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10. Die Vulkanite
An vier Stellen treten im Arbeitsgebiet Vulkanite auf (Porphyroide ausgenommen).
1.) Bei R 1512 H 7406 tritt direkt am Weg entlang des linken Mühlbachufers ein ca. 50 cm mächtiges, äußerlich braunes, löchriges, innerlich gräulich meliertes Gestein auf. Es braust mit HCl und macht den Eindruck, als sei es auf Schieferungsflächen in die Nebengesteine eingedrungen. Es wird deshalb als Vulkanitgang angesprochen. Das Vorkommen lässt sich nicht weiter verfolgen.
U.d.M. fallen rundliche und linsige Blasen auf, die überwiegend von Karbonat ausgefüllt werden. Selten findet man in ihnen auch farblose, geringer doppelbrechende Minerale, die für Quarz oder Feldspat gehalten werden können. Die Blasen befinden sich in einer filzigen Grundmasse, in der leicht eingeregelte, aus hellerem Filz aufgebaute Leisten auffallen. Diese werden als reliktische Feldspatleisten angesprochen und sind Überreste eines sperrigen Feldspatgefüges.
Eine Röntgenanalyse ergab als Hauptkomponenten Dolomit, Chlorit und Illit (= z.T. Hellglimmer), daneben Plagioklas und Quarz und etwas Calcit und wenig Kalifeldspat.
Auf Grund der Erzkomponente und dem reichlich vorhandenen Chlorit und Dolomit als Träger, der für Mafite typischen Oxide FeO, CaO und MgO kann das Gestein als umgewandelter Diabasgang angesehen werden.
2.) 50 m W der großen Porphyroid-Steilwand (Kreuzung Mühlbach - Hochspannungsleitung) wurde im Laub ein weiterer Vulkanit anstehend gefunden, dessen Lagerungsverhältnisse zwar nicht näher bekannt sind, der aber eng mit dem Porphyroid auftritt. Es ist ein äußerlich dunkelbraunes, dichtes, schiefriges Gestein. Im Innern zeigt es eine hellgraue Farbe und wird von einigen dunkelbraunen Schlieren, die mit der äußeren Rinde in Verbindung stehen, durchzogen. Im sonst durchweg dichten Gestein treten im Innern noch einige unregelmäßig begrenzte Bereich auf, die von größeren, recht klaren und hellen Mineralen ausgefüllt werden. Der Kontakt mit HCl ergibt keine Reaktion.
U.d.M wird das Gestein als hauptsächlich aus einer nicht näher aufzulösenden, feinen Grundmasse aufgebaut, in der sich schmale, lang gestreckte, etwas eingeregelte, hellere Bereiche abgrenzen lassen, die wohl zum größten Teil als Relikte eines sperrigen Feldspatgefüges anzusehen sind. Manche dieser helleren Leisten sind aber deutlich gekrümmt und schwellen auf ihrer kurzen Erstreckung an und wieder ab, so dass sich der Verfasser entfernt an vitroklastische Strukturen erinnert glaubte, die es aber wohl nicht sind. In die Matrix eingebettet treten unregelmäßig begrenzte Bereiche auf, die hauptsächlich aus Karbonat und einem Chlorit mit anormal blaugrauen Interferenzfarben gefüllt sind. Dazu kommt manchmal ein Mosaik aus einem farblosen, niedrig doppelbrechenden Mineral (Quarz oder Feldspat). Der Schliff wird weiterhin von größeren opaken Nadeln durchsetzt, die sich oft in Punktreihen auflösen. Wesentlich kleinere opake Nädelchen (?ehemals Ilmenit) durchweben in größerer Anzahl die Grundmasse.
Die Röntgenanalyse ergab in diesem Fall als Hauptkomponenten Quarz, Plagioklas, Siderit und Chlorit und etwas Illit und Kalifeldspat. Auch dieses Gestein kann wohl am ehesten als umgewandelter Diabas bezeichnet werden, wenn der hohe Quarzgehalt durch die Umwandlung erklärt wird.
3.) In streichender Verlängerung des eben beschriebenen Vorkommens wurde auf der rechten Talseite, auf ca. 1/4 der Hanghöhe ein weiterer Vulkanit gefunden, der auf das engste mit dem Porphyroid verbunden scheint. Ein sehr zähes, von einer braunen Rinde umgebenes, grau meliertes, leicht schiefriges Gestein steht in eigentümlichen 50 cm langen, eckigen Zähnen (ähnlich Basaltsäulen), senkrecht zur Basis des Vulkanits; gerade in der ca. 20 m langen Lücke, in der der Porphyroid unterdrückt ist. Der Vulkanit ist gut 1 m mächtig und lässt sich über 20 m verfolgen. Er macht einen konkordanten Eindruck und zeigt makroskopisch keine Kontakterscheinungen. Ein Dünnschliff aus dem unmittelbar hangenden Kontakt zeigt ein normales, siltiges Sediment, dass einzig durch eine reichlich vorhandene Erzkomponente auffällt: Körnig bis leicht eckige Minerale werden bei stärkster Vergrößerung braun durchscheinend. Es könnte sich hierbei um Pseudomorphosen von Goethit nach Magnetit handeln, die dann die Gangnatur des Vulkanits belegen würden. Mit HCl reagiert er nur in der braunen Rinde.
