22_28_Petrografie_der_Gneise - Institut für Angewandte
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Petrografie der Gneise Geopfad - Berliner Höhenweg Schautafel 22 / 28 Gesteinsdünnschliffe Einteilung der Gesteine In der Geologie werden Gesteine grundsätzlich nach ihrer Genese, d.h. nach ihrer Entstehungsart, in drei Gruppen gegliedert: magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine. Der Berliner Höhenweg liegt im sogenannten "Tauernfenster" (siehe Einstiegstafeln), in dem metamorphe Gesteine an die Erdoberfläche treten. Diese entstehen unter hohen Drücken und Temperaturen in Tiefen bis zu über 100 Kilometer unter der Oberfläche durch Mineralumwandlungen und -neubildungen aus einer der anderen Gesteinsarten im festen Zustand (PRESS & SIEVER 2008). Legende ± Eine weitere Möglichkeit zur Unterscheidung der Gneise ist die Ermittlung der Mineralzusammensetzung. Diese kann mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops bestimmt werden. Dazu wird eine Probe des Gesteins in eine dünne Scheibe geschnitten (0,1 mm) und auf einen Objektträger geklebt. Anschließend wird sie hauchdünn abgeschliffen (bis auf 25 µm, das entspricht etwa 1/4 eines Haardurchmessers), damit man die Minerale, aus denen das Gestein aufgebaut ist, im Durchlichtmikroskop unter polarisiertem Licht bestimmen kann (MÜLLER & RAITH 1987). 1 e e 3 Gamshütte e 2 Karl von Edelhütte e 27 28 e # 26 # Mittlere Grinbergspitze e 25 20 e # e Steinbockhaus e 16 Grüne-Wand Hütte 18 e Friesenberghaus Gneis 21 Breitlahner # e Gigalitz Gneis ist eines der häufigsten metamorphen Gesteine. Je nach Protolith (=Ausgangsgestein) werden Orthogneis (hervorgegangen aus einem Magmatit) und Paragneis (hervorgegangen aus einem Sedimentit) unterschieden. Da bei der Metamorphose meist sämtliche Strukturen überprägt werden ist die eindeutige Bestimmung selbst für erfahrene Geowissenschaftler ohne weitere Untersuchungen oft nicht direkt möglich. Dennoch kann man Gneise ohne Kenntnis ihres Protolithes aufgrund ihrer Struktur und mineralogischen Zusammensetzung benennen (OKRUSCH & MATTHES 2009). Die folgenden Gneissorten sind im Abschnitt Greizerbis Kasseler-Hütte zu finden: A B Grundschartner Floitenturm Maxhütte # # e Stilluphaus 24 ee 19 Pitzenalm B Ahornspitze e 4 5 # Dristner Hoher Riffler A Schautafeln e # # Fsp Olperer Olpererhütte # Dominikus Hütte Ochsner e 13 e 6 # Großer Greiner 22 e e eAlpenrose Berliner Hütte e 12 14 e e 11 # # Großer Löffler Großer Mörchner 10 # # e 8 Pfitscherjoch 1, Schöne Aussicht 2, Grinbergbach 3, Rutschung Penkenberg 4, Olperer Scherzone West 5, Hängetal 6, Schlegeisspeicher 7, Hydrochemie Zamser Grund 8, Hydrochemie Rotbachl 9, Furtschaglschiefer 10, Granate 11, Waxeggkees 12, Glimmerschiefer 13, Geologisches Panorama 14, Schwarzsteinmoor 15, Schwarzsee 16, Ophiolithe 17, Greiner Scherzone 18, Oberflächengewässer 19, Wasserkraft 20, Quellwasser 21, Alpine Naturgefahren 22, Petrografie der Gneise 23, Kare 24, Trotgal Stillupgrund 25, Olperer Scherzone Ost 26, Speicherseen 27, Tektonik des Tauernfensters 28, Ahornkern Schwarzenstein Furtschaglhaus Schönbichler Horn e e7 Bt e 17 15 Grawandhütte e 23 21 Greizer Hütte Zsigmondyspitze Kasseler Hütte e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e Hütten # Gipfel Höhenweg Zustieg 9 0 1 2 6 4 8 Kilometer © OpenStreetMap (and) contributors, CC-BY-SA 1mm C 1mm Abb. 3: Topographische Übersichtskarte des Geopfades - Berliner Höhenweg. A D B Pl Bt Bt Qtz Qtz Grt Pl Chl 5mm 5mm 1mm C 5mm 5mm Abb. 1: Makroaufnahmen Gneise Greizer-/Kasseler Hütte. A: Augengneis. Deutlich sind helle Feldspataugen, die von Quarz, Hell- (Muskovit) und Dunkelglimmer (Biotit) "umflossen" werden, zu erkennen. B: Bändergneis. Charakteristisch sind nahezu parallel verlaufenden dunklen Biotitbänder, die voneinander durch hellere Minerale (v.a. Feldspat und Quarz) getrennt werden. C: Biotitgneis. Allgemein überwiegen dunkle Minerale (Amphibol, Bioit, Chlorit ) und Quarz. Im Vergleich zu den anderen Gneisen relativ instabil (mit der Hand zerteilbar). D: Flasergneis. Erkennbar an den sich wellig bis flasrig abwechselnden hellen (v.a. Quarz und Feldspat) und dunklen (v.a. Biotit) Bändern. E: Granitgneis. Überwiegend können schwächer strukturiert helle Mineralen (v.a. Feldspat),Quarz sowie Biotit identifiziert werden. 1mm 1mm D E Abb. 2: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Hütte (ungekreuzte Polarisatoren). A: Augengneis. Fast der gesamte Bildaussschnitt wird von einem der Feldspataugen eingenommen. B: Bändergneis. Unter dem Mikroskop ist zu erkennen, dass die dunklen Bänder aus vielen Biotitkristallen aufgebaut werden. C: Biotitgneis. Zentral ist ein Biotitkristall mit deutlicher Spaltfläche und teils von Chlorit, einem Verwitterungsprodukt des Bioits, umgeben zu sehen. D: