Die häufigsten Gesteine des Ost-Erzgebirges
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422 Gesteine Tiefengestein / Ganggestein 423 Die häufigsten Gesteine des Ost-Erzgebirges Text: Jens Weber, Bärenstein; Werner Ernst, Kleinbobritzsch Fotos: Lutz Geißler (www.geoberg.de); Gerold Pöhler Magmatische Gesteine kompakte, ungeschieferte Gesteine Tiefengestein 1 Granit Aussehen: ungeschieferte Gesteine, körnige Struktur (die einzelnen Mineralkristalle mit bloßem Auge erkennbar); Farbe unterschiedlich von weißgrau bis rötlich Mineralbestandteile: Quarz, Feldspate (Alkalifeldspate sowie Plagioklase), Glimmer (v. a. Biotit); wenig Kalzium- und Magnesiumverbindungen, daher überwiegend saures Gestein Entstehung: langsames Erkalten von Magma innerhalb der Erdkruste – dadurch erhalten die Mineralbestandteile Zeit zur Bildung großer Kristalle; Granite im Ost-Erzgebirge fast ausschließlich gegen Ende der Variszischen Gebirgsbildung (vor 315 bis vor 310 Millionen Jahren, Oberkarbon) entstanden Vorkommen: im Umfeld der Fláje/FleyhTalsperre (zwischen Torfhaus und Šumný důl/Rauschengrund), Niederbobritzsch (Naundorf-Sohra), Schellerhau, Bad Gottleuba-Markersbach; kleine Vorkommen in Zinnwald/Cínovec, Sachsenhöhe Bärenstein, Telnice/Tellnitz Böden/Landschaft: Zersetzung zu groben Blöcken oder Grus, meist recht nährstoffarme Böden, überwiegend als Wald genutzt (Ausnahme: Niederbobritzscher Granit ausreichend für Ackerbau) Abb. 1 a) mittelkörniger grauer Biotitgranit aus dem Steinbruch an der Fláje/Fleyh-Talsperre (Sammlung Werner Ernst) Abb. 1 b) Granit von Cínovec/ Zinnwald (Sammlung Werner Ernst) Abb. 1 c) Schellerhauer Granit, Handstück aus Mineralogischer Sammlung Bergakademie Freiberg) Ähnliches Gestein: Greisen – durch Anreicherung von (erzreichen) Dämpfen während der Endphase der Abkühlung umgewandelter Granit Ganggestein 2 Granitporphyr Aussehen/Mineralbestandteile: rote Porphyr-Grundmasse (deren einzelne Kristalle nicht oder kaum mit bloßem Auge erkennbar sind), darin eingelagert zentimetergroße rotbraune (Kalifeldspat) und weiße (Plagioklas) Feldspatkristalle sowie kleinere, glasige Quarzkristalle, außerdem etwas Hornblende und Schwerminerale; intermediärer geochemischer Charakter (weder sauer noch basisch); heute auch als „porphyrischer Mikrogranit“ bezeichnet Entstehung: in (größeren) Spalten bis nahe an die Erdoberfläche aufgedrungenes Magma, aufgrund des umgebenden kühleren Gesteins relativ schnell (im Vergleich zu Graniten) erkaltet und deshalb mit porphyrischer Grundmasse (die darin enthaltenen Minerale konnten nicht zu größeren Kristallen wachsen); vor ca. 305 Millionen Jahren (gegen Ende Oberkarbon) Vorkommen: Altenberger Granitporphyrgang (von Ulberndorf bis Fürstenau, isolierte Forstsetzungen innerhalb des Quarzporphyres bis Dubí/Eichwald und Krupka/ Graupen); Loučna/Wieselstein-Granitporphyrgang (von Litvínov/Oberleutensdorf 1a 1b 1c 424 Gesteine bis Hartmannsdorf ), damit verbunden Frauensteiner Granitporphyrgang (von Nassau bis Reichstädt) Böden/Landschaft: Verwitterung meist zu Grus und zu groben Blöcken, daher überwiegend Wald bzw. landwirtschaftliche Flächen (heute v. a. Grünland) mit besonders großen Steinrücken; Nährstoffgehalt der Böden unterschiedlich von kräftig (Weicholdswald) bis ziemlich arm (Kannelberg); Felskuppen, z. B. auf der höchsten Erhebung des Ost-Erzgebirges (Loučná/Wieselstein) Abb. 2 a) Granitporphyr aus ehemaligem Steinbruch Kleinbobritzsch (Sammlung Werner Ernst) Abb. 2 b) Granitporphyr von Kleinbobritzsch – Anschliff eines Flussgerölls, (Sammlung Werner Ernst) Abb. 2 c) Granitporphyr Steinbruch Ulberndorf (Sammlung Werner Ernst) 3 Lamporphyr Sammelbezeichnung für dunkle Ganggesteine (z. B. Kersanit, Minette, Spessartit, Vogesit) Aussehen: dunkelgrünlich oder bräunlich-grau, feinstkörnige Grundmasse, meist porphyrisches Gefüge Mineralbestand: Hornblende, Augit, verschiedene Feldspäte, Biotit, viele Schwermetalle („Lamporphyr“ = grch. „glänzendes Gemisch“) Entstehung: durch Entmischung verschiedener Magmen, meist aus Restschmelzen Vorkommen: schmale, meist kurze Gänge, am häufigsten an Talhängen aufgeschlossen: zwischen Tharandt und Dorfhain, Rabenau und Malter, an der B171 bei Nassau, zwischen Brand-Erbisdorf und Nassau Böden/Landschaft: flächenmäßig unbedeutend, tritt im Landschaftsbild kaum hervor Abb. 3) Lamprophyr aus dem Steinbruch Tiefengestein / Vulkanisches Gestein 425 an der B171 zwischen Nassau und Bienenmühle (Sammlung Werner Ernst) Vulkanisches Gestein 4 Quarzporphyr Aussehen: rotbraune bis dunkelbraune, seltener grünliche Grundmasse mit zahlreichen, meist kleinen Einsprenglingen; mitunter ist die Säulenstruktur erkalteter Lava zu erkennen (z. B. Harter Stein bei Ammelsdorf ); Quarzporphyr wird heute von Geologen als Rhyolith bezeichnet Mineralbestandteile: in der siliziumdioxidreichen (also geochemisch sauren) Grundmasse vor allem Quarz- und Kalifeldspat-Kristalle eingelagert, weniger Plagioklas und Biotit Entstehung: gegen Ende der Variszischen Gebirgsbildung (vor 310 bis 302 Millionen Jahren, Oberkarbon) in Spalten aufgedrungenes, siliziumdioxidreiches (saures) Magma kühlte in der Tiefe zunächst langsam ab, so dass sich die heute erkennbaren Kristalle bilden konnten, erstarrte dann aber an (bzw. nahe) der Oberfläche sehr schnell, was eine weitere Auskristallisierung der porphyrischen Grundmasse verhinderte Vorkommen: große Quarzporphyrdecke zwischen Ulberndorf und Dubí/Eichwald („Teplitzer Quarzporphyr“, in der Umgebung von Teplice allerdings überwiegend von jüngeren Ablagerungen überdeckt), außerdem kleinere Deckenreste zwischen Hennersdorf und Schönfeld sowie im Tharandter Wald; „Sayda-Berggießhübler Gangschwarm“: viele dezimeterschmale bis hundert Meter breite, teilweise kilometerlange Quarzporphyrgänge mit einzelnen Quellkuppen Böden/Landschaft: gegenüber Verwitterung ziemlich beständiges Gestein, dadurch zu markanten Bergkuppen und Höhenrücken (z. B. Kahleberg) aus der Landschaft herausmodelliert; Felskuppen 2a 3 2b 4a 426 Gesteine (z. B. Lugstein, Vlčí kámen/Wolfsfelsen) und Blockhalden; überwiegend sehr arme, saure und flachgründige Böden, daher fast ausschließlich Wald; (früher) oft Moorbildungen Abb. 4 a) Röthenbacher Quarzporphyr Abb. 4 b) Teplitzer Quarzporphyr aus Altenberg, Handstück aus Mineralogischer Sammlung Bergakademie Freiberg Ähnliches Gestein: Quarzarmer Porphyr des Tharandter Waldes (dort häufigstes Gestein); porphyrische Grundmasse mit nur wenig Einsprenglingen (wenig erkennbare Quarzkristalle, daher „quarzarm“), obwohl das Gestein durchaus siliziumdioxidreich und damit sauer ist; vulkanische Entstehung am Porphyrfächer bei Mohorn-Grund gut zu erkennen 5 Basalt Aussehen: kompaktes, schweres, dunkles Ergussgestein; in der dichten grauschwarzen Grundmasse meist nur wenige helle Einschlüsse (Fremdmaterial, das beim Aufdringen des Magmas mitgerissen wurde); stellenweise (Geisingberg) dunkelgrüne Olivin-Nester. In einigen Steinbrüchen ist die säulige Erstarrungsstruktur zu erkennen. Mineralbestandteile: Grundmasse arm an Siliziumdioxid (also basischer Charakter), dafür reich an Erdalkalien (Kalzium, Magnesium); v.a. Nephelin (feldspatähnliches, aber SiO2-armes Gerüstsilikat), Pyroxene (Kettensilikate) und Inselsilikate (Olivin, Granat); im Ost-Erzgebirge überwiegend Olivin-Nephelinit – streng genommen kein echter Basalt, sondern Basaltoid Entstehung: Während der Heraushebung der Erzgebirgsscholle und des Absinkens des Nordböhmischen Beckens (vor 40 bis vor 8 Millionen Jahren, Tertiär), drang heißes, dünnflüssiges Magma an die Erdoberfläche und erstarrte hier (bzw. knapp unter der Oberfläche) relativ schnell zu Ergussdecken und Quellkuppen. Nachfolgende Erosion des umliegenden, weniger verwitterungsbeständigen Gesteins hat markante Berge herausgearbeitet. Vorkommen: Deckenergüsse am Landberg/Tharandter Wald, Bradačov/Lichtenwald (bei Český Jiřetín/Georgendorf ) und Kamenný vrch/Steindlberg (bereits im Mittleren Erzgebirge), außerdem Bergkuppen wie Geisingberg, Špičák/Sattelberg, Luchberg, Wilisch, Ahornberg; große, zusammenhängende Basaltvorkommen im Böhmischen Mittelgebirge Böden/Landschaft: durch basischen Charakter und hohen Anteil von Kalzium, Magnesium und anderen Pflanzennährstoffen meist recht fruchtbare Böden, wegen der Verwitterungsbeständigkeit des Basaltes allerdings flachgründig und blockreich, deswegen fast ausschließlich Wald; markante Bergkuppen Abb. 5) Nephelinbasalt Geisingberg, Handstück aus Mineralogischer Sammlung Bergakademie Freiberg Vulkanisches Gestein 427 4b Ähnliches Gestein: Phonolith (Klingstein) – im Ost-Erzgebirge zwar nicht vorhandenes, aber im Böhmischen Mittelgebirge häufiges Ergussgestein, das dort viele der auffälligen Kegelberge und Felskuppen bildet. 5 428 Gesteine Metamorphe Gesteine Aussehen: dunkel, meist grünlichschwarz, massiges Gefüge, feinstkörnig bis mittelkörnig, im Gneis eingelagert Mineralbestandteile: überwiegend Hornblende (Amphibol), außerdem Feldspate, Biotit, Chlorit, Schwerminerale u. a. Entstehung: durch Metamorphose basischer Magmatite (Diabas, Gabbro, Lamporphyr) Vorkommen: im Ost-Erzgebirge nicht selten, aber meist kleinflächig: Trostgrund bei Rechenberg, Husarenstein in Clausnitz, Kleiner Leitzberg bei Wolfsgrund/Dorfchemnitz, in Schmiedeberg (unterhalb Molchgrund), Tal der Wilden Weißeritz bei Rehefeld, oberhalb Vápenice/Kalkofen Böden/Landschaft: als basisches Gestein gute Nährstoffversorgung für Pflanzen, infolge Seltenheit aber nur kleinräumig von Bedeutung Abb. 6) Amphibolit, Steinbruch Trostgrund südlich von Rechenberg (Sammlung Werner Ernst) hen Eisenverbindungen, die die rötliche Farbe hervorrufen; Übergänge zu Grauen Gneisen teilweise fließend Entstehung: wahrscheinlich ausschließlich Orthogneise, d. h. aus der Umwandlung von älteren magmatischen Gesteinen (Graniten) unter hohen Temperaturen und Drücken hervorgegangen. Solche Metamorphosebedingungen