Rohstoffgeologie › Rohstoffe des Landes › Vulkanite › Quarzporphyr Nord- und Zentralschwarzwald

Quarzporphyr Nord- und Zentralschwarzwald

Verbreitungsgebiet: Westlicher Nord- und Zentralschwarzwald

Erdgeschichtliche Einstufung: Quarzporphyre der Lichtental- und Geisberg-Formation des Rotliegend, Perm

(Hinweis: Die Rohstoffkartierung liegt noch nicht landesweit vor. Der Bearbeitungsstand der Kartierung lässt sich in der Karte über das Symbol „Themenebenen“ links oben einblenden.)

Kartenausschnitt

Hilfe zur Karte

Zum LGRB-Kartenviewer

Kartenausschnitt

Lagerstättenkörper

Das Bild zeigt eine rötlich braune, säulenförmige Abbauwand. Rechts am Bildrand und oberhalb der Abbauwand ist Vegetation vorhanden.
Ehemalige Abbauwand aus säuligem Brandeck-Quarzporphyr

Die Quarzporphyre und zugehörigen Pyroklastika des Nord- und Zentralschwarzwaldes liegen als Decken, Schlotfüllungen und Spaltenintrusionen (Maus 1965, Nitsch & Zedler 2009) vor. Sie sind lediglich Erosionsreste größerer Vulkangebäude und weit ausgedehnter, zusammenhängender Decken, die während der explosiven vulkanischen Tätigkeit im Rotliegend entstanden sind. Nach radiometrischen Untersuchungen lässt sich die Entstehung der Quarzporphyre auf ca. 296 Mio. Jahre datieren (Nitsch & Zedler 2009). Bei der Mehrzahl der Vorkommen handelt es sich um vulkanische Decken, die z. B. durch Ignimbrite (Glutwolkenabsätze) oder Laven gebildet wurden. Die einzelnen Decken sind z. T. durch Tufflagen voneinander getrennt. Häufig sind Hinweise auf eine frühe tektonische Durchbewegung der Gesteine zu erkennen. So finden sich an zahlreichen Stellen vulkanische und vulkanotektonische Brekzien („Porphyragglomerate“). Ihre Komponenten liegen in vielen Fällen noch im ursprünglichen Gesteinsverband vor oder zeigen lediglich Merkmale kurzen Transports. Sie werden meist nur von dünnen Quarztapeten, seltener von hellem Quarzporphyr zusammengehalten. All dies weist auf eine Durchbewegung an Ort und Stelle hin, z. B. durch den Zusammenbruch von Vulkanbauten, Erschütterung durch nachdrängendes Magma oder durch die plötzliche Druckentlastung verstopfter Zufuhrkanäle. Der Karlsruher Grat ist ein Beispiel für eine Spaltenintrusion, die oberhalb der Spalte in eine vulkanische Decke übergeht. Im Bereich der Förderspalte weisen die Quarzporphyre überwiegend steil stehende Fließgefüge auf, wohingegen im Bereich der Decke flache Fließstrukturen auftreten. Neben den Spaltenintrusionen treten im Nord- und Zentralschwarzwald ovale bis runde Quarzporphyr-Förderschlote auf. In vielen Fällen besitzen die Schlote eine wechselnde Gesteinsqualität. Insbesondere die Kernbereiche der Schlote, in denen die Abkühlung der Schmelze deutlich langsamer vonstattenging, können aus Quarzporphyren mit zahlreichen Einsprenglingen bestehen. In den Randbereichen der Schlote treten dagegen vermehrt Einschlüsse des Nebengesteins auf (aus LGRB 2011a, 2011b).

Gesteine

Alle Quarzporphyre im Nord- und Zentralschwarzwald weisen eine rhyolitische bis rhyodacitische Zusammensetzung auf. Sie sind charakterisiert durch ein porphyrisches Gefüge mit einer dichten, makroskopisch nicht auflösbaren Grundmasse und Mineraleinsprenglingen hauptsächlich aus Quarz und Feldspat in variablen Anteilen. Stratigraphisch gehören die Quarzporphyre im Nordschwarzwald zur Lichtental- und im Zentralschwarzwald zur Geisberg-Formation. Im nachfolgenden sind die zugehörigen Subformationen von Nord nach Süd aufgeführt:

Detailaufnahme eines Gesteins mit unterschiedlichen Farben. Oben zeigen sich rötlich braune Flächen, unten rosa und graue Streifen. Auch zahlreiche Einsprenglinge sind erkennbar. Am linken, unteren Bildabschnitt liegt eine Eu­ro­mün­ze als Maßstab.
Detailaufnahme des Baden-Baden-Quarzporphyrs, der auch unter dem Namen Leisberg-Porphyr oder Pinit-Porphyr bekannt ist

