Einleitung
Der Präparationsabend am 20. März in der Marinelligasse war einem exotischen Gestein, dem Harzburgit aus dem Troodos-Gebirge im Westen der Insel Zypern gewidmet. Vor 90 Millionen Jahren im Mesozoikum herrschte reger Vulkanismus am Grunde des Tethysmeeres im Bereich einer Subduktionszone als Afrika sich Eurasien näherte. Als Folge plattentektonischer Prozesse entstand das Troodos-Gebirge. Es handelt sich also um ein Tiefsee-Vulkangebiet, das sich aus dem Meer erhob. Die afrikanische Platte schob sich unter die Eurasische und hob das ehemalige vulkanische Massiv an. Höchster Berg ist der Mount Olimbos (Olymposberg, 1952 m).
Die „Obduktion“ (Anhebung) von Meereskruste ist eine seltene Besonderheit. Meereskruste ist schwerer als Kontinentalkruste und wird im Allgemeinen subduziert (untergeschoben). Bei der Subduktion der schweren afrikanischen Meereskruste wurde auch eurasische Landkruste subduziert. Jedoch „schnellte“ sie durch ihr geringeres Gewicht wieder nach oben und riss den heute bekannten Teil Meereskruste mit sich. Das Relikt eines ehemaligen Ozeans nennt man OPHIOLITH – so viel zur tektonischen Erklärung. Im petrographischen Sinn handelt es sich um Bestandteile der ozeanischen Lithosphäre, deren basische und ultrabasische Gesteinsserien des Ozeanbodens im Zuge der Ozean-Kontinent-Kollision auf das Festland geschoben wurden. Ophiolithe gibt es in den Anden, im Oman, in Deutschland, in Österreich im Kleinalmkristallin, …).
Troodos-Ophiolith – Gesteinsserien
Es finden sich u.a. Plutonite, also Tiefengesteine aus 2000–6000 Metern unter dem Grund der Tethys. Entsprechend häufig sind Gesteine mit einem hohen Anteil an magnesiumreichen Olivin, an Ortho- und Klinopyroxenen und Elementen wie z.B. Chrom.
Die Gesteinsserien können durch tektonische Prozesse und durch Verwitterung diskordant gelagert sein (z.B. Winkeldiskordanz, Erosionsdiskordanz).
Wir beschäftigten uns am Präparationsabend mit dem HARZBURGIT, einem (ultrabasischen) Erdmantelgestein, das eben auch im Ophiolith des Troodos-Gebirges vorkommt. Der Harzburgit entstand als Rückstand nach teilweisem Aufschmelzen des Erdmantels unter der ozeanischen Bruchlinie. Als Teil des Troodos-Ophioliths repräsentiert er den tiefsten Teil der sichtbaren Gesteinsabfolge. Der Name Harzburgit kommt von Bad Harzburg, wo der Mineraloge Karl Heinrich Rosenbusch im Harz die Typlokalität dieses Gesteins festlegte.
Harzburgit besteht vorwiegend aus Olivin (40–90 %), Orthopyroxen (5–60 %), Klinopyroxen (max. 5 %), Plagioklas und Spuren von Metallen.
Was bedeutet nun serpentinisierter Harzburgit? Die SERPENTINISIERUNG ist ein metamorpher Prozess, bei dem olivin- und pyroxenreiche Gesteine unter Wasserzufuhr bei 400 bis 450° C zu Serpentinit umgewandelt werden. Diese hydrothermale Auslaugung findet häufig an ozeanischen Rücken statt (Black Smoker). Meerwasser dringt tief in das Gestein ein und wird an der Grenze zur Magmakammer stark erwärmt. Das heiße aggressive wieder aufsteigende Salzwasser bewirkt die Serpentinisierung, wobei Olivine und Pyroxene zerstört bzw. umgewandelt werden und neue Minerale wie Antigorit, Lizardit und Chrysotil entstehen.
In den Olivinen erscheint zuerst durch die hydrothermale Belastung eine Serpentinnetzstruktur – ein Gitterwerk längs und quer verlaufender Adern, die Olivinkerne umschließen. Die ursprüngliche Orientierung des ehemaligen Großkristalls bleibt dabei noch sichtbar. Die Serpentinadern enthalten 2 parallele Faserstränge, die durch ein Band aus winzigen Magnetitaggregaten getrennt sind. Bei vollständiger Umwandlung sind die inneren Bereiche der Netzstruktur mit Serpentin-Mikroaggregaten ausgefüllt. Die bunten Interferenzfarben des Olivins sind dann verschwunden. Die Serpentinisierung von Pyroxenen setzt später ein als bei Olivin, da Pyroxene wiederstandsfähiger sind. Enstatit und Bronzit werden in Bastit umgewandelt. Aufgrund der niedrigen Interferenzfarben (grau-weiß) erscheint deren Serpentinisierung im polarisierten Licht wenig spektakulär.
Abbildung 2: Olivine mit bunten Interferenzfarben und deutlicher Serpentinnetzstruktur. Orientierung der Großkristalle noch sichtbar. Serpentinnetz mit teilweise sichtbarem Mittelband. Pyroxene (Bronzit) mit grauer und weißer Interferenzfarbe im oberen Teil des Bildes zeigen ebenfalls beginnende bis stärkere Serpentinisierung.
