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A B C D E A B C D E Einteilung der Gesteine In der Geologie werden Gesteine grundsätzlich nach ihrer Genese, d.h. nach ihrer Entstehungsart, in drei Gruppen gegliedert: magmatische, sedimentäre und meta- morphe Gesteine. Der Berliner Höhenweg liegt im sogenannten "Tauernfenster" (siehe Einstiegstafeln), in dem metamorphe Gesteine an die Erdoberfläche treten. Diese entstehen unter hohen Drücken und Temperaturen in Tiefen bis zu über 100 Kilometer unter der Oberfläche durch Mineralumwandlungen und -neubildungen aus einer der anderen Gesteinsarten im festen Zustand (PRESS & SIEVER 2008). Gneis Gneis ist eines der häufigsten metamorphen Gesteine. Je nach Protolith (=Ausgangsgestein) werden Orthogneis (hervorgegangen aus einem Magmatit) und Paragneis (hervorgegangen aus einem Sedimentit) unterschieden. Da bei der Metamorphose meist sämtliche Strukturen überprägt werden ist die eindeutige Be- stimmung selbst für erfahrene Geowissenschaftler ohne weitere Untersuchungen oft nicht direkt möglich. Dennoch kann man Gneise ohne Kenntnis ihres Protolithes aufgrund ihrer Struktur und mineralogischen Zusammensetzung benennen (OKRUSCH & MATTHES 2009). Die folgenden Gneissorten sind im Abschnitt Greizer- bis Kasseler-Hütte zu finden: Gesteinsdünnschliffe Eine weitere Möglichkeit zur Unterscheidung der Gneise ist die Ermittlung der Mine- ralzusammensetzung. Diese kann mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops be- stimmt werden. Dazu wird eine Probe des Gesteins in eine dünne Scheibe geschnit- ten (0,1 mm) und auf einen Objektträger geklebt. Anschließend wird sie hauchdünn abgeschliffen (bis auf 25 µm, das entspricht etwa 1/4 eines Haardurchmessers), damit man die Minerale, aus denen das Gestein aufgebaut ist, im Durchlichtmikros- kop unter polarisiertem Licht bestimmen kann (MÜLLER & RAITH 1987). Die meisten Minerale besitzen wegen ihrer Kristallsymmetrie unterschiedliche Licht- brechungsindizes. Trifft ein Lichtstrahl auf ein solches Mineral wird dieser daher in zwei Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufgespalten. Beim Austritt weisen diese Wellen einen Versatz, den sog. Gangunterschied, auf. Im Polarisati- onsmikroskop werden durch den Polarisator linear polarisierte Lichtwellen erzeugt. Mit einem zusätzlich senkrecht dazu orientierten Polarisationsfilter (Analysator) können Interferenzfarben, die abhängig von Mineralart und Dicke des Dünnschliffs sind, beobachtet werden. Mittels dieser oft charakteristischen Farben und weiteren optischen Eigenschaften können Geowissenschaftler Minerale identifizieren (OKRUSCH & MATTHES 2009). A B E D C Abb. 1: Makroaufnahmen Gneise Greizer-/Kasseler Hütte. A: Augengneis. Deutlich sind helle Feldspataugen, die von Quarz, Hell- (Muskovit) und Dunkelglimmer (Biotit) "umflos- sen" werden, zu erkennen. B: Bändergneis. Charakteristisch sind nahezu parallel ver- laufenden dunklen Biotitbänder, die voneinander durch hel- lere Minerale (v.a. Feldspat und Quarz) getrennt werden. C: Biotitgneis. Allgemein überwiegen dunkle Minerale (Amphibol, Bioit, Chlorit ) und Quarz. Im Vergleich zu den anderen Gneisen relativ instabil (mit der Hand zerteilbar). D: Flasergneis. Erkennbar an den sich wellig bis flasrig ab- wechselnden hellen (v.a. Quarz und Feldspat) und dunklen (v.a. Biotit) Bändern. E: Granitgneis. Überwiegend können schwächer struktu- riert helle Mineralen (v.a. Feldspat),Quarz sowie Biotit iden- tifiziert werden. Abb. 2: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Hütte (ungekreuzte Polarisatoren). A: Augengneis. Fast der gesamte Bildaussschnitt wird von einem der Feldspataugen eingenommen. B: Bändergneis. Unter dem Mikroskop ist zu erkennen, dass die dunklen Bänder aus vielen