Mineralogische, geochemische und farbmetrische Untersuchungen an den Bankkalken des Malm 5 im Treuchtlinger Revier

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1 Erlanger Beitr.Petr. Min Abb., 5 Tab. Erlangen 1992 Mineralogische, geochemische und farbmetrische Untersuchungen an den Bankkalken des Malm 5 im Treuchtlinger Revier Von Frank Engelbrecht *) Zusammenfassung Bei den Bankkalken im Treuchtlinger Revier lassen sich verschiedene Zusammenhänge zwischen den Farbparametern, Mineralogie und der Geochemie erkennen. So scheint der Gehalt an Goethit bzw. Pyrit maßgebend für die blaue bzw. gelbe Färbung der Gesteine zu sein. Aber auch die unterschiedlichen Anteile an Silt- bzw. Tonfraktion beeinflussen diesen Sachverhalt nicht unerheblich. In den Remissionskurven finden die unterschiedlichen Farben ebenfalls ihren Niederschlag. Die besten Zusammenhänge erhält man über den Vergleich der geochemischen Daten mit dem L*-Wert des L*, a*, b*-systems. Hinsichtlich der Geochemie kann festgestellt werden, daß das Magnesium größtenteils im Gitter des Calcits gebunden ist, also Mg-Calcit vorliegt. Es zeigt sich auch die zu erwartende positive Korrelation der in den Rückstandsmineralen eingebauten Elemente, wie beispielsweise bei den Elementpaaren SiO 2 -Al 2 O 3 oder K 2 O-Rb. Durch die sich in der Siltfraktion befindlichen Minerale Goethit und Pyrit, welche die Proben "dunkler" erscheinen lassen, kann auch der annähernd lineare Zusammenhang zwischen dem Anteil der Fraktion > 2 µm und dem L*-Wert erklärt werden. 1. Einleitung Die Naturwerksteine des "Treuchtlinger Marmors" aus dem Malm 5 finden sehr vielseitige Verwendung, wie beispielsweise für Boden- und Wandfliesen oder Treppen. Bei den hier auftretenden Bankkalken handelt es sich um diagenetisch verfestigte, feinkörnige Kalke, welche zum Teil erheblich in ihren Farben variieren. Die Farbpalette reicht dabei von einem Grau-Blau bis hin zu einem Gelb-Braun. *) Anschrift des Autors: Dipl.-Min. Frank Engelbrecht, Institut für Geologie und Mineralogie, Universität Erlangen-Nürnberg, Schloßgarten 5a, D-8520 Erlangen.

2 16 Im Rahmen eines Forschungsvorhabens in Zusammenarbeit mit dem Industriezweckverband Juramarmor e.v. sollte für das betreffende Gebiet, dem sogenannten Treuchtlinger Revier, unter anderem ein Farbatlas erstellt werden. Dieser Farbatlas soll am Ende die mineralogischen, geochemischen und farbmetrischen Charakteristika aller im Treuchtlinger Revier vorkommenden Kalkbänke und Fugen enthalten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die einzelnen Bänke zweier komplett aufgenommener Profile des Malm 8 farbmetrisch zu charakterisieren sowie eventuelle Zusammenhänge der einzelnen Farbparameter mit der Mineralogie bzw. dem Chemismus der Gesteine zu überprüfen. Die farbmetrischen Untersuchungen wurde mittels eines Photometers, der Chemismus mit Hilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) sowie der Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) bestimmt. Darüber hinaus erfolgte im Profil Petersbuch eine Trennung der säureunlöslichen Rückstände in die Fraktionen >2µm und <2µm, also eine Trennung in Silt- und Tonanteil. Diese beiden Fraktionen wurden dann der röntgenographischen Phasenanalyse unterzogen. Gegenstand der Untersuchungen sind zwei komplett aufgenommene Profile in der Gegend östlich von Treuchtlingen, die Steinbrüche Petersbuch und Osterdorf. 2. Probenmaterial 2.1 Geographische und geologische Lage der Profile Die beiden oben genannten Profile gehören zu dem Gebiet der südlichen Frankenalb. Diese grenzt sich durch das Nördlinger Ries von der Schwäbischen Alb und durch einen Riffgürtel von der Mittleren Frankenalb ab. Der Bruch Petersbuch der Firma JUMA liegt ca. 800m nördlich der Ortschaft Petersbuch, der Bruch Osterdorf ca. 1km nördlich der Ortschaft Osterdorf. Der Treuchtlinger Marmor bildet einen eigenen Fazies-Bereich, in dem der oberste Malm y (Unter- Kimmeridge) und der Malm 5 (Mittel-Kimmeridge) weiträumig abgelagert wurde. Die etwa 40 m mächtige Abfolge von dickbankigen Kalken und wenigen Mergeln erstreckt sich lateral ca. 80 km und ist hauptsächlich zwischen Treuchtlingen und Dietfurt aufgeschlossen. Die Mehrzahl der Steinbrüche befindet sich einerseits im Gebiet um Treuchtlingen und andererseits im Raum Kaidorf-Petersbuch.

3 17 Auffallend im Treuchtlinger Marmor ist das Vorhandensein von mehreren charakteristischen Leithorizonten. Die Orientierung im Arbeitsgebiet erfolgte anhand dieser Leithorizonte und der im Laufe der Jahre immer weiter verbesserten Banknumerierung (SCHMIDT-KALER 1962). Letztendlich erhält man die nachfolgend beschriebene Leithorizonte: a) Delta-Basisbank (Nr. 1/2): mit einer Mächtigkeit von cm. In ihr häufig auftretende Schwämme sind häufig pyritisiert oder in Brauneisen umgewandelt. b) Knollige Lage (Nr. 2a): zwei ca. 10 cm dicke Bänkchen, welche durch einen relativ mächtigen Mergel getrennt werden. c) Geblümte Bank (Nr. 11): besitzt eine Mächtigkeit von ca. 135 cm. Im Falle auftretender Porosität wird sie auch als Travertin bezeichnet d) 3-Platten-Schicht (Nr. 12): sie folgt direkt über der Geblümten Bank, mit einer Dicke von etwa 80 cm. Bei dieser Bank läßt sich im Liegenden eine 10 cm starke und im Hangenden eine 20 cm starke Platte ausmachen. e) Untere Mergelplatte (UMP) (Nr. 19): cm mächtige Bank, welche von zwei dickeren Mergeln eingerahmt wird. Diese Mergel bilden im Aufschluß zwei tiefe parallele Rinnen, so daß die UMP als hervorragender Leithorizont zu gebrauchen ist. f) Obere Mergelplatte (OMP) (Nr. 25): ca. 70 cm starke Bank, die von zwei 20 cm-mergeln umgeben ist. Sie ist nicht so markant wie die UMP, da es sich hier um härtere Mergel handelt. Ein allgemeines Problem stellt die Festlegung des Wechsels vom Malm y zum Malm 5 dar. So wird diese Grenze meist mit dem Beginn des Treuchtlinger Marmors gleichgesetzt. Neuere biostratigraphischen Untersuchungen zeigen aber, daß die Grenze auf Höhe der Bank 9/10 verlaufen müßte (BANTZ 1970). Eine Klärung dieser Problematik würde hier allerdings zu weit führen, weshalb die Grenze mit dem Beginn des Treuchtlinger Marmors gleichgesetzt wird.

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