Teschenit

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Teschenit ist ein ultramafisches bis mafisches, relativ gleichkörniges magmatisches Gestein mit der Zusammensetzung eines Analcim-führenden alkalischen Gabbros oder Dolerits.

Etymologie und Erstbeschreibung

Teschenitgang an der Red Rocks Gorge des Murrumbidgee River in Südostaustralien

Das Wort Teschenit leitet sich von seiner Typlokalität der Stadt Teschen ab, die jetzt in das tschechische Český Těšín und das polnische Cieszyn getrennt ist. Das Gestein wurde erstmals von Ludwig Hohenegger im Jahre 1861 wissenschaftlich beschrieben, wurde von ihm aber noch als Teschinit bezeichnet.[1] Ferdinand Zirkel änderte dies 1866 zur heute gebräuchlichen Bezeichnung ab.[2]

Definition

Gemäß dem Klassifizierungsschema magmatischer Gesteine von Roger LeMaitre (2002) würden plutonische Varietäten des Teschenits als Olivingabbro und vulkanische Varietäten als Pikrit oder Pikrobasalt eingestuft werden. Um jedoch ihre Eigenständigkeit aufrechtzuerhalten, definieren Gibb und Henderson (2006) Teschenite wie folgt:

„Teschenite sind mittel- bis feinkörnige magmatische Gesteine, die aus Plagioklas und Klinopyroxen sowie untergeordnetem Analcim bestehen. Olivinteschenite können bis zu 20 Volumenprozent Olivin enthalten.“

[3]

Auftreten

Die mesokraten (Farbzahl M' = 35 bis 65), mittel- bis grobkörnigen, hypidiomorphen, dunkelgrün bis schwarz gefärbten Teschenite treten neben ihrer plutonischen Erscheinung (als Lakkolith) vorwiegend hypabyssisch als subvulkanische Ganggesteine (Gänge und Lagergänge) auf. Untermeerische Extrusionen unter Bildung von Kissenlava, sowie Laven und Pyroklastika sind ebenfalls bekannt.

Petrologie

Petrographie

Teschenit aus Polen

Der Teschenit führt als Phänokristalle 0,2 bis 2 Millimeter großen Olivin, bis 15 Millimeter großen, violettbraunen, titanhaltigen, gelegentlich zonierten Augit (mit pyramidaler Sektorenzonierung), manchmal auch Diopsid oder Ägirinaugit, bis 4,5 Millimeter großen, tafelförmigen und manchmal radialstrahlig angeordneten Plagioklas (Andesin bis Labradorit), bis 6 Millimeter große, titanreiche rotbraune Biotittafeln, 0,5 Millimeter großen, Zwickel füllenden Analcim, Eisen-Titan-Oxide (1,0 bis 2,5 Millimeter großen Titanomagnetit, Magnetit und Ilmenit) und 0,2 bis 0,8 Millimeter lange Fluorapatitnadeln.

Die Gehalte an Nephelin sind im Unterschied zum Theralith gering. In Gängen kann brauner Kaersutit (Amphibol bzw. Hornblende) oder Barkevikit (Amphibol) hinzutreten.

Die Grundmasse enthält Alkalifeldspate (Albit, Sanidin, Anorthoklas), Plagioklas, Amphibol, Biotit, Analcim, Apatit, Titanit und/oder Eisen-Titan-Oxide. Sie kann glasig oder auch sehr analcimreich ausgebildet sein. Sekundärminerale sind Calcit, Chlorit, Epidot, Goethit, sehr seltener Hibschit (ein Hydrogranat) sowie die Zeolithe Natrolith, Prehnit und faseriger Thomsonit.

Modal zeigen Teschenite in etwa folgende Mineralogie:

  • Titanaugit – 45 Volumenprozent
  • Plagioklas – 30 Volumenprozent
  • Olivin – 10 bis 15 Volumenprozent
  • Barkevikit – unter 5 Volumenprozent
  • Akzessorien: Apatit (bis 1,2 Volumenprozent), Ilmenit, Pyrit, Titanomagnetit

Das Gefüge von Tescheniten ist ophitisch, subophitisch oder pegmatoid.

