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Gesteinsansprache Magmatite: Unterschied zwischen den Versionen
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Gesteinsansprache Magmatite (Quelltext anzeigen)
Version vom 11. August 2020, 10:15 Uhr
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Unter Magmatiten versteht man all jene Gesteine, die durch Erstarrung von Magma gebildet werden. Je nach Lokalität und Art dieses Erstarrungsprozesses unterscheidet man zwischen Plutoniten, Vulkaniten und Ganggesteinen. Gemeinsam ist diesen Gesteinstypen, dass man sie anhand ihres Mineralbestandes in das sogenannte Streckeisendiagramm (QAPF) einordnen kann. Bei einer möglichst gründlichen Gesteinsbeschreibung werden sowohl der Mineralbestand als auch die räumliche Verteilung und das Größenverhältnis der Minerale betrachtet. Die im Folgenden detailliert erläuterten Merkmale sollten bei der Gesteinsansprache keinesfalls vergessen werden. [[Datei:Gesteinsansprache_Magmatite.png|thumb|Ansprache von magmatischen Gesteinen im Gelände]] | Unter Magmatiten versteht man all jene Gesteine, die durch Erstarrung von Magma gebildet werden. Je nach Lokalität und Art dieses Erstarrungsprozesses unterscheidet man zwischen Plutoniten, Vulkaniten und Ganggesteinen. Gemeinsam ist diesen Gesteinstypen, dass man sie anhand ihres Mineralbestandes in das sogenannte Streckeisendiagramm (QAPF) einordnen kann. Bei einer möglichst gründlichen Gesteinsbeschreibung werden sowohl der Mineralbestand als auch die räumliche Verteilung und das Größenverhältnis der Minerale betrachtet. Die im Folgenden detailliert erläuterten Merkmale sollten bei der Gesteinsansprache keinesfalls vergessen werden. [[Datei:Gesteinsansprache_Magmatite.png|thumb|Ansprache von magmatischen Gesteinen im Gelände]] | ||
==Farbe== | ==Farbe und Farbzahl== | ||
=== Farbzahl (eng. colour index) === | |||
Ob ein Gestein felsisch (hell) oder mafisch (dunkel) ist, bzw. sich irgendwo dazwischen befindet, entscheidet sich anhand der Farbe. Wenn Gesteine eher hell gefärbt sind bzw. überwiegend helle Komponenten beinhalten, bezeichnet man sie als '''leukokrat''', sind sie dunkel, bzw. verfügen überwiegend über dunkle Komponenten, bezeichnet man sie als '''melanokrat'''. Intermediäre, bzw. '''mesokrate''' Gesteine befinden sich dazwischen und enthalten sowohl helle als auch dunkle Bestandteile. | Ob ein Gestein felsisch (hell) oder mafisch (dunkel) ist, bzw. sich irgendwo dazwischen befindet, entscheidet sich anhand der Farbe. Wenn Gesteine eher hell gefärbt sind bzw. überwiegend helle Komponenten beinhalten, bezeichnet man sie als '''leukokrat''', sind sie dunkel, bzw. verfügen überwiegend über dunkle Komponenten, bezeichnet man sie als '''melanokrat'''. Intermediäre, bzw. '''mesokrate''' Gesteine befinden sich dazwischen und enthalten sowohl helle als auch dunkle Bestandteile. | ||
==Kristallinität== | Magmatite weißen je nach dem Anteil an mafischen o.ä. Mineralen (Glimmer, Amphibole, Pyroxene, Olivin, opake Minerale, Akzessorien (z.B. Zirkon, Apatit, Titanit) Epidot, Allanit, Granat, Melilit, Monticellit, sowie bestimmte, magmatisch entstandene Karbonatminerale eine unterschiedliche Farbzahl auf. In der nachfolgenden Tabelle werden die Bezeichnungen nach ihrer Farbzahl M aufgelistet: | ||
Sind die Minerale auskristallisiert? Falls dies bei allen der Fall ist, bezeichnet man dies als '''holokristallin'''. Sollte es sich ausschließlich um Gesteinsglas handeln, nennt man dies '''amorph'''. Natürlich gibt es auch Zwischenstufen, bei denen dann der ungefähre prozentuale Glasanteil notiert wird. | {| class="wikitable mw-collapsible" | ||
