Basalte

Basalte, Bezeichnung für die jüngeren, tertiären Vertreter der Diabase und Melaphyre, also kieselsäurearme (weniger wie 55%), dafür eisen-, kalk- und magnesiareiche Eruptivgesteine, die wesentlich Feldspat, Augit, Olivin und Magneteisen enthalten.

Als unwesentliche Gemengteile kommen Apatit, Hornblende, Biotit, Titaneisen, Glasbasis hinzu. Der Feldspat ist meist ein Kalk- oder Kalknatronfeldspat und tritt in den porphyrischen Abarten in frischem Zustand als glasglänzender Kristall in Tafeln und Leistchen hervor. Augit ist mit bloßem Auge meist schwer erkennbar; nur wenn er in großen Kristallen vorhanden ist, fleht man die schwarzen Augite deutlich. Der Olivin hat in frischem Zustand eine grünlichgelbe bis ölgrüne Farbe und ist meist leicht kenntlich. Im äußeren Ansehen sind die Gesteine, wenn frisch, ihres feinverteilten Eisenerzes (Magneteisen) wegen meist dunkel bis schwarz, oft porphyrisch mit aus einer feinkörnigen Grundmasse hervortretenden Einsprenglingen von Olivin, Feldspat oder Augit oder allen dreien zu gleicher Zeit. Die meist feinkörnige Grundmasse enthält dieselben Mineralien, jedoch gewöhnlich ohne Olivin, außerdem noch in vielen Fällen Glas (Basis) in den von den übrigen Gemengteilen nicht eingenommenen Zwischenräumen. Die nicht porphyrischen Basalte zeigen sich dem bloßen Auge als eine gleichmäßige, meist feinkörnige bis diente, dunkle Masse, Anamesite. Basalte, die keine Grundmasse besitzen, sondern ein mittel- bis grobkörniges Gefüge ohne deutliche Einsprenglinge werden als Dolerite bezeichnet. Zur sicheren Erkennung der einzelnen Gemengteile und zur genaueren Untersuchung bedarf man stets des Mikroskopes [2]. – In vielen Fällen, besonders dann, wenn sie Lavaströme bilden, zeigen sich die Basalte blasig, und wenn die Hohlräume mit nachträglich eingeführten Umwandlungsprodukten (Kalkspat, Zeoliten, Quarz u.s.w.) ausgefüllt sind, entstehen Mandelsteine, Basaltmandelsteine.

Die Basalte füllen Spalten und Risse in andern Gesteinen und Erdschichten aus, bilden also Gänge, oder aber sie stellen über den Aufdringungskanal geflossene Massen, Lavaströme in Form von Kuppen (Quellkuppen), Decken und Lagern dar. – Ihre Absonderung ist gewöhnlich eine sehr regelmäßig säulenförmige, besonders bei den eingepreßten Basalten (Gängen, Lagergängen) und bei den Kuppen. Die 0,10–0,50 m dicken Säulen sind meist vier- bis sechskantig, parallel oder zuweilen auch radial strahlig angeordnet und lösen sich in der Regel leicht voneinander ab; dünne Ausfüllungen von Zersetzungsprodukten (Kalkspat, Serpentin, Zeolithen) siedeln sich oft in den seinen Spalten zwischen den einzelnen Säulen an. Quer gegliederte Säulen geben kugelige Absonderungsformen. Plattige und plumpe Absonderung fehlt nicht.

Die Umwandlung und Verwitterung der Basalte besteht chemisch in der Oxydation des Eisens und Hydratisierung, Wegführung der Alkalien, Bildung kohlensauren Kalkes u.s.w.; es entstehen graue, rote und braune Farben, die Olivine verwandeln sich in Serpentin und endlich in Eisenerz, der Feldspat wird weiß und trübe, die Augite fallen wie die Olivine oft heraus oder verwittern zu Chlorit, Kalkspat und Quarz und das aufgelöste lockere Verwitterungsprodukt ist ein meist zäher, wenig durchlässiger, rostbrauner Lehm, der auch als Wackenton oder Basaltwache und, wenn eisenreich, als Basalteisenstein (Kieselsäure, Ton und Eisenhydroxyd) bezeichnet wird. Bei hohem Eisengehalt wird letzterer zur Eisendarstellung verwendet, während der Basaltlehm oder Wackenton wegen seiner Fruchtbarkeit zur Bodendüngung benutzt wird. Auch der Beauxit (s.d.) wird als ein Endprodukt der Verwitterung der Basalte angesehen. Der chemischen Zusammensetzung nach enthalten die Basalte [1] 42–55% SiO₂, 8–14% A1₂O₃, 3–10% Fe₂O₃, 4–13% FeO, 3–12% MgO, 4–13% CaO, 1–5% Na₂O, 0,5–3% K₂O. Das spez. Gew. schwankt zwischen 2,8 und 3,3. Die Härte der Hauptgemengteile ist 5–6. Durch starke Zerklüftung und Absonderung bilden sich, trotz eines geringen Vermögens, Wasser aufzunehmen, an der Sohle ausgedehnter und mächtiger Basaltdecken und -lager, wenn die Unterlage wenig durchlässig ist (Keuper, Röth, Tertiärton u.s.w.), nicht unbeträchtliche Quellen, die meist nachhaltig und zu Trinkzwecken gut geeignet sind, wenn die Basaltdecke bewaldet ist (Hessen, Rhön). Die Sickerwasser führen ziemlich viel Kalk in kohlensaurer Verbindung.

Die Verwendung des Basaltes erfolgt im allgemeinen im Straßenbau als Pflastermaterial und Kleinschlag; in wenigen Fällen wird er auch für rauhes Mauerwerk verwendet. Die natürlichen Basaltsäulen dienen vielfach als Eckenschutz, Straßengeländer und in großem[554] Maß zu Damm-, Ufer-, Bühnen- und Wasserbauten u.s.w. Die Verwendungsart hängt oft von der Form der Abänderung ab. Dünnplattige Absonderung verbietet die Benutzung für Großpflaster, erleichtert aber oft die Verwendung zu Kleinpflaster. Die glasreichen und dichten Abarten werden bei längerer Benutzung an den Köpfen der Pflastersteine meist sehr glatt und verursachen Ausgleiten des Hufes und Fußes. Die doleritischen Abarten haben diesen Nachteil nicht, nutzen sich aber leichter ab. Kleingeschlagen gibt Basalt ein sehr geschätztes Material für Unterhaltung von Fahrstraßen. Für Festungsbauten sind Basaltsäulen besonders geeignet [4]. Die Druckfestigkeit auf den Quadratzentimeter reicht bei dichten und im Korn gleichmäßig ausgebildeten Arten über 5000 kg. Die Wasseraufnahme beträgt bis zu 2% bei den kompakten Gesteinen. – Viele Basalte zeigen nach längerem, wochen- bis jahrelangem Liegen an der Luft und am Licht hellere, graue, mehr oder minder dicht beieinander liegende oder einander berührende Flecken, den sogenannten Sonnenbrand. Je nach der Entfernung der Flecken voneinander zerfällt ein solcher Basalt nach Wochen, Monaten oder Jahren zu einem kleinkörnigen, eckigen Grus. Die Verwendung solcher sonnenbrandiger Gesteine zu Pflastermaterial und Wasserbauten in gänzlich ausgeschlossen. Der Auswahl des Basaltes zu diesen Zwecken soll eine Untersuchung auf Sonnenbrand vorausgehen. Die Flecken rühren von größeren Körnern von Nephelin her, der die Neigung hat, an der feuchten Luft sich zu zersetzen unter Vergrößerung seines Volumens und hierbei das Gestein zu zersprengen. Der Sonnenbrand tritt bei Feldspat-, Nephelin- und Magmabasalten auf [5].

Man unterscheidet nach der mineralischen Zusammensetzung: Feldspatbasalt, Plagioklasbasalt, Basalt schlechtweg, mit wesentlichem Feldspat-(Plagioklas-)Gehalt neben Augit und Olivin. Eukrit wurde ein aus Kalkfeldspat (Anorthit) und Augit bestehender, von Salzsäure leicht angreifbarer Feldspatbasalt genannt. Durch das Hinzutreten von Nephelin und Leucit zu den wesentlichen Gemengteilen der Basalte gehen diese in Abarten über, die in manchen Fällen gar nicht mehr als zur Familie der Basalte gehörig betrachtet werden. Nephelintephrit oder Tephrit wird ein aus Feldspat, Nephelin und Augit bestehender Basalt genannt und Nephelinbasanit oder Basanit, wenn zu diesen wesentlichen Gemengteilen noch Olivin tritt. Tritt an Stelle des Nephelins der Leucit, so werden die Gesteine Leucittephrit und Leucitbasanit oder kurz Tephrit und Basanit genannt. Leucitdolerit ist eine ältere Bezeichnung für körnige Leucitbasalte. Diese Abarten des Basaltes sind nicht sehr verbreitet und technisch von geringer Bedeutung, ausgenommen der als Mühlsteinlava bezeichnete blasige Tephrit von Niedermendig und Mayen (Rheinprovinz), der zu allen Hoch- und Tiefbauten, sowohl als Häuflein wie für rauhes Mauerwerk, eine sehr bedeutende Verwendung und weiten Versand genießt. Das Gestein ist dunkelgrau, feinblasig, zellig und schaumig, bleibt stets rauh bei geringer Reibung, eignet sich also für Treppenstufen, Bürgersteige und Mühlsteine sehr gut, für stark benutzte Fahrstraßen weniger, wird aber neuerdings auch zu Brücken- und Wasserbauten, Sockeln und anderweitig im Hochbau in profilierten Formen ungewöhnlich viel verwandt. Ueber seine Wetterbeständigkeit fehlen noch Erfahrungen [3]. Es läßt sich in feuchtem Zustand gut bearbeiten und gibt wegen seiner leichten Mörtelaufnahme ein vorzüglich bindendes Mauerwerk. Druckfestigkeit 500–600 kg auf 1 qcm. Wasseraufnahme 5% und mehr. Wegen seines verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunktes ist es wenig feuerbeständig.

Literatur: [1] Kalkowsky, Elemente der Lithologie, Heidelberg 1886; Rinne, F., Gesteinskunde, Hannover 1901, S. 117. – [2] Rosenbusch, Mikrosk. Physiographie der massigen Gesteine, Stuttgart 1887; Zirkel, Lehrbuch der Petrographie, 2. Aufl., Leipzig 1894, Bd. 2. – [3] Koch, Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892; Dietrich, Die Baumaterialien der Steinstraßen, Berlin 1885. – [4] Stavenhagen, Mitteil. über Gegenstände des Artill. – und Geniewesens, Wien 1893, XXIV, 329–346. – [5] Leppla, Ueber den sogenannten Sonnenbrand der Basalte, Zeitschr. f. prakt. Geologie 1901, IX, 170.

Leppla.