Mit diesem Earthcache werden wir das interessante metamorphe Gestein Serpentinit erkunden, etwas über seinen Ursprung erfahren und die verschiedenen Strukturen und Farben der einzelnen Exemplare in Großkoschen beobachten.

Fragen:

1. Beschreibe in eigenen Worten die Oberfläche, Textur und das Aussehen der Serpentinenfelsen. Ähnelt es wirklich einer Schlangenhaut?

2.Beobachte die Farben des Gesteins. Beschreibe die Farbvariationen. Was könnten die unterschiedliche Variationen von Farben bedeuten?

3. Beobachte die weißen Mineralgänge genauer an. Sind die immer wirklich weiß? Haben sie alle die gleiche Farbe und Textur? Was könnte es bedeuten?

Die blaue Blume. Das Metalldreieck. Die grünen Felsen.

Im Zentrum von Großkoschen finden wir eine interessante Komposition aus Steinen und einem Metalldreieck. Dieses kleine Denkmal wurde im Mai 2008 in Betrieb genommen. Auf dem Metalldreieck befindet sich eine Inschrift, die die Legende der blauen Blume kurz zusammenfasst.

Die Sage der blauen Blume vom Koschenberg erzählt von einem Schäfer, der die blaue Blume pflückte und damit Zugang zum Schatz im Koschenberg bekam. Im Berg nahm er vom Schatz, vergaß dort aber das wichtigste, nämlich die Blume, die der Schlüssel zum Koschenberg war. So blieb ihm ein erneuter Zugang zum Schatz verwehrt.

Im Archiv der Lokalzeitung Lausitzer Runschau vom Mai 2008 finden wir einige Informationen zum Wiederaufbau des Ortskerns von Großkoschen. Dort wird erwähnt, dass auch mehrere grüne Steine ​​in das Metalldreieck eingelegt wurden. Leider erfahren wir nicht mehr über diese Steine.

Allerdings durch geologische Beobachtung und Analyse können wir entschlüsseln, um welche Steine ​​es sich handelt. Bei der Beobachtung können wir auch die einzigartige Struktur der Steine bewundern.

Quelle: Eigenes Foto

Serpentinit

Aus geologischer Sicht besteht kein Zweifel daran, dass es sich bei den einzelnen Steinen im Metalldreieck in Großkoschen um besondere Steine handelt. Wir haben es hier mit einem einzigartigen metamorphen Gestein namens Serpentinit zu tun.

Der Name „Serpentine“ leitet sich vom lateinischen Wort „serpens“ ab, was Schlange bedeutet. Der Name „Serpentinit“ wurde im frühen 19. Jahrhundert von Geologen geprägt, die die besonderen Eigenschaften dieses Gesteinstyps und seine Ähnlichkeit mit Schlangen erkannten. Der Begriff wird auch zur Beschreibung einer Gruppe von Mineralien verwendet, aus denen dieses Gestein besteht. Serpentin ist eine Gruppe von Mineralien, die zur Gruppe der Schichtsilikate gehören und reich an Magnesium und Eisen sind. Aber das ist noch nicht das Ende der Schlange. Der Begriff wurde auch weiter übernommen und auf die Beschreibung des Metamorphoseprozesses angewendet, der zur Entstehung des Serpentenitgesteins führt. Kurz gesagt heißt das Gestein Serpentinit, es besteht aus Serpetinmineralien und entsteht im Prozess der Serpentinisierung aus ultramafischem Gestein. Unglaublich, wie sich das Tier Schlange in die Welt der Geologie eingeschlichen hat.

Bedeutung von Serpentinit

Serpenitin ist ein wichtiges Gestein und spielt bei vielen geologischen und sogar biologischen Prozessen eine wichtige Rolle. Erstens wirkt sein wasserreicher Gehalt als Schmiermittel in der Subduktionszone und an den Plattengrenzen, wo tektonische Platten miteinander kollidieren. Im Erdmantel ist es ein wichtiges Reservoir für Wasser und andere Flüssigkeiten. Nachdem es aus den Tiefen der Erde gehoben wurde, verwittert es. Dadurch entstehen bedeutende Erzvorkommen, insbesondere Nickelerz. Die neuere Studien zeigen, dass eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Serpentin wichtige Komponenten lieferte und einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von Leben führte. Nicht zuletzt könnte Serpentin ein wichtiger Indikator für die Suche nach außerirdischem Leben auf anderen Planeten und Monden sein.

Serpentinisierung

Da es sich bei Serpentinit um ein metamorphes Gestein handelt, bedeutet dies, dass es aus anderen umgewandelten Gesteinen entstanden ist. Die Gesteine, aus denen Serpentenit entsteht, gehören zur Kategorie der intrusiven magmatischen ultramafischen Gesteine, die ihren Ursprung sehr tief unter der Erdoberfläche im oberen Erdmantel haben. Genauer gesagt handelt es sich bei den ultramafischen Gesteinen, Protolithen, die später zu Serpentinit umgewandelt werden, um Dunit, Harzburgit und Pyroxinit. Alle genannten ultramafischen intrusiven magmatischen Gesteine bestehen aus verschiedenen Kombinationen und Anteilen ultramafischer Mineralien mit einem hohen Gehalt an Magnesium und Eisen und einem geringen Gehalt an Kieselsäure wie Olivin und Pyroxen.

