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Ångermanland-Syenitgabbro


Zusammenfassung     english summary

Lagekarte

Dieses Gestein ist eine Mischung aus zwei ganz verschiedenen Komponenten.
Das dominierende Wirtsgestein ist ein grobkörniger Anorthosit, der fast völlig aus großen, oft leicht grünlichen Plagioklaskristallen besteht. Zwischen diese Feldspäte zwängte sich später eine rötliche Schmelze aus Alkalifeldspat und Quarz.

Angermanland-Syenitgabbro
Bild 1: Ångermanland-Syenitgabbro, östlich von Nordingrå, Schweden.
Angermanland-Syenitgabbro
Bild 2: In der rötlichen Zwischenmasse stecken winzig kleine Quarze.
(Vergrößerung ohne Beschriftung)

Bild 2 zeigt einen Ausschnitt, in dessen Vergrößerung die kleinen Quarze (Pfeile) in der rötlichen Zwischenmasse eben noch erkennbar sind.

Der etwas seltsame Name „Ångermanland-Syenitgabbro“ war der Versuch des 19. Jahrhunderts, diese Mischung zu beschreiben und ist natürlich ein Widerspruch in sich. Syenite sind helle, quarzfreie Gesteine mit viel Alkalifeldspat, während Gabbros dunkel aussehen und von Pyroxen und Plagioklas dominiert werden. Beide sind komplett verschieden und gehören zu ganz verschiedenen Gesteinsgruppen.
Wegen seiner ungewöhnlichen Zusammensetzung galt der Ångermanland-Syenitgabbro bisher als Leitgeschiebe für Nordingrå und Umgebung. Das ist leider hinfällig, denn es gibt ein zweites, gleiches Gestein im Westen von Åland.


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ebenfalls eine Probe aus dem Anstehenden
Bild 3: Ångermanland-Syenitgabbro aus Bönhamn, Schweden.

Die Probe 3 stammt zwar ebenfalls aus dem Anstehenden, sieht aber nur im oberen Teil typisch aus, denn unten überwiegt der granitische „Eindringling“. Granitisch deshalb, weil im rötlichen Feldspat auch noch Quarze stecken.

Angermanland-Syenitgabbro
Bild 4: Oberer Teil der Probe von Bönhamn, Schweden.

Unten der vom rötlichem Feldspat dominierte Teil:

Mischgestein
Bild 5: die Pfeile zeigen auf verschieden große Quarze

Typische Geschiebe fallen durch ihre großen, grünlichen Plagioklase und die rötliche Zwischenmasse auf. Meist sehen sie aus wie auf den Bildern 6 und 7.

erratic
Bild 6: Geschiebe an der Ostsee

Mit etwas Glück findet man (mit Lupe) auch kleine Quarze in der rötlichen Füllung. In jedem Fall sollte man nach den für Plagioklase typischen polysynthetischen Verzwillingungen suchen, um sicher zu sein, dass das Hauptgestein Anorthosit bzw. ein Leukogabbro ist. (Leukogabbro bei mehr als 10 % dunkle Minerale.) Die Zwillinge der Plagioklase kann man manchmal schon auf der Außenseite der Geschiebe erkennen. Dazu muss man bei guter Beleuchtung spiegelnde Feldspäte suchen und diese mit der Lupe genau inspizieren. (Mehr dazu finden Sie in der Beschreibung der Anorthosite.)

geschnittenes Geschiebe
Bild 7: geschnittenes Geschiebe aus Brandenburg

 

