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Pneumatolyse

(Autometasomatose, autometasomatisch umgewandelte Granite)

Pneumatolyse ist ein Abschnitt in der Endphase der Erstarrung von Plutoniten und erfolgt im Zuge der Abkühlung und teilweisen Auskristallisation von Magma unter hohem Druck im Erdinneren.

Als pneumatolytische Phase (pneumatolytische Phase, pneumatolytische Reaktion, pneumatolytisches Stadium) wird der Bildungsbereich von Mineralien aus Restlösungen mit vorwiegend überkritischem Wasser, sehr oft mit zusätzlichen Komponenten wie Kohlendioxid, Cl, F, Schwefelwasserstoff u.a. bei Temperaturen zwischen 550°C und 400°C bezeichnet. Die Pneumatolyse ist oft an den Erstarrungsablauf (Kristallisation) von Tiefengesteinen (granitische Magmen) gebunden. Bei der Pneumatolyse erfolgt der Transport der Elemente und des Wassers gasförmig in einem überkritischen (fluiden) Zustand. Der hohe Anteil an Fluor, Chlor und anderen leichtflüchtigen Bestandteilen führt zu einer hohen Aggressivität der Gase gegenüber bereits ausgeschiedenen Mineralien, insbesondere den Silikaten, sodass es häufig zu Verdrängungen (Metasomatose) des Nebengesteins kommt.

Das pneumatolytische Medium (Fluide) ist leicht beweglich und kann die Komponenten der neugebildeten und der metasomatisch verdrängten Mineralien in erheblichen Konzentrationen zu- und wegführen. Dabei nimmt das Volumen des Magmas ab. Gleichzeitig reichern sich in ihm leichtflüchtige Substanzen wie Wasser, Kohlendioxid, Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Bor, Beryllium sowie Schwer- und Edelmetalle an und lassen den Gasdruck der Schmelze ansteigen.

Überschreitet dieser den Umgebungsdruck, so dringen die aggressiven sauren, siliziumhaltigen Gase tief in das Umgebungsgestein ein. Aufgrund der hohen Temperaturen wird dieses teilweise wieder angeschmolzen. Druckänderungen führen zu komplexen Siede- und Destillationsprozessen der eindringenden Gase, die zur Bildung neuer Minerale und Erze führen. Insofern ist die Pneumatolyse ein Spezialfall einer Kontaktmetamorphose.

Die Abscheidung der pneumatolytischen Mineralien, insbesondere Quarz, Cassiterit, Wolframit und Hämatit, vollzieht sich räumlich in einem eng begrenztem Bereich von wenigen hundert Metern Ausdehnung. Fluorwasserstoff führt zu einer Umwandlung der primären Feldspäte in Topas, Quarzausscheidungen in größerem Ausmaß und Imprägnationen von Cassiterit. Dieses aus Granit entstandene Gestein wird als Greisen bezeichnet. Pneumatolytische Veränderungen der Feldspäte und Glimmer durch borat- und lithiumhaltige Lösungen führen auch zur Bildung von Turmalin bzw. Lepidolith (>Turmalinisierung)

Unterhalb des kritischen Punktes des Wassers (374°C - 400°C), je nach Beimengung, beginnt der > hydrothermale Zustand.

Kontaktpneumatolyse

Treffen leichtflüchtige Bestandteile bei der Bildung pneumatolytischer Gänge auf ein reaktionsfähiges Gestein, welches das Gasgleichgewicht der leichtflüchtigen Bestandteile zu stören imstande ist, wie es zb Bei Kalken und Dolomiten der Fall ist, so können sich topomineralische Raktionslagerstätten bilden, deren Eigenarten und Paragenesen auf der Wechselwirkung der durchstreichenden leichtflüchtigen Bestandteile mit den Karbonaten beruhen. Es findet dabei eine Verdrängung der Kalke und Dolomite durch Kalk- und Magnesiasilikate und durch oxidische und sulfidische Erze statt und es entsteht der Typus der pneumatolytischen Verdrängungslagerstätten oder der kontaktpneumatolytischen Lagerstätten (oft auch als kontaktmetasomatische oder einfach Kontaktlagerstätten bezeichnet) (SCHNEIDERHÖHN, H., 1955).

s.a. > Metasomatose, > Stockscheider, > Greisen


Literatur

  • Hohl, R.; 1985; Die Entwicklungsgeschichte der Erde
  • Schneiderhöhn, H., 1955; Lagerstätten
  • Whitten, D.G.A.; Brooks, J.R.V.; 1972; Dictionary of Geology
  • Wimmenauer, W.; 1985; Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine

Quellenangaben


Einordnung