1) Welche Unterschiede kannst du zwischen dem Granit und den dunkleren Einschlüssen erkennen?
2) Wie haben sich die Xenolithe durch die Hitze des Magmas verändert? Siehst du Übergänge oder „Ränder“?
3) Wie unterscheiden sich Form und Umriss der dunklen Einschlüsse vom umgebenden Granit? Sind die Ränder scharf oder eher verschwommen?
4) Mache ein Foto von dir selbst oder eines persönlichen Gegenstandes mit dem Fährmannsstein im Hintergrund ohne direkt zu spoilern. Hinweis: Nach den neuen Regeln darf ein Foto wieder gefordert werden und ich finde es gehört beim EarthCache einfach dazu.
BESCHREIBUNG
Fährmannsstein - ein Granit
Der Fährmannsstein in Wedel ist ein rund 60 Tonnen schwerer Findling, der bei Baggerarbeiten zur Elbvertiefung im Februar 2020 in ca. 16,60 m Tiefe entdeckt und geborgen wurde. Er erhielt seinen offiziellen Namen nach einem Stadtratswettbewerb im Sommer 2020, bei dem aus über 800 Vorschlägen der Name „Fährmannsstein“ gewählt wurde. Der Findling gilt heute als markantes Zeugnis der Natur- und Kulturgeschichte an der Unterelbe.
Granit und Xenolithe
Granit ist ein magmatisches Tiefengestein, das entsteht, wenn Magma tief in der Erdkruste sehr langsam abkühlt. Dabei bilden sich große Kristalle aus Quarz, Feldspat und Glimmer. Durch dieses langsame Abkühlen zeigt Granit meist eine grobkörnige und gleichmäßige Kristallstruktur.
Manchmal enthält Granit jedoch auch Einschlüsse, die nicht ursprünglich zum Magma gehören. Diese Fremdgesteinsstücke nennt man Xenolithe – der Name kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Fremdstein“. Xenolithe können aus ganz unterschiedlichen Gesteinen bestehen, etwa aus Sedimentgesteinen, Metamorphiten wie Gneis oder Schiefer oder auch aus älteren magmatischen Gesteinen (u.a. Basalt, Granit, Peridotit). In manchen Fällen können sogar ältere, feinkörnige Granite als Einschlüsse in jüngeren Graniten auftreten.
Xenolithe gelangen auf verschiedene Weise in den Granit. Wenn Magma aus tieferen Bereichen der Erdkruste aufsteigt, bahnt es sich den Weg durch festes Gestein. Dabei können Stücke aus den durchdrungenen Schichten abbrechen und vom Magma mitgeführt werden. Sobald das Magma in einer Magmakammer steht und zu kristallisieren beginnt, bleiben diese Bruchstücke darin eingeschlossen. Manche Xenolithe werden dabei teilweise aufgeschmolzen oder chemisch verändert, andere behalten ihre Struktur weitgehend. Durch die große Hitze können sich Minerale umwandeln, und an den Rändern der Xenolithe bilden sich oft Zonen, in denen das Gestein angeschmolzen oder metamorph verändert wurde. Kühlt das Magma schließlich vollständig ab, bleiben die Xenolithe als deutlich erkennbare Einschlüsse im Granit sichtbar – meist unterscheiden sie sich in Farbe, Struktur und Korngröße vom umgebenden Gestein.
Nachfolgend exemplarisch ein paar Beispiele für Xenolithen:
Granit (Bild 1 und 3):
In Granit entstehen Xenolithe, wenn das aufsteigende, noch flüssige Magma Stücke älterer Gesteine wie Basalt oder Gneis aus dem Nebengestein herausreißt und einschließt. Da Granit langsam in der Tiefe kristallisiert, bleiben die eingeschlossenen Fremdgesteine oft kantig erhalten und zeigen manchmal Spuren chemischer Reaktionen mit dem Granitmagma.
Basalt (Bild 2):
Basaltische Magmen reißen beim raschen Aufstieg häufig Bruchstücke aus dem Erdmantel oder der Erdkruste heraus. Diese Xenolithe, zum Beispiel Peridotit oder Olivin-reiches Gestein, gelangen unverändert an die Erdoberfläche. Sie sind für die Geologie besonders wertvoll, da sie direkte Einblicke in die Zusammensetzung des oberen Erdmantels geben.
Gneis (selten; kein Bild):
Xenolithe im Gneis sind Relikte älterer Gesteinsbestandteile, die den hohen Drücken und Temperaturen der Metamorphose widerstanden haben. Während der Umwandlung des Ausgangsgesteins können sie stark verformt werden, sodass sie linsen- oder streifenförmig erscheinen und in die typische Bänderung des Gneises eingearbeitet sind.
Sandstein (abweichende Bezeichnung; kein Bild):
Auch in Sandstein kann man Fremdgesteine finden. Man spricht hier aber nicht von Xenolithen sondern von Brekzien und oder einem Konglomerat. Flüsse, Wind oder Meeresströmungen tragen Material aus verschiedenen Gesteinen heran, das als Klast in den Sand eingebaut wird. Diese Fremdkomponenten sind häufig abgerundet, weil sie auf ihrem Weg mechanisch abgetragen wurden.
Für die Geologie sind Xenolithe sehr wichtig, weil sie Hinweise darauf geben, durch welche Gesteine sich das Magma bewegt hat. Dadurch erfährt man etwas über die Zusammensetzung der Erdkruste in der Umgebung eines Granitintrusivs. Außerdem verraten Xenolithe viel über die Bedingungen, unter denen das Magma unterwegs war – etwa über Temperatur, Druck und chemische Zusammensetzung. Mit ihrer Hilfe lässt sich oft die geologische Geschichte einer Region besser rekonstruieren, zum Beispiel wann ein Granit aufgestiegen ist und mit welchen Gesteinen er in Kontakt kam.
Quellen
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Xenolith?lang=de
https://de.wikipedia.org/wiki/Xenolith
https://www.vulkane.net/blogmobil/wiki/xenolith/
https://www.ebsco.com/research-starters/earth-and-atmospheric-sciences/xenoliths
https://en.wikipedia.org/wiki/Lilesville_Granite
https://www.britannica.com/science/xenolith
https://www.steine-und-minerale.de/gesteine/x/xenolith.html
Eigene Fotos (+ Team KenGuruh)