Magmatite (Wissenschaft • Geologie • Petrologie)

Begriffserklärung Die Magmatite (griechisch: magma = geknetete Masse), auch "Magmatische Gesteine" oder "Erstarrungsgesteine" genannt, entstehen durch das Aufdringen von Magma aus dem Erdinnern in höhere Erdschichten, oft als Lava bis zur Erdoberfläche.

Klassifikation Die magmatischen Gesteine werden aufgrund ihrer Erstarrungsbedingungen in drei Hauptgruppen unterteilt: - Plutonitmagmatite (Plutonite, Tiefengesteine) - Übergangsmagmatite (ehemals auch Ganggesteine genannt) - Vulkanitmagmatite (Vulkanite, Ergußgesteine) Die Klassifikation der Magmatite erfolgt im Wesentlichen nach Strukturmerkmalen (z.B Korngröße), nach quantitativem Mineralbestand (s.u "Streckeisen-Diagramm") und nach ihrer chemischen Zusammensetzung.

Plutonitmagmatite Entstehung: Aus tieferen Erdschichten aufsteigendes Magma kühlt innerhalb der Erdkruste unter hohem Druck in Form großer, tiefgreifender geologischer Körper, allseitig von Nebengestein umgeben, relativ langsam ab. Die Hauptkristallisation findet in Anwesenheit flüchtiger Bestandteile (z.B. Wasser, Kohlendioxid und Salzsäure) statt. Merkmale: Korngrößen über 0,33 mm und holokristalline gleichkörnige Mosaikstrukturen mit hypidiomorph körnigen Kristallformen. Sie enthalten keine Hochtemperaturmodifikationen der gesteinsbildenden Minerale und es fehlt eine Glasphase.

Übergangsmagmatite Entstehung: Die Gesteine der magmatischen Gänge und Lagergänge besitzen im Hinblick auf ihren Bildungsort eine geologische Zwischenstellung. Merkmale: Die Übergangsmagmatite nehmen auch im Hinblick auf ihr Gefüge eine Mittelstellung ein. Sie sind meist ungleichkörnig (wechsel- bis porphyrkörnig) und holokristallin und es fehlt eine Glasphase. Einsprenglinge (Phänokristalle) zeigen häufig Zonarbau.

Vulkanitmagmatite Entstehung: Aus tieferen Erdschichten aufsteigendes Magma intrudiert oberflächennah in den dort befindlichen Schichtverband oder es fließt effusiv über die Erdoberfläche als Lava aus. Bei stärkeren vulkanischen Eruptionen, kann flüssige Lava in die Atmosphäre ausgeworfen werden. Im Gegensatz zu den Plutonitmagmatiten, bewirkt der Ausbruch an die Oberfläche, daß der Druck plötzlich absinkt, wodurch die flüchtigen Bestandteile als Gase sofort in die Atmosphäre entweichen. Die Temperatur der Lava sinkt sehr schnell, so daß die Erstarrung unmittelbar nach dem Ausbruch erfolgt und wenig Zeit für die Kristallisation bleibt. Deshalb sind Vulkanitmagmatite meist sehr feinkristallin, häufig sogar glasig erstarrt. Vereinzelt treten größere Kristalle auf, die bereits in der Tiefe gebildet und der Lava schwimmend an die Erdoberfläche transportiert wurden. Als Folge entsteht das für Vulkanite typische porphyrische Gefüge, das durch größere Einsprenglinge in feinkörniger bis glasiger Matrix gekennzeichnet ist. Merkmale: Porphyrkörniges Gefüge mit Korngrössen der Matrixkristalle von kleiner 0,1 mm. Am Mineralbestand sind oftmals Hochtemperaturmodifikationen wie z.B. Sanidin, Tridymit und Christobalit beteiligt und es ist eine Glasphase vorhanden. Häufig sind Fließ-(Fluidal-)Texturen zu erkennen, die in fließender Lava durch Einregelung der bereits gebildeten Kristalle und auch Schlieren entstehen. Blasige Gefüge (z.B. im Bimsstein) entstehen durch rasche Ausgasung. Feinkörnige lockere Tuffgesteine, sogenannte Pyroklastite, entstehen durch zerstäubte Lava (beim Vulkanausbruch).

Das Streckeisen-Diagramm Das Streckeisen-Diagramm (kurz: QAPF-Diagramm) für Magmatite ist ein nützliches Hilfsmittel, um magmatische Gesteine nach ihrem qualitativen und quantitativen Mineralbestand zu klassifizieren. Es besteht aus zwei gleichseitigen übereinanderliegenden Dreiecken, deren Eckpunkte die vier Hauptminerale der magmatischen Gesteine repräsentieren. Der quantitative Anteil im Eckpunkt beträgt 100%, an der gegenüberliegenden Seite 0%. Quarz und Foide kommen niemals zusammen in einem Gestein vor, deswegen kann ein Gestein nur entweder im oberen oder im unteren Dreieck zu liegen kommen. Alle Prozentangaben im Diagramm beziehen sich nur auf die hellen (felsischen) Minerale. Alle dunklen (mafischen) Bestandteile des Gesteins werden nicht berücksichtigt. Die Grenze, bis zu der das Streckeisendiagramm benutzt wird, liegt bei 90 Vol.% dunkler Minerale. Sollte der Anteil mafischer minerale höher liegen als 90%, dann gelten andere Regeln für die Benennung. Die dunklen Gemengteile können nur für eine orientierende Zuordnung der magmatischen Gesteine herangezogen werden: Magmatite mit 0 - 35 % mafischer Minerale werden als leukokrat, Magmatite mit 35 - 65 % mafischer Minerale werden als mesotyp, Magmatite mit 65 - 90 % mafischer Minerale werden als melanokrat und Magmatite mit 90 - 100 % mafischer Minerale werden als ultramafisch bezeichnet. Klassifikation der magmatischen Gesteine (nach Streckeisen, 1967) Legende zum Streckeisen-Diagramm Nr. Tiefengestein (Plutonit) Ergußgestein (Vulkanit) 1 sehr quarzreiche Gesteine (fast keine Vertreter) Alkalirhyolith 2 Alkaligranit Rhylolith 3a Syenogranit Rhyodacit 3b Monzogranit Dacit 4 Granodiorit Quarzandesit 5 Quarzdiorit Alkalitrachyt 6 Alkalisyenit Trachyt 7 Syenit Latit 8 Monzonit Latitandesit/Latitbasalt 9 Monzodiorit/Monzogabbro Andesit/Basalt 10 Diorit/Gabbro Phonolith 11 Foyait Tephritphonolith 12 Plagifoyait Phonolithtephrit 13 Essexit Tephrit 14 Theralith Foidit (Nephelinit, Leucitit) 15 Foidolith   16 In der Grafik nicht enthalten! Gesteine mit über 90 Vol.-% dunklen Gemengteilen (Mafite), wie z.B. Peridotit und Pikrit