Quelle: Unbekannter Autor ist lizenziert gemäß CC BY-SA

Der zuvor erwähnte Prozess der Metamorphose ultramafischer Gesteine, auch Serpentinisierungsprozess genannt, findet normalerweise in großen Tiefen der ozeanischen Kruste, in mittelozeanischen Rücken oder in Subduktionszonen statt, in denen die wasserreiche ozeanische Platte unter eine andere Kontinentalplatte subduziert. Das Bild unten zeigt die Bereiche, in denen normalerweise Serpentinisierung auftritt.

Quelle: Stephane Guillot and Keiko Hattori, Serpentinites: Essential Roles in Geodynamics, Arc Volcanism, Sustainable Development and the Origin of Life, Elements Magazine, April 2013

Der Serpentinisierungsprozess umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

1. Wasserinfiltration: Wasser, oft in Form von hydrothermischen Flüssigkeiten, dringt in das Gestein ein, meist über Brüche oder andere Wege. Diese Flüssigkeiten können aus verschiedenen Quellen stammen, beispielsweise Meerwasser, Grundwasser oder Magma.

2. Reaktion mit Mineralien: Das infiltrierende Wasser reagiert mit den im Gestein vorhandenen Mineralien, insbesondere Olivin, einem häufig vorkommenden Mineral in ultramafischen Gesteinen wie Peridotit. Die Reaktion zwischen Wasser und Olivin führt zum Abbau von Olivin und zur Bildung von Serpentinmineralien.

3. Hydratation von Olivin: Wassermoleküle dringen in die Kristallstruktur von Olivin ein und ersetzen einen Teil der Magnesium- und Eisenionen. Durch diesen Hydratationsprozess wird Olivin in Serpentinmineralien wie Antigorit, Lizardit oder Chrysotil umgewandelt und rekristallisiert.

4. Mineralumwandlung: Bei der Bildung von Serpentinmineralien können je nach den spezifischen Bedingungen und der Zusammensetzung des Gesteins auch andere Sekundärmineralien entstehen. Zu diesen Sekundärmineralien können Brucit, Magnetit, Talk und andere gehören.

5. Volumenausdehnung: Der Prozess der Serpentinisierung führt häufig zu einer Volumenzunahme aufgrund der Hydratisierung von Mineralien. Diese Ausdehnung kann Druck auf das umliegende Gestein ausüben, was möglicherweise zu Brüchen führt und Wege für das weitere Eindringen von Flüssigkeit schafft. In diesem Stadium können andere Flüssigkeiten in das Gestein eindringen, was zur Bildung von Adern führt.

Es ist wichtig zu beachten, dass Temperaturen zwischen 200 und 600 Grad Celsius herrschen müssen, damit die Serpentinisierung stattfinden kann.

Farbvariationen von Serpentinit

Die bei Serpentin beobachteten unterschiedlichen Farben können auf verschiedene Faktoren zurückgeführt werden, unter anderem auf die Mineralzusammensetzung. Die wichtigsten Serpentinmineralien sind Antigorit, Lizardit und Chrysotil. Jedes dieser Mineralien hat seine eigene charakteristische Farbe. Darüber hinaus spielt auch die Höhe des Eisengehalts eine wichtige Rolle. Die Farben von Serpentinit können durch mehrere Faktoren und Mineralien beeinflusst werden, hier sind die wichtigsten:

1. Antigorit ist normalerweise grün.

2. Lizardit ist üblicherweise gelbgrün oder braun.

3. Chrysotil ist oft weiß oder blassgrün.

4. Ein höherer Eisengehalt kann Serpentin im Allgemeinen eine dunklere, grüne Farbe verleihen, während ein niedrigerer Eisengehalt zu helleren Farbtönen oder sogar zu weißem Serpentin führen kann.

Mineralgänge und ihre Farben

Wie oben erwähnt, ist Serpentinit hohen Drücken ausgesetzt, insbesondere wenn es an tektonischen Prozessen beteiligt ist. Es können viele Risse entstehen, die mit unterschiedlichen Flüssigkeiten und Mineralien gefüllt sind. Diese Flüssigkeiten verfestigen sich und bilden Mineralgänge. Die in Serpentinit beobachteten Mineralgänge können unterschiedlichen Farben aufweisen, abhängig von Mineralgehalt:

1. Calcithaltige Mineralgänge können weiß oder hell erscheinen.
2. Mineralgänge mit Hämatit oder Goethit können rote oder braune Farbtöne haben.
3. Mineralgänge die Chlorit oder Serpentin enthalten, tragen zu Grüntönen bei.

Quellen:

https://www.usgs.gov/publications/petrologic-and-geophysical-nature-serpentinites
https://geology.com/minerals/serpentine.shtml
https://www.nature.com/articles/s41561-022-01063-5
Stephane Guillot and Keiko Hattori, Serpentinites: Essential Roles in Geodynamics, Arc Volcanism, Sustainable Development and the Origin of Life, Elements Magazine, April 2013