Geology Reference
In-Depth Information
nur aus frischem Basalt, der durch eine ausge-
prägte Wasserarmut gekennzeichnet ist, son-
dern durch die intensive Reaktion mit dem
Meerwasser auch noch aus Hydratmineralen
wie den Zeolithen, Chlorit und Amphibolen.
Diese Hydratminerale haben nur begrenzte
Temperatur- und Druckstabilitäten und somit
wird die subduzierte Ozeankruste nach und
nach Wasser abgeben, wenn Hydratminerale zu
wasserärmeren oder wasserfreien Mineralen
reagieren - ganz entsprechend dem, was wir
bei der prograden Metamorphose bereits be-
sprochen haben (Abschnitt 3.8.4 und 3.8.5).
Schematische, das heißt nicht stöchiometrisch
ausbalancierte Reaktionen, die bei der Dehy-
dratisierung von Ozeankruste eine Rolle spie-
len, sind z. B. (Abb. 3.49):
(Abb.3.99).DerEinflußderViskositätder
Schmelzen auf die Lage der Vulkankette über
Subduktionszonen wird in Abschnitt 3.9.3.2
diskutiert.
3.9.3.1.2 Die Entstehung granitischer
Schmelzen
Da granitoide Gesteine durch eine Vielfalt von
Prozessen und unter Beteiligung so vieler ver-
schiedener, auch hinsichtlich ihrer Hauptele-
mentzusammensetzung so variabler Quellen
gebildet werden, ist eine erschöpfende Behand-
lung dieses Themas hier nicht möglich. Dieser
AbschnittbeschränktsichaufdieGrundlagen
der Entstehung der Granite im engeren Sinne,
und setzt einen Schwerpunkt auf die in Mittel-
europa so verbreiteten S-Typ-Granite.
Bei der prograden Metamorphose Al-reicher
Metasedimentgesteine, also z. B. metamorpher
Grauwacken oder Tonsteine, wird bei etwa 650
bis 750 °C (abhängig vom Druck) die Hellglim-
merstabilität und bei etwa 800 bis 900 °C die Bi-
otitstabilität überschritten (Abb. 3.102).
KAl
3
Si
3
O
10
(OH)
2
+SiO
2
=
KAlSi
3
O
8
+Al
2
SiO
5
+H
2
O
Muskovit + Quarz = K-Feldspat +
Sillimanit/Andalusit + Wasser bzw.
Chlorit = Forsterit + Pyrop + Spinell + H
2
O
Lawsonit = Zoisit oder Grossular + Disthen +
Quarz oder Coesit + H
2
O
Serpentin (Antigorit) = Forsterit + Enstatit +
H
2
O
Zoisit = Grossular + Disthen + Coesit + H
2
O
Amphibol (K-Richterit) = Enstatit + Forsterit +
Phlogopit
Wie in den oben diskutierten Peridotiten kann
die Wasserabgabe bei der Zerstörung von
Chlorit und von Hornblende
Dehydratations-
schmelzen
produzieren. Unter Beteiligung die-
ser Aufschmelzung des teilweise hydratisierten
Basalts entstehen die andesitischen Schmelzen,
die für Inselbögen so charakteristisch sind. Da-
nebenspielenfürAndesiteaberauchAuf-
schmelzprozesse im über der abtauchenden
Platte liegenden Mantelkeil eine Rolle, die
durch die Wasserabgabe der abtauchenden
Platte gesteuert werden. Unterschiedliche Ent-
wässerungsreaktionen der abtauchenden Plat-
ten führen zur Wasserabgabe in unterschied-
lichen Tiefen und können somit die Breite der
Zone mit aktivem Vulkanismus über einer
subduzierten Platte erheblich vergrößern oder
gareinezwe teVulkanke tehervorbingen
NaAl
3
Si
3
O
10
(OH)
2
+SiO
2
=
NaAlSi
3
O
8
+Al
2
SiO
5
+H
2
O
Paragonit + Quarz = Albit + Aluminiumsilikat
(Andalusit oder Sillimanit) + Wasser
2KMg
3
AlSi
3
O
10
(OH)
2
+6SiO
2
=
3Mg
2
Si
2
O
6
+2KAlSi
3
O
8
+2H
2
O
Biotit+Quarz=Orthopyroxen+K-Feldspat+
Wasser.
Da Hellglimmer in diesen Gesteinen meist ei-
nen hohen Gehalt an Muskovit und einen nied-
rigen Gehalt an Paragonit haben, laufen zwar
die beiden Endgliedreaktionen (also mit Mus-
kovitundmitParagonit)ab,eswirdabermeist
deutlich mehr K-Feldspat als Albit gebildet.
Diese Reaktionen setzen das Flussmittel Was-
ser frei, und das Wasser aus der Muskovit-Ent-
wässerungsreaktion kann bei Drucken ober-
