Suevite – Azuara und Rubielos de la Cérida

Suevite aus den Impaktstrukturen von Azuara und Rubielos de la Cérida (Spanien)

In den spanischen Impaktstrukturen mit einem bis zu 10 km mächtigen sedimentären Einschlaguntergrund wurden Suevite bisher in zwei verschiedenen Aufschlusssituationen angetroffen:

— als die sogenannte Basalbrekzie in der Azuara-Struktur und im Rubielos de la Cérida-Impaktbecken sowie

— als große Blöcke, die in einem temporären Steinbruch innerhalb einer Megabrekzie des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens  freigelegt wurden.

Der Name „Basalbrekzie“ bezieht sich auf ihre stratigraphsche Position an der Basis der ungestörten Postimpakt- (und post-alpidischen) Schichten. Die polymikte und ziemlich heterogene Brekzie ist bis zu 20 m Mächtigkeit aufgeschlossen und findet sich weit verbreitet in den Strukturen von Azuara und Rubielos de la Cérida, wo sie diskordant den alpidisch gefalteten und impakt-deformierten Schichten des Iberischen Systems (Iberische Ketten) auflagert (Abb. 1).

Abb. 1. Basalbrekzie (Suevit) diskordant über steil einfallenden Jura-Kalksteinen. Zentralbergkette des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens.

Sowohl paläozoische als auch mesozoische Gesteine bilden die matrix-gestützten Brekzienkomponenten. Sie sind eckig bis scharfkantig, aber gut gerundete Komponenten werden ebenso beobachtet, was mit den speziellen Bedingungen bei der Impakt-Brekziierung zusammenhängt. Häufig zeigen sie ausgeprägte Reaktionssäume im Kontakt mit der Matrix. Brekzien-Generationen (Brekzien-in-Brekzien), z.T. mehrfache, sind häufig. Die scharfkantig gebrochenen Klasten, besonders die Kalkstein-Komponenten, belegen eine unmittelbare Einbettung nach der Brekziierung und der Vermischung von paläozoischen und mesozoischen Komponenten. Ein charakteristischen Merkmal ist, dass die Suevit-Brekzien durch die Komponenten hindurch brechen, was mit einer extrem harten Matrix und außergewöhnlichen Zementierung zusammenhängt.

Die Matrix setzt sich aus Karbonat und (nach Röntgenfluoreszenz-Analyse) bis zu 10% SiO2 zusammen. Röntgenbeugungs-Analysen und Dünnschliff-Untersuchungen mit starker Vergrößerung konnten allerdings nur winzigste Spuren von Quarz und anderen Silikaten (z.B. Glimmer) nachweisen. Deshalb nehmen wir an, dass der Hauptteil des SiO2-Gehaltes in einer amorphen, fein in der Matrix verteilten Phase vorliegt. In seltenen Fällen kann man aber winzige Glaspartikel (Abb. 3) in Dünnschliffen von der Brekzienmatrix beobachten, und wir vermuteten, dass die amorphe Phase ebenfalls Glas ist. Das würde gut zu dem Modell von Kieffer & Simonds (1980) passen. Dieses Modell erklärt das offensichtliche Fehlen von Impakt-Schmelzkörpern bei Kratern mit einem sedimentären Untergrund. Die Autoren schließen, dass das riesige schock-produzierte Gasvolumen (aus Wasserverdampfung und Kalkstein-Dekarbonatisierung), das aus den Sedimenten frei wird, die Entstehung zusammenhängender Schmelzköper verhindert und stattdessen das schock-geschmolzene Material fein verteilt in alle Himmelsrichtungen bläst.

Wir merken ferner an, dass Dünnschliffe Schockeffekte in Form planarer Deformationsstrukturen (PDFs) und planarer Brüche (PFs) in Quarz zeigen, ebenso wie diaplektische Quarze. Mithin ist die Basalbrekzie als eine polymikte Brekzie mit Glas-Partikeln und geschockten Mineral-Bestandteilen ein typischer Suevit bzw. eine typische Suevit-Brekzie.

Es bleibt die Frage, ob die Basalbrekzie alternativ eher als ein Impakt-Schmelzgestein angesehen werden muss. Ein solches besitzt nach der IUGS-Nomenklatur (siehe die Diskussion hier: http://www.impaktstrukturen.de/impaktgesteine-impaktite/seite-impakt-schmelzen/) gemäß Definition eine Matrix, die aus einer schock-produzierten Schmelze hervorgegangen ist. Im Fall von Azuara/Rubielos de la Cérida würde das zutreffen, sofern sich die Matrix der Basalbrekzie überwiegend aus einer Karbonatschmelze kristallisiert hätte. Dazu merken wir an, dass regelmäßig Komponenten der Basalbrekzie beobachtet werden (wie Abbildungen weiter unten zeigen), die eine teilweise bis völlige Zersetzung erfahren haben und die ganz offensichtlich mit einem Fließen der Matrix der Basalbrekzie verknüpft sind. Tanja Katschorek (1990) hat diese Zonen detailliert analysiert, wobei sie die Existenz ursprünglicher Karbonatschmelze nachweisen konnte. Vorläufig bleibt der wahre Charakter des Basalbrekzien-Impaktits Gegenstand für Diskussionen, wie sie analog seit einiger Zeit auch für den Suevit des Ries-Kraters (Nördlinger Ries) geführt wird.

Abb. 2. Suevit (Basalbrekzie) bei Cucalón, Azuara-Impaktstruktur. Größte Abmessung 16 cm.

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Abb. 3. Glaspartikel im Suevit von Cucalón. In einer Karbonatmatrix befindet sich das Glasfragment mit Fließgefüge in einem kleinen Hohlraum, der mit Calcit-Kristallen ausgekleidet ist. Dünnschliffaufnahme, xx Polarisatoren und einf. pol. Licht; Bildbreite jeweils 240 µm.

Abb. 4. Suevit (Basalbrekzie) bei Cucalón. Man beachte das Fließgefüge und das weiße Matrix-Material, das kristallisierte Karbonatschmelze sein kann. Bildbreite ca. 14 cm.

Abb. 5. Suevit (Basalbrekzie) bei Cucalón, Azuara-Struktur. Das diffus erscheinende komponentenfreie weiße Matrix-Material könnte ursprünglich eine Karbonatschmelze gewesen sein. Bildbreite 18 cm.

Abb. 6. Suevit (Basalbrekzie) bei Cucalón. Bräunliche Varietät mit wenigen größeren Komponenten. Die Probe ist 10,5 cm breit.

Abb. 7. Suevit (Basalbrekzie) bei Cucalón; feinkörnige Varietät; Nahaufnahme in Abb. 8. 14 cm maximale Größe.

Abb. 8. Suevit; feinkörnige Varietät, Nahaufnahme (Bildbreite 2,5 cm). Man beachte die vielen gut gerundeten Komponenten, Fließgefüge und das verwaschene grau-weiße Matrix-Material. Es wird angenommen, dass die Matrix aus der Dekarbonatisierung/dem Schmelzen sowie Rekombination/Kristallisation karbonatischer Gesteine des Einschlaggebietes entstanden ist. Im strengen Sinne der Nomenklatur könnte diese Varietät dann auch eher ein Impakt-Schmelzgestein sein.

Abb. 9. Eine weitere Varietät des feinkörnigen Suevits von Cucalón mit einer rötlichen Matrix und sehr wenigen kleinstückigen Komponenten, die mehr oder weniger kontinuierlich in das Matrixmaterial übergehen. Größtes Maß der Probe 10,5 cm.

Abb. 10. Aufschluss mit dem massiv gebankten Suevit von Cucalón. Man beachte die steil einfallende Plattenklüftung, die möglicherweise ein Resultat der Abkühlung des Suevit-Körpers ist.

Abb. 11. Suevit, Azuara-Impaktstruktur (Spanien); Varietät von Portillo, s‘ Fuendetodos. Man beachte die Geist-Komponenten und die rudimentäre schwarze Kalkstein-Komponente mit einem offensichtlichen Schmelzfluss. Eine mikroskopische Analyse des hellen Materials durch Tanja Katschorek ergab eine Zusammensetzung aus Karbonat-Mikrolithen in Form von nadelförmigen Kristalliten mit büschelartigem Wachstum sowie dendritischen Kristalliten, was typisch für eine kristallisierte Karbonatschmelze ist.

Abb. 12. Suevit, Azuara Impaktstruktur; Varietät von Portillo, s‘ Fuendetodos. Man beachte das porphyrische Gefüge der klastischen Matrix. Dünnschliffaufnahme T. Katschorek, Breite 2 mm.

Abb. 13. Azuara-Impaktstruktur, bei Herrera de los Navarros: Polymikte suevitische Basalbrekzie, die aus paläozoischen und mesozoischen Komponenten zusammengesetzt ist. Die weißlichen Bereiche der Matrix dürften dekarbonatisierter Kalkstein und/oder Relikte einer karbonatischen Schmelze sein.

Abb. 14. Azuara-Impaktstruktur: Polymikte suevitische Basalbrekzie. Man beachte das Fließgefüge und die Sortierung der Komponenten, die vorzugsweise nach dem Fließen ausgerichtet sind. Die Rotfärbung vieler Kalkstein-Komponenten dürfte auf Erhitzung zurückzuführen sein. Aufschluss bei Monforte de Moyuela.

Suevit aus der Megabrekzie von Barrachina

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Abb. 15. Temporärer Steinbruch (für den Bau der Mudéjar-Autobahn) in der Megabrekzie von Barrachina, Rubielos de la Cérida-Impaktbecken. In diesem Bruch wurden riesige Blöcke aus Suevit freigelegt.

Abb. 16. Rubielos de la Cérida-Suevit aus dem Steinbruch der Abb. 15. Silikatische Schmelze konzentriert sich in den weißlichen, porösen Komponenten.

Mehr zu diesem Suevit steht hier: http://www.impaktstrukturen.de/maps/spain/die-rubielos-de-la-cerida-impaktstruktur/suevite-von-barrachina/

Weitere Beispiele für Suevite (Basalbrekzie) aus dem Rubielos de la Cérida-Impaktbecken

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Abb. 17. Suevite (Basalbrekzie); Randbereicch des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens bei Olalla. Man beachte das Fließgefüge und die heftigst zertrümmerten, dennoch kohärenten Komponenten

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Abb. 18. Suevit (Basalbrekzie); Rubielos de la Cérida-Impaktbecken bei Villafranca del Campo. Man beachte die stark zersetzen und blasigen Komponenten

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Abb. 19. Suevit (Basalbrekzie); Rubielos de la Cérida-Impaktbecken bei Fuentes Calientes (Aufschlussbilder in den Abb. 20, 21).

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Abb. 20. Der Suevit (Basalbrekzie) von Fuentes Calientes zeigt eine Wechsellagerung verschiedener Brekzienschichten (markiert in Abb. 21).

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Abb. 21. Wechsellagerung von Suevit-Schichten im Straßenaufschluss bei Fuentes Calientes.

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Abb. 22 – 24. Suevite (Basalbrekzie); Randbereich des Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens bei Olalla. Die Suevit-Varietäten stehen alle innerhalb eines Bereichs von wenigen Dekametern an.

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Abb. 23.

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Abb. 24.