Rapakiwi - oder was ist ein schlechter Stein? EarthCache
Rapakiwi - oder was ist ein schlechter Stein?
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Terrain:
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(other)
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in our disclaimer.
Unser besonderer Dank gilt Matthias Bräunlich von der Website kristallin.de für seine Unterstützung und Zustimmung zur Quellenverwendung!
Für diesen Earth-Cache benötigt ihr eine Lupe und etwas zum Messen von Längen!
Plant etwa 1,5 Stunden für diesen Earth-Cache ein.
A short english version below!
Remember the tools - magnifying glass and something to measure!
This Earth-Cache takes about 1,5 hours.
Rapakiwi-Granit
Granite zählen zu den magmatischen Gesteinen. Sie bildeten sich aus glutflüssigem Magma, das durch Spalten in höhere Bereiche der Erdkruste aufstieg. Dem Magma gelang es jedoch nicht bis zur Oberfläche aufzusteigen, sondern es blieb auf dem Weg nach oben als Pfropf (Plutonit) stecken. Dort kühlte das Gestein über einen extrem langen Zeitraum ab, so dass ideale Bedingungen zur Kristallbildung vorlagen. Deshalb sind die einzelnen Minerale mit bloßem Auge gut voneinander zu unterscheiden. Granite haben ein gekörntes, richtungsloses Aussehen. Die Korngrößen reichen von sehr feinkörnigen bis hin zu riesenkörnigen Graniten, deren Minerale oftmals mehrere Zentimeter groß sein können.
Quelle:http://www.graniteland.de/aktuelles/zuhause/granit-zusammensetzung
Der Granit setzt sich aus - primär - Feldspat und Quarz (mindestens 20%) zusammen. Je nach Entstehungsregion in der Erdkruste kann der Granit weitere Erze und Mineralien, unter anderem auch Glimmer, enthalten. Im Lateinischen bedeutet "Granum" Korn. Das ist - rein optisch betrachtet - die perfekte Beschreibung der Struktur von Granit.
Feldspat: Farbe: weißlich grau bis braun
Quarz: Farbe: farblos, durchsichtig
Glimmer: Farbe: schwärzlich
Anmerkung: Normalerweise wird die Farbe zur Bestimmung der Bestandteile nur unterstützend herangezogen, da viele charakteristische Merkmale der Minerale andere Untersuchungsmethoden erfordern.
Was ist nun eigentlich das Besondere am Rapakiwi?
Rapakiwis zeichnen sich durch auffällige, runde Alkalifeldspate ("Ovoide") aus. Ein Teil dieser Ovoide trägt einen dünnen Saum aus Plagioklas. Auf angewitterten Oberflächen ist das besonders gut zu erkennen, denn Plagioklas verwittert weißlich. Zusätzlich enthalten alle Rapakiwis zwei Generationen von Quarz. Die älteren Quarze sind immer groß und immer durch magmatische Korrosion gerundet. Im Bild unten ist davon nur ein Exemplar enthalten, es ist im Bild mit "Qz1" beschriftet. Die jüngere, zweite Generation ("Qz2") steckt in Form hunderter winziger Quarze in der Grundmasse. Dort sind sie mit dem Alkalifeldspat verwachsen. Um diese kleinen Quarze zu erkennen, braucht man eine starke Lupe (10fach).
In Rapakiwis gibt es zwei Generationen von Quarz und Feldspat.
Fehlt die zweite Quarzgeneration, ist das Gestein kein Rapakiwi.
Bildquelle: M.Bräunlich; kristallin.de
Ein solches Gefüge ist für ein magmatisches Gestein ungewöhnlich. Rundliche Einsprenglinge entstehen normalerweise nur durch Anschmelzungen bereits gebildeter Kristalle oder durch die Verformung der Mineralkörner durch Druck (längliche Formen im Augengneis). Beides trifft hier nicht zu. Dieser ungewöhnliche Granit kommt an etlichen Stellen auf der Erde vor. Jedoch der „Stammvater" aller Rapakiwis kommt aus Finnland. Dort gibt es ihn in vier größeren und etlichen kleineren Massiven im Süden des Landes. Diese finnischen Rapakiwis finden wir aber auch bei uns in Mitteleuropa, weil sie durch die Gletscher der Eiszeiten hierher transportiert wurden. Überall, wo es Ablagerungen aus den letzten Eiszeiten gibt, liegen diese ungewöhnlichen Gesteine.
Ein Teil der Rapakiwis ist auf Grund seiner eindeutigen Herkunft Leitgeschiebe, hier insbesondere die überwiegend in Norddeutschland zu findenden Blöcke von Åland.
Rapakiwis zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:
1.) Es handelt sich um porphyrische, manchmal grobkörnige Granite mit vergrößerten, gerundeten Alkalifeldspateinsprenglingen (Ovoide).
2.) Diese gerundeten Alkalifeldspäte werden von einem Saum aus Plagioklas umschlossen. Beide zusammen bilden das typische Rapakiwigefüge. Es gibt aber auch Einsprenglinge ohne Saum.
3.) Das Gestein enthält zwei Generationen von Feldspat- und Quarzkristallen. Die Kristallisation hat sich in Etappen vollzogen. Die großen Quarze sind meist gerundet und ebenso wie die Ovoide vor den anderen Gefügebestandteilen gebildet worden.
4.) Rapakiwis sind anorogen (ohne Gebirgsbildung) entstanden, sie gehören zur Gruppe der „A-Granite". Oft werden die Rapakiwis von Gesteinen basaltischer Herkunft wie Anorthosit, Gabbro, Diabas u.a. begleitet. ("bimodaler" magmatischer Ursprung.)
5.) Sie besitzen eine negative Anomalie beim Element Europium (d.h. dieses Element ist deutlich vermindert). Diese Anomalie ist natürlich nur mit aufwendiger Analysetechnik festzustellen und für den Amateur ohne Belang.
Die Verwitterung der Rapakiwis:
Das besondere am Rapakiwi ist nicht die Tatsache, dass er verwittert - das passiert mit jedem Gestein - sondern wie. Einzelne Partien des Gesteins zerfallen dabei zu einer Masse von kantigen Bruchstücken. Der entstehende Grus ist grobkörnig. Dazwischen sind Teile von unverwittertem und festem Gestein.
Es bildet sich ein Grus aus Feldspatbrocken, der oft rostbraun gefärbt ist. Die zerbrochenen Feldspate erscheinen relativ frisch und spiegeln lebhaft. Gelegentlich finden sich gut erhaltene Ovoide innerhalb der Masse.
Das Phänomen ist bereits seit Jahrhunderten bekannt - schließlich hat es zur Namensgebung geführt. Der Name "Rapakivi" stammt aus dem Finnischen.
"Rapa" bedeutet soviel wie "zersetzt, bröckelig, zerfallen" und "kivi" ist der Stein. Übersetzt also etwa "Bröckelstein".
(Die Schreibweise mit 'w' ist die deutsche, die mit 'v' die finnische bzw. englische.)
Bildquelle: M.Bräunlich; kristallin.de
Auf's Ganze gesehen, ist der Zerfall des Rapakiwis die absolute Ausnahme. Das Ungewöhnliche ist nun, dass die gezeigte Verwitterung räumlich eng begrenzt auftritt. Findet man eine Zone mit dem Zerfall, dann gibt es meist einen scharfen und unvermittelten Übergang zwischen Verwitterung und festem Gestein. Der anstehende Rapakiwi geht ohne erkennbaren Anlass in den Grus über, um dann wenige Meter weiter wieder fest und solide zu erscheinen. Dieser abrupte Wechsel ist bemerkenswert.
Bildquelle: M.Bräunlich; kristallin.de
Abschnitte Rapakiwi, Besonderes, Merkmale, Verwitterung:
Quelle: http://www.kristallin.de/rapakiwi.htm#Anker1
Ein Einfluss von Wind und Wetter erscheint auf Grund von Verwitterungsfunden unterhalb unverwittertem Rapakiwi nicht ganz plausibel.
Die Vermutung von Matthias Bräunlich auf seiner interessanten Website zu diesem Thema geht in Richtung einer Abhängigkeit von der Grobkörnigkeit des Materials, da es hier beobachtbare Differenzen zur Ovoidgröße gibt.
Nun zum Cache.
