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Kristallin
Am Nordrand des Kyffhäusers stehen metamorphe und magmatische Gesteine an. Sie werden als Kristallin zusammengefasst.
Das Kristallin wurde in der Vergangenheit intensiv erforscht. Es war nicht Bestandteil umfassender geologischer Gelände- und Laborarbeiten des Autors. Deshalb wird dieser Teil auf dem Geländemodell ungegliedert als eine Einheit in Dunkelbraun dargestellt. Der folgende Text fasst die Beobachtungen des Autors und die aktuellen Veröffentlichungen beschreibend zusammen, vor allem Zeh (2005).
Das Kristallin streicht im Norden des Kyffhäusergebirges zwischen der Goldenen Aue und dem Permokarbons aus. Es umfasst ca. 1,5 km², ist maximal 0,6 km breit und ca. 3,5 km lang, verläuft NW-SE, steht steil im Gesteinsverbund und wird im Norden von der Kyffhäuser-Nordrandstörung zu den Sedimenten in der Goldenen Aue begrenzt. Heute ist das Kristallin mit einer Sprunghöhe von 1250 m über seine Umgebung gehoben (Büthe & Wachtendorf 1997 in Wunderlich 2005). Die Gesteine gehören zur Mitteldeutschen Kristallinschwelle. Sie sind zu großen Teilen verformt und verwittert. Viele Aufschlüsse entstanden bei der Suche nach Erzen oder Bausteinen.
Eine genaue zeitliche Einordnung der verschiedenen Gesteine ist nur bedingt möglich. Angaben zu Altersbestimmungen werden aus zusammenfassender Literatur zitiert, deshalb werden die ursprünglichen Autoren der Datierungen nicht namentlich erwähnt. Die Gesteinseinheiten werden einfach von Westen nach Osten aufgelistet:
Magmatisch-Metamorpher-Komplex
Der Magmatisch-Metamorphe-Komplex liegt im Westen des Kristallins, im größeren Umfeld der Rothenburg und gliedert sich in drei Einheiten:
Horblende-Gabbro
Der Hornblende-Gabbro ist überwiegend dunkelgrau und fein- bis grobkörnig ausgebildet. Es überwiegt eine gleichkörnige Variante mit 0.5 mm großen Plagioklas-Kristallen. Die Gabbros bestehen vorwiegend aus Hornblende, Plagioklas, Titanit, Erz und Apatit.
Mitunter gibt es folgende typische Paragenese: Cummingtonit - Hornblende - Plagioklas - Biotit - Titanit - Erz - Apatit
Das Kristallisationsalter wird nach der Zirkon-U-Pb-Methode auf 340,7+/-1,1 Ma datiert, das magmatische Stadium mit 850-900°C bei 5-8 kbar und die Metamorphose bei 600°C mit 2,5 kbar angegeben (Zeh et al., 2005).
Gang-Granit
Im Hornblende-Gabbro kommen stockförmige, dickbankige und quaderähnliche Gänge mit einer Stärke bis 3 m vor. Sie bestehen aus Graniten, vereinzelt bis hin zu Granodioriten. Die Granite sind hell, meist schwach rot, feinkörnig, gelegentlich mittelkörnig und meist gleichkörnig. Sie bestehen aus: Mikroklin, Perthit, Orthoklas, Quarz, Biotit, Muskovit, Chlorit und vereinzelt Apatit und Magneteisen. Der Granit verwittert zu rotbraunem, sandigem Grus. Die Glimmer, wie Biotit und Muskovit, sind teilweise schwach lagenweise eingeregelt und lassen den Granit flaserig erscheinen. Wegen der hellen Farbe spricht man häufig von Leukogranitgängen (griechisch leukos: hell).
Biotit-Plagioklas-Gneis
Der Biotit-Plagioklas-Gneis grenzt im Süden an den Hornblende-Gabbro. Der Biotit-Plagioklas-Gneis ist dunkelgrau bis dunkelgrün, klein- bis mittelkörnig, vereinzelt massig, flaserig, geschiefert und bricht plattig. Er besteht aus Plagioklas, Biotit, Kalifeldspat, Quarz und wenig Hornblende. Vereinzelt können Hellglimmer, Sericit, Chlorit, Granat, Apatit, Cordierit, Ilmenit, Rutil, Zirkon, Monazit, Magnetit, Kalkspat, Hämatit, Andalusit und Sulfide auftreten.
Als Ausgangsgesteine werden Pelite und Grauwacken angenommen.
Außerdem kommen im Biotit-Plagioklas-Gneis Körper, Linsen und Lagen von Marmoren, Kalksilikaten, Amphiboliten, Hornblende-Gneisen und Metapeliten vor:
Marmor und Kalksilikat
Der Marmor besteht hauptsächlich aus Calcit und Dolomit; das Kalksilikat führt außerdem Diopsid, Grossular, Epidot, Plagioklas und Aktinolith. Als Ausgangsgesteine kommen marine Kalksteine und Mergel in Betracht. Das Gestein ist vermutlich im Kambrium entstanden (Wunderlich 2001).