|'''Bezeichnung''' | |||
|'''Farbzahl M''' | |||
|- | |||
|Hololeukokrat | |||
|0-10 | |||
|- | |||
|Leukokrat | |||
|10-35 | |||
|- | |||
|Mesokrat | |||
|35-65 | |||
|- | |||
|Melanokrat | |||
|65-90 | |||
|- | |||
|Holomelanokrat | |||
|90-100 | |||
|} | |||
{{Tipp|In der Praxis ist es nicht so einfach die genaue Farbzahl zu bestimmen, daher reicht eine ungefähre Einordnung (Leuko-, Meso-, Melanokrat).}} | |||
== Raumerfüllung und Dichte == | |||
Ist das Gestein '''massig''' (eng. compact, massive), also ohne Hohlräume, oder hat es Hohlräume und ist damit '''porös/blasig''' (eng. blebby, cavernous, pored, poriferous, porous)? Eine absolute Angabe der Dichte ist bei der Gesteinsansprache nicht möglich und soll daher nicht angegeben werden. | |||
== Korngröße == | |||
Im nächsten Schritt ordnet man das Gestein in eine der beiden Kategorien Plutonit bzw. Vulkanit ein. Sind die Komponenten grobkörnig genug, um mit bloßem Auge erkennbar zu sein, ist das Gestein '''phaneritisch''' und damit'''plutonisch''' (eng. deep-seated, plutonic). Sind sie hingegen zu feinkörnig, um mit bloßem Auge erkennbar zu sein, bezeichnet man dies als '''aphanitisch''' und das Gestein ist vulkanitischen (eng. extrusive [igneous] rock, volcanic rock, volcanite) Ursprungs. Dieses Merkmal hilft euch später bei der Klassifizierung des Gesteins. | |||
Anschließend bestimmt man die genaue Korngröße des Gesteins und unterscheidet zwischen, '''feinkörnig''' (<1 mm; eng. close-grained, fine[-grained], fine-granular), '''mittelkörnig''' (1-5 mm; eng. medium-grained, medium-granular) und '''grobkörnig''' (>5 mm; eng. coarse[-grained], coarsely granular, coarse textured). | |||
{| class="wikitable" | |||
|'''Bezeichnung''' | |||
|'''Korngröße in mm''' | |||
|- | |||
|Feinkörnig | |||
|< 1 | |||
|- | |||
|Mittelkörnig | |||
|1-5 | |||
|- | |||
|Grobkörnig | |||
|> 5 | |||
|- | |||
|Glasig | |||
|Keine Kristalle | |||
|} | |||
<br /> | |||
== Struktur == | |||
=== Kristallinität === | |||
Sind die Minerale auskristallisiert? Falls dies bei allen der Fall ist, bezeichnet man dies als '''holokristallin'''. Sollte es sich ausschließlich um Gesteinsglas handeln, nennt man dies '''amorph/hyalin'''. Natürlich gibt es auch Zwischenstufen, sogenannte '''hemikristalline''' Gesteine, bei denen dann der ungefähre prozentuale Glasanteil notiert wird. | |||
=== Größenverhältnis der Minerale === | |||
Sind die Minerale in etwa gleich groß, also '''gleichkörnig''' (eng. equant, equigranular, even-grained), oder ungleich groß und damit '''ungleichkörnig''' (eng. heterogranular, inequigranular, non-equigranular)? Gibt es größere Einsprenglinge in einer feinkörnigeren Grundmasse, ist das Gefüge '''porphyrisch'''. Ein '''vitrophyrisches''' Gefüge beschreibt eine glashaltige/glasige Grundmasse. Der Begriff '''phaneritisch''' bezeichnet Gesteine, deren Kristalle mit bloßem Augen erkennbar sind (d.h. alle Plutonite). Das Gegenstück dazu ist '''aphanitisch''', hier sind die Kristalle der Grundmasse nur unter dem Mikroskop zu erkennen. | |||
== Textur == | |||
=== Verteilung der Minerale === | |||
* '''homogen''' – Es herrscht eine gleichmäßige Verteilung der vorhandenen Minerale vor und es lassen sich keine Bereiche feststellen, in denen einzelne Minerale gehäuft auftreten. | |||
* '''inhomogen''' – Es herrscht eine ungleichmäßige Verteilung der vorhandenen Minerale vor und es gibt Bereiche oder Lagen, in denen bestimmte Minerale dominieren. | |||
