Porphyr

Porphyr, Ergußgestein von vorwiegend porphyrischer Struktur (s. Tafel »Mineralien und Gesteine«, Fig. 15). Zu den Porphyren im engern Sinne rechnet man alle porphyrischen Gesteine, deren Feldspat wesentlich ein Alkalifeldspat ist, während diejenigen, die vorwaltend Kalknatronfeldspat (Oligoklas) enthalten, als Porphyrit (s. d.) bezeichnet werden. Die wichtigsten Arten des Porphyrs sind: 1) Quarzporphyr (Felsitporphyr, Feldspatporphyr), ein Gestein mit einer dichten, meist rotbraun, aber auch grün, gelblich und grau gefärbten Grundmasse (Felsit), in der größere Einsprenglinge von Quarz und von Orthoklas oder von beiden, zuweilen auch solche von Sanidin, Oligoklas und braunem oder schwarzem Glimmer, seltener von Cordierit oder Pinit (Pinitporphyr) liegen. Die Grundmasse ist bald sehr hart und von splitterigem Bruch (Hornsteinporphyr), bald zwar hart, aber matt und uneben im Bruch (Feldsteinporphyr), bald pechglänzend und von kleinmuscheligem Bruch (Pechsteinporphyr), bald infolge beginnender Verwitterung (Kaolinisierung) weich, selbst erdig (Tonsteinporphyr). Unter dem Mikroskop erweist sich die Grundmasse der Quarzporphyre entweder als ein ganz kristallinisches Gemenge von kleinen Quarzkörnchen mit Feldspat (Mikrogranit), und in diesem Falle haben sich oft beide (Quarz und Feldspat) regelmäßig durchdrungen (Mikropegmatit) oder sind zu büschelförmigen, mehr oder weniger kugeligen Gebilden verwachsen (Granophyr), oder sie besteht ausschließlich oder neben dem Quarz und Feldspat aus einer bald rein glasigen (Pechsteinporphyre, Burophyre), bald kristallitisch und sphärolithisch (felsitisch) entglasten Basis (Felsophyre). In den Vitrophyren und Felsophyren findet sich nicht selten eine Mikrofluktuationsstruktur (s. Tafel »Gesteine«, Fig. 2). Die sogen. Platten-, Band- und Papierporphyre lassen in ihrer stark ausgeprägten Parallelstruktur schon mit bloßem Auge die Fluidalstruktur erkennen. Bei den sogen. Kugelporphyren oder Pyromeriden den ist die sphärolithische Ausbildung der Grundmasse auch makroskopisch sichtbar; die mehr oder weniger reichlich in der Grundmasse eingeschlossenen Kugeln (Sphärolithe) zeigen eine konzentrischschalige oder radialfaserige Struktur und werden gewöhnlich nur erbsengroß, aber in einzelnen Fällen auch faust-, ja kopfgroß und umschließen dann in der Regeleinen nur teilweise mit kristallinischem Kalkspat, Flußspat oder Eisenglanz ausgefüllten Hohlraum. Durchziehen die Grundmasse zahlreiche Poren, deren Wandungen gewöhnlich mit Quarzkristallen überkleidet sind, so entstehen drüsige Varietäten (Mühlsteinporphyr). Unter den der Grundmasse in größern Kristallen eingebetteten Einsprenglingen treten am häufigsten Quarz und Alkalifeldspat, bald zusammen, bald jeder für sich allein, auf, ersterer in abgerundeten Körnern oder in sechsseitigen Doppelpyramiden kristallisiert, reich an Glaseinschlüssen, letzterer in einfachen oder in Zwillingskristallen, zuweilen von wasserheller, sanidinartiger Beschaffenheit. Zuweilen kommt neben Alkalifeldspat auch noch Kalknatronfeldspat vor, der meist schon verwittert, matt und weich ist, während der Alkalifeldspat noch frisch erscheint. Fehlt der Quarz unter den Einsprenglingen, so nennt man den sonst dem Quarzporphyr chemisch gleich zusammengesetzten P. auch wohl Felsitporphyr (seltener quarzfreien P., Feldspatporphyr). Ein solcher P. ist das Gestein von Elfdalen in Schweden, das man häufig in schön polierten Steinen verarbeitet sieht. P. mit zahlreichen Einsprenglingen und oft ganz zurücktretender Grundmasse nennt man Kristallporphyr, dagegen Quarzporphyre ohne jegliche Einsprenglinge Felsitfels (Felsit, s. d.), wenn die im Bruch splitterige oder unebene, matte Grundmasse kristallitisch (felsitisch) entglast oder kristallinisch ist, oder Felsitpechstein (Pechstein, s. d.), wenn die Grundmasse rein glasig (amorph) und pechglänzend ist sowie einen muscheligen Bruch besitzt. Durch Auftreten spärlicher Einsprenglinge zeigen der Felsit und der Pechstein Übergänge in