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Ignimbrite:       

 
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Was ist ein Ignimbrit?
Entstehung
Wie sehen Ignimbrite aus?
Was sind eutaxitische Gefüge?
Fehlbestimmungen (Seite 2)

Was ist ein Ignimbrit?

  
Der Begriff „Ignimbrit“ wurde 1935 von MARSHAL eingeführt. (Literaturhinweise ganz unten)
Er ist ein Kunstwort aus: ignis (lat. "Feuer"), imber ("Regen") und lithos ("Stein"), bedeutet also in etwa „Feuerregengestein" oder "Glutregengestein“.
Ignimbrite sind pyroklastische Gesteine. Sie entstehen bei explosiven Vulkanausbrüchen.
     
Ob ein Vulkan explodiert, hängt im wesentlichen von zwei Faktoren ab. Zum einen ist es der Gasgehalt der Schmelze, zum anderen der Anteil an Kieselsäure im Magma. Viel Kieselsäure (
SiO2) im Magma bewirkt eine extreme Zähflüssigkeit, was zum Verstopfen des Förderkanals im Vulkan führt. Der sich aufbauende Druck entlädt sich schließlich in einer gewaltigen Eruption.
Dieser Gehalt an Kieselsäure steht im direkten Zusammenhang mit der Art des geförderten Gesteins. Vereinfacht kann man sagen, daß die Lava eines dunklen Gesteins (z. B. Basalt) praktisch immer dünnflüssig ist und ruhig ausfließt, während die zu hellen Gesteinen (Rhyolith, Dazit, Phonolith) gehörenden Laven so zäh sind, daß sie kaum fließen. Solche zähplastischen Magmen neigen viel stärker zum Explodieren.
Daraus ergibt sich, daß pyroklastische Gesteine meist helle Gesteine sind.
   
Der Einfluß des zweiten Faktors, nämlich des Gasgehalts, leuchtet sofort ein. Ein Magma, das viel Kohlendioxid oder Wasser oder beides enthält, neigt selbstverständlich viel eher zu einem explosiven Ausbruch als ein gasarmes.
  
Zusätzlich spielt der geologische Aufbau der Landschaft eine große Rolle. Kommt das aufsteigende Magma mit Grundwasser in Berührung, bildet sich Wasserdampf in großer Menge. Dann hängt es nur noch vom Aufbau des Untergrundes ab, ob der Wasserdampf entweichen kann oder sich staut und es dadurch zu einer Explosion kommt. Eruptionen, die von überhitztem Grundwasser angetrieben werden, bezeichnet man als "phreatomagmatisch".
  
Entstehung:
    
Ignimbrite sind Ablagerungen von Gesteinslawinen, die bei einem Vulkanausbruch entstehen. Solche Lawinen werden als "pyroklastische Ströme" bezeichnet. Sie sind extrem heiß,  schnell und bestehen aus heißen, halbfesten Gesteinsbruchstücken, Lavafetzen, Asche und großen Mengen heißer Gase.
Im bodennahen Teil des Stroms, der Glutlawine, wird das Gesteinsmaterial transportiert. Daraus entsteht der Ignimbrit. Gleichzeitig steigt nach oben eine Glutwolke auf, die aus Gasen und feinster Asche besteht.
Ebenso wie eine Schneelawine schießt ein pyroklastischer Strom mit hoher Geschwindigkeit hangabwärts. Während dieses Abgangs zerbrechen immer mehr der noch glühend heißen Gesteinsblöcke. Die dabei frei werdenden, heißen Gase erzeugen zusätzliche Turbulenzen und damit Auftrieb. Dadurch bleibt die Glutlawine beweglich und kann Entfernungen von vielen Kilometern überwinden. Ein pyroklastische Strom paßt dabei seinen Weg der Geländeform an. Er folgt einer Senke
wie eine Flüssigkeit und füllt Täler in der Umgebung ganz oder teilweise auf.
Die transportierten Gesteinsmengen sind durchaus beträchtlich. Ignimbritströme mit einem abgelagerten Gesteinsvolumen von mehreren Kubikkilometern (!) wurden bereits mehrfach beobachtet.

Geländebefunde zeigen, daß es in geologischen Zeiträumen noch ganz erheblich größere Ausbrüche gegeben hat, deren Auswurfvolumen mehrere 1000 Kubikkilometer betrug.
  