Entstehung

Um dieses Gestein zu verstehen, muss man sich das Grundgebirge östlich von Nordingrå anschauen. Dort befinden wir uns am Rand eines großen, 1,58 Milliarden Jahre alten Granitmassivs. Es entstand, als heiße Schmelze aus dem tiefen Erdmantel aufstieg und beim Erreichen der unteren Erdkruste in den dortigen Gesteinen die Bildung eines zweiten Magmas auslöste. Diese zweite Schmelze hatte eine ungefähr granitische Zusammensetzung und bewegte sich zusammen mit der primären Schmelze, die ungefähr einem Gabbro entsprach, aufwärts. So ein gleichzeitiges Auftreten zweier verschiedener Magmen nennt man „bimodalen Magmatismus“.
Der Aufstieg beider Magmen zog sich über einen langen Zeitraum hin, sodass Teile davon zwischenzeitlich zu grobkörnigen Tiefengesteinen erstarren konnten. Manche dieser festen Gesteine wurden später von Magma durchbrochen und teilweise wieder aufgeschmolzen. Das betraf den Granit ebenso wie den mafischen Partner, der in Nordingrå als Gabbro, Leukogabbro und Anorthosit vorkommt.
Bemerkenswert ist daran zweierlei: Die auslösende Wärme stammt aus dem Erdmantel, so dass der ganze Vorgang ohne jede Gebirgsbildung ablief. Deshalb ist der Granit anorogen, ein „A-Granit“. Außerdem war dieses Granitmagma wasserarm und durch die Nähe zur dunklen Schmelze besonders heiß, was beim Erkalten zu ungewöhnlichen Gefügen mit runden Feldspäten führt. So ein Granit ist ein Rapakiwi.

Zwar findet man im Nordingrå-Rapakiwi nur wenige der typischen runden Feldspäte, aber die übrige Geologie ist identisch mit den Vorkommen von Åland oder Wiborg. Das Besondere ist, dass um Nordingrå herum der mafische Partner des Granits besonders gut aufgeschlossen ist. Es gibt viele Quadratkilometer mit Anorthosit und Leukogabbro und darin findet man hin und wieder die Spuren der Reaktion mit dem Granit.

Küste östlich von Nordingra
Bild 8: Anorthosit an der Küste südlich von Bönhamn, Schweden.

Die Bilder 8 bis 10 zeigen Anorthosit an der Küste südlich von Bönhamn, östlich von Nordingrå. Als grobkörniges Tiefengestein verwittert er an dieser Stelle zu metergroßen Blöcken und seine Klüfte, also die natürlichen Risse, enthalten die rotbraunen Reste einer Granitschmelze. Diese drang über diese Risse in den Anorthosit ein und verteilte sich im ganzen Gestein.

Kluftfüllungen aus Alkalifeldspat im Anorthosit
Bild 9: Die Klüfte sind gefüllt mit rotbraunem Alkalifeldspat.

Aus der Nähe erkennt man überall die rötliche Masse zwischen den großen Feldspäten. Das ist unser Ångermanland-Syenitgabbro.

Ångermanland-Syenitgabbro im Originalvorkommen
Bild 10: Anstehender Ångermanland-Syenitgabbro aus der Nähe.

Dieser Aufschluss ist allerdings nur einige Dutzend Meter groß und von Gabbro umgeben. Es gibt weitere Stellen mit genau diesem Gefüge, aber wie viele es insgesamt sind und wie groß diese sind, ist unbekannt. Das Mischgestein wird auf den geologischen Karten nicht als solches ausgewiesen und hat die gleiche Signatur wie der Anorthosit bzw. Leukogabbro, was natürlich mit der zu geringen Auflösung der verfügbaren Karten zu tun hat. Auch deshalb wissen wir nicht, wie viel vom gesamten Anorthosit die rötliche Zwischenmasse enthält. Vor Ort Gelände jedenfalls findet man genügend Anorthosit ohne irgendwelche Beimengung, der meist grau oder grünlich aussieht. Dieser reine Anorthosit macht vermutlich den größten Teil des Anstehenden aus.

Anorthosit bei Nordingra
Bild 11: Anorthosit im Gelände
specimen of anorthosite
Bild 12: grauer Anorthosit im Handstück

Der Anorthosit ist leider nicht so gut zugänglich, wie man sich das wünscht, denn die Landschaft ist stark bewaldet oder wird landwirtschaftlich genutzt.

Landschaft bei Nordingra
Bild 13: Überall Anorthosit, aber trotzdem unerreichbar.
Hohe Küste - High Coast in Sweden
Bild 14: Die „Hohe Küste“ besteht überwiegend aus Anorthosit.
Felsen im Wald
Bild 15: Das Anstehende ist oft nur schwer zugänglich.