waren während der Variszischen Gebirgsbildung (Karbon), aber auch schon früher (während der Cadomischen Gebirgsbildung) gegeben. Insgesamt ist die Entstehungsgeschichte der Gneise noch nicht sicher geklärt. Vorkommen: vorherrschende Gesteine im Südwesten des Ost-Erzgebirges („Katharinaberger Kuppel“), außerdem im Umfeld der Saidenbachtalsperre, zwischen Fürstenwalde und Fojtovice/Voitsdorf und an vielen anderen Orten Böden/Landschaft: oft (aber nicht generell) deutlich nährstoffärmere und blockreichere Böden als über den meisten Graugneisen, daher größerer Waldanteil oder mächtige Steinrücken (zwischen Fürstenau und dem ehemaligen Ebersdorf ) Abb. 7 a) Roter Gneis der „Katharinaberger Kuppel“ bei Nová Ves v Horách/Gebirgsneudorf (Sammlung Werner Ernst) Abb. 7 b) Granitgneis Fürstenau, Handstück aus Mineralogischer Sammlung Bergakademie Freiberg) 7 Rotgneise Ähnliche Gesteine: Aussehen: rötlich gefärbte, metamorphe Gesteine mit mehr oder weniger deutlicher Schieferung, teilweise auch fast granitisches, ungeschiefertes Gefüge; die unter der historischen Bezeichnung „Rotgneis“ zusammengefassten Gesteine sind jedoch sehr heterogen Mineralbestandteile: Wie auch bei Graugneisen überwiegend Feldspate, Glimmer (v.a. Muskovit) und Quarz; bei der Verwitterung von Muskovit entste- Granitische Graugneise – kaum geschieferte, also weniger durch Metamorphose umgewandelte ehemalige Granite; Auch der sogenannte Freiberger Kerngneis (früher: „Freiberger Graugneis der Unteren Stufe“) wird heute als Orthogneis aufgefasst. Für den Laien sind – wie für die Geologen früherer Tage – die Unterschiede zwischen Ortho- und Paragestein bei den stark geschieferten Graugneisen nicht erkennbar. geschieferte Gesteine, durch Metamorphose (hoher Druck, hohe Temperatur) entstanden Orthogestein aus magmatischem Gestein durch Metamorphose entstanden) 6 Amphibolit Orthogestein 6 429 7a 7b 430 Gesteine Paragestein aus Sedimentgesteinen durch Metamorphose entstanden 8 Graugneise (wahrscheinlich nur teilweise Paragestein) Aussehen: überwiegend deutlich geschiefertes, metamorphes Gestein; jeweils sehr markante Ausrichtung der Schieferflächen („Streichen“ und „Fallen“), anhand derer die Faltung des „Urerzgebirges“ nachvollzogen werden kann Mineralbestandteile: Feldspate (meist ziemlich hoher Plagioklasanteil, der bei der Verwitterung relativ gute Ackerböden ergibt), Quarz und Glimmer, wobei bei letzteren meistens Biotit gegenüber dem Muskovit überwiegt. Entstehung: Sedimente, die bereits im Präkambrium oder noch früher abgelagert worden waren, verfestigten sich zunächst zu Grauwacken (sandsteinähnliche Sedimentgesteine), gerieten während der Cadomischen Gebirgsbildung (vor 650 bis vor 550 Millionen Jahren) und/oder der Variszischen Gebirgsbildung (vor 350 bis 300 Millionen Jahren) in tieferen Schichten der Erdkruste unter hohe Temperaturen und Druckverhältnisse und wurden dabei metamorphisiert, was vor allem die Schieferung des Gesteins hervorrief. Vorkommen: verschiedene Graugneise sind die vorherrschenden Gesteine des Ost-Erzgebirges (mehr als zwei Drittel der Oberfläche); allerdings sehr heterogen in ihrer Zusammensetzung und Erscheinung; vor allem in den felsigen Tälern von Müglitz und Weißeritz gut erschlossen Böden/Landschaft: Graugneis-Verwitterung liefert