Der öffentliche Vortrag von Prof. Dr. K. Ernstson in Wallerfangen vor nahezu 100 Zuhörern über den ausgedehnten großen Meteoriteneinschlag (Impakt) im Raum Saarlouis, die junge Geschichte und den gegenwärtigen Stand der geowissenschaftlichen Erforschung kann hier noch einmal anhand der Originalfolien als PDF-Datei der Präsentation nachverfolgt werden.
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Der allgemeinverständliche Vortrag von Prof. Ernstson, der für eine anschließende Diskussion offen ist, widmet sich der Geschichte der Entdeckung und dem gegenwärtig neusten Stand der geologischen, mineralogisch-petrographischen, geochemischen und geophysikalischen Erforschung dieses für Deutschland ganz bemerkenswerten Impakt-Ereignisses. Die Sonderausstellung umfasst ein Dutzend sehr großformatiger Poster zum Thema Saarland-Impakt im Rahmen der internationalen Impaktforschung, sowie eine Präsentation in Vitrinen von „einschlägig“ charakteristischen Impaktgesteinen aus dem weitflächigen Saarland-Impaktareal in Gegenüberstellung zu Impaktiten aus vielen anderen Impakt-Strukturen weltweit.
Die schwarze Impakt-Schicht von Nalbach und erste elektronenmikroskopische Analysen (REM-EDX)
Was ist Spinifex? Spinifex, nicht zu verwechseln mit den vor allem in Australien vorkommenden Süßgräsern, ist ein Begriff aus der Mineralogie. Spinifex-Gefüge bzw. Spinifex-Strukturen sind faserige, skelett-, nadel- bis lamellenartige Kristallformen, die beim Abschrecken von Gesteinsschmelzen entstehen. Ursprünglich in der Vulkanologie bei Komatiiten beschriebenes Gefüge, tritt der Begriff vermehrt auch bei der Beschreibung von Impakt-Schmelzgesteinen auf. Besonders signifikant ist ein Spinifex-Gefüge beim Abschrecken und der Rekristallisation von Karbonat-Schmelzen zu beobachten.
Spinifex-Gefüge von Schmelzgesteinen aus dem Rubielos de la Cérida Impaktbecken des multiplen Azuara Impaktereignisses in Spanien. Links Silikatschmelze mit Glasspherulen; mitte, rechts: Karbonatschmelze.
Mehr Spinifex-Gefüge werden u.a. von den Impakt-Strukturen von Rochechouart, Charlevoix, Paasselkä, Suvasvesi und interessanterweise bereits sehr früh vom Suevit des Nördlinger Rieskraters beschrieben.
Die schwarze Impaktschicht von Nalbach
Abb. 1. Der frische, von Werner Müller entdeckte Aufschluss in Nalbach.
Abb. 2. Nahaufnahme der Impakt-Schichtlagerung: die schwarze Schmelzgesteinsschicht über Diamiktit (grob unsortiertes Gemisch aus kantig gebrochenen und gerundeten Komponenten) über polymikter Impakt-Brekzie (Pfeile).
Proben für die Untersuchungen bei Carl Zeiss Microscopy GmbH, Oberkochen, (Dr. M. Hiltl).
Abb. 3. Etwas größere, leicht blasige Glaskomponente aus der schwarzen Schicht.
Abb. 4. Die feinkörnige Fraktion der Grundmasse der schwarzen Schicht.
Abb. 5. REM-Aufnahmen der Glasprobe mit Spinifex-Gefüge.
Abb. 6. REM-Aufnahme der feinkörnigen Grundmasse der schwarzen Impakt-Schicht (unten Ausschnittsvergrößerung). Bei einem Großteil der mikrometer-großen Partikel handelt es sich offensichtlich um abgeschreckte Gläser, worauf auch hier das charakteristische Spinifex-Gefüge hinweist.