Biotitkristallen aufge- baut werden. C: Biotitgneis. Zentral ist ein Biotitkristall mit deutlicher Spaltfläche und teils von Chlorit, einem Verwitterungspro- dukt des Bioits, umgeben zu sehen. D: Flasergneis. Zwischen den flasrig angeordneten, dunk- len Bioitkristallen können kleine Granate identifiziert werden. E: Granitgneis. Biotit umgeben von farblosen Mineralen, die unter gekreuzten Polarisatoren bestimmt werden müssen. Abkürzungen: Bt - Biotit, Chl - Chlorit, Fsp - Feldspat, Grt - Granat Abb. 3: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Hütte (gekreuzte Polarisatoren). A: Augengneis. Mit gekreuzten Polarisatoren kann der Feldspat als Plagioklas, der teilweise von Quarz durch- drungen wird, klassifiziert werden. B: Bändergneis. In dem vorher hellen Bereich zwischen den Biotitbändern können Quarz und Plagioklas erkannt werden. C: Biotitgneis. Der Biotit zeigt hohe Interferenzfarben und wird v.a. von Quarz umgeben. D: Flasergneis. Unter gekreuzten Polarisatoren zeigen isotrope Minerale wie Granat keine Interferenzfarben und bleiben schwarz. E: Granitgneis. In der Bildmitte ist ein Plagioklas mit poly- synthetischen Verzwilligungen zu erkennen. Abkürzungen: Bt - Biotit, Grt - Granat, Pl - Plagioklas, Qtz - Quarz 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 1mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm Qtz Qtz Qtz Qtz Qtz Qtz Pl Pl Pl Bt Bt Bt Bt Bt Chl Fsp Grt Grt Petrografie der Gneise Stand: Juli 2014 Abb. 3: Topographische Übersichtskarte des Geopfades - Berliner Höhenweg. Herausgeber: Ingo Sass, Rafael Schäffer, Claus-Dieter Heldmann Bearbeiter: Markus Schedel & Benjamin Schmitz Literatur: MÜLLER, G. & RAITH, M. (1987): Methoden der Dünnschliffmikroskopie. 4. Auflage, Verlag Ellen Pilger (Clausthal-Zellerfeld), 152 Seiten. OKRUSCH, M. & MATTHES, S. (2009): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 8. Auflage, Springer-Verlag (Berling, Heidelberg, New York), 658 Seiten. PRESS, F. & SIEVER R. (2008): Allgemeine Geologie. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag (Berlin, Heidelberg), 735 Seiten. IAG Institut für Angewandte Geowissenschaften Ein Projekt der Hauptgeländeübung II 2013 der TU Darmstadt http://www.geo.tu-darmstadt.de/fg/angeotherm/hgue_ii_2013/eine_extrabreite_spalte.de.jsp Geopfad - Berliner Höhenweg Schautafel 22 / 28 # # # # # # # # # # # # # # # e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e Ochsner Olperer Gigalitz Dristner Ahornspitze Floitenturm Hoher Riffler Grundschartner Großer Löffler Großer Greiner Schwarzenstein Zsigmondyspitze Großer Mörchner Schönbichler Horn Mittlere Grinbergspitze Maxhütte Gamshütte Pitzenalm Alpenrose Stilluphaus Breitlahner Grawandhütte Olpererhütte Steinbockhaus Greizer Hütte Pfitscherjoch Kasseler Hütte Berliner Hütte Furtschaglhaus Friesenberghaus Dominikus Hütte Grüne-Wand Hütte Karl von Edelhütte 2 6 5 4 7 8 1 21 20 19 18 27 17 16 24 26 25 15 14 22 12 10 11 21 9 3 28 13 23 © OpenStreetMap (and) contributors, CC-BY -SA Legende Schautafeln e 1, Schöne Aussicht e 2, Grinbergbach e 3, Rutschung Penkenberg e 4, Hängetal e 5, Olperer Scherzone West e 6, Schlegeisspeicher e 7, Hydrochemie Zamser Grund e 8, Hydrochemie Rotbachl e 9, Furtschaglschiefer e 10, Granate e 11, Waxeggkees e 12, Glimmerschiefer e 13, Geologisches Panorama e 14, Schwarzsteinmoor e 15, Schwarzsee e 16, Ophiolithe e 17, Greiner Scherzone e 18, Oberflächengewässer e 19, Wasserkraft e 20, Quellwasser e 21, Alpine Naturgefahren e 22, Petrografie der Gneise e 23, Kare e 24, Trotgal Stillupgrund e 25, Olperer Scherzone Ost e 26, Speicherseen e 27, Tektonik des Tauernfensters e 28, Ahornkern Hütten # Gipfel Höhenweg Zustieg ± 0 2 4 6 8 1 Kilometer
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C D