vergleichsweise viele Pflanzennährstoffe und bringt landwirtschaftlich gut nutzbare Böden (Braunerde) hervor, was Ackerbau und damit einhergehende Waldrodung teilweise bis in die Kammlagen ermöglichte Paragestein 431 Abb. 8 a) Paragneis – angeschliffener Lesestein bei Frauenstein – „Freiberger Graugneis der Oberen Stufe“ Abb. 8 b) Graugneis Seyde (Sammlung Werner Ernst) Ähnliche Gesteine: Graue Orthogneise – die Zuordnung der Gneise zu Ortho- und Paragesteinen unterlag in den letzten Jahrzehnten einem häufigen Wechsel und scheint auch heute noch nicht endgültig erforscht zu sein. 9 Phyllit Aussehen: aus dünnen, meist „gefältelten“ Platten („Schuppen“ und „Schüppchen“) zusammengesetzte Tonschiefergesteine; innerhalb der einzelnen Schichten ziemlich feinkristalline Struktur, metallisch blaugrau oder grünlich schimmernd, silbrig-seidig glänzende Glimmerblättchen Mineralbestandteile: im feinkristallinen Gemenge v. a. Glimmer (Muskovit, Serizit), Chlorit, Quarz und zahlreiche weitere Minerale; Quarz häufig auch in (helleren) Zwischenlagen angereichert Entstehung: aus tonigen Meeresablagerungen (vor rund 500 Millionen Jahren, Kambrium), die sich zunächst zu Tonsteinen verfestigten und später metamorphisiert wurden; im Gegensatz zu Gneis jedoch nur geringe Metamorphoseintensität (weniger starke Druck- und Temperaturbelastung des Gesteins), doch zeugt die fast immer vorhandene Fältelung von intensiver tektonischer Beanspruchung Vorkommen: drei, durch Verwerfungen begrenzte, tektonische Schollen: um Hermsdorf/E., Rehefeld-Zaunhaus bis Vápenice/Kalkofen sowie nördlich von Holzhau (Kalkstraße-Grünschönberg); außerhalb des Ost-Erzgebirges: im Elbtalschiefergebirge sowie im Zellwald bei Nossen 8a 8b 432 Gesteine Böden/Landschaft: infolge des plattigen Zerfalls ist das Gestein anfällig gegenüber der Erosion (Rehefelder Weißeritzweitung); Bodenfruchtbarkeit unterschiedlich: Kalkphyllit günstig, Quarzphyllit ungünstig Abb. 9 a) Phyllit Rehefeld-Zaunhaus, Geröll der Wilden Weißeritz Abb. 9 b) Phyllit Rehefeld (Sammlung Werner Ernst) 10 Kalzitmarmor (auch: Kalkmarmor, „kalzitischer Metamorphit“, „Metakarbonat“) Aussehen: feinkristallin (z. T. zuckerkörnig), reinweiß bis hellgrau, häufig gebändert (grünlich durch Chlorit). Kalzitmarmor bildet Lagen, Linsen und Flasern im Phyllit, oft in Wechsellagerung Mineralbestand: Kalzit (Kalziumkarbonat), untergeordnet auch Dolomit, Quarz, Chlorit und Hellglimmer Entstehung: ursprünglich Riff- u. Lagunenkalke (wahrscheinlich höheres Kambrium oder Ordovizium), Metamorphose bei rund 500 Grad Celsius und 9 bis 10 kbar Druck Vorkommen: in Wechsellagerung mit den Phyllitschollen um Hermsdorf/E., Rehefeld-Zaunhaus sowie nördlich Holzhau; früher in vielen kleineren Brüchen gewonnen, heute noch Untertageabbau im Gimmlitztal Böden/Landschaft: Die wenigen Stellen, an denen im Ost-Erzgebirge Kalkstein bzw. Marmor ansteht, geben sich durch das Vorkommen basenliebender Pflanzen zu erkennen (z. B. Naturschutzgebiet Gimmlitzwiesen; außerdem im Elbtalschiefergebirge im Naturschutzgebiet Seidewitztal); die aus dem früheren Kalkbergbau resultierenden Hohlräume sind heute wichtige Fledermaus-Winterquartiere (v. a. bei Rehefeld) Abb. 10) Kalzitmarmor aus Bergwerk Hermsdorf (Sammlung Werner Ernst) Paragestein 433 11 Quarzit Aussehen: weißgraues, kompaktes Gestein, matter Glanz, sehr hart Mineralbestandteile: fast ausschließlich eng miteinander verzahnte Quarzkristalle (Siliziumdioxid), daher „saures“ Gestein Entstehung: zum Teil durch Auskristallisation aus Schmelzen, die sich in den Klüften des umgebenden Gesteins ausgebreitet hatten (z. B. Gangquarz als Begleitmineral von Erzgängen); vor allem aber durch Metamorphose von verkieselten Sandsteinen (Quarzitschiefer) Vorkommen: größere und kleinere Quarziteinlagerungen findet man fast überall im Ost-Erzgebirge, z. B. als Lesesteine auf den Steinrücken; außerdem markante Quarzitschiefer-Klippen entlang einer Linie zwischen Frauenstein („Weißer Stein“, „Buttertopf“) bis Oberschöna Böden/Landschaft: extrem armes, saures Gestein; infolge Verwitterungsstabilität Anreicherung auf Feldern als Lesesteine und Erhaltung als mehr oder weniger markante Felsklippen Abb. 11 a) Gangquarz in einer Gneisbrekzie bei Dorfchemnitz (Sammlung Werner Ernst) Abb. 11 b) Quarzitbruchstück (-brekzie), Nähe Weißer Stein, Frauenstein (Sammlung Werner Ernst) 9b 9a 11 a 10 11 b Ähnliche Gesteine: Während das normale Mineral Quarz weiß ist, können sich durch die Einlagerung weiterer Stoffe auch leuchtend bunte Farbvarianten ergeben. Als (Halb-) Edelsteine treten im Ost-Erzgebirge in mehreren Gegenden auch Amethyste (violett) und Achate (rot, gelegentlich auch grün) auf. 434 Gesteine Sedimentgesteine 12 Sandstein Aussehen: miteinander verkittete Sandkörnchen (Korngröße überwiegend 0,1 bis 2 mm); meistens entsprechend der einstigen Sedimentablagerung geschichtet und außerdem von zahlreichen Klüften durchzogen, mitunter aber auch sehr kompakte Gesteine; wenn der Verwitterung ausgesetzt, können sehr vielfältige Erosionsformen entstehen; hellbis dunkelgrau Mineralbestandteile: Mineralkörner überwiegend Quarzkristalle, unterschiedliche Bindemittel, meist Kieselsäure; durch den hohen SiO2-Gehalt sehr sauer und nährstoffarm Entstehung: Während der Überflutung durch das Kreidemeer (vor 100 bis vor 85 Millionen Jahren) Ablagerung von Sanden und anderen Sedimenten, die sich zu Sedimentgestein verfestigten; Infolge der nachfolgenden Anhebung der Erzgebirgsscholle wurde seither der weitaus größte Teil der Sandsteindecke wieder abgetragen Vorkommen: „Sandsteinheiden“ am Nordostrand des Ost-Erzgebirges (Reinhardtsgrimmaer Heide, Hirschbachheide, Dippoldiswalder Heide, Paulsdorfer und Höckendorfer Heide), Tharandter Wald, kleinere Deckenreste zwischen Wegefarth und Krummenhennersdorf; außerdem schmales Band (100 bis 1000 m breit) am Südfuß des Ost-Erzgebirges von Osek/ Ossegg bis Libouchec/Königswald Böden/Landschaft: aufgrund der Nährstoffarmut fast ausschließlich Wald (artenarme Kiefern- und Fichtenforsten), vor allem in Gebieten mit Lößeinwehungen auch wechsel- und staunasse Böden sowie Moorbildungen; im Gegensatz zum Elbsandsteingebirge nur wenige Felsbildungen (Erashöhe, Einsiedlerstein, Špičák/Sattelberg) Sedimentgesteine 435 Abb. 12) Quarzsandstein der Niederschönaer Schichten, westlich Grillenburg (Sammlung Werner Ernst) Ähnliches Gestein: Nicht aus sandigen, sondern aus tonigschluffigen Meeresablagerungen entstand der Pläner des Tharandter Waldes. Abb. 13) Pläner aus Steinbruch Grillenburg – feinsandiger Schluffstein (Sammlung Werner Ernst) 12 13
