Der frische Rhyolith mit den deutlich sichtbaren Fließstrukturen
Das Ergussgestein wurde früher als Quarzporphyr angesprochen. Der Name wird auch heute noch von der Fa. Hartsteinwerk Sailauf verwendet und ist in den technischen Kreisen weit verbreitet. Er geht auf L. v. BUCH (1824) zurück, der den Namen für ein südtiroler Gestein verwendete. Der Name "Porphyr" (wird von griech. porphyreos = purpurfarbig abgeleitet) für ein feinkörniges Gestein mit größeren Kristallen wird seit dem 16. Jhrdt. verwendet. Die Wissenschaft belegte früher junge, saure Ergußgesteine mit dem Namen Rhyolith, erdgeschichtlich alte (wie hier) mit dem Namen Quarzporphyr. Der Name Rhyolith (griech. rheos = Fluß und lithos = Stein) geht auf F. v. RICHTHOFEN (1861) zurück, der ein ungarisches Gestein so benannte. Da solche Gesteine in erdgeschichtlichen Zeiträumen ihr Aussehen verändern können, ist eine Bestimmung nach dem Aussehen oft nur schwer möglich. Die chemische Zusammensetzung entspricht der eines Granites. Nach der STRECKEISEN-Klassifikation werden heute alle diese Gesteine als Rhyolithe angesprochen.
Aufgrund des hohen Anteils an K2O und Na2O (im Mittel >10 % bei >70 % SiO2) handelt es sich bei dem Gestein um einen Alkali-Rhyolith.
Das Gestein zeigt weit verbreitet eine säulige bis plattige Absonderung und ausgeprägte Klüftung in südost-nordwestlicher Richtung. Der Rhyolith ist im allgemeinen nur von einer dünnen Verwitterungsschicht bedeckt, zeigt aber besonders im östlichen Teil des Bruches tiefgründige Verwitterung.
Die besonders im westlichen Zentrum beobachtete säulige Absonderung zeigt deutlich ein beiderseitiges Einfallen (max. 30°) nach N und S mit einem Scheitel etwa im Bereich der vererzten Störung. Die Säulen sind in der Regel 15 bis 30 cm im Durchmesser, Extreme nach unten haben 8 cm und nach oben wurden schon Säulen mit 50 cm gefunden. Die polygonalen Säulen haben 3 bis 8 Seiten; 5seitige überwiegen. Die Länge liegt im Verband bei 10 bis 15 m. Zu bergende Stücke erreichen aufgrund der starken, quer zur Längsachse verlaufenden Klüftung selten mehr als 1 m. Im Bereich der Störung ist der säulige Aufbau "verschwommen". Auch "gebogene" oder wirr aufgebaute, säulige Bereiche kommen vor. Eine Deutung der Ursache fällt schwer.
Bemerkenswert ist, daß der größte Teil, insbesondere der Kontakt zum Nebengestein überhaupt keinen säuligen Aufbau besitzt. So ist das Gestein regellos geklüftet und wird blockig abgebaut. Besonders hier sind sehr schöne Fließstrukturen zusehen. Teils besitzen Sie einen über Meter zu verfolgende Striemungen, auch gebogen, die auf eine Bewegung im noch teigigen Gestein schließen lassen. Dies war besonders auf der 3. Sohle Ostwand zu sehen. Daß hier keine säulige Absonderung auftritt, spricht für eine schnelle Alteration, bevor sich ein solches polygonales Muster hätte aufprägen lassen. Zwischen den beiden Extremen gibt es all denkbaren Übergänge.
Im Mai 1992 wurde die Einfahrt zum Bruch vertieft. Dabei konnte beobachtet werden, daß der Rhyolith hier entlang der deutlich sichtbaren Schlieren sehr gut plattig absondert. Die Stärke der Platten lag bei 1 - 5 cm. Die Platten waren quer zum ehemals hier vorhandenen Hang, mit einem Streichen von SW - NE, um 45 - 90° umgebogen (so wie es eigentlich sonst bei hangabwärts gerichteten Rutschungen zu beobachten ist).
Am nordöstlichen Rand des Bruches - auf der ersten Sohle - ist der Rhyolith von Hangschutt bedeckt. Die beobachtbare Mächtigkeit liegt bei ca. 2 m. In einer erdigen, recht feinkörnigen Masse stecken kantige, bis zu 40 kg schwere Rhyolith-Brocken. Vereinzelt sind Quarze und Bruchstücke vom Gneis zu finden. Die erdige Grundmasse dürfte als umgelagerte Zechstein-Sedimente zu deuten sein.
