Basalt

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Basalt (Begriffsklärung) aufgeführt.

Basaltprismen am Gangolfsberg in der Rhön

Basaltsäulen am Svartifoss, Island

Kugelbasalt, ausgestellt im Basaltpark in Bad Marienberg.

Tholeiitbasalt in Þingvellir, Island

Lavafelder aus Alkalibasalt, Krafla, Island

Basalt ist ein basisches (SiO₂-armes) Ergussgestein. Es besteht vor allem aus einer Mischung von Eisen- und Magnesium-Silikaten mit Pyroxen und calciumreichem Feldspat (Plagioklas) sowie meist auch mit Olivin. Basalt ist das vulkanische Äquivalent zum Gabbro (Plutonit), der die gleiche chemische Zusammensetzung hat.

Der Streit um die Herkunft der Basalte im späten 18. Jh. im Lauf der Entstehung der Erde, auch Basaltstreit genannt, ist in ihrer geisteswissenschaftlichen Bedeutung fast gleichzusetzen mit dem Streit um das Heliozentrische Weltbild.^[1]

Wortherkunft

Das Wort Basalt ist von Plinius überliefert und wurde von Georgius Agricola mit seinem Werk De Natura Fossilium 1546 erneut verwendet, jedoch als „Fossil“. Abraham Gottlob Werner nutzt diesen Begriff 1787 als Gesteinsbezeichnung in seiner Beschreibung der verschiedenen Gebirgsarten, ohne damit eine genaue Definition über dessen mineralische Zusammensetzung vorzunehmen. Louis Cordier schränkt 1816 den Namen auf eine Zusammensetzung von Augit und Labradorit mit wechselnden Anteilen von Olivin ein. Karl Heinrich Rosenbusch formuliert 1887 eine Neudefinition.^[2][3]

Das Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache vermerkt, das Basalt seit dem 18. Jahrhundert im Deutschen nachweisbar sei^[4] und aus dem lat. basaltēs entlehnt wurde, das wiederum eine Verschreibung des griechischen βασανίτης [λίθος] (Probierstein, sehr harter Stein), basanítēs [líthos], „Prüfstein“ bzw. βάσανος, básanos, „Grabstichel-Stein“ ist. Das Wort hat seinen Ursprung möglicherweise^[4] im Ägyptischen. Der Petrograph Franz Loewinson-Lessing führt an, dass Basalt „eine der ältesten petrographischen Bezeichnungen ist“ und aus dem Äthiopischen stammt. Demnach soll bselt oder bsalt den Zustand gekocht bezeichnen. Ferner teilt er mit, dass nach Plinius dem Älteren die ersten genutzten Basalte aus Äthiopien kamen.^[5]

Als Diabas und Melaphyr werden geologisch alte Basalte bezeichnet, die außerdem eine leichte Veränderung ihres Gefüges und ihrer Mineralzusammensetzung durch Metamorphose erfahren haben.

Entstehung

Basalt entsteht bei der Aufschmelzung des Erdmantels, dünnflüssiges, SiO₂-armes Magma erkaltet an der Erdoberfläche oder im Ozean beim Austritt relativ schnell zu Basaltlava. Die Magmen haben bei ihrem Austritt in der Regel Temperaturen zwischen 900° C und 1200° C abhängig von ihrem Chemismus. Die Magma ist dabei in der Regel nicht zu 100 % flüssig, es befinden sich häufig auch Einschlüsse (Xenocryst) von Mineralen oder ganzen Gesteinen (Xenolith) mit einem höheren Schmelzpunkt darin, die beim Aufstieg mitgerissen wurden.

Plateaubasalt, entstanden bei der Öffnung des Nordatlantik, am Scoresbysund, Ostgrönland

Säulenbasalt auf Island in Kirkjubæjarklaustur

Basalt ist, betrachtet man sowohl die Festländer als auch den Grund der Meere, das Gestein mit der größten Verbreitung, davon wiederum bilden die nach der Ortschaft Tholey im Saarland benannten tholeiitischen Basalte den Hauptanteil der ozeanischen Kruste und etlicher Vorkommen der kontinentalen Kruste.

Nahezu alle tiefen Ozeanböden bestehen aus Basalt, der dort nur von einer mehr oder minder mächtigen Decke jüngerer Sedimente bedeckt wird. Entlang der weltumspannenden mittelozeanischen Rücken steigt die Lava empor und erzeugt durch die erkaltende Gesteinsschmelze neuen Ozeanboden zwischen auseinanderweichenden tektonischen Platten. Es gibt aber auch andere Entstehungsräume für marinen Basalt. Je nach Entstehungsort bezeichnet man den Basalt als

• MORB (mid ocean ridge basalt, an Spreizungszonen zwischen zwei ozeanischen Platten),
• CMB (continental margin basalt, an Subduktionszonen zwischen ozeanischer und kontinentaler Platte),
• IAB (island arc basalt, an Subduktionszonen zwischen zwei ozeanischen Platten) oder
• OIB (ocean island basalt, an Hot-Spots innerhalb einer Platte).

