Basalt

Basalt
Basalt, Siebengebirge, Deutschland
Geogenese
Genese	vulkanisch
Mineralbestand
Hauptgemengteile	Plagioklas, Pyroxen, Olivin, Foide,
Nebengemengteile	Biotit, Hornblende
Physikalische Eigenschaften
Dichte [g/cm³]	2,9 – 3,15 g/cm³
Festigkeit	Hoch
Farbe	dunkelgrau bis schwarz
Mechanische Eigenschaften
Gesteinstyp	Festgestein
Gefüge
Struktur
Kristallinität	hyalin (amorph)
Korngröße	feinst körnig
Korngrößenverteilung	gleichmäßig, in manchen Fällen auch porphyrisch möglich
Textur
Art der Raumerfüllung im Gestein (Porosität)	kompakt, Porosität ist möglich durch Ausgasung im Gestein
Räumliche Verteilung der Gefügeelemente (Verteilungsgefüge)	Abhängig vom Abkühlungsverlauf, die Minerale können sich nach dichte Trennen (eher selten)
Räumliche Orientierung der Gefügeelemente (Orientierungsgefüge)	Abhängig vom Abkühlungsverlauf, Minerale können Orientierung in Flussrichtung zeigen
Eigenschaften von Vulkaniten
Temperatur der Lava	900 °C – 1200 °C
Typische Erscheinungsform	ʻAʻā-Lava, Pāhoehoe-Lava

Der Basalt (vermutlich aus dem Ägyptischen, griechisch βασανίτης [λίθος] = Probierstein, sehr harter Stein) ist das häufigste Effusivgestein der Erde. Mit einer Mischung aus Plagioklas, Pyroxen und Olivin wird seine Chemie als basisch oder ursprünglich bezeichnet, was ihn im Streckeisen-Diagramm als das vulkanische Äquivalent zum Gabbro, Diorit und Anorthosit einordnet. Dabei entsteht er in der Regel als Teilschmelze des Mantels und eruptiert dann an Mittelozeanischen Rücken (engl. mid-oceanic ridge baslat, abgekürzt MOR), Subduktionszonen (engl.continental margin basalt,CMB und island arc basalt, IAB) oder Hotspots (engl. ocean island basalt, OIB).

Entstehung

Bei der, durch Entlastung bedingten Teilaufschmelzung des Mantels entsteht ein Magma dessen Zusammensetzung als ursprünglich oder basisch bezeichnet wird. Das Magma ist weniger dicht als das umgebene Gestein und es kommt zu einem Aufsteigen des Materials. An die Oberfläche gelangendes Material tritt als dünnflüssige Lava mit Temperaturen zwischen 900 °C und 1200 °C aus, was wiederum auch den Chemismus wiederspiegelt. Die Chemie ist stark vom geologischen Setting beeinflusst. Abhängig von diesem werden Basalte eingeteilt als

• MORB (mid ocean ridge basalt, an Spreizungszonen zwischen zwei ozeanischen Platten),
• CMB (continental margin basalt, an Subduktionszonen zwischen ozeanischer und kontinentaler Platte),
• IAB (island arc basalt, an Subduktionszonen zwischen zwei ozeanischen Platten) oder
• OIB (ocean island basalt, an Hot-Spots innerhalb einer Platte).

Erscheinung

Basalt ist ein feinkörniges, magmatisches, Effusivgestein dessen Erscheinungen sehr vielfältig sein können. Die makroskopische Erscheinung ist stark vom Entstehungsort und der Chemie geprägt. Es kann dabei in Unterwasser- und Terrestrische-Förderung gegliedert werden.

