Eklogit

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Anschliff eines Eklogits

Eklogite sind metamorphe Gesteine mit basaltischem Chemismus (Metabasite), die durch eine Metamorphose unter hohen (HP) oder sogar ultrahohen (UHP) Druckbedingungen gebildet wurden, während die Temperatur relativ gering war. Eklogite entlang der Nahtlinie (Geosutur) zwischen zwei ehemals getrennten Kontinenten sind Zeugnis des früheren Vorhandenseins eines Ozeans oder Meeresbeckens mit ozeanischer Kruste zwischen zwei Kontinentalenplatten.

Eklogit hat eine Dichte von 3,2-3,6 g/cm³. Er ist damit das dichteste aller Silikatgesteine, das an der Erdoberfläche aufgeschlossen ist, sehr fest und witterungsbeständig. Wegen seiner geringen Verbreitung wird er dennoch nur selten genutzt.[1]

Chemische Zusammensetzung[Bearbeiten]

Eklogite mit basaltischem Chemismus bestehen aus grünem Klinopyroxen (omphazitreich: (Ca,Na)(Mg,Al)Si2O6) und rotem Granat (pyropreich). Daneben sind oft Quarz, Disthen, Rutil, Titanit und Pyrit enthalten. Eklogite mit granitischem Chemismus enthalten häufig aluminiumreichen Hellglimmer (Phengit). Kennzeichnend für alle Arten von Eklogiten ist das Fehlen von Plagioklas (Feldspat), der bei Druckerhöhung nach der Reaktion Albit = Jadeit + Quarz abgebaut wird. Bei extrem hohen Drücken ab ca. 27kbar (Ultrahochdruck-Metamorphose) ist auch Coesit, die Hochdruckmodifikation von Quarz enthalten. Ab 27kbar/500°C ansteigend auf 35kbar/700°C[2] kann bei entsprechender chemischer Komposition auch Diamant im Eklogit enthalten sein. Coesit oder auch Diamant sind meistens in den stabilen Mineralphasen wie Granat, Disthen oder auch Omphazit zu finden und sind nach der Exhumierung an der Erdoberfläche oft nur noch indirekt nachweisbar.

Entstehung[Bearbeiten]

Eklogite entstehen bei hohen Drücken ab ca. 10 kbar (entspricht ca. 35 km Tiefe) und mittleren bis hohen Temperaturen (500 bis 1000 Grad Celsius), was jedoch nur in Regionen mit niedrigen geothermischen Gradienten der Fall ist. Somit werden Eklogite häufig als Indikator für Paläosubduktionszonen angesehen. Eklogitfazielle Gesteine können auch an der Basis einer stark verdickten kontinentalen Kruste entstehen, derartige Funde sind allerdings ziemlich selten. Bei der Heraushebung an die Erdoberfläche können die Eklogite durch retrograde Metamorphose überprägt werden, wobei sich Minerale wie z.B. Plagioklas, Amphibol, Epidot und Biotit bilden, die aber nicht der eigentlichen eklogitfaziellen Mineralparagenese zugerechnet werden dürfen. Aufgrund ihrer hohen Dichte gelten die ältesten erhaltenen Eklogit Funde im Fennoskandischen Schild (Halbinsel Kola) auch als Beweis für die Existenz von Subduktion und Plattentektonik im heutigen Sinne vor 2,87 Mrd. Jahren.[3]

Vorkommen[Bearbeiten]

Die ältesten bisher gefundenen Eklogitfragmente haben ein Alter von maximal 3,2 Milliarden Jahren, dass Eklogite davor selten oder überhaupt nicht entstanden liegt wahrscheinlich an dem damals viel heißeren Erdmantel.[4] Die größten Eklogitvorkommen in Mitteleuropa befinden sich im Bereich der „Münchberger Gneismasse“, das größte Einzelvorkommen ist der Weißenstein bei Stammbach. Die Ausgangsgesteine der Eklogite der Münchberger Gneismasse waren unterseeische Vulkanite, die sich im Präkambrium vor ca 570 Ma (Millionen Jahre) bildeten.