U.d.M. ist das Gestein übersät mit opaken Nädelchen, eckigen Körnern und Skelettkristallen, die als Ilmenit- und Magnetitkomponente eines basischen Vulkanits angesehen werden. Wie auch in den anderen Vulkaniten sind wieder reichlich helle, leicht eingeregelte Leisten vertreten, die in ihrer Gesamtheit als reliktisches, sperriges Feldspatgefüge angesehen werden. Viel Karbonat bildet neben Tonmineralfilz die Grundmasse.
Die Röntgendiffraktometrie ergab hier als Hauptkomponenten Quarz, Dolomit, Illit und Chlorit, dazu noch etwas Plagioklas und Kalifeldspat. Gegenüber dem ähnlichen Vorkommen von der linken Mühlbachseite fällt der geringere Plagioklas-Anteil und die andere Karbonatform, hier Dolomit - dort Siderit, auf. Beides kann mit örtlich unterschiedlichem Stoffangebot und unterschiedlichem Umwandlungsgrad, der sonst sehr ähnlichen Vorkommen erklärt werden.
Die enge Nachbarschaft der beiden Vulkanite mit dem oberen Teufelsdell-Porphyroid ist sehr auffällig. Auf Blatt Schaumburg treten auch Vulkanite in enger Nachbarschaft mit einem Porphyroid auf (REQUADT mündl. Mitteilung). Eine genetische Verbindung zwischen beiden besteht aber wahrscheinlich nicht: Die Vulkanite scheinen wegen der reichlichen Erzkomponente und dem Mangel an Porphyrquarz deutlich basischer als die Porphyroide zu sein. Auch passt die wahrscheinliche Gangnatur schlecht zu dem weit transportierten Porphyroid-Material.
4.) Am SW-Abhang des Schafs-Berges wurde ein maximal 1 m mächtiger NE-SW streichender Vulkanit gefunden, der wenige dm aus dem Boden herausragt. Er lässt sich auf 25 m im Streichen verfolgen. Die Nebengesteine lagern in seiner Umgebung normal, nur im unmittelbaren Kontaktbereich von ca. 30 cm sind die Schichtflächen sehr steil gestellt. Eine Frittung der Nebengesteine konnte nicht festgestellt werden. So geben einzig die steilen Schichtflächen den Hinweis, dass es sich wahrscheinlich um einen Vulkanitgang handelt, der in einer tektonischen Schwächezone konkordant in den Schichtenverband eingedrungen ist. Dafür spricht auch sein Vorkommen in der streichenden Verlängerung der Quarztrümerzone der Augustiner-Mühle und des unteren Derm-Bachtales.
Das Gestein ist äußerlich von dunkel rotbrauner Farbe, innerlich heller gelbbraun. Es wird intensiv von dünnen, hellen und dunkelgrünen Gängchen durchzogen, so dass es schwierig ist ein genügend großes, möglichst reines Vulkanitstückchen für einen Dünnschliff zu gewinnen. Der Vulkanit selbst ist dicht und entzieht sich so der näheren makroskopischen Ansprache.
U.d.M. zeigt sich dann, dass dieser Vulkanit fast ausschließlich von sperrigen Feldspatleisten aufgebaut wird. Diese zeigen häufig eine recht diffuse, einfache Verzwilligung parallel ihrer Längsachse. Sie sind zwar Perthiten nicht unähnlich, es konnten aber ohne Analysator keine zwei Phasen, die sich durch verschiedene Lichtbrechung zu erkennen geben, gefunden werden. Auf dem U-Tisch konnte nur die maximale Auslöschungsschiefe bestimmt werden, die mehrfach Werte zwischen 16 und 18 Grad ergab. Das Vorzeichen und die genaue Orientierung konnten nicht ermittelt werden. So werden die Feldspäte mit der entsprechenden Unsicherheit als Albite angesprochen.
Bei großer Vergrößerung konnte auf dem U-Tisch in Feldspatzwickeln ein etwas höherbrechendes, farbloses, einachsiges Mineral entdeckt werden, das für Quarz gehalten wird.