Die Unterwasser geförderten Basalte machen hier einen Großteil aller Basalte aus. Sie werden hauptsächlich an Mittelozeanischen Rücken gebildet und erstarren als sogenannte Pillow-Laven. Durch den Kontakt mit Wasser erstarrt die Lava an ihrer Oberfläche und es kommt zu Lobenbildung. Da aber die Quelle noch nicht versiegt ist und es zu Nachschub von Lava kommt bricht die erstarrte Oberfläche wieder auf und es entsteht ein neuer Lobus. Diese so gebildeten Kanäle können mehrere Kilometer lang werden. Gleichzeitig entstehen daneben und darüber weitere Kanäle, so kommt es zu mächtigen Schichten von Pillow-Laven. Ihre charakteristische Erscheinung kann im nebenstehenden Bild betrachtet werden. Dort sieht man die runde Oberseite und den Zwickel, der sich zwischen den unten liegenden Pillows bildet. Pillow Laven, bei Choy, Iran Entstehung von Pillow-Laven unter Wasser

Erstarrt Basalt terrestrisch, wird seine Erscheinungsform aus dem Zusammenspiel von Viskosität, welche wiederum von Temperatur und Chemismus abhängt, und Gefälle bestimmt. Diese bestimmen die Fließgeschwindigkeit, von welcher wiederum die Erscheinung abhängt. Ist die Fließgeschwindigkeit während der Abkühlung hoch, entsteht ʻAʻā-Lava, ist sie dagegen langsam, erstarrt die Lava zu Pāhoehoe-Lava. Durch die unterschiedliche Viskosität der Lava kann sich Basalt terrestrisch in Schichten von wenigen Zentimetern bis zu mehreren 10ner Metern Dicke ergießen. Bei der Abkühlung von dickeren Schichten kommt es zu einer temperaturbedingten Schrumpfung des schon festen Basalts. Diese führt zu Spannungen im Gestein welche so groß sein könne, dass es zur typischen Bruchbildung des Basalts kommen kann, den Basaltsäulen. Diese fünf- oder sechseckigen Strukturen stehen dabei senkrecht zur Abkühlungsfront und geben damit einen Einblick in die Abkühlungsgeschichte des Gesteins. Bei extrem großen Lavaergüssen können sogenannte Flutbasalte oder magmatische Großprovinzen (veraltet Trapp) entstehen, welche Lavadecken, manchmal auch als Tafeln bezeichnet, mit Ausmaßen von hunderten von Quadratkilometern bilden. Die sehr dünnflüssige Lava überflutet dabei regelrecht komplette Landstriche. Da basaltische Laven eine sehr niedrige Viskosität besitzen, halten sie die Gase meistens sehr schlecht bis gar nicht. So kommt es, dass die Lava beim Ausbruch nur selten explosiv ist und eher zum fountaining neigt. Dies wiederum verringert die Bildung von Pyroklastika und somit auch Tuffen.

Klassifikation

Wie bei allen Vulkaniten ist die Einteilung im Feld, aufgrund ihrer Feinkörnigkeit, schwierig. Deswegen werden sie zumeist durch Labormethoden bestimmt. Die Wichtigste der Labormethoden ist das TAS-Diagramm Hier beträgt der Siliziumanteil zwischen 45% und 52% und der Alkalianteil reicht bis 5% für den Basalt. Weiterhin kann der Basalt in die Untergruppen ... Unterteilt werden. Diese liegen alle im Basaltfeld unterscheiden sich aber in ihren Spurenelementen.

Für die einfache Klassifikation im Feld wird der Name Basalt oft fälschlicherweise als synonym für andere ähnliche Vulkanite benutzt. Es kann aber auch eine grobe Einteilung über das Streckeisendigramm für Vulkanische Gesteine versucht werden. Hier teilt sich der Basalt mit dem Andesit das Feld, welches von +20% und -10% Quarzanteil und bis zu 35% Alkalifeldspatanteil reicht. Mit viel Erfahrung kann die Struktur und der Mineralbestand hinweise liefern ob es sich um einen Basalt handelt. Hier ist ein Indiz wenn man Plagioklase und Pyroxene erkennen kann, welche in Vergesellschaftung mit Olivinen vorkommen können. Große Foide hingegen sind untypisch für den Basalt und sprechen für Alkali reichere Vulkanite.

Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:

Simon Prochaska, Cristopher Frank

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