INTRO - ETH - IGP - geopetro

geopetro.ethz.ch

INTRO - ETH - IGP - geopetro

Meta3_1A09.ppt

INTRO: world tectonics in

subduction cycle, metamorphic

rocks, distribution of rock types,

contact, regional, grade,

Aus verschiedenen Unterlagen zusammengestellt;

von A.B.Thompson, M. Schmidt,

P. Nievergelt, und mit weiteren Abbildungen aus dem

Internet

Meta3_1A09.ppt

Nov. 2009

1


Gesteins

Metamorphose

3. Teil

Dynamische

Erde - 2009

Vorlesung von

Alan B. Thompson

ETH Zureich

Zyklus der Plattentektonik

http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/Wilson/wilsncovr.2.PDF

2


Gesteinsmetamorphose 3.1

3. Teil der Vorlesung Dynamische Erde 1

A.B. Thompson 2009

Weitere Angaben in Lehrbuch:

Yardley, B.W.D (1997): Einführung in die Petrologie

metamorpher Gesteine (Enke Verlag).

Winter, J. D. (2005) Principles of Igneous and Metamorphic

Petrology (2nd Edition).

Philpotts, A. and Ague, J. (2009) Principles of Igneous and

Metamorphic Petrology.

Enthält auch Stoff zur Vorlesung im 5. Semester

(Gesteinsmetamorphose von Max Schmidt)

3


Active Volcanoes and Tectonic

Plate Boundaries

4


North & South American

Cordilleras

5


Magmatische Aktivität im Rahmen

der Plattentektonik

Subducting oceanic

lithosphere

ca. 100 km

Lithosphere

6


PT Schmelz

diagramme

[+/0 H 2O] O]

Granit/Rhyolit

Gabbro/Basalt

P

P

[+H 2O] O] [+H 2O] O]

wet dry wet dry

T

7


Druck

= P

= P(H2O) Festes

Gestein

T = Temperatur

500 1000 1500 °C

Wet

Solidus

Subduktion ʻnasserʼ

Kruste

Wet Liquidus

Dry Solidus

Silikatschmelze

Dry Liquidus

Schmelzpunkt-

Erniedrigung durch

H 2O- Zufuhr

0

Tiefe

100

km

8


Granitoide Intrusionen

beim Aufsteig

0

Tiefe

35km

50

km

Heisse H 2 O-reiche

Magmen bleiben oft in

Tiefe stecken (wo

Magma verliert Wasser)

-->Intrusive-Plutonen

BasaltischerVulkanismus

Schmelz Aufsteig

600 1000 1300 °C 1000 1300 °C

Intrusive-

Plutonen

Wet Wet

Solidus Liquidus

DrySolidus

DryLiquidus

Laven

Sehr heisse trockene

Magmen dringen bis

zur Erdoberfläche vor

(geringere Dichte)

--> Laven, Effusive

T

Dry Dry

Solidus Liquidus

9


Subduktion

Ozeanishe

lithosphaere

unter

Kontinent

100km

Subducting oceanic

lithosphere

10


Metamorphose im plattentekton. Bild

Versenkungs-Metamorphose

Blauschiefer- und Eklogit-M.

Regional-Metamorphose

Zone wo Aufschmelzung (+H 2 O) beginnt

Granitmagma steigt auf und bildet

Kontaktmetamorphose

J.L. Winter

Fig. 7.16

ca 8 km

ca 100 km

11


India collision -- Himalaya

12


• Ozeanische

Kruste bildet

dünne Lage

und liegt tief

• ρ OC > ρ CC

• (mit tieferem

SiO 2 -Gehalt)

Lithosphäre und Kruste

Die Lithosphäre umfasst die Kruste und

Teile des Oberen Mantels (starre Platte)

•Kontinentale

Kruste bildet

dicke Lage

und steht

hoch

•ρ OC > ρ CC

•(mit hohem

SiO 2 -Gehalt)

