Methamorphe Gesteine Theorie Dynamische Erde 1 ETHZ

erfolgen entlang von Ebenen in Winkel zu σ₁   

• Führen zu Mineralreaktionen
• Beweis für existenz metamorpher Flüssigkeit:
  • Flüssigkeitseinschlüsse
  • Wässrige (H2O) oder Karbonat (CO2) Phasen

• 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

• Markante Minerale, die zunehmende Grade der regionalen Metamorphose charakterisieren
• Zeigen an, was für Temperaturen geherrscht haben

• Chlorit
• Epidot
• Amphibol (ohne Al)
• Plagioklas (Albit)

• Chlorit
• Epidot
• Amphibol
• Granat
• Pyroxen
• Plagioklas

• Granat
• Pyroxen
• Plagioklas (Anorthit)

• Charakteristische Mineralvergesellschaftung in Metamorphiten
• Kennzeichnend für bestimmten Druck- und Temperaturbereich, dem das Gestein während der Metamorphose ausgesetzt war

• Linie auf einer Karte, die den Ort anzeigt, wo ein bestimmtes Mineral zuerst erscheint oder ein Mineral aus der Mineralanordnung verschwindet.
• Begrenzen Zonen

• Gebiet mit gleicher mineralogischen Zusammensetzung
• Werden von Isograden begrenzt

• Grosse laterale Ausdehnung
• Unterteilt in 3 Unterarten

• 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)

• 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

• 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

• Angrenzend an magmatische Körper
• Wärme des Magma dringt in kühles Nebengestein ein und verändert dieses
• In sehr grossen Druckbereichen möglich (auch sehr tiefe Drücke)
• Hornfels ist typisch

• An Bruchzonen
• Hohe Deformations- und Dehnungsrate
• Geringe Rekristallisation
• Entweder flache Störungszone mit Störungsbrekzie oder eine etwas tiefer gelegene Bruchzone mit dehnbarerer Strömunszone und Mylonit.

• Überwiegend feinkörniger Metamorphit mit Paralleltextur
• Entstand durch Zerscherung und Deformation, hervorgerufen durch tektonische Bewegung. (Z.B. an San Andreas Verwerfung)

• Meteoriten Krater
• Dynamische Metamorphose
• Durch Wärme und Stosswellen beim Einschlag
• Geografisch auf den Einschlagsort begrenzt.

• Zunahme des Metamorphosegrades mit der Zeit, da das Gestein mit der Zeit verschiedenen Bedingungen ausgesetzt war
• Ist endotherm (geschieht durch Temperaturzunahme)
• i.d.R. bleibt die minalogische Zusammensetzung nach dem Höhepunkt der Metamorphose glech

• Abnahme des Metamorphosegrades mit der Zeit durch Abkühlung und Erhohlung
• Von untergeordneter Bedeutung (flüchtige Elemente können leicht enfliehen, aber nicht leicht zurückkehren)

Sehr viel Mg, Fe, Ni, Cr

Viel Fe, Mg und Ca

Viel Al, K, Si

• Viel Ca, Mg, CO₂

Fast reines SiO₂

Viel Si, Na, K, Al

• Komplizierte Tektonik im Mittelmeerraum: alte ozeanische Kruste im schwarzen Meer, neues ozenanisches Becken um Sardinien, Korsika
• Alpen entstanden durch Kollision zweier kontinentaler Platten.
• Neben Orogenese auch Moho verdickt (keine Subduktion möglich, da kontinental!), bildet unterirdische Barriere. 

• 1: Sub- Grünschiefer Fazies
• 2: Hornfels Fazies
• 3: Grünschiefer Fazies
• 4: Amphibolit Fazies
• 5: Granulit Fazies
• 6: Blauschiefer Fazies
• 7: Eklogit Fazies

• Wassergehalt nimmt mit steigendem Metamorphosegrad ab.
• Kein Wasser bei sehr hohem Metamorphosegrad.

• Nimmt mit zunehmendem Metamorphosegrad ab.
• Bei sehr hohem Metamorphosegrad keine Schichtsilikate
• Grund: Hoher Wassergehalt

• Nimmt von wenig bei mittlerem zu viel bei hohem Metamorphosegrad zu.
• Keine Amphibole bei sehr hohem Metamorphosegrad

Nimmt von wenig bei mittlerem Metamorphosegrad  stetig zu

• Phyllit
• Abstand der einzenlen Schieferungsflächen sehr gering (mm- Bereich)

• Schiefer
• Bricht in mm- dünne Blätter
• Hauptsächlich blättrige Minerale (Glimmer, Serpentin, Tonminerale)