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Gesteine - Brekzien

Die Bildung von Brekzien kann auf endogene (in den oberen Bereichen der Erdkruste) oder auf exogene (auf der Erdoberfläche sich ereignende) Prozesse zurückgehen. Im ersten Fall sind die Auslöser vor allem tektonische Bewegungen in Störzonen, auch Druckwirkung durch aufsteigendes fremdes Magma oder vulkanische Aktivität. Exogen sind es Verwitterungsprozesse, Bergstürze, Schlammlawinen und dergleichen, in Ausnahmefällen auch ein Impaktereignis. Bei aller Verschiedenheit in Entstehung und folglich Zusammensetzung haben sie gemeinsam, dass sie sozusagen "Reparatur"-Gesteine sind: Sie bilden sich durch Verkittung von Gesteinsfragmenten zu einem neuen festen Gesteinsverband. Diesen zementierenden Dienst leisten zirkulierende mineralgesättigte Lösungen oder ein lokaler diagenetischer Chemismus. Brekzien vermitteln uns daher visuelle Eindrücke von - mitunter heftigen - Bewegungsereignissen in oder auf unserem Erdkörper.

Beispiele aus dem Geschiebe:
Tektonische Brekzien (Störungsbrekzien):

Sie werden verursacht durch das Zerbrechen von Gestein im Kontext einer Störung, durch Verwerfungen in Gesteinskörpern, die zu Reibungen oder Absackungen führen. Aufreißende Spalten füllen sich mit Trümmerstücken, die durch mineralische Lösungen zementiert werden. Relativ häufig können Brekzien aus roten Gesteinen gefunden werden, die von weißen Riss- bzw. Spaltenfüllungen durchzogen sind. Das Ursprungsgestein kann (meist überprägte) granitische Merkmale aufweisen (2. Stein) oder auch dicht sein und an einen aphyrischen Rhyolith erinnern (1. Stein). Das verkittende Mineral ist Quarz. Diese Art Brekzie wird gerne als Forsmark-Brekzie bezeichnet - was als voreilig zu beurteilen ist, denn ein solcher Brekzien-Typus ist in Schweden in Varianten vielfach anzutreffen. Abbildungen einer Forsmark-Brekzie hier.
			Strandstein FO: Hökholz

Strandstein,
FO: o. A.
Sgl. Figaj


Bei tektonischen Brekzien erfolgt das Verkitten des fragmentierten Gesteins durch hydrothermale (= aus der Tiefe aufdringende, heiße, mineralische) Lösungen. Sind diese Lösungen besonders heiß (hochthermal) und reich an entsprechenden Mineralen, können sie Alteration bewirken, d. h. eine chemische Umwandlung von im Gestein vorhandenen Mineralen. Sie bauen beispielsweise vorhandenen Feldspat und Glimmer ab, als Alterationsprodukt bilden sich in erster Linie Quarz und Epidot. An den Klufträndern entstehen Alterationssäume. Bei den beiden ersten Steinen (unten) treten sie als weiße Quarzsäume in Erscheinung. Die Kluftkanten sind dann nicht mehr bruchscharf, sondern man sieht, wie der Quarz in das Gestein "hineinwächst" (3. Stein). Er kann dabei Farbvarianten ausbilden, z. B. als rotbrauner oder roter Jaspis erscheinen (4. Stein), in dem er Eisenoxyd aufnimmt.
			Strandstein, FO: o. A. Sgl. Figaj

Strandstein,
FO: o. A.
Sgl. Figaj

Strandstein,
FO: o. A.
Sgl. Tüxen

Komplexe brekziöse Prozesse mit ebenso komplexer und weitreichender Alteration zeigt die nachfolgende Brekzie. Unter dem Mikroskop sind Relikte eines dunkelbraunen Rhyoliths zu erkennen sowie zersprengte Relikte eines roten magmatischen Gesteins. Eingedrungen sind silikatische Schmelzen, die zu vielfältiger Alteration geführt haben. Sgl. Figaj

