Gesteinsbestimmung im Gelände
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- Gretel Kappel
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1 Gesteinsbestimmung im Gelände
2 Basaltische Tephraschichten, Teneriffa, Straße TF 24, ca. 4 km nordnordöstlich vom Observatorio del Teide
3 Roland Vinx Gesteinsbestimmung im Gelände 4. Auflage
4 Roland Vinx Hamburg ISBN ISBN (ebook) DOI / Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Springer Spektrum 4. Aufl.: Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Planung und Lektorat: Merlet Behncke-Braunbeck, Martina Mechler, Dr. Christoph Iven Satz: TypoStudio Tobias Schaedla, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. (
5 Danksagung Während der Arbeit an den verschiedenen Auflagen der Gesteinsbestimmung im Gelände habe ich in vielfältiger Weise Hilfe und Beiträge erhalten, für die mich an dieser Stelle bedanken möchte. Dr. Heinrich Kawinski (Grenzach) hat mit großer Sorgfalt die meisten Kapitel der ersten Auflage auf Fehler, Unklarheiten und Lücken durchsucht. Prof. Dr. Friedhelm Thiedig (Münster, Norderstedt) hat wertvolle Hinweise zur Verbesserung der dritten Auflage gegeben. Prof. Dr. Jochen Schlüter (Mineralogisches Museum der Universität Hamburg) hat mit großer Geduld Mineralproben für Fotos aus den Tiefen der Sammlungen zur Verfügung gestellt und dabei vielfältigen Rat gegeben. Matthias Bräunlich (Hamburg) hat mir wichtige Proben von verschiedenen Rapakivigraniten überlassen, Jutta Solcher (Evendorf) ein Glazialgeschiebe aus Eklogit, Prof. Dr. Panagiotis Voudouris (Athen) ein Sortiment von Blauschiefern. Dipl.-Geologin Fiona Reiser (Passau) und Dipl.-Mineraloge Thomas Bisanz (Hamburg) haben die Endge staltung eines Teils der Grafiken übernommen. Dr. Bernd Stütze und seine Mitarbeiterinnen Elisabeth Thun und Jutta Richarz (alle Hamburg) haben gesteinschemische Analysen von problematischen Vulkaniten angefertigt, Peter Stutz (Hamburg) Gesteinsdünnschliffe. Für die Überlassung des Fotos 5.4 danke ich Dr. Kay Heyckendorf (Hamburg). Rat in Detailfragen, Führungen im Gelände, Anregungen und Literatur habe ich von vielen weiteren Experten, Kolleginnen, Kollegen und Freunden erhalten. Be son ders gilt dies für Dr. Vladimír Cajz (Prag), Prof. Dr. Olav Eklund (Turku), Prof. Dr. Annette Eschenbach (Hamburg), Dr. Alf Grube (Flintbek), Prof. Dr. Dieter Jung (Hamburg), Prof. Dr. Anders Lindh (Lund), Prof. Dr. Eva-Maria Pfeiffer (Hamburg), vereidigter Natursteinsachverständiger Arthur Schröder (AS Arthur Schröder GmbH, Naturstein- Fachagentur, Hamburg), cand. mag. Per Smed (Kopenhagen) und Hans-Joachim Wohlenberg (Tornesch). Schließlich möchte ich Dr. Christoph Iven, Dr. Jens Seeling und Dipl.-Biologin Heidemarie Wolter (Spektrum Akademischer Verlag) für die freundliche und geduldige Betreuung früherer Auflagen danken. Entsprechendes gilt für Frau Merlet Behncke-Braunbeck und Frau Martina Mechler (Springer Spektrum) für die angenehme Zusammenarbeit bei der Entwicklung der vierten Auflage. April 2014 Roland Vinx
6 Verzeichnis der Abkürzungen und Zeichen u = unbesetzte Position im Kristallgitter Ab = Albitkomponente in Plagioklas (Feldspat) An = Anorthitkomponente in Plagioklas (Feldspat) BB = Bildbreite (Breite des insgesamt abgebildeten Bereichs) BH = Bildhöhe (Höhe des insgesamt abgebildeten Bereichs) CNMMN = Commission on New Minerals and Mineral Names GPa = Gigapascal (Messgröße für Drucke; 1 GPa entspricht 10 Kilobar) Gew.-% = Gewichtsprozent IMA = International Mineralogical Association IUGS = International Union of Geological Sciences SCMR = Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks Vol.-% = Volumenprozent
