Geology Reference
In-Depth Information
Gestein, durch Reaktionen ins Gleichgewicht
mit dem Fluid zu kommen und daher wird die-
ser Fall als
extern gepuffert
bezeichnet. Er ent-
spricht dem Pfeil Y in Abb. 3.39a. Es ist offen-
sichtlich, dass sich Forsterit in orogenen Mar-
moren nur bei externer Fluidkontrolle (H
2
O-
reich)
aus einem abkühlenden Pluton verbunden ist,
und dieses Fluid meist H
2
O-reich ist, werden
Brucit und Periklas regelmäßig vor allem in
heißen,z.B.monzonitischenKontaktaureolen
beobachtet (Abb. 3.36 in Kasten 3.11). Die Iso-
gradenabfolge (von kalt nach heiß) (Antigorit)-
Talk-Tremolit-(Diopsid)-Forsterit-(Periklas) ist
typisch für viele Kontaktaureolen weltweit.
Kontaktmetamorphe quarzreiche Calcitmar-
more haben - ähnlich den Verhältnissen bei
den Dolomitmarmoren - ein extrem erweiter-
tes Stabilitätsfeld für die regionalmetamorph
nur bei wasserreichen Bedingungen stabile
Phase Wollastonit (Abb. 3.38b). Es treten aller-
dings keine neuen Phasen hinzu, und bei ge-
ringen Drucken ist in Kontaktaureolen Diopsid
oder Wollastonit das typische Indexmineral
hochgradiger Zonen.
oder
bei
sehr
hohen
Temperaturen
(
G
800 °C) bildet.
Bei der Regionalmetamorphose eines Calcit-
Quarz-Gesteines mit wenig Dolomit (Abb.
3.39b) ist das Tremolitfeld kleiner, das Diopsid-
feld erheblich größer und das Forsteritfeld
komplett verschwunden. Dafür taucht Wollas-
tonit auf, der auch wieder überwiegend bei ex-
terner Fluidkontrolle oder in hoch temperier-
ten,granulitfaziellenGebietengebildetwird.
Neben Temperatur und Fluidzusammenset-
zung bestimmt also auch noch die modale Zu-
sammensetzung des Ausgangsgesteines die
metamorphen Vergesellschaftungen der Mar-
more. In orogenen Calcitmarmoren ist also
Diopsid das typische granulitfazielle Mineral,
sowie Wollastonit bei extrem wasserreichen
(d. h. extern gepufferten) Fluidzusammenset-
zungen, in Dolomitmarmoren ist es Forsterit
und bei Vorhandensein von Aluminium noch
zusätzlich Spinell. Bei der Gegenwart von
Fluor-reichen Fluiden wird Forsterit sowohl
in kontakt- als auch in regionalmetamorphen
Gebieten häufig von den F-reichen Endgliedern
der
Humitgruppe
(Norbergit, Chondrodit,
Klinohumit oder Humit) begleitet oder ersetzt.
Kommen wir nun zur
Kontaktmetamorphose
von Kalksteinen. Diese sieht wieder etwas an-
ders aus (Abb. 3.38), da man nun von kon-
stanten, niedrigen Drucken (0,5 - 3 kbar sind
für viele Kontakaureolen typisch) ausgeht. In
dolomitreichen Marmoren treten dann weitere
Minerale auf: Brucit (Mg(OH)
2
), Antigorit
(ein Serpentin, ca. Mg
6
Si
4
O
10
(OH)
8
)undPeri-
klas (MgO). Alle drei Minerale bilden sich nur
in extrem wasserreichen Fluidzusammenset-
zungen, während der Forsterit jetzt das typi-
sche Mineral über 600 °C geworden ist. Niedri-
ger Druck erhöht offenbar die Stabilität von
Olivin in Marmoren. Da Kontaktmetamorphose
häufig mit dem Zustrom großer Fluidmengen
3.8.4 Metamorphose von
Tonsteinen (Metapeliten)
Metapelite sind die metamorphen Äquivalente
von Tonsteinen, d. h. von Al-reichen klasti-
schen Sedimenten, die häufig auf Schelfgebie-
tenoderanKon inentabhängenabgelagert
werden. Gewöhnlich beobachtet man die - aus
Sicht der metamorphen Petrologie sehr nützli-
che - Assoziation dieser Metapelite mit Kalken
und Basalten. Metapelitische Gesteine sind die
am häufigsten zur Entzifferung einer tektono-
metamorphen Geschichte verwendeten Ge-
steine. Sie sind insbesondere nützlich, da sie
eine sehr genaue Temperaturaufschlüsselung
zulassen, die z. B. zum Erkennen von Tempera-
turgradienten in einem Gebiet führen können
(siehe auch Kasten 2.14). Hierfür kann man im
GeländewiederIsogradeauskartieren,wobei
der Biotit-in-Isograd, der Granat-in-Isograd,
der Staurolith-in-Isograd und der Sillimanit-
in-Isograd die wichtigsten sind. Zur Druckab-
schätzung sind Metapelite nur bedingt geeig-
net, da stark druckabhängige Reaktionen fast
völlig fehlen. Daher sind zur Druckbestim-
mung häufig Daten aus metabasischen Gestei-
nen des gleichen Gebietes nötig.
