PSEUDOBROOKIT- EIN ÜBERBLICK


von Susanne Henke

1. Geologie und Mineralogie des Uroigebietes

Die isolierte Bergkuppe nördlich des Flusses Mures mit dem rumänischen Namen Magura Uroiului (kurz Uroi, wie auch das Dörflein im Nordosten des Berges) erhebt sich mit einer Gesamthöhe von 392m etwa 200m über die Transsylvanische Hochebene. Der Standort des Berges befindet sich 3km nordöstlich der Stadt Simeria, etwa 20km östlich von Deva und etwa 80km südöstlich von Brad. Er gehört zum Siebenbürger Erzgebirge, auch Muresgebirge genannt, welches sich im Süden fortsetzt.
 
Die Südseite des Berges ist durch eine nahezu senkrechte Steilwand gekennzeichnet, welche durch den Fluß Mures geschaffen wurde. Auch die Ost- und Westflanke sind relativ steil, was dem Berg ein markantes Antlitz verleiht. Dies wirkt durch das goldene Schimmern des Berges bei tiefem Sonnenstand märchenhaft, weshalb die Bergkuppe den ungarisch-deutsch Namen Aranyer Berg (goldenen Berg) erhielt. Obwohl der Magura Uroiului unweit des "Goldenen Vierecks" (Caraciu im Westen, Baia de Aries im Norden, Zlata im Osten, Sacarim im Süden) liegt, ist dieses Edelmetall hier jedoch nicht enthalten. Vor der Besprechung der mineralogischen Zusammensetzung des Gesteins soll hier zunächst der geologische Rahmen geklärt werden.
 
Im südöstliche Karpatenraum setzte die erste gebirgsbildende Phase der alpidischen Orogenese in der mittleren Kreide vor etwa 100 Ma ein. Das Gestein wurde intensiv verfaltet und es kam zu Schollenbildung und Deckenüberschiebung. In der oberen Kreide folgte eine Sedimentationsphase, in welcher Sande, Konglomerate, Tone, Mergel und Kalke abgelagert wurden. Gegen Ende der Kreide ( etwa 65 Ma) setzte die eigentliche Hauptphase der alpidischen Gebirgsbildung in diesem Raum ein, wodurch es zu weiteren Überschiebungen und verstärkter Hebung der Karpaten kam. Es bildete sich am Westrand des Siebenbürger Beckens eine Schwächezone von etwa 280 km Länge und 40-80km Breite, welche durch granitische Intrusionen sowie dazitischen und andesitischen Vulkanismus geprägt ist. Diese Gesteine werden als Banatite oder auch als laramische Magmatite bezeichnet.
 
Im Uroiului-Gebiet sind nach BERBELEAC (1962) drei Generationen von pyroxenreichen Andesiten vorzufinden, welche im Badean (oberes Miozän) extrudierten. Gemeinsam ist diesen Gesteinen der relativ hohe Gehalt an rundlichen Quarzdrusen sowie Xenolithen, an denen Kontaktminerale und sekundäre Minerale zu finden sind. Der erste Lavaschub ist heute durch dichte, asch- bis bläulichgraue, splittrige Gesteine gekennzeichnet. Die Andesite der zweiten Generation, welche am häufigsten aufgeschlossen sind, haben dagegen ziegelrote Färbung. Es folgt eine dünne pyroklastische Schicht, die von der 2-3m mächtigen dritten Andesitgeneration überlagert wird. Anhand der Textur der Vulkanite lassen sich hier auch Teile des Schlotes rekonstruieren.
 
Der Mineralgehalt dieser Gesteine ist schon 1878 von Prof. A. KOCH von der Klausenburger Universität mineralogisch untersucht worden, als dieser die Minerale Pseudobrookit und Szabóit entdeckte. BERBELEAC beschäftigte sich 1962 ebenfalls mit der Charakterisierung dieser Gesteine; OTTERMANN und FRENZEL untersuchten 1965 "Den Chemismus der Pseudobrookite von Vulkaniten" und erwähnten dabei auch diese Typuslokalität. Aus diesen Veröffentlichungen sind in der folgenden Tabelle die wichtigsten Merkmale des Mineralgehaltes des Uroiului-Andesites zusammengestellt:
 