Hydrothermale Durchsickerung in der Spätphase der Gesteinsbildung kann feine Netzwerke von Rissen im Gestein mit quarzreichen Lösungen zur Erscheinung bringen. Es handelt sich dann nicht oder nur in geringem Maß um brekziöse Vorgänge. Beispiel unten: ein heller Granitoid mit einer roten Durchaderung (Jaspis oder Karneol).
			Strandstein, FO: Neukirchen


Auch dieser ca. 7 cm breite (gesägte und polierte) Stein zeigt nur einen winzigen Ausschnitt eines großen brekziösen Kontextes. Ein stark fragmentiertes metabasisches Gestein wurde durch eine eindringende silikatische Schmelze (dem Anschein nach roter Jaspis) zementiert. Auch in feine Bruchlinien sickerte die mineralische Lösung ein. Später erfolgte eine weitere hydrothermale Durchsickerung mit einem farblosem Silikat (Quarz). Dieses drang seinerseits in die Bruchzone ein und intrudierte den roten Jaspis. FO: KG Brelingen, Wedemark, Sgl. Krüger


Interessante Fragen wirft diese Brekzie auf. Sie zeigt uns einen Stein, dessen Klasten von Achatbildungen umflossen sind. M. Landmessers Untersuchungen (s. u.) weisen darauf hin, dass die Achatbildung an niedrige Temperaturen gebunden ist. Sie kann nicht unter magmatisch-hydrothermalen Bedingungen stattfinden. Es sind sedimentär-diagenetische Prozesse, die Achatbildungen auslösen, d. h. rhythmische Verkieselungen aus Porenlösungen in einem gegebenen Gestein (oder einer Substanz wie Fossilien oder Holz). Beim Beispiel dieser Brekzie, deren Ursprungsgestein auf Grund der durchgängig starken Silifizierung nicht mehr bestimmt werden kann, könnte eine hydrothermale Diffusion den Anfang gemacht haben, die dann im Abkühlungsprozess in die Achatbildung übergehen konnte.

Ein weiteres, häufiges Mineral hydrothermaler Spaltenfüllungen ist Epidot. Er tritt oft in Bewegungsfugen roter Granitoide oder Gneise auf. Häufiger allerdings durchzieht er in feinsten Äderchen und Ausfällungen das Gestein - dann nicht innerhalb brekziöser Prozesse, sondern in Vorgängen in der Spätphase der Gesteinsbildung, wenn heiße Fluide als letzte Ausfällungsprodukte den Gesteinskörper durchziehen. (Siehe auch: Vinx, R. "Steine an deutschen Küsten".) Als "Unakit" werden epidotreiche Schmucksteine gehandelt.
			Alterierter (epidotisierter und von Quarzsäumen begleiteter) Gang in einem roten Granitoid. Strandstein FO: Dollerup

Strandstein,
    FO: o. A.
    Sgl. Tüxen

Ebenfalls auf hydrothermale Prozesse gehen Gangerz-Lagerstätten zurück. Dringen heiße metallhaltige Lösungsgemische in brekziierte Gesteine ein, setzen sie im Abkühlen entsprechende Erzminerale ab (Hydrothermale Vererzung).
Der nachfolgende Geschiebefund ist ein eindrucksvolles Beispiel: In einem von Spalten und Rissen durchzogenen quarzitischen Gestein kam es durch das Eindringen metallischer Lösungen zur Spaltenfüllung mittels Pyrit (möglicherweise Chalkopyrit = Kupfererz), Galenit und feinsten weiteren Mineralen, die ohne weitergehende Untersuchung nicht bestimmbar sind. Fund im Geschiebemergel des Schönhagener Kliffs, Sgl. Tüxen

Eine weitere Form tektonischer Brekzien geht auf intrusive Prozesse zurück
(Intrusionsbrekzien):

