Saarlouis/Nalbach-Impakt auf der LPSC 2022

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 in der iPoster Gallery publiziert. Die Titel und Autoren sind:

Shatter Cones in Litermont Quartzites: Saarlouis/Nalbach (Saarland, Germany) Meteorite Impact Event Strengthened.

U. Siegel, W. Müller, S. Michelbacher, J. Rommelfangen, K. Ernstson

Transpression and Transtension Impact Cratering Features: the Steinheim, Saarlouis (both Germany) and Singra-Jiloca (Spain) Cases.

K. Ernstson, F.M. Claudin Botines

The Proposed Meteorite Impact Event in the Czech Republic: Evidence Strengthened by Investigations with the Digital Terrain Model

J. Poßekel, M. Molnár, K. Ernstson

Die unfangreichen iPoster können über die Titel angeklickt und mit Scrollen und Bild-Anklicken „durchforstet“ werden:

***********************************************

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:

https://lpsc2022.ipostersessions.com/default.aspx?s=30-21-4F-EF-A3-78-1A-CD-EA-C0-01-6E-6A-E0-E1-01&guestview=true

[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.]

Alles in einen Topf werfen?

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.

AGU Tagung New Orleans 2021 und der Saarlouis-Impakt

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.

Osbornit – sehr seltenes meteoritisches Mineral im Saarland Impakt-Streufeld

Anlehnung an Wikipedia: Osbornit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Elemente (einschließlich natürliche Legierungen, intermetallische Verbindungen, Carbide, Nitride, Phosphide und Silicide) mit der chemischen Zusammensetzung TiN und ist damit chemisch gesehen Titannitrid.

Osbornit kristallisiert im kubischen Kristallsystem, konnte jedoch bisher nur in Form von mikroskopisch kleinen, oktaedrischen Kristallen bis etwa 0,1 mm Größe entdeckt werden. Osbornit ist ein typisches Meteoritenmineral, das bisher in 14 Meteoriten nachgewiesen wurde. Bekannt sind nur zwei rein irdische Fundorte: Ein Erzkörper in Tibet und ein Fundort in Bahia (Brasilien).

Osbornit im Streufeld des Saarland-Impaktes

Im Zuge der Geländeaufnahme und Erforschung des Saarland-Impaktes (Nalbach, Saarlouis) hat der hier wohlbekannte Werner Müller bereits vor einigen Jahren einen besonderen Gesteinstyp entdeckt, der nach ersten mikroskopischen Untersuchungen (optisch und elektronenmikroskopisch) typische Merkmale eines Meteoriten aufwies, wobei sich ein Zusammenhang mit dem Nalbach/Saarland-Impakt aufdrängte, der seinerzeit bereits durch den reichhaltigen und weit verbreiteten Nachweis sämtlicher gängiger, in der Forschung allgemein anerkannter Impakt-Befunde als erwiesen angesehen war (wovon die Webseite hier eindrucksvoll Zeugnis ablegt).

Ehe wir mit den nachfolgenden Abbildungen und den Erläuterungen zu den neuen Erkenntnissen beginnen, muss der vielleicht verständliche Wunsch nach Preisgabe des Fundortes aus ebenfalls verständlichen Gründen abschlägig beschieden werden.

Abb. 1. Anschnitt der untersuchten Probe. Probenform, Aussehen und Größe bleiben vorerst „unter Verschluss“.

Abb.2. Elektronen-mikroskopisches Bild eines Ausschnitts. 60 µm Maßstab unten rechts. Chondritisches Gefüge, wie es von meteoritischen Chondriten bekannt ist.

Abb.3. Derselbe Ausschnitt in elektronen-mikroskopischer REM-EDX Element-Überlagerung.

Abb. 4. Summen-Spektrum des Ausschnitts von Abb. 3.

Abb.5. Quantitative Analyse des Spektrums. Die Hauptbestandteile sind Eisen Fe, Sauerstoff O und Kohlenstoff C. Am ehesten lässt sich eine Fe – O Verbindung ableiten, was eventuell auf das Mineral Wüstit FeO deuten kann, das vor allem in Meteoriten und in Schlacken vorkommt. Ob möglicherweise Hämatit oder Magetit dabei sind, muss sich noch erweisen. In Meteoriten sind Hämatit und Magnetit so gut wie unbekant. Eine weitere Komponente könnte Eisencarbid Fe3C sein, das als das Mineral Zementit bekannt ist und in Verbindung mit Nickel und Cobalt dem meteoritischen Mineral Cohenit entspricht. Für Fe3C spricht die Beobachtung, dass Teile der gesägten und polierten metallischen Fläche mit der Zeit eine Messingfarbe annehmen. Alle anderen Elemente haben eine Atom-Masse unter 1%.

Abb. 6. Farb-Bilder für die ausgewählten Elemente Eisen, Sauerstoff und Silizium. Die Korrespondenz von Fe und O in den Chondren und der randlichen Matrix stützt die Annahme von meteoritischem Wüstit. In diesen Komponenten gibt es praktisch kein Silizium, also auch keine silikatischen Minerale.

Der Osbornit – Bilder und Erläuterungen

Bei der Neusichtung der elektronenmikroskopischen Aufnahmen und Analysen im Vergleich mit Proben des Chiemgau-Impaktes ergab sich die Überraschung des unzweifelhaften Nachweises des sehr seltenen und auf der Erde praktisch nur in aufgefundenen Meteoriten nachgewiesenen Minerals Osbornit. Zusammen mit den meteoritischen Mineralen Titancarbid und möglicherweise (vermutlich?) Wüstit bestätigt sich, dass die ursprüngliche Vermutung von direkter Beteiligung von verbreitet meteoritischem Material im Saarland-Impaktstreufeld sich als richtig erwiesen hat.

Abb. 7. Elektronenbild eines kleinen Ausschnitts der hier diskutierten Probe mit drei nur wenige Mikrometer großen etwa quadratischen Einschlüssen, von denen die zwei mit Pfeilen versehenen detailliert analysiert wurden. Die vielen sich kreuzenden Linien sind ein Artefakt, das beim Polieren der Fläche entstand.

Abb. 8. Kristall von Abb. 7 mit kubischer Kristallstruktur und chemischer Zusammensetzung aus Titan, Stickstoff und Kohlenstoff (Abb.9 und Abb. 10). Daraus lässt sich praktisch allein ein homöotyper Mischkristall aus Osbornit (Titannitrid) TiN und Titancarbid TiC herleiten, die beide dem kubischen Kristallsystem angehören. TiC gibt es auf der Erde praktisch nicht und ist nur in einer Kombination mit Vanadium und Eisen als das Mineral Khamrabaevit (Ti,V,Fe)C an wenigen Stellen nachgewiesen worden. Als meteoritisches Mineral ist es seit einigen Jahren verbreitet im Kraterstreufeld des Chiemgau-Impaktes analysiert worden.

Ein vermutlich besonderer „Bonbon“: Mischkristalle aus Osbornit und TItancarbid werden hier offenbar zum ersten Mal beschrieben.

Abb. 9. Spektrum der Messung am Kreuzpunkt der Abb. 8.

Abb. 10. Quantitative Analyse des Spektrums in Abb. 9.

Abb. 10. Der zweite kubische Mischkristall aus Osbornit und Titankarbid mit etwas eingelagertem „Fremdmaterial“ aus Mangan und Eisen.

Abb. 11. Spektrum der Messung am Kreuzpunkt der Abb. 10.

Abb. 10. Analyse der prozentualen Elementanteile.

Neue Impaktgesteine von Wallerfangen und Beaumarais

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.

Mit dem Bodenradar in den Ringwall des Saarlouis-Impaktkraters schauen

Ein Beitrag zur Tagung der AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting 2021 (virtuell)

Kord Ernstson, Andreas Gawlik-Wagner, Werner Müller, Jens Poßekel: Anatomy of an impact crater rim wall from selected ground penetrating radar (GPR) measurements – the Saarlouis (Germany) impact case [Anatomie eines Impaktkrater-Ringwalls mit ausgewählten Bodenradar-Messungen – der Fall des Saarlouis-Impaktes]

Wir erinnern uns: Seit wenigen Jahren gilt die ganz besondere geomorphologische Situation mit einer perfekt halbkreisförmigen Wall-Struktur am Westrand von Saarlouis als durch einen Großmeteoriten-Impakt entstanden, worüber bereits auf der Tagung der LPSC (Lunar & Planetary Science Conference) 2018 berichtet wurde. Diese ganz ungewöhnliche Halbstruktur, die geologisch und geomorphologisch keine andere Erklärung zulässt, muss als das Relikt einer ursprünglich vollständigen Impakt-Kraterstruktur mit einem Durchmesser von 2,3 km betrachtet werden, die von der Saar angeschnitten und weitgehend ausgeräumt wurde und dann als Auffangbecken für die heute zu kartierende Niederterrase diente.

Abb. 1. Die Topographie des Saarlouis-Halbkraters im Digitalen Geländemodel. Durch die höchsten Stellen des Ringwalles lässt sich ein perfekter Kreisabschnitt ziehen

Abb. 2. Die aus dem Digitalen Geländemodell entnommenen Höhenprofile (oben rechts) über den Ringwall haben die typische Form, wie man sie von vielen anderen Impakt-Kratern kennt: innen steiler Abbruch und nach außen ein flacher Abfall. Es bereitet ziemliche Schwierigkeiten, diese Saarlouis-Struktur mit einem anderen geologisch-geomorphologischen Modell überzeugend zu erklären.

Soviel zum bisherigen Kenntnisstand über den Saarlouis-Impaktkrater. Auf neuste Erkenntnisse (Stand Anfang August 2021) zur Erforschung des Krater-Ringwalls soll hier kurz eingegangen werden mit einem Blick in die obersten Ablagerungen der Krater-Auswurfmassen mit einem über 1 km langen Bodenradar-Profil (Abb. 3, 4).

Abb. 3. Digitales Geländemodell (3D) mit dem Verlauf des 1,2 km langen Bodenradar-Profils vom Kraterrand etwa radial nach außen. Auf dem rot markierten Abschnitt wurde das Radargramm der Abb. 4 gemessen.

Abb. 4. Ein 60 m langer Abschnitt des Bodenradar-Profils in etwa 1 km Entfernung vom Kraterrand. Zwei Dinge sind besonders zu erwähnen: eine oberste, hier noch etwa 5 m mächtige Lage aus Auswurfmassen mit einem Haufwerk von Gesteinsblöcken, sowie eine durchgehend wellenförmige Kompression der darunter liegenden Buntsandstein-Schichten. Man muss sich diese Kompression durch die vom Impakt-Punkt nach außen gehenden Schockwellen extremer Drücke erklären. (Eine Überhöhung ist zu beachten!) Eine normale Buntsandstein-Schichtfolge der Region sieht nicht so aus, und zweifellos haben wir hier einen weiteren Beleg für die Realität eines Saarlouis-Impaktkraters.

Der Saarland-Impakt in einer archäologischen Ausgrabung

Es wird immer spannender. In einer kürzlichen archäologischen Ausgrabung des Landesdenkmalamtes im Gebiet der nachgewiesenen Impakt-Funde (geschockte Impaktite, Impakt-Gläser, polymikte Impakt-Brekzien, Impakt-Schmelzgesteine) wurden im direkten Verbund archäologische Objekt und Impaktite geborgen, und auch im Abraum der Ausgrabung wurden prächtige Impakt-Gesteine angetroffen. Ort und Name der Grabung werden hier nicht genannt (Raubgräber!), aber soviel sei gesagt, dass es sich um eine frühest- bis prä-römische vermutliche Opfergrube der Zeitenwende handelt.

Damit haben wir eine weitere Datierung mit einer Obergrenze des Impakt-Ereignisses (nach den reichlichen Impakt-Funden unter den Fundamenten bei der Ausgrabung der vermuteten frühmittelalterlichen Kirche in Nalbach). Wieweit wir damit in die Nähe des mittlerweile gut datierten Chiemgau-Impaktes von 900-600 v.Chr. kommen (übrigens auch nach einer archäologischen Ausgrabung), bleibt offen.

„Der Saarland-Impakt in einer archäologischen Ausgrabung“ weiterlesen

Der Saarland-Impakt auf der 2021 Lunar & Planetary Science Conference

Der Saarland-Impakt auf der 52nd Lunar & Planetary Science Conference 2021

Wie bereits im nachfolgenden Beitrag etwas versteckt mitgeteilt hier nun der direkte Zugang zum umfangreichen Galerie-Poster oder zum besser lesbaren pdf-Poster mit den wichtigsten neuen Forschungsergebnissen.