All diesen pyroklastischen Strömen ist gemeinsam, daß sie sich fließend vom Vulkan wegbewegen und landschaftsprägende Gesteinsformationen hinterlassen.
  
Ausgelöst wird ein solcher pyroklastischer Strom auf drei Arten: Durch das Zusammenbrechen einer senkrechten Eruptionswolke bei nachlassender Schubkraft, durch einen seitlichen Vulkanausbruch (Mt. St. Helens im Mai 1980) oder durch das Zerbrechen eines Lavadoms, der sich als aufrechte Säule aus dem Förderkanal des Vulkans schiebt. Letzteres ist ein besonders anschauliches Beispiel für die Zähflüssigkeit von Magmen.
  

Alle Bilder und Dokumentationen, die es heute von pyroklastischen Strömen gibt, zeigen nur kleinere Ausbrüche – gemessen an dem, wozu Vulkane wirklich imstande sind.
Ein Grund für die spärlichen Dokumente ist, daß pyroklastische Ströme extrem gefährlich für jeden Beobachter sind. Diese Lawinen sind nicht nur viele hundert Grad heiß, sondern wirklich schnell, teilweise deutlich über 100 km/h. Außerdem werden Glutlawinen von Druckwellen begleitet, die sich nicht ans Gelände anpassen und auch Höhenzüge überqueren. Vor solchen bodennahen Druckwellen gibt es keinerlei Schutz. Wer einen größeren pyroklastischen Strom aus der Nähe beobachtet, hat kaum Gelegenheit, darüber zu berichten.
Dazu kommt, daß wirklich große Ignimbritströme, die Hunderte von Quadratkilometern überdecken,  in geschichtlicher Zeit noch nicht aufgetreten sind. Wir können nur hoffen, daß es noch lange so bleibt.

Wie sehen Ignimbrite aus?
   
Es gibt, stark vereinfacht, zwei unterschiedliche Ignimbritformen. Die eine Variante wird von Gesteinsbruchstücken geprägt, die andere zeigt ein "eutaxitisches Gefüge". Beide Formen gehen ineinander über.
Welches Gefüge entsteht, hängt unter anderem von der Temperatur des pyroklastischen Stromes und natürlich von der Zusammensetzung des eruptierten Gesteins ab.
Aus Glutlawinen, die ein etwas weniger heißes und damit festeres Material liefern, bilden sich eher Gesteine, die einem Sedimentgestein (Brekzie oder Konglomerat) ähneln.
Beispiel:
 
Ignimbrite from Norway
Dieser Ignimbrit stammt aus Südnorwegen.
Er besteht aus einem unsortierten Durcheinander von Gesteinsbruchstücken in einer feinkörnigen Grundmasse – der ehemaligen vulkanischen Asche. Dieser Ignimbrit ist ein festes Gestein, das sich gut polieren läßt.
Ignimbrite sind aber nicht zwangsläufig "steinhart":
 
Tuff aus Weibern
Tuff aus Weibern, Eifel
   
Dieser Ignimbrit stammt aus Deutschland. Er läßt sich gut sägen und auch bildhauerisch leicht bearbeiten. Er wurde unter dem Namen „Weiberner Tuff“ in der Eifel lange Zeit abgebaut und als Fassadenstein verwendet. In Hamburg finden Sie ihn zum Beispiel als Fassade des Karstadthauses in der Mönckebergstraße.
Auch in diesem Ignimbrit sieht man unterschiedliche Gesteinsfragmente ohne jede Sortierung in einer feinkörnigen Grundmasse. Das chaotische Durcheinander der Bruchstücke ist ein Hinweis auf die Bildung durch eine Glutlawine. Wäre das Material aus dem Vulkanschlot weit nach oben geschleudert und dann einfach nur zu Boden gefallen, hätten sich die leichten von den schweren Partikeln zumindest teilweise getrennt. Das Gefüge wäre gleichmäßiger und geschichtet.

Ignimbrite im Geschiebe erkennen:
   
Ignimbrite mit einem sedimentär aussehendem Gefüge wie auf diesen Bildern
sind im Geschiebe nicht ohne weiteres von echten Sedimentgesteinen zu unterscheiden.
  
