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Titel
Porphyr,
Gruppe der gemengten kristallinischen Gesteine, umfaßt Felsarten von porphyrischer Struktur (s. Tafel »Mineralien u. Gesteine«, [* 1] Fig. 15) und vorwaltendem Feldspatgehalt. Beizuzählen sind ferner glasartige und halbglasige Gesteine (Pechstein, Sphärolithfels, Pechsteinporphyr), welche genetisch zu den Porphyren gehören und die Glaslaven des porphyrischen Magmas darstellen. Zu den Porphyren im engern Sinn rechnet man alle porphyrischen Gesteine, deren Feldspat wesentlich Orthoklas ist, während diejenigen, welche vorwaltend triklinisch kristallisierenden Feldspat (Oligoklas) enthalten, als Porphyrit (s. d.) bezeichnet werden.
Die wichtigsten Arten des Porphyrs sind:
1) Quarzporphyr (Felsitporphyr, Feldspatporphyr), eine dichte Grundmasse (Felsit), bestehend aus einem innigen Gemenge von Feldspat (Orthoklas) und Quarz, in der größere Individuen von Quarz und Orthoklas, seltener von Sanidin, Oligoklas und Glimmer liegen. Die Grundmasse ist bald sehr hart und von splitterigem Bruch (Hornsteinporphyr), bald zwar hart, aber matt und uneben im Bruch (Feldsteinporphyr), bald infolge beginnende Verwitterung (Kaolinisierung) weich, selbst erdig (Thonsteinporphyr).
Sie ist meist rotbraun, aber auch grün, braun, gelblich und grau gefärbt. Unter dem Mikroskop zeigen sich in der Grundmasse der meisten Quarzporphyre kleine Quarzteilchen neben dem Feldspat und häufig außerdem noch in verschiedener Menge eine nicht individualisierte Glasmasse. In derartigen Quarzporphyren tritt dann nicht selten eine Mikrofluktuationsstruktur ein, welche den Quarzporphyr als ein eruptives Gestein kennzeichnet. Oft zeigt sich die Grundmasse unter dem Mikroskop radialfaserig angeordnet und sphärolithisch konstruiert, eine Erscheinung, die auch makroskopisch auftreten kann und die Kugelporphyre liefert.
Die gewöhnlich nur erbsengroßen Kugeln von konzentrisch-schaliger oder radialfaseriger Struktur werden in einzelnen Fällen faust-, ja kopfgroß, sind dann meist aus einzelnen Lagen verschiedener Quarzvarietäten gebildet und umschließen in der Regel einen nur teilweise mit kristallinischem Kalkspat, Flußspat oder Eisenglanz ausgefüllten Hohlraum. Durchziehen die Grundmasse zahlreiche Poren, deren Wandungen gewöhnlich mit Quarzkristallen überkleidet sind, so entstehen drusige Varietäten (Mühlsteinporphyr).
Endlich kommen lagenförmige und gestreifte Texturen durch eine schichtenweise Sonderung der Bestandteile der Grundmasse (Platten-, Band-, Papierporphyre) vor. Unter den der Grundmasse in größern Individuen eingebetteten Mineralspezies treten Quarz und Orthoklas am häufigsten auf, ersterer in Körnern oder in sechsseitigen Doppelpyramiden kristallisiert, reich an Flüssigkeits- und Glaseinschlüssen, letzterer in einfachen oder in Zwillingskristallen.
Kommt neben Orthoklas noch Oligoklas vor, so ist dieser, wenn frisch, durch die Streifung seiner Spaltungsflächen, sonst aber auch durch seine größere Hinfälligkeit den Einflüssen der Atmosphärilien gegenüber zu erkennen: er ist meist schon matt und weich, während die benachbarten Orthoklase noch frisch erscheinen. Unter den seltenern Ausscheidungen erregt der Sanidin (nach andern nur ein sanidinähnlicher Feldspat) ein besonderes Interesse, weil diese Feldspatart im übrigen eine den neuern vulkanischen Gesteinen eigentümliche ist. Glimmer, meist schwarzer oder brauner, findet sich selten. Seiner chemischen Zusammensetzung nach ist der Quarzporphyr ein
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saures, an Silicium sehr reiches Gestein. Er enthält im Mittel 75 Proz. Kieselsäureanhydrid, 13,7 Thonerde, 11 Kali und Natron und 0,3 Proz. Kalk, entsprechend einer mineralischen Zusammensetzung aus 30 Proz. Quarz, 60 Orthoklas und 10 Proz. Oligoklas. Durch diese Zusammensetzung steht der Quarzporphyr in engem Bezug zu Granit unter den ältern, zu Quarztrachyt unter den jüngern Gesteinen. Mit dem Granit ist er mitunter (Bodegang im Harz) auch räumlich verknüpft, so daß in diesen Fällen Granit und Quarzporphyr nur zwei unter verschiedenen Verhältnissen gebildete Modifikationen desselben Magmas darstellen würden (vgl. Granit).
Der Quarzporphyr trägt, ebenso wie die übrigen Porphyre und die Porphyrite, alle Merkmale der Erhärtung aus feurigem Fluß, also die eines Eruptivgesteins, an sich: Fluidalstruktur, gangförmige Lagerung und solche in Decken und Strömen. Auch die Verknüpfung der Quarzporphyre mit vulkanischem Zertrümmerungsmaterial (Porphyrtuffen, Porphyrbreccien, s. d.) spricht für diese Ansicht. Nach den Lagerungsverhältnissen fällt die Zeit der Eruption für die meisten Quarzporphyre in die Steinkohlenperiode u. in die des Rotliegenden (s. Dyasformation); jedoch sind auch ältere und jüngere Ausbrüche, bis zum Lias herab, bekannt.
Die Verwitterung des Quarzporphyrs vollzieht sich gewöhnlich nur langsam und pflegt mit einer Zertrümmerung des Materials zu Blöcken und Gruß zu beginnen; in den letzten Stadien bildet das Gestein eine gewöhnlich bräunliche Thonkrume, mit Quarzkörnern und oft noch erkennbaren, aber stark kaolinisierten Feldspaten gemengt, während Kalisalze (aus den nur Orthoklas enthaltenden Quarzporphyren) oder solche mit Natron- und Kalksalzen (bei vorhandenem Oligoklas) ausgelaugt werden.
Reinen, als Porzellanerde verwendbaren Kaolin liefert der Quarzporphyr nur selten. Die Berg- und Felsformen des Quarzporphyrs sind häufig sehr grotesk; steil ansteigende, mit Schutt umkleidete Kegel oder schmale und scharfe Bergrücken sind die Regel. Von malerisch schönen Porphyrkuppen seien der Rheingrafenstein bei Kreuznach und der Giebichenstein bei Halle erwähnt. Man benutzt Quarzporphyr wegen seiner Härte als Beschotterungsmaterial und wegen seiner Politurfähigkeit, wie schon im Altertum, zu Kunstbauten, Säulen, großen Gefäßen. Übrigens wird er in letzterer Hinsicht von andern Porphyr- und Porphyritvarietäten noch übertroffen. Man findet ihn in ganz außerordentlicher Verbreitung, namentlich in Sachsen, Thüringen, dem Harz, Odenwald, Donnersberg und Schwarzwald.
2) Orthoklasporphyr werden Porphyrvarietäten genannt, bei denen der Quarz unter den größern Ausscheidungen nicht mehr vertreten ist, während die Grundmasse eine felsitische ist. Hierher gehört das Gestein aus dem Kirchspiel Elfdal in Norwegen, das man häufig verarbeitet sieht.
3) Felsitfels läßt sich am einfachsten als ein Quarzporphyr ohne alle Einschlüsse, also nur aus Grundmasse bestehend, definieren. Er ist mitunter räumlich mit Quarzporphyr verknüpft, indem er die Säume größerer Partien des letztern Gesteins bildet, tritt aber auch selbständig in Gangform auf. Er ist als eine unter besondern Verhältnissen entstandene Abkühlungsform des Quarzporphyrs aufzufassen. Vgl. Felsit.
4) Pechstein (Felsitpechstein, vgl. Trachytpechstein) ist glasartig erhärteter Quarzporphyr, steht also zu diesem in einem gleichen Verhältnis wie der Obsidian zum Trachyt (s. Pechstein).
5) Quarzfreier Orthoklasporphyr enthält Quarz weder in der rotbraunen oder braunen Grundmasse noch unter den sogen. Einsprenglingen. Die letztern sind vorwaltend Orthoklas, kleinere Kristalle von Oligoklas, mitunter Hornblende und Glimmer. Es zählen hierher die Rhombenporphyre aus dem südlichen Norwegen, nach den rhombisch erscheinenden Querschnitte der gewöhnlich stark zersetzten Orthoklaskristalle so benannt, Gesteine aus der Umgegend von Ilmenau in Thüringen und solche aus Tirol. Wegen der Abwesenheit freien Quarzes enthalten diese Gesteine nur 59-66 Proz. Kieselsäureanhydrid. Die Eruptionszeit der quarzfreien Orthoklasporphyre fällt in das Devon und die Periode der Steinkohlenformation.
6) Minette (Glimmerporphyr) zeigt Magnesiaglimmer und Orthoklas in feldspatiger Grundmasse eingebettet. Das gangartig in den Vogesen, dem Odenwald und Schwarzwald auftretende Gestein scheint seiner Eruptionszeit nach dem Rotliegenden anzugehören (vgl. Minette).