Allgemeines und Entstehung:
Stell dir vor, in der späten Phase der Variszischen Gebirgsbildung (s.u.) entstand ein tiefes Becken, das Saar-Nahe-Becken genannt wird. Über Millionen Jahre hinweg wurden dort Schichten von Sedimenten wie Sand und Schlamm bis zu einer Dicke von 10 Kilometern abgelagert. Manchmal wurden diese Schichten auch wieder abgetragen.
Durch Bewegungen der Erdplatten drang geschmolzenes Gestein (Magma) in diese Sedimente ein, ein Vorgang, der als Intrusion bezeichnet wird. Je nachdem, wie tief dieses Magma war, kühlte es langsam oder schnell ab. Tief im Boden bildete es langsam Granit oder Granodiorit, nahe der Oberfläche schneller Rhyolith. Durch die Hitze und den Druck dieses Prozesses wurden auch die benachbarten Sedimentgesteine verändert.
Stell dir den Grauen Stein als einen sehr festen Block aus vulkanischem Gestein vor, der vor allem aus zwei Arten von Mineralien besteht: Quarz und Alkalifeldspaten (wie Orthoklas). Diese Mineralien sind sehr klein, also feinkörnig, und der Stein hat auch ein bisschen Biotit, ein dunkel glänzendes Mineral. Dieser Stein heißt Rhyolith und kann auch porphyrisch sein. Das bedeutet, er hat eine dichte Grundmasse aus Quarz und Feldspat, in der größere Kristalle dieser Mineralien eingestreut sind, die wie kleine Funken aussehen.
Der Graue Stein besteht sowohl aus Rhyolith als auch aus Quarzporphyr, weil beide Gesteinsarten ähnliche Prozesse und Materialien während ihrer Bildung involvieren. Rhyolith und Quarzporphyr entstehen, wenn vulkanisches Magma schnell abkühlt. Rhyolith bildet sich nahe der Oberfläche, was zu einer feinkörnigen Struktur führt, und Quarzporphyr zeichnet sich durch größere Quarzkristalle aus, die in einer feineren Matrix eingebettet sind. Beide können sich aus demselben Magma entwickeln, abhängig von den Bedingungen, unter denen das Magma abkühlt.
Rhyolith ist ein vulkanisches Gestein, das entsteht, wenn Lava sehr schnell an oder dicht unter der Erdoberfläche abkühlt und eine glasartige oder feinkörnige Struktur bildet. Es enthält oft größere Kristalle, die in einer feineren Grundmasse eingebettet sind.
Quarzporphyr ist eine ältere Bezeichnung für rhyolithische Gesteine, welche vor allem größere Quarz- und Orthoklaskristalle in der Grundmasse enthalten. Diese großen Kristalle nennt man Einsprenglinge.
Alkalifeldspat ist ein Mineral, das häufig in magmatischen Gesteinen wie Granit vorkommt. Es gibt verschiedene Arten von Alkalifeldspaten, zum Beispiel Orthoklas, die oft in rosa oder roten Tönen erscheinen.
Beim Ausbruch des Vulkans wurde die Gesteinsmasse nicht hinausgeschleudert, sondern ist als zäh fließendes Magma an die Erdoberfläche gedrückt worden. Aus geologischer Sicht ist diese Felsformation daher eine Besonderheit.
Beschreibung der Felsen und des Gesteins:
Der Rhyolith ist sehr feinkörnig, was bedeutet, dass seine Bestandteile winzig klein sind. Manche Stellen enthalten kleine Kristalle aus Feldspat, und kleine Stücke von Biotit, einem dunklen Mineral, die etwa 1 mm groß sind. Diese Kristalle sind oft stark verwittert, also durch Wind und Wetter verändert.
Die Felsen sind voller Risse und teilweise zerbrochen, weil sie in einem Bereich liegen, wo der Boden gestört ist. Diese Störung verläuft von Nordwest nach Südost, was auch die Richtung der Felsen bestimmt. An einer Stelle an der östlichen Felswand sieht man in etwa 2,50 Metern Höhe horizontale Kratzer, die zeigen, dass sich die Felsen seitlich bewegt haben.