13


Die Lithosphäre

ca 100 km dick

umfasst die

Kruste und

Teile des Oberen

Mantels (starre

Platte)

(Isostasie)

Lithosphäre und Kruste

Rheologie

Lithosphaer

--> Hart

Asthenosphaer-

-> Weich

• Kontinentale Kruste (felsisch:~Granitoid); mit hohem

SiO2-Gehalt, leichter) bildet dicke Lage und steht hoch

• Ozeanische Kruste (mafisch:~Basalt); mit tieferem

SiO2-Gehalt, schwerer) bildet dünne Lage und liegt tief

14


Gesteinsumwandlungen

1) Verwitterung: Führt zur Gesteinszerstörung

2) Diagenese: Von Lockergestein zu Festgestein

3) Alteration: Mineralog. und chem. Umwandlung

4) Metamorphose: Umgestaltung im festen Zustand zu

Gestein mit verändertem Mineralbestand und Gefüge. Gefüge

Isochemisch, keine Stoff-Zu/abfuhr (ausser CO2, H2O). (Mit Stoff-Zu/abfuhr: Metasomatose)

5) Wichtig sind: „Wärme Wärme und Bewegung“ Bewegung und chem. Zs. Zs

6) Metam.-Arten: Metam.-Arten Kontakt-, Regional-, Dislokations-,

Impakt-, Ultra-(Aufschmelzung/Anatexis), Hydroth. M.

7) Geol. Bereiche: Bereiche Kontakt zu Magma/heissem Körper, zu

Bewegungszone, Orogen- und Subduktionszone, etc.

15


Prozesse und

Verwitterungskreislauf

Produkte

Meta-sediment

Metamagmatit

Metametamorphit

Aus Press & Siever (1995) 16


Herkunft des

Materials

gesteinsbildender

Prozess

Drei Gesteinsgruppen

Magmatit Sediment Metamorphit

Aufschmelzung von

Gesteinen in der heissen

Unterkruste und

dem Oberen Mantel

Kristallisation

(Erstarrung einer

Gesteinsschmelze)

Verwitterung und

Abtragung an der

Erdoberfläche aufgeschlossener

Gesteine

Sedimentation,

Versenkung und

Diagenese

Gesteine unter hohen

Temperaturen und Drücken

in der tieferen Kruste und

dem Oberen Mantel

Rekristallisation

und Bildung neuer

Mineralien in festem Zustand

Aus Press & Siever (1995)

17


FOLDED LIMESTONES WALENSEE

SBB Walensee

18


Was bedeutet Metamorphose?

(GR. Ovid ,,Umgestaltung“)

Metamorphose bezieht sich auf die Änderungen der Mineralogie, des

Gefüges (Struktur-Textur) die vorallem im festen Zustand erfolgen, bei

hoherem P u. T, bei konstante chem. Zusammensetzung (-H 2 O u.-CO 2 ).

Die P-T Bedingungen liegen zwischen der Diagenese und weiträumiger

Gesteinsaufschmelzung (Anatexis).

Metamorph Gesteine sind im grössten Teil der Erdkruste und im

Erdmantel predominant >> Magmatische G (unmetam) >> Sedimente

19


Arten von Metamorphose

•Regionale Metamorphose

•Gebirgsbildungs-Metamorphose an Plattengrenzen

•Ozeanboden-Metamorphose

•Kontakt-(Thermal) Metamorphose (Magmakoerper)

•Dislokations-Metamorphose (an tekton. Störzonen)

20


Reise ins Innere der Erde

Exhumierung* von

Hochdruckgesteinen in

Zonen mit Gebirgsbildung

(Orogenen)

Oberer Mantel

?

?

Unterer Mantel

(*Exhumierung: An die Oberfläche transportieren)

Explosiver Vulkanismus

(d.h. Magma ist reich an

volatilen Komponenten)

Subduktion:

Versenken H 2 O- und

CO 2 -reicher Gesteine

Mantelkonvektion

21


Grundbegriffe – Metamorphose

I. Kontaktmetamorphose: Wärme wird am Intrusionskontakt von

Magmen in ein Umgebungsgestein transportiert. Das metamorphe

(umgewandelte) Gestein wird “wenig” deformiert. Das heisst, die Umwandlung

ist oft von “wenig” Volumenänderung begleitet.

