Laacher See Tephra-Formation

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Die Wingertsbergwand bei Wikipedia

Die Laacher-See-Tephra-Formation bildet den Abschluss einer Serie von über 60 jungquartären Tephra-Formationen mit einem Alter zwischen 500 und 10.98TA. Während in der Fachliteratur auf eine quartäre Hebung des Grundgebirges verwiesen wird, was im Harz doch wohl für wesentlich intensiveren Quartärvulkanismus hätte ursächlich sein müssen, kann ein Zusammenhang mit Elster-, Saale- und Weichsel-Komplex diskutiert werden. In diesem Fall fehlt aber der dazugehörige z.B. Diatremvulkanismus im norddeutschen Tiefland. Ein Zusammenhang zwischen Magmendifferenzierung und Alter der Tephren lässt sich nicht nachvollziehen, sodass die Laacher-See-Tephra-Formation in ihrer phonolitisch-trachytisch-latititschen Zusammensetzung nicht als Abschluss eines zentralen Differenzierungsvorgangs verstanden werden darf. Frechen verweist allerdings auf Änderungen der quartären Hebegeschwindigkeit des Grundgebirges sowie Entwicklungstendenzen der Alkalinitätsgrade.

Auch: B. und G. Steinicke, B. Kremer (2015), Magie der Vulkaneifel, Wiss. Buchgesellschaft WBG, Darmstadt, ISBN 978-3-3039-0 (eBook, PDF).

Formation

Deutschland/Rheinland-Pfalz/Ahrweiler, Landkreis/Brohltal, Verbandsgemeinde/Laacher See

Zentrales Verbreitungsgebiet:

In einem Radius zwischen max. 2.5km (SWW) und min. 20km (O) ab Laacher Mühle.

Eruptionszentrum:

Hierzu gibt es eine ganze Bandbreite von Publikationen, die von einem Konsens über ein Eruptionszentrum im Nordosten des Kessels (z.B. Frechen, 1976) bis hin zu regelrechten Einzelmeinungen zu teils sehr abgelegenen weiteren Eruptionsstellen (z.B. Bogaard, 1984) reichen.

Magmatisches Material nach Sirocko:

6km² aus phreatomagmatischen und plinianischen Eruptionsphasen (sowie
150.000.000t Schwefel in Form von nicht sublimiertem SO₃), ergab
20km² Bims und Asche,
außerhalb des zentralen Verbreitungsgebiets regional anhand von 23 Kernen nachgewiesen z.B. in
Holzmaar (Profil HM1),
Schalkenmehrer Maar (Profil SMf),
Ulmener Maar (Profil UM2) und
Dehner Maar (Profil D3) anhand von
Freeze-Kernen, mit denen auch die Tephra des isländischen Vulkans
Laki aus dem Jahr 1783 nachgewiesen werden kann.

Zusammensetzung nach Frechen:

SiO₂: 52,18 bis 57,40%
TiO₂: 0,15 bis 1,32%
Al₂O₃: 17,59 bis 23,09%
Fe₂O₃: 0,95 bis 2,02%
FeO: Sp. bis 3,81%
MnO: Sp. bis 0,73%
MgO: 0,13 bis 5,64%
CaO: 0,45 bis 7,07%
Na₂O: 3,27 bis 10,47%
K₂O: 4,73 bis 6,67%
CO₂: Sp. bis 0,17%
Cl: Sp.
SO₃: Sp. bis 0,57%
P₂O₅: Sp. bis 0,16%
F: Sp. bis 0,26%

Dies entspricht in den 6 abgrenzbaren Magmen-Phasen folgenden variierenden Zusammensetzungen:

1. MB-Bims: Nephelin-Phonolith mit 65,7% Sanidin und 0,8% Magnetit
2. Frk-Bims: Nephelin-Phonolith mit 62,0% Sanidin und 0,6% Magnetit
3. LST 2: Nephelin-Trachyt mit 57,7% Sanidin und 1,3% Magnetit
4. LST 3: Nephelin-Trachyt mit 55,3% Sanidin und 1,3% Magnetit
5. LST 5: Nephelin-Trachyt mit 55,8% Sanidin und 1,4% Magnetit
6. LST 5: Feldspatoid-Latit mit 38,3% Sanidin, 2,9% Magnetit und 10,3% Pyroxene und Amphibolmineralien

Die Analysen wurden ursprünglich durchgeführt durch Gilbert, Institut Fresenius, Bruhns sowie Laboratorium Dittrich.

Anteile an der Gesamtmächtigkeit:

Die unteren Tephren einschließlich Frk-Bims stellen zwischen 1/3 und 1/2 der Gesamtmächtigkeit der Formation.

Liegendes:

Jüngster Würm-(Weichsel-)Löß, allerödzeitliche Verlehmungszone.

Gemengebestandteile:

Größtenteils glasiger Bimsstein aus einer Magmenentwicklung im überwiegend molekulardispersen Zustand, Einsprenglinge von:

• Na-Sanidin,
• Anorthoklas,
• Plagioklas,
• Hauyn,
• Ägirinaugit,
• barkevikitische Hornblende,
• Biotit,
• Magnetit,
• (auch Cl- und F-)Apatit,
• Titanit,
• Zirkon.

