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Petrochemie der metamorphen Gesti'in>- 



der Ausgangsgesteine in der metamorphen 

 Derivaten. 



Abweichungen werden veranlaBt durch 

 das Lb'sungsmittel. Dasselbe ist die Berg- 

 feuchtigkeit und das bei der Verfestigung 

 der Magmen freiwerdende Wasser in Dampf- 

 form, gleichviel, ob es urspriinglich im 

 SchmelzfluB vorhanden war oder von dem- 

 selben aufgenommen worden ist. Wasser 

 tritt bei der Umkristallisation der Gesteine 

 sehr oft in die Neubildungen ein; bei der 

 Umwandlung von Olivin in Serpentin z. B. 

 werden etwa 14 Prozent Wasser aufgenommen. 

 Andererseits kann auch das sich meta- 

 morphosierende Gestein Wasser verlieren, 

 wenn die physikalischen Verhaltnisse bei 

 der Metamorphose so beschaffen sind, daB 

 reichlich wasserhaltige Komponenten nicht 

 entstehen konnen, wie bei der Qneisbildung 

 aus Tongesteinen, Das zutretende Losungs- 

 mittel ist wolil nirgends reines Wasser; es 

 fiihrt stets andere Substanzen gelb'st mit, 

 am haufigsten C0 2 , 0, Alkalisilikate und 

 Karbonate, und wenn es aus Magmen 

 stanimt, Fl, Cl, B. Da fast alle Mineralien 

 schwach wasserloslich sind, kann der gelb'ste 

 Inhalt der zirkulierenden Bergfeuchtigkeit 

 ein sehr mannigfaltiger sein, je nach den 

 Gesteinen, die durchflossen warden. Diese 

 Stoffe konnen unter giinstigen Bedingungen 

 in die Reaktionen eintreten und zugleich 

 kann durch das abfliefiende Losungsmittel 

 Abfuhr von Substanz stattfinden. Beides 

 geschieht aber erfahrungsgemaB nur in so 

 beschranktem MaBe, daB der allgeineine 

 chemische Charakter des Ausgangsgesteins 

 erhalten bleibt. 



Es ergeben sich claraus die folgenden all- 

 gemeinen GesetzmaBigkeiten : 



1. Die chemischen Veianderungen bei 

 der Metamorphose betsehen im allgemeinen 

 in einer Anreichening der schwerer loslichen 

 Substanzen, hervorgebracht durch eine Weg- 

 fiihrung der leichter loslichen. Diese ihrer- 

 seits konnen durch andere Stoffe, welche 

 durch das Losungsmittel zugefiihrt warden, 

 ersetzt werden. 



2. Die chemischen Veranderungen nehmen 

 im groBen und ganzen mit der Zunahme der 

 Tiefenstufe ab, in welcher die Metamorphose 

 stattfand. Denn in den oberen Teilen der 

 Erdrinde konnen sich weitere und liinger 

 anlialtende Oeffnungen bilden, die Zirku- 

 lation ist intensiver, fremde Stoffe konnen 

 von groBeren Entfernungen hergebracht wer- 

 den. In grb'Berer Tiefe der Erdrinde findet 

 der chi'inische I'msatz mehr durch Diffusion 

 stall, oder bei den herrschenden hii heron 

 Temperaturen kann auch Umsetzung im 

 t'esleii Xustand eintreten. In beiden Fallen 

 bleibt der Stoffaustausch ganz auf den sich 



metamorphosierenden Gesteinskorper be- 

 schrankt. 



Die Gesetze der Stofi'zu- und -abfuhr sind fUr 

 die einzelnen Gesteine noch sehr wenig festge- 

 stellt. Im allgemeinen scheint sich manches 

 Analoge mit den chemischen Veranderungen 

 bei der Verwitterung zu ergeben. Am haufigsten 

 wirde eine Abnahnut an Alkalien und Kalk beob- 

 achtet; SiO,,, Mg() und Eisenoxyde bleiben 

 oft konstant, die Tonerde reichert sich relativ 

 an. Auf das einzelne soil bei der Behandlung 



j der verschiedenen Gesteinsgruppen eingegangen 



i werden. 



3. Chemischer Gehalt der einzelnen 

 Gesteinsgruppen der i. Abteilung. 3a) 

 Gneise. Die chemische Zusammensetzung 

 der unter dem Namen Gneis zusammenge- 

 faBten Gesteine differiert sehr weitgehend 

 und clazu ist. deren Bezeichnungsrayon 

 durchaus nicht ubereinstimmend fixiert. Im 

 allgemeinen werden die Orthogneise von 

 gram'tischen. syenitischen und dioritischen 

 Massengesteinen abgeleitet, die Paragneise 

 von tonigen, mergeligen oder psammitischen 

 Sedimenten. Bei den Orthogneisen ist die 

 Uebereinstimmung der abgeleiteten Gesteine 

 mit den primaren gewohnlich eine sehr 

 groBe, dennoch ergeben sich bestimmte Ab- 

 weichungen, die weniger in den absoluten 

 Werten der Analysenzahlen, als in den Ver- 

 haltnissen der einzelnen Oxyde zueinander 

 sichtbar werden. In den Graniten und 



. K 2 0+Na s O+CaO 

 Syemten ist der Quotient ry-^ 



Ai 2 (J 3 



in der Regel ungefa.hr = 1 (alle Oxyde in Mole- 

 kularprozenten ausgedrtickt), bei den davon 

 abgeleiteten Gneisen ist er fast durchgehend 

 <1. Da in den haufigsten gesteinsbildenden 

 Mineralien auf ein Molekiil Alkali oder Kalk 

 ein Molekiil Tonrrde trifft, sagt man, die 

 Gneise besitzen einen TonercleuberschuB, 

 und nimmt an, daB bei der Umwandlung 

 ein Teil der Alkalien und des Kalkes fort- 

 gefiihrt wiirde. Dieser Verlust ergibt. sich 

 auch quantitativ aus den Umwandlungs- 

 gleichungen, durch welche z. B. die Musko- 

 vitisierung des Orthoklas, die Entstehung von 

 Sillimanit aus den verschiedenen Fcldspaten 

 und andere Mineraliibergange dargestellt 

 werden konnen. Bei den Gneisen dioritischer 

 Herkunft fehlt meist der TonercleuberschuB. 

 GewiB treten auch bei ihrer Metamorphose 

 die gleichen Verluste ein, aber es ist bei 

 den Dioriten ein ursprunglichea Plus an 

 Alkali + Kalk iiber die Tonerde vorhanden, 

 das auf Redlining ihres groBeren Kalkreich- 

 tums koinmt, wodurch das Zustandekominen 

 eines Tonerdeiiberschusses verhindert wird. 

 Man hat oft die Beobachtung gemacht, daB 

 sich bei der Metamorphose nicht nur die 

 Kalifcldspiite, sondern auclr die Kalknatron- 

 feldspSte der Plagioklasgesteine sericitisieren, 

 also in Kaliglimmer iibergehen. Dies mag 