Sind die Minerale eingeregelt, also richten sich vor allem längliche Minerale anhand ihrer Wuchsform in eine bestimmte Richtung aus? Falls Nein, nennt man dies '''isotrop''', die Minerale sind also richtungslos. Falls Ja, bezeichnet man dies als '''anisotrop'''. | |||
Ein '''Fließgefüge''' (eng. flow structure, flow texture, fluidal texture) beinhaltet Minerale, welche durch Fließen des teilweise kristallisierten Magmas eingeregelt worden sind, beziehungsweise die Einregelung einer glasigen Grundmasse, von Gasbläschen oder Einschlüssen. Eine '''Hohlraumtextur''' benennt ein Gefüge, welches Hohlräume (eng. rock cavity) aufgrund von Entgasung (eng. degasification, degasifying, degassing) aufweist. | |||
== Mineralbestand == | |||
'''Monomineralische Gesteine''' (z.B.Quarzit) besetehen aus (fast) nur einem Mineral, '''polymineralische''' Gesteine (z.B. Granit) kommen weitaus häufiger vor und sind aus verschiedenen Mineralen aufgebaut. | |||
Der '''Hauptgemenganteil''' (eng. essential constituent, main constituent, major constituent) eines Gesteins mach dessen größten Anteil aus, '''Nebengemenganteile''' (eng. accessory constituent, medium constituen) kommen dementsprechend seltener, jedoch klar erkennbar vor. Haup- sowie Nebengemenganteile werden jeweils in Prozent angegeben. Eine Tabelle die euch die prozentuale Einteilung erleichtert findet ihr '''hier'''. '''Akzessorien''' (akzessorisch, eng. accessory, auxiliary)kommen im Gestein nur vereinzelt (bis zu einem Prozent) vor, sind jedoch mit bloßem Auge zu erkennen. | |||
== Minerale == | |||
Im Anschluss sollen die einzelnen Minerale genauer bestimmt werden, dies gelingt am besten mithilfe einer Lupe. | |||
Hierzu helfen euch folgende Merkmale: | |||
'''Ausbildung''': | |||
D.h. wie gut sind die Kristallflächen zu erkennen, kann man die Form des Kristalls bestimmen? | |||
'''Farbe:''' | |||
Welche Farbe hat das Mineral? Wie auch beim Farbeindruck des Gesteins kann ein erster Eindruck des Minerals gewonnen werden. | |||
'''Glanz:''' | |||
Der Glanz (eng. brightness; (diamantartiger) adamantine lustre; (glasartiger) subvitreous lustre; (metall-artiger) submetallic lustre; (metallischer) metallic lustre; (perlmutt-artiger) pearly lustre, pearly sheen) wird durch das vom Mineral reflektierten Licht bestimmt und kann je nach Art des Minerals variieren: | |||
'''Metallglanz:''' der Anteil des reflektierten Lichts ist groß; dies betrifft vor allem undurchsichtige, opake Minerale (z.B. Pyrit, Hämatit) | |||
'''Nichtmetallglanz:''' hierbei handelt es sich um durchsichtige und durchscheinende Minerale, z.B. glasig (Epidot), seidig (Gips), perlmuttartig (Albit), fettig (Quarz) | |||
'''Diamantglanz:''' gemeint sind durchsichtige und durchscheinende Minerale mit hoher Lichtbrechung, z.B. Diamant, Zinkblende, Zirkon | |||
'''Härte:''' | |||
Eine weitere charakteristische Eigenschaft für einzelne Minerale ist die '''Mossche Härte''' (eng. Mohs’ hardness scale, Moh’s scale), welche mithilfe verschiedener Werkzeuge bestimmt werden kann (mehr dazu unter '''[[Härtebestimmung nach Mohs]]''') | |||
'''Korn-/Kristallform (Habitus und Tracht):''' | |||
Die '''Tracht''' (eng. sum of crystal faces) eines Minerals wird aus der Anordnung einer bestimmten Flächenkombination bestimmt, der '''Habitus''' (eng. habit[us]) dagegen beschreibt die Größenverhältnisse der Flächen zueinander (blättrig, nadelig, prismatisch, säulig, stängelig, tafelig, würfelig). | |||
'''(Ferro-)Magnetismus:''' | |||
Ob ein Mineral magnetisch ist, lässt sich leicht mithilfe eines kleinen Handmagneten bestimmen, das wohl bekannteste Mineral mit dieser Eigenschaft ist Magnetit. | |||