II. II. Regionale Metamorphose wird durch Druck und/oder

Temperaturänderungen hervorgerufen, die durch “vertikale” Bewegungen

verursacht werden. Dabei handelt es sich um drei prinzipielle tektonische

Prozesse:

1) Subduktion (platten-tekton. Abtauchen),

2) Orogenese (Gebirgsbildung, Kontinental Kollision)

3) Extension (Dehnung, Kontinental Rifts; MittelOzeanische Ruecken).

Typische Metamorphosebedingungen:

Temperatur (T): 200-1000 °C

Druck (P): 0.5-30 kbar = 0.05-3 GPa = 2-100 km Tiefe

22


Gesteinsmetamorphose Inhalt: Teil 3 der

Vorlesung Dynamische Erde 1, ABT .11.2009

1DS. Arten von Metamorphose

(Gesteinsumwandlung): Meta-peliten

2DS. Metamorphe Mineral-Paragenesen

und Gesteinstypen: Meta-ultramafite

3DS. Meta-karbonate: Meta-basika,

Metamorphose-Grad und Metamorphose-

Fazien

4DS. Regionale Metamorphose,

Bewegungen u. Plattentektonik

23


Kohlenstoff - C

24


Metamorphose

1)“Umgestaltung”: Umwandlung von Gesteinen

2) Veränderung von Mineralbestand und Gefüge

3) Durch Änderungen von Druck- und Temperatur

4) Mineralreaktionen, neue Stabilitätsbedingungen

5) Deformation, tektonische Bewegungen

6) Wechselwirkung Tektonik - Metamorphose

Tektonik („Aufbau“) studiert den geologischen Aufbau und

die beteiligten Vorgänge. Änderungen der Strukturen und

Gesteine (Deform. und Metamorphose) liefern Hinweise

25


Marmor am Parthenon, Athen, Gr.

Viele klassische griechische Bauten sind mit dem

metamorphen Kalk von der Insel Marmara (Turkei)

gebaut worden (daher der Begriff Marmor)

26


Graphit

C

Kalk

Marmor

Karbonate : Calzit CaCO 3 ; Dolomite CaMg (CO 3 ) 2 : Mg=Fe

27


Häufige metamorphe Gesteine 1

(Homogen, nonfoliated, nicht foliert

Ohne Paralleltextur/ohne planares Gefüge)

Marmor

1) fein-bis grobkörnig, kristallin ( Korn mit Kristallflächen)

2) Besteht hauptsächlich aus Calcit oder Dolomit Kristallen

• [Ausgangsgestein war Sedimente (Kalk oder Dolomit)]

3) Kann verschiedene Farbtöne aufweisen

4) Verwendung für Dekoration und Skulpturen

5) Kann gut bearbeitet werden (nicht hart oder splittrig)

6) Hat kein gutes “geol. Gedächtnis” (rekristallisiert nach

einer Deformationsphase schneller als Quarz)

7) Mit grobkörnigem Gefüge kann Marmor leicht entlang

den Kristallflächen “zerfallen”: schlecht für Skulpturen

28


Häufige metamorphe Gesteine 2 - Quarzit

Quarz: SiO 2

29


Häufige metamorphe Gesteine 2

“Ohne” Paralleltextur (nonfoliated)

Quarzit

• Ausgangsgestein (Protolith) war meistens

ein quarzreicher Sandstein

• Quarzkörner sind in gegenseitigem

Kontakt, oder zwischen Quarzkörnern sind

noch Glimmerplättchen

• Oft leicht geschiefert: “Plattenquarzit”

• In den Alpen typischerweise aus Gesteinen

der ältesten Triasformation entstanden

30


Dachschiefer, Dachschiefer als Deckmaterial für Dächer im Alpenraum

31


Dachplatten aus

ehemaligen Tiefseetonen,

grünschiefer-faziell

grünschiefer-faziell

metamorph

(ca. 350 ° C, 3 kbar)

Aufgepasst: Der Begriff

„Grünschiefer“ bezieht sich

hier auf den metam.