Im Bereich dieser Störung haben heiße Wässer zirkuliert, die das Gestein verändert haben. Die ursprünglichen Feldspate im Rhyolith wurden in andere Mineralien wie Serizit oder Kaolinit umgewandelt. Der Rhyolith hat dadurch viel Kieselsäure aufgenommen, was ihn hart und brüchig macht.
Die Freisetzung der Kieselsäure passierte, weil die heißen Wässer den Feldspat (ein Mineral) zersetzt haben. Diese Veränderung betrifft auch die umliegenden Gesteine, in die der Rhyolith eingedrungen ist. Diese anderen Gesteine nennt man Konglomerate und sie findet man auch an anderen Orten, wie am Litermont-Kreuz.
Konglomerat ist ein Gestein, das wie ein hartes, zusammengesetztes Schotter aussieht. Es besteht aus abgerundeten Steinen und Kieseln, die durch Sand, Ton oder andere natürliche Zemente zusammengehalten werden. Stell dir vor, du nimmst große, runde Kiesel vom Flussufer und klebst sie mit Zement zusammen – das ist ähnlich wie ein Konglomerat.
Brekzie ist auch ein zusammengesetztes Gestein, aber im Gegensatz zu Konglomerat sind die Steine in einer Brekzie scharfkantig und eckig, weil sie nicht weit transportiert wurden. Das ist so, als würdest du zerbrochenes Glas oder zerbrochene Fliesen nehmen und sie fest zusammenkleben.
Logbedingungen:
1. (Freiwillig!) Mache ein Foto von Dir und deinem GPS vor einem der großen Rhyolithe.
2. Welche Farbe und Struktur hat der Rhyolith hier? Wie fühlt sich die Oberfläche an?
3. An Stage 2 kannst Du du eine Art Stein untersuchen der aus vielen kleinen Elementen besteht. Ordne ein ob es sich um ein Konglomerat oder eine Brekzie handelt. Begründe Deine Annahme.
4. An Stage 3 kann man sehr gut erkennen, bzw. sich vorstellen mit welcher Geschwindigkeit (langsam, schnell, explosionsartig) die Masse aus dem Erdinneren nach oben gedrungen ist. Was bringt Dich zu dieser Annahme?
Optional : Was findest du besonders interessant oder überraschend an dieser Felsformation?
Beantwortet die Fragen und sendet die Antworten per Mail an thomas.diggingmole@gmail.com oder über das MessageCenter.
Ihr könnt sofort den Earthcache loggen. Sollte etwas mit den Antworten nicht in Ordnung sein, werde ich mich melden.
Viel Spaß!
Begriffserklärungen:
Die Variszische Gebirgsbildung war ein langer geologischer Prozess, der vor etwa 380 bis 290 Millionen Jahren stattfand.
Diese Periode führte zur Bildung eines großen Faltengebirgssystems in Europa, das sich von Portugal bis nach Polen erstreckte.
Das wurde aber in den folgenden Jahrmillionen durch Erosionsvorgänge eingeebnet.
Nach der Entstehung der Alpen im Tertiär (Erdzeitalter, das vor etwa 66 Millionen Jahren begann und vor etwa 2,6 Millionen Jahren endete) wurden die alten Gebirge (Variszisches Gebirge)
in einzelne Schollen zerbrochen und in Teilen als Bruchschollengebirge gehoben, während andere Teile absanken.
So entstand, zusammen mit äußeren Kräften (wie Wind und Wasser), die heutige Form der Mittelgebirge.
Literatur & Quellenangaben :
1) Bericht zur Aufnahme von ausgewählten geologischen Aufschlüssen im Saarland ind Zusammenarbeit des Landesamt für Umweltschutz Saarbrücken und den Fachkräften des Geologischen Institut der RWTH Aachen (Dipl.-Geol. Mario Werner, PD Dr. Harald Stollhofen, Dipl.-Geogr. Dr. Carmen Krapf)
2) https://strand-und-steine.de/gesteine/magmatite/rhyolith/rhyolith.htm