Vorlesung Allgemeine Geologie - …erdwissenschaften.uni-graz.at/.../AllgemeineGeologie11.pdf · Definition der Metamorphose Umwandlung im festen ZustandUmwandlung im festen Zustand

Vorlesung Allgemeine Geologie

Teil 11Prof. Eckart Wallbrecher

SS 2005Mo – Mi 8.15 – 9.00 Uhr

MetamorphiteMetamorphite

Kreislauf der Gesteine

nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Definition der MetamorphoseUmwandlung im festen ZustandUmwandlung im festen Zustand

Phasen-UmwandlungPhasen-Umwandlung

Muskowit + QuarzMuskowit + Quarz Sillimanit + Orthoklas + WasserSillimanit + Orthoklas + Wasser

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + SiO2KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + SiO2 Al2SiO5 + KAlSi3O8 + H2OAl2SiO5 + KAlSi3O8 + H2O

Paragenese AParagenese A Paragenese BParagenese B

abhängig von Druck (p) und Temperatur (T)abhängig von Druck (p) und Temperatur (T)

ansteigend:ansteigend: progradprograd (Dehydrierung)(Dehydrierung)

absteigend:absteigend: retrogradDiaphthoreseretrogradDiaphthorese

Beispiel für retrograde Metamorphose

Umwandlung von Granat in ChloritUmwandlung von Granat in Chlorit

Mineralphasen200 400 600 800 °C

0

1

2

3

4

5

6kbar

200 400 600 800 °C0

1

2

3

4

5

6kbar

Al2SiO5Al2SiO5

AndalusitAndalusit 3.1 g/cm33.1 g/cm3univariantes Gleichgewicht

invarianterPunkt

DisthenDisthen

3.6 g/cm33.6 g/cm3

SillimanitSillimanit

3.2 g/cm33.2 g/cm3

Gibbsche Phasenregel:p+f=k+2

Metamorphose und Temperaturgradienten

p –T-Pfad200 400 600 800 °C

0

1

2

3

4

5

6kbar

200 400 600 800 °C0

1

2

3

4

5

6kbar

progradprograd

retro-gradretro-grad

Versenkungs-Metamorphose

p

T

Basalt/GabbroBasalt/Gabbro

BlauschieferBlauschiefer

EklogitEklogit

Regional-Metamorphose

p

T

Basalt/GabbroBasalt/Gabbro

GrünschieferGrünschiefer

AmphibolitAmphibolit

Regional-Metamorphose

p

T

TonsteinTonstein

PhyllitPhyllit

GlimmerschieferGlimmerschiefer

GneisGneis

Kontakt-Metamorphose

p

T

TonsteinTonstein KnotenschieferKnotenschiefer HornfelsHornfels

umgezeichnet nach Press & Siever, 1995, (Spektrum Lehrbücher)

TexturenZunahme der Metamorphose

Zunahme der Korngröße

Ausgangs-gestein

Ausgangs-gestein

TonsteinTonstein

SchichtungSchichtung Transversal-SchieferungTransversal-Schieferung

TonschieferTonschiefer

kristallineSchieferungkristallineSchieferung

Glimmer-Schiefer

Glimmer-Schiefer

BänderungBänderung

GneisGneis

Die Index-MineraleRegional-Metamorphose (G. Barrow, 1912)Regional-Metamorphose (G. Barrow, 1912)

Aus Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Isograden

Aus Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Die Barrow-Zonen in Schottland

Mineralfazies

Pentii Eskola, 1914Pentii Eskola, 1914Aus Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

metamorphes Verhalten der Gesteinefazies-empfindliche Gesteinefazies-empfindliche Gesteine

fazies-unempfindliche Gesteine (monomineralische Gesteine)

fazies-unempfindliche Gesteine (monomineralische Gesteine)

SandsteinSandstein QuarzitQuarzit

KalksteinKalkstein MarmorMarmor

TonsteinTonstein GlimmerschieferGlimmerschieferPhyllitPhyllit GneisGneis

BasaltBasalt GrünschieferGrünschiefer AmphibolitAmphibolit

fazies-unempfindliche Gesteine

QuarzitQuarzit

KalksteinKalkstein

SammelkristallisationSammelkristallisation

Migmatite

partielle Schmelzenpartielle Schmelzen AnatexisAnatexis

archäische Migmatite (Kola Halbinsel)archäische Migmatite (Kola Halbinsel)

Nomenklatur der Migmatite

PaläosomPaläosom

NeosomNeosom

LeukosomLeukosom

MelanosomMelanosom

Dynamo-Metamorphose

Scherzonen in der südlichen Böhmischen MasseScherzonen in der südlichen Böhmischen Masse

Scherzonen-Gesteine

1) spröde Deformation: Kataklasit

1) spröde Deformation: Kataklasit

2) duktile Deformation: Mylonit

2) duktile Deformation: Mylonit

Kornzerkleinerung

Kern-Mantel-TexturenKern-Mantel-Texturen

AltkornNeukorn

Nomenklatur der Mylonite

Proto-MylonitProto-Mylonit

MylonitMylonit

Ultra-MylonitUltra-Mylonit

> 50% Klasten < 50% Matrix> 50% Klasten < 50% Matrix

50 – 10% Klasten 50 – 90% Matrix50 – 10% Klasten 50 – 90% Matrix

< 10% Klasten > 90% Matrix< 10% Klasten > 90% Matrix

Pseudotachylithe

GesteinsglasGesteinsglas

InjektionsadernInjektionsadern

„fossile Erdbeben“„fossile Erdbeben“