Granulit

Granulite (von lat. granum = "Korn") sind hochmetamorphe, kristallwasserarme kristalline Schiefer. Unterschieden werden folgende Granulitarten: helle Granulite (Weißsteingranulite), körnige Granulite, Augengranulite und Pyroxen- sowie Korundgranulite.

Entstehung und chemische Zusammensetzung

Druck-Temperatur-Tiefendiagramm metamorpher Faziesbereiche, 6 = Granulit-Fazies

→ siehe auch: Granulit-Fazies
Granulite sind hochmetamorphe Gesteine, deren helle Minerale ungefähr die Zusammensetzung von Graniten aufweisen, deren dunkle Silikate jedoch weitgehend frei von Hydroxygruppen sind. Edukte sind einerseits saure Magmatite (Rhyolithoide) und deren Tuffe. Andererseits kommen auch sandige Schiefer, Grauwacken und Arkosen in Betracht, die im tiefsten tektonischen Gebirgsstockwerk sehr hohen Drücken und der Abwesenheit an flüchtigen Komponenten (Wasser) ausgesetzt sind.[1] Durch die starke (oft mehrphasige) Metamorphose und die damit verbundenen Homogenisierung sind die Ausgangsgesteine meist nur schwer rekonstruierbar. Für die Granulite des Sächsischen Granulitgebirges muss auf Grund von quarzitischen, von Al2O3-reichen sowie von kalksilikatischen und Metabasit-Einlagerungen zumindest eine starke Beteiligung sedimentären Materials am Edukt vorausgesetzt werden. Als letztes (vorgranulitisches) Metamorphosestadium ist hier ein migmatitischer Gneiskomplex rekonstruierbar.[2]

In der folgenden Tabelle ist die chemische Zusammensetzung von Granuliten dargestellt (in Masse-%)[2]

Chem. Verbindung 1 2 3 4
SiO2 73,9 66,7 70,4 68,1
Ti2O2 0,2 0,6 0,3 0,7
Al2O3 14,2 15,7 14,5 15,2
Fe2O3 < 0,1 0,1 0,4 0,2
FeO 1,8 4,3 3,1 3,8
MnO 0,02 0,02 0,16 0,07
MgO 0,4 1,4 1,2 1,6
CaO 1,3 3,4 1,3 1,7
Na2O 2,7 3,5 4,0 2,9
K2O 4,4 2,7 4,2 3,9
H2O+ < 0,1 0,6 0,4 0,7
CO2 – – – –
Quellen

1 = „Weißstein“-Granulit, Bohrung Tirschheim (Sächsisches Granulitgebirge)[3]
2 = Pyroxenführender Granulit, Großstädten, (Sächsisches Granulitgebirge)[3]
3 = Granulit, Dunkelsteiner Wald (Niederösterreich)[4]
4 = Granulit, Olši (Mähren, Tschechische Republik)[5]

Mineralbestand

Hauptgemengteile von Granulit sind Feldspat und Quarz in variierenden Anteilen, die in granoblastischem Kornverband vorliegen. Hydroxylführende Eisen-Mangan-Silikate sind kaum vorhanden. Typische Begleitminerale sind Ferrosilit-reiche Orthopyroxene, almandinreicher Granat, Disthen sowie auch Sillimanit. Als Übergemengteile treten häufig Spinell, Rutil, Ilmenit und Graphit auf. Der Feldspat der Granulite ist meist perthitisch oder antipertitisch ausgebildet. Die Entmischungskörper im Perthit liegen oft als haarfeine Lamellen (Haarperthit) oder in so großer Menge vor, dass eine Zuordnung des primären Feldspat-Mischkristalls zum Kalifeldspat oder Plagioklas schwierig ist (Mesoperthit). Auf Grund der geringen Anteile mafischer Minerale haben Granulite meist eine helle Färbung. Quarz-Kalifeldspat-reiche Typen können fast weiß aussehen ("Weißstein"). Bereits geringe Mengen fein verteilter (sekundärer) Biotite, Orthopyroxene oder Spinelle geben den Granuliten eher dunklere Färbung.[2]

In der folgenden Tabelle ist die mineralogische Zusammensetzung einiger Granulit-Vertreter zusammengefasst (in Masse-%).[2]

Mineral 1 2 3 4
Quarz 40 38 60 48
Kalifeldspat 55 57 18 33
Plagioklas – – 12 11
Granat 3 3 5 2
Disthen/Sillimanit 2 0,5 0,2 3
Akkzesorien – 0,5 1 –
Diaphtoreseprodukte (Biotit, Muskovit) – 1 3,8 3
Quellen

1 = „Weißstein“-Granulit, Sächsisches Granulitgebirge (Mittelwert)
2 = heller, dickschiefriger Granulit des Sächsischen Granulitgebirges (Normalausbildung)
3 = Granulit (Mittelwert), Meidling, Niederösterreich[6]
4 = Granulit, Olši (Mähren), Tschechische Republik[5]