Mineral Formel Vorkommen
 
Plagioklas NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8 ca. 55% des Gesteines, primär
Pyroxen(v.a. Augit) Ca(Mg,Fe)Si2O6 ca. 22% des Gesteins, primär
Biotit K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,F)2 ca. 20% des Gesteins, primär
Magnetit Fe3O4 ca. 2% des Gesteins primär, akzessorisch
Hämatit Fe2O3 primär, akzessorisch und sekundär
Apatit Ca5[(F,OH,Cl)|(PO4)3] ca. 1%, primär, akzessorisch
Pseudobrookit Fe2TiO5 nur in den ziegelroten Andesiten (2. Generation)Kontakt zu Xenolithen, Hohlräume, akzessorisch
Titanit CaTi[O|SiO4] sekundär, selten, in Drusen, klein
Tridymit SiO2 sekundär, Klüfte, Hohlräume, an Xenolithen
Quarz SiO2 in Drusen und Xenolithen, körnig
Almandin Fe3Al2[SiO4]3 an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden
Hessonit Ca3Al2[SiO4]3 an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden
Melanit Ca3(Al,Fe,Ti)2[(Si,Ti)O4]3 an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden
Amphibol (Na,K,Ca)5(Mg,Fe,Al)5[(OH,F)(Si,Al)4O11] sekundär, dichte Drusen in Hohlräumen, alteriert
"Szabóit" Fe22Ca2Si35O105 (???) mit Pseudobrookit, sehr klein
Tabelle 1: Minerale des Uroiului-Andesites nach KOCH und BERBELEAC

 

Da der Pseudobrookit außer in Spalten vor allem um die Xenolithe angeordnet ist, liegt die Vermutung nahe, daß er sich primär in den stark oxidierten Bereichen des Magmas bildete. Eine andere Hypothese zur Entstehung dieses Minerals wäre sekundäre Alteration, was durch die häufige Paragenese mit Tridymit, Hessonit und Apatit bewiesen werden könnte. Hierfür bedarf es nach OTTERMANN und FRENZEL (1965) einer Hochtemperaturoxidation von titanführendem Magnetit, welche durch verbrennende Fumarolen in den Hohlräumen des Gesteines stattgefunden haben könnte.
 

2. Mineralogische Merkmale des Pseudobrookits


   
Chem. Formel (ideale Zusammensetzung): Fe2TiO5
   
Endglieder der Mischkristallreihe: Fe2TiO5, FeTi2O5, FeMg0,5Ti1,5O5
   
Farbe: rötlich braun bis schwarz
   
Strichfarbe: (rötlich- bis gelblich-) braun
   
Glanz: metallisch
   
Transparenz: opak
   
Spaltbarkeit: schlecht: 010
   
Bruch: muschelig
   
Mohs'sche Härte: 6
   
Spezifische Dichte: 4,39
   
Kristallform: meist kurzprismatisch dicktaflig
   
Kristallklasse: orthorhombisch dipyramidal (2/m 2/m 2/m)
   
Gitterparameter: a=9,796 b=9,981 c=3,720 Z=4 V=364,71
   
Röntgendiffraktometrie (I/Io): 3,483(1) 2,748(0,8) 4,902(0,45)
   
Licht- und Doppelbrechung: na=2,35 nb=2,39 ng=2,42 Ç=0.07
   
optischer Charakter: zweiachsig, positiv
   
Locus Typicus: Rumänien: Magura Uroiului
   
andere Fundorte: Vesuv, Ätna, Ettringen (Eifel), Kaiserstuhl, Utah
   
Tabelle 2: nach PDF-.Nr. 41-1432 der ICSD und www.webmineral.com/data/pseudobrookit.shtml

 

Pseudobrookit wurde erstmals 1878 von Prof. A. KOCH an der Klausenburger Universität (heute Cluj Napoca) entdeckt, als dieser die Uroiului-Andesite untersuchte. Seinen Namen erhielt das Mineral aufgrund der Ähnlichkeit zu Brookit (TiO2) in Farbe, Form und Habitus. Die idiomorphen Kristalle dieses Minerales treten fast immer in kurzprismatischen, dicken oder dünnen Tafeln auf. Sie sind sehr selten länger als 7mm (in den Uroiului-Andesiten maximal 5mm) ausgebildet. Das Mineral kann aber auch pseudomorph auftreten, was auf Hochtemperaturoxidation von titanführendem Magnetit oder Ilment (FeTiO3) hinweist.
 
Pseudobrookit kommt in seiner idealen Zusammensetzung fast nie vor, da er fast immer einen höheren Titangehalt aufweist, sowie Magnesium und Mangan als Spurenelemente. Der Titangehalt des Minerals kann laut OTTERMANN und FRENZEL (1965) innerhalb eines Gesteines, sogar innerhalb eines Minerals, stark schwanken (Molverhältnis TiO2 zu Fe2O3 : 1,1 bis 3,5). Allgemein gilt, daß der Titangehalt bei sinkender Temperatur ab 1150°C (trockenes System) abnimmt, da hier die vollständige Mischreihe zwischen Fe2TiO5 und FeTi2O5 nicht mehr gewährleistet ist. So kann das Mineral als geologisches Thermometer dienen, es sind jedoch die hohen Abweichungen aufgrund unterschiedlicher Titan- und Sauerstoffzufuhr zu beachten.
 
Durch Untersuchungen wie Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenanalytik und Pulverdiffraktrometrie konnte die Arbeitsgruppe Mineralogie der MLU das Mineral eindeutig identifizieren.


 
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