Mineralogie, Metamorphose und Magmatismus: Ein Leitfaden

1. Bildung von Mineralien und Kristallen

Mineralien sind fast ausschließlich Silikate. Dazu gehören:

• Olivin
• Glimmer: Biotit (schwarz) und Muskovit (weiß)
• Feldspat: Orthoklas und Quarz

Kristalle

Mineralien sind feste Stoffe mit einer geordneten internen Struktur, die oft geometrische Formen mit flachen Flächen und Kanten ausbilden. Die Textur beschreibt dabei Form, Größe und Anordnung der Kristalle.

Die Form entsteht durch die Erstarrung geschmolzener Materialien:

• Magmatisch: Abkühlung von Magma (plutonisch).
• Sublimation: Ausfällung von gelösten Stoffen aus vulkanischen Gasen (z. B. Schwefel).
• Chemische Ausfällung: Aus wässrigen Lösungen (z. B. Halit und Gips).

Hinweis: Schnelle Abkühlung führt zu glasartigen Strukturen, während langsame Abkühlung bei Ruhe große Kristalle begünstigt.

2. Metamorphose

Bei der Metamorphose ändert sich die mineralogische Zusammensetzung und Textur eines Gesteins. Die wesentlichen Faktoren sind Temperatur, Druck (Volumenänderung und Schieferung) sowie die Präsenz von Flüssigkeiten.

Arten der Metamorphose

• Dynamisch: Durch gerichteten Druck, oft an Störungszonen (z. B. Mylonit).
• Kontaktmetamorphose (thermisch): Temperaturerhöhung durch magmatische Intrusionen (z. B. Hornfels).
• Regional (thermodynamisch): Druck- und Temperaturanstieg in der kontinentalen Kruste, oft in Subduktionszonen.

Veränderungen während der Metamorphose

Dazu gehören die Erhöhung der Dichte, die Bildung neuer Minerale, Rekristallisation und die Neuausrichtung der Kristalle.

• Foliierte Texturen: Gneis, Schiefer und Phyllit.
• Nicht-foliierte Texturen: Marmor und Quarzit.

Metamorphe Gesteine

• Schiefer: Sehr feinkörnig, laminiert.
• Phyllit: Dünne, flache Lamellen, glänzend.
• Glimmerschiefer: Dicke, wellige Foliation.
• Gneis: Grobkörnig, weniger ausgeprägte Lamellen.
• Marmor: Grobkörnig, granoblastische Textur (Calcit).
• Quarzit: Feinkörnig bis grob, granoblastische Textur (Quarz).

3. Magmatismus

Magma ist eine Silikatschmelze, die Gase enthält. Sie entsteht in der Erdkruste oder im Mantel durch Anatexie (partielles Aufschmelzen).

Ursachen der Schmelzbildung

• Temperaturanstieg (z. B. durch Reibung an Platten).
• Druckabnahme.
• Einbeziehung von Wasser.

Arten von Magma

• Basaltisch: Partielles Schmelzen von Peridotit (mittelozeanische Rücken).
• Andesitisch: Partielles Schmelzen von subduziertem Basalt (Inselbögen, Anden-Typ).
• Granitisch: Aufschmelzen kontinentaler Kruste, reich an Kieselsäure.

4. Magmatische Formen

Plutonische Formen (Intrusionen)

• Pluton: Große intrusive Gesteinsmasse (bei sehr großen Ausmaßen: Batholith).
• Lakkolith: Linsenförmige Intrusion, die das darüberliegende Gestein wölbt.
• Sill (Lagergang): Röhrenförmige Masse, parallel zur Schichtung des Nebengesteins.
• Dike (Gang): Röhrenförmige Masse, die Strukturen des Nebengesteins durchschlägt.

Vulkanische Formen

• Vulkanschlot: Kreisrunder Kanal für den Magmaaufstieg.
• Vulkankegel: Anhäufung von Lava und Pyroklastika um den Krater (z. B. Stratovulkan).
• Caldera: Große, kreisförmige Depression durch Einsturz des Vulkans.