Eigg-Lava-Formation

Die Eigg-Lava-Formation ist nach ihrem Hauptvorkommen auf Eigg benannt. Der Name der Insel Eigg leitet sich vom Schottisch-Gälischen eige ab, dem Genitiv von eag mit der Bedeutung „Kerbe, Scharte, Einfurchung“.^[1] Gemeint ist hiermit die ausgeprägte Niederung, die durch die Mitte der Insel Eigg in Richtung Südosten verläuft.

 

Das Vorkommen der Eigg-Lava-Formation (Englisch Eigg Lava Formation) verteilt sich auf der Insel Eigg auf zwei Schwerpunkte: einmal im Norden östlich von Cleadale und entlang der Ostküste, sowie im Südwesten um den 393 Meter hohen An Sgùrr. Darüber hinaus erscheint die Formation auch auf der Insel Muck 5 Kilometer weiter im Südwesten. Sie setzt sich untermeerisch weiter fort und reicht in etwa noch 10 Kilometer südsüdwestlich von Muck. Selbst im Südwesten von Rùm 7 Kilometer im Nordwesten wird sie in Verwerfungstreppen angetroffen.

Die Eigg-Lava-Formation legt sich diskordant auf die Strathaird-Limestone-Formation der Oberkreide und auf die mitteljurassische Great Estuarine Group. Durch die Härte ihrer Laven schützt sie das unterlagernde Mesozoikum vor weiterer Abtragung. Die vulkanische Abfolge ist etwa 400 Meter mächtig und fällt sanft (mit 5 bis 10 °) nach Südwesten bis Süden ein. Das Liegende wird im Norden und Nordosten von gewöhnlich nur wenige Zentimeter dicken Tuffen gebildet. Im Hangenden kann sie im Südwesten von der Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation diskordant überdeckt werden. Nach Beendigung der Laventätigkeit wurde die Formation von basaltischen Gängen und untergeordnet auch Lagergängen intrudiert. Die Gänge streichen mehrheitlich in Südostrichtung. Sie sind älter als die Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation.

 

Die Unterscheidung in zwei hauptsächliche Vorkommensbereiche der Eigg-Lava-Formation spiegelt sich auch in ihrer Stratigraphie wider. So unterscheidet E. A. Allwright (1980) einen nördlichen Bereich von einem zentralen südlichen bis südwestlichen Bereich.^[2] Er unterteilt die beiden Bereiche, die sich so gut wie nicht miteinander korrelieren lassen, in folgende Gruppen (jeweils vom Hangenden zum Liegenden):

Nördlicher Bereich mit

• Upper Cleadale Group
• Middle Cleadale Group
• Lower Cleadale Group
• Basal Group.

Zentraler Bereich mit

• Cora bhienne Group
• Cnoc Creagach Group
• Brutach Dearg Group
• Glac an Dorchais Group
• Gleann Charadail Group
• Laig Group.

Der zentrale Bereich erreicht aufsummiert eine maximale Mächtigkeit von 430 Meter, der nördliche Bereich aber nur 290 Meter.

Vorauszuschicken ist, dass der stratigraphische Aufbau der Eigg-Lava-Formation neben dieser Zweiteilung generell sehr komplex ist, da die Lavaflüsse der einzelnen Gruppen oft nicht sehr weit aushalten und meist nur sehr schlecht korrelierbar sind (die einzige, sehr weit durchgehende Korrelationseinheit ist der so genannte Grey Rock – ein Mugearit im Liegenden der Lower Cleadale Group). Hinzukommen bemerkbare Mächtigkeitsschwankungen und unterschiedliche Fließrichtungen. Dies deutet auf eine Vielzahl individueller Ausflusszentren hin.

 

Die Eigg-Lava-Formation besteht petrologisch aus Olivin-führenden basaltischen Laven, in der Regel Alkaliolivinbasalten, es können aber auch weiter differenzierte Glieder wie Hawaiite und Mugearite auftreten. Zwei Mugearitströme etwa 50 Meter oberhalb der Basis (in der Basal Group) sind im Norden und Osten von Eigg zu beobachten. Beide zusammen sind bis zu 12 Kilometer lang. Ihre durchschnittliche Dicke von 8 bis 12 Meter deutet auf eine hohe Ausflussrate dieser bereits relativ zähen Magmen hin. Markante basaltische Hawaiitströme mit Feldspäten als Porphyroklasten finden sich im Hangenden. Insgesamt sind die basaltischen Gesteine von grauer bis schwarzer Farbe, welche rostbraun verwittern. Die Hawaiite und Mugearite sind sehr feinkörnige, differenzierte Gesteine und hellgrau gefärbt.

Einige der Lavaflüsse zeigen Fließbänderung, die normalerweise sehr regelmäßig und planar ausgebildet ist. In einigen Fällen werden jedoch Kontorsionen beobachtet, welche auf Turbulenzen während des Ausfließens hindeuten. Die Fließbänderung manifestiert sich in Korngrößenunterschieden und wird von einer deutlichen, parallelen Ausrichtung der Feldspäte begleitet. Gelegentlich können auch ausgelängte Vakuolen und Hohlräume eine Fließstruktur festlegen. Ausgefüllt werden die Hohlräume von Zeolithen, Kalzit und oft auch chloritischem Material.

Säulige Absonderung tritt nur in der Basal Group auf.

Eingekeilt zwischen die Laven sind dünne, jedoch massive, rote bis orangene, eisenreiche Ton- und Siltsteine, die teilweise pyroklastischen Ursprungs sind.^[3] Da diese Zwischenlagen wesentlich leichter erodierbar sind als die Laven, entstehen trappartige Geländestufen. Im Liegenden der Formation treten auch eingeschaltete, relativ feine Sedimentlagen auf, welche den Kornbereich nicht übersteigen. Fluviatile Sedimente sind selten, jedoch erscheint ein dünnes, und nicht weit aushaltendes, geröllführendes Konglomerat im Südosten der Insel auf der Brandungsplattform der einstigen Anlegestelle.

Die Alkaliolivinbasalte sind oft vollkommen aphyrisch ausgebildet. Es lassen sich aber gewöhnlich folgende Einsprenglinge (Phänokristalle) erkennen: Olivin, Plagioklas, Klinopyroxen und gelegentlich auch Spinell. Die Alkaliolivinbasalte sind allesamt an Kieselsäure untersättigt. Ihr SiO₂-Gehalt schwankt zwischen 45,0 und 49,5 Gewichtsprozent. Die Gesteine sind somit mafisch. Alkaliolivinbasalte machen 82 % der Lavaflüsse aus, wobei davon die Basalte mit Olivinphänokristallen allein 48 % stellen. Basalte mit Olivin und Plagioklas nehmen 12 % in Anspruch, mit Plagioklas allein 7 % und aphyrische Basalte 5 %. Die restlichen 28 % werden von anderen petrologischen Typen repräsentiert, wie beispielsweise Basalte mit Plagioklas und Klinopyroxen, mit Plagioklas, Olivin und Klinopyroxen, mit Plagioklas, Olivin, Klinopyroxen und Spinell, mit Olivin und Spinell sowie mit Olivin und Klinopyroxen.

Die Hawaiite sind in ihrem Erscheinungsbild sehr ähnlich, jedoch insgesamt aphyrischer. Ihr Plagioklas besteht aus Andesin. Im Vergleich zu den Alkaliolivinbasalten und den Mugeariten sind die untersättigten Hawaiite in ihrer geochemischen Zusammensetzung wesentlich variabler – mit einem SiO₂-Gehalt von 46,0 bis 53,5 Gewichtsprozent. Die Hawaiite können somit ins intermediäre Feld hineinreichen. Sie beanspruchen nur 6 % der Lavaflüsse.

Die Mugearite sind vorwiegend aphyrisch und können zusätzlich Orthopyroxen enthalten. Ihr Plagioklas ist in der Regel Oligoklas. Im Gegensatz zu sämtlichen anderen Basaltgesteinen, die alle untersättigt sind und in ihrer CIPW-Norm keine Quarzkomponente (Q) enthalten, können Mugearite übersättigt sein. Sie enthalten dann kein normatives Olivin mehr. Ihr SiO₂-Gehalt schwankt zwischen 53,6 und 54,4 Gewichtsprozent. Die Mugearite sind bereits intermediär. Sie beanspruchen 12 % der Lavaflüsse.

Angeführt sind die Hauptelementoxide (in Gewichtsprozent) für Alkaliolivinbasalte, Hawaiit und Mugearit:

Sämtliche Gesteine sind metaluminos mit Al/K+Na+Ca < 1 und Al/K+Na > 1 und liegen im Grenzbereich zwischen alkalischen und subalkalischen Gesteinen. Alle Proben bis auf den Mugearit sind an Kieselsäure untersättigt. Generell lässt sich eine Zunahme des SiO₂-Gehalts von Alkaliolivinbasalt nach Mugearit feststellen. Auch die Alkalien Na₂O und K₂O sowie P₂O₅ und Fe₂O₃ nehmen regelmäßig zu. Eine umgekehrte drastisch Abnahme manifestieren jedoch CaO und MgO, sowie etwas weniger ausgeprägt FeO. TiO₂ wächst erst in den differenzierten Laven an.