Umwandlungsgrad (Fazies,

PT bereich).

(Die Dachplatten haben nicht

eine basaltische

Zusammensetzung)

Sondern metasedimente

(Pelitisch):

Chlorit+Glimmer+Quarz+Fsp

32


Häufige metamorphe

Gesteine 3: geschiefert

Gestein mit (entwickelnden) planarer

Paralleltextur, “geschiefert”

Schieferton (slate) (Metapelite)

• Sehr feinkörnig

• Ausgezeichnete Spaltbarkeit

• Meistens durch schwache Metamorphose

von Ton, Tonschiefer (shale), oder Siltstein

entstanden

• Ehemalige Tonmineralien sind zu Glimmer,

Quarz und Chlorit kristallisiert

33


Metapelite

(Dachschiefer

Dachschiefer

Wandtafel) Wandtafel

Schieferton

Phyllit

Gneis

Schiefer

34


Häufige metamorphe Gesteine 4

Gesteine mit Paralleltextur 2

Phyllite (Metapelite)

• Übergangsbereich im Metamorphosegrad

zwischen Schieferton und Schiefer

• Plattige Mineralien sind klein und kaum von

Auge zu identifizieren. Mit glänzigem Schein

und welliger Oberfläche

• Bestehen hauptsächlich aus feinen Kristallen

von Muscovit und/oder Chlorit. Können

prograd aus Schiefertonen entstehen, aber

auch retrograd durch starke Deformation von

höhergradigen Schiefern

35


Häufige metamorphe Gesteine 5

Gesteine mit Paralleltextur 2

Schiefer (schist) (Metapelite)

• Mittel- bis grobkörnig (1-10 mm)

• Plattige Mineralien sind häufig

• Enthalten meistens Glimmer (mica)

• Metamorphe Gesteinsnamen enthalten meist

die Mineralnamen, geben also eine Angabe

über die Zusammensetzung.

Bsp. Granat-Zweiglimmerschiefer

36


Basalt

magmatisch:

Plagioklas

Pyroxen

Olivin

+/- vulk. Glas

Typische basische Gesteine

Grünschiefer

Albit

Aktinolith

Epidot

Chlorit

Amphibolit

Hornblende

Plagioklas

37


Andere Gesteine?

38


NEAT through Crystalline Alps

Quer-Profil mit Gesteinstypen entlang der

NEAT

(Neue Alpen-Transversale), durch die

Zentralalpen, Lötschberg-Tunnel

Aus: Broschüre von Dept. Erdw.

Kellerhals & Haefeli AG Bern

Kristalline Gesteine des Aar-Massivs

39


Typen Metamorpher Gesteine

Temp°C Kohle

Protolith

Lignit

Bituminoes

Kalk

MetaKarbon

ate

Sand-

stein

Mafisch

Metabasalt

Tonstein

MetaPelit

Kalk/Dolom- Sand- Basalt- Silt/Ton- Ton-

Anthrazit Zeolith

MetaPelite

Index

Minerale

300 Graphit Kalk-Marmor Prehnit Tonschiefer Chlorit

Grünschiefer

Quarzit Phyllit Biotit

500 Schiefer Granat

600

Metam. Fazies Namen f. Metabasalt

Amphibolit Staurolith

Gneiss

700 Migmat Granulit Migmat

Kyanit

Sillimanit

Schmelzung

Beginnt

40


Kontakt-Metamorphose 1

• Kontakt zu heissem Körper

(Magma oder Festgestein)

• Randliche Umwandlung von

Nebengestein (host rock)

Aureole

Wärmequelle = magmatische intrusion

41


Kontakt-Metamorphose 2

Aureole

Wärmequelle = magmatische intrusion

42


hornfels

Kontakt-Metamorphose 3

Aureole

Karte und Profil

Figur 21-14.