Begebt euch auf eine kleine Reise, um einen besonderen Granit kennenzulernen. Wir möchten euch auf das Besondere dieses außergewöhnlichen Gesteins aufmerksam machen und euch die Unterschiede zu anderem Gestein zeigen. Dazu benötigt ihr eine Lupe und etwas zum Messen.
Die Fragen zu diesem Earth-Cache lassen sich unter Umständen auch ohne Lupe beantworten. Für das Erkennen der gezeigten Besonderheiten ist es aber sehr hilfreich.
Im Bereich der norddeutschen Tiefebene, insbesondere auch hier bei uns, hat die Eiszeit Unmengen von Geschiebe hinterlassen.
Einige Blöcke lassen sich sehr gut auf Grund von Struktur und ursprünglichem Vorkommen ihren Ursprungsgebieten zuordnen. Dieses Wissen ist von großer Bedeutung zur Bestimmung der Gletscherbewegungen innerhalb der europäischen Eiszeiten.
Ein ganz besonderer Granit ist dabei der Rapakiwi aus Åland. Die braunrote Farbe und graphischen Verwachsungen sind in besonders typischer Form ausgebildet.
Station 1: Tafel 11 - Rapakiwi - Granit
Dieser Rapakiwi-Granit hat eine polierte Fläche. Untersuche mit deiner Lupe diesen "Einblick" in den Stein. Erkenne neben den runden Ovoiden auch die kleinen, kantigen Kristalle der 2. Generation.
Aufgabe 1a: Wie groß ist der Durchmesser des mit Aufgabe 1 gekennzeichneten Ovoids?
Aufgabe 1b:Erkenne die Kristalle der 2. Generation! (nutze deine Lupe!) Wie ist das Größenverhältnis zwischen den Kristallen der 1. und 2. Generation?
Station 2: Tafel 15 - Rapakiwi - Ouarz-Porphyr
Hier sind hervorragend runde und eckige Feldspat- und Quarz-Kristalle zu erkennen.
Aufgabe 2: Finde die abgebildete Quarz-Formation und messe den Durchmesser des großen Quarzes!
Station 3: Bartenshagen - Augengneis
Auch dieser Findling hat ein poliertes Fenster. Es ist ein Augengneis, also ein metamorphes Gestein mit deformierten Alkalifeldspaten - das sind die roten rundlichen Dinger. Das Gestein zeigt deutliche Deformationen, welche unter relativ hohen Temperatur-Druck-Bedingungen entstanden sind, und zwar von oben nach unten gesehen. Das ist typisch für alle Gneise. Der Augengneis sieht einem Rapakiwi etwas ähnlich, jedoch enthalten Rapakiwis KEINE Deformationen im Gefüge.
Aufgabe 3: Untersuche die polierte Fläche mit deiner Lupe! Erkennst du die Unterschiede zu Station 1 (hier ist keine Antwort an uns nötig)?
Station 4: Struktur und Erosion
Finde den markierten Findling. Untersuche die Oberfläche und schaue dir die frischen Erosionsflächen an. Die hier gezeigte Erosion hat nichts mit der besonderen Erosion der Rapakiwis zu tun, vermittelt aber im Grund den scharfkantigen Zerfall und zeigt die bröcklige, grobkörnige, kristalline Struktur.
Aufgabe 4: Was ist hier die Ursache für das Fortschreiten der Erosion?
Station 5: Rapakiwi?
Du stehst vor einem Findlingshaufen. Finde den markierten Findling und untersuche diesen.
(Hinweis zur Blickrichtung: Von der Parkfläche über den Findlingshaufen zur Straße)
Aufgabe 5: Welche Form und Farbe haben die Kristalle? Ist der Findling ein Rapakiwi? Begründe kurz deine Entscheidung!
Wenn ihr hinter die Geheimnisse des Rapakiwi in Lichtenhagen/Elmenhorst gekommen seid, dann sendet uns die Antworten auf die Fragen bitte vor eurem Logeintrag.
Optional, aber sehr gerne gesehen: Macht ein Foto von euch, eurem Maskottchen, eurem GPS, ... an für euch besonders interessanten Stellen des Caches. Achtet dabei aber bitte darauf, keine Spoilerinformationen mit einzustellen.