(1) Der zur Lichtenthal-Formation gehörende überwiegend rot bis hellviolette Baden-Baden-Quarzporphyr (Pinit-Porphyr, Leisberg-Porphyr, ehemals Typ Iberg) liegt ausschließlich als Deckenporphyr vor. Der dichte Quarzporphyr besteht aus ca. 70 % makroskopisch nicht auflösbarer Grundmasse und 30 % Einsprenglingen, die sich aus Feldspat, Quarz und Pinit zusammensetzen. Bei Pinit handelt es sich um Mineralpseudomorphosen (z. B. nach Feldspat), die hauptsächlich aus Serizit und Tonmineralen bestehen. Der Baden-Baden-Quarzporphyr ist plattig bis bankig ausgebildet. Charakteristisch ist die schwankende Materialqualität aufgrund der rasch wechselnden Textur und Zusammensetzung.

Detailaufnahme einer Gesteinsoberfläche mit welliger bis streifiger Fließstruktur, im Wechsel von grauem und weißem Material. Auf der linken Seite des Bildes sind auch braune Farben erkennbar.
Detailaufnahme von der Fließstruktur des Grünberg-Quarzporphyrs

(2) Der unterschiedlich gefärbte (grau, blau, grün, gelblich, rot) Grünberg-Quarzporphyr der Geisberg-Formation kommt als Decke, Schlot- und Spaltfüllung vor. Das z. T. brekziös ausgebildete Gestein ist zumeist dicht und sehr einsprenglingsarm. Bei den vorhandenen Einsprenglingen handelt es sich überwiegend um Quarz. Der glasig-splittrige Bruch des Grünberg-Quarzporphyrs ist auf eine stark verzahnte Grundmasse zurückzuführen. Diese ist zudem für die hohe Härte und Frostbeständigkeit verantwortlich. Am östlichen Ende des Karlsruher Grats tritt eine einsprenglingsreiche Varietät des Grünberg-Quarzporphyrs auf (5–15 % Einsprenglinge, v. a. Feldspat), welche eine etwas geringere Härte aufweist. Zudem treten in Schloten, Störungszonen und Gängen brekziierte Quarzporphyre („Porphyragglomerate“) auf, welche sehr kleinstückig brechen.

Das Bild zeigt ein rot bis rot-violettes Gesteinsstück mit Fließstrukturen. Auf der rechten Bildseite liegt ein Geologenhammer als Maßstab.
Roter bis rot-violetter Quarzporphyr mit Fließstrukturen sowie Quarz- und Feldspat-Einsprenglingen der Brandeck-Quarzporphyr-Subformation (BRQ)

(3) Die massig oder säulig ausgebildeten, oftmals blasenreichen Quarzporphyre der Brandeck-Subformation (Geisberg-Formation) treten fast ausschließlich als deckenförmige Vorkommen auf. Kleinere Förderspalten und ‑schlote des Brandeck-Quarzporphyrs sind nur vereinzelt bekannt. Das grau, rot oder violett gefärbte Gestein besitzt einen sehr variablen Gehalt an Einsprenglingen, die vor allem aus serizitisierten oder kaolinisierten Feldspäten bestehen.

Zweigeteiltes Bild, das links hellrosa Gestein und rechts dunkelviolettes, mit orangenen Flecken durchzogenes Gestein zeigt. Ein Maßstab ist im unteren Bereich vorhanden.
Gebleichter Mooswald-Quarz mit deutlich erkennbarem Fließgefüge (linkes Bild), daneben (rechtes Bild) Schlotfüllung

(4) Der weiße bis rötlich-hellgraue Mooswald-Quarzporphyr (Geisberg-Formation) liegt als Decken und Schlotfüllungen vor. Der deckenförmige Quarzporphyr ist einsprenglingsarm. Im Bereich der Schlotfüllungen kann der Einsprenglingsanteil von 1–5 % außen nach innen auf 15–50 % zunehmen. Hierbei handelt es sich zum überwiegenden Teil um Quarzeinsprenglinge.

Das Bild zeigt im Wechsel rotbraune bis graugrünliche Schlieren im Gestein. Im linken Bereich des Bildes ist ein Geologenhammer als Maßstab platziert.
Rotbraune bis graugrünliche verkieselte Quarzporphyr-Tuffe im Steinbruch Heuberg (RG 7713-1)

(5) Der deckenförmige, rötliche bis hellviolette Kesselberg-Tuff der Geisberg-Formation kommt als wirtschaftlich interessantes Vorkommen nur am Heuberg in Freiamt im Mittleren Schwarzwald vor. Es handelt sich dabei um verkieselte Tuffe, Lapillituffe und Brekzien, welche eine große Festigkeit und Zähigkeit aufweisen (LGRB 2011a).