Gefüge

Die mesoskopische Erscheinung der Granulite ist etwa mit der von Gneisen vergleichbar: eine lagige bis schiefrige Paralleltextur ist verbreitet. Viele Granulite sind klein- bis mittelkörnig, es kommen auch dickschiefrige bis massige Varietäten vor („Granofels“).[7] Die s-Flächen werden durch linsen- bis diskenförmige Quarzkörner markiert. Dünnschiefrige Gesteinstypen, die innerhalb oder randlich von Granulitkomplexen auftreten, stellen meist retrograd überprägte Abkömmlinge von Granuliten dar. Die s-Flächen werden hier durch tapeten- oder zeilenförmig rekristallisierte Quarze und/oder sekundäre Glimmer betont. Derartig umgewandelte Granulite werden dann auch als metagranulitische Biotitgneise, Granulitgneise oder Biotitgranulite bezeichnet.[2]

Vorkommen

In Mitteleuropa treten Granulite in verschiedenen Gebieten des Böhmischen Massivs auf. Die bekanntesten Vorkommen sind die des Sächsischen Granulitgebirges, des tschechischen und niederösterreichischen Moldanubikums sowie des Eulengebirges in Südpolen.

Während diese Vorkommen und die meisten anderen europäischen und außereuropäischen Vorkommen präkambrischen Metamorphoseepochen zugeschrieben werden, kann für das kleine Granulitvorkommen von Zöblitz (Erzgebirge) ein variszisches Metamorphosealter angenommen werden. Für alle Granulitvorkommen Mitteleuropas ist eine Bindung an tektonische Scherzonen charakteristisch.[2]

Physikalisch-Technische Eigenschaften und Verwendung

Auf Grund ihrer hohen Druckfestigkeit von bis zu 300 N/mm² sowie ihrer hohen Abriebfestigkeit eignen sich Granulite als Straßenbaustoffe für Packlager, Kleinpflaster und Schotter sowie als Eisenbahnschotter. Granulite lassen sich gut sägen, zusammen mit ihrer Frostbeständigkeit werden sie daher als Gehwegplatten, Verblend- und Dekorsteine im Außenbereich verwendet.

Die nachfolgende Tabelle vermittelt einen Überblick zu einigen technisch-physikalischen Eigenschaften.

Rohdichte 2,60–2,75 kg/dm³
Druckfestigkeit 130–300 N/mm²
Biegezugfestigkeit 12–25 N/mm²
Wasseraufnahme 0,2–0,5 Gew.-%
Abriebfestigkeit 4–10 cm³/50 cm²

Literatur

  • R. Weber, D. Hill: Naturstein für Anwender. Ebner Verlag, Ulm 2008, ISBN 978-3-87188-108-4.
  • W. Wimmenauer: Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine. Enke-Verlag, Stuttgart 1985, ISBN 3-432-94671-6.
  • L. Pfeiffer, M. Kurze, G. Mathé: Einführung in die Petrologie. 2., bearb. Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1985, DNB 860602648.
  • R. Jubelt, P. Schreiter: Gesteinsbestimmungsbuch. 4., durchges. Auflage. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1977, DNB 770228585.
  • A. Watznauer, H.-J. Behr, G. Mathé: Die Granulite Sachsens. In: Freiberger Forschungshefte. C. 268, Leipzig 1971, S. 91–111.
  • H. G. Scharbert: Cyanit und Sillimanit in moldanubischen Granuliten. In: Tschermaks min. petrogr. Mitt. 16, 4, Wien 1971, S. 252–267.
  • O. Matějovska: Composition of coexisting garnet and biotite from some granulites of Moldanubicum Czechoslovakia. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie Monatshefte. Stuttgart 1970.
  • H. G. Scharbert: Zur Nomenklatur der Gesteine der Granulitfazies. In: Tschermaks min. petrogr. Mitt. 8, 4, Wien 1963.

Weblinks

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Einzelnachweise

  1. ↑ R. Jubelt, P. Schreiter: Gesteinsbestimmungsbuch. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1977, S. 90, 91.
  2. ↑ a b c d e f L. Pfeiffer, M. Kurze, G. Mathé: Einführung in die Petrologie. Akademie-Verlag, Berlin 1985, S. 501–503.
  3. ↑ a b A. Watznauer, H.-J. Behr, G. Mathé: Die Granulite Sachsens. In: Freiberger Forschungshefte. C. 268, Leipzig 1971, S. 91–111.
  4. ↑ H. G. Scharbert: Cyanit und Sillimanit in moldanubischen Granuliten. In: Tschermaks min. petrogr. Mitt. 16, 4, Wien 1971, S. 252–267.
  5. ↑ a b O. Matějovska: Composition of coexisting garnet and biotite from some granulites of Moldanubicum. Czechoslovakia. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie Monatshefte. Stuttgart 1970, S. 249–263.
  6. ↑ H. G. Scharbert: Zur Nomenklatur der Gesteine der Granulitfazies. In: Tschermaks min. petrogr. Mitt. 8, 4, Wien 1963, S. 591–598.
  7. ↑ W. Wimmenauer: Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine. Enke-Verlag, Stuttgart 1985, S. 234.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Granulit