Im Erzgebirge

Die Geologie des Erzgebirges ist vielfältig und gut erforscht. Nur einige ausgewählte Lokalitäten werden hier nach einigen allgemeinen Bemerkungen vorgestellt: die tertiären Basaltberge Pöhlberg und Scheibenberg, Glimmerschiefer vom Großen Hemmberg bei Crottendorf, die Binge bei Geyer und zwei Schurfe der Wismut SDAG auf Skarnerz bei Pöhla und Antonsthal.

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Die älteste Verebnungsfläche des Erzgebirges zeigt sich nach seiner Heraushebung als Pultscholle im Tertiär in Basaltergüssen, die alten Flußläufen folgen und heute als markante Tafel- bzw. Zeugenberge zu sehen sind. Es handelt sich hierbei um eine Reliefumkehr. Einst befand sich ein Tal auf dem Niveau der heutigen Basaltberge. Durch Erosion wurden die umliegenden Gesteine schneller abgetragen, der verwitterungsbeständige Basalterguß jedoch verhinderte eine Abtragung unterliegender Schichten. Blick vom Pöhlberg (832 m) bei Annaberg-Buchholz zum Bärenstein (898 m). Die ursprünglich bis 60 m mächtigen Basalte liegen auf Kiesen und Sanden ehemaliger Flußtäler, die wiederum von kristallinen Schiefern unterlagert sind. 

Erzgebirge

Die Pultscholle des Erzgebirges fällt nach Süden steil zum Egergraben ab, nach Norden taucht sie allmählich in die Mittelsächsische Senke ab. Im NE ist der Übergang zur Elbtalzone, im SW liegt das Vogtländische Schiefergebirge.

Durch die alpidische Gebirgsbildung senkte sich der Egergraben vor etwa 30 Ma ein. Tiefreichende Brüche SW-NE mit Magmatismus (Basalt- und Phonolithvulkanismus) bewirken bis heute eine Hebung der Erzgebirgsscholle um mehr als 1000 m. Überreste der Basaltergüssen bilden heute Zeugenberge, z.B. Pöhlberg, Bärenstein, Scheibenberg.

Der metamorphe Komplex des Erzgebirges weist einen komplexen Bau auf. Bereits während der cadomischen Orogenese intrudierten Magmatite in proterozoische Ausgangsgesteine (Grauwacken, Tonsteine) eine erste (ältere) Metamorphose fand vor ca. 500 Ma statt. Zur Zeit der Faltung des Variszischen Gebirges (sudetische Phase) entstanden metamorphe Schiefer und Gneise sowie große Granitvorkommen in Magmablasen, die die Metamorphite unterlagern.

Kennzeichnend ist ein Deckenbau (Deckenstapelung) metamorpher Einheiten durch enge Nachbarschaft von Gesteinen unterschiedlicher Metamorphosegrade: Gneis, Gneis-Eklogit und Glimmerschiefer-Eklogit-Einheiten werden durch Scherzonen mit Gneisen, eingeschuppten Amphiboliten, Gabbros und Eklogiten sowie lokal Myloniten/Ultramyloniten begrenzt. Die Metamorphose/Deckenstapelung fand vor 340-330 Ma statt. Die variszischen Metamorphite des erzgebirgischen Antiklinoriums sind darüber hinaus von innen nach außen dem Metamorphosegrad nach angeordnet: (Para)-Graugneise und Orthogneise (Rotgneis, Granitgneise, Muskovitgneis, Granulite), Glimmerschiefer und Phyllite. Untergeordnet tritt Marmor (z.B. Hammerunterwiesenthal, Crottendorf) und Serpentinit auf (z.B. Zöblitz).

Die Gesteine wurden auch komplett aufgeschmolzen, es entstanden mächtige Granitplutone. Saure postkinematische (Oberkarbon) variszische Granite mit Kontakthöfen treten im W (Eibenstock-Granit) und E (Granite, Granitporphyre und Quarzporphyre) auf. In den Magmatiten ist ein starker Grad der Fraktionierung mit hohen Anteilen an Li, Cs, Rb, U, Sn und F (bis 2%) zu beobachten, die wohl auf eine Kombination aus Voranreicherung, Fraktionierung und günstigem Entstehungszeitpunkt schließen läßt. Die hydrothermalen spätvariszischen Gangvererzungen mit mehr als 1000 Gängen enthalten Zn,Sn,Cu,Pb,Fe,U,Ag,Sb,F und in der postvariszischen Entwicklung Bi,Co,Ni,As,Ag,U mit Hämatitvererzung, Fluorit und Baryt.

