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Phonolith mit porphyrischem Gefüge am Breiteberg EarthCache

Hidden : 3/16/2025
Difficulty:
2 out of 5
Terrain:
3 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


Der Breiteberg

Mit diesem Earthcache möchten wir euch auf den 510 Meter hohen Breiteberg locken. Er entstand im Tertiär vor ca. 25 Millionen Jahren, als eine große tektonische und vulkanische Aktivität in diesem Gebiet herrschte. Der Breiteberg ist eine Phonolithkuppe auf einem Sockel aus Basaltgestein. Das Interessante an dem Gestein Phonolith ist hier, dass es porphyrisch ausgebildet ist. Das bedeutet, dass sich in dem kleinkörnigen, homogenen vulkanischen Gestein größere Kristalle erkennen lassen.
Breiteberg und Turm
Links Blick zum Breiteberg und rechts Dr.-Curt-Heinke-Turm auf dem Berggipfel

1936 wurde der 13 m hohe Dr.-Curt-Heinke-Turm auf dem Berggipfel errichtet. Ein älterer hölzerner Aussichtsturm war vom Sturm zerstört worden. Alle verwendeten Phonolith-Steine stammen aus einem kleinen Steinbruch an der Südseite des Breiteberges (Wegpunkt 1).



Fragen und Aufgaben

Hilfe Die Fragen von Aufgabe 1 könnt ihr sowohl im ehemaligen Steinbruch (Wegpunkt 1) als auch am Turm auf dem Gipfel (Earthcachepunkt) beantworten. Wenn ihr eine Orientierungshilfe braucht, dann empfehlen wir, die Betrachtungen am Turm auf dem Gipfel in der linken unteren Ecke vom Schild (Foto) zu beginnen.


1. Beschreibt die porphyrischen Kristalle wie folgt:
* Welche Farbe haben sie?
* Welche maximale Größe in Millimeter erreichen sie?
* Könnt ihr einen spiegelnden Glanz feststellen?
* Überwiegt eine bestimmte Form (länglich-rechteckig, rund, elliptisch, nadelförmig) oder nicht?
* Könnt ihr die Kristalle auf allen Phonolithsteinen finden oder nur auf einigen?

2. Handelt es sich bei der Querxhöhle (Wegpunkt 2) um eine echte Höhle oder um eine Kluftweitung des Phonoliths? Schaut nach oben – was seht ihr dort?

3. Postet ein Foto von euch oder eurem Maskottchen am Gipfel des Breiteberges!

Bitte sendet eure Antworten über das MessageCenter - dort geht nichts verloren. E-Mail geht auch, wenn ihr zeitnah loggt.
Bei Gruppen genügt eine Antwort über das MessageCenter. Schreibt dann aber unbedingt im Log, wer die Antwort gesendet hat. Und postet individuelle Fotos! Danach könnt ihr sofort loggen.
Eine andere Meinung zu haben ist keine falsche Antwort!


Entstehung von Breiteberg und umgebenden Hügeln und Bergen

Auf der Informationstafel am Gipfel findet ihr neben Fakten zur Flora und Fauna auch Interessantes zur Geologie des Breiteberges und der umgebenden Hügel und Berge.

Im Tertiär lag die Oberlausitz am Rande von starken vulkanischen Aktivitäten. Das Magma drang zunächst aus Spalten an die Erdoberfläche und ergoss sich als basaltische Lavadecke über das Land. Auch leicht verwitternde Aschen und Tuffe wurden gefördert. An einigen Stellen drang das Magma in Schloten Richtung Oberfläche und bildete Quellkuppen.

Die heute zu findenden Gesteine entstanden in mehreren Phasen des Vulkanismus. Welche Gesteine entstanden sind, hängt von der chemischen Zusammensetzung des Magmas ab. In einer älteren Phase wurden dunkelgraue bis schwarze Basalte gebildet.

Der Phonolith, den wir am Breiteberg finden, entstand in einer späteren Phase. Die chemische Zusammensetzung des Magmas hatte sich verändert. So etwas passiert in jedem Magma, da die Minerale unterschiedliche Schmelzpunkte haben. Die Minerale mit den höchsten Schmelzpunkten kristallisieren zuerst aus, sinken auf den Boden und stehen somit nicht mehr zur Verfügung. Am Ende dieses Differentiationsprozesses war die Schmelze so beschaffen, dass im Wesentlichen nur noch die "Rohstoffe" für die Minerale Kalifeldspat und Nephelin enthalten waren. Und genau aus diesen beiden Mineralen besteht unser Phonolith.

Geologisches Profil
Quelle Schematisches geologisches Profil des Breiteberges: Informationstafel auf dem Breiteberggipfel

Der Phonolith überlagert am Breiteberg den älteren Basalt. Auf Grund der veränderten chemischen Zusammensetzung (höherer Gehalt an Siliziumdioxid) ist eine Phonolithschmelze zähflüssiger als eine Basaltschmelze. Phonolithgipfel sind deshalb etwas steiler als Basaltgipfel.

Infolge von Ablagerungen aus der Eiszeit ist der Basalt am Breiteberg nicht mehr an der Oberfläche zu finden. Ihr könnt also sicher sein, dass ihr auf eurer Exkursion überall Phonolith entdeckt.

Das Gestein Phonolith und die Entstehung seines porphyrischen Gefüges

Wir wissen bereits, dass Phonolith ein vulkanisches Gestein ist, welches relativ rasch an der Oberfläche abkühlt. Wir wissen aber auch, dass die Schmelze bereits in der Magmakammer langsam abkühlt. Wird die Schmelztemperatur eines Minerals unterschritten, dann können sich erste Kristalle bilden. Diese Kristalle können langsam und ungestört in der Schmelze wachsen.

