Metamorphe Gesteine: Entstehung, Arten und Mineralien

Was sind Metamorphe Gesteine?

Metamorphe Gesteine entstehen aus anderen Gesteinen in einem Prozess namens Metamorphose. Die Metamorphose beinhaltet niemals das Schmelzen des Ausgangsgesteins. Sie tritt in magmatischen, sedimentären oder anderen metamorphen Gesteinen auf, wenn diese hohen Drücken (ca. 1500 bar), hohen Temperaturen (zwischen 150 und 200 °C) oder einer aktiven Flüssigkeit ausgesetzt sind. Letzteres führt zu Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Gesteins und zur Bildung neuer Minerale.

Klassifikation Metamorpher Gesteine

Metamorphe Gesteine werden nach ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften klassifiziert. Zwei Hauptfaktoren definieren metamorphe Gesteine: die Mineralzusammensetzung und die Texturen, die sie aufweisen. Die Texturen sind grundsätzlich zweierlei Art: geschiefert (oder blättrig) und ungeschiefert (oder massig).

• Geschieferte (Blättrige) Texturen

  Einige Beispiele sind der Schiefer (zeichnet sich durch eine gute Spaltbarkeit in dünne Platten aus), der Glimmerschiefer (bricht leicht entlang der Glimmerlagen) und der Gneis (besteht aus hellen und dunklen Mineralbändern).

• Ungeschieferte (Massige) Texturen

  Einige Beispiele sind der Marmor (kristallines Aussehen, gebildet durch Metamorphose von Kalksteinen und Dolomiten), der Quarzit (meist weiß, kann aber durch Verunreinigungen farbig sein), der Serpentinit (entsteht oft aus ultramafischen Gesteinen und kann Asbestminerale enthalten) und Cancagua.

Arten der Metamorphose

Die wichtigsten Arten der Metamorphose hängen von der Art der zugeführten Energie ab, die in Form von Wärme oder Druck vorliegen kann:

• Thermische Metamorphose (Kontaktmetamorphose)

  Tritt auf, wenn die Umwandlung der Gesteine hauptsächlich durch hohe Temperaturen verursacht wird. Dieser Typ wird auch als Kontaktmetamorphose bezeichnet. Sie tritt beispielsweise beim Eindringen von Magma in bestehende Gesteine (Plutone, Gänge oder Lagergänge) auf. Marmor ist ein typisches Gestein, das durch diesen Prozess gebildet wird.

• Regionale Metamorphose

  Dies ist die häufigste Form der Metamorphose. Wenn Druck und Temperatur gleichzeitig und großflächig einwirken, spricht man von Regionalmetamorphose. Diese Prozesse treten in großen Tiefen und in Gebieten der Gebirgsbildung auf. Gneis ist ein typisches Gestein, das durch diesen Prozess entsteht.

• Dynamische Metamorphose

  Sie wird durch starken, gerichteten Druck verursacht, wie er in Umgebungen tektonischer Deformationen auftritt. Gesteine, die aus der Dynamometamorphose hervorgehen, werden als Kataklasite bezeichnet. Ein Beispiel hierfür sind Mylonite.

• Retrometamorphose

  Tritt auf, wenn Gesteine, die unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen gebildet wurden, später Bedingungen mit niedrigerem Druck und niedrigeren Temperaturen ausgesetzt sind. Serpentinite sind ein wichtiges Beispiel für solche Gesteine.

Metamorphe Mineralien

Diese Mineralien entstehen bei hohen Temperaturen und sind eng mit metamorphen Prozessen verbunden. Zu den durch diesen Prozess gebildeten Mineralien gehören Disthen, Staurolith, Sillimanit, Andalusit und Granat.

Andere Mineralien wie Olivin, Pyroxen, Amphibol, Quarz, Feldspat und Glimmer können ebenfalls in metamorphen Gesteinen gefunden werden, sind aber nicht notwendigerweise das Ergebnis der Metamorphose selbst. Diese Mineralien können beispielsweise während der Kristallisation von magmatischen Gesteinen entstanden sein. Sie haben einen sehr hohen Schmelzpunkt und sind daher bei hohen Temperaturen und Drücken stabil. Während der Metamorphose kann sich die chemische Zusammensetzung der Gesteine verändern. Allerdings sind alle Mineralien bei hohen Temperaturen nur bis zu gewissen Grenzen stabil. Das Vorhandensein bestimmter Mineralien im Gestein gibt Aufschluss über die Temperatur- und Druckbedingungen, unter denen es gebildet wurde.