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Metamorfe facies
Klassifikation der metamorphen Fazies

Das metamorphe Fazies sind Gruppen von mineralische Kompositionen im metamorphes Gestein die sind typisch für ein bestimmtesDruck- und Temperaturregime in dem Boden.

Definition

Der Begriff "Fazies" wurde erstmals in . verwendet 1838 bis zum schweizerischGeologeAmanz Gressly, vor dem Sedimentfazies. Diese Definition lautet: "Eine Fazies ist ein Gesteinskörper mit spezifischen Eigenschaften und idealerweise ein klar definierbares Gestein, das unter bestimmten Sedimentationsbedingungen gebildet wurde und einen einzigartigen Prozess oder eine einzigartige Ablagerungsumgebung darstellt."

Analog wurde für die metamorphe Fazies eine Definition erstellt: Wo Sedimentgestein besonders sedimentäre Strukturen und für diesen rock typisch Fossil-Inhalte kennen, metamorphe Gesteine ​​haben bestimmte strukturgeologisch Strukturen und sind nicht die für a . typischen Fossilien Ablagerungsumgebung, aber der Mineralgehalt ist ein Hinweis auf den Grad der Metamorphose.

Das finnischGeologePentti Eelis Eskola (1883 - 1964) schon eingestellt 1921 eine Klassifikation der metamorphen Fazies für. Das Neuseeland Geologe Francis John Turner, die viele in der Vereinigte Staaten gearbeitet, diese Klassifikation in den 1970er Jahren verfeinert und in einem weit verbreiteten Schema zusammengefasst.

Metamorphe Fazies und Mineralien

Die verschiedenen metamorphen Fazies werden durch den Mineralgehalt der Gesteine ​​bestimmt. Wenn ein Gestein eine bestimmte Fazies durchlaufen hat, ParameterDruck und Temperatur Spuren in der Mineralzusammensetzung. Bestimmte Mineralien haben einen bestimmten Druck und eine bestimmte Temperatur stabil, während andere instabil oder metastabil sein. Wenn sich Temperatur und/oder Druck in einem Gestein ändern, können andere Mineralien stabil werden und metamorphe Reaktionen stattfinden. Ob diese tatsächlich stattfinden, hängt zum Teil davon ab, Reaktionskinetik, das Aktivierungsenergie der Reaktion und der im Gestein vorhandenen Menge Wasser.

Dreiecksdiagramme zwischen Aluminium (EIN), Kalzium (C) und Eisen (F), Darstellung der Zusammensetzung stabiler Minerale in verschiedenen metamorphen Fazies. Dunkle Punkte repräsentieren ein Mineral, dünne graue Linien repräsentieren a Balance zwischen zwei Mineralien.
Dreiecksdiagramme zwischen Aluminium (A), Eisen (F) und Magnesium (M). Nur die Oberseite ist abgebildet.

Durch das genaue Studium der Mineralzusammensetzung, durch Folien und (Elektronen-)Mikroskope, werden die einzelnen Mineralien bestimmt. Die Fazies werden durch die Abkürzungen LT, MT, HT, LP, MP, HP (aus dem Englischniedrig, Mittel und hohe Temperatur und Druck). Seit der die 90er der Begriff UHP (Ultrahochdruck) für extrem hohen Druck.

Die unterschiedlichen Mineralzusammensetzungen hängen von der Fazies und dem Ursprungsgestein ab. Normalerweise sind die metamorphosierten Varianten von Felsen gekennzeichnet durch das Präfix "meta". Ein meta-magmatisches Gestein ist ein Eruptivgestein die eine Metamorphose durchgemacht hat. Metapeletisches Gestein ist ein metamorphes pelite, feinkörnig Sedimentgestein. Metagrauwacken sind metamorph grauwacks, dunkelgrün-grau Sandstein jetzt sofort Lehm-Matrix Reich an Chlorit und andere Glimmers. Metabasische Gesteine ​​sind mafisch Gesteine, die eine Metamorphose durchlaufen haben.

