Geology Reference
In-Depth Information
Kasten 4.14
Alteration
Als Alteration bezeichnet man die Veränderung des Neben-
gesteins durch hydrothermale Fluide (
»Porphyrstocks« und das Nebengestein der unmittelbaren
Umgebung - wird von großen Mengen magmatischer Fluide
bei sehr hoher Temperatur umgewandelt. Dabei nimmt das
Gestein Kalium aus dem Wasser auf. Der ursprüngliche Granit
besteht daraufhin fast nur aus Kalifeldspat und Biotit (mit
etwas Serizit, Chlorit und Quarz). An Erzmineralen kommen in
Äderchen und Poren vor allem Pyrit, Chalkopyrit und Bornit
vor.
Serizitisierung
(engl.
phyllic alteration
,
sericitic alteration
):
Serizit ist feinschuppiger Muskovit (ein Hellglimmer), der
durch die Reaktion von Kalifeldspat mit H
+
entsteht. Die ent-
sprechende Alterationszone enthält außerdem Chlorit (aus
der Umwandlung von Plagioklas, Pyroxen, Hornblende) sowie
Quarz und Pyrit. Diese Art von Alteration läuft bei einem
großen Temperaturbereich in felsischen Gesteinen ab, etwa in
Kupferporphyr, VMS-Lagerstätten und an mesothermalen
Gängen. Der Chloritgehalt kann graduell zunehmen und die
Alteration in Chloritisierung übergehen. An Erzmineralen
können neben Pyrit und Chalkopyrit auch Enargit, Fahlerze,
Bornit, Chalkosin und Sphalerit auftreten.
Chloritisierung:
Bildung von Chlorit, Serizit, Pyrit. Die Altera-
tionszone ist durch die grüne Farbe des Chlorits stark gefärbt.
Propylitisierung
(engl.
propylitic alteration
): In größerem Ab-
stand ist die Temperatur geringer und es ist, von geringen
Mengen an hydrothermalem Wasser abgesehen, nur erhitztes
Grundwasser vorhanden. Die Alteration ist weniger stark aus-
geprägt und ähnelt einer Metamorphose in der Grünschiefer-
fazies. Dabei werden Chlorit und Epidot (zusammen mit Mine-
Abb. 4.26). Diese kann
dezent sein und das Gestein nur etwas angewittert aussehen
lassen, sie kann das Gestein aber auch vollständig umwandeln,
sodass es nicht mehr wiederzuerkennen ist. Zum einen
wandeln sich Minerale unter Aufnahme von H
+
oder (OH)
-
aus
dem Wasser um, zum anderen kommt es zu einem Austausch
von Kationen (Metasomatose). Welche Reaktionen ablaufen,
hängt von der Zusammensetzung von Gestein und Fluid ab
und, da die jeweilige Stabilität der Minerale darauf beruht,
auch von Druck und Temperatur. Die Stärke der Alteration ist
auch noch von der durchströmenden Wassermenge pro
Gesteinsmenge abhängig. Alterationszonen können Hinweise
auf tiefer liegende Erze sein und sind daher wichtig bei der
Prospektion.
Durch Alteration verändert sich nicht nur das Gestein, sondern
auch das Fluid. Es kühlt ab, einige Reaktionen verändern den
pH-Wert (die Verwitterung von Feldspat neutralisiert Säuren),
andere den Redoxzustand und so weiter. Das wirkt sich wiede-
rum auf die Löslichkeit von Metallen aus und kann sogar die
Ausfällung von Erzen auslösen. Das Ganze ist ein dynamisches
System, das sich im Laufe der Zeit ständig verändert. Dabei
werden ältere Alterationen immer wieder durch neue über-
prägt. Oft bildet sich ein Halo mit einer typischen Zonierung
unterschiedlich alterierter Gesteine aus, deren genaue Geome-
trie jedoch in jeder Lagerstätte etwas anders ist (
.
.
Abb. 4.27).
Kalimetasomatose
(engl.
potassic alteration
): Das Zentrum
der Alterationszone eines Kupferporphyrs - die Spitze des
Abb. 4.26
Alterationszone mit Silizifizierung am Cerro Palla Palla (Peru). Die weiße Zone ist fast reines SiO
2
. © Gerhard Wörner.
6
