Basalt

Basalt ist ein basisches (SiO2-armes) Ergussgestein. Es besteht vor allem aus einer Mischung von Calcium-Eisen-Magnesium-Silikaten (Pyroxene) und calcium- und natriumreichem Feldspat (Plagioklas) sowie meist auch Olivin.

Basalt ist das vulkanische Äquivalent zum Gabbro (Plutonit), der zwar die gleiche chemische Zusammensetzung hat, aber tief in der Erdkruste aus einem Magma vergleichsweise langsam auskristallisierte und nicht nach Austritt an der Erdoberfläche relativ rasch zu Basalt erstarren konnte.

Die um 1800 geführte Auseinandersetzung über die Herkunft der Basalte, auch Basaltstreit genannt, entwickelte sich zu einem weltanschaulichen Grundsatzdisput zwischen Neptunismus und Plutonismus.

Historisches und Namensherkunft 
Das Etymologische Wörterbuch der deutschen Sprache vermerkt, dass Basalt seit dem 18. Jahrhundert im Deutschen nachweisbar sei und aus dem lateinischen  entlehnt wurde. Dieses lateinische Wort findet sich, unter Berufung auf die Naturalis historia Plinius des Älteren, bei Georgius Agricola in seinem Werk De Natura Fossilium (1546). Agricola bezeichnet damit unter anderem das säulig geklüftete Gestein, aus dem der natürliche Felssockel und die Mauern der Burg Stolpen bestehen.

Wahrscheinlich geht das Wort basaltes aber auf einen mittelalterlichen Transkriptionsfehler des Plinius-Textes zurück, in denen er ansonsten die latinisierte Version des griechischen Gesteinsnamens  (Prüfstein, sehr harter Stein) nutzt. Das griechische Wort hat seinen Ursprung möglicherweise im Ägyptischen. Der russische Petrograph Franz Loewinson-Lessing führt in seinem Lexikon an, dass Basalt „eine der ältesten petrographischen Bezeichnungen“ sei und ganz ursprünglich aus dem Äthiopischen stamme. Demnach soll basal (oder bselt oder bsalt, wörtlich: ‚gekocht‘(?)) soviel wie ‚eisenführendes Gestein‘ bedeuten. Ferner heißt es bei Loewinson-Lessing, dass laut Plinius dem Älteren die ersten Basalte aus Äthiopien kamen. Ob es sich bei der Region wirklich um Äthiopien und bei diesen Gesteinen wirklich (ausschließlich) um Basalt im heutigen Verständnis gehandelt hat, ist allerdings fraglich. Der US-amerikanische archäologische Geologe James A. Harrell postuliert, Plinius basanites sei identisch mit dem ägyptischen Bechen-Stein (engl. bekhen-stone), der eine Metagrauwacke ist, die im Wadi Hammamat vorkommt und dort auch abgebaut wurde. Tatsächlich sind sowohl Basalt als auch Grauwacke (relativ) feinkörnige, sehr harte, gräuliche und bräunlich verwitternde Gesteine, die bei fehlenden typischen Gefügemerkmalen (speziell bei Basalt die säulige Klüftung) im Aufschluss ohne optische Hilfsmittel durchaus leicht zu verwechseln sind. Aufgrund dieser Unklarheiten in den Plinius’schen Schriften können Agricola als Erstbeschreiber der Gesteinsart Basalt im heutigen Verständnis und der Felssockel der Burg Stolpen als Typlokalität dieser Gesteinsart gelten.

Abraham Gottlob Werner charakterisiert Basalt in seiner 1787 erschienenen Beschreibung der verschiedenen Gebirgsarten als „gemengte Bergart“, die neben der „Hauptmasse“ (mangels einer Methode für die Gesteinsmikroskopie seinerzeit noch nicht in ihre mineralischen Bestandteile auflösbar) „gewöhnlich Hornblende-Krystalle und Krisolithkörner, selten Zeolith“ enthalte. Louis Cordier schränkte 1816 den Namen auf eine Zusammensetzung von Augit und Labradorit mit wechselnden Anteilen von Olivin ein. Karl Heinrich Rosenbusch formulierte 1887 eine Neudefinition.

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. Das 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.

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 ozeanischen Spreizungszonen),
 CMB (continental margin basalt, an Ozean-Kontinent-Subduktionszonen),
 IAB (island arc basalt, an ozeanischen Subduktionszonen) oder
 OIB (ocean island basalt, an Hot-Spots innerhalb einer tektonischen 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: Wo sich viel Basalt befindet, gibt es wenig Rhyolith.

Erscheinungsbild und Eigenschaften 

Basalt ist für gewöhnlich dunkelgrau bis schwarz. Da er vulkanisch entsteht, besteht er aufgrund der schnellen Abkühlung 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 Pāhoehoe-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 Basalts ist der Kugelbasalt, die man bevorzugt an Rändern von Basaltlagerstätten findet.

Oft weist Basalt ferromagnetische Eigenschaften auf, da er geringe Anteile von Magnetit enthalten kann.

Zusammensetzung 

Alle Basalte haben eine basische, also SiO2-arme Zusammensetzung. Vorherrschende Mineralgruppen sind Plagioklase (meist Labradorit) und Pyroxene, überwiegend der Klinopyroxen Augit. Olivine und Foide treten in einigen Basaltvorkommen auf, vereinzelt auch Biotit und Hornblende. Alkalifeldspat und Quarz kommen in Basalten hingegen nicht oder nur untergeordnet vor.

Alkalische Basalte zeichnen sich durch das Vorkommen normativen Nephelins und einen höheren Gehalt von Alkalien (Na) relativ zu Si und Al 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-Bergland 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.
 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 %
 Na2O um 5 %
 K2O um 0,3 % bis 2,5 %
 TiO2 und Schwefelverbindungen in kleinen Mengen.