Einige EDX-Elementanalysen und Spektren
Abb. 7. EDX-Element-Analyse für das Spektrum 4-Fenster (oben) der großen Glasprobe. Eine eindeutige Mineral-Zuordnung findet sich nicht, was bei einem Glas auch nicht verwundern muss. Am ehesten findet sich eine Zuordnung zu Wollastonit, also einem Calcium-Silikat CaSiO3, das im Kontakt Calcit – SiO2 entsteht. In diesem Fall könnten Calcium-Plätze durch Eisen, Aluminium, Magnesium, Kalium und Mangan ersetzt sein, was beim Wollastonit vorkomen kann (Wikipedia). Die Spektren 3 und 5 sind sehr ähnlich. – Spinifex-Wollastonit in Form des Hochtemperatur-Pseudowollastonits in einem partiell geschmolzenen alpinen Kieselkalk aus der Tüttensee-Impaktkatastrophenschicht des Chiemgau impaktes zeigt Abb. 8.
Abb. 8. Spinifex-Gefüge von Hochtemperatur-Pseudowollastonit in einem Kieselkalk-Schmelzgestein des Chiemgau-Impaktes.
Abb. 9. EDX-Spektrum eines Einzelkorns aus der Grundmasse. Die Zusammensetzung ist ähnlich der des größeren Glaspartikels (Abb. 7), also ganz grob in Richtung Wollastonit, bei dem Ca-Plätze durch andere Elemente ersetzt sind.
Abb. 10. Zwei Spektren (16, 17) von Partikeln aus der Grundmasse mit wiederum ähnlichem Elementbestand, aber stark angereichertem Eisen. Mineral-„Cocktail“ oder unbekannte Mischkristalle?
Weitere Untersuchungen werden folgen.
Eine allererste Interpretation auf dieser Basis fasst zusammen: Im relativ einheitlichen Elementbestand von ca. 20 EDX-Spektren dominieren Si, Ca, Fe und O mit meist wenigen Gewichtsprozenten von Mg, Al und Mn und Spuren anderer Elemente. An manchen Stellen stellt Fe das dominierende Element. Es könnte im Zusammenhang mit der deutlich erhöhten Magnetisierung der schwarzen Schicht zusammenhängen, ohne dass z.B. Magnetit, Wüstit oder Maghemit als magnetische Minerale in den Spekten direkt angsprochen werden können. Lässt man das Eisen außeracht, zielen die Analysen in Richtung Ca-Silikate, die beim Impakt aus einer Reaktion von Kalkstein mit quarzhaltigen Gesteinen (Muschelkalk – Buntsandstein?) in einer Art Wollastonit-Reaktion bei > 600°C entstanden. Dabei könnten auch auf den Ca-Plätzen des reinen Wollastonits die Elements Fe, Mg, Al, Mn eingebunden worden sein. Das ist noch sehr spekulativ und ist weiteren Untersuchungen vorbehalten.
In dieser jüngst entstandenen Baugrube in Nalbach (Bilder unten) fiel dem mittlerweile wohlbekannten Nalbacher Heimatforscher und Entdecker des Saarland-Impaktes Werner Müller beim Vorbeifahren spontan diese besonders auffällige Gesteinsschichtung auf. Für ihn war es bei seiner mittlerweile ausgeprägten Impakt-Kenntnis rasch klar, das hier ein Dokument des ausgedehnten Impaktes zur Ablagerung gekommen sein musste. Er informierte umgehend Prof. Ernstson von der Universität Würzburg, Autor und Mitautor von mehreren Veröffentlichungen zum Saarland-Impakt und Bearbeiter der Krater und Impakt-Gesteine, der den Befund allein nach den Fotografien und Werner Müllers genauer Beschreibung als impakt-bezogen einordnete. Eine Auswahl charakteristischer Proben (siehe die Bilder unten) ist bereits auf dem Weg zum Prof. Ernstson, der die üblichen Analysen veranlassen wird.
Wir werden weiter berichten.
Der Aufschluss in der Baugrube in Nalbach mit der auffälligen schwarzen kohligen Schicht über einer Gesteinstrümmerschicht (der Geologe würde sagen: ein Diamiktit).
Ausschnittsaufnahme des relativ scharfen Kontaktes zwischen den Schichten.
Nahaufnahme mit der Trümmerschicht aus Geröllen und scharfkantig gebrochenen Gesteinen.
Dreifachschichtung: Kohlige Schicht über Diamiktit über einer polymikten Brekzie (Pfeile).
Locker brekziöse Masse, aus der die schwarze Schicht besteht. Auffällig ist der starke Magnetismus der Masse.
Gröbere Partikel, von Werner Müller aus der schwarzen Masse geborgen und beschriftet.
Saarlouis/Nalbach-Impakt auf der Lunar & Planetary Science Conference (LPSC) 2022.
Auf der diesjährigen hybriden LPSC in The Woodlands (Texas) wurden wiederum (peer-reviewed) Beiträge zum Saarlouis/Nalbach-Impakt akzeptiert und die iPoster in der Gallery publiziert. Die Titel und Autoren sind:
Die unfangreichen iPoster können über die Titel angeklickt und mit Scrollen und Bild-Anklicken „durchforstet“ werden:
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Über den vielleicht bemerkenswertesten Befund geben wir hier nachfolgend eine kleine „Hinführung“ zum iPoster:
Impakt-Shatter Cones vom Litermont – Saarlouis/Nalbach-Impakt auf der Lunar & Planetary Science Conference (LPSC) 2022
Auf der diesjährigen hybriden LPSC in The Woodlands (Texas) wurde ein (peer-reviewed) Beitrag zum Saarlouis/Nalbach-Impakt in der iPoster Gallery publiziert, der primär auf Funde und Beobachtungen der Kollegen von der Universität Luxemburg zurückgeht.
Das vollständige unfangreiche iPoster kann hier angeklickt und mit Scrollen und Bild-Anklicken „durchforstet“ werden:
[Shatter cone-Bruchflächenmarkierungen in Quarzit-Blöcken vom Litermont. Für die Fotografie: Die Verwitterung der alten Bruchflächen hat die Pferdeschwanz-Strukturen verstumpft (Pfeile). Was von Shatter Cones in anderen Impakt-Strukturen bekannt ist, sieht man auch hier in Form individueller Kegel in vielfacher Überlagerung.]
[Nahaufnahme einer Shatter Cone-„Pferdeschwanz“-Struktur im Quarzit vom Litermont.]
[Einzener Shatter Cone in Quarzit aus dem Litermont-Gelände. Shatter Cones in grobkörnigen und inhomogenen Gesteinen können auch relativ grobe Strukturen aufweisen. Rechts: Zum Vergleich solcher Strukturen sind Shatter cones aus verschiedenen anderen Impakt-Strukturen und in unterschiedlichen Lithologien (Sandsteine, Quarzite, Kristallin) gezeigt.]
Das iPoster von der Dezember-Tagung der American Geophysical Union (AGU Fall Meeting) zum Bodenradar beim Saarlouis-Impakt kann HIER angeklickt werden. Tipp: alle Scroll-Möglichkeiten nutzen!
Die in jüngster Zeit überraschenderweise in Deutschland (und in Tschechien) dokumentierten jungen pleistozänen und/oder holozänen Meteoriten-Impaktstreufelder (Chiemgau-Impakt, Niederrhein-Impakt und unser hiesiger Nalbach/Saarlouis-Impakt) haben, wie zu erwarten, zu viel unqualifizierter Opposition von selbsternannten Internet-„Experten“, aber leider auch von einigen wenigen Wissenschaftlern geführt, worüber wir berichtet haben. Beliebter „Angriffspunkt“: Impaktfunde und Impaktbefunde werden allesamt als Misinterpretationen von industrieller und allgemein anthropogener Tätigkeit dargestellt: Der Chiemit-Impaktit ist Koks, Impaktgläser mit stark geschockten Gesteinseinschlüssen sind aus der Industrie, Krater sind Dolinen oder Toteislöcher, Schmelzgerölle stammen aus Kalkbrennöfen, seltenste Eisensilizid-Minerale wie der Mond-Hapkeit aus Dünger-Brennöfen usw.
Beliebtes „Alles-in-einen-Topf-Werfen“, gerade in industriell geprägten Landstrichen, betrifft Schlacken und schlackeartiges Material., das nach den selbsternannten „Experten“ selbstverständlich aus der Industrie stammt, ohne dass realisiert wird, dass Schlacken nicht nur aus Hochöfen stammen, sondern ein allgemeiner, nur beschreibender Begriff ist, der ebenso vulkanische und vor allem auch Impakt-Schlacken einbezieht. Da diese Auseinandersetzung beim Niederrhein-Impakt unschöne Fomen mit Einbeziehung dortiger Geologen angenommen hat, findet sich jetzt ein Internetbeitrag, der den Versuch startet, dieser unsinnigen Konfrontation ein Ende zu bereiten. Der Beitrag dürfte auch für die Diskussion um den Saarland-Impakt aufschlussreich sein.
13.-17. Dezember Tagung der American Geophysical Union (AGU) – ein kleiner Vorgeschmack zum Beitrag über die Bodenradar-Messungen über den Ringwall des Saarlouis-Impaktkraters.
Der hier schon früher angekündigte Beitrag zum weltweit vermutlich größten und bedeutendsten geowissenschaftlichen Kongress wird als interaktives Online-Poster in der Galerie des Tagung zu sehen sein und später im Internet veröffentlicht.
Beim Anklicken des Bildes öffnet ein PDF das Radargramm, auf dem man die gesamte Strecke entlang wandern kann, wobei durch Scrollen abschnittsweise auch viele Details anzuschauen sind. Da sieht auch der geologische Laie, dass hier nicht der Mittlere Buntsandstein in seiner normalen stratigraphischen Position anstehen kann.
Based on Wikipedia: Osbornite is a very rare mineral from the mineral class of elements (including natural alloys, intermetallic compounds, carbides, nitrides, phosphides and silicides) with the chemical composition TiN and is therefore chemically speaking titanium nitride.
Osbornite crystallizes in the cubic crystal system, but so far has only been discovered in the form of microscopic, octahedral crystals up to around 0.1 mm in size. Osbornite is a typical meteorite mineral that has been detected in 14 meteorites so far. Only two purely terrestrial sites are known: an ore body in Tibet and a site in Bahia (Brazil).
Osbornite in the scattered field of the Saarland impact
In the course of surveying the terrain and researching the Saarland impact (Nalbach, Saarlouis), Werner Müller, who is well known here, discovered a special type of rock a few years ago that, according to initial microscopic examinations (optical and electron microscopic), showed typical features of a meteorite, with a connection with the Nalbach/Saarland impact, which at the time was already considered proven by the extensive and widespread evidence of all common impact findings that were generally recognized in research (which the website here provides impressive evidence of).
Before we begin with the following illustrations and the explanations of the new findings, the perhaps understandable desire to reveal the location of the discovery must be rejected for understandable reasons.
Fig. 1. Section of the examined sample. The sample shape, appearance and size remain “under wraps” for the time being.
Fig.2. Electron microscopic image of a section. 60 µm scale bottom right. Chondritic structure, as known from meteoritic chondrites.
Fig.3. The same section in electron microscopic SEM-EDX element overlay.
Fig. 4. Sum spectrum of the section from Fig. 3.
Fig.5. Quantitative analysis of the spectrum. The main components are iron Fe, oxygen O and carbon C. An Fe – O connection can most likely be derived, which may indicate the mineral wüstite FeO, which occurs primarily in meteorites and slags. It remains to be seen whether hematite or magetite may be present. Hematite and magnetite are virtually unknown in meteorites. Another component could be iron carbide Fe3C, which is known as the mineral cementite and, when combined with nickel and cobalt, corresponds to the meteoritic mineral cohenite. The observation that parts of the sawn and polished metallic surface take on a brass color over time speaks in favor of Fe3C. All other elements have an atomic mass of less than 1%.
Fig. 6. Color images for the selected elements iron, oxygen and silicon. The correspondence of Fe and O in the chondrules and the marginal matrix supports the assumption of meteoritic wustite. There is practically no silicon in these components, and therefore no silicate minerals.
Osbornite – pictures and explanations
When we re-examined the electron microscopic images and analyzes in comparison with samples from the Chiemgau impact, we were surprised by the undoubted evidence of the very rare mineral osbornite, which has practically only been found on Earth in meteorites. Together with the meteoritic minerals titanium carbide and possibly (presumably?) wüstite, it is confirmed that the original assumption of direct involvement of widespread meteoritic material in the Saarland impact scatter field has proven to be correct.
Fig. 7. Electron image of a small section of the sample discussed here with three approximately square inclusions that are only a few micrometers in size, of which the two with arrows were analyzed in detail. The many intersecting lines are an artifact that was created when the surface was polished.
Fig. 8. Crystal from Fig. 7 with cubic crystal structure and chemical composition of titanium, nitrogen and carbon (Fig. 9 and Fig. 10). From this it is practically possible to derive a homeotypic mixed crystal of osbornite (titanium nitride) TiN and titanium carbide TiC, both of which belong to the cubic crystal system. TiC is practically non-existent on Earth and has only been detected in a few places in a combination with vanadium and iron as the mineral khamrabaevite (Ti,V,Fe)C. As a meteoritic mineral, it has been widely analyzed for several years in the crater scatter field of the Chiemgau impact.
A probably special “sweet”: mixed crystals made from osbornite and titanium carbide are apparently described here for the first time.
Fig. 9. Spectrum of the measurement at the cross point in Fig. 8.
Fig. 10. Quantitative analysis of the spectrum in Fig. 9.
Fig. 10. The second cubic mixed crystal made of osbornite and titanium carbide with some embedded “foreign material” made of manganese and iron.
Fig. 11. Spectrum of the measurement at the cross point in Fig. 10.
Der bunte „Zoo“ von Impakt-Gesteinen (Impaktiten) des Saarland-Impaktes hat wieder Zuwachs bekommen. Stefan Michelbacher vom Verein für Heimatforschung mit Historischem Museum Wallerfangen, seit geraumer Zeit in „Sachen Impakt“ unterwegs, hat aus dem Raum Wallerfangen und, angeregt durch die jüngsten Bodenradar-Messungen über den Ringwall des Saarlouis-Kraters, im Umfeld von Beaumarais reichlich neue charakteristische Impakt-Funde zusammengetragen, die die Impakt-Genese des Saarlois-Krarers weiter untermauern.
Sorgfältig präpiert von Werner Müller für Farbscanner-Abbildungen präsentieren wir hier die Zusammenstellung einer Auswahl der neuen Proben mit einer kurzen vorläufigen Beschreibung. Detaillierteres werden wir dann erfahren, wenn die geplanten Gesteinsdünnschliffe für das Polarisationsmikroskop und gegebenfalls für das Elektronenmikroskop vorliegen.
Vorläufige Kurzbeschreibung
1 Brekzie mit brekziierten Quarzit-Fragmenten (Brekzie-in-Brekzie) in einer Brauneisen-Hämatit-Matrix – 2 blasige Gesteinschmelze mit reliktischem Quarzkorn-Gefüge und grün-schwarzer Glashaut-Ummantelung. Die Temperaturen beim Schmelzen des vermuteten Sandsteins waren gerade so hoch, dass außer dem Quarz alle anderen Minerale (Feldspäte z.B.) zu blasigem Glas wurden. – 3 Quarzit-Brekzie mit eingedrungenen Brekzien-Gängen – 4 Gesteinsschmelze ähnlich 2 mit grüner Glashaut und grünem Glaseinschluss -5 polymikte Brekzie mit drei Brekzien-Generationen (typisch Impakt), darunter Schmelzgesteins-Partikel des Typs 2, 4. – 6 polymikte Schmelzgesteinsbrekzie (Suevit?) – 7 quarzit-dominiertes helles Schmelzgestein mit schwarzer Schmelzgesteins-Ummantelung – 8 homogenes, leicht blasiges schwarzes Glas – 9 amöbenartige eisen-metallische Partikel in Schmelzgesteinsbrekzie (meteoritisches Eisen?) – 10 polymikte Brekzie mit groben Brekzien-Komponenten in fein-brekziöser Matrix – 11 Muschelkalk-Kalkstein, vermutlich von den westlichen und nordwestlichen Höhenrücken beim oder nach dem Impakt herunter-geschwemmt.
Fig. 10. The second cubic mixed crystal made of osbornite and titanium carbide with some embedded “foreign material” made of manganese and iron.