Varietäten und Synonyme

Deutlich Olivin-betonte Varietäten werden als Olivinteschenit bezeichnet. Cuyamit ist eine Olivin-freie bzw. Olivin-arme Teschenitvarietät. Crinanit ist mittelkörnig und der Begriff wird oft auch synonym verwendet. Lugarit, benannt nach dem Lagergang des Lugar Sill in Schottland, ist eine weitere Teschenitvarietät, die sich durch eine Vorherrschaft von Titanaugit- und Kaersutit-Phänokristallen auszeichnet, im Gegenzug aber nur wenig Labradorit und Analcim enthält. Olivin ist anwesend. Bogusit ist ein weiteres Synonym für Teschenit. Sich an Theralite annähernder Teschenit wird als theralitischer Teschenit (mit Anorthit-reichem Plagioklas), unter ansteigendem Alkalifeldspatgehalt mit Tendenz hin zu Monzonit als Monzoteschenit und weiter zu Syenit als Syenoteschenit bezeichnet.

Geochemische Zusammensetzung

Folgende geochemisch Analysen sollen die Zusammensetzung von Tescheniten veranschaulichen:

Hauptelemente

Oxid
Gew. %		 Samtskhe
Georgien		 Guria
Georgien		 Shiant Isles Silesikum
28 Analysen		 Olivinteschenit
Polen		 Teschenit
Polen		 Syenoteschenit
12 Analysen		 Mallorca
6 Analysen		 Whangārei
Neuseeland
SiO2 46,82 49,46 43,01 41,42 39,74 43,44 43,13 43,94 45,08
TiO2 1,69 1,30 1,48 2,66 3,88 3,26 2,47 3,01 2,56
Al2O3 17,60 14,32 16,18 14,11 11,89 15,18 15,87 16,43 12,44
Fe2O3 8,96 10,70 12,04 11,58 10,41 11,42 12,31 10,34 10,20
MgO 5,22 9,36 9,37 6,21 11,43 5,15 4,06 4,71 8,06
MnO 0,15 0,16 0,19 0,17 0,15 0,18 0,18 0,17 0,29
CaO 10,11 9,09 9,87 13,25 12,29 12,33 9,75 8,72 10,43
Na2O 4,22 3,78 2,38 2,75 3,74 3,17 3,63 3,42 3,53
K2O 4,15 1,46 0,20 2,08 1,66 2,76 2,75 3,75 0,80
P2O5 1,12 0,36 0,12 0,71 0,54 0,67 1,09 0,85 0,52
S 0,60 0,01 0,54 0,10

Das Auftauchen von Feldspatvertretern in Tescheniten wie Analcim oder gelegentlich auch etwas Nephelin belegt die an Silizium untersättigte Natur der Gesteine.

Spurenelemente

Spurenelemente
ppm		 Samtskhe Guria Shiant Isles Mallorca Bludovicze Punców Swietoszowka
Cr 14 12 1674 15,2 7,1 420
V 243 144 305
Co 15 39 72
Ni 15 132 246 22,4 82 15 239
Cu 140 76 152 27
Zn 69 69 87 84,2
Rb 45 14 4,11 80,4 20 87 26
Sr 2152 890 1674 1177 778 2002 765
Zr 200 142 87 293 132 171 184
Ba 1680 264 46 938 366 1359 704
Pb 23 7 1,23 7,8

Isotopenverhältnisse

Sr-Nd-Isotopendiagramm mit Position der Teschenite (grüne Kreuze, umrandet mit gelbem Kreis) im Vergleich zu anderen europäischen Magmatiten. Der Pfeil markiert den Differenzierungstrend in Richtung Anreicherung von 87Sr/86Sr

Folgende Isotopenverhältnisse wurden an Tescheniten ermittelt:

Isotopenverhältnis Bludovicze Punców Swietoszowka
143Nd/144Nd 0,51290 0,51287 0,51288
87Sr/86Sr 0,70569 0,70425 0,70305
εNd 5,81 5,59 6,11
εSr 17,12 - 4,57 - 20,94

Die vorhandenen Sr-Nd-Isotopenverhältnisse zeigen relativ hohe und konstante Neodymwerte (um + 6), die sich der abgereicherten DMM-Komponente (+ 10) annähern. Primitive Endglieder liegen im oder in Nähe des Mantle Array. Differenzierte Teschenite entfernen sich jedoch vom Mantle Array und entwickeln sich hin zu hohen Strontiumverhältnissen, die eine Kontamination des ursprünglichen Mantelmagmas entweder durch AFC-Prozesse (Assimilation und fraktionierte Kristallisation) oder durch metasomatische Fluide zu erkennen geben. Die primitiveren Glieder sind verwandt mit Magmatiten des französischen Zentralmassivs, kreidezeitlichen Lamprophyren aus den Pyrenäen und den Ehrwalditen, die tektonisch und zeitlich eine vergleichbare Stellung einnehmen. Eine nahezu identische Entwicklung manifestieren Magmatite aus dem Mecsek in Ungarn (Pannonisches Becken).[4]

Umwandlungen

Teschenite können starken Umwandlungserscheinungen durch hydrothermale Metasomatose wie beispielsweise Chloritisierung, Serpentinisierung, Iddingsitisierung, Saussuritisierung, Karbonatisierung, Silifizierung und Zeolithisierung unterliegen.

