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Metamorphismus der Alpen
Learning Points
- Bei der Metamorphose findet eine Rekristallisation statt
- In den Alpen findet man hauptsächlich Regionalmetamorphose
- Für eine retrograde Metamorphose braucht man Wasser
Metamorphismus ist die Rekristallisation im festen Zustand von bestehenden Gesteinen durch Änderung der physikalischen (p, T) und/oder chemischen (Fluide) Bedingungen. Das Ausgangsgestein des späteren metamorphen Gesteins wird als Protolith bezeichnet.
Man unterscheidet fünf Arten von Metamorphismus:
- Regionale Metamorphose: in weiten Gebieten, meist bei orogenen Vorgängen
- Kontaktmetamorphose: Hauptsächlich bei Intrusionen
- Hydrothermale Metamorphose: Interaktion des Gesteins mit heißen Fluiden
- Schock/Impakt-Metamorphose: Bei Meteoriteneinschlägen
- Dynamische Metamorphose: An Störungen
Abb1.: Unterschiedliche Fazies-Typen der Regionalmetamorphose.
Abb2.: Die 4 Hauptfaziesgebiete in den Alpen. GS=Grünschieferfazies, AM=Amphibolitfazies, BS=Blauschieferfazies und ECL=Eclogitfazies.
Der westliche Teil der Alpen zeigt eine typische Subduktionsabfolge mit anschließender Kollision zweier Kontinente und reicht von der Hochdruck Eklogit-Fazies über die Blauschiefer-Fazies bis zur Grünschiefer-Fazies (Bousquet et al. 2008). Im Osten der Alpen war die Subduktion nicht so weit fortgeschritten weshalb es hier nur bis zur Grünschiefer-Fazies kam. Die drei Amphibolit-Fazies Gebiete interpretiert Bousquet et al. (2008) als mächtige Überreste kontinentaler Kruste die durch radiogene Hitze das Gestein metamorph überprägt haben.
Die durch die Subduktion entstandenen Metamorphite befinden sich heute an der Oberfläche weil es nach der Subduktion zu einer Hebung kam.
Um die Druck und Temperaturänderungen während der Metamorphose zu verbildlichen nutzt man p-T-Pfade (Abb3.). In der Regel durchläuft das Gestein einen prograden (Versenkung, Aufheizung) und darauf folgend einen retrograden (Dekompression, Kühlung) Pfad. Das erreichen der maximalen Temperatur wird als Höhepunkt der Metamorphose bezeichnet. Die Form der p-T-Pfade ist schleifenartig weil das Gestein bei der Metamorphose mehrere Isotherme kreuzt.
Abb3.: p-T Pfad.
Beispiel Aufschluss:
Der Aufschluss aus Glimmerschiefer zeigt eine relativ glatte Fläche die von einem pistazienfarbenen Mineral überzogen ist -> Epidot. Die Störungsfläche zeigt eine klare Bewegungsrichtung. Epidot ist typisch für die Grünschiefer-Fazies. In einem Winkel von 100-120° zur Störungsfläche steht Amphibolit mit Kluftfüllungen an. Die Methamorphose von der Grünschiefer-Fazies zur Amphibolit-Fazies ist retrograd. Da Wasser bei einer prograden Methamorphose entweicht benötigt man bei einer retrograden Methamorphose Wasserzufuhr. Das für diese retrograde Methamorphose benötigte Wasser gelangte vermutlich durch die Klüfte im Amphibolit zur Störungsfläche.
Literaturverzeichnis
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