Normativ enthalten die Alkaliolivinbasalte keine Quarzkomponente q. Normatives Nephelin ne kann fehlen, dafür erscheint sodann Hypersthen hy (mit bis zu 11,4 Gewichtsprozent). Normatives Olivin ol ist reichhaltig vorhanden (14,6 bis zu 29,4 Gewichtsprozent). Beherrschend ist die Anorthitkomponente an, die bis 33,8 Gewichtsprozent erreichen kann. Ihr folgt normativer Albit ab mit bis zu 26,5 Gewichtsprozent. Normativer Diopsid di kann bis zu 28,9 Gewichtsprozent ausmachen. Die anderen Normminerale wie Orthoklas or, Apatit ap, Ilmenit il und Magnetit mt bewegen sich alle nur im einstelligen Bereich.

Bei den Hawaiiten fehlt q und meistens auch ne, das von hy vertreten wird. Hypersthen kann bis zu 16,3 Gewichtsprozent ausmachen, Olivin ol bis 23,5 Gewichtsprozent. Dominierend ist die Albitkomponente mit 30,9 Gewichtsprozent, die Anorthitkomponente erreicht 24,3 Gewichtsprozent. Die Orthoklaskomponente kann auf 12,1 Gewichtsprozent anwachsen.

Die Mugearite können mit bis zu 2,0 Gewichtsprozent quarznormativ sein. Sie enthalten keinerlei Nephelin ne mehr. Dafür erlangt Hypersthen hy bis zu 19,2 Gewichtsprozent. Normativer Olivin kann noch mit 2,0 Gewichtsprozent zugegen sein. Dominierend ist erneut die Albitkomponente mit bis zu 36,1 Gewichtsprozent, die Anorthitkomponente ist mit bis zu 13,2 Gewichtsprozent bereits recht niedrig. Die Orthoklaskomponente wächst sogar bis auf 19,4 Gewichtsprozent an.

Bei den Spurenelementen zeigen Barium, Chrom und Nickel recht hohe Werte. Beim Barium erreichen die Alkaliolivinbasalte 2886 ppm, die Hawaiite 877 ppm und die Mugearite 2213 ppm. Chrom registriert bei den Alkaliolivinbasalten mit 1497 ppm, bei den Hawaiiten noch mit 363 ppm und bei den Mugeariten jedoch nur noch mit 9 ppm. Vergleichbar ist Nickel mit 856 ppm in den Basalten, jedoch nur 150 ppm in den Hawaiiten und 21 ppm in den Mugeariten. Vergleichsweise hoch sind auch Strontium (990 ppm respektive 506 ppm und 715 ppm) und Zirconium (314 ppm respektive 281 ppm und 355 ppm). Auch Zink ist relativ angereichert (128 ppm respektive 199 ppm und 144 ppm).

Auf Muck konnte für die Eigg-Lava-Formation ein vulkaniklastischer Sandstein im Liegenden der Abfolge mittels der Argon-Argon-Methode auf 60,65 ± 0,07 Millionen Jahre datiert werden.^[4] Dieses Alter ist vergleichbar mit dem Alter der unteren Laven auf Mull (Mull Lava Field), es wird daher angenommen, dass außerdem eine Verbindung zum weiter südwärts gelegenen Lavafeld auf Mull bestand.^[5]

1. ↑ William J. Watson: The History of the Celtic Place-Names of Scotland. Birlinn ed., Nachdruck aus dem Jahr 2005, 1926. 
2. ↑ E. A. Allwright: The structure and petrology of the volcanic rocks of Eigg, Muck and Canna, N. W. Scotland. In: Diplomarbeit. Durham theses, Durham University, 1980 ([1] [PDF]). 
3. ↑ C. Henry Emeleus: Geology of Rum and the adjacent islands. In: Memoirs of the British Geological Survey (Scotland). Sheet 60, 1997. 
4. ↑ L. M. Chambers, M. S. Pringle und R. R. Parrish: Rapid formation of the Small Isles Tertiary centre constrained by precise 40Ar/39Ar and U–Pb ages. In: Lithos. Band 79, 2005, S. 367–384. 
5. ↑ J. A. Fyfe, D. Long und D. Evans: United Kingdom offshore regional report: the geology of the Malin–Hebrides sea area. HMSO for the British Geological Survey, London 1993.