Vorkommen

Table Cape in Tasmanien, ein Teschenit-Lakkolith
Teschenit-Steinbruch bei Rudów, Polen

Die Typlokalität bildet Teil einer Teschenit-Pikrit-Assoziation mit zahllosen kleineren Vorkommen im äußeren Karpatenbogen (Unterbeskidische Flyschzone), die sich vom nordwestlichen Mähren bis nach Südpolen aneinanderreihen. Ihr Intrusionsalter wird mit 128 bis 120 Millionen Jahre BP eingestuft (Unterkreide – Barremium bis Aptium), neuerdings auch etwas jünger mit 122 bis 110 Millionen Jahre BP (Aptium bis Albium).

Einzelnachweise

  1. ↑ Hohenegger, L.: Die geognostischen Verhältnisse der Nordkarpathen in Schlesien und den angrenzenden Theilen von Mähren und Galizien. Perthes, Gotha 1861, S. 50.
  2. ↑ Zirkel, F.: Lehrbuch der Petrographie. Vol. 2. Marcus, Bonn 1866, S. 635.
  3. ↑ Gibb, F. G. F. und Henderson, C. M. B.: Chemistry of the Shiant Isles main sill, NW Scotland, and wider implications for the perogenesis of mafic sills. In: Journal of Petrology. Band 47, 1, 2006, S. 191–230.
  4. ↑ Harangi, S. u. a.: Geochemistry and petrogenesis of Early Cretaceous alkaline igneous rocks in Central Europe: implications for a long-lived EAR-type mantle component beneath Europe. In: Acta Geologica Hungarica. Vol. 46/1, 2003, S. 77–94.
  5. ↑ Wilshire, H. G.: The Prospect alkaline diabase-picrite intrusion, New South Wales, Australia. In: Journal of Petrology. Band 8, 1967, S. 97–163.
  6. ↑ Stevens, N. C.: Igneous rocks of the Kalbar District, South-East Queensland. Vol. V Number 4. University of Queensland Press, Brisbane 1960, S. 1–10.
  7. ↑ Cochrane, N.: Geology of the Limestone Ridges District, Queensland. Pap. Dept. Geol. Univ. Qd., 1960.
  8. ↑ Sutherland, F. L. u. a.: An unusual Tasmanian Tertiary basalt sequence near Boat Harbour, Northwest Tasmania. In: Records of the Australian Museum. Vol. 48, 1996, S. 131–161.
  9. ↑ Žáček, V. u. a.: The late Miocene Guacimal Pluton in the Cordillera de Tilarán, Costa Rica: its nature, age and petrogenesis. In: Journal of Geosciences. Band 56, 2011, S. 51–79, doi:10.3190/jgeosci.087.
  10. ↑ Patino, L. C.: Central America: Geology, Resources, Hazards, vol. 1. Hrsg.: Bundschuh, J. und Alvarado, G. E. Taylor and Francis, London 2007, S. 549–654.
  11. ↑ Lebedev, V. A. u. a.: Late Cenozoic volcanic activity in Western Georgia: evidence from new isotope geochronological data. In: Doklady Earth Sciences. Vol. 427 No. 5. Pleiades Publishing Ltd., 2009, S. 819–825.
  12. ↑ Paul, D. K. u. a.: Petrology, geochemistry and paleomagnetism of the earliest magmatic rocks of Deccan Volcanic Province, Kutch, Northwest India. In: Lithos. 2007, S. 23.
  13. ↑ Lauder, W. R.: The geology of the Acheron Outlier (Doktorarbeit). University of Otago, 1953.
  14. ↑ Hutton, C. O.: The Igneous rocks of the Brocken-Range-Ngahape area, Eastern Wellington. In: Trans. Roy. Soc. N. Z. 1943, S. 353–370.
  15. ↑ a b Lucińska-Anczkiewicz, A. u. a.: 40Ar/39Ar dating of alkaline lamprophyres from the Polish Western Carpathians. In: Geol. Carpath. Band 53, 2002, S. 45–52.
  16. ↑ Enrique, P.: Las rocas básicas alcalinas intrusivas del Norte de Mallorca (Islas Baleares): características geoquímiquas. In: Geogaceta. Band 59, 2016, S. 71–74.
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