Außerdem setzt sich der Anorthosit unter Wasser fort, so dass der für uns erreichbare Teil noch kleiner ist. Wir wissen nicht, wie viel es überhaupt gibt und wie viel davon Ångermanland-Syenitgabbro ist.
Die folgende einfache Karte zeigt die Verteilung des Granits (rot), Anorthosit (dunkelgrün) und des Leukogabbros (hellgrün). Der Dolerit (violett) ist jünger und gehört nicht zu den hier beschriebenen Gesteinen. Das Nordingråmassiv erstreckt sich unter Wasser weit nach Osten.

geologische Karte
Bild 16: Skizze der Gesteine um Nordingrå.

Allerdings gibt es genügend Aufschlüsse, um auch ganz andere, unerwartete Gefüge zu finden. Der Kontakt von Anorthosit und Granitschmelze ließ neben dem oben beschriebenen „Syenitgabbro“ auch Mischungen entstehen, in denen der Granit dominiert. Beispiele dafür fand ich mehrfach östlich von Ulvvik.

Mischgestein
Bild 17: Links oben Anorthosit, rechts unten Granit. Östlich von Ulvvik.

An dieser Stelle kann man schön erkennen, wie die rote Granitschmelze den grauen Anorthosit zerbrochen und zum Teil sogar in einzelne Kristalle aufgelöst hat.

Granit löst Anorthosit auf
Bild 18: Granitschmelze löst den zerbrochenen Anorthosit auf.

Im nächsten Bild ragt von oben eine Flechte ins Bild. Auch der graue Belag im unteren Teil des Gesteins ist eine Flechte.

Granit löst Anorthosit auf
Bild 19: Der Anorthosit löst sich hier in einzelne Kristalle auf.

Es wäre interessant zu erfahren, ob es solche Geschiebe in den einschlägigen Geschiebesammlungen gibt. Dieser Stein hier stammt von Ulvvik.

specimen of mixted rock from Nordingra, Sweden
Bild 20: Handstück, in dem der Granit den Anorthosit absorbiert.

Doppelgänger auf Åland

Lassen wir die vom Granit dominierten Mischformen beiseite und betrachten wir wieder den Ångermanland-Syenitgabbro. Eigentlich ein sehr schönes Leitgeschiebe für Mittelschweden, wenn es nicht ein weiteres identisches Vorkommen auf Åland gäbe. Dieser Doppelgänger stammt aus dem Seegebiet westlich der Hauptinsel („Signilskärfjärden“). Auf den Inseln dort steht überwiegend Granitporphyr an, unter Geschiebesammlern auch als Ringquarzporphyr bekannt. Eine Ausnahme davon macht die Insel Höggrund.
Der nördliche Teil von Höggrund besteht aus Anorthosit und wurde bereits 1934 von Sederholm beschrieben. Der Anorthosit ist überwiegend grobkörnig und gleicht zum Teil dem Ångermanland-Syenitgabbro aufs Haar.

Anorthosit von Höggrund, Aland
Bild 21: Der Doppelgänger aus dem Südwesten Finnlands.

Unten der Ausschnitt

Anorthosit von Höggrund, Aland
Bild 22: Sieht aus wie Ångermanland-Syenitgabbro, kommt aber von Åland.

Wegen dieses Doppelgängers ist der Ångermanland-Syenitgabbro kein Leitgeschiebe mehr für Nordingrå. Es hilft auch nicht, in den Bildern hier nach Unterschieden zu suchen, denn die zeigen nur einen kleinen Ausschnitt aus einer Serie unterschiedlicher Gefüge. Die Färbung der Plagioklase schwankt in beiden Vorkommen ebenso wie ihre Größe und auch die Ausbildung der rötlichen Zwischenmasse. (Von den Geschieben aus den Unterwasservorkommen ganz zu schweigen.)
Ein wirklich tragfähiges Unterscheidungskriterium könnte im Mineralbestand liegen, aber dafür haben wir bislang keine Hinweise.
Da es Gesteine aus Åland fast überall in den glazialen Ablagerungen Mitteleuropas gibt, müssen wir davon ausgehen, dass mindestens ein Teil der Geschiebefunde, die wir bisher als „Ångermanland-Syenitgabbro“ bestimmt haben, von Höggrund stammt.