Geologische Karte

und Querprofil von

Gebiet um den

Skiddaw Granit,

Lake District, UK.

After Eastwood et al

(1968). Geology of

the Country around

Cockermouth and

Caldbeck.

Explanation

accompanying the 1inch

Geological

Sheet 23, New

Series. Institute of

Geological Sciences.

London.

Aus: J.L. Winter

43


Metamorphose der Pelite

--> Metapelite

1) Ehemalige Tonsteine, Pelite (Tonminerale)

Werden zu Schiefer, Gneiss, Migmatit

2) Entwässerung mit zunehmendem Grad der

Metamorphose (-H 2O)

3) Fest-Fest Reaktionen (Al 2SiO 5)

44


Zunehmende Grad der Metamorphose (Temp & Druck)

Metam. geschieht bei

Zunahme von Druck

und Temperatur.

25oC c.100oC c.300oC c.500oC c.700oC

45


Granat-Glimmerschiefer

Granat- Porphyroblasten

46


Dunnschliff

Biotit + Granat + Quarz + Muskovit

1cm

47


Mineralreaktionen – Texturen: A + B = C

Skizze von Dunnschliffe

48


Regionale Metamorphose bei der Gebirgsbildung

im Schottischen Hochland (Kaledonisch 450 MaBP)

• George Barrow (1893, 1912)

• SE Highlands of Scotland, Kaledonische Gebirgsbildung,

vor ca. 450 Ma (Millionen Jahre)- Laurentia

• Erste systematische Studie zur Variation von

Gesteinstypen und Mineral-Vergesellschaftung bei

fortschreitender (progressiver) Metamorphose

49


Nordirland

Monster 1

1344 m

Loch Ness

Glasgow

Great Glen Fault

Aberdeen

Schottland

Satellitenbild

(Nasa)

200 km

Untersuchungs

-Gebiet

von Barrow

Monster 2

Newcastle upon Tyne

Schnee im Hochland

Wolken über dem Meer

und den Southern Uplands

50


Klassische Metamorphose-

Zonierung in Schottland

Figur 21-8. Karte der

Regionalmetamorphose

der Scottish Highlands.

Sie zeigt Zonen von

Mineralien, die bei

zunehmendem Metam.

grad erscheinen.

From Gillen (1982)

Metamorphic Geology.

An Introduction to

Tectonic and

Metamorphic Processes.

George Allen & Unwin.

London.

Aus: J.L. Winter

Barrow’s Barrow

Area

51


Klassische Metamorphose- Barrovian

Zonierung in Schottland (Barrow)

Figur 21-8. Karte der

Regionalmetamorphose

der

Scottish Highlands.

Sie zeigt Zonen von

Mineralien, die bei

zunehmendem

Metam. grad

erscheinen.

From Gillen (1982)

Metamorphic

Geology. An

Introduction to

Tectonic and

Metamorphic

Processes. George

Allen & Unwin.

London.

Aus: J.L. Winter

Barrovian Kya Sil

And Sil

Buchan

+T

52


Abfolge metamorpher Zonen, wie sie heute definiert werden,

und die typischen metamorphen Mineralvergesellschaftungen

in jeder Zone, sind:

+T

• Chlorit-Zone: Pelitische Gesteine sind Phyllit oder Tonschiefer, sie

enthalten typischerweise Chlorit, Muscovit, Quarz und Albit

• Biotit-Zone: Tonschiefer werden zu Phylliten und Schiefer, mit Biotit,

Chlorit, Muscovit, Quarz und Albit

• Granat-Zone: Schiefer mit auffallend rotem Almandin Granat,

meistens mit Biotit, Chlorit, Muscovit, Quarz und Albit oder Oligoklas

• Staurolith-Zone: Schiefer mit Staurolith, Biotit, Muscovit, Quarz,

Granat und Plagioklas. Etwas Chlorit kann anwesend sein.