'''Prozentualer Anteil:''' | |||
Die Abschätzung des prozentualen Anteils eines jeden Minerals kann euch später helfen zu bestimmen um welches Gestein es sich handelt. | |||
'''Spaltbarkeit/Bruch:''' | |||
Die '''Spaltbarkeit''' (mehr dazu unter '''Spaltbarkeit''', eng. plitting [property]; (deutlich erkennbare) distinct cleavage, easy cleavage) gibt an ob ein Mineral bei mechanischer Einwirkung entlang bestimmter Kristallflächen bricht. Die Spaltbarkeit kann sowohl (sehr) gut, als auch (sehr) schlecht, oder gar nicht ausgebildet sein. Teilen sich einzelne Kristalle nicht entlang solcher Spaltflächen kommt es zum Bruch (eng. failure pattern, fracture pattern) eines Kristalls, dieser kann unterschiedlich ausgebildet sein (z. B. eben (eng. clean-cut fracture), hakig, muschelig (eng. conchoidal), splittrig (eng. hackly fracture)). | |||
'''Strichfarbe:''' | |||
Sofern das zu bestimmende Mineral einzeln getestet werden kann (ausreichende Größe, Relief im Vergleich zum restlichen Gestein erhöht), kann die '''Strichfarbe''' (eng. streak colour) mithilfe einer unglasierten Porzellanplatte bestimmt werden. Diese z.T. charakteristische Farbe kann dazu beitragen, das Mineral zu bestimmen. | |||
'''Transparenz:''' | |||
'''Minerale können als durchsichtig/durchscheinend, undurchsichtig oder opak (Metalle) bestimmt werden.''' | |||
'''Zwillingsbildung:''' | |||
'''Einige Minerale sind außerdem leicht anhand ihrer Zwillingsbildung zu bestimmen. Bekannte Beispiele sind beispielsweise der Karlsbader Zwilling des Alkalifeldspats, oder polysynthetische Zwillinge des Plagioklases.''' | |||
= 2. Einordnung und Gesteinsname = | |||
'''Nach Erstarrungsort:''' | |||
Die Einteilung nach dem Erstarrungsort lässt sich grob in '''Plutonite''' (eng. deep-seated, plutonic) und '''Vulkanite''' (eng. extrusive, volcanic) unterteilen. Durch ihre Entstehung als Tiefen- und Intrusivgesteine zeichnen sich '''Plutonite''' meist als dichte Gesteine mit grober Matrix aus. '''Vulkanite''' dagegen entstehen an der Erdoberfläche, kristallisieren im Vergleich zu Plutoniten schneller aus und weisen daher eine feinkörnigere Matrix auf. Typisch für Vulkanite sind außerdem Gasblasen. Gesteine können außerdem als '''„subvulkanische“ Gesteine''' klassifiziert werden. Da diese den Übergang von den Plutoniten zu den Vulkaniten darstellen, ist eine eindeutige Zuordnung jedoch schwieriger. | |||
'''Nach Mineralbestand:''' | |||
Für die Einteilung nach dem Mineralbestand wird i.d.R. das Streckeisen-Diagramm verwendet. Die Klassifizierung unterscheidet sich dabei zwischen Vulkaniten und Plutoniten, wobei der Gesteinschemismus gleich bleibt (z.B. Basalt/Gabbro). | |||
'''Nach Chemismus:''' | |||
Der Chemismus eines Handstücks bzw. eines Gesteins kann nur im Labor festgestellt werden und ist für eine erste Beschreibung nicht relevant. | |||
'''Nach dem Gefüge:''' | |||
Abhängig von der Größe der Strukturen, wird diese Klassifikation im Gelände oder im Labor bestimmt. | |||
= 3. Besonderheiten = | |||
'''Überprägung''' | |||
Die Art der Überprägung kann physikalisch, chemisch, biogen, etc. sein (z.B. verwittert, alteriert, verdichtet, zerrüttet). Bei der Stärke der Überprägung können verschiedene Stärkegrade angegeben werden, besonders auffällig sind dabei Veränderungen bei der Verwitterung (z.B. angewittert, vollkommen verwittert, grusig verwittert). Dieses Merkmal kann auch bezüglich der einzelnen Komponenten unterschieden werden. | |||
'''Verwitterung''' | |||