Bitte gebt euch Mühe, die Fragen sinnvoll zu beantworten. Der Cache hat eine gewisse D-Wertung, d.h. für einen geloggten Besuch ist es laut Earth-Cache-Richtlinien erforderlich, dass ihr die Fragen mit dem im Cache vermittelten Wissen richtig beantwortet habt und die Aufgaben vor Ort richtig gelöst habt.
Bei unkorrekten Antworten (ggf. trotz Hilfestellung durch uns) wird es keine Logfreigabe geben.
Für den interessierten Cacher hier noch ein paar zusätzliche Hintergrundinformationen
Das Besondere an Rapakiwis sind die runden Alkalifeldspate. Es handelt sich bei ihnen nicht einfach um ehemals kantige Kristalle, denen nur die Ecken abgeschmolzen wurden. Die Wachstumsringe im Inneren mancher Ovoide zeigen, dass diese Kristalle frühzeitig runde Formen hatten und rund weitergewachsen sind.
Zur Erläuterung: Minerale, die aus einer sich abkühlenden Gesteinsschmelze auskristallisieren, bilden Kristalle mit ebenen Flächen und geraden Kanten. Das geht aber nur, wenn kein Widerstand (z.B. andere Kristalle) das Wachstum behindert. Solange Flüssigkeit innerhalb der Gesteinsschmelze und damit Platz vorhanden ist, wachsen die Kristalle in ihrer vom Molekülaufbau vorgegebenen, "idiomorphen" Kristallform. Wenn nicht mehr genügend Raum vorhanden ist, wachsen die Kristalle im verbliebenen Platz weiter, müssen aber ihre Form dem Platzmangel anpassen - sie werden "xenomorph". Die runden Feldspataugen der Rapakiwis verletzten scheinbar diese Regel der Idiomorphie. Rund wird ein Kristall nur durch das Anschmelzen, beim Auflösen, also dem Gegenteil der Mineralbildung. Dennoch sind die Ovoide rund gewachsen. Die Wachstumsringe belegen, dass die Ovoide während des Wachstums eine Form hatten, die eigentlich nur bei der Aufschmelzung zu erreichen ist. Derartige Querschnitte entstehen nur, wenn die gerundete Form früh angelegt ist und während des Wachstums immer wieder erneuert wird. Solch ein immer wieder durch Anschmelzung gerundeter Kristall muss unter ziemlich ungewöhnlichen physikalischen und chemischen Bedingungen gewachsen sein. Ein weiteres seltsames Detail sind die Plagioklassäume. In einem normal ablaufenden Erstarrungsprozess eines Gesteins würde der Plagioklas zuerst oder spätestens zusammen mit dem Alkalifeldspat auskristallisieren, d.h. er würde sich also im Inneren des Kristalls oder in den Kristallzwischenräumen befinden. Stattdessen befindet er sich außerhalb, wo er ganz offensichtlich zum Schluß „angebaut“ wurde. Um den Merkwürdigkeiten noch eine weitere hinzuzufügen: Es gibt Rapakiwis, in denen sich Ovoide mit Saum direkt neben anderen ohne Saum befinden. Ebenso gibt es Partien, in denen eckige Kristalle und runde Ovoide direkt nebeneinander liegen. Derart verschiedene Kristalle können nicht am gleichen Ort unter gleichen Bedingungen zusammen entstanden sein. Es gibt mehrere Ansätze, die Genese der Rapakiwis zu erklären. Einer stellt das gleichzeitige Auftreten der Gesteine aus der Basaltfamilie in den Mittelpunkt: Ein sich in etlichen Kilometern Tiefe langsam abkühlendes Granitmagma hat schon zu einem erheblichen Prozentsatz Kristalle (Alkalifeldspat, Plagioklas und Quarz) gebildet. In dieses zähe Magma dringt von unten ein heißeres und beweglicheres Basaltmagma ein. Damit beginnt ein erneuter Aufstieg des Granitmagmas, die Temperatur sinkt nicht mehr oder steigt in einigen Teilen des Magmengemisches sogar wieder an. Beim erneuten Aufstieg kommt es zu einem fortwährenden Druckabfall. Dieser führt zur Anlösung oder vollständigen Aufschmelzung bereits gebildeter Kristalle.