Diese Gesteine wurden bis zum Perm abgetragen. Der Abtragungsschutt wurde z.B. in die Erzgebirgssenke getragen, wo sich zunächst kleinere Becken füllten, die teilweise von Steinkohleflözen (Oberkarbon) und dann von mehreren Hundert Metern Rotliegend-sedimenten überlagert werden.

Das damalige Erzgebirge wird bis zur Kreide- und Tertiärzeit eingerumpft. Im Tertiär setzte Bruchtektonik mit Basaltvulkanismus ein, und nachfolgend die Hebung als Bruchscholle. Heute liegt das eingerumpfte Grundgebirge als zertalte Hochfläche vor, zerschnitten von weitgehend zur Elbe entwässernden Flußtälern.

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Unverwechselbarer Charme: Terrazzoplatte „Linda“ als Bodenfliese mit schwarzem, grünem und rotem Serpentinit aus Zöblitz als Zuschlag. Der Serpentinit entstand aus Ultramafiten unter Wasseraufnahme und wurde in die metamorphen Decken des Erzgebirges eingeschuppt.

Das Erzgebirge ist durch Jahrhunderte währenden Bergbau bekannt. 1168 fand man Silber bei Freiberg, zeitgleich begann der Bergbau auf Zinn. Im 15. Jahrhundert wurden reiche Erzvorkommen bei Annaberg, Schneeberg und St. Joachimsthal bekannt. Zahlreiche weitere Bergstädte wurden in dieser Zeit gegründet. Der Abbau lief auf Silber (bis 1913) und Zinn (z.B. pneumatolytisch-metasomatische Lagerstätte in Altenberg bis 1991, Ehrenfriedersdorf), später auch auf Kobalt (Herstellung von Cobaltblau) und Uran (gelbgrün) für Glas- und Porzellanpigmente  sowie Kaolin zur Porzellanherstellung. Im Bild ein durch Natrium-Diuranat (Na2U2O7) gefärbtes Glas einer Kuchenplatte, Quelle: wikipedia.

Im 20. Jahrhundert wurden W, Sn, Pb, Zn und vor allem U gefördert. Mit insgesamt etwa 251.000 t Uranmetall (1946-1990) war die SDAG Wismut (Johanngeorgenstadt, Schlema und Aue, St. Joachimsthal) Europas größter Uran-Produzent. Klaproth entdeckte 1789 Uran als chemisches Element in Johanngeorgenstädter Pechblende, Marie Curie Radium und Polonium in Joachimsthaler Uranerz.

 

Pöhlberg

Der Pöhlberg bei Annaberg-Buchholz ist der Erosionsrest eines basaltischen Lavastroms, der sich im Tertiär entlang eines Flußtales ausbreitete, und heute als Reliefumkehr vorliegt. Der Pöhlberg überragt als jüngere Bildung deutlich die zertalte Hochfläche des Erzgebirges. Die Basis des Pöhlbergs besteht aus bis zu 30 m Tertiär und prädevonischem Gneis, der hier eine Bi-Co-Ni-Ag Vererzung aufweist, die durch die Grubenanlage St.Briccius bergmännisch erschlossen wurde. Schaubergwerk.

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Blick vom Pöhlberg nach W auf das Waldhufendorf Königswalde. Der Charakter der tief zertalten Hochfläche (1-2 Ma) ist gut zu erkennen.

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Basaltsäulen („Butterfässer“) am Pöhlberg.

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Calcitkristalle als Kluftfüllung im Basalt.

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Basalt (Augit-Nephelinit) vom Pöhlberg.

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Basaltsäulen im alten Steinbruch

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Die Basaltsäulen entstehen senkrecht zur Abkühlungsfläche durch Volumenverringerung und Aufreißen von Klüften (Schrumpfungsrisse), die gewöhnlich einem 6-eckigen Muster folgen. Bekannt sind aber auch 4-7-eckige Formen. Zur Ausbildung von Säulen muß die Abkühlung langsam erfolgen, die Dicke der Säulen variiert von oben nach unten durch unterschiedlich lange Auskühlzeit.

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Nach dem Gewitter, Blick vom Pöhlberg nach Süden: links Waldhufendorf Königswalde, rechts die Basaltkuppe des Bärenstein. Lediglich kleine Überreste der etwa 21 Millionen Jahre alten Basaltergüsse sind heute erhalten, der größte Teil dieser Füllung ehemaliger Flußläufe wurde abgetragen.

 

Scheibenberg

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Analog zum Pöhlberg und zum Bärenstein ist auch der Scheibenberg der Rest eines tertiären Lavastromes mit bis zu 30 m hohen Basaltsäulen („Orgelpfeifen“) in Reliefumkehr. Der Basalt liegt auf fluvialen Tertiär-Sedimenten (Tone, Sande), ebenfalls bis 30 m mächtig. Aus diesen Lagerungsverhältnissen schloß 1787/88 der berühmte Geologe Gottlob Werner auf seine Theorie des Neptunismus, die besagt, daß alle Gesteine, so auch der Basalt, aus dem Wasser der Ozeane entstanden sind.