In der Sammlung des Naturmuseums in Nimwegen (Niederlande) gibt es ein auffälliges Handstück von der Insel Västersten. Västersten liegt im Südwesten von Åland und ist das zweite Anorthositvorkommen dort.

Västersten
Bild 23: Ähnelt entfernt den oberen Beispielen. Probe von der Insel Västersten.

In dieser Probe findet man eine rötliche Verfärbung entlang eines Risses und insofern erinnert es an Höggrund und Nordingrå. Allerdings ist dieses Gefüge auf Västersten eine Ausnahme, denn der übrige Anorthosit dort ist grau bzw. grünlich und frei von Mischgefügen. Aber es ist möglicherweise ein Hinweis, dass es auch in der Umgebung von Västersten (unter Wasser) ähnlichen Mischformen geben könnte.

rötliche Verfärbung
Bild 24: Lokale Rotfärbung im Anorthosit von Västersten aus dem Südwesten Ålands.

Wie diese einzelne Probe zu bewerten ist, bleibt offen. Für eine größere Kontamination des Anorthosits durch eingedrungenen Granit gibt es bisher keine weiteren Hinweise.

Ukraine

Das wirklich Bedeutsame an Höggrund ist, dass nun die Mischung von Granit und Anorthosit kein exotischer Einzelfall mehr ist. Man kann sogar davon ausgehen, dass solche Gesteine auch anderswo vorkommen, insbesondere in Rapakiwiplutonen. Den Beleg für diese Behauptung finden wir im Deutschen Natursteinarchiv in Wunsiedel, in dessen Sammlung sich das folgende Gesteinsmuster befindet:

noch ein Doppelgänger
Bild 25: Sieht aus wie aus Nordingrå, kommt aber aus der Ukraine.

Dieses Gestein sieht aus wie Ångermanland-Syenitgabbro bzw. der Anorthosit von Höggrund, stammt jedoch aus dem Norden der Ukraine und wird in der Nähe von Lukoveckoe (nördlich von Shitomir) im Steinbruch abgebaut.

Leukogabbro aus der Ukraine - „Anorthosite Green Granite“
Bild 26: Auch aus der Nähe ist kein Unterschied zu Nordingrå festzustellen.

Auch dieser Anorthosit/Leukogabbro gehört zu einem Rapakiwi, dem „Korosten-Pluton“.
Im Gegensatz zu den beiden skandinavischen Beispielen ist dieses Vorkommen aber so groß, dass sogar der kommerzielle Abbau begonnen wurde. Das Gestein wird unter dem Namen „Anorthosite Green Granite“ angeboten. (Natürlich ist dieses Gestein kein Granit, denn ihm fehlen Alkalifeldspat und Quarz in relevanter Menge - also alles, was einen Granit auszeichnet.)
Da es hier mehr dunkle Minerale gibt, liegt das Gestein an der Grenze zum Leukogabbro.

Das Herkunftsgebiet liegt ungefähr hier:

Karte
Bild 27: ungefähre Lage des Vorkommens in der Ukraine Quelle: opentopomap.org

Die Beschreibung des Anorthosits von Höggrund finden Sie hier.

 

Herkunftsangaben:

Geschiebe Bild 6: Foto von Marc Torbohm, Berlin
Geschiebe Bild 7: Sammlung Mudra, Lübbenau
Kartenskizze Bild 16: stark vereinfacht und neu gezeichnet nach
BERGMAN, STEPHENS, ANDERSSON, KATHOL & BERGMAN 2012 Sveriges berggrund, skala 1:1 miljon. Sveriges geologiska undersökning K 423. https://apps.sgu.se/geolagret/

Probe Bild 23 und 24: Sammlung des Museums „de Bastei“, Nimwegen, NL
Bild 27: Karte aus opentopomap.org
© OpenStreetMap-Mitwirkende, SRTM, © OpenTopoMap (CC-BY-SA)

 

Koordinaten:

Bönhamn, Bild 8-10: N62.86868 E18.43941
Proben östlich Ulvvik, Bild 17-20: N62.94115 E18.42845
Höggrund, Bild 21, 22: N60.24948 E19.34544
Västersten, Bild 23, 24: N60.12468 E19.64523
Deutsches Natursteinarchiv: Marktredwitzer Straße 60, 95632 Wunsiedel
https://natursteinonline.de/steinsuche/dnsa_datenbank.html

Literatur

AHL M, ANDERSSON UB, LUNDQVIST T & SUNDBLAD K 1997 Rapakivi granites and rela-
ted rocks in central Sweden - Sveriges Geologiska Undersökning (Ca) Forskningsrapporter 87: 99 S., Stockholm.

SEDERHOLM, J.J., On migmatites and associated precambrian rocks of southwestern Finland, part III, The Åland Islands. Bulletin de Larvikit Commision Geologique de Finlande No. 107.
GTK: http://tupa.gtk.fi/julkaisu/bulletin/bt_107.pdf

 

Druckfassung (PDF)

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Summary

Preliminary remark: This text deals with the determination of glacial erratics in Central Europe. In addition to the description of the rock, the question is whether certain erratics can be clearly identified and assigned to a known place of origin. Such erratics are called "Leitgeschiebe" in Germany.

Ångermanland-Syenitgabbro

This rock is a mixture of two very different components. The dominant host rock is a coarse-grained anorthosite, which consists almost entirely of large, often slightly greenish plagioclase crystals. Between these feldspars a reddish melt of alkali feldspar and quartz later wedged itself.
The somewhat strange name "Ångermanland-Syenitgabbro" was the attempt of the 19th century to describe this mixture and is of course a contradiction in terms. Syenites are bright, quartz-free rocks with a lot of alkali feldspar, while gabbros look dark and are dominated by pyroxene and plagioclase. Both are completely different and belong to different rock groups.
Because of its unusual composition, the Ångermanland-Syenitgabbro has so far been regarded as "Leiteschiebe" for Nordingrå and its surroundings. Unfortunately, this is obsolete, as there is a second, identical rock in the west of Åland.
(Pictures 1 to 5 show samples from the original deposit east of Nordingra)

Typical erratics of this rock stand out due to their large, greenish plagioclase and the reddish intermediate mass. With a little luck, you can also find small quartz crystals in the reddish filling with a magnifying glass. In any case, one should look for the polysynthetic twins typical for plagioclase to be sure that the main rock is anorthosite or a leucogabbro. (Leucogabbro if there are more than 10 % dark minerals in the rock.) The twins of the plagioclase can sometimes be seen on the outside of the erratics. In order to do this, one has to look for reflective feldspars in good lighting and inspect them carefully with a magnifying glass. (See description of the anorthosite.)
Figures 6 and 7 show erratics from Germany.

Origin
To understand this rock, you have to look at the basement east of Nordingrå. There we are at the edge of a large 1.58 billion year old granite massif. It was formed when hot melt rose from the deep mantle of the earth and triggered the formation of a second magma in the rocks there when the lower earth crust was reached. This second melt had an approximately granitic composition and moved upwards together with the primary melt, which corresponded approximately to a gabbro. Such a simultaneous occurrence of two different magma is called "bimodal magmatism".
The rise of both magma took a long time, so that parts of them could solidify into coarse-grained deep rocks. Some of these solid rocks were later broken through by magma and partially remelted. This affected the granite as well as the mafic partner, which occurs in Nordingrå as Gabbro, Leukogabbro and Anorthosite.
There are two remarkable things about this: the triggering heat comes from the mantle of the earth, so that the whole process took place without any formation of mountains. This is why granite is anorogenic, an "a-granite". In addition, this granite magma was poor in water and particularly hot due to its proximity to the dark melt, which leads to unusual structures with round feldspars when cooling. Such a granite is a rapakivi.

Although only a few of the typical round feldspars can be found in Nordingrå-Rapakiwi, the remaining geology is identical to that of Åland or Wiborg. The special thing is that around Nordingrå the mafic rocks can be found in large extension.
Pictures 8 to 10 show anorthosite on the coast south of Bönhamn, east of Nordingrå. As a coarse-grained deep rock, it weathers to meter-sized blocks at this point and its fissures, i.e. the natural cracks, contain the reddish-brown remains of a granite melt. This penetrated into the anorthosite via these cracks and was distributed throughout the rock.