Auf der 1. Sohle, im nordwestlichen Teil des Bruches stehen neben dem Rhyolith Gneise und Glimmerschiefer an. Sie sind tiefgründig zersetzt und gehen in Hangschutte über. Talwärts zeigende Bögen belegen, daß das Material solifluktiv umgelagert wurde.
Gesamtgesteinsanalyse durchgeführt,
mit folgendem Ergebnis (RFA für die Standartwerte in % und ICP für
die Spurenelemente in ppm):
| Hauptbestandteile: | Anteil in %: |
| SiO2 | 74,33 |
| Al2O3 | 74,33 |
| Fe2O3 | 0,83 |
| FeO | 0,29 |
| MnO | 0,084 |
| MgO | 0,12 |
| CaO | 0,90 |
| Na2O | 1,02 |
| K2O | 7,35 |
| TiO2 | 0,03 |
| P2O5 | 0,06 |
| Spurenelemente: | Anteil in ppm: |
| Ba | 77 |
| Be | 21 |
| Ce | 13 |
| Co | 1 |
| Cr | 0 |
| Cs | 19 |
| Ga | 23 |
| La | 6 |
| Li | 187 |
| Nb | 30 |
| Nd | 9 |
| Ni | 0 |
| Pb | 10 |
| Rb | 703 |
| Sb | 1 |
| Sc | 5 |
| Sn | 23 |
| Sr | 33 |
| Th | 1 |
| U | 7 |
| V | 7 |
| Y | 37 |
| Zn | 37 |
| Zr | 43 |
Die kg-schwere Probe stammt vom Fuß der 3. Sohle im Bereich der
Nord-Ostwand. Sie zeigte deutliche Fließstrukturen im cm-Bereich
als helle/dunkle Schlieren und hatte keine sichtbaren Klüfte oder
Anflüge mit ged. Arsen/Uraninit oder Calcit. Die Radioaktivität
war für den Rhyolith normal.
Der K20-Gehalt ist etwas niedriger als beim Ergebnis einer früheren
Analyse, deren Probe von der 1. Sohle stammt und möglicherweise deshalb
nicht das frische Gestein repräsentierte. Auch ist der eigentlich
geringe Gehalt an Fe-Oxiden auffällig.
Bemerkenswert hoch ist bei den Spurenelementen der Rb-Gehalt. Möglicherweise
ist er an den des K gebunden. Bemerkenswert sind das Li, Nb, Y, Sr, Be
und Zr. Eigenartig gering ist der Gehalt an Ba, U, Co und Ni.
Auffällig ist, daß der Rhyolith, der bei einer Forschungsbohrung bei Rechtenbach erbohrt wurde, ein ähnlich hohes K-Na-Verhältnis besitzt.
Das nur an wenigen Stellen der 2. und 3. Sohle, besonders im NW, wirklich
frische Gestein zeigt auch im makroskopischen Bereich auffällige Flecken
und Schlieren von weißer bis dunkelgrauer Farbe innerhalb des grauweißen
bis rötlichen Gesteins. Aufgrund von Funden auf der 3. Sohle, wo felsitische
Partien ohne die typischen Feldspat- und Quarzkristalle angetroffen wurden,
ist von primären Fließstrukturen auszugehen.
Sie wurden bis uaf wenige Stellen größtenteils bei der erneuten
hydrothermalen Überprägung so verändert, daß dort
eine eindeutige Ansprache nur schwer möglich ist.
Schon bei einer Betrachtung ohne Mikroskop entdeckt man in der feinkörnigen Grundmasse kleine, (ca. <2 mm, selten auch 3 mm), in Bruch fettglänzende Quarze, in der typischen Hochquarztracht des Dihexaeders mit schmal ausgeprägten Prismenflächen. Sie waren schon in der ursprünglichen Schmelze enthalten und sind eigentlich Pseudomorphosen von Quarz nach Hoch-Quarz (der trigonale Quarz geht bei 573° C reversibel in hexagonalen Hoch-Quarz über). Die meist farblosen Quarze enthalten häufig bis zu 0,1 mm große Gasblasen mit nicht bekanntem Inhalt.