Ignimbritgeschiebe aus Dänemark

Ignimbrit aus Norwegen. Geschiebe vom Limfjord in Dänemark.
 
Wenn man das Gestein nicht direkt im Anstehenden und in seiner Lage im Gelände beobachten kann, sollte man mit der Zuschreibung „Ignimbrit“ eher zurückhaltend sein.
Bei Geschieben hilft manchmal der Fundort ein wenig. Das hier oberhalb gezeigte Gestein, mitten in Deutschland gefunden, wäre als Ignimbrit nicht sicher zu deuten. Wegen des großen Einzugsgebietes für Geschiebe kommen einfach zu viele verschiedene Gesteinsvorkommen in Betracht.
Findet man dieses Geschiebe aber im Norden Dänemarks, ist das mögliche Herkunftsgebiet schon deutlich kleiner. Dort spielen die Gesteine aus Südnorwegen eine große Rolle und von dort sind diverse Ignimbrite bekannt, die überwiegend aus Bruchstücken aufgebaut sind. Wegen des nicht weit entfernten Oslograbens ist die Wahrscheinlichkeit, daß es sich hier um einen südnorwegischen Ignimbrit handelt, sehr groß.
  
Neben den bisher gezeigten, von Bruchstücken geprägten Ignimbriten gibt es eine zweite, deutlich anders aussehende Variante. Damit sind die Eutaxite gemeint.

Eutaxitische Ignimbrite:

  
Der Begriff "Eutaxit" wurde 1868 von VON FRITSCH und REISS 2) bei der Beschreibung der Gesteine auf Teneriffa eingeführt.
Ein eutaxitisches Gefüge zeichnet sich durch einen hohen Aschenanteil aus, der die Grundmasse bildet. Darin eingestreut finden sich Gesteinsbruchstücke, Glas, Kristalle sowie Bims in charakteristischen, ausgewalzten und leicht gewellten Formen. Diese Streifen werden auch als “Fiamme“ (ital. „Flammen“) bezeichnet. Sie sind ein auffälliges Merkmal und entstehen durch die Einlagerung von heißen, noch plastisch-weichen Fetzen von Gestein. Meist handelt es sich um Bims. Solche eutaxitischen Gefüge sind auch für einen Amateur gut erkennbar, sofern man genau hinschaut.
  

Ignimbritgeschiebe mit eutaxitischem Gefüge. Bliesdorf, Ostsee. Polierter Schnitt.
   
Dieser ausgesprochen schöne und detailreiche Ignimbrit wurde von Herrn Langhoff
als Geschiebe gefunden.
Unterhalb sehen Sie zwei Ausschnitte aus der polierten Fläche:
 
Eutaxit
  
Die roten, leicht gewellten Streifen sind die Fiamme, die Flammen. Sie waren heiße,
noch weiche Gesteinsfetzen, als der pyroklastische Strom dieses Material absetzte.
Zwischen ihnen befinden sich verschiedene Gesteinsbruchstücke und einzelnen Kristalle.
Beide waren bereits vor der Ablagerung schon weitgehend fest und wurden von den noch weichen Gesteinsfetzen und der Asche umhüllt. Dieses Einbetten fester Partikel durch Asche und Bimsfladen ist ein wichtiges Kennzeichen der Eutaxite.
 
eutaxitischer Ignimbrit

  
Die Herkunft dieses Geschiebes ist nicht ganz sicher. Möglicherweise stammt es aus dem
Oslograben in Norwegen.
Wenn Sie das Gesamtbild in einer noch größeren Auflösung als oben sehen möchten,
klicken Sie bitte hier (3,3 MB).

Weitere schöne Bilder von eutaxitischen Ignimbriten sowie Hinweise zur Bestimmung dieser Gesteine im Geschiebe finden Sie auf der nächsten Seite.

 

 
 
   
  
  
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Literaturangaben:
  
Hans-Ulrich Schmincke: Vulkanismus.
Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt, 2000 ISBN: 3-534-14102-4 (unbedingt zu empfehlen)
   
1) Marshal, P. (1935) Acid rocks of the Taupo-Rotorua volcanic district.
Trans Ray Soc NZ 64: S. 323 - 366.

2) Von Fritsch, R. und Reiss, W. (1868)
Geologische Beschreibung der Insel Tenerife. Wurster und Co, Winterthur.