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Am Scheibenberg gibt es einen „Basalt-Lehrpfad“ mit 15 Lehrtafeln über die Besonderheiten dieses Naturdenkmals. 1914-1936 erfolgte der Abbau des Basalts in einem Steinbruchbetrieb, 1937 wurden die Säulen unter Schutz gestellt. Auf diesem historischen Bild (Foto von Schautafel) sind die liegenden Sande, Kiese und Tone aus Flußablagerungen deutlich zu erkennen.

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Auch der Basalt des Scheibenbergs ist ein Augit-Nephelinit.

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„Werners Wacke“, Peperit, ein magmatisch-sedimentäres Mischgestein, Hyaloklastit. Unter Wasserdampfexplosionen trifft heiße Lava (1000 Grad) auf Flußsedimente und wird unter teilweiser Ausbildung von vulkanischem Glas abgeschreckt. Gefrittete Relikte tertiärer Sande sind ebenfalls zu erkennen.

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Im Verlaufe des Basaltpfades gelangt man zu der von Ottomar Zahm zwischen 1931-34 angelegten Steintreppe mit 300 Stufen auf 80 Höhenmeter über das pleistozän entstanden Basaltblockmeer.

 

Glimmerschiefer am Großen Hemmberg bei Crottendorf

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Der Aufstieg zum Großen Hemmberg bei Crottendorf (Parkplatz an der verlassenen Wolfener Mühle, s. mineralienatlas.de) führt an zahlreichen Felsen und Klippen aus Granat-Glimmerschiefer vorbei. Dieser Metapelit enthält Almandinkristalle bis 2 cm Größe.

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Silbrig glänzender Glimmerschiefer, Hauptbestandteil ist Muskovit, untergeordnet wohl Paragonit und Biotit. Der Hammer dient als Größenvergleich und liegt nicht neben dem Resultat vorhergehender Arbeit.

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Granatporphyroblastischer Glimmerschiefer mit idiomorphem Almandin und Quarz. Die Temperatur-/Druck-Bedingungen während Metamorphose waren ausreichend, um Quarz (Segregationsquarz) zu schmelzen (teilweise Anreicherung als Quarzbänder im Gestein) und Granat aus Chloritoid+Biotit+Wasser zu bilden (Grünschieferfazies, ab 450°C). Glimmerschiefer sind immer an Orogene gebunden.

 

 

Die Binge in Geyer

Ähnlich der berühmten Pinge in Altenberg gibt es in Geyer ebenfalls eine durch Bergbau, Einsturz und Steinbruchtätigkeit entstandene Pinge, genannt Binge. Seit 1316 wurde hier Zinnerz abgebaut, die heutige Ausdehnung der unter Naturschutz stehenden Binge beträgt etwa 60 m in die Tiefe und 200 x 300m in der Fläche.

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In Glimmerschiefern und Gneisen sitzt ein erosiver Überrest eines teilweise stark vergreisten (Topas-Greisen), variszisch gebildeten Granitstocks und einem 0,2 bis 3 m mächtigen kontaktmetamorphen Bereich (Stockscheider-Pegmatit). Der Greisen ist ein Begriff aus der sächsischen Bergmannssprache und beschreibt einen durch Pneumatolyse überprägten Granit. Ins Top des Granitstocks dringen aufsteigende W-Sn-Li-F-haltige Fluide in Spalten und Gänge ein, die Ausscheidungen von Zinnerz, Wolframit, auch Arsenkies, Ag- und Cu-Erzen bilden. Siehe auch mineralienatlas.de.

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Der historische Abbau geschah durch Kammern, in denen Feuer gesetzt wurde, um den harten Granit leichter auszuräumen. Im Bild der Überrest einer großen Feuerkammer über dem Stolleneingang.

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Großer und Kleiner Knauer, Reste des unvergreisten Granitstocks. Durch das „Feuersetzen“ entstanden Hohlräume bis zu 30 x 40 m, die 1704 und 1803 in verheerenden Tagebrüchen einstürzten. Danach wurde die große Pinge der Binge als Steinbruch weiterbetrieben, 1959-1961 gab es Schachtanlage zur Erkundung der weiteren Abbauwürdigkeit der Erze, die negativ beschieden war. Neuere Untersuchungen in Geyer bestätigten jedoch Ergebnisse aus Bohrungen zur DDR-Zeit, die reiche Zinnvorkommen (44.000 t) sowie eine Lagerstätte von Indium und Gallium berechneten, s. rohstoff.de. pdf.