Typisch für die unterschiedlichen Fazies von niedrigem bis mittlerem Druck und Temperatur ist das Auftreten der polymorphNesosilikateAndalusit (niedriger Druck), Kyanit (höherer Druck und niedrigere Temperatur) und Sillimanit (höhere Temperatur). Diese Varianten von Al2SiO5 sind bei bestimmten Temperaturen und Drücken stabil, was einen Hinweis auf die Fazies und den Grad der Metamorphose gibt.

Zeolithfazies (LP/LT)

Das Zeolith-Fazies ist die metamorphe Fazies mit dem niedrigsten Metamorphosegrad. Bei Temperaturen und Drücken, die niedriger sind als die der Zeolith-Fazies findet Diagnose Platz. Die Fazies ist nach dem Vorkommen von . benannt Zeolithe, stark hydratisiertTektosilikate.Die Zeolithfazies ist gekennzeichnet durch die Mineralverbände:

Metavulkanische Gesteine ​​und Grauwacken

Metapeliten

Prehnit-Pumellyit-Fazies (LP/LT)

Das prehnit-pumpellyit-fazies ist eine Fazies, die durch einen Metamorphosegrad mit etwas höheren Temperaturen und Drücken (und Tiefe) gekennzeichnet ist als die Zeolithfazies. Es ist nach den beiden Mineralien benannt prehnit (ein Kalzium-Aluminium-Schichtsilikat) und Pumplyit (ein Sorosilikat) Die Prehnit-Pumpellyit-Fazies ist gekennzeichnet durch die Mineralaggregate:

Metavulkanische Gesteine ​​und Grauwacken

Metapeliten

  • Muskovit-Chlorit-Albit-Quarz

Grünschieferfazies (MP/MT)

Das Grünschieferfazies ist durch einen Metamorphosegrad von Mitteldruck und Temperatur gekennzeichnet. Die Fazies ist nach dem . benannt Schiefer Aussehen des Gesteins und die grüne Farbe, verursacht durch die grünen Mineralien Chlorit, Epidot und ChloritoidDie Grünschieferfazies ist gekennzeichnet durch die mineralischen Assemblagen:

Metabasisches Gestein

Metagrauwacke

  • Albitquarz Epidot Muskovit ± Stilpnomelan

Metapeliten

Kieselsäurehaltige Dolomiten

Amphibolitfazies (MP/MT-HT)

Das Amphibolit-Fazies ist eine Fazies mit mittlerem Druck und mittleren bis hohen Temperaturen. Es ist nach dem Auftreten von . benannt Amphibole die unter diesen Bedingungen gebildet werden Die Amphibolitfazies ist gekennzeichnet durch die Mineralaggregate:

Metabasisches Gestein

Metapeliten

Kieselsäurehaltige Dolomiten

Granulitfazies (MP/HT)

Das Granulitfazies ist der höchste Metamorphosegrad im Mitteldruckbereich. Die Fazies können in unterschiedlichen Tiefen vorkommen. Die Vorbeugung von Orthopyroxen ist charakteristisch für diese und die Pyroxen-Hornblende-Fazies Die Granulit-Fazies ist gekennzeichnet durch die mineralischen Assemblagen

Metabasisches Gestein

  • OrthopyroxenKlinopyroxen Hornblende Plagioklas ± Biotit
  • Orthopyroxen Klinopyroxen Plagioklas ± Quarz
  • Klinopyroxen Plagioklas Granat ± Orthopyroxen (bei höheren Drücken)

Metapeliten

Blauschieferfazies (MP-HP/LT)

Das blaue Schieferfazies tritt auf, wenn der Metamorphosegrad im Bereich niedriger Temperatur, aber mittlerem Hochdruck liegt. Dies ist zum Beispiel der Fall in Subduktionszonen. Die Fazies wird wegen des schieferartigen Charakters des Gesteins und des Vorkommens der blauen Mineralien als Blauer Schiefer bezeichnet Glaukophan und Lawsonit.Die Blauschieferfazies ist gekennzeichnet durch die mineralischen Assemblagen:

Metabasisches Gestein

Metagrauwacke

  • Quarz Jadeit Lawsonit ± Fengit, Glaukophan, Chlorit

Metapeliten

  • phengiet paragonit carfoil Chloritquarz

Karbonate

Eklogit-Fazies (HP/HT)

Das Eklogit-Fazies ist die metamorphe Fazies, die beim höchsten Metamorphosegrad, bei den höchsten Drücken und Temperaturen auftritt. Neben einer metamorphen Fazies, mit Ökologie auch ein Mantelfelsen Die Eklogitfazies ist gekennzeichnet durch die Mineralverbände:

Metabasisches Gestein

  • Omfacit Granat ± Kyanit, Quarz, Hornblende, Zoisit

Metagranodiorit

  • Quarzfengit Jadeit/Omphazit Granat

Metapeliten

  • Fengit Granat Kyanit Chloritoid (Mg-reich) Quarz
  • Fengit Kyanit Talkum Quarz ± Jadeit

Albit Epidote Hornfels Facies (LP/LT-MT)

Das albite epidote hornfels fazies ist eine Fazies, die bei niedrigen Drücken und relativ niedrigen Temperaturen auftritt. Die beiden Mineralien albit und Epidot sind Namensgeber dieser Fazies, obwohl sie in mehr Fazies vorkommen. Das Wort Hörner, oder Hornfelsen, bezieht sich auf a Kontakt metamorphes Gestein, dass Gesteine ​​mit niedrigem Druck (und damit geringer Tiefe), aber oft auch hoher Temperatur sein können.Die Albite-Epidot-Hornfels-Fazies ist gekennzeichnet durch die Mineral-Assemblies:

Metabasisches Gestein

  • Albit Epidot Aktinolith Chlorit Quarz

Metapeliten

  • Muskovit Biotit Chlorit Quarz

Hornblende Hornfels Facies (LP/MT)

Das Hornblende Hornfels-Fazies ist eine Fazies mit etwas höheren Temperaturen und ebenso niedrigen Drücken wie die Albit-Epidot-Hornfels-Fazies. Obwohl nach dem Mineral benannt Hornmischung, dieses Mineral kommt auch in anderen Fazies vor.Die Hornblende-Hornfels-Fazies zeichnet sich durch die Mineral-Assemblies aus:

Metabasisches Gestein

  • Hornblende-Plagioklas ± Diopsid, Anthophyllit/Cumingtonit, Quarz

Metapeliten

  • Muskovit-Biotit Andalusit Cordierit-Quarz-Plagioklas

k2O-arme Sedimente oder meta-magmatische Gesteine

  • Cordierit Anthophyllit Biotit Plagioklas Quarz

Kieselsäurehaltige Dolomiten

  • Dolomit Calcit Tremolit ± Talkum

Pyroxen-Hornfels-Fazies (LP/MT-HT)

Das Pyroxen hornfels-fazies ist eine Fazies mit höheren Temperaturen als die anderen Hornfelsfazies und zeichnet sich wie die Granulitfazies durch das Vorkommen von Orthopyroxen aus.

Metabasisches Gestein

  • Orthopyroxen-Klinopyroxen-Plagioklas ± Olivin oder Quarz

Metapeliten

  • Cordierit Quarz Sillimanit Kaliumfeldspat (Orthoklas) ± Biotit
  • Cordierit Orthopyroxen Plagioklas ± Granat, Spinell

Karbonate

Sanidinitfazies (LP/HT)

Das Sanidinit-Fazies ist eine sehr seltene Fazies mit extrem hoher Temperatur bei niedrigem Druck, die normalerweise nicht erreicht wird. Unter bestimmten kontaktmetamorphen Bedingungen sind diese Fazies noch erreichbar und dann aufgrund der hohen Temperatur und teilweise schmelzen Glas geformt. Namensgeber der Fazies ist das charakteristische Mineral SanidinDie Sanidinitfazies ist gekennzeichnet durch die Mineralaggregate:

Metapeliten

Karbonate

Siehe auch