E

Einteilung der Gesteine

In der Geologie werden Gesteine grundstzlich nach ihrer Genese, d.h. nach ihrer Entstehungsart, in drei Gruppen gegliedert: magmatische, sedimentre und meta-morphe Gesteine. Der Berliner Hhenweg liegt im sogenannten "Tauernfenster" (siehe Einstiegstafeln), in dem metamorphe Gesteine an die Erdoberflche treten. Diese entstehen unter hohen Drcken und Temperaturen in Tiefen bis zu ber 100 Kilometer unter der Oberflche durch Mineralumwandlungen und -neubildungen aus einer der anderen Gesteinsarten im festen Zustand (PRESS & SIEVER 2008).

Gneis

Gneis ist eines der hufigsten metamorphen Gesteine. Je nach Protolith (=Ausgangsgestein) werden Orthogneis (hervorgegangen aus einem Magmatit) und Paragneis (hervorgegangen aus einem Sedimentit) unterschieden. Da bei der Metamorphose meist smtliche Strukturen berprgt werden ist die eindeutige Be-stimmung selbst fr erfahrene Geowissenschaftler ohne weitere Untersuchungen oft nicht direkt mglich. Dennoch kann man Gneise ohne Kenntnis ihres Protolithes aufgrund ihrer Struktur und mineralogischen Zusammensetzung benennen (OKRUSCH & MATTHES 2009). Die folgenden Gneissorten sind im Abschnitt Greizer- bis Kasseler-Htte zu finden:

Gesteinsdnnschliffe

Eine weitere Mglichkeit zur Unterscheidung der Gneise ist die Ermittlung der Mine-ralzusammensetzung. Diese kann mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops be-stimmt werden. Dazu wird eine Probe des Gesteins in eine dnne Scheibe geschnit-ten (0,1 mm) und auf einen Objekttrger geklebt. Anschlieend wird sie hauchdnn abgeschliffen (bis auf 25 m, das entspricht etwa 1/4 eines Haardurchmessers), damit man die Minerale, aus denen das Gestein aufgebaut ist, im Durchlichtmikros-kop unter polarisiertem Licht bestimmen kann (MLLER & RAITH 1987).

Die meisten Minerale besitzen wegen ihrer Kristallsymmetrie unterschiedliche Licht-brechungsindizes. Trifft ein Lichtstrahl auf ein solches Mineral wird dieser daher in zwei Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufgespalten. Beim Austritt weisen diese Wellen einen Versatz, den sog. Gangunterschied, auf. Im Polarisati-onsmikroskop werden durch den Polarisator linear polarisierte Lichtwellen erzeugt. Mit einem zustzlich senkrecht dazu orientierten Polarisationsfilter (Analysator) knnen Interferenzfarben, die abhngig von Mineralart und Dicke des Dnnschliffs sind, beobachtet werden. Mittels dieser oft charakteristischen Farben und weiteren optischen Eigenschaften knnen Geowissenschaftler Minerale identifizieren (OKRUSCH & MATTHES 2009).