Anteile der Schwerminerale (hier ohne Magnetit) bei 2.2km Luftweg:

Pyroxen: 43 bis 48%
Hornblende: 35 bis 41%
Biotit: 1 bis 2%
Apatit: 4 bis 9%
Titanit: 8 bis 10%

Allgemeines zum Magnetit aus Laach-Tephren:

Magnetit stellt 0,6 bis 2,9% des Gemenges der phonolitschen bis latitischen Laacher Tephra. Die Größe der Magnetitpartikel reicht von Nanometergröße bis knapp 1mm Durchmesser. Die Ausprägung reicht von klaren Prismen über Prismenfragmente bis hin zu Fetzen und schmelzrunden Körnern, was auf die starke physikalische und chemische Einwirkung des Magmas vor und während der Eruption zurückzuführen ist. Skelettkristalle, wie bei Markl erwähnt, fehlen. Die Prismen sind im Regelfall oktaedrisch, Verzwilligungen nach 111 sind häufig. In einigen Fällen liegt Magnetit pseudomorph nach Andradit vor, die Entstehung dieser Pseudomorphose ist unklar und diese Tracht an monogenetischen Vulkankomplexen der Eifel so nicht zu beobachten. Im Gegensatz zu anderen Magmen des Rheinlands stellt der Magnetit der Laacher-See-Tephra außer für die Auskristallisation von Pyroxen, insbesondere Augit, wohl keine Kristallkeime. Bei der oberflächennahen Verwitterung der Tephra, die zu einem Gemenge aus Allophan-Gel und Bodenpartikeln führt, wird der Magnetit aus dem Bims- oder Tuffstein herausgelöst und liegt als Partikel in der Bodenkrume vor.

Der Laach-Magnetit nach Baumgärtel:

Anteilig sind jeweils vertreten:

• M0041aa
• M0041ab
• M0041ac
• M0041ad
• M0041al

Magnetfeldanomalien nach Pucher:

Bei einem mittleren Niveau von 47700 nT bis über 2000nT (Krufter Ofen, Tönchesberg, dort aber auch durch örtlichen strombolianischen Vulkanismus mit verursacht). Gesteinsmagnetische Proben ergeben natürlich remanente (NRM) sowie induzierte (IM) Magnetisierung. Die Richtung der NRM entspricht etwa der heutigen Erdfeldrichtung.

Xenolithe:

• Bruchstücke des Grundgebirges, insbesondere Sandsteine und Tonschiefer des Siegen
• vereinzelt Subvulkanite (Nosean-Foyait, Alkalisyenit, etc.)
• kristalline Schiefer
• quartäre basanitische bis tephritische Auswürflinge
• tertiäre Tonfetzen, auch Fe-Sulfid führend
• tertiäre kalkige Mergel

Literatur:

• Wilhelm Meyer, Geologie der Eifel, 4. Auflage, 2013, Seite 474ff, ISBN 3-510-65127-8
• Josef Frechen, Sammlung geologischer Führer, Band 56, Eifel und Siebengebirge, Borntraeger, 1. bis 3. Edition (1976), Seite 118ff, ISBN 3-443-15016-0
• Frank Sirocko, Wetter, Klima, Menschheitsentwicklung, Wissenschaftliche Buchgesellschaft, 2009, Seite 31ff. ISBN 978-3-8062-2268-3
• Jürgen Ehlers, Das Eiszeitalter, Springer Wissenschaft, 2020, Seite 176f, ISBN 978-3-662-60581-3

Links

• Die ELSA-Freeze- und Rammkern-Bohrungen
• Magnetfeldanomalien in der Eifel (kostenpflichtig)
• Herkunft der allerödzeitlichen Bimstuffe des Laacher Vulkangebietes (kostenpflichtig)
• Chlor- und schwefelhaltige Natriumaluminiumsilicate (kostenpflichtig)
• Anorganische Komponenten der Böden – Minerale und Gesteine (kostenpflichtig)
• Emplacement of small-volume pyroclastic flows at Laacher See (East-Eifel, Germany) (kostenpflichtig)
• Zeolitization of a Phonolitic Ash Flow by Groundwater in the Laach Volcanic Area, Eifel, Germany (kostenpflichtig)
• Segregating gas from melt: an experimental study of the Ostwald ripening of vapor bubbles in magmas (kostenpflichtig)
• Volcano-tectonic structures and CO2-degassing patterns in the Laacher See basin, Germany (kostenpflichtig)
• Late Glacial sediments of the Stará Jímka paleolake and the first finding of Laacher See Tephra in the Czech Republic (kostenpflichtig)
• Ausbruch des Laacher-See-Vulkans neu datiert

Andere:

• Verbreitungskarte der Laacher-See-Tephra-Formation, Infopoint Kannsee bei Neuwied a. Rhein