However, this outcrop is only a few dozen metres in size and surrounded by gabbro. There are other places with exactly this structure, but how many there are in total and how big they are, is unknown. The mixed rock is not marked on the geological maps and has the same signature as the anorthosite or leucogabbro, which has to do with the resolution of the available maps. This is another reason why we do not know how much of the total anorthosite contains the texture with the reddish mass in between the plagioclase. Around Nordingrå there are several places with pure anorthosite without any admixture, which usually looks grey or greenish. This pure anorthosite probably makes up the biggest part of the queue. Picture 11 and 12: Anorthosite in the terrain and specimen.

Unfortunately, the anorthosite is not as well accessible as one might wish, as the landscape is heavily wooded or used for agriculture. Moreover, the anorthosite continues under water to the east, so that the part that is accessible for us is even smaller. We do not know how much anorthosite there is at all and how much of it is Ångermanland-Syenitgabbro.
The simple map at picture 16 shows the distribution of granite (red), anorthosite (dark green) and leucogabbro (light green). The dolerite (violet) is younger and does not belong to the Nordingrå massif.

The contact of anorthosite and granite melt led to the formation of mixtures in which granite dominates in addition to the "Syenitgabbro" described above. I found examples of this several times east of Ulvvik. In these examples you can see how the red granite magma broke the grey anorthosite and partly even dissolved it into single crystals - see picture 17-20.

Double on Åland
Back to the Ångermanland-Syenitgabbro. This would be a good "Leitgeschiebe" for central Sweden, if there wouldn't be another identical occurrence on Åland. This double comes from the area west of the main island, called "Signilskärfjärden". On these islands there is mainly granite porphyry, also known as “ring quartz porphyry”.
The island of Höggrund is an exception. The northern part of Höggrund consists of anorthosite and was already described by Sederholm in 1934. The anorthosite is predominantly coarse-grained and partly resembles the Ångermanland-Syenitgabbro.
Because of this the Ångermanland-Syenitgabbro is no longer a “Leitgeschiebe” for Nordingrå. It also doesn't help to look for differences in the pictures here, because they only show a small part of a series of different structures. The coloration of the plagioclase varies in both occurrences as well as its size and also the formation of the reddish intermediate mass.
A really viable differentiation criterion could lie in the mineral stock, but we have no indications for this so far.
Since there are rocks from Åland almost everywhere in the glacial deposits of Central Europe, we have to assume that at least a part of the erratics, which we have so far identified as "Ångermanland-Syenitgabbro", originate from Höggrund.

In the collection of the Natural History Museum in Nijmegen (Netherlands) there is a striking handpiece from the island of Västersten. Västersten is located in the southwest of Åland and is the second anorthosite deposit there. This sample shows a reddish discolouration along a crack, which reminds one of Höggrund and Nordingrå. However, this structure is an exception on Västersten, because the remaining anorthosite there is grey or greenish and free of mixed structures. But it is probably a hint that there could be similar mixtures in the surroundings of Västersten (under water).

The really important thing about Höggrund is that the mixture of granite and anorthosite is no longer an exotic exception. One can even assume that such rocks occur elsewhere, especially in rapakiwi plutons. We find the evidence for this assertion in the German Natural Stone Archive in Wunsiedel, whose collection contains the rock pattern shown in Fig. 25. It looks exactly like Nordingrå, but comes from the Ukraine. It is quarried near Lukoveckoe (north of Shitomir).
This anorthosite/leucogabbro also belongs to a rapakivi, the "Korosten pluton". In contrast to the two Scandinavian examples, however, this deposit is so large that commercial mining has even begun. The rock is sold under the name "Anorthosite Green Granite". (Of course, this rock is not granite, because it lacks alkali feldspar and quartz in relevant quantities.) Since there are more dark minerals here, the rock can be treated as leucogabbro.

The description of Höggrund's anorthosite can be found here.

 

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