Weiter finden sich bis zu 6 mm lange, weiße bis gelbliche, leistenförmige
Einsprenglinge von Kalifeldspat und wenig Plagioklas. Diese Feldspäte
sind nur in den noch sehr festen, meist rötlichen Gesteinspartien
noch frisch, in der Regel sind sie zu "Glimmern" und "Tonmineralien" zersetzt.
Bei der röntgendiffraktometrischen Untersuchung der Zersetzungsprodukte
handelt es sich in der Hauptsache um Illit. Es lassen sich alle Übergänge
der Zersetzung im Bruch beobachten. Am häufigsten ist eine löchrig-zellige
Zersetzung der Feldspäte.
Bei einer röntgendiffraktometrischen Untersuchung wurde der Kalifeldspat
als Sanidin bestimmt (typisch für vulkanische Gesteine). Der Plagioklas
ist durch die typische Zwillingsstreifung erkenntlich.
Biotit, oft mit Hämatit durchsetzt, findet sich nur untergeordnet
als bis zu 2 mm große und 0,1 mm dicke Blättchen mit rundlichem
Umriß. Er tritt jedoch in der Nähe von ehemaligen (resorbierten)
wie auch noch vorhandenen Xenolithen aller Größen
gehäuft auf. In den zersetzen Partien ist der Biotit deutlich gebleicht
und nur aufgrund seiner Spaltbarkeit erkenntlich.
Granat tritt nur sehr selten als Kornrest (< 1 mm) mit einem Reaktionssaum
aus Hämatit auf. Idiomorphe Granat-Kristalle sind selten, wurden aber
auch in bis zu 1 mm großen Kristallen unzersetzt gefunden.
Feinste, winzige Hämatit-Schuppen die
in der Grundmasse eingestreut sind, verursachen die rötliche Färbung
des Gesteins. Sie sind in der Regel <10 m und regellos eingestreut.
Der in der Grundmasse und im Feldspat überall auftretende Hämatit
(aber nicht im Quarz!) ist wahrscheinlich das Fe, welches nicht in die
Kristallgitter der anderen Mineralien eingebaut werden konnte.
Im Bereich der alterierten, weißlichen Partien und Flecken ist
der Hämatit entfernt worden.
In den Feldspäten finden sich manchmal violette Einschlüsse
aus Fluorit bzw. ist der Feldspat durch Fluorit verdrängt.
Fleckige Reduktionshöfe mit
oder ohne ged. Arsen sind im Rhyolith sehr seit verbreitet. Eine die Phänomene
erklärende Genese steht noch aus
Auf der 4. Sohle traten Imprängnationen durch Erze auf.
Die Grundmasse besteht aus einer feinkristallinen Verwachsung von Kalifeldspat,
Plagioklas und Quarz. Der jetzige Mineralbestand der Grundmasse ist wahrscheinlich
teilweise als Entglasungsprodukt aus einer ehemaligen Glasmatrix kristallisiert.
Das Aussehen des Gesteins ist sehr unterschiedlich; es treten eine Reihe von gut beschreibbaren, verschiedenen Varianten auf:
Dabei handelt es sich sicher um mehrere verschiedene Schmelzen, die zu unterschiedlichen Zeiten eindrangen. Eine Untersuchung dieser Schmelzschübe steht noch aus.
Im Zuge der Diplomarbeit durch E. KRAMLICH, Würzburg, konnten weitere Gesteinsanalysen des Rhyolithes gemacht werden. Die Proben stammen aus dem Bruch und wurden extra dafür gesammelt:
| verkieselter
Rhyolith |
weißer
Rhyolith |
grauer
Rhyolith |
"frischer" Rhyolith | |
| 1. Sohle | 3. Sohle | 3. Sohle | 3. Sohle | |
| Hauptbestandteile: | 32/107 | 32/108 | 32/109 | 32/110 |
| SiO2 | 78,49 | 75,51 | 75,18 | 76,69 |
| TiO2 | 0,03 | 0,04 | 0,03 | 0,03 |
| Al2O3 | 12,02 | 13,38 | 12,96 | 13,92 |
| Fe2O3 | 0,70 | 0,41 | 1,26 | 1,32 |
| MnO | 0,03 | 0,01 | 0,04 | 0,05 |
| MgO | 0,12 | 0,23 | 0,28 | 0,20 |
| CaO | 0,08 | 0,07 | 0,11 | 0,23 |
| Na2O | 0,17 | 0,05 | 0,10 | 1,16 |
| K2O | 8,45 | 9,17 | 8,34 | 7,41 |
| P2O5 | 0,05 | 0,07 | 0,07 | 0,07 |
| S | <0,02 | <0,02 | <0,02 | <0,02 |
| Spurenelemente: | ||||
| V | <10 | <10 | <10 | <10 |
| Cr | 112 | 54 | 71 | 108 |
| Co | <10 | <10 | <10 | <10 |
| Ni | <5 | <5 | <5 | <5 |
| Zn | 10 | <5 | 8 | 17 |
| Ga | 16 | 27 | 23 | 25 |
| Rb | 503 | 449 | 541 | 664 |
| Sr | 24 | 66 | 48 | 30 |
| Y | 28 | 26 | 18 | 19 |
| Zr | 29 | 40 | 38 | 38 |
| Nb | 21 | 18 | 26 | 28 |
| Mo | <5 | <5 | <5 | <5 |
| Sn | <15 | 20 | <15 | 30 |
| Ba | 407 | 564 | 157 | 199 |
| Pb | 5 | 8 | 5 | <5 |
| Th | <5 | 9 | <5 | <5 |
| U | <5 | <5 | <5 | <5 |
Auf den ersten Blick fällt auf, daß die verschiedenen Rhyolith-Typen
entgegen des Aussehens sich im Cheminismus nur relativ wenig unterscheiden.
