Methamorphe Gesteine Theorie Dynamische Erde 1 ETHZ
wichtiges zur Enstehung und Eigenschaften von Methamorphen Gesteinen ETHZ
wichtiges zur Enstehung und Eigenschaften von Methamorphen Gesteinen ETHZ
Einzelne metamorphe Fazies und ihre Druck- und Temperaturbereiche
- 1: Sub- Grünschiefer Fazies
- 2: Hornfels Fazies
- 3: Grünschiefer Fazies
- 4: Amphibolit Fazies
- 5: Granulit Fazies
- 6: Blauschiefer Fazies
- 7: Eklogit Fazies
Zusammenhang Wassergehalt und Metamorphosegrad
- Wassergehalt nimmt mit steigendem Metamorphosegrad ab.
- Kein Wasser bei sehr hohem Metamorphosegrad.
Zusammenhang Häufigkeit von Schichtsilikaten und Metamorphosegrad
- Nimmt mit zunehmendem Metamorphosegrad ab.
- Bei sehr hohem Metamorphosegrad keine Schichtsilikate
- Grund: Hoher Wassergehalt
Zusammenhang Häufigkeit von Amphibolen und Metamorphosegrad
- Nimmt von wenig bei mittlerem zu viel bei hohem Metamorphosegrad zu.
- Keine Amphibole bei sehr hohem Metamorphosegrad
Zusammenhand Häufigkeit von Granat und Metamorphosegrad
Nimmt von wenig bei mittlerem Metamorphosegrad stetig zu
Gefüge bei tiefem Metamorphosegrad
- Phyllit
- Abstand der einzenlen Schieferungsflächen sehr gering (mm- Bereich)
Gefüge bei mittlerem Metamorphosegrad
- Schiefer
- Bricht in mm- dünne Blätter
- Hauptsächlich blättrige Minerale (Glimmer, Serpentin, Tonminerale)
Gefüge bei hohem Metamorphosegrad
- Gneis
- Brechen in cm- dicke Blätter/ Bänder
- Haupstächlich Quarz und Feldspat
Gefüge bei sehr hohem Metamorphosegrad
- Fels
- Brechen in keiner bevorzugten Ebene
- Massige Textur
Metasomatose (Definition)
Umwandlung eines Gesteins vetrbunden mit einer Veränderung des Gesteinschemismus und einer Stoffumwandlung
Mineralparagenese
Vergesellschaftung von Mineralien in einem Gestein
Migmatit
- Gestein, das durch hochgradigen Metamorphose in der Granulitfazies teilweise aufgeschmolzen wurde.
- Aussehen: ähnlich einer Mischung aus Granit und Gneis
Idioblasten
- Minerale mit grosser Kristallisationskraft
- Eigene Form
Xenoblasten
Minerale mit geringer eigener Formenbegrenzung
Namensgebung bei Metamorphiten
- Minerale in zunehmender Häufigkeit + Gefüge
Viele Spezialnamen (z.B. Eklogit, Blauschiefer, Serpentinit)
Protolith von Metaultrabasika
Peridotit
Protolith von Metagranitoiden
Granit, Sandstein
Protolith von Metakarbonaten
Kalk, Dolomit
Protolith von Metapeliten
Ton, Schieferton
Protolith von Metabasika
Basalt, Mergel
Metamorphe Gesteine (Definition, Mechanismen)
- Entstehen durch Umwandlung vorhandener Gesteine im festen Zustand - Verursacht durch Zunahme von Druck und Temperatur und durch Reaktion mit Ionen oder Verbindungen, die durch Lösungen zugeführt werden -> Mineralreaktionen (Neu- oder Umbildung)
Protolith
Ausgangsgestein einer Metamorphose
Temperatur- und Druckbereich der Gesteinsmetamophose
- 150 – (650- 1000)°C (je nach Art des Protholithen) (darunter Diagenese, darüber Anatexis)
- 1 Bar – 2kBar
Faktoren der Metamorphose
- Temperatur (Überwindung der kinetischen Barriere, fördert Kristallisation und erhöht Korngrösse)
- Druck
- Stress (ungleicher Druck in verschiedene Richtungen, Aufgelöst in drei orthogonal stehende Hauptspannungsrichtungen σ1, σ2, σ3 -> Verformung)
Foliation (Aussehen, Spannungsverhältnisse)
σ1> σ2= σ3 , zeigt parallel verlaufende Flächen auf
Lineation (Aussehen, Spannungsverhältnisse)
σ1> σ2> σ3, zeigt Linien auf
Scherbewegungen (Metamorphose)
erfolgen entlang von Ebenen in Winkel zu σ1
Flüssigkeiten (Metamorphose)
- Führen zu Mineralreaktionen
- Beweis für existenz metamorpher Flüssigkeit:
- Flüssigkeitseinschlüsse
- Wässrige (H2O) oder Karbonat (CO2) Phasen
Metamorphosegrad
- Gibt qualitative Informationen über die Intensität der Metamorphose
- Ohne genaue Beziehung zwischen Druck und Temperatur
- Niedriggradige, mittelgradige und hochgradige Metamorphose
- Metamorphosealter kann nicht direkt bestimmt werden, nur Metamorphosegrad und somit der Höhepunkt der Metamorphose
- Gestein mit hohem Metamorphosegrad ist zuerst eine Reihe von Mineralgemengen durchlaufen
Indexminerale
- Markante Minerale, die zunehmende Grade der regionalen Metamorphose charakterisieren
- Zeigen an, was für Temperaturen geherrscht haben
Indexminerale niedriggradiger Metamorphite
- Chlorit
- Epidot
- Amphibol (ohne Al)
- Plagioklas (Albit)
Indexminerale mittelgradiger Metamorphite
- Chlorit
- Epidot
- Amphibol
- Granat
- Pyroxen
- Plagioklas
Indexminerale hochgradiger Metamorphite
- Granat
- Pyroxen
- Plagioklas (Anorthit)
Metamorphe Fazies
- Charakteristische Mineralvergesellschaftung in Metamorphiten
- Kennzeichnend für bestimmten Druck- und Temperaturbereich, dem das Gestein während der Metamorphose ausgesetzt war
Isograd (Metamorphite)
- Linie auf einer Karte, die den Ort anzeigt, wo ein bestimmtes Mineral zuerst erscheint oder ein Mineral aus der Mineralanordnung verschwindet.
- Begrenzen Zonen
Zone (Meatmorphite)
- Gebiet mit gleicher mineralogischen Zusammensetzung
- Werden von Isograden begrenzt
Regionalmetamorphose
- Grosse laterale Ausdehnung
- Unterteilt in 3 Unterarten
Orogene Metamorphose
- An konvergierenden Plattenränder
- Unterschiedliche Temperatur- und Druckverhältnisse
- An Subduktionszonen hohe Temperatur- und Druckverhältnisse in der subduzierten Platte (Hochdruckmetamorphose)
- Eine oder mehrere Episoden der Orogenese mit kombinierten erhöhten geothermischen Gradienten und Verformung (deviatorische Belastung)
Versenkungsmetamorphose
- In Bereichen ohne signifikante Deformation oder Orogenese.
- An grossen, relativ ungestörten Sedimentspalten, weit weg von aktiven Plattengrenzen (z.B. Mündungsgebiete grosser Flüsse
- Führt zu Veränderung des Gefüges und des Mineralbestandes der Sedimentgesteine
Hydrothermalmetamorphose
- Auch Meeresbodenmetamorphose genannt
- Chemischer Austausch zwischen Basalt und heissem Meerwasser
- Verlust von Ca und Si, Anreicherung von Mg und Na (metasomatischer Prozess)
- Beeinflusst ozeanische Kruste am Meeresboden
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Lernkarten
Gefüge bei hohem Metamorphosegrad
- Gneis
- Brechen in cm- dicke Blätter/ Bänder
- Haupstächlich Quarz und Feldspat
Gefüge bei sehr hohem Metamorphosegrad
- Fels
- Brechen in keiner bevorzugten Ebene
- Massige Textur
Metasomatose (Definition)
Umwandlung eines Gesteins vetrbunden mit einer Veränderung des Gesteinschemismus und einer Stoffumwandlung
Mineralparagenese
Vergesellschaftung von Mineralien in einem Gestein
Migmatit
- Gestein, das durch hochgradigen Metamorphose in der Granulitfazies teilweise aufgeschmolzen wurde.
- Aussehen: ähnlich einer Mischung aus Granit und Gneis
Idioblasten
- Minerale mit grosser Kristallisationskraft
- Eigene Form
Xenoblasten
Minerale mit geringer eigener Formenbegrenzung
Namensgebung bei Metamorphiten
- Minerale in zunehmender Häufigkeit + Gefüge
Viele Spezialnamen (z.B. Eklogit, Blauschiefer, Serpentinit)
Protolith von Metaultrabasika
Peridotit
Protolith von Metagranitoiden
Granit, Sandstein
Protolith von Metakarbonaten
Kalk, Dolomit
Protolith von Metapeliten
Ton, Schieferton
Protolith von Metabasika
Basalt, Mergel