den Felsitporphyr, bez. Pechsteinporphyr. Alle diese Varietäten finden sich in großer Verbreitung besonders in Sachsen (Rochlitz, Zwickau, Meißen etc.), Thüringen, am Harz, im Odenwald, Schwarzwald, in Tirol bei Bozen etc. Der Quarzporphyr enthält im Mittel 75 Proz. Kieselsäure, 15–18 Tonerde und Eisenoxyd, 7–8 Kali und Natron, und bis 2 Kalk, Magnesia, Eisenoxydul (auch wohl etwas Wasser), entsprechend einer mineralogischen Zusammensetzung aus etwa 30 Proz. Quarz, 50 Alkalifeldspat und 20 Proz. Oligoklas. Demnach steht der Quarzporphyrin seiner chemischen Zusammensetzung dem Granit und Quarztrachyt sehr nahe. Mit dem Granit ist er mitunter (Bodegang im Harz) auch räumlich verknüpft, so daß er sich dann nur als eine unter andern Verhältnissen (auf schmalen Apophysen und in den randlichen Teilen der Granitmassive) erstarrte Modifikation desselben Magmas darstellt. Varietäten des Quarzporphyrs, in denen der Gehalt an Natron bei weitem größer ist als der an Kali, hat man als Quarzkeratophyr von den kalireichern Quarzporphyren im engern Sinne getrennt; während der Alkalifeldspat in den letztern vorwiegend Orthoklas ist, waltet in den Keratophyren, wie solche von Elbingerode, aus dem Sauerlande etc. bekannt sind, ein natronreicher Alkalifeldspat (Mikroperthit etc.) vor. 2) Quarzfreier Orthoklasporphyr (Orthophyr, quarzfreier P.) unterscheidet sich von dem sonst ähnlichen Quarzporphyr wesentlich durch das Fehlen oder Zurücktreten des Quarzes als Einsprengling und in der Grundmasse. Er enthält demgemäß durchschnittlich nur 57–65 Proz. Kieselsäure. Die Einsprenglinge sind vorwaltend Alkalifeldspat, weniger häufig Oligoklas, daneben mitunter Hornblende, Augit und Biotit. Es zählen hierher Gesteine aus der Umgegend von Friedrichroda in Thüringen, aus den Südvogesen, aus dem Vizentinischen und besonders die sogen. Rhombenporphyre aus dem südlichen Norwegen, nach den rhombisch erscheinenden Querschnitten der natronreichen Alkalifeldspäte so benannt. Durch ihren Natronreichtum nähern sich die letztern Gesteine den Bostoniten, gangförmig vorkommenden, trachytähnlichen Gesteinen von Boston, Brasilien etc., und den Keratophyren, d. h. den mehr Natron als Kali und im Zusammenhang damit natronreiche Alkalifeldspäte statt des Orthoklas enthaltenden Orthophyren, wie solche namentlich aus dem Devon der Lahn- und Lennegegend (Lahnporphyr, Lenneporphyr), aus dem Harz und dem Fichtelgebirge bekannt sind. Die Quarzporphyre und die Orthophyre tragen alle Merkmale eines Eruptivgesteins an sich: Fluidalstruktur, Vorkommen in Gängen, Decken und Strömen sowie Verknüpfung mit Porphyrbreccien und Porphyrtuffen (s. d.), sowie häufig unregelmäßige, säulige und pfeilerförmige Absonderung (s. Tafel »Absonderung der massigen Gesteine«, Fig. 2). Ihre Eruption ist besonders in der Zeit der Karbonformation und des Rotliegenden (s. Dyasformation) erfolgt; jedoch sind auch ältere und jüngere Ausbrüche, bis zum Lias hinauf, bekannt. Die Verwitterung der Porphyre vollzieht sich meist nur langsam. Sie pflegt mit einem Zerfall des Materials in Blöcke und Gruß zu beginnen; in den letzten Stadien bildet der P. eine gewöhnlich bräunliche Tonkrume, mit Quarzkörnern und oft noch erkennbaren, aber stark kaolinisierten Feldspaten gemengt, während Alkali- und Kalksalze ausgelaugt sind. Reinen, als Porzellanerde verwendbaren Kaolin liefert der Quarzporphyr nur selten; doch sind die berühmten Kaolinablagerungen bei Meißen aus Pechstein und P. hervorgegangen. Die Berg- und Felsformen des Porphyrs sind häufig sehr grotesk; steil ansteigende, mit Schutt umkleidete Kegel und Kuppen (s. Tafel »Bergformen I«, Fig. 2, und Tafel »Wüstenbildungen I«, Fig. 2) oder schmale und scharfe Bergrücken sind die Regel. Von malerisch schönen Porphyrfelsen seien der Rheingrafenstein bei Kreuznach und der Giebichenstein bei Halle erwähnt. Man benutzt den P. wegen seiner Härte als Beschotterungsmaterial und wegen seiner Politurfähigkeit, wie schon im Altertum, zu Kunstbauten, Säulen, großen Gefäßen.