Granulit – Wikipedia

Eine Klasse von hochgradigen mittel- bis grobkörnigen metamorphen Gesteinen

Granulite sind eine Klasse von hochgradigen metamorphen Gesteinen der Granulitfazies, die eine Metamorphose bei hohen Temperaturen und mittlerem Druck erfahren haben. Sie sind mittel- bis grobkörnig und bestehen hauptsächlich aus Feldspaten, die manchmal mit Quarz und wasserfreien ferromagnesischen Mineralien in Verbindung gebracht werden. Sie haben eine granoblastische Textur und eine gneissose bis massive Struktur.[1] Sie sind für Geologen von besonderem Interesse, da viele Granulite Proben der tiefen kontinentalen Kruste darstellen. Einige Granulite zeigten eine Dekompression von tief in der Erde zu flacheren Krustenniveaus bei hohen Temperaturen; andere kühlten ab, während sie in der Tiefe der Erde blieben.

Die in einem Granulit enthaltenen Mineralien variieren in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein des Granulits und den Temperatur- und Druckbedingungen, die während der Metamorphose auftreten. Eine häufige Art von Granulit, die in hochgradigen metamorphen Gesteinen der Kontinente vorkommt, enthält Pyroxen, Plagioklasfeldspat und akzessorisches Granat, Oxide und möglicherweise Amphibole. Sowohl Clinopyroxen als auch Orthopyroxen können vorhanden sein, und tatsächlich definiert die Koexistenz von Clino- und Orthopyroxen in einem Metabasit (metamorphem Basalt) die Granulitfazies.

Ein Granulit kann visuell ziemlich deutlich sein mit reichlich kleinen rosa oder roten Pyralspit-Granaten in einer “körnigen” holokristallinen Matrix. Konzentrationen von Granaten, Glimmer oder Amphibolen können sich entlang eines linearen Musters bilden, das Gneis- oder Migmatitbändern ähnelt.

Formation[edit]

Granulite bilden sich in Krustentiefen, typischerweise während der regionalen Metamorphose bei hohen Wärmegradienten von mehr als 30 ° C / km.[2] In kontinentalen Krustengesteinen kann Biotit bei hohen Temperaturen unter Bildung von Orthopyroxen + Kaliumfeldspat + Wasser zerfallen und einen Granulit bilden. Andere mögliche Mineralien, die unter Dehydratisierungsschmelzbedingungen gebildet werden, umfassen Saphirin, Spinell, Sillimanit und Osumilit. Einige Anordnungen wie Saphirin + Quarz weisen auf sehr hohe Temperaturen von mehr als 900 ° C hin. Einige Granulite können die Rückstände des teilweisen Schmelzens bei der Extraktion von felsischen Schmelzen in variablen Mengen darstellen und stellen im Extremfall Gesteine ​​dar, bei denen alle Mineralienbestandteile wasserfrei sind und daher so aussehen, als ob sie bei Bedingungen mit ultrahoher Temperatur nicht geschmolzen wären. Daher sind sogar sehr hohe Temperaturen von 900 bis 1150 ° C erforderlich, um die Granulit-Fazies-Mineralaggregate herzustellen. Solche hohen Temperaturen in Krustentiefen können nur durch Aufschwellen des asthenosphärischen Mantels in kontinentalen Rifting-Umgebungen erreicht werden, was zu einer regionalen Metamorphose bei hohen Wärmegradienten von mehr als 30 ° C / km führen kann.

Granulitfazies[edit]

Die Granulitfazies werden durch die untere Temperaturgrenze von 700 ± 50 ° C und den Druckbereich von 2 bis 15 kb bestimmt. Die häufigste Mineralzusammensetzung von Granulitfazies besteht aus antiperthitischem Plagioklas, Alkalifeldspat mit bis zu 50% Albit und Al2Ö3-reiche Pyroxene.

Der Übergang zwischen Amphibolit- und Granulitfazies wird durch diese Reaktionsisograden definiert:

Amphibol -> Pyroxen + H.2Ö
Biotit -> K-Feldspat + Granat + Orthopyroxen + H.2Ö.