Die Basalttypen unterscheiden sich auf Grund der unterschiedlichen Entstehungsprozesse in ihrer chemischen Zusammensetzung.

Basalt kommt aber auch weit verbreitet auf dem Festland vor und ist meist an tektonische Schwächezonen wie etwa Grabenbrüche oder auf dem Festland auftretende Hot Spots gebunden. Es gilt die Regel: viel Basalt – wenig Rhyolith.

Erscheinungsbild

Säulenbasalt im Querschnitt

Basalt ist für gewöhnlich dunkelgrau bis schwarz. Er besteht zum größten Teil aus einer feinkörnigen Grundmasse. Gröbere, mit bloßem Auge zu erkennende Einsprenglinge sind relativ selten, können aber bei einigen Basaltvarietäten häufiger vorkommen.

Die Erscheinungsform erkalteter basaltischer Lava ist hauptsächlich von zwei Faktoren abhängig. Eruptierte Lava kühlt recht schnell aus zu einem zusammenhängenden Gesteinsgefüge, das je nach Temperatur und Gasgehalt als Pahoehoe-Lava oder als Aa-Lava erstarrt. Findet die Abkühlung jedoch verzögert statt, entstehen durch das Zusammenziehen nicht selten meterlange eckige Basaltsäulen (Säulenbasalt), die sich senkrecht zur Abkühlungsfläche bilden, bevorzugt mit einer hexagonalen (sechseckigen) Geometrie. Eine eher selten auftretende Erscheinungsform des Basaltes ist der Kugelbasalt, die man bevorzugt an Rändern von Basaltlagerstätten findet.

Zusammensetzung

Klassifikation der Basalte nach Mineralbestand

Alle Basalte haben eine basische Zusammensetzung, das heißt, sie sind arm an SiO₂. Vorherrschende Mineralgruppen sind Plagioklase (meist Labradorit) und Pyroxene, überwiegend als Augit. Olivine und Foide treten in einigen Basaltvorkommen auf; sie können aber auch fehlen. Auch Biotit und Hornblende können auftreten. Alkalifeldspat und Quarz kommen in Basalten hingegen nicht oder nur untergeordnet vor.

Alkalische Basalte zeichnen sich durch das Vorkommen normativen Nephelins aus, subalkalische Basalte hingegen besitzen kein normatives Nephelin, können aber dafür normativen Quarz ausweisen. Der Gesamtgehalt an Kaliumoxid (K₂O) und Natriumoxid (Na₂O) ist bei alkalischen Basalten höher.

Insgesamt erweisen sich Basalte von ihrer chemischen Zusammensetzung her als ausgesprochen variable Gesteine, was im Widerspruch zu ihrem recht einheitlichen Aussehen steht. Je nach Entstehungszone (siehe nachfolgenden Abschnitt) kann die Mineralzusammensetzung stark schwanken. Man unterscheidet daher nach ihrer chemischen Zusammensetzung mehrere Untertypen:

• Tholeiitbasalt – Plagioklas, Augit und (Ortho-)Pyroxen überwiegen. Diese Gruppe ist nach dem Ort Tholey im Saarland benannt, und diese Gesteine kommen vor allem im Saar-Nahe-Gebiet und bei Bozen sowie auf Ozeaninseln, nicht zuletzt auf Hawaii vor.
• Alkalibasalt und Alkaliolivinbasalt – mit Olivin und deutlichem Nephelingehalt. Alkalibasalte kommen vor allem in Mitteleuropa in der Eifel, der Rhön, der Lausitz/Schlesien, Nordböhmen und im Massif Central in Frankreich vor.^[6]
• Olivinbasalt – mit deutlichem Olivingehalt, kein Orthopyroxen.
• Feldspatbasalt – mit Feldspat als Einsprenglingen.
• als Basanite bezeichnet man mit dem Basalt eng verwandte Gesteine mit sehr großen Gehalten an Foiden und Olivin. Sie liegen daher in einem anderen Feld des Streckeisendiagramms.

Folgende Zusammenstellung gibt einen Anhaltspunkt für die chemische Zusammensetzung:

• SiO₂ um 50%
• Al₂O₃ um 20%
• FeO, CaO und MgO jeweils um 10%
• K₂O und Na₂O um 5%
• TiO₂ und Schwefelverbindungen in kleinen Mengen.

Basalt auf anderen Himmelskörpern

Basalt ist darüber hinaus ein häufiges Gestein auf allen terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Mars) und dem Mond. Auch viele Meteoriten besitzen die gleiche chemische Zusammensetzung wie Basalt. Mit ihrer Hilfe kann man Rückschlüsse auf die Entstehung unseres Sonnensystems ziehen.

Verwendung

Typisches Straßenpflaster in Lissabon (Basalt und Kalkstein)

Basalte werden für Massivbauten, Boden- und Treppenbeläge, Fassadenplatten, Grab- und Denkmäler und in der Steinbildhauerei verwendet. Darüber hinaus findet Basalt als Baustoff aufgrund seines druck- und verschleißfesten, schwer zu bearbeitenden, aber nicht zu spröden Charakters hauptsächlich für den Unterbau von Straßen und Bahngleisen Verwendung. Bis in die Jahre 1950/1960 wurde es als Mosaik-, Klein- und Großpflaster im Wege- und Straßenbau verarbeitet. Bis heute wird es im Garten- und Landschaftsbau als Pflaster (neu/gebraucht) immer wieder gern verwendet, durch Abrieb wird aber die Oberfläche glatt und bei Nässe rutschig. Als Beispiel sei der Blau- oder Hartbasalt (Foidit-Lava) genannt.

In der Nähe von Vulkanen werden auch Häuser aus basaltischem Gestein errichtet, was den Dörfern ein dunkles Gepräge gibt, z. B. Ortschaften in der Eifel (Mendig) und um den Ätna auf Sizilien. Für den Hauran im Süden Syriens sind Basaltbauten sehr typisch, die in der Bronzezeit errichtet wurden und wegen der Langlebigkeit des Materials oft mehrere Jahrhunderte, teilweise bis heute, bewohnt werden.

Seit Jahrhunderten werden Basaltkreuze an Wegepunkten aufgestellt. Zahlreiche historisch bedeutsame Basaltkreuze befinden sich vor allem im Raum Mayen in der Eifel.

Im Gebiet des östlichen Böhmischen Mittelgebirges (České středohoří) und bis zum Zittauer Gebirge sind in Dörfern und Kleinstädten vereinzelte Gebäude vorhanden, deren Sockelmauerwerk aus übereinandergelegten Basaltsäulen von annähernd gleicher Länge aufgebaut ist. Die Säulenköpfe bilden somit die Außenseite des Sockels, sofern er unverputzt ist. In manchen ländlichen Siedlungen haben sich auch einige wenige Gartenmauern in dieser Bauweise erhalten. Bemerkenswert ist dabei, dass sich Basaltsäulen nur unter sehr hohem Kraftaufwand quer spalten lassen.

Eine Sonderform stellt der sogenannte Sonnenbrennerbasalt dar, der leicht zerfällt und daher für viele technische Anwendungen ungeeignet ist. Die Ursache für den Zerfall liegt in seinem hohen Gehalt an Analcim, welches gegenüber der Verwitterung extrem anfällig ist.

• Basalt als Kulturgut
• 

  Romanische Kapitelle aus Londorfer Basaltlava: Vierung des Klosters Arnsburg

• 

  Mauerwerk: Paradies (Vorkirche) des in der Romanik gegründeten Klosters Arnsburg mit frühgotischen Fensterformen

• 

  Basaltkreuz in der Eifel aus dem Jahre 1751

• 

  Joseph Beuys pflanzte 7000 Eichen mit jeweils einem begleitenden Basaltstein in Kassel.

Der Basaltstreit

Columbia-River-Basalt, (heutige) USA

Der „Basaltstreit“ im späten 18. Jahrhundert war eine Auseinandersetzung um Weltanschauungen, Weltbilder und Welterklärungsmodelle. Sie ist als wichtiger Schritt im Rahmen der Prozesse zu bewerten, in deren Folge unser „modernes“ Weltbild und die „moderne“ Gesellschaft entstanden sind. Der Basaltstreit war eine vordergründig naturwissenschaftlich geführte Diskussion, die aber aus einer theologischen Fragestellung entstand. Auf seiten der „Neptunisten“, führend Abraham Gottlob Werner, blieb die Diskussion lange von den Schöpfungsberichten der Bibel gefärbt. Ausgehend vom Tohuwabohu, Moses 1:1–2: Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde. Und die Erde war wüst und leer, und es war finster auf der Tiefe; und der Geist Gottes schwebte auf dem Wasser. wurde die Entstehung des Basalts aus dem Urozean abgeleitet. Die „Plutonisten“, führend James Hutton setzten sich stärker bewusst vom biblischen Bericht ab und konnten sich letztendlich durchsetzen. Huttons Weltsicht war dabei keineswegs atheistisch, sondern deistisch – Gott hatte demnach die Welt nach seinem Plan eingerichtet, griff danach aber nicht mehr unmittelbar ein.^[7] Johann Wolfgang Goethe thematisierte den Streit in verschiedenen Werken sowie einer der von Eckermann festgehaltenen Diskussionen^[8], und 1827 in einem den USA gewidmeten Gedicht.

Natursteinsorten

• Londorfer Basaltlava Hessen, Londorf
• Mayener Basaltlava, ein Leucit-Tephrit (Rheinland-Pfalz, Mayen)
• Basaltite, ein Leucit-Tephrit (Italien, Bolsena)

Vorkommen von Basalt

Stich einer Basaltformation. Aus: Alberto Fortis, Della valle vulcanico-marina di Roncà nel territorio veronese. (1778)

Basaltfelsen bei Detunata Goală östlich von Bucium, Rumänien

Mitteleuropa

• Baden-Württemberg
  • Schwäbische Alb, im Bereich des Schwäbischen Vulkans
  • Hegau
  • Odenwald, Katzenbuckel (dort steht Basanit an)
• Bayern
  • Gangolfsberg
  • Kemnather Talkessel
  • Nördlicher Steinwald
  • Parkstein
  • Rhön
• Hessen
  • Vogelsberg; das größte zusammenhängende Basaltmassiv in Mitteleuropa
  • Hoher Meißner
  • Nüsttal in der Vorderrhön
  • Stoppelsberg
• Niedersachsen
  • Hoher Hagen Südniedersachsen
  • Berge Bramburg, Grefenburg und Backenberg um Adelebsen
• Sachsen
  • Scheibenberg (Westerzgebirge)
  • Bärenstein (Westerzgebirge)
  • Pöhlberg (Westerzgebirge)
  • Geisingberg (Osterzgebirge)
  • Wilisch (Berg) (Osterzgebirge)
  • Burgberg von Stolpen am Elbsandsteingebirge
  • Lausitzer Bergland
    • Landeskrone
    • Löbauer Berg
    • Kottmar
• Thüringen
  • Gleichberge
• Westerwald
  • Druidenstein (Grenze Siegerland/Westerwald)
  • Gegend um Bad Marienberg (Westerwald) mit dem Basaltpark und dem Stöffel-Park
  • Unkelstein
• Vulkaneifel
• Siebengebirge
• Österreich
  • Steiermark (Marktgemeinde Klöch)
• Slowenien
  • Übermurgebiet (Goričko)
• Tschechien
  • Böhmisches Mittelgebirge (České středohoří)
  • Lausitzer Gebirge (Luzicke hory)
  • Duppauer Gebirge (Doupovske hory)
  • Naturschutzgebiet Ryžovna
• Ungarn
  • Celldömölk
• Rumänien
  • Bucium

Außerhalb Mitteleuropas

• Giant’s Causeway, Nordirland
• Staffa, Schottland

• Frankreich
  • Département Ardèche, Cascade du Ray-Pic
  • Zentralmassiv
• La Gomera, Kanarische Inseln, Spanien
• Färöer
• Island
• Italien
• Schonen, Schweden
• Armenien
• Penghu, Taiwan
• Vietnam
• Kamerun, Lesotho und weitere afrikanische Länder
• Columbia Gorge (Washington/Oregon, USA)
• Mauritius

• 

  Basaltsteinbruch in Nordostbayern

• 

  Basalt: Herrenhausfelsen (Panska Skala) bei Kamenický Šenov/Steinschönau, Lausitzer Gebirge in Tschechien

• 

  Basaltsäulen auf dem Parkstein in Nordostbayern

• 

  Los Organos: Basaltsäulen auf La Gomera, Kanarische Inseln, Spanien

• 

  Basaltsäulen in Namibia

Siehe auch

• Liste der Gesteine
• Zeolithgruppe
• Basaltfaser

Literatur

• Walter Maresch, Olaf Medenbach: Gesteine. Hrsg. v. Gunter Steinbach. Neue, bearb. Sonderausgabe. Mosaik Verlag, München 1996. ISBN 3-576-10699-5
• Dietmar Reinsch: Gesteinskunde: In: Steinmetzpraxis. Das Handbuch für die tägliche Arbeit mit Naturwerkstein, hrsg. vom Bildungszentrum für das Steinmetz- und Bildhauerhandwerk. 2. überarb. Aufl., Ebner Verlag, Ulm 1994

Einzelnachweise

Weblinks

Commons: Basalt – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Basalt – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Basalt und Vorkommen im Mineralienatlas
• Basaltlava aus Mayen
• Mayen-Basaltsteinbruch, historische Gewinnung mit Kranen

Gestein des Jahres in Deutschland

Granit (2007) | Sandstein (2008) | Basalt (2009) | Kalkstein (2010) | Tuff (2011) | Quarzit (2012)