Die dritte Komponente des Vulkanits ist Chlorit, der als bräunlich grüne Schüppchen in geringer Menge zwischen die Feldspatleisten gestreut ist. Eine feinverteilte, opake Substanz verleiht dem Vulkanit sein schmutziges Aussehen. Die Gängchen, die das Gestein intensiv durchschlagen sind durch ihre größeren und klaren Mineralkörner deutlich vom Vulkanit zu unterscheiden. Sie bestehen aus den gleichen Mineralen wie der Vulkanit selbst. Nur scheint das Verhältnis in Richtung höherer Quarz- und Chloritgehalte hin verschoben. Die Gängchenalbite sind nicht verzwillingt und konnte auf Grund ihrer Lichtbrechung und der max. Auslöschungsschiefe identifiziert werden. Chloritschüppchen nehmen in den Gängchen teilweise so überhand, dass sie makroskopisch als die dunkelgrünen Gängchen zu erkennen sind. Kleine, unregelmäßig sechseckige, teilweise mit Opakem ausgefüllte Löcher können früher vielleicht Pyroxen gewesen sein. V-förmige Löcher ähneln manchen Rutil- oder Gipszwillingen.
Zur Untermauerung der mikroskopischen Ansprache wurde ein möglichst reines Vulkanitstückchen zermörsert und von Dr. Johanning geröngt: Es ergab sich der erwartet hohe Plagioklasanteil, dazu aber noch ein unerwartet deutlicher Quarzgehalt, der vielleicht doch auf eine Verunreinigung durch ein Quarzgängchen zurückzuführen ist. Darüber hinaus wurden nur noch geringe Gehalte an Illit und Chlorit festgestellt. Kalifeldspat ist nicht vorhanden.
Auf Grund der Alkalifeldspatvormacht und den verschwindend geringen Gehalten an mafischen Mineralen, wird das Gestein zur Keratophyr-Reihe gerechnet und wegen des deutlichen Quarzgehaltes als Quarzkeratophyr-Gang bezeichnet.
MEISL (1970) konnte in der benachbarten Lahnmulde an Hand fazieskritischer Minerale die Laumontit - Prehnit - Quarz - Fazies nachweisen und örtlich die Pumpellyit - Prehnit - Quarz - Fazies wahrscheinlich machen. Nach AHRENDT et al. (1978) müssen darüber hinaus weite Teile des Rheinischen Schiefergebirges an Hand von Messungen der Illit-Kristallinität und Inkohlung zumindest in die niedrig temperierte Pumpellyit - Prehnit - Quarz - Fazies gestellt werden. Diese very low grade Metamorphose kann allein durch Absenkung des mächtigen Sedimentstapels ohne Hilfe besonderer druck- und temperaturerhöhender Strukturen erklärt werden. Bei den Dünnschliffuntersuchungen im Arbeitsgebiet ergaben sich keine Mineralparagenesen, die diese Einstufung verifizieren könnten. Da es sich bei dieser Metamorphose und Deformation aber um großräumliche Einflüsse handelt, dürfen die Ergebnisse aus der Lahnmulde ins Mühlbachtal übertragen werden. AHRENDT et al. (1978) datierten das Maximum der Metamorphose mit syntektonisch zur Faltung und 1. Schieferung gesprossten Phyllosilikaten. Die auf einem N-S Profil durch das Rheinische Schiefergebirge genommenen Proben ergaben eine kontinuierliche, phasenfreie Metamorphose- und Deformationswelle, die das Rheinische Schiefergebirge im Lauf von 30 Mio. Jahren von S nach N durchlief. Dem Kartiergebiet am nächsten liegt eine Datierung auf Blatt Weilmünster. Der dort angegebene Zeitraum von 321 +/- 11 Mio. Jahren liegt nach ODIN (1982) im Grenzbereich Unterkarbon - Oberkarbon.
Die Metamorphose wird als die Ursache einer Albitisierung der Feldspäte angesehen. Die Anorthit-Komponente der Plagioklase ist nur bei deutlich höherer Temperatur stabil. An der Erdoberfläche liegt Anorthit also im metastabilen Zustand vor, da er sich wegen der minimalen Reaktionsgeschwindigkeit nicht umwandeln kann. Die erhöhten Temperaturen einer Anchimetamorphose bewirken aber eine drastische Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, so dass sich der Anorthit in stabile Mineralphasen umwandelt. Reiner Albit und reiner Kalifeldspat sind dagegen auch bei niedrigen Temperaturen stabil, wie die Authigenese dieser Minerale zeigt (KASTNER & SIEVER 1979). Dadurch wird verständlich wie die reinen Albite entstehen, denn sie sind mit dem jetzigen Chemismus kaum einem rezente bekannten Magmentyp zuzuordnen. Es waren wohl primär Ca-haltige Plagioklase, die ihre Anorthit-Komponente durch die Metamorphose verloren haben. Aber auch Kalifeldspat kann eine Albitisierung erfahren um dann i.d.R. als Schachbrett-Albit vorzuliegen (STARKEY 1959). Solche wurden nicht beobachtet. Die für Vulkanite so typischen, zonierten Feldspäte oder Sanidine sind nicht mehr vorhanden.
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