7 Inhaltsverzeichnis Einleitung Wissenschaftliche und praktische Bedeutung der Gesteinsbestimmung im Gelände: Methoden und Hilfsmittel Gesteine: Grundlagen Gesteinsgruppen Gesteinsbildende Minerale Diagnostisch wichtige Mineraleigenschaften Wichtige gesteins bildende Minerale einschließlich Gesteinsglas Gesteinsglas Quarz, andere SiO 2 -Modifikationen Feldspäte Feldspatvertreter (Foide) Zeolithe Glimmer Amphibole Pyroxene Olivin Melilith Granat Al 2 SiO 5 -Trimorphe: Andalusit, Sillimanit, Disthen Staurolith Cordierit Korund Wollastonit Turmalin Vesuvian Chlorit Pumpellyit Chloritoid Stilpnomelan Serpentinminerale Talk Pyrophyllit Tonminerale Prehnit Skapolithe Lawsonit Epidot Zoisit Titanit Apatit Lazulith (Blauspat) Topas Zirkon Eudialyt Pyrochlor Karbonatminerale: Calcit, Aragonit, Dolomit, Magnesit, Siderit, Ankerit 103 Gips Anhydrit Steinsalz (Halit) Fluorit (Flussspat) Baryt (Schwerspat) Graphit Magnetit Chromit Ilmenit Hämatit Kupferkies Pyrit Molybdänglanz (Molybdänit) Magnetkies (Pyrrhotin) Bleiglanz (Galenit) Zinkblende Goethit Manganomelane Gibbsit Diaspor
8 VIII Inhaltsverzeichnis 4 Gesteine: Allgemeine Einführung Ursachen der Gesteinsvielfalt der Erde Klassifikation und Benennung von Gesteinen Übersicht bestimmungsrelevanter Merkmale von Gesteinen Magmatische Gesteine Magmatismus Magma Magmentypen Magmatische Fazies: Plutonite, Vulkanite, Subvulkanite, pyroklastische Bildungen, Gang gesteine, Hyaloklastite Makroskopische und Geländemerkmale von Vulkaniten Geologische Formen des Auftretens von Vulkaniten Absonderungsformen und Inhomogenitäten von Vulkaniten und Subvulkaniten Makroskopische und Geländemerkmale von Plutoniten Geologische Formen des Auftretens von Plutoniten Absonderungsformen und Inhomogenitäten plutonischer Gesteine Makroskopische und Geländemerkmale von pyroklastischen Bildungen Makroskopische und Geländemerkmale von magmatischen Ganggesteinen Makroskopische und Geländemerkmale von Hyaloklastiten Gefüge von magmatischen Gesteinen In Plutoniten und Vulkaniten gleichermaßen auftretende Gefüge Auf Vulkanite, Subvulkanite und Ganggesteine beschränkte Gefüge Auf Plutonite beschränkte oder nur dort makroskopisch erkennbare Gefüge Übergänge zu metamorphen Gefügen Alteration von magmatischen Gesteinen Klassifikation und Benennung von Plutoniten und Vulkaniten Gruppenzuordnungen und Anpassung an makroskopische Bestimmungsmöglichkeiten Praktisches Vorgehen bei der makroskopischen Bestimmung von Magmatiten Plutonite Vulkanite QAPFM-Diagramm zur Bestimmung von Plutoniten und Vulkaniten Kumulat-Klassifikation basischer Plutonite (ergänzend zur IUGS-Klassifikation) Plutonite Vorbemerkungen Besonderheiten der makroskopischen Bestimmung von Plutoniten Granitische und verwandte Plutonite (Granitoide) Dioritische Plutonite Gabbroide Plutonite Gabbroide Kumulatgesteine Mikrogabbro, Dolerit, Diabas Syenitische und monzonitische Plutonite Foiddioritische, foidgabbroide, foidsyenitische, foidolithische Plutonite Plutonische Karbonatite Plutonische Ultramafitite
