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Särna-Tinguait


Zusammenfassung     english summary

Lagekarte

Särna-Tinguaite sind grünliche Porphyre mit hellen, kleinen Feldspäten und dünnen, schwarzen Ägirinnadeln. Diese Nadeln sind mehrere Millimeter lang, nur selten erreichen sie bis zu 2 cm. Die Grundmasse ist in der Regel feinkörnig und es gibt niemals Quarz in einem Tinguait.
Wenn ein Geschiebe mit grünlicher Grundmasse viele kleine schwarze Nadeln enthält und dazu noch reichlich kleine Feldspäte, dann ist es ein Tinguait und stammt aus Dalarna in Mittelschweden.

Särna-Tinguait, Bruchfläche
Bild 1: Särna-Tinguait (Bruchfläche)
Särna-Tinguait mit Verwitterungskruste
Bild 2: Särna-Tinguait, unten mit heller Verwitterungskruste

Särna-Tinguaite enthalten manchmal zusätzlich Nephelin oder Cancrinit. Beide Minerale sind nur schwer zu bestimmen und für das Erkennen des Gesteins nicht erforderlich.
 

Ausführliche Beschreibung

Zusammensetzung und Aussehen

Tinguaite sind Alkaligesteine. Sie bilden Gänge, die immer zu einem Nephelinsyenit gehören und sind an Vulkanitgebiete innerhalb kontinentaler Platten gebunden. Man findet sie meist in Bruchzonen oder Graben- Strukturen.
In jungen Landschaften wie dem Egergraben in Böhmen sind solche Alkaligesteine von Phonolith-Vulkanen überdeckt. In alten Landschaften mit abgetragenen Vulkanen findet man Tinguaite zusammen mit dem Nephelinsyenit – so wie beim Särna-Tinguait in Schweden.
Alkaligesteine sind selten. In Skandinavien kommen sie in großer Menge nur im Oslograben vor. In Schweden gibt es nur kleine Vorkommen wie die in Norra Kärr, Almunge, Alnö und natürlich bei Särna, nach dem der Särna-Tinguait benannt wurde. Der zugehörige Nephelinsyenit heißt „Särnait“.

Zusammensetzung und Aussehen

Alkaligesteine enthalten so viel Kalium und vor allem Natrium, dass diese nicht komplett in den Feldspäten gebunden werden können. Als Folge dieses Überschusses bilden sich auch Foide, also Feldspatvertreter. Hier ist das vor allem Nephelin, der meistens in der Grundmasse steckt und nur in Ausnahmefällen mit bloßem Auge erkennbar ist. (Dazu weiter unten mehr.)

Tinguait aus Schweden
Bild 3: Das ist ein besonders prächtiger Särna-Tinguait

Das wichtigste Merkmal der Tinguaite ist die grünliche, grüngraue oder gelegentlich auch blaugraue Grundmasse, die neben Feldspäten vor allem viele kleine schwarze Nadeln enthält. Dabei handelt es sich um Ägirin, ein natriumreicher Pyroxen. Ägirin ist entscheidend für das Erkennen eines Tinguaits: Die schwarzen bis dunkelgrünen Nadeln müssen reichlich vorhanden sein.

Särna-Tinguait
Bild 4: So viel Ägirin und Feldspäte sind selten

Dazu enthalten die Tinguaite immer mit bloßem Auge erkennbaren Feldspat. Der ist meist weiß oder blass-gelblich. Manchmal gibt es zwei verschieden gefärbte Feldspäte im Gestein.

Frische Oberfläche eines Tinguaits
Bild 5: Typischer Särna-Tinguait, frisch
Tinguait mit Cancrinit
Bild 6: Das Braune ist vermutlich Cancrinit (kein Feldspat)

Die Ägirinnadeln liegen manchmal ungefähr parallel in einer Richtung. Rechtwinklig dazu sieht man natürlich nur deren Querschnitt:

Aegirin, Tinguait
Bild 7: Ägirinnadeln, quer gebrochen
(unbeschriftetes Bild)

Eine weitere Besonderheit des Tinguaits hat mit dem hohen Natriumgehalt zu tun. Hier gibt es Albit, reinen Natriumfeldspat. Obwohl er zum Alkalifeldspat gehört, hat er Zwillingsstreifung und sieht aus wie ein Plagioklas.

Särna-Tinguait mit Albit
Bild 8: Albit (Pfeil) hat polysynthetische Zwillinge
(unbeschriftetes Bild)

Wenn wir uns an das Feldspatdreieck erinnern, so stehen die Alkalifeldspäte an der linken Seite und Albit ganz links unten. In den allermeisten magmatischen Gesteinen kommt Albit nur als Entmischung im Alkalifeldspat vor.

Feldspatdreieck
Bild 9: Feldspatdreieck mit Albit unten links

Weil es hier einem Überschuss an Natrium gibt, bildet sich Albit als eigenständiges Mineral (Bild 8). Trotz der polysynthetischen Zwillinge ist Albit ein Alkalifeldspat. Das gilt, solange sein Kalziumgehalt unter 5 % liegt. Ab 5 % gehört Albit zum Plagioklas.
Wir haben hier also den seltenen Fall eines Alkalifeldspats mit Zwillingsstreifen. Bei magmatischen Gesteinen sind es vor allem Nephelinsyenite, in denen Albit vorkommt. (Vinx, S. 49.)6
Der zweite Feldspat im Tinguait ist der Kalifeldspat, hier im Dreieck blau dargestellt. Er ist makroskopisch nicht weiter bestimmbar.

Neben den allgegenwärtigen Feldspäten und Ägirin enthalten manche Tinguaite dunklen Glimmer:

Särna-Tinguait mit Glimmer
Bild 10: Glimmer (angewitterte Probe)
(unbeschriftetes Bild)

Weitere Minerale

Viel spannender aber sind Nephelin bzw. Cancrinit. Nephelinführende Tinguaite enthalten wenig oder keinen Cancrinit und werden überwiegend im Westen des Herkunftsgebietes gefunden. Tinguaite mit viel Cancrinit dagegen sind im Osten häufiger. Die makroskopische Bestimmung dieser beiden Minerale ist schwierig.

Cancrinit ist selten und an hohen CO2-Druck im Magma gebunden. Deshalb stammen solche Tinguaite aus eher tiefen Bereichen des Vorkommens (pers. Mitteilung R. Vinx).
Der in den Tinguaiten enthaltene Cancrinit wird in der Literatur als braunes oder bräunliches Mineral beschrieben. Ob er immer diese Farbe hat, bleibt offen, denn Cancrinit kann auch farblos aussehen. Eine wirklich verlässliche Bestimmung erfordert ein Labor und liegt außerhalb der Möglichkeiten von Amateuren. Allerdings kann man mit Salzsäure testen, sofern ausreichend Probenmaterial vorhanden ist. Dabei wird das Gestein unvermeidlich beschädigt.
Cancrinit reagiert unter Salzsäure mit der Bildung von Bläschen. Das ist deutlich zu erkennen, wenn man eine Lupe benutzt. Enthält ein Tinguait ein bräunliches Mineral, dass unter 10 % iger Salzsäure Bläschen abgibt, so wird es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um Cancrinit handeln.
Ein weißes, stark schäumendes Mineral dagegen ist mit Sicherheit Kalzit, den es regelmäßig in Tinguaiten gibt.

Nephelin ist in Särna-Tinguaiten häufig enthalten. Mit bloßem Auge ist Nephelin erkennbar, wenn er die typischen sechsseitigen schlanken Prismen bildet. Im Gestein erscheint er dann als Rechteck oder Sechseck mit meist hellgrauer oder bräunlich-gelblicher Farbe. Das kann man mit etwas Glück schon mit bloßem Auge erkennen – siehe Bild 11. Es stammt aus einer Dokumentation über das Porphyrwerk in Älvdalen.3

Särna-Tinguait mit Nephelin
Bild 11: Nephelin bildet sechseckige Kristalle
(alle Bildrechte liegen bei der SGU)3

Weil Nephelin in sechseckigen Säulen kristallisiert, sieht man auf der Gesteinsoberfläche nur eine rechteckige oder quadratische Fläche, je nachdem, wie lang der Kristall ist. Genau von oben, auf die Längsachse geschaut, zeigt sich der sechseckige Umriss („Kopfschnitt“).
Im Bild oben sind die beiden grauen Kristalle mit dem bräunlichen Saum (auf etwa 4 Uhr) Nephelin und ebenso der Kristall links von der Mitte. Auch die beiden großen Einsprenglinge oben links auf etwa 11 Uhr könnten ehemalige Nephelinkristalle sein, die inzwischen durch Nachfolgeminerale ersetzt wurden. Da es sich hier um historische Musterstücke eines Museums handelt, ist keine genaue Untersuchung der Proben möglich. Deswegen die vage Formulierung „könnten“.

Test mit Salzsäure

Wenn man ausreichend Probenmaterial hat oder besonders sorgsam zu Werke geht, kann man mit Salzsäure feststellen, ob es säurelösliche Minerale gibt. Beim Tinguait kommen drei Minerale in Frage: Kalzit, Cancrinit und Nephelin. Kalzit schäumt lebhaft und ist daran leicht zu erkennen. Cancrinit produziert ebenfalls Bläschen, aber nur moderat.
Was sich auflöst, ohne zu schäumen, ist Nephelin. Nach dem Abspülen mit Wasser sieht man, wie viel es davon gab.

Tinguait
Bild 12: Tinguait vor dem Test mit Salzäure

Das zweite Bild zeigt die Wirkung der Salzsäure. Im Stein sind jetzt sechseckige Hohlräume, wo sich vorher Nephelinkristalle befanden.

Tinguait nach dem Test mit Salzäure
Bild 13: Sechseckige Löcher nach dem Test (Bild unbeschriftet)
(Animation für den direkten Vergleich)

In der Animation erkennen Sie, dass an einigen Stellen ein bräunliches Mineral verschwindet. Das ist Cancrinit. An diesen Stellen stiegen einzelne kleine Blasen auf, als der Stein in der Salzsäure lag.
Für den Test benutzte ich 12 % ige Salzsäure für die Dauer von drei Stunden. Das war mehr als reichlich. Eine spätere Testreihe zeigte, dass man erste Wirkungen schon nach 15 Minuten erkennt (bei Raumtemperatur). Empfehlenswert sind aber mindestens 30 Minuten.
Die Konzentration der Säure ist weniger wichtig als die Zeitdauer. Konzentrierte Salzsäure wirkt aber besser als die verdünnte. (Hinweise zum Umgang finden Sie hier.)
Nach einer halben Stunde sind an der Oberfläche liegende, längliche Nephelinkristalle zur Hälfte verschwunden und sechseckige Enden liegen vertieft in der grünen Grundmasse. Oft findet man einen weißlichen Belag auf dem Nephelin.

Wenn Sie einen Stein haben, den Sie im Ganzen behalten wollen, können Sie ihn auch aufrecht in eine Glasschüssel stellen, in der nur am Boden ein paar Millimeter Salzsäure stehen. Dann wird allein das Ende des Steins benetzt und angegriffen – sofern er denn säureempfindliche Minerale enthält. Fixieren Sie den Stein gut, damit er nicht umfallen kann.

Die Herkunft der Tinguaite

Tinguaite sind Ganggesteine. Entsprechend schwierig ist es, ein Originalvorkommen im Gelände zu finden. So ein Gang kann dünn wie ein Bleistift oder etliche Meter breit sein. Erschwerend kommt hinzu, dass in Dalarna eine dicke Schicht loser Steine fast das ganze Grundgebirge bedeckt. Darauf steht dann noch ein üppiger Wald, unterbrochen von vielen Mooren.
Das meiste, das über Tinguaite bekannt ist, stammt daher aus der Untersuchung von Nahgeschieben. Jan Lundqvist veröffentlichte dazu 1997 eine lesenswerte Darstellung2, die ich hier kurz zusammenfassen möchte:
Die Särna-Tinguaite gehören zur Intrusion eines Nephelinsyenits westlich von Särna, der dort zwei Berge bildet: den Siksjöberget und den Ekorråsen, der direkt westlich liegt. Der Nephelinsyenit heißt dort „Särnait“ und ist vom sehr viel älteren „Särna-Quarzporphyr“ umgeben.
Vom Siksjöberget-Ekorråsen-Massiv aus verlaufen Tinguaitgänge in verschiedene Richtungen.
Aus Geschiebefunden weiß man aber, dass es auch östlich von Särna noch Tinguaitgänge geben muss. Diese häufen sich bei Trygåsvallen und noch weiter östlich beim Rönnåsen. Lundqvist vermutet, dass dort im Untergrund weitere Intrusionen eines Alkaligesteins stecken, die es jedoch nicht bis zur Erdoberfläche schafften. Die davon ausgehenden Tinguaitgänge jedoch haben die Oberfläche erreicht und bilden den Ursprung vieler Tinguaitgeschiebe.

Oslograben und Särna
Bild 14: Das Herkunftsgebiet der Särna-Tinguaite
Karte neu gezeichnet nach Lundqvist 1997. Basiskarte: opentopomap.org

Roter Punkt: Siksjöberget und Ekorråsen
Blaue Punkte: Trygåsvallen (li.) und Rönnåsen (re.)
Die rote Schraffur deutet den nördlichen Teil des Streufächers an, in dem man Tinguaite findet.
Weiße Pfeile: Eistransport der letzten Eiszeit.
Leere Pfeile: ältere Eistransporte nach Südwesten.
F = Fulufjället, T = Transtrandsfjällen.

Damit ergibt sich ein Quellgebiet von etwa 50 Kilometern Breite. Es reicht vom Siksjöberget im Westen bis etwa zum Fluss Härjån im Osten. Der Ort Lillhärdal liegt knapp außerhalb, dort wurden keine Tinguaite gefunden. Aus diesem Streifen stammen die meisten Tinguaite. Außerdem gibt es vermutlich noch weitere Gänge südlich von Särna.

Das Alter der Särna-Tinguaite wurde mit 287±14 Ma bestimmt, also frühes Perm. Zur gleichen Zeit gab es heftigen Vulkanismus im Oslograben, in dem ganz ähnliche Alkaligesteine gefördert wurden. Dort öffnete sich ein Grabenbruch auf einer Länge von fast 200 Kilometern, dessen Verlängerung fast genau nach Särna zeigt. Auf der Karte zeigen zwei rote Punkte die Länge des Oslograbens in Norwegen.
Lundqvist vermutet zwischen beiden Ereignissen einen Zusammenhang. Wegen der engen chemischen Verwandtschaft und des gleichen Alters erscheint es recht plausibel, dass die Alkaligesteine bei Särna die nördlichsten Gesteine des Oslograbens sind.

Särna und der Oslograben
Bild 15: Särna in der Verlängerung des Oslograbens
Basiskarte: opentopomap.org

Tinguaite finden

Tinguaite sind selten, werden aber hin und wieder als Geschiebe gefunden. In den Niederlanden ebenso wie in Deutschland und auch in Polen.
Wer nicht jahrelang suchen möchte, fährt nach Dalarna. Allerdings ist die Chance, einen Tinguaitgang direkt zu finden, verschwindend klein. Deshalb sollte man sich von Anfang an auf Nahgeschiebe konzentrieren. Auch dafür gibt Lundqvist in seinem Text Empfehlungen.
Die Suche nach Tinguaitgeschieben ist im rot schraffierten Gebiet (Karte) sinnvoll, insbesondere in den Tälern. Man muss sich dabei nicht auf die Nähe der Flüsse beschränken, denn die Gletscher haben sich auch quer zu den Tälern bewegt und Tinguaite bis in größere Höhen verschleppt. Das Sandsteinmassiv des Fulufjället wurde aber nicht überquert.
Östlich vom Fulufjället und entlang des Västerdalälven ist die Suche besonders sinnvoll, vor allem in der Umgebung von Sälen und Transtrand. Dort findet man Tinguaitgeschiebe bis in eine Höhe von mehreren hundert Metern über der Talsohle.
Desgleichen gibt es Tinguaite in der Umgebung von Särna, entlang des Österdalälven, um Trygåsvallen und weiter östlich in der Umgebung des Rönnåsen.
Wenn man zwischen Mora und Särna in der Umgebung des Österdalälven und beiderseits des Västerdalälven nach Kiesgruben oder aufgebrochenem Boden sucht und dabei etwas Ausdauer mitbringt, sind Funde von Tinguaiten wahrscheinlich.
Fragen Sie immer um Erlaubnis, wenn Sie Kiesgruben, Baustellen o. ä. betreten möchten.

Landschaft in Dalarna
Bild 16: Dalarna ist bewaldet
Beim Siksjöberget
Bild 17: Am Siksjöberget

Aus Schweden habe ich von Peter Fels einige Bilder bekommen, die Tinguaite zusammen mit Särnait im Gelände zeigen. Die 1-Kronen-Münze hat einen Durchmesser von 2,5 cm.

Tinguait und Särnait
Bild 18: Tinguait (links) mit Särnait

Das Grüne ist der Rand eines Tinguaitganges. Die Münze liegt auf Särnait, dem Nephelinsyenit.

Särnait mit Tinguait
Bild 19: In der Mitte ein Tinguaitgang, der sich verzweigt.

In den Vergrößerungen sieht man, wie dünn und verzweigt die Gänge sein können. 

Tinguait im Wald in Dalarna
Bild 20: Grobkörniger Särnait mit einem Tinguaitgang.
Zum weißen Mineral in der Mitte gibt es leider keine Angaben.

Liegen solche Tinguaitgeschiebe lange im Freien, verwittern sie und bilden eine dicke gelb-graue Kruste.

Tinguait
Bild 21: Verwitterungskruste eines Tinguaits

Werden die Steine bewegt oder sind vor Verwitterung geschützt, reicht ihre Farbe von Grün über Grüngrau bis hin zu Blaugrau. Das entscheidende Kriterium beim Bestimmen sind die Ägirinnadeln.

Tinguait aus Schweden
Bild 22: Ein graublauer Tinguait
Tinguait-Geschiebe
Bild 23: Reichlich Ägirin in einem graublauen Tinguait aus Dalarna


Der Brocken im Bild 24 kommt aus einem Kiesschurf direkt nordwestlich vom Siljan-See.

Tinguaitgeschiebe
Bild 24: Dieses Geschiebe kommt vom Siljansee

Seine Oberfläche ist löchrig und es fehlen längliche Minerale, was auf Nephelin deuten könnte. Diese Vermutung wurde beim Salzsäuretest bestätigt. Die kleinen Probenstücke (Bild 12,13) stammen von diesem Geschiebe hier.

Ausgewitterter Nephelin
Bild 25: Hier fehlt Nephelin

Ganz ähnlich sieht der Fund aus Kaltenkirchen bei Hamburg aus.

Tinguaitgeschiebe aus dem südlichen Schleswig-Holstein
Bild 26: Geschiebe aus einer Kiesgrube bei Hamburg

Aber hier gibt es Quarz!

Tinguaitgeschiebe aus der Nähe von Hamburg
Bild 27: Quarz? Wie ist das möglich?
(unbeschriftetes Bild)

Wie kann da Quarz sein, wenn der nicht neben Nephelin vorkommt? Die Lösung ist einfach: Dieses Geschiebe lag im Sand einer Kiesgrube. Aus diesem Sand stammt das Quarzkorn, das sich in einer Vertiefung auf der Oberfläche verklemmt hat. Der Quarz ist gar nicht Teil des Gesteins.
Übrigens kann man auf dem Quarz Spuren von magmatischer Korrosion erkennen. Damit stammt er sehr wahrscheinlich aus einem Rapakiwigranit oder einem der verwandten Porphyre.

Ein Tinguait im Straßenpflaster

Manchmal findet man einen Tinguait auch an ganz unerwarteter Stelle. Herr Fuhrmann entdeckte ein besonders schönes Exemplar im Hamburger Straßenpflaster:

Kopfsteinpflaster
Bild 28: Kopfsteinpflaster in Hamburg
 Ein Tinguait als Pflasterstein
Bild 29: Tatsächlich ein Tinguait
Tinguait mit Nephelin
Bild 30: Hexagonale Nephelinkristalle

Dieser Tinguait ist allein schon durch seine Lage etwas Besonderes. Dazu kommt, dass er eines der ganz seltenen Exemplare mit sechseckigen Nephelinkristallen ist. Allerdings muss man ein Foto machen, um das zu erkennen.

Ähnliche Gesteine

Es gibt eine ganze Reihe grüner Gesteine. Meistens handelt es sich um schwach metamorphe Basalte und Dolerite, die wegen ihrer Farbe auch als „Grünstein“ bezeichnet werden. Sie sind immer undeformiert und enthalten Feldspäte in einer grünen Grundmasse. Ihnen fehlen aber immer die nadelförmigen dunklen Minerale.

In Südnorwegen gibt es ebenfalls ägirinhaltige Gesteine. Insbesondere im „Grorudit“ stecken die gleichen Ägirinnadeln wie im Tinguait, aber immer sehr viel weniger. Das gilt auch für die Feldspäte, von denen ein durchschnittlicher Tinguait viel mehr hat. Der entscheidende Unterschied ist, dass Grorudit in der Grundmasse Quarz enthält. Das ist leider makroskopisch nicht zu erkennen, dafür benötigt man einen Dünnschliff.
Falls ein Tinguait nur sehr wenig Ägirin enthält, kann er einem Grorudit ähneln. Diese Klippe vermeidet man, wenn man nur solche Geschiebefunde als Tinguait bezeichnet, die viele schwarze nadelige Kristalle enthalten und dazu mehr als nur ein paar einzelne Feldspäte.

Herkunft der Proben und Koordinaten

Alle hier gezeigten Tinguaite sind Nahgeschiebe aus Dalarna, ausgenommen die der Bilder 26-30. Mein besonderer Dank geht an Elke Figaj und Xander de Jong für die Möglichkeit, Proben zu fotografieren und auch Peter Fels danke ich für seine Bilder aus Dalarna.

Koordinaten (WGS 84)
Siksjöberget: 61.724050, 12.877986 (Der Ekorråsen liegt direkt westlich davon)
Trygåsvallen: 61.7798, 13.3239
Rönnåsen: 61.7675, 13.6412

Literatur

1. Hesemann J., 1975: Kristalline Geschiebe der nordischen Vereisungen
Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen

2. LUNDQVIST, J., 1997: The tinguaite boulder fan in northern Dalarna, Sweden and the Permo-Carboniferous rifting of Scandinavia. GFF, Vol. 119, pp. 123–126. ISSN 1103-5897

3. LUNDQVIST, T., SVEDLUND, J. O. 2008: Provsamlingen i Älvdalens Nya Porfyrverk – geologiska beskrivningar, Sveriges geologiska undersökning, SGU-rapport 2008:1
(Die Dokumentation über die im Porphyrwerk Älvdalen verwendeten Gesteine wird von der SGU im Internet angeboten, ist allerdings nicht direkt zu erreichen. Man muss die Seite der Publikationen aufrufen: https://apps.sgu.se/geolagret/
Geben Sie oben links in das Suchfeld ein: „Provsamlingen i Älvdalens Nya Porphyrverk“. Die Datei taucht rechts in den Suchresultaten auf. Speichern per Rechtsklick.)

4. MARESCH, SCHERTL, MEDENBACH 2014: Gesteine. 2. Auflage, Schweizerbart Stuttgart

5. TRÖGER, W. Ehrenreich: Spezielle Petrographie der Eruptivgesteine
Nachdruck durch den Verlag der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft, 1969

6. VINX, R. 2015: Gesteinsbestimmung im Gelände. 4. Auflage, Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg

 

Druckfassung (PDF)

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