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

Vorkommen von Basalt

Mitteleuropa 
 Deutschland
 Baden-Württemberg
 Schwäbische Alb, im Bereich des Schwäbischen Vulkans
 Hegau
 Odenwald, Katzenbuckel (dort steht Basanit an)
 Bayern
 Gangolfsberg
 Kemnather Talkessel
 Nördlicher Steinwald
 Reichsforst (Fichtelgebirge)
 Parkstein
 Pechbrunn
 Rhön
 Hessen
 Vogelsberg; das größte zusammenhängende Basaltmassiv in Mitteleuropa
 Hoher Meißner
 Nüsttal in der Vorderrhön
 Stoppelsberg
 Hoher Habichtswald
 Gudensberger Kuppenschwelle
 Beselicher Kopf
 Niedersachsen
 Hoher Hagen Südniedersachsen
 Berge Bramburg, Grefenburg und Backenberg um Adelebsen
 Bühren Südniedersachsen
 Nordrhein-Westfalen
 Stein (Eitorf), Rhein Sieg Kreis
 Desenberg
 Siebengebirge
 Sachsen
 Erzgebirge
 Bärenstein (Mittleres Erzgebirge)
 Geisingberg (Osterzgebirge)
 Hirtstein (Mittleres Erzgebirge)
 Pöhlberg (Mittleres Erzgebirge)
 Scheibenberg (Mittleres Erzgebirge)
 Wilisch (Osterzgebirge)
 Lausitzer Bergland
 Landeskrone
 Löbauer Berg
 Kottmar
 Sächsische Schweiz
 Cottaer Spitzberg
 Großer Winterberg
 Hausberg
 Heulenberg
 Kleiner Winterberg
 Raumberg
 Westlausitzer Hügel- und Bergland
 Burgberg von Stolpen
 Gickelsberg bei Lohsdorf
 Thüringen
 Gleichberge
 Westerwald
 Druidenstein (Grenze Siegerland/Westerwald)
 Gegend um Bad Marienberg (Westerwald) mit dem Basaltpark und dem Stöffel-Park
 Unkelstein
 Bornkasten (bei Nomborn unterer Westerwald, Nahe A 3)
 Vulkaneifel
 Siebengebirge
 Österreich
 Steiermark (Marktgemeinde Klöch) – Basaltsteinbruch Klöch
 Burgenland (Pauliberg)
 Slowenien
 Übermurgebiet (Goričko)
 Tschechien
 Böhmisches Mittelgebirge (České středohoří)
 Lausitzer Gebirge (Luzicke hory)
 Duppauer Gebirge (Doupovske hory)
 Naturschutzgebiet Ryžovna
 Ungarn
 Celldömölk
 mehrere Bergformationen im Tapolca-Becken nördlich des Plattensees, mit u. a. Badacsony, Szent György-hegy
 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
 Azoren
 Porto Santo
 Italien
 Russland, Putorana-Gebirge im mittelsibirischen Bergland
 Schonen, Schweden
 Armenien
 Penghu-Inseln, Taiwan
 Vietnam
 Kamerun, Lesotho und weitere afrikanische Länder
 Columbia Gorge (Washington/Oregon, USA)
 Mauritius
 Jejudo
 Namibia

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 

 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.
 Auch für Mühlsteine mittlerer Qualität wurde Basalt verwendet, in der Eifel (Mendig) etwa. Der mögliche Durchmesser richtete sich nach der Dicke der Basaltsäulen.
 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, welcher sehr leicht verwittert.

Basaltstreit 

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. Aufseiten 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 schließlich 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. Johann Wolfgang Goethe thematisierte den Streit in verschiedenen Werken sowie einer der von Eckermann festgehaltenen Diskussionen, und 1827 in einem den USA gewidmeten Gedicht:

Den Vereinigten Staaten

Amerika, du hast es besser
Als unser Continent, das alte,
Hast keine verfallene Schlösser
Und keine Basalte.
Dich stört nicht im Innern,
Zu lebendiger Zeit,
Unnützes Erinnern
Und vergeblicher Streit.
…

Siehe auch 
 Liste der Gesteine
 Zeolithgruppe
 Basaltfaser
 Dolerit

Literatur 
 Johannes Baier, Jan-Michael Lange & Peter Suhr (2023): Vom Basanit zum Basalt und wieder zurück: Die Vulkanitkuppe von Stolpen. Freib. Forsch.-H. C 561, 271–277.
 Walter Maresch, Olaf Medenbach: Gesteine. Hrsg. v. Gunter Steinbach. Neue, bearb. Sonderausgabe. Mosaik Verlag, München 1996, ISBN 3-576-10699-5.
 Walter Maresch, Hans-Peter Schertl, Olaf Medenbach: Gesteine. Systematik, Bestimmung, Entstehung. 2., vollständig neu bearb. Auflage, Schweizerbart, Stuttgart 2014, ISBN 978-3-510-65285-3.
 Dietmar Reinsch: Gesteinskunde: In: Steinmetzpraxis. Das Handbuch für die tägliche Arbeit mit Naturwerkstein, hrsg. vom Bildungszentrum für das Steinmetz- und Bildhauerhandwerk. 2., überarb. Auflage. Ebner Verlag, Ulm 1994, ISBN 3-87188-138-4.

Weblinks 

 Basalt und Vorkommen im Mineralienatlas
 Mayen-Basaltsteinbruch, historische Gewinnung mit Kranen
 Konrad Lindner: Basalt. SWR2. 28. Juli 2015 (Podcast)

Einzelnachweise 

Vulkanisches Gestein
Vulkanischer Naturwerkstein