Sie entstehen durch das Aufdringen größerer Fremdmagmen-Mengen, verursacht z. B. durch Dehnungstektonik. Aufsteigendes Magma durchsetzt den vorhandenen, gedehnten und vielfach aufreißenden Gesteinskörper. Dadurch werden im Unterschied zu hydrothermal gekitteten Verwerfungsbrekzien brekziöse Gesteine gebildet, deren Grundmasse fein-
oder kleinkörnig ist.
Von Intrusionsbrekzien zu unterscheiden ist hinsichtlich der Genese Magmamingling.
Das wird ausgelöst durch das Zusammentreffen zweier chemisch unterschiedlicher Magmen, die sich mechanisch vermengen. Es entstehen somit keine harten Bruchkanten. Da es auch bei den Klasten in brekziösen Vorgängen zu Anlösung und Rundung kommen kann, tritt möglicherweise ein ähnliches Erscheinungsbild auf.

Bild rechts (Straßenaufschluss in Kristdala, Südschweden): Ein Wirtsmagma (hellrötlicher Aplit) enthält die Bruchstücke eines Dolerits.


Bilder von Magmamingling aus dem Anstehenden (Straßenaufschluss und Steinbruch Flakamyra bei Ragunda, Fotos: R. Zwirner):

Brekziös-intrusive oder Magmamingling-Gefüge können an Geschiebesteinen eher selten klar erkannt und unterschieden werden. Ohnehin werden häufig lediglich Fragmente in Form von Kontaktgesteinen gefunden. Oftmals zeigt der Kontakt das Zusammentreffen eines granitischen/ granodioritischen und eines mafischen (doleritisch-basaltischen) Magmas (letztes Beispiel).

Geschiebefunde:

Hier drang ein basaltisches
Magma in einen Gesteinskörper
aus deformiertem (bis
gneisgranitisch
metamorphosiertem) rotem
Granit ein.
FO: Hökholz

Bei dem nachfolgenden Stein drang ein hochviskoses, helles Magma (aus Quarz und Feldspat) in ein Amphibolit-Gestein ein. Es kam zur Abtrennung von einzelnen Amphibolit-Kristallen.


Nachfolgend zwei Magmamingling-Steine mit granodioritischer Grundmasse und Komponenten aus doleritischem Gestein. Großer Stein obere Reihe: FO: Habernis, Sgl. Perry kleiner Stein: FO: Klütz Hoved

Kontaktgestein:
zwischen Åland-
Ringquarzporphyr
und basaltischem
Magma.
FO: Broager, DK

Auch Sedimentgesteine können tektonischen Vorgängen unterliegen und beispielsweise Kalksteinbrekzien entstehen lassen. Rein sedimentäre Vorgänge wären Hangrutschungen und ein Bergsturz. Am Geschiebe ist die Genese nicht ablesbar. Im sedimentären Fall erfolgt die Diagenese mittels der im Gestein vorhandenen Minerale: Calcit und/oder Quarz. Häufig findet eine mehr oder weniger durchgreifende Silifizierung des gesamten Gesteins statt.

Sedimentäre Brekzien:
			Silifizierte Kalksteinbrekzie Zementierendes Mineral: Calcit. FO: Hökholz

Calcit-gekittete und
silifizierte Brekzie,
Klasten vermutl.
Kalkstein
FO: Heiligenhafen

Brekzie mit gerundeten
Klasten aus Kreidekalk,
Zement:
limonithaltiger
Feinsandstein
FO: o. A. Sgl. Tüxen

Brekzie aus schwarzem
Flint, mit silifiziertem
Kreidekalk (Opal)
gekittet
FO: Hökholz, Sgl. Tüxen


Ein interessantes Geschiebe aus silifiziertem Kalkstein mit brekziösen Einschlüssen. Bei diesen handelt es sich quarzgehärteten Kreidekalk, der von schwarzem Flint durchadert ist. Der Kalk ist durch Verwitterung partiell herausgelöst, sodass die schmalen Spaltenfüllungen aus dem harten Flint als ein Muster aus dünnen Graten hervorstehen. FO: Skeldekoppel, DK Sgl. Tüxen


