Monat: Mai 2021

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.

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.

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Polierter Anschnitt der bemerkenswerten Geröllprobe aus der Prims. Bildbreite 4 cm.

Der Saarland-Impakt scheint immer mehr auch in der Bevölkerung „anzukommen“ und als bedeutendes lokales und regionales Ereignis mit geologischem, kosmischem und prähistorischem Bezug registriert zu werden. Davon zeugt auch ein Fund aus jüngster Zeit, den Kerstin Debusmann aus Körprich/Saar aus der Prims geborgen und als mögliches Impakt-Gestein dem ursprünglichen Entdecker des Impaktes, Werner Müller aus Nalbach, vorgelegt hat. „Volltreffer“ – konnte dieser nur sagen, als er sofort die enge Verwandtschaft zu den jüngst entdeckten Impakt-Glasgesteinen im Streufeld des Saarland-Impaktes feststellte, worüber erst kürzlich die Forscher auf der renommierten internationalen 52sten Lunar & Planetary Science Conference (LPSC 2021, diesmal wiederum virtuell) einen Abstract- und Poster-Beitrag hatten, was hier auf der Webseite angeklickt werden kann

Schmelzglas-Impaktgestein aus dem Streufeld des Saarland-Impaktes. Bild vom Poster der LPSC 2021

Mikroskop-Detailaufnahmen von der oben gezeigten Probe aus der Prims zeigen einen Zusammenfluss und Vermischung verschiedener, teilweise blasiger Glassorten mit einem ausgeprägten Fliessgefüge. Einschlüsse bestehen aus mikroskopisch winzigen metallischen Partikeln und im mittleren Bereich aus einem Band von Mineralen in auffällig würfelförmiger (kubischer) Kristallstruktur. Dicht gepackte diffusere, ebenfalls mikroskopisch kleine Partikel im Glas können vorerst nicht weiter angesprochen werden.

Mikroskop-Ausschnittsvergrößerung vom schwarzen Glas in der Prims-Probe. Die weiß erscheinenden Partikel sind (vermutlich eisen-)metallische Körner in Mikrometergröße. Die größeren weißgrauen Einschlüsse haben teilweise geometrische Kristallform mit bisher unbekannter Zusammensetzung. Die metallischen Einschlüsse können zu der deutlich erhöhten magnetischen Suszeptibilität von > 1/1000 SI beitragen.

Die kubischen Kristalle, eingebettet in das Fliessgefüge des Glases, werden vorerst als Kristallisationsprodukte aus der sich abkühlenden Gesteinsschmelze interpretiert. In Analogie zu den Untersuchungen der Schmelzglas-Impaktite vom LPSC-Poster könnte es sich um Neubildungen von Spinellen handeln. Spinelle bilden eine häufig vorkommende Mineralgruppe von Metall-Oxiden- und -Sulfiden. Am bekanntesten ist der Magnesiumspinell (Spinell im engeren Sinne) MgAl2O4. Der hohe Schmelzpunkt des Spinells von 2135°C könnte dafür sprechen, dass sich die Würfel aus einer extrem heißen Gesteinsschmelze kristallisiert haben. Beim noch heute angewandten Verneuil-Verfahren werden künstliche Spinell-Kristalle bei Abkühlung einer 2200°C heißen Schmelze hergestellt.

Geplante Dünnschliffe für Beobachtungen unter dem Polarisationsmikroskop sowie Analysen unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) mit EDX-Elementanalysen sind vorgesehen und werden Weiteres zur Klärung dieses ganz besonderen Impakt-Gesteins beitragen.