Diese Exkursion führt zu einem Aufschluss, an dem insgesamt 5 unterschiedliche Geseinsarten zu entdecken sind. Innerhalb des Listings werden wir uns mit allen befassen. Ein Hauptaugenmerk werden wir dabei einerseits auf den Paragneis und den Durbachit, und andererseits auf den Granit und den Oberkirch-Granit richten. Außerdem werden wir uns kurz mit dem Gangquarz auseinandersetzen.
Zunächst zum Paragneis:
Die meist grauen, feingebänderten und oft intensiv gefalteten Paragneise gehen auf die Umwandlung (Metamorphose) von Sedimentgesteinen und verschiedenen eingeschalteten vulkanischen Ablagerungen zurück. Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung kann man davon ausgehen, dass es sich bei den Ausgangssedimenten zumeist um Grauwacken - gebildet aus groben und unreinen Sanden - und Tonsteinen gehandelt hat.
Abb. 1: Paragneis
Die Paragneise entstehen durch hohen Druck und hohe Temperaturen. Im Rahmen des Umwandlungsprozesses der Urgesteine entstehen zunächst schiefrige Glimmergesteine, die sich bei Verstärkung des Drucks und der Hitze zu Paragneisen umwandeln. Paragneise sind Quarz, Feldspat und Glimmerreiche Gesteine, die Kyanit, Staurolith, Granat und andere Minerale als Untergemengteile enthalten können. Im Gegensatz zu Paragneisen sind Orthogneise Umwandlungsgesteine magmatischen Ursprungs. Ein magmatisches Gestein entsteht durch das Erstarren einer magmatischen oder vulkanischen Gesteinsschmelze.
Wie auch Orthogneise sind Paragneise massige und harte kristaline Gesteine, die sich durch eine charakteristische Lagentextur auszeichnen. Diese Lagentextur ist im Normalfall eine rhytmische Wechsellagerung von hellen quarz-feldspatreichen Lagen und dunklen glimmerreichen Lagen. Das besondere an Paragneisen ist, dass in der Lagentextur die ursprüngliche Schichtung der Ausgangsgesteine enthalten sein kann. Die chemische Zusammensetzung ist sehr variabel und großen Schwankungen unterworfen. So kann sich der Quarzgehalt zwischen 57 und 80 % bewegen.
Durbachit:
Am Schwarzwaldrand östlich Offenburg bilden dunkle, glimmerreiche Gesteine mit großen Kalifeldspatkristallen einen bis 600 Meter breiten Streifen, der von Ödsbach südlich der Rench über Durbach-Obertal und zwischen Ohlsbach und Reichenbach über die Kinzig nach Süden reicht. Wir befinden uns an diesem südlichen Vorkommen.
Abb. 2: Durbachit
In dem von A. Sauer benannten Gestein liegen umgewandelte Paragneise vor. Das Ausgangsgestein ist der Paragneis. Während anatektischer Vorgänge wurden die mobilisierten hellen Gemengeteile durch tektonische Beanspruchung weitgehend ausgequetscht, so daß ein biotit- und hornblendereiches Restgestein zurück blieb. Dieses Gestein durchtränkten Aluminium-Silikatlösungen, aus denen sich bis 6 cm lange Kalifeldspatkristalle (Kalifeldspatblasten) bildeten. Es blieb ein dunkles Gestein mit viel dunklem Glimmer (Biotit) und Hornblende zurück.
Zum o.a. Begriff der Anatexis: So bezeichnet man das partielle Aufschmelzen von Gesteinen der Erdkruste infolge von Temperaturerhöhung, Druckentlastung und / oder Fluidzufuhrs. Diese anatektischen Vorgänge finden in der tiefen Erdkruste statt, zumeist im Laufe von Gebirgsbildungsprozessen.
Feinkörniger Gang-Granit
Granite entstehen durch die Kristallisation von Gesteinsschmelzen (Magma) innerhalb der Erdkruste, meistens in einer Tiefe von mehr als zwei Kilometern unter der Erdoberfläche. Granite entstehen in den meisten Fällen nicht aus Material des Erdmantels, sondern aus azfgeschmolzenem Material der unteren Erdkruste. Für die Entstehung von Magmakammern muss mit Zeiträumen von 10 bis 15 Millionen Jahren gerechnet werden.
Abb. 3: Granit
Die Bezeichnung von Granit stammt vom lateinischen "granum", was so viel wie "Korn" bedeutet. Damit haben wir schon den ersten Hinweis auf sein Aussehen. Es sind Körner zu erkennen:
mit einer Färbung von dunkelgraubraun bis mittelgrau: Quarz
hellbraun, gelblich und weißlich: Feldspäte
schwarz: Biotit
Granit entspricht in seiner chemischen und mineralgischen Zusammensetzung dem vulkanischen Rhyolith.
Oberkirch-Granit
Die Grundfärbung des Oberkirch-Granits ist hier hell- bis mittelgrau. Er enthält an manchen Stellen reichlich Einschlüsse von Paragneisschollen, die in allen Stadien der Einschmelzung und Auflösung zu beobachten sind. Die dunklen "Butzen", glimmerreiche Reste aufgenommener Gneisschollen, sind aber auch in anderen Graniten zu finden.