• Kyanit-Zone: Schiefer mit Kyanit (Disthen), Biotit, Muscovit, Quarz,

Plagioklas, und meistens Granat und Staurolith

• Sillimanit-Zone: Schiefer und Gneisse mit Sillimanit, Biotit, Muscovit,

Quarz, Plagioklas, Granat, und vielleicht Staurolith. Etwas Kyanit

kann anwesend sein (obwohl Kyanit und Sillimanit Al 2 SiO 5

polymorphe Phasen sind)

53


Grundbegriffe für die Einteilung der

Metamorphose

Indexmineralien und Isograde:

Das erstmalige Auftreten eines für bestimmte P-T

Bedingungen charakteristischen (Index) Mineralien definiert

eine Isograde, die als solche in der geologischen Karte

eingetragen werden kann.

Da die Stabilität von Mineralien immer vom

Gesteinschemismus abhängt, werden Isograden in Gesteinen

mehr oder weniger konstanter chemischer Zusammensetzung

bestimmt (Bsp. Metapelite).

54


Kyanit (Disthen)

Al 2 SiO 5

55


Al 2 SiO 5

Sillimanit

Andalusit

Al 2 SiO 5

Sill and andalusite

56


Kyanit/Disthen ummantelt (gegepanzert)

von Sillimanit

Beide Al 2 SiO 5

Polymorphen

57


Stabilitätsfelder und Strukturen der Alumosilikate

P

VI = oktahed-

V = ungewoehn

IV = tetrahed-

Kyanit/Disthen

Al VI 2 SiO 5

Andalusit

Al V Al IV SiO5

Sillimanit

T

And-sill-ky-structures

Al VIAl IVSiO 5

58


Stabilitätsfelder der Alum(in)osilikate

P (Pa)

Kyanit/Disthen

V = 44.23 cm 3

ρ = 3.31 g cm –3

V = Volumen

V = 51.56 cm 3

ρ = 3.14 g cm –3

Andalusit

V = 50.04 cm 3

ρ = 3.24 g cm –3

And-sill-ky-deltaV,S

Sillimanit

S = Entropy

= Unordnung

S = 82.3 J/K/mol S =91.4 J/K/mol S = 96.0 J/K/mol

T (K)

59


Das Stabilitätsfeld von Andalusit liegt tiefer als 0.37 GPa (~ 12 km),

während Kyanit → Sillimanit über diesem Druck erfolgt

From: J.L. Winter

- Pyrophyllit

Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2

Schichtsilikat mit

(OH)

Al 2 SiO 5

Polymorphen

0.37 GPa ca. 12 km

Figure 21-9. The P-T phase diagram for the system Al SiO showing the stability fields for the three polymorphs andalusite, kyanite, and

2 5

sillimanite. Also shown is the hydration of Al SiO to pyrophyllite, which limits the occurrence of an Al SiO polymorph at low grades in

2 5 2 5

the presence of excess silica and water. The diagram was calculated using thermodynamic data, itself obtained from experiments. 60


P

Al 2SiO 5

• Andalusit (loT)

• Kyanit-Disthen(hiP)

• Sillimanit (hiT)

H 2O-Eis - 9 Hoch-

Drucktypen

C- Diamant (UHP) -

Graphit

hiP

hiT

T

Polymorphismus

CaCO 3 –

Calcit (hiT)

Aragonit (hiP)

SiO 2- Quarz

• Tridymit-Cristobalit

(zunehmende Temp.)