Petrographie

Chemische Analysen von 66 Quarzporphyrproben aus dem Nord- und Zentralschwarzwald, zusammengefasst nach Subformationen.

  Grünberg (n=14)     Brandeck (n=18)    
Geochemie Minimalwerte [%] Maximalwerte [%] Durchschnittswerte [%] Minimalwerte [%] Maximalwerte [%] Durchschnittswerte [%]
SiO2 73,09 76,13 74,33 64,43 74,69 70,46
TiO2 0,01 0,03 0,03 0,16 0,9 0,36
Al2O3 11,62 14,66 13,27 12,53 15,04 13,66
Fe2O3 0,83 1,46 1,25 2,24 5,68 3,53
MnO 0,01 0,07 0,03 0,01 0,05 0,03
MgO 0,13 0,61 0,34 0,31 1,2 0,61
CaO 0,04 0,59 0,16 0,05 1,07 0,34
Na2O 0,08 3,68 0,85 0,08 1,27 0,8
K2O 5,02 10,00 7,69 7,12 10,64 7,97
P2O5 0,03 0,33 0,06 0,02 0,3 0,08
Glühverlust 1,16 2,64 1,90 1,12 3,56 1,95
  Mosswald (n=18)     Weißmoos (n=16)    
Geochemie Minimalwerte [%] Maximalwerte [%] Durchschnittswerte [%] Minimalwerte [%] Maximalwerte [%] Durchschnittswerte [%]
SiO2 71,48 76,91 73,00 64,61 94,45 81,76
TiO2 0,02 0,19 0,04 0,02 0,83 0,29
Al2O3 11,63 14,65 13,69 2,55 14,71 7,94
Fe2O3 0,69 2,71 1,08 0,65 5,75 2,08
MnO 0,02 0,09 0,06 0,003 0,38 0,01
MgO 0,14 0,65 0,24 0,06 1,00 0,26
CaO 0,01 0,90 0,40 0,03 0,42 0,12
Na2O 0,09 0,48 0,18 0,02 0,61 0,11
K2O 6,14 10,13 8,83 1,2 8,02 4,87
P2O5 0,03 0,67 0,34 0,01 0,25 0,08
Glühverlust 1,16 3,29 2,02 0,72 1,98 1,18

Mächtigkeiten

Das Bild zeigt eine mehrstufige Abbauwand von rötlichem Gesteinsmaterial. Auf der Kuppe der Abbauwand sind Bäume zu sehen.
Deckenförmiger Brandeck-Quarzporphyr des Oberrotliegend, aufgeschlossen im Steinbruch Friesenheim (RG 7613-1)

Geologische Mächtigkeit: Die Decken sind im Mittel 15–150 m mächtig. Schlote erreichen häufig Durchmesser von über 500 m bei einer Mächtigkeit von oftmals über 100 m über Talgrund. Quarzporphyre, die auf eine Spalteneruption zurückzuführen sind, können Mächtigkeiten von mehr als 200 m aufweisen (LGRB 2011a, 2011b).

Genutzte Mächtigkeit: Im Steinbruch Ottenhöfen im Schwarzwald (Edelfrauengrab, RG 7415-3) wird der Grünberg-Quarzporphyr seit 1890 in einer Mächtigkeit von 30–190 m abgebaut. Im Steinbruch Friesenheim (Gereuter Tal, RG 7613-1) werden Quarzporphyre der Brandeck-Subformation seit 1952 in einer Mächtigkeit von 10–70 m gewonnen. In der südlichen Ortenau wird im Steinbruch Freiamt (RG 7713-1) der verkieselte Kesselberg-Tuff seit 1935 in einer Mächtigkeit von 10–50 m abgebaut. Ehemals wurden die verschiedenen Quarzporphyre an zahlreichen Stellen für den Verkehrswegebau gewonnen.

Gewinnung und Verwendung

Gewinnung: Die Gewinnung erfolgt mittels Großbohrlochsprengung sowie Hydraulikbaggern und Radladern. Das Haufwerk gelangt dann in eine Brecheranlage, wo es mehrfach zerkleinert, gesiebt und sortiert wird.

Verwendung: Das im Steinbruch Ottenhöfen im Schwarzwald (Edelfrauengrab, RG 7415-3) gewonnene Material wird im Straßenbau, als Bahnschotter, als Betonzuschlag und auch als Wasserbausteine verwendet. Die Quarzporphyre der Brandeck-Subformation im Steinbruch Friesenheim (Gereuter Tal, RG 7613-1) und der verkieselte Kesselberg-Tuff im Steinbruch Freiamt (RG 7713-1) werden als Natursteine für Splitte und Brechsande, als Schotter sowie als Natursteine für Frostschutz- und Schottertragschichten genutzt. Der Kesselberg-Tuff findet auch als Wasserbausteine Verwendung. Eine als Werkstein verwendete Varietät des Baden-Baden-Quarzporphyrs war der „Leisberg-Porphyr“, der seit dem 12. Jh. Verwendung als Naturwerkstein fand. Er wurde u. a. bei der Yburg und bei der Burg Hohenbaden sowie im 19. Jh. bei zahlreichen Gebäuden in Baden-Baden und Umgebung eingesetzt (LGRB 2011a).

