Thema gewählt von Oxana Befous
Geochemie: von insgesamt 92 natürlicher Elemente sind am häufigsten vorkommend 8.
Daraus bilden sich folgende Hauptmineralklassen.
Minerale der Magmatite
Verwitterung der Gesteine führt zur Bildung sedimentärer Gesteine. Chemische Verwitterung wird durch mechanische verstärkt und das Ganze geschieht unter dem Einfluss des meteorischen Wassers im Gegenteil zur Alteration, wo das Meereswasser eine Rolle spielt.
Haupttypen der Sedimentgesteine sind Tone und Tonschiefer (~80%); Sandsteine, Grauwacken und Arkosen (~12%); Kalksteine und Dolomite (~8%)
Wichtige Verwitterungsreaktionen nach Gregor Markl (2015)
Alteration ist die Umwandlung der Minerale in einem Gestein in Sekundärminerale, die mit Verwitterungsprozessen nicht zusammenhängt. Dabei verändert sich entweder die Kristallstruktur, oder die chemische Zusammensetzung. Und das zugrundeliegende Prinzip ist die Anpassung des Minerals an die Veränderungen der chemischen Umgebung zur Erreichung des stabilen Zustandes.
Somit führt eine Reihe der Prozesse zur Veränderung der Zusammensetzung des Magmas auf dem Weg zur Erdoberfläche:
- Die Kristallisation, die unter den verschiedenen Druck-/Temperaturbedingungen stattfindet
- Chemische Reaktionen zwischen Magma und Mantel- bzw. Krustenmaterial
- Mischung von akkumulierten Magmen in Sub-Surface Magmakammer
- Aufschmelzung von Mantel- oder Krustenmaterial als Ergebnis des Aufheizens durch tiefere heißere Magmen oder assoziierte Fluide.
Hydrothermale Alteration ist eine Ozeanboden-Metamorphose während einer tektonischen Divergenz z.B. MOR. Die Einflussfaktoren sind das Ozeanwasser (oder andere diffundierende Lösungen) und die hohe Temperatur >300˚C. Dabei wird das Gestein durch den Kontakt mit dem Fluid hydratisiert (spilitisiert). Fluid-Gestein-Wechselwirkung zeichnet sich durch das Übergehen von Ca, Mg und Fe aus dem Gestein in Na-, Si- / Al-reiche Lösung, dabei werden Spurenelemente wie Pb, Ba, Cu, Zn freigesetzt.
Beispiele:
Serpentinisierung 2Mg2SiO4 Forsterit + 2H2O -> Mg3Si2O5(OH)4 Serpentin + Mg(OH)2 Brucit
Chloritisierung Amphibole -> Chlorit und Hämatit
Albitisation Plagioklas -> Albit
Feldspat -> Tonminerale und Biotit; Epidot -> Zoisite; Quarz -> Muskovit; Skarne; Pyrite
An den Stellen der hydrothermalen Alteration entstehen „Schwarze Raucher“ sowie hydrothermale Erzlagerstätten.