Kommt es nun zu einem Vulkanausbruch, dann werden eventuell vorhandene Kristalle mit der magmatischen Schmelze als Lava an die Erdoberfläche befördert.

Die bereits vorhandenen Kristalle bleiben also erhalten, aber die Masse der Schmelze erstarrt so schnell, dass ein weiteres Wachstum der Kristalle nicht mehr möglich ist.

Vulkanische Gesteine bestehen aus einer so feinkörnigen Grundmasse (Matrix), dass das Gestein ein homogenes Aussehen erhält, in dem die feinkörnigen Kristalle mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden sind. Lediglich die Kristalle, die bereits in der Tiefe entstanden sind, sind gut zu erkennen. Diese Kristalle werden als Einsprenglinge bezeichnet.

Frische Bruchflächen Phonolith
Frische Bruchflächen von Phonolith im ehemaligen Steinbruch.

Ein Gestein mit einer homogenen Matrix und Einsprenglingen wird als porphyrisches Gestein bezeichnet. Einsprenglinge sind in vulkanischen Gesteinen normal. Lediglich in den Phonolithen der Oberlausitz findet man sie selten. Und genau aus diesem Grund möchten wir euch darauf aufmerksam machen, dass es am Breiteberg welche gibt.
Detail Phonolith
Detail der frischen Bruchfläche. Hier kann man die Kristalle deutlich erkennen.

Anmerkung: In Phonolithen gibt es manchmal dunkle Einsprenglinge aus Pyroxenen oder Amphibolen. Wir konnten hier keine entdecken. Findet ihr welche?

Die Minerale Alkalifeldspat und Nephelin

Zum Abschluss möchten wir noch einen Blick auf die beiden Minerale werfen, aus denen der Phonolith am Breiteberg besteht. Es handelt sich um einen Feldspat (Alkalifeldspat) und einen Feldspatvertreter (Nephelin).

Feldspäte finden wir in vielen Gesteinen. Am bekanntesten in der Oberlausitz sind Granit bzw. Granodiorit, die beide Alkalifeldspat und Plagioklas enthalten. Feldspatvertreter dürften weniger bekannt sein.

Alkalifeldspäte sind Aluminium-Silikate plus Natrium und Kalium. Die chemische Formel für diese Gerüstsilikate lautet NaAlSi3O8 bzw. KAlSi3O8. Für die Bildung der Silikate wird Siliziumdioxid (SiO2) benötigt. In unserem Magma sind Natrium, Kalium und Silizium vorhanden. So entsteht also Alkalifeldspat. Allerdings wird das Siliziumdioxid irgendwann knapp, und es sind noch reichlich Kalium und Natrium vorhanden, die sich verbinden möchten. Die Schmelze ist SiO2-untersättigt.

Natrium (bzw. Kalium) müssen sich also mit etwas weniger SiO2 begnügen. So entsteht Nephelin (NaAlSiO4). Nephelin ist der häufigste Feldspatvertreter.

Auf diese Art wird alles Silizium aufgebraucht. Das bedeutet, dass nichts mehr übrig ist, um Quarz (die chemische Formel ist ebenfalls SiO2) zu bilden. Nephelin und Quarz kommen niemals gemeinsam in einem Gestein vor. Die Begründung ist ganz einfach: Wäre noch Quarz vorhanden, dann würde es sich sofort mit dem Nephelin zu Feldspat verbinden:
NaAlSiO4 + 2 SiO2 → NaAlSi3O8.
Alles, was im Phonolith so ähnlich wie Quarz aussieht, ist Nephelin.

Wir wünschen euch viel Spaß und Erfolg bei der Beschäftigung mit diesem Earthcache!

Touristische Ziele am Breiteberg

Der Breiteberg hat für Touristen einiges zu bieten. In der Breitebergbaude gibt es Speisen und Getränke. Während der Öffnungszeiten kann man auch ein Ticket für die Besteigung des Dr.-Curt-Heinke-Turmes (zur Zeit 1,- €) erwerben. Unten im Turm befindet sich eine ganz kleine geologische Ausstellung.

Nur wenig unterhalb des Gipfels befindet sich der Sockel des ehemaligen Denkmals für Kaiser Friedrich III.

Wer möchte, kann am sogenannten Tschoarschlsteen (bei N50 53.449 E14 42.137) eine kleine Rutschpartie absolvieren. Der Phonolith ist hier vom vielen Rutschen blank gewetzt.

Ganz wichtig: Falls ihr auf eurer Wanderung den sagenumwobenen Querxen, den Zwergen vom Breiteberg, begegnen solltet, dann verärgert sie nicht!
An der Querxhöhle könnt ihr eine der Sagen lesen.

Literatur

[1] Informationstafel auf dem Gipfel
[2] „Breiteberg“ aus https://de.wikipedia.org/wiki/Breiteberg, aufgerufen am 16.03.2025
[3] „Phonolith“ aus https://de.geologyscience.com/rocks/igneous-rocks/extrusive-igneous-rocks/phonolite/?utm_source=perplexity, aufgerufen am 16.03.2025
[4] Andreas Gerth, Reise in die Erdgeschichte, Band 2, Oberlausitzer Verlag
[5] „Porphyrisches Gefüge“ aus https://de.wikipedia.org/wiki/Porphyrisches_Gef%C3%BCge, aufgerufen am 16.03.2025
[6] Horst Peter Hann, Gesteinsbestimmung: Grundlagen und Praxis, 3. Auflage, Quelle & Meyer Verlag

Bildnachweis
„Schematisches geologisches Profil des Breiteberges“ von der Informationstafel auf dem Gipfel

Alle anderen Fotos wurden von den Ownern erstellt.





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