Quelle: M.Bräunlich; kristallin.de
Beispiel, kein Granit! Hier sind wunderbar die 2 Generationen der Kristalle erkennbar.
Alle nicht speziell gekennzeichneten Bilder sind © by black-tomcat!
a short english version
Granite is composed of feldspar, quartz and mica.(figure 1)
You'll see many boulders in this landscape, which were formed by Ice-Age.
Rapakivi-granite is a special stone with unique properties.
In Rapakivis there are two generations of quartz and feldspar.(figure 2)
Rapakivis are characterized by impressive rounded alkali feldspars ("ovoids"). Some of these ovoids have a thin edge of plagioclase. On weathered surfaces this can be easy recognized because plagioclase is weathered whitely. In addition, all Rapakivis contain two generations of quartz. The older crystals are always big and always rounded by magmatic corrosion. In the figure 2 (picture labeled with "QZ1") is only one included. The younger, second-generation ("QZ2") is in the form of hundreds of tiny crystals in the matrix. There they are grown together there with the alkali feldspar. To detect these tiny crystals, you will need a strong magnifying glass (10x).
If there is no second generation quartz, the rock is not Rapakivi.
The specific of Rapakivi is not the fact that he weathered - this happens with every rock - but the way it happens. Individual parts of the rock disintegrate into a mass of angular fragments. The resulting Grus is rough-grained. In between there are parts of unweathered and solid rock. There is a Grus created by feldspars, which is often coloured rust-brown. The broken feldspars appear to be relatively fresh and reflect lively. Occasionally, well-preserved Ovoid can be spotted within the mass.
about the cache
figures for the task - please look above
Station 1: Tafel/panel 11 - Rapakiwi - Granit
This Rapakivi granite has a polished surface. Examine with your magnifying glass this "insight" into the stone. Recognize beside the round ovoid also the tiny, edged crystals of the second generation.
Task 1a: Measure the diameter of the ovoid marked with Aufgabe 1.
Task 1b:How big are the crystals of the second generation. Use your magnifying glass! Determine the relationship between the crystal generation.
Station 2: Tafel/panel 15 - Rapakiwi - Ouarz-Porphyr
Here you can find excellent round and angular feldspar and quartz crystals.
Task 2: Find the pictured quartz formation (Aufgabe 2) and identify the diameter of the large crystal.
Station 3: Bartenshagen - Augengneis - Eye-gneiss
Find the polished window into the boulder. It is an eye-gneiss, which is a metamorphic rock with deformed alkali feldspars - these are the red roundish objects. The rock shows significant deformation, as seen from top to bottom.
This is typical of all gneisses. The Eye-gneiss looks similar like a Rapakivi something similar, but Rapakivis have NO deformation in the structure at all.
Task 3: Examine the polished surface with your magnifying glass, recognize the differences compared to station 1. Not reply herefor is necessary.
Station 4: Struktur und Erosion / structure and erosion
Find the marked boulder. Examine the surface. Look at the fresh areas of erosion.
Task 4: Think about what is the cause of the progression of the erosion here.
Note: The erosion shown here has nothing to do with the specific erosion of Rapakiwis, but conveys in general the sharp decay and shows the friable, rough-grained, crystalline structure.
Station 5: Rapakivi?
You stand in front of a boulder pile. Find the marked boulder and investigate it.
(Note: view direction: parking area - boulder pile - street)
Task 5: Recognize the shape and the color of the crystals, describe them to us and decide whether the boulder is a Rapakivi or not. Explain shortly your decision.
Optional, but highly appreciated: take a photo of you, your mascot, your GPS especially for you interesting locations of the cache. But please make sure not to set any spoiler information with it. But please make sure not to set any spoiler information with it.
If you have discovered the secrets of the Rapakivi in Lichtenhagen / Elmenhorst since, then please send the answers to the questions before of your log entry.
Please take care for good to answers to the questions, the cache has a certain D-rating and for a logged visit, it is necessary, according to Earth-cache policy that your questions have been answered correctly with through the cache communicated knowledge and that tasks have been solved correctly at the location. For incorrect answers (even with assistance from our side) there will be no log permission.
Additional Hints
(No hints available.)