Die alpinen Eklogite im zentralen Teil der Alpen werden mit ca 100 Ma als relativ jung dargestellt. Für einige Teile wird ein höheres Alter vertreten: Eklogite des zentralen Ötztalkristallins und der Böhmischen Masse sollen aus einem Subduktionsvorgang vor ca 360 Ma (jüngstes Devon) und damit vom Beginn der variszischen Gebirgsbildung stammen.[5] Letzteres wird mit mehrfachen Metamorphosestadien auch für die Eklogite der Koralpe im steirischen Randgebirge vertreten (Mittelostalpines Deckenstockwerk, Koralmkristallin).[6]

Die jüngsten Eklogite mit einem Alter von nur ca 4,3 Ma (Unsicherheit ±0.4) wurden 2004 im östlichen Papua-Neuguinea entdeckt.[7]

Die allermeisten bekannten Eklogite sind terrestrischen Ursprungs da bei Meteoriteneinschlägen, zwar die richtigen Drücke aber zu große Hitze vorherrschen, entstehen wenn überhaupt hier nur sehr geringe Mengen an Eklogit. Erst seit 2013 sind Proben eines extraterrestrischen Eklogit bekannt, welche von einem zerschellten Meteoriten stammen der in etwa so groß wie der Mond oder noch größer gewesen sein muss.[8]

Bedeutung für die Geologie[Bearbeiten]

Die Untersuchung von Eklogiten ist hilfreich bei paläogeographischen Rekonstruktionen. Eklogite, die aus einem Mittelozeanischen-Rücken-Basalt (MORB) hervorgegangen sind, repräsentieren ein Stück ehemalige ozeanische Kruste, das in einer Paläosubduktionszone verschluckt und in große Tiefen transportiert wurde, bevor es durch Exhumation wieder an die Erdoberfläche gelangte, hierbei liegen meist nur Eklogitlinsen in Material (z.B. Blauschiefer) mit einer geringeren Dichte vor.

Literatur[Bearbeiten]

  • Werner Geigner und Brigitta Hella Keil: Geologisch-mineralogischer Wander- und Exkursionsführer Eklogit, 2002 Conventus Musicus Verlag Dettelbach

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Walter Schumann: Der neue BLV Steine- und Mineralienführer. München 1997. Seite 320.
  2. Kennedy, C. S., and Kennedy, G. C., 1976, The equlibrium boundary between graphite and diamond, Journal of Geophysical Research, vol, 81, p. 2467-2470
  3. http://geology.gsapubs.org/content/38/8/739.abstract
  4. Steven B. Shirey and Stephen H. Richardson: Start of the Wilson Cycle at 3 Ga Shown by Diamonds from Subcontinental Mantle. Science 22 Juli 2011: 333 (6041), 434-436. [DOI:10.1126/science.1206275]
  5. Hans Georg Krenmayr, Albert Daurer (Redaktion): Rocky Austria. Eine bunte Erdgeschichte von Österreich. Geologische Bundesanstalt, Wien 1999, Seite 36. ISBN 3-85316-006-9.
  6. Helmut W. Flügel, F. Neubauer: Geologie der österreichischen Bundesländer in kurzgefassten Einzeldarstellungen. Steiermark. Erläuterungen zur Geologischen Karte der Steiermark 1:200 000. Geologische Bundesanstalt, „Bundesländerserie“ . Wien 1984. Seite 70.
  7. Baldwin, S. L.; Monteleone, B. D.; Webb, L. E.; Fitzgerald, P. G.; Grove, M.; and June Hill, E. 2004. Pliocene eclogite exhumation at plate tectonic rates in eastern Papua New Guinea. Nature 431:263–267.
  8. Kimura M., Sugiura N., Mikouchi T., Hirajima T., Hiyagon H. & Takehana Y. (2013). Eclogitic clasts with omphacite and pyrope-rich garnet in the NWA 801 CR2 chondrite, American Mineralogist, 98 (2-3) 387-393. DOI: 10.2138/am.2013.4192