Wenn man noch die Analysentoleranzen, die Probleme der Probenentnahme und
der zugegebenermaßen wenigen 5 Analysen berücksichtigt, sind
die Ergebnisse erstaunlich einheitlich. Leider wurde verfahrensbedingt
(Schmelztabletten) kein Arsen nachgewiesen.
Unter der Voraussetzung, daß Werte repräsentativ sind läßt
sich folgendes Beobachten: Mit zunehmender Alteration weicht die rote Farbe,
die durch Fe (Hämatit) verursacht wird. Jedoch hängt die tiefe
der roten Farbe auch von der Größe der Hämatit-Kriställchen
ab - bei gleichem Fe-Gehalt färben viele kleine wesentlich besser
als wenige und große. Der Rhyolith wird grau und schließlich
im Endstadium weiß. Damit nimmt der Fe-, Na- und Ca-Gehalt ab, der
K-, Si- und Mg-Gehalt steigt an und erreicht in den grauen Partien sein
Maximum. Der Al-Gehalt ist bemerkenswert konstant.
Eigenartig sind die Gehalte an Mn, Ca, Na, Cr, Zn und Rb. Sie korrelieren
miteinander, wenn auch in weiten Bereichen schwankend. Wahrscheinlich sind
die Spurenelemente an die Glimmer wie Biotit gebunden. Warum eine Korrelation
mit Rb vorliegt, könnte mit der gemeinsamen Bildung des Glimmers zu
tun haben. Er wäre dann ein primärer Bestandteil. Das Mg verhält
sich genau umgekehrt. Das Sr korreliert mit dem Ba-Gehalt.
Bemerkenswert konstant sind die Gehalte an Y und Nb.
Wenn man die K20- und Na2O-Werte als Summe betrachtet, erhält man
als Durchschnittswert 8,71% . Bei einem durchschnittlichen SiO2-Gehalt
von 75,95% liegt man etwa zwischen den Feldern von einem Rhyolith und einem
Alkalirhyolith.
Wichtiger Hinweis:
Im Steinbruch wird auch Schlacke aus der Industrie aufgearbeitet.
Diese erinnert an einen Obsidian, Pechstein oder so ähnliche, natürliche
Gesteinsgläser! Teilweise ist sie auch strahlig aufgebaut oder mehr
oder minder stark blasig. Infolge der Vermischung mit dem Rhyolith kann
man Stücke in allen Teilen des Bruches finden. Aber es handelt sich
um ein Produkt aus dem Schmelzofen (Kraftwerk und/oder Kupolofen).
Bild links: Die Sclacke wird in großen Blöcken angeliefert
und dann zu einem Schotter gebrochen (Bild rechts).
Ausgesuchte Schlackestücke, damit man die Bandbreite der Ausbildung
versteht: mit blasigen Partien, "Wellenrippeln" (oder besser eine
Art die an Seillava erinnert), dann dichte, glasige Stücke ohne Gasblasen
(sieht aus wie ein Obsidian) und kristalline Bereiche mit faserig-strahliger
Ausbildung, die an eine Hornblende erinnert. In den selten Drusen sind
auch bis zu cm-große idiomorphe Kristalle bzw. Kristallbüschel
zu sehen.