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Zinnstein-Schnurerz („Zwitter“) im Greisen (Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskovit, wenig Topas).

 

Skarnlagerstätte Pöhla-Globenstein (Wismutschurf 24)

Die SDAG Wismut führte am Schurf 24 bei Pöhla von 1952-58 erste Erkundungen auf Uran durch, die sich als nicht abbauwürdig erwiesen. Fe-Erz (Magnetit) wurde hier von 1965-66 abgebaut, enthielt aber für eine Verhüttung zuviel Arsen. Eine Erkundung auf Zinn (1974-77) und auf Zinn und Wolfram (Zinn-Wolframit, 1985-88) wiesen insgesamt die Lagerstätte Pöhla-Globenstein als größte Zinnkammer Europas aus. I/1990 wurde der Schurf allerdings abgeschrieben.

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Im Kreuzungsbereich von Tiefenstörungen entstanden postmagmatisch in mehreren Zyklen durch metasomatische Prozesse und Vergreisung drei Skarnlager. Eine schichtgebundene Mineralisation beruht auf infiltrationsmetasomatischen Vorgängen. Den Skarnen ist eine hydrothermaler Uran-Gangvererzung überlagert. Nebengesteine sind Amphibolit und Glimmerschiefer. Möglicherweise befindet sich heute durch die  Rekultivierung der Halde auch Fremdmaterial vor Ort.

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Amphibolit mit Pyroxen (Diopsid-Hedenbergit)

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Magnetit-Reicherz (Fördererz) mit Magnet.

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Glimmerschiefer (andalusidführender Muskovit-Schiefer)

 

Fällbachschacht bei Antonsthal (Wismutschurf 23)

Auch am Fällbachschacht zwischen Antonsthal und Breitenbrunn nahm die SDAG Wismut Ende der 50er Jahre Probeschurfe (Schurf 23) auf Uranerz vor. Die Funde waren gering, die Erkundung wurde eingestellt (s.a.)

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Halde des Wismut-Probeschurfs 23. Im sog. „Bunten Komplex“ kambro-ordovizischer Metamorphite (Jachymov- und Keilberg-Serie, genauer Grießbacher- und Fichtelberg-Folge) wurden in Skarne eingeschaltete Fe-Cu-Pb-Zn-As-U-Erzlager durch die Grube „Menschenfreude“ bis 1868 abgebaut und U-Vererzungen durch die SDAG Wismut erkundet.

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Skarn, entstanden durch metasomatische Umwandlungen von Karbonatgesteins-Horizonten in der Nähe von Granit-Intrusionen.

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Skarn

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Gefalteter Gneis, evtl. aus Grießbacher Folge (Jochimsthal-Gruppe).

 

Vogtland: Saubachriß bei Muldenberg

Bereits zum Vogtland gehörend befindet sich der Saubachbruch mit pneumatolytisch verändertem Quarzporphyr. Die Fundstelle ist durch das Vorkommen von Symplesit und Pseudomorphosen von Quarz und Hellglimmer (sowie nur untergeordnet Topas) nach Orthoklas bekannt, die Funde stammen aus dem Jahre 1999.

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Orthoklas-Pseudomorphose als Karlsbader Zwilling, Größe des Kristalls ca. 1 cm

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Quarz-Dipyramiden und Zwillinge als Hochquarz, Durchmesser der Kristalle max. 1 cm.

 

Literatur

FRANKE, D. (2014): Regionale Geologie von Ostdeutschland – Ein Wörterbuch. – Website www.regionalgeologie-ost.de

WAGENBRETH/ STEINER: Geologische Streifzüge, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1982

 

2 Gedanken zu „Im Erzgebirge

  1. Joachim Adolphi

    Zur Bemerkung über die Basaltsäulen
    „Die Basaltsäulen entstehen senkrecht zur Abkühlungsfläche durch Volumenverringerung und Aufreißen von Klüften (Schrumpfungsrisse), die gewöhnlich einem 6-eckigen Muster folgen. Bekannt sind aber auch 4-7-eckige Formen. Zur Ausbildung von Säulen muß die Abkühlung langsam erfolgen, die Dicke der Säulen variiert von oben nach unten durch unterschiedlich lange Auskühlzeit.“
    darf ich auf meine weiterführenden Überlegungen verweisen:
    https://joachimadolphi.de/stetige-medien/riss-muster/oberflaechen-risse/
    und
    https://joachimadolphi.de/stetige-medien/riss-muster/basaltsaeulen/
    Dort wird erklärt, dass die „6-Eckigkeit“ aus einer verständlichen, aber irrtümlichen Sicht als etwas Besonderes erscheint.
    Eine Diskussion dazu wäre sehr interessant!

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