Abb. 4: Oberkirch-Granit
Natürlich besteht auch der Oberkirch-Granit aus den Hauptbestandteilen Kalifeldspat (schwach gelblich bis rötlich), Quarz (grau) und Biotit (schwarz). Außerdem kann zum Teil zersetzter Cordierit, Sillimanit, Andalusit und vereinzelt Hornblende vorkommen.
Ein besonderes Merkmal des Oberkirch-Granits ist das Vorkommen von idiomorphen Kalifeldspat-Großkristallen. Deren Färbung ist in der Regel milchig weiß, es gibtaber auch orange bis rötliche Kristalle.
Gang-Quarz
Das Mineral Quarz (Siliziumdioxyd) ist kein alleiniges Mineral, sondern der Name einer Gruppe von Mineralien, die sich durch die gleiche chemische Zusammensetzung sowie verfgleichbare Eigenschaften auszeichnen. Die Farbe von Quarz ist bedingt durch Beimengungen diverser Elemente oder Fehlen im Kristalgitterbau sehr unterschiedlich - rosa, durchsichtig, violett, gelb, weiß, grau, rot, grün, braun und schwarz.
Abb. 5: Gang-Quarz
Die Strichfarbe von Quarz, d.h. die Farbe, die erscheint, wenn man Quarz vorsichtig über ein unglasiertes Porzellantäfelchen (sogenannte Strichtafel) reibt, ist trotz der Farbvielfalt innerhalb der Quarzgruppe immer weiß. Der Bruch ist muschelig-uneben, die Spaltbarkeit vollkommen. Quarze weisen eine durchsichtige bis durchscheinende Transparenz auf, der Glanz ist glasartig, auf Bruchflächen zeigt sich Fettglanz. Quarz ist mit einer Mohshärte von 7 ein hartes Mineral.
Quarz entsteht durch Kristallisation aus silikatischen Gesteinsschmelzen, ist aus diesem Grund auch ein häufig vorkommender Bestandteil in magmatischen Gesteinen. Einige Quarze kristallisieren bevorzugt (wie hier) in Gängen oder Drusen aus. Nach Feldspat ist Quarz das häufigste Mineral der Erde und weltweit in großen Mengen verbreitet.
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Änderung 01.04.2025:
Zitat aus der Fassung dieses Earthcaches zum Zeitpunkt der Veröffentlichung: "Es herrschen dort optimale Exkursionsbedingungen, da kürzlich Material aus dem Steinbruch abgefahren wurde und das frische Gestein in optimaler Weise ansteht." Leider ist seither die Erosion auch hier ihren Aufgaben nachgegangen. Ein weiterer Abbau und Abtransport von Material hat nicht mehr stattgefunden. Die Zuordnung der Gesteinsarten zu ihrem Vorkommen im Aufschluss erfuhr dadurch eine Erschwernis. Es wird deshalb als Änderung der bisherigen Aufgabe 1 auf die Zuordnung zu den lokalen Bereichen im Steinbruch verzichtet. Natürlich könnt ihr dies gerne versuchen.
Alle 5 Gesteine sind im Abraummaterial vor Ort gut vorhanden. Macht diese ausfindig und ordnet sie den 5 Gesteinsarten zu. Dokumentiert das Ergebnis und eure Zuordnung mit einem Foto und lasst mir dieses zukommen.
Sendet bitte die Antworten über meinen Account. Danach könnt ihr sofort loggen. Sollte etwas nicht stimmen, werde ich mich melden
1. Im Listing sind die Gesteine:
A Paragneis
B Durbachit
C Granit
D Oberkirch - Granit
E Gang - Quarz
beschrieben.
Ordne diese Gesteine folgenden Vorkommen im Steinbruch vor Ort zu:
1 senkrecht stehender Gang (etwa Mitte des Aufschlusses)
2 unmittelbar rechts von dieser Mitte
3 unmittelbar links von dieser Mitte
4 ganz links von der Mitte
5 ganz rechts von der Mitte
Die Antwort gestaltet sich also beispielsweise wie folgt: A1B2D3E4F5
2. Der vertikal stehende Gang erreicht eine Breite von wieviel Zentimetern ?
3. Der Durbachit tritt vor Ort prägnant in Erscheinung (dunkles bis schwarzes Gestein). Ist dieses homogen oder sind Variationen zu erkennen ?
Literaturangabe:
Werner, Wittenbrink, Bock & Kimmig: Naturwerksteine aus Baden-Württemberg. Freiburg 2013
Naturpark Schwarzwald Mitte/Nord: Große GeoTour Offenburg
Die Ortenau: Zeitschrift des Historischen Vereins für Mittelbaden, 40. Heft, 1960, Seite 25 (zum Begriff Anatexis bei obiger Darstellung des Durbachit)
Wikipedia
Fotos: Eigen, alle vom Zielpunkt der Exkursion