Seltene Mineralparagenesen in den Kalksteineinsehlüssen der Lava des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel)

Abstract

Six metamorphic altered limestone inclusions from different parts of the lava flows of the Ettringer Bellerberg near Mayen (Eifel, Germany) have been investigated by optical, chemical, and X-ray methods. They are composed of rare minerals, two of them have been found the first time naturally. The mineral composition of the inclusions is not uniform. They may be divided into two groups, one with brownmillerite, mayenite, larnite, and another one with wollastonite, gehlenite, pyrrhotite, spinel. A small (inner) part of one inclusion consists only of diopside and grossularite.

In all rocks there are minerals containing crystallized water (ettringite, portlandite, and hydrocalumite), sometimes in large amounts. These minerals are found occasionally well developed in cavities.

Possible modes of formation of this unusual paragenesis are discussed as far as it is permitted by the results of this investigation.

Zusammenfassung

Sechs metamorph veränderte Kalksteineinschlüsse aus verschiedenen Teilen der Lavaströme des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel) wurden optisch, chemisch und röntgenographisch untersucht. Sie setzen sich aus seltenen, z. T. erstmals in der Natur gefundenen Mineralen zusammen. Der Mineralbestand der Einschlüsse wird beschrieben. Er weicht von Probe zu Probe z. T. erheblich ab. Je nachdem in welchen Mineralen Fe und Al enthalten sind, lassen sich die Einschlüsse in 2 Gruppen einteilen: eine mit Brownmillerit, Mayenit, Larnit und eine 2. mit Wollastonit, Gehlenit, Magnetkies, Spinell.

Am Aufbau aller Gesteine sind stets kristallwasserhaltige Minerale (Ettringet, Portlandit, Hydrocalumit) in z. T. ziemlich großen Mengen beteiligt. Diese Minerale kommen gelegentlich auch in Hohlräumen frei gewachsen vor.

Eine völlig andere Zusammensetzung hat nur ein Teil aus dem Inneren eines Einschlusses. Er besteht nur aus Diopsid und Grossular.

Soweit es die vorliegenden (noch nicht vollständigen) Untersuchungsergebnisse zulassen, werden mögliche Reaktionen, die zur Bildung dieser ungewöhnlichen Paragenese geführt haben könnten, diskutiert. Als Vergleich dienten nicht nur andere natürliche Kalkkontakte, sondern es wurden auch Erfahrungen der Zementforschung herangezogen.

Die wasserfreien Minerale sind wahrscheinlich bei hohen Temperaturen und ziemlich niedrigen Drucken entstanden. Erst später; nachdem die Lava schon weitgehend abgekühlt war, können sich die kristallwasserhaltigen Minerale gebildet haben.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für das Bereitstellen von Geräten.