  • Das Bild zeigt eine rötlich braune, säulenförmige Abbauwand. Rechts am Bildrand und oberhalb der Abbauwand ist Vegetation vorhanden.
  • Das Bild zeigt ein polygonales Kluftmuster auf einer rosafarbenen Gesteinsoberfläche. Auf der linken unteren Seite des Bildes liegt ein Geologenhammer als Maßstab.
  • Das Bild zeigt ein rot bis rot-violettes Gesteinsstück mit Fließstrukturen. Auf der rechten Bildseite liegt ein Geologenhammer als Maßstab.
  • Das Bild zeigt eine mehrstufige Abbauwand von rötlichem Gesteinsmaterial. Auf der Kuppe der Abbauwand sind Bäume zu sehen.
  • Das Bild zeigt im Wechsel rotbraune bis graugrünliche Schlieren im Gestein. Im linken Bereich des Bildes ist ein Geologenhammer als Maßstab platziert.
  • Vergrößerte Aufnahme einer hellgrauen Gesteinsoberfläche mit rötlichen und grünlichen Schlieren, die nach oben und rechts strich- bis bogenförmig verlaufen. Von links nach rechts unten verläuft zudem ein Riss mit anschließender, veränderter Struktur.
  • Das Bild zeigt eine mit Vegetation durchzogene Abbauwand eines hellrötlichen Gesteins.
  • Detailaufnahme eines Gesteins mit unterschiedlichen Farben. Oben zeigen sich rötlich braune Flächen, unten rosa und graue Streifen. Auch zahlreiche Einsprenglinge sind erkennbar. Am linken, unteren Bildabschnitt liegt eine Eu­ro­mün­ze als Maßstab.
  • Teilansicht von Mauerwerk aus hellrotem bis violettem Gesteinsmaterial. In der Mitte ist ein Kugelschreiber als Maßstab platziert.
  • Zweigeteiltes Bild, das links hellrosa Gestein und rechts dunkelviolettes, mit orangenen Flecken durchzogenes Gestein zeigt. Ein Maßstab ist im unteren Bereich vorhanden.
  • Das Bild zeigt den Übergang unterschiedlicher Strukturen im Gestein eines Steinbruches von links (plattig) nach rechts (säulenförmig).
  • Das Bild zeigt teils loses, bröckeliges beiges Gestein mit mehreckiger Struktur. Das Gestein verteilt sich ähnlich einer Lawine an einem Hang.
  • Detailaufnahme einer Gesteinsoberfläche mit welliger bis streifiger Fließstruktur, im Wechsel von grauem und weißem Material. Auf der linken Seite des Bildes sind auch braune Farben erkennbar.

Externe Lexika

LITHOLEX

Literatur

  • LGRB (2011a). Blatt L 7312/L 7314 Rheinau/Baden-Baden und Westteil des Blattes L 7316 Bad Wildbad, mit Erläuterungen. – Karte der mineralischen Rohstoffe von Baden-Württemberg 1 : 50 000, 243 S., 36 Abb., 9 Tab., 3 Kt., Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau). [Bearbeiter: Anders, B. & Kimmig, B., m. Beitr. v. Werner, E. & Kilger, B.-M.]
  • LGRB (2011b). Blatt L 7512/L 7514 Offenburg/Oberkirch und Blatt L 7712 Lahr im Schwarzwald, mit Erläuterungen. – Karte der mineralischen Rohstoffe von Baden-Württemberg 1 : 50 000, 362 S., 55 Abb., 15 Tab., 3 Kt., 1 CD-ROM, Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau). [Bearbeiter: Poser, C. & Kleinschnitz, M., m. Beitr. v. Bauer, M. & Werner, W.]
  • Maus, H. (1965). Petrogenetische Typen der Schwarzwälder Quarzporphyre. – Diss. Univ. Freiburg i. Br., 214 S., Freiburg i. Br. [84 Abb., 3 Tab.]
  • Nitsch, E., Zedler, H. & Hartkopf-Fröder, C. (2009). Oberkarbon und Perm in Baden-Württemberg. – LGRB-Informationen, 22, S. 7–102.

Weitere Beiträge zu diesen Fachbegriffen anzeigen:

Quell-URL (zuletzt geändert am 02.01.24 - 12:21):https://lgrbwissen.stage.lgrb-bw.de/rohstoffgeologie/rohstoffe-des-landes/vulkanite/quarzporphyr-nord-zentralschwarzwald