Hornblende-Granulit-Subfazies sind eine Übergangskoexistenzregion wasserfreier und hydratisierter ferromagnesischer Mineralien, daher markieren die oben genannten Isograden die Grenze mit Pyroxen-Granulit-Subfazies – Fazies mit vollständig wasserfreien Mineralaggregaten.[1]

1911 Definition von Encyclopædia Britannica[edit]

Granulit (Latein Granulum, “ein wenig Korn”) ist ein Name, der von Petrographen verwendet wird, um zwei verschiedene Gesteinsklassen zu bezeichnen. Nach der Terminologie der französischen Schule bedeutet es einen Granit, in dem beide Arten von Glimmer (Muskovit und Biotit) vorkommen, und entspricht dem deutschen Granitoder zum englischen Muskovit-Biotit-Granit. Dieser Antrag wurde nicht allgemein angenommen. [This granitic meaning of granulite is now obsolete.][3] Für die deutschen Petrologen bedeutet Granulit ein mehr oder weniger gebändertes feinkörniges metamorphes Gestein, das hauptsächlich aus Quarz und Feldspat in sehr kleinen unregelmäßigen Kristallen besteht und normalerweise auch eine angemessene Anzahl winziger, runder, blassroter Granate enthält. Unter englischen und amerikanischen Geologen wird der Begriff allgemein in diesem Sinne verwendet.[4]

Die Granulite sind sehr eng mit den Gneisen verwandt, da sie aus fast denselben Mineralien bestehen, aber feinkörniger sind, normalerweise eine weniger perfekte Blattbildung aufweisen, häufiger granathaltig sind und einige Besonderheiten der mikroskopischen Struktur aufweisen. In den Gesteinen dieser Gruppe treten die Mineralien, wie sie auf einem Objektträger zu sehen sind, als kleine, abgerundete Körner auf, die ein eng anliegendes Mosaik bilden. Die einzelnen Kristalle haben niemals eine perfekte Form, und tatsächlich sind Spuren davon selten. In einigen Granuliten greifen sie mit unregelmäßigen Rändern ineinander; in anderen Fällen wurden sie herausgezogen und durch Quetschen zu sich verjüngenden Linsen abgeflacht. In den meisten Fällen sind sie etwas gerundet mit kleineren Körnern zwischen den größeren. Dies gilt insbesondere für Quarz und Feldspat, die die vorherrschenden Mineralien sind; Glimmer erscheint immer als flache Schuppen (unregelmäßig oder gerundet, aber nicht sechseckig). Sowohl Muskovit als auch Biotit können vorhanden sein und in ihrer Häufigkeit erheblich variieren. sehr häufig haben sie ihre flachen Seiten parallel und verleihen dem Gestein eine rudimentäre Schistosität, und sie können zu Bändern zusammengefasst werden. In diesem Fall sind die Granulite von bestimmten Gneissorten nicht zu unterscheiden. Die Granate sind im Allgemeinen größer als die oben genannten Inhaltsstoffe und mit dem Auge leicht als rosa Flecken auf den gebrochenen Oberflächen des Felsens sichtbar. Sie sind normalerweise mit eingeschlossenen Körnern der anderen Mineralien gefüllt.[4]

Der Feldspat der Granulite besteht hauptsächlich aus Orthoklas oder Kryptoperthit; Mikroklin, Oligoklas und Albit sind ebenfalls häufig. Grundlegende Feldspate kommen nur selten vor. Unter den Nebenmineralien können neben Apatit, Zirkon und Eisenoxiden die folgenden erwähnt werden: Hornblende (nicht häufig), Riebeckit (selten), Epidot und Zoisit, Calcit, Sphen, Andalusit, Sillimanit, Zyanit, Hercynit (ein Grün) Spinell), Rutil, Orthit und Turmalin. Obwohl wir gelegentlich größere Körner von Feldspat, Quarz oder Epidot finden können, ist es für diese Gesteine ​​charakteristischer, dass alle Mineralien in kleinen, nahezu gleichmäßigen, unvollkommen geformten Individuen vorliegen.[4]