• Coesit - Stishovit

(zunehmender Druck)

Fest-Fest Reaktion und Geobarometrie

Steigung flachliegend = dP/dT klein

61


Kontakt

Metamorphose

Verschiedene Grade der

Regional-Metamorphose

Entwaesserung

Verwitterung

Diagenese

Alteration

Niedrig A = Low T&P 200 - 400°C ( 1 - 3 kbar, 3 - 10 km)

Mittelere B = Medium T&P 400 - 600°C (3 - 10 kbar, 10 - 35 km)

Hoch C = High T&P 600 - 800°C (10 - 30+ kbar. 35 - 100 km)

62


Gesteinsmetamorphose: Begriffe

1. Gesteinsart und Zustand beim „Start“ der Umwandlg?

2. Progressiv; zeitlich fortschreitende Umwandlung

3. Paragenesen; gleichzeitig gebildete Minerale (Assoziat.)

4. Reaktionen, Edukte-Produkte, Reakt.-PT-Bedingungen

5. Retrograde, prograde (höhergradige) Metamorphose

6. H2O: Zufuhr oder Entwässerung? Ändernde Verhält.?

7. CO2 : Fluidentwicklung, Gas-Zs.setzung in kieseligen

Karbonaten bei Reaktionen zu Silikatmineralen?

8. Entwicklung von Struktur und Textur (Gefüge)

9. Zeitliche Entwicklung von P, T bei Metamorphose(n)?

10. Minerale Entwicklung? Korrelation mit Feld

63


Klassische Metamorphose- Barrovian

Zonierung in Schottland (Barrow)

Figur 21-8. Karte der

Regionalmetamorphose

der

Scottish Highlands.

Sie zeigt Zonen von

Mineralien, die bei

zunehmendem

Metam. grad

erscheinen.

From Gillen (1982)

Metamorphic

Geology. An

Introduction to

Tectonic and

Metamorphic

Processes. George

Allen & Unwin.

London.

Aus: J.L. Winter

Barrovian Kya Sil

And Sil

Buchan

+T

64


Regionale Metamorphose bei der Gebirgsbildung

im Schottischen Hochland (Kaledonisch 450 MaBP)

• George Barrow (1893, 1912)

• SE Highlands of Scotland, Kaledonische Gebirgsbildung,

vor ca. 450 Ma (Millionen Jahre)- Laurentia

• Erste systematische Studie zur Variation von

Gesteinstypen und Mineral-Vergesellschaftung bei

fortschreitender (progressiver) Metamorphose

65


Aus: Spiegel online

Überprägungen der Gesteine:

• wo?

• wie stark?

• wie oft?

• wann?

• in welche Richtung?

• wie (Prozesse)?

• weshalb (Ursache)?

• welcher Bezug zu plattentektonischen

Vorgängen?

Mit Feldarbeit

Siehe „Geologie der Schweiz“

im 2. Semester (Sommer)

• Seit 100 Mio Jahren

gibt es alpine

Metamorphose

• Erforschung mit

Einsatz des Gehirns

Grosse Gesteinseinheiten

in den Zentralalpen

BWG Bern66


Metamorphe Grosseinheiten in den Alpen, 2004

Nizza

Zürich

Wien

Aus: Oberhänsli, R. et al. (2004): Mitt. oesterr. Mineral. Ges., Band 149

67


Metamorphosekarte der Alpen, Stand 1974

MetamorphoseKarte Alpen 1974

Zunehem

Metam

+ T

+/-P

------------

Siehe auch Karte Fig. 7.2 in „Petroskript“

68


Zunehmende Grad der Metamorphose (Temp & Druck)

Metam. geschieht bei

Zunahme von Druck

und Temperatur.

25oC 100oC 300oC 500oC 700oC

69


Gesteins

Metamorphose

Dynamische

Erde - 2009

Vorlesung von

Alan B. Thompson

ETH Zureich

Zyklus der Plattentektonik

http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/Wilson/wilsncovr.2.PDF

70


35

50

100

km

Temperature in the

Lithosphere

(Thin vs Thick)

Geotherm (Plume vs

Durchschnitt)

0 500 1000 1500oC

C.on Moho

Thin

Lithosphere

Asthenosphere

Subduktion

Normal Lithosphere

Asthenosphere

Konduktion

Konvektion

Current Plume

Geotherm Geotherm

aus: Winter, J. (2005)

71

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