9 Inhaltsverzeichnis IX 5.8 Vulkanite Vulkanite und Magma Besonderheiten der makroskopischen Bestimmung von Vulkaniten Paläovulkanitische Gesteinsbenennungen Basaltische und basaltartige Vulkanite Andesitische Vulkanite Rhyolithische und dacitische Vulkanite Trachytische und latitische Vulkanite Phonolithische Vulkanite Tephritische Vulkanite Foiditische Vulkanite Ultramafische Vulkanite Vulkanische Glasgesteine Pyroklastische Ablagerungen und Hyaloklastite Spezifische Ganggesteine Aplite Pegmatite Lamprophyre Sedimentgesteine Gefüge, Struktur und Textur von Sedimentgesteinen Klassifikation der Sedimentgesteine Klastische Sedimentgesteine Benennung klastischer Mischsedimentite Konglomerat, Brekzie, Kies, Steine, Blöcke (Psephite) Sand, Sandstein, sandsteinartige Sedimentite (Psammite) Sand Sandsteine Schluff, Schluffstein (Pelite) Ton, Tonstein, Schieferton (Pelite, Mud, Mudstone) Siliziklastische Sedimentite besonderer Entstehung Karbonatische Sedimentgesteine Kalkstein Dolomit Mergel, karbonatisch-tonige Mischgesteine Evaporite Sedimentäre Phosphatgesteine Nichtklastische SiO 2 -Sedimentite Radiolarit (Kieselschiefer, Lydit) Kieselgur Sedimentäre Fe-Gesteine Konkretionäre Bildungen Kohlen und verwandte Bildungen Metamorphe Gesteine der kontinentalen und ozeanischen Erdkruste Gefüge, Struktur und Textur von metamorphen Gesteinen Kornbezogene Gefüge (Struktur) Gesteinsbezogene Gefüge (Textur) Benennung metamorpher Gesteine Spezifische kontaktmetamorphe und verbrennungsmetamorphe Gesteine Kontaktmetamorphite aus pelitischen und psammitischpelitischen Edukten Kontaktmetamorphite aus karbonatischen und karbonatischsilikatischen Edukten Kontaktmetamorphite aus basischen Eduktgesteinen
10 X Inhaltsverzeichnis 7.3 Regionalmetamorphe Gesteine Regionalmetamorphite aus pelitischen, psammitischpelitischen und sauren magmatischen Edukten Subgrünschieferfazies Tonschiefer Grünschieferfazies Phyllit Sonderfälle saurer Meta vulkanite: Hälleflinta und Leptit Hälleflinta Leptit Amphibolitfazies Glimmerschiefer Gneis Granulitfazies Saurer und intermediärer Granulit Charnockite Granulitfazielle Metasedimente Eklogitfazies und Blauschieferfazies Regionalmetamorphite aus basischen Edukten Subgrünschieferfazies und Grünschieferfazies Grünstein Grünschiefer Amphibolitfazies Amphibolit, Hornblendeschiefer Granulitfazies Mafischer Granulit Sonderfall: coronitische Olivingabbroide Eklogitfazies Eklogit Blauschieferfazies Blauschiefer (Glaukophanschiefer) Regionalmetamorphite aus ultramafischen Edukten Serpentinit, Ophikarbonate, Talkschiefer, Steatit Regionalmetamorphite aus karbonatischen Edukten Reine Marmore Regionalmetamorphite aus karbo natisch-silikatischen Mischedukten Unreine Marmore, Karbonatsilikatund Kalksilikatgesteine Regionalmetamorphite aus quarzbetonten, sandigen Edukten Quarzit Regionalmetamorphite aus Al-betonten Edukten Regionalmetamorphite aus Fe-reichen sedimentären Edukten Impaktmetamorphe Gesteine Dislokationsmetamorphite: Kataklasite und und Mylonite (fault rocks) Mélanges Migmatite Metasomatische Gesteine Feldspatsprossung Skarne Fenite Gesteine des Oberen Erdmantels Erdmantelgesteins-Xenolithe in alkalibasaltischen und verwandten Vulkaniten Erdmantelgesteine in nichtophiolithischen alpinotypen Peridotitkomplexen Erdmantelgesteine in Ophiolithabfolgen Erdmantelgesteine in kleinen, isolierten Vorkommen Gesteinsartige Boden-, Verwitterungs- und Residualbildungen
11 Inhaltsverzeichnis XI 10 Glazialgeschiebe des Norddeutschen Tieflands: Gesteinsbestimmung an sekundärem Vorkommen Sonderstellung und Bedeutung von Glazialgeschieben Art der Vorkommen Südteil des Baltischen Schilds: Geologie der Herkunftsgebiete Beispiele von Kristallingeschieben Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis
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