A B

E

DC

Abb. 1: Makroaufnahmen Gneise Greizer-/Kasseler Htte.A: Augengneis. Deutlich sind helle Feldspataugen, die von Quarz, Hell- (Muskovit) und Dunkelglimmer (Biotit) "umflos-sen" werden, zu erkennen.B: Bndergneis. Charakteristisch sind nahezu parallel ver-laufenden dunklen Biotitbnder, die voneinander durch hel-lere Minerale (v.a. Feldspat und Quarz) getrennt werden. C: Biotitgneis. Allgemein berwiegen dunkle Minerale (Amphibol, Bioit, Chlorit ) und Quarz. Im Vergleich zu den anderen Gneisen relativ instabil (mit der Hand zerteilbar).D: Flasergneis. Erkennbar an den sich wellig bis flasrig ab-wechselnden hellen (v.a. Quarz und Feldspat) und dunklen (v.a. Biotit) Bndern.E: Granitgneis. berwiegend knnen schwcher struktu-riert helle Mineralen (v.a. Feldspat),Quarz sowie Biotit iden-tifiziert werden.

Abb. 2: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Htte (ungekreuzte Polarisatoren).A: Augengneis. Fast der gesamte Bildaussschnitt wird von einem der Feldspataugen eingenommen.B: Bndergneis. Unter dem Mikroskop ist zu erkennen, dass die dunklen Bnder aus vielen Biotitkristallen aufge-baut werden. C: Biotitgneis. Zentral ist ein Biotitkristall mit deutlicher Spaltflche und teils von Chlorit, einem Verwitterungspro-dukt des Bioits, umgeben zu sehen.D: Flasergneis. Zwischen den flasrig angeordneten, dunk-len Bioitkristallen knnen kleine Granate identifiziert werden. E: Granitgneis. Biotit umgeben von farblosen Mineralen, die unter gekreuzten Polarisatoren bestimmt werden mssen.

Abkrzungen: Bt - Biotit, Chl - Chlorit, Fsp - Feldspat, Grt - Granat

Abb. 3: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Htte (gekreuzte Polarisatoren).A: Augengneis. Mit gekreuzten Polarisatoren kann der Feldspat als Plagioklas, der teilweise von Quarz durch-drungen wird, klassifiziert werden.B: Bndergneis. In dem vorher hellen Bereich zwischen den Biotitbndern knnen Quarz und Plagioklas erkannt werden.C: Biotitgneis. Der Biotit zeigt hohe Interferenzfarben und wird v.a. von Quarz umgeben.D: Flasergneis. Unter gekreuzten Polarisatoren zeigen isotrope Minerale wie Granat keine Interferenzfarben und bleiben schwarz.E: Granitgneis. In der Bildmitte ist ein Plagioklas mit poly-synthetischen Verzwilligungen zu erkennen.

Abkrzungen: Bt - Biotit, Grt - Granat, Pl - Plagioklas, Qtz - Quarz

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Petrografie der Gneise

Stand: Juli 2014

Abb. 3: Topographische bersichtskarte des Geopfades - Berliner Hhenweg.

Herausgeber: Ingo Sass, Rafael Schffer, Claus-Dieter Heldmann

Bearbeiter: Markus Schedel & Benjamin SchmitzLiteratur: MLLER, G. & RAITH, M. (1987): Methoden der Dnnschliffmikroskopie. 4. Auflage, Verlag Ellen Pilger (Clausthal-Zellerfeld), 152 Seiten. OKRUSCH, M. & MATTHES, S. (2009): Mineralogie: Eine Einfhrung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstttenkunde. 8. Auflage, Springer-Verlag (Berling, Heidelberg, New York), 658 Seiten. PRESS, F. & SIEVER R. (2008): Allgemeine Geologie. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag (Berlin, Heidelberg), 735 Seiten. IAG

Institut fr

Angewandte

Geowissenschaften

Ein Projekt der Hauptgelndebung II 2013 der TU Darmstadthttp://www.geo.tu-darmstadt.de/fg/angeotherm/hgue_ii_2013/eine_extrabreite_spalte.de.jsp

Geopfad - Berliner Hhenweg

Schautafel 22 / 28

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Olperer Scherzone West

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e 21, Alpine Naturgefahren

e 22, Petrografie der Gneise

e 23, Kare

e 24, Trotgal Stillupgrund

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