Aufgrund der Genauigkeit, mit der es beschrieben wurde, und der damit verbundenen wichtigen Kontroversen über theoretische Geologie kann der Granulitbezirk Sachsen (in der Gegend von Rosswein und Penig) in Deutschland als typische Region für Gesteine ​​angesehen werden dieser Gruppe. Es sollte daran erinnert werden, dass Granulite, obwohl sie wahrscheinlich die häufigsten Gesteine ​​dieses Landes sind, mit Graniten, Gneisen, Gabbros, Amphiboliten, Glimmerschiefern und vielen anderen petrographischen Typen vermischt sind. Alle diese Gesteine ​​zeigen mehr oder weniger Metamorphosen entweder thermischen Charakters oder aufgrund von Druck und Quetschung. Die Granite gehen in Gneis und Granulit über; die Gabbros in Flaser Gabbro und Amphibolit; Die Schiefer enthalten häufig Andalusit oder Chiastolit und zeigen Übergänge zu Glimmerschiefern. Früher galten diese Gesteine ​​als archäische Gneise eines besonderen Typs. Johannes Georg Lehmann stellte die Hypothese auf, dass ihr gegenwärtiger Zustand hauptsächlich darauf zurückzuführen sei, dass sie in festem Zustand zerkleinert, zermahlen und ihre Mineralien aufgebrochen wurden, während der Druck, dem sie ausgesetzt waren, sie zu kohärentem Gestein zusammenschweißte. Es wird jedoch jetzt angenommen, dass sie vergleichsweise neu sind und Sedimentgesteine, teilweise aus dem Paläozoikum, und intrusive Massen umfassen, die nahezu massiv sein können oder Gneisose-, Flaser- oder Granulitstrukturen aufweisen können. Diese wurden größtenteils durch Injektion von halbkonsolidierten hochviskosen Intrusionen entwickelt, und die verschiedenen Texturarten sind original oder wurden sehr kurz nach der Kristallisation der Gesteine ​​hergestellt. Inzwischen ist Lehmanns Befürwortung der Zerkleinerung nach der Konsolidierung als Faktor für die Entwicklung von Granuliten jedoch so erfolgreich, dass die Begriffe Granulitisierung und Granulitstrukturen häufig verwendet werden, um die Ergebnisse des Dynamometamorphismus anzuzeigen, der lange nach ihrer Verfestigung auf Gesteine ​​wirkt.[4]

Die sächsischen Granulite sind offenbar größtenteils magmatisch und entsprechen in ihrer Zusammensetzung Graniten und Porphyren. Es gibt jedoch viele Granulite, die zweifellos ursprünglich Sedimente waren (Arkosen, Körner und Sandsteine). Ein großer Teil des schottischen Hochlands besteht aus Paragranuliten dieser Art, die den Gruppennamen Moine-Gneise erhalten haben.[4]

Neben den oben beschriebenen typischen Säuregranuliten kommen in Sachsen, Indien, Schottland und anderen Ländern dunkel gefärbte basische Granulite (Fallengranulite) vor. Dies sind feinkörnige Steine, die normalerweise nicht gebändert sind und eine fast schwarze Farbe mit kleinen roten Granatflecken haben. Ihre essentiellen Mineralien sind Pyroxen, Plagioklas und Granat: Chemisch ähneln sie den Gabbros. Grüner Augit und Hypersthen bilden einen beträchtlichen Teil dieser Gesteine, sie können auch Biotit, Hornblende und Quarz enthalten. Um die Granate herum gibt es häufig eine radiale Gruppierung kleiner Körner aus Pyroxen und Hornblende in einer klaren Feldspatmatrix: Diese zentrischen Strukturen sind in Granuliten häufig. Die Gesteine ​​dieser Gruppe begleiten Gabbro und Serpentin, aber die genauen Bedingungen, unter denen sie gebildet werden, und die Bedeutung ihrer Strukturen sind nicht sehr klar verstanden.[4]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]