Hier hast du die Möglichkeit, 380 bis 350 Millionen Jahre alte Steine genau zu untersuchen. Gehe zu den angegebenen Koordinaten. Dort findest du einige große Gesteinsbrocken. Du stehst vor Diabasgestein. International wird der Begriff Dolerit anstelle von Diabas verwendet. Diabas wird vorwiegend im deutschen Sprachraum verwendet. Auf Google Maps findest du hier auch die Bezeichnung „Dolerit-Steinbruch“.
Wie kommt der Diabas hierher? Diabas gehört zu den Ganggesteinen. Daher auch die Bezeichnung „Diabas“ aus dem Griechischen. διαβαίνω diabainō = hindurchgehen. Aber wodurch ging der Diabas? Schaut man die obere Abbildung an, so erkennt man bei der Abbildung 1, dass sich vor 380 Millionen Jahren in einem Meer, das sich hier zu dieser Zeit ausbreitete, viele Sedimentschichten durch Ablagerung aufgebaut haben. Durch die Bewegung der Erdplatten kam es zu Störzonen, die mit Rissen durchzogen wurden. In diese Risse konnte nun Magma aufsteigen, Abbildung 2. Dies wird auch als intrusive Bildung bezeichnet.
Neben der intrusiven Bildung von Diabas kann dieser auch effusiv (extrusiv) entstanden sein. In diesem Falle breitet sich Magma am Meeresboden aus und wird später durch Metamorphose zu Diabas. In beiden Fällen kühlt das ca. 1.200°C heiße Magma ab.
Intrusive Gesteinsschmelzen kühlten viel langsamer ab. So konnten enthaltene Gase entweichen und im sich bildenden Gestein unterschiedlich große Kristalle entstehen. Am Meeresboden dagegen kühlte sich die Gesteinsschmelze viel schneller ab. So konnten viele der in der Schmelze enthaltenen Gase nicht entweichen und sich keine erkennbaren Kristalle bilden. Intrusive und effusive Bildung sind zwangsläufig durch Übergänge verbunden.
Die Gesteinsschichten wurden durch die weiteren Plattenbewegungen gefaltet und es kam zur Bildung von Faltengebirgen. Dies geschah vor ca. 300 Millionen Jahren und ist in der Abbildung 3 dargestellt.
Dabei wurde vor 380-350 Mio. Jahren aufgestiegenes Magma, das in Abbildung 3 dann magmatisches Gestein ist, durch erhöhten Druck und erhöhter Temperatur sowie Kontakt mit dem Meerwasser verändert. Dieser Vorgang wird als Metamorphose bezeichnet, da sich hierbei die mineralische Struktur des Gesteins verändert.
Der hierbei entstandene Diabas unterlag nur einer geringfügigen Metamorphose, die jedoch unterschiedlich stark ausgeprägt sein konnte. Es entstand ein verändertes, oft grünlich verfärbtes vulkanisches Gestein, der Diabas. Aufgrund der grünlichen Färbung wird Diabas auch oft als Grünstein bezeichnet.
Vor Ort fällt auf, dass die Gesteinsbrocken durchaus auch andere Farben haben. Dies hängt direkt mit den färbenden Metall-Ionen in den Mineralen des Gesteins zusammen. Rötliche Färbungen sind auf Eisen zurückzuführen. Die Vergrünung des Gesteins geht auf Metamorphose-Prozesse zurück, bei der die dunklen Minerale des Basalts in die Minerale grüner Chlorit und Serpentin umgewandelt wurden. Je grüner, desto stärker wurde das Gestein metamorphosiert.
Wie kommt der Diabas eigentlich an die Oberfläche? Mit der Gebirgsbildung setzte auch gleichzeitig der Verwitterungsprozess der oberen, oft nicht so widerstandsfähigen Gesteinsschichten, ein. Dadurch wurde der widerstandsfähige und feste Diabas durch Wind, Wasser und Temperaturveränderungen, dies sind die Haupakteure der Verwitterung, herauspräpariert und freigelegt (Abbildung 4).
Aufgaben:
1. Beschreibe mit eigenen Worten die Struktur des Gesteins vor Ort. Ist es z. B. kristallin, brüchig, gibt es Einschlüsse? Kannst du auf eine schnelle oder eher langsame Abkühlung des Gesteins rückschließen? Begründe.
2. Sind im Gestein Blasen zu erkennen? Wenn ja, wie groß sind diese und wie könnten sie entstanden sein?
3. Welche Farbe würdest du dem Diabas vor Ort zuschreiben? Ist es ein stark oder eher weniger metamorphosierter Diabas?
4. Sind im Gestein Einschlüsse zu erkennen? Falls ja, wie groß sind sie?
5. Würdest du den hier zu Tage tretenden Diabas als intrusiv oder effusiv entstanden bezeichnen? Begründe.
6. Hänge ein Foto von dir oder deinem GPS vor dem Steinbruch an euren Log. Das Foto ist obligatorisch. (Logbedingung seit Juni 2019!)
Logbedingungen:
Eure Antworten zu den Aufgaben 1-6 schickt mir bitte per E-Mail oder über das Nachrichten-Center. Danach dürft Ihr den Earthcache sofort loggen. In den Earthcache-Guidelines ist bewusst nicht vorgesehen, dass auf eine Logfreigabe seitens des Owners gewartet werden muss. Ich werde die mir zugesandten Antworten und Lösungen auf ihre Richtigkeit prüfen. Sollte es gravierende Abweichungen zu denen geben, die ich erwarte, melde ich mich.
Quellen:
https://diabas-halbeswig.biz/downloads/der_diabas1.pdf
https://www.lfu.bayern.de/geologie/bayerns_schoenste_geotope/5/index.htm
https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/diabas/3159
https://www.steine-und-minerale.de/atlas.php?f=3&l=D&name=Diabas
https://de.wikipedia.org/wiki/Diabas
Heinz-Gerd Röhling, Hannover, Klaus Stedingk, Halle (Saale), Ingo Schulz, Bad Harzburg, Friedhart Knolle, Goslar Diabas im Harz – das Gestein des Jahres 2017