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:
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| Plagioklas |
NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8 |
ca. 55% des Gesteines, primär |
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| Pyroxen(v.a. Augit) |
Ca(Mg,Fe)Si2O6 |
ca. 22% des Gesteins, primär |
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| Biotit |
K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,F)2 |
ca. 20% des Gesteins, primär |
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| Magnetit |
Fe3O4 |
ca. 2% des Gesteins primär, akzessorisch |
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| Hämatit |
Fe2O3 |
primär, akzessorisch und sekundär |
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| Apatit |
Ca5[(F,OH,Cl)|(PO4)3] |
ca. 1%, primär, akzessorisch |
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| Pseudobrookit |
Fe2TiO5 |
nur in den ziegelroten Andesiten (2. Generation)Kontakt zu Xenolithen, Hohlräume, akzessorisch |
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| Titanit |
CaTi[O|SiO4] |
sekundär, selten, in Drusen, klein |
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| Tridymit |
SiO2 |
sekundär, Klüfte, Hohlräume, an Xenolithen |
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| Quarz |
SiO2 |
in Drusen und Xenolithen, körnig |
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| Almandin |
Fe3Al2[SiO4]3 |
an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden |
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| Hessonit |
Ca3Al2[SiO4]3 |
an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden |
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| Melanit |
Ca3(Al,Fe,Ti)2[(Si,Ti)O4]3 |
an Kontakt zu Xenolithen, an Hohlraumwänden |
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| Amphibol |
(Na,K,Ca)5(Mg,Fe,Al)5[(OH,F)(Si,Al)4O11] |
sekundär, dichte Drusen in Hohlräumen, alteriert |
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| "Szabóit" |
Fe22Ca2Si35O105 (???) |
mit Pseudobrookit, sehr klein |
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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
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| Chem. Formel (ideale Zusammensetzung): |
Fe2TiO5 |
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| Endglieder der Mischkristallreihe: |
Fe2TiO5, FeTi2O5, FeMg0,5Ti1,5O5 |
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| Farbe: |
rötlich braun bis schwarz |
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| Strichfarbe: |
(rötlich- bis gelblich-) braun |
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| Glanz: |
metallisch |
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| Transparenz: |
opak |
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| Spaltbarkeit: |
schlecht: 010 |
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| Bruch: |
muschelig |
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| Mohs'sche Härte: |
6 |
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| Spezifische Dichte: |
4,39 |
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| Kristallform: |
meist kurzprismatisch dicktaflig |
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| Kristallklasse: |
orthorhombisch dipyramidal (2/m 2/m 2/m) |
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| Gitterparameter: |
a=9,796 b=9,981 c=3,720 Z=4 V=364,71 |
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| Röntgendiffraktometrie (I/Io): |
3,483(1) 2,748(0,8) 4,902(0,45) |
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| Licht- und Doppelbrechung: |
na=2,35 nb=2,39 ng=2,42 Ç=0.07 |
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| optischer Charakter: |
zweiachsig, positiv |
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| Locus Typicus: |
Rumänien: Magura Uroiului |
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| andere Fundorte: |
Vesuv, Ätna, Ettringen (Eifel), Kaiserstuhl, Utah |
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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.