Die Verwitterung tritt i.d.R. sekundär auf und spielt daher nur eine untergeordnete Rolle bei der Gesteinsbeschreibung. Äußerlich verändert sich dabei meist die Farbe (z.B. rötlich-brauner Überzug aufgrund von oxidiertem Eisen) und die Raumerfüllung bzw. die Dichte (d.h. das Gestein ist weniger Fest). | |||
'''Sonstige''' | |||
Weitere Auffälligkeiten, können auch im Bezug auf den Gesteinsverband betrachtet werden. Auffällig sind hier Klüfte, die Feuchte / der Wassergehalt (z.B. bergfeucht, trocken (ausgetrocknet), nass), oder ein erkennbares Ausgangsgestein (z.B. Lehm aus Mergel, Diaphthorit aus Glimmerschiefer, Greisen aus Granit). | |||
= 4. Skizze = | |||
Zu einer vollständigen Gesteinsbeschreibung gehört auch immer eine saubere Skizze. Das Handstück sollte hierbei als Blockbild (d.h. dreidimensional) gezeichnet werden um neben den einzelnen Komponenten auch das Gefüge (z.B. Schichtung) des Gesteins anschaulich darstellen zu können. Ist das Gestein homogen und isotrop, verändert sich also nicht je nach der Ausrichtung des Handstücks, reicht es aus einen kreisrunden Ausschnitt des Gesteins abzubilden. Die einzelnen Minerale sollten in der Skizze schematisch dargestellt werden, damit alle Auffälligkeiten in der wenigen Zentimeter großen Abbildung platz finden. Außerdem solltet ihr die Skizze wenn möglich farbig angleichen und eine Legende mit allen abgebildeten Mineralen erstellen. | |||
= 5. Quellen = | |||
Maitre, R. (Hrsg.), Streckeisen, A. (Hrsg.) , Zanettin, B. (Hrsg.) , Le Bas, M. (Hrsg.), Bonin, B. (Hrsg.), Bateman, P. (Hrsg.) (2004): Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms.– 2.Aufl., 252 S.; Cambridge (Cambridge University Press) | |||
Okrusch, M., Matthes, S. (2014): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde.– Aufl.9, 728 S.; Springer Verlag Berlin Heidelberg (Springer Spektrum). | |||
Schweizer, V. (2012): Wörterbuch der Geologie – Dictionary of Geology.– 1.Aufl., 673 S.; Springer Verlag Berlin Heidelberg (Springer Spektrum). | |||
Sebastian, U. (2009): Gesteinskunde: Ein Leitfaden für Einsteiger und Anwender.– Aufl. 3, 212 S.; Springer Verlag Berlin Heidelberg (Springer Spektrum). | |||
Vinx, R. (2015): Gesteinsbestimmung im Gelände.– 4. Aufl., 480 S.; Springer Verlag Berlin Heidelberg (Springer Spektrum). | |||
Skript zur Übung Geowissenschaften II (Gesteinekurs) | |||
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==Einordnung ins Streckeisendiagramm== | ==Einordnung ins Streckeisendiagramm== | ||
Schließlich ordnet man den Magmatit in einem der beiden Streckeisendiagramme ([[QAPF]]) der Plutonite bzw. Vulkanite ein und bestimmt aufgrund des Mineralbestandes damit seine Gruppenzugehörigkeit. | Schließlich ordnet man den Magmatit in einem der beiden Streckeisendiagramme ([[QAPF]]) der Plutonite bzw. Vulkanite ein und bestimmt aufgrund des Mineralbestandes damit seine Gruppenzugehörigkeit. | ||
==Downloads== | ==Downloads== | ||
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Die PDFs mit Feldbuchdiagrammen in A4 '''beidseitig''' ausdrucken und dann entlang der gestrichelten Linie auseinanderschneiden.}} | Die PDFs mit Feldbuchdiagrammen in A4 '''beidseitig''' ausdrucken und dann entlang der gestrichelten Linie auseinanderschneiden.}} | ||
==Referenzen== | ==Referenzen== | ||
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==AutorInnen== | ==AutorInnen== | ||
{{Autor|1=Friederike Knauss, Julia Holzmüller, Donjá Aßbichler, Lukas Sidorenko}} | {{Autor|1=Friederike Knauss, Julia Holzmüller, Donjá Aßbichler, Lukas Sidorenko, Lena Able}} | ||
[[Kategorie:Gelände Methoden]] | [[Kategorie:Gelände Methoden]] | ||