Amphibolit
Der Amphibolit ist dunkelgrau bis dunkelgrün und klein- bis riesenkörnig (0,3-33 mm Korndurchmesser), oft massig und enthält Plagioklas, Hornblende, Biotit, Chlorit und Kalifeldspat. Vereinzelt sind auch Quarz, Epidot, Allinit, Chlorit, Titanit, Apatit, Zirkon, Ilmenit, Magnetit, Kupferkies und Eisenkies zu beobachten. Die Hornblendekristalle sind oft schwarz und vereinzelt zentimeterlang. Sie erzeugen eine Bänderung. Hornblende und Feldspat sind ungleichmäßig verteilt.
Metapelite
Die Metapelite werden nach der Monazit-U-Pb-Methode auf 330,3+-1,4 Ma datiert, der Höhepunkt der Metamorphose mit 5-7 kbar bei 690-750°C angegeben (Zeh et al., 2005).
Diorit-Gneis
Der Diort-Gneis grenzt im Süden an den Biotit-Plagioklas-Gneis an. Der Diorit-Gneis ist ein graues bis dunkelgraues Gestein. Er ist meist grobkörnig und besteht hauptsächlich aus Plagioklas, Hornblende und Chlorit und führt oft auch Quarz, Kalifeldspat, Biotit, Titanit, Apatit und Epidot.
Die Kristallisation des ursprünglichen Diorites wird nach der Zirkon-U-Pb-Methode auf 345,1+/-3,4 Ma datiert (Zeh et al., 2005).
Borntal-Intusiv-Komplex
Der Borntal-Intrusiv-Komplex befindet sich in der Mitte des Kristallins, rund um das Borntal. Man betrachtet ihn als Intrusion. Er ist nach Westen auf den Magmatisch-Metamorphen-Komplex aufgeschoben (Wunderlich, Zeh 2005).
Der Borntal-Intrusiv-Komplex besteht mit unscharfen Übergängen aus Granit, Granodiorit, Syenit-Gneis und untergeordnet aus Diorit und Ampibolit. Die Gesteine sind überwiegend metamorph überprägt und werden namtenlich oft um -Gneis ergänzt:
Granit und Granodiorit
Der Granit und der Granodiorit sind grau und bestehen aus Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Biotit, Muskovit und Chlorit.
Die Intrusion des Granits wird nach der Zirkon-U-Pb-Methode auf 337,1+/-0,5 Ma datiert (Zeh et al., 2005).
Syenit-Gneis
Der Syenit-Gneis ist rot, mittel- bis grobkörnig, körnig streifig, geschiefert, zeigt lokal ein augiges Gefüge und besteht aus Alkalifeldspat (Orthoklas, Mikroklin), Plagioklas, Quarz, Biotit, Chlorit und vereinzelt Hornblende. Daneben führt er in sehr kleien Mengen Plagioklas, Apatit, Titanit, Eisenkies, Zoisit, Serizit und Calcit. Das augige Gefüge wird durch die Alkalifeldspatkristalle erzeugt, die parallel zur Schieferung liegen. Die Alkalifeldspatkristalle sind bis zu 3 cm groß und zeigen Karlsbader Zwillinge. Der Plagioklas ist entmischt, die Hornblende ist reliktisch und der Biotit ist zu Chlorit umgewandelt. Den Syenit-Gneis betrachtet man als den Randbereich einer Aufschmelzungszone und ist durch eine Kontaktmetasomatose verändert.
Amphibolit
Der Amphibolit ist sehr dunkel und besteht aus grünschwarzer Hornblende (Amphibol), Plagioklas und Quarz. Unter dem Mikroskop löschen Quarz und Feldspat undulös aus. Makroskopisch ist jedoch keine Foliation zu erkennen. Der Amphibolit geht in Granodiorit über.
Bärenkopf-Komplex
Der Bärenkopf-Komplex liegt isoliert im ganz im Osten des Kristallins.
Granit
Der Granit ist hellgrau, mittel- bis grobkörnig und an der Oberfläche stark verwittert, zeigt ein schwaches Parallelgefüge und ein porphyrisches Gefüge. Er besteht aus Orthoklas, Plagioklas, Quarz, Biotit, sowie wenig Hellglimmer und führt Apatit und Chlorit. Der Kalifeldspat bildet bis zu 3 cm große Kristalle aus. Sie sind weiß bis grau und verwittern braun. Vereinzelt wurden Xenolithe - also Fremdgesteinseinschlüsse - beobachtet. Wegen der beiden hohen Anteile an Biotit und Hellglimmer, wird der Granit auch häufig Zwei-Glimmer-Granit genannt.
Granit-Gänge - wie im Hornblende-Gabbro ganz oben beschrieben - durchschneiden auch den Bärenkopf-Komplex.
Der Granit wird nach der Zirkon-U-Pb-Methode auf 337,0+/-2,7 Ma datiert (Zeh et al., 2005).
Zusammenfassung der Stratigraphie
Gesteine 43/54