Diese auf Grund ihrer scharfen Bruchkanten sehr prägnante Brekzie besteht aus Quarzsandstein-Klasten, die durch eine quarzreiche (hornsteinartige) Masse zementiert wurde. FO: Skeldekoppel, Broager, DK. Sgl. Tüxen

Aus gröber körnigem, ursprünglich kalkgebundenem, später augenscheinlich gering silifiziertem Sandstein bestehen die Klasten dieser Brekzie. Sie wurden durch eine hämatitreiche Quarzlösung vermutl. hydrothermal zementiert, wobei kleine und kleinste Gesteinspartikel abgelöst wurden, sodass die Zementmasse nun ein konglomeratisches Erscheinungsbild abgibt. FO: Skeldekoppel, Sgl. Tüxen

Im nachfolgenden Stein wurden sehr unterschiedlich große Klasten aus einem quarzgebundenen Sandstein von einer nahezu schwarzen hämatitreichen Quarzlösung zu einem sehr harten Gestein zementiert. Ob neben Eisenoxyd weitere Minerale in der kittenden Quarzlösung enthalten sind, muss offen bleiben. FO: Neukirchen, Sgl. Trendelkamp


	Aus einer nicht skandinavisch (glazial) beeinflussten Region: Eine Lydit-Brekzie aus der Wedemark (Niedersachsen) - und zwei Lydite (Funde aus der Kiesgrube Brelingen, Wedemark, Sgl. E. Krüger)

			Radiolarite (Lydite) sind äußerst feinkörnige, scharfkantig muschelig brechende Sediment-gesteine. Sie entstanden marin aus den Kieselskeletten von einzelligen Mikroorganismen (Radiolarien), meist dünnlagig im Wechsel mit stärker organisch angereicherten Anteilen. Ihr Erscheinungsbild: Tiefschwarze, eher kleinforma-tige Steine, die von einem Aderwerk aus feinen Quarzgängen durchzogen sind.

Ein seltener Sonderfall ist eine durch einen Impakt verursachte Brekzie. Dabei wird das mehr oder weniger stark zertrümmerte Ausgangsgestein durch feinst zerstäubtes, heißes Gesteinsmehl verkittet. Die Klasten sind überwiegend scharfkantig. Bei dem nachfolgenden Stein handelt es sich um ein lokales Geröll aus dem Gardnos-Krater (Norwegen), das Ausgangsgestein ist ein grauer, granitischer Gneis. (Eh. Sgl. D. Hansen)

Last not least:
Es können auch brekziöse Gesteine gefunden werden, die durch ihre kristallin-mineralische Ausformung optisch ansprechen und zur Schmucksteinherstellung verwendet werden. Sie bilden sich beispielsweise im Kontext von Pegmatiten durch hydrothermale Lösungen und bestehen vor allem aus Quarz. Durch Zufuhr unterschiedlicher mineralischer Beimengungen entstehen Farbvarianten in den Anwachssäumen des Quarzes (Achatisierung).
Unten links und Mitte: 2 Kiesgrubenfunde, FO: Löbnitz. Fotos von M. Torbohm, Sgl. Torbohm.
Bei dem Stein rechts handelt es sich um eine Brekzie aus Kalkstein-Klasten, die durch eine Fluorhaltige Lösung gekittet wurden. So bildete sich während des Abkühlens Fluorit (Flussspat), ansatzweise auch in Form kleiner, würfelförmiger Kristalle.
Polierte Fläche eines Strandsteins, FO: Eckernförder Bucht, Sgl. W. Bilz, Foto: W. Bilz

Literatur z. B.:
Vinx, R.: Gesteinsbestimmung im Gelände, Spektrum (Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2008)
Vinx R.: Steine an deutschen Küsten (Quelle & Meyer 2016)
Infos auch über:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Geologisches%20Portrait/Lagerst%C3%A4tten/Hydrothermale%20Brekzien-Typ-Lagerst%C3%A4tten?lang=de
zu Achatbildungen: Landmesser M. 1992 "Zur Geothermie und Theorie der Achate"

	zum Überblick: Metamorphite zum Überblick: Gesteine