Brauner Ostsee-Quarzporphyr
Der Braune Ostsee-Quarzporphyr kommt vom Boden der Ostsee und wird deshalb nur als Geschiebe gefunden. Das Vorkommen liegt nördlich von Gotland und südlich bzw. südöstlich von Stockholm. Die Erstbeschreibung verfasste Herman Hedström 2 im Jahre 1894.
Braune Ostsee-Quarzporphyre sind meist klein und nur selten größer als etwa 20 cm. Sie zeichnen sich durch eine braune, braungraue oder rötlichbraune und dichte Grundmasse und viele Feldspäte aus.
Die Feldspäte sind oft nur wenige Millimeter groß und haben ganz unterschiedliche Formen.
(Geschiebe von Gotland)
Eigengestaltige (idiomorphe) Kristalle kommen vor, aber unregelmäßige Umrisse sind häufig. Die meisten Feldspäte sind mehr oder weniger einheitlich hellbraun bis schwach gelblich, vereinzelt gibt es außerdem noch blass-rötliche Einsprenglinge.
(Bild ohne Beschriftung)
Enthält der Porphyr neben hellen Feldspäten auch viele rote Einsprenglinge, besteht die Möglichkeit der Verwechselung mit Bottensee-Porphyren. Mehr dazu weiter unten.
Typisch für den Braunen Ostsee-Quarzporphyr sind viele kleine Vertiefungen in der Oberfläche als Folge der Verwitterung dunkler Minerale.
dazu viele kleine Löcher in der Oberfläche
Nach aktuellem Stand ist diese löchrige Oberfläche zusammen mit den anderen Eigenschaften ein sicheres Erkennungsmerkmal.
Bottensee-Porphyre dagegen sind härter und haben eine eher glatte Oberfläche ohne ausgeprägte Vertiefungen.
Brauner Ostsee-Quarzporphyr enthält immer Quarz, der an der Oberfläche durch mechanische Beschädigungen oft weiß aussieht. Unbeschädigte Quarze sind grau bis rauchgrau, teils kantig, teils rundlich und zeigen oft deutliche Korrosionsspuren in Form kleiner Löcher oder schlauchartiger Einbuchtungen, die mit Grundmasse gefüllt sind. Viele Quarze sind kaum 1 mm groß und nur mit einer Lupe gut erkennbar. Manche Quarze können bis zu 4 mm groß werden, nur sehr selten sind sie noch größer. Solche Quarze sind immer durch magmatische Korrosion gerundet. Verglichen mit den vielen Feldspäten machen die Quarze immer nur einen sehr kleinen Teil des Gesteins aus.
Auch das folgende Geschiebe kommt von Gotland, das dem Vorkommen dieses Porphyrs am nächsten liegt - neben der Insel Gotska Sandön. (Karte)
Dieses Stück enthält fast nur eine Sorte Feldspat, was die Bestimmung erleichtert. Sobald es zwei Feldspäte gibt und vor allem dann, wenn einer davon rot oder rötlich aussieht, wird die Abgrenzung zu anderen Porphyren schwierig. Dieser Punkt muss aber noch genauer untersucht werden.
In manchen der Braunen Ostsee-Quarzporphyre stecken dunkelgraue, feinkörnige Einschlüsse. Sie sind zwischen einigen Millimetern und einigen Zentimetern groß und kommen in Bottensee-Porphyren nicht vor.
(Geschiebe von der Ostsee)
(Geschiebe von der Ostsee)
Das Alter des Braunen Ostsee-Quarzporphyrs beträgt 1573 + 14 Millionen Jahre.5 Etwa zur gleichen Zeit bildeten sich diverse skandinavische Rapakiwiplutone, insbesondere Nordingrå, Åland, Laitila/Vehmaa, Kökarsfjärden, Nordbaltischer Pluton und Rigapluton. Da der Braune Ostsee-Quarzporphyr auch die für Rapakiwis typische chemische Signatur besitzt, kann man ihn als Vulkanit eines noch weitgehend unbekannten Rapakiwivorkommens in der Ostsee betrachten.
Doppelgänger
Porphyre kommen überall in Skandinavien vor und nur die großen Vorkommen von Quarzporphyren sind hinreichend genau untersucht. Kleinere Vorkommen, vor allem Gänge, sind nur zum Teil bekannt und beschrieben. Sie können in geologischen Karten durchaus fehlen.
Um Verwechselungen bei der Bestimmung zu vermeiden, muss man deshalb die Merkmale genau abgleichen.
Ein auf den ersten Blick recht ähnlicher Quarzporphyr kommt beispielsweise aus der Umgebung von Särna
in Dalarna, Mittelschweden.
Die Nähe zum Braunen Ostsee-Quarzporphyr ist offensichtlich. Der Porphyr enthält viele Feldspäte, kleine Quarze und auch ein feinkörniger dunkler Einschluss ist vorhanden.
Es ist vor allem die Färbung des dunkleren der beiden Feldspäte, die den Unterschied ausmacht. Der kräftig dunkelviolett-braune Feldspat verleiht dem ganzen Gestein eine leicht violette Färbung, die es beim Braunen Ostsee-Quarzporphyr nicht gibt.
Bottensee-Porphyre
Eine ganze Gruppe ähnlicher Porphyre gibt es am Boden der Bottensee nördlich von Åland (Karte). Ob und wie sie sich vom Braunen Ostsee-Quarzporphyr unterscheiden lassen, ist bisher nur unzulänglich untersucht (Stand 2022). Um unsere Kenntnisse zu verbessern, müssen die Gefügevarianten der Braunen Ostsee-Quarzporphyre sehr viel besser beschrieben werden. Das betrifft vor allem die Feldspäte und auch die hin und wieder enthaltenen kleinen Quarze mit einem Saum. Gesäumte Quarze gibt es in manchen Braunen Ostsee-Quarzporphyren ebenso wie in einigen Bottensee-Porphyren:
(Bild ohne Beschriftung)
Die Grundmasse im Bild oben ist voller gesäumter Quarze. Die Pfeile zeigen nur auf einige wenige. Solche Quarze sind leicht zu erkennen, gelegentlich schon mit bloßem Auge. Ob sie einen Beitrag zur Unterscheidung der Bottensee-Porphyre und der Braunen Ostsee-Quarzporphyre leisten können, muss noch ermittelt werden.
Eine genauere Beschreibung der Braunen Ostsee-Quarzporphyre muss auf Gotland durchgeführt werden, denn dort sind die Porphyre am wenigsten mit möglichen Doppelgängern vermischt. Einzelne Bottensee-Porphyre wird es trotzdem geben, denn auf Gotland liegt Geschiebe aus Åland. Weil das Eis Åland von Norden her überquerte, sind Geschiebe aus Åland immer mit Steinen aus der Bottensee durchsetzt. Deshalb muss man sich auf Gotland auf einigermaßen häufige Funde konzentrieren und seltene Typen aussondern. (Bottensee-Porphyre machen schon auf Åland nur einige wenige Prozent des Geschiebes aus. Bis nach Gotland hat sich ihr Anteil am Gesamtbestand natürlich noch weiter verringert.)
Geschiebe südlich der Ostsee sind prinzipiell ungeeignet, Braune Ostsee-Quarzporphyre zu beschreiben, da sie immer mit möglichen Doppelgängern vermischt sind.
Wie ähnlich die Bottensee-Porphyre aussehen können, zeigen die folgenden Bilder. Es sind Geschiebe, die auf Åland gefunden wurden und deren Herkunft aus der Bottensee sicher ist.
Jeder dieser Porphyre enthält Quarz, auch wenn das nicht immer deutlich zu sehen ist.
südöstliches Åland
Geschiebe aus der Kiesgrube Högberg auf Åland
°°°
Die Bottensee-Porphyre wurden von Marc Torbohm fotografiert.
Die Bilder 2-6 zeigen Geschiebe von Gotland, die von Herrn Kutscher besorgt wurden, dem ich ausdrücklich dafür danke.
Alle Proben aus der Sammlung Bräunlich.
Literatur:
1 Cohen E & Deecke W 1897: Über Geschiebe aus Neu-Vorpommern und Rügen. Erste Fortsetzung. Mittheilungen des naturwissenschaftlichen Vereins für Neu-Vorpommern und Rügen zu Greifswald 28
2 Hedström, Herman 1894: Studier öfver bergarter från morän vid Visby. GFF Bd. 16
3 Hedström, Herman 1895: Om block af postarkäiska eruptiva Östersjö-bergarter fran Gotska Sandön, Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar 17
4 Hesemann J 1975: Kristalline Geschiebe der nordischen Vereisungen - Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen 1975
5 Kirs et al, 2006: Geochemistry and age of the Baltic Sea brown and red quartz porphyries. Bulletin of the Geological Society of Finland, Special Issue 1, 2006, p. 6
6 Milthers, V 1933: Leitgeschiebe auf Gotland und Gotska Sandön sowie die Heimat der Ostseeporphyre. Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar 55
Matthias Bräunlich, Dezember 2022
English summary: "Brauner Ostsee-Quarzporphyr"
(Brown Baltic Sea Quartz Porphyry)
The Brown Baltic Quartz Porphyry derives from the bottom of the Baltic Sea and is therefore only found as erratics. The occurrence lies north of Gotland and south or south-east of Stockholm. The first description was written by Herman Hedström 2 in 1894.
Brown Baltic Quartz Porphyries are mostly small and only rarely larger than about 20 cm. They have a brown, brown-grey or reddish-brown ground mass. The ground mass is dense and contains a lot of feldspars (fig. 1, 2). The feldspars are often only a few millimetres in size and have very different shapes. Idiomorphic crystals occur, but irregular outlines are common. Most feldspars are more light brown to faint yellowish. In addition, there may be a few pale reddish phenocrysts (fig. 3, 4).
Typical for the Brown Baltic Quartz Porphyry are a lot of small pits in the surface. They are the result of the weathering of dark minerals (fig. 5). According to today's knowledge, the pitted surface, together with the other characteristics, is a definite identifying feature.
Porphyries from the Bothnian Sea, on the other hand, are harder and have a more smooth surface.
Brown Baltic Sea Quartz Porphyry always contains some quartz. On the surface it usually looks white - as a result of mechanical damage. Undamaged quartz is grey or grey-brown and usually small, often < 1mm. Larger quartz shows signs of corrosion, visible as small holes or indentations filled with ground mass.
Good examples of Brown Baltic Quartz Porphyry contain almost only one type of feldspar (fig. 5, 6). If there are two feldspars and if one of them looks red or reddish, the differentiation from other porphyries becomes difficult. This point needs to be investigated in more detail.
Some of the Brown Baltic Quartz Porphyries contain dark grey, fine-grained inclusions (fig. 7 and 8).
The age of the Brown Baltic Quartz Porphyry is 1573 + 14 million years.5 At about the same time, several Scandinavian Rapakiwiplutones formed, such as Nordingrå, Åland, Laitila/Vehmaa, Kökarsfjärden, North Baltic Pluton and the Rigapluton. The Brown Baltic Quartz Porphyry has the typical chemical signature of rapakiwis. It can therefore be regarded as a volcanite of a still largely unknown rapakiwi occurrence in the Baltic Sea.
Doubles
Porphyries occur everywhere in Scandinavia and only the large occurrences of quartz porphyries have been described in sufficient detail. Smaller occurrences, especially dykes, are only partly known and described. They may well be missing from geological maps. In order to avoid confusion in the identification, one has to compare the characteristics exactly.
For example, a quartz porphyry that appears quite similar at first sight comes from the area around Särna in Dalarna, central Sweden. The similarity to the Brown Baltic Quartz Porphyry is obvious. The porphyry contains a lot of feldspars, small quartz and also a fine-grained dark inclusion is present (fig. 9, 10).
It is mainly the colour of the darker of the two feldspars that makes the difference. The dark violet-brown feldspar gives the whole rock a slightly violet colour, which the Brown Baltic Quartz Porphyry does not have.
Porphyries from the Bottom of the Botnian Sea
There is a whole group of similar porphyry at the bottom of the Bothnian Sea north of Åland. How they can be distinguished from the Brown Baltic Sea Quartz Porphyry is poorly studied (as of 2022). To improve our knowledge, the Brown Baltic Quartz Porphyry needs to be described much better. This concerns especially the feldspars and also the small quartz with a rim. Rimmed quartz is found in some Brown Baltic Quartz Porphyries as well as in some Porphyries from the Bothnian Sea (fig. 11).
A more detailed description of the Brown Baltic Quartz Porphyries has to be done on Gotland, because there the porphyries are least mixed with possible duplicates. Some Porphyries from the Bothnian Sea will nevertheless be there too, because on Gotland erratics from Åland can be found. Because the ice crossed Åland from the north, erratics from Åland are always mixed with stones from the Bothnian Sea. Therefore, on Gotland one must focus on fairly common finds and weed out rare types. (Porphyries from the Bothnian Sea are only a few percent of the erratics on Åland. On the way to Gotland, their proportion has further decreased).
Erratics south of the Baltic Sea cannot be used to describe Brown Baltic Quartz Porphyry, as they are always mixed with similar rocks from other deposits.
How similar Porphyries from the Bothnian Sea can look is shown in figures 12, 13, 14, 15 and 16. These rocks are erratics from Åland. Their origin from the Bothnian Sea is certain. Each of these porphyries contains quartz, even if this is not always clearly visible.
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The Porphyries from the Bothnian Sea were photographed by Marc Torbohm.
Figures 2-6 show erratics from Gotland, which were procured by Mr. Kutscher, whom I expressly thank for this.
All specimens from the Bräunlich collection.
Literature: see here
Matthias Bräunlich, December 2022