Übungen zur Allgemeinen GeologieÜbungen zur Allgemeinen GeologieNebenfach

Thema : Metamorphe Gesteine

Geologisches Umfeld gder Kontinentalen Tiefbohrung (KTB)

Metamorphose

Metamorphe Gesteine

Exogene Prozesse

Veränderungder Gesteine im festen Zustand

Endogene Prozesse

im festen Zustand durch Zunahme von Druck und Temperatur

Metamorphose

Press & Siever 2004

Ursachen der MetamorphoseUrsachen der Metamorphose

D k• Druck

• TemperaturTemperatur

• Fluide

Metamorphose

Gefügeänderungen

• Umkristallisation vorhandener Minerale

• Mineralreaktionen vorhandener Minerale• Mineralreaktionen vorhandener Minerale

• Neukristallisation von Mineralen (Blastese →

Bild P h bl t )Bildung von Porphyroblasten)

• Einregelung von Mineralen, die eine

Längserstreckung haben

• Drucklösung und -fällung

Metamorphose

Umkristallisation vorhandener Minerale

MFossil führendes Karbonat Marmor

feinkörnigFossilien erkennbar

grobkörnigrekristallisiert,Fossilien weg

Aus Press & Siever 2003

g

Metamorphose

Mineralreaktion vorhandener MineraleMineralreaktion vorhandener Minerale

Kaolinit + 2 Quarz → Pyrophyllit + H2O

Temperatur sensitiveReaktionen

Wasserabgabe = Dehydrierung

aus Bahlburg & Breitkreuz 1998

Metamorphose

aus Bahlburg & Breitkreuz 1998

Neukristallisation von MineralenBlastese → Bildung von Porphyroblasteng p y

Granat-PorphyroblastIn Granulit

aus Skript Stosch et al. 2004

Metamorphose

Ein egel ng on länglichen Mine alenEinregelung von länglichen Mineralen

GlimmerGlimmer

Aus Press & Siever 2003 Staurolith

Metamorphose

D cklös ng nd Fäll ngDrucklösung- und Fällung

Lösung

FällungFällung

Metamorphose

Arten der MetamorphoseArten der Metamorphose

• Versenkungsmetamophose• Versenkungsmetamophose

• Regionalmetamorphose

• Kontaktmetamorphose

• Dynamometamorphose• Dynamometamorphose

• Hydrothermal-Metamorphose

• Schockmetamorphose

Metamorphose

Metamorphose und PlattentektonikWechselwirkung zwischen Lithophäre und Astenosphäre Wechselwirkung zwischen Lithophäre und Astenosphäre führen zur Bildung metamorpher Gesteine

Metamorphose

Aus Press & Siever 2003

Metamorphe Fazies

Aus Skript Stosch et al.

A: thermischer Gradient um flach intrudierende Plutone (z.B. Inselbogen)B: thermischer Gradient der kontinentalen Kruste (Orogenese)

Metamorphose

C: thermischer Gradient im Bereich von Subduktionszonen

Änderung der mineralogischen Zusammensetzung von BasaltZusammensetzung von Basalt

Aus Press & Siever 2003

Metamorphose

Siever 2003

Mineralparagenesen aus verschiedenen Ausgangsgesteinen Ausgangsgesteinen

Fazies Minerale Mineraleaus Tonstein aus Basaltaus Tonstein aus Basalt

Grünschiefer Muskowit, Chlorit, Albit, Epidot, Quarz Albit ChloritQuarz, Albit Chlorit

Amphibolit Muskowit, Biotit, Amphibol, Granat, Quarz, Albit, Plagioklas, Q , , gStaurolith, Kyanit,Sillimanit

G lit G t Silli it C i h PGranulit Granat, Sillimanit, Ca-reicher Pyroxen,Albit, Orthoklas, Ca-reiche PlagQuarz, Biotit

Eklogit Granat, Na-reicher Na-reicher Pyroxen, Pyroxen, Qz / Coesit, GranatKyanit

Metamorphose

Kyanit

Metamorphosearten und metamorphe

F iFazies

Aus Frisch & Meschede 2007

Metamorphose

Aus Frisch & Meschede 2007

Typische Hochdruckgesteine

Blauschiefer-fazielles Gesteinfazielles Gestein(Glaukophan + Granat)

Eklogit(Omphazit + Granat)

Aus Skript Stosch et al.

Metamorphose

Aus Skript Stosch et al. 2004

Typische Hochtemperaturgesteine

HornblendeHornblende-garbenschiefer(Hbl-Poikiloblasten, hl d l bichl, epd, qz, plag, bio

in Matrix)

MigmatitMigmatit(helle Lagen = Leukosom: fsp, qzDunkle Lagen = Dunkle Lagen Melanosom: bio

Aus Skript Stosch et al

Metamorphose

Aus Skript Stosch et al. 2004

KontaktmetamorphoseKontaktmetamorphose

Sandstein und Kalkstein Tonschiefer

Aus Press &

Metamorphose

Siever 2003

Indexminerale, Grad

Metamorphose Metamorphose

Aus Grotzinger et al. 2008

und Fazies beschreiben Metamorphose

Metamorphose Metamorphose

Klassifikation von foliierten Metamorphiten

Tonstein

Metamorphose

Aus Press & Siever 2003

Metamorphite mit Foliation

Tonschiefer

mit Foliation

Phyllit

Gneis

Glimmerschiefer

Metamorphose

http://www2.vscc.cc.tn.us/svinson/geo100/metamorphic.html

Metamorphite ohne Foliation(granoblastisch)(g )

Metamorphose

http://www2.vscc.cc.tn.us/svinson/geo100/metamorphic.html