Titel: Zhamanshinite-Like Black-Glass Melt Rocks from the Saarland (Germany) Meteorite Impact Site

von
Kord Ernstson, Dominic Portz, Werner Müller, Michael Hilt

University of Würzburg, 97974 Würzburg – Fasanenweg 32, 66809 Nalbach – Diefflerstraße 217, 66809 Nalbach – Carl Zeiss Microscopy GmbH, D-73447 Oberkochen

Eine kleine Erläuterung: Zhamanshinit ist ein in der Impakt-Forschung bekanntes und gut untersuchtes schwarzes Glas-Schmelzgestein aus der Zhamanshin-Impaktstruktur in Kasachstan.

Ein bunter „Zoo“: polymikte Impakt-Brekzien aus der Prims

Erfolgreiches „Fischen“ nach Impakt-Gesteinen (Impaktiten) aus der Prims: Kerstin Debusmann, uns aus dem letzten Beitrag bereits bekannt, hat viele neue, gut gerundete Gerölle geborgen, die sich nach Anschnitt und Polieren durch Werner Müller als wunderschöne Impakt-Brekzien entpuppten. Die hier gezeigten Proben, von denen Dünnschliffe in Vorbereitung sind, zeichnen sich durch ganz charakteristische Merkmale einer dem Impakt-Petrologen wohlbekannten Brekziierung aus. Es sind allesamt polymikte Brezien, was bedeutet, dass in einer Matrix zerbrochene Komponenten unterschiedlichen Ursprungs und unterschiedlicher Lithologie eingebettet sind. Brekzien können bei den verschiedensten geologischen Prozessen entstehen; so gibt es: tektonische Brekzien, vulkanische Brekzien (Eruptionsbrekzien, Schlotbrekzien, pyroklastische Brekzien), sedimentäre Brekzien (z.B. Bergsturz– und Hangschuttbrekzien), diagenetische Brekzien und Kollapsbrekzien (z.B. in Karstgebieten).

Das ganz Besondere dieser polymikten Brekzien aus der Prims ist eine Zusammensetzung, die bei „normalen“ geologischen Prozessen und der Bildung der zuvor genannten Brekzien praktisch nicht vorkommt, aber im Prinzip diagnostisch für eine Impakt-Brekziierung ist. Man spricht von Brekzien-in-Brekzien, Brekzien-in-Brekzien-in-Brekzien oder allgemein von Brekzien-Generationen in nur nur einer einzigen Probe. Mit anderen Worten: Eine solche Impakt-Brekzie besteht aus Komponenten, die ihrerseits wieder eine (monomikte oder polymikte) Brekzie darstellen, und wenn deren Komponenten noch einmal brekziiert sind, hat man schon drei Brekzien-Generationen. In gar nicht seltenen Fällen werden auch noch bis zu vier oder mehr Generationen beobachtet. Mehr zu polymikten Brekzien und Brekziengenerationen kann HIER angeklickt werden.

Warum bei Impakte und nicht bei anderen geologischen Prozessen solche Brekzien-Generationen entstehen, hängt mit der Abfolg mehrerer Deformations- und Zertrümmerungsabläufe zusammen: Einschlag, Schock-Ausbeitung, Exkavation und Massen-Auswurf mit intensiver Vermischung unterschiedlicher Gesteinseinheiten, Landen der Auswurfmassen mit Zertrümmerung und Vermischung mit dem lokalen Untergrund, die Modifikationsphase mit Druckentlastung und Kollaps von Übergangskratern mit erneuter Vermischung. Das ist mittlerweile Standard-Wissen in der Impakt-Forschung.

Bildbreite 6 cm

Ein besonders schönes Exemplar einer polymikten Brekzie aus der Prims mit mehreren Brekzien-Generationen: Das geborgene Geröll ist bereits eine polymikte Brekzie aus zwei großen Komponenten mit einer roten und einer weißlich-hellen Matrix. Beide Komponenten sind für sich wieder polymikte Brekzien mit scharfkantig gebochenen Fragmenten (2.Generation), und wenn man genau hinschaut, sieht man in dieser zweiten Generation, dass einzelne der Komponennten wiederum polymikt brekziert sind (3.Generation). Unter dem Mikroskop gelingt sogar die Identifikation einer vierten Generation.

„Ein bunter „Zoo“: polymikte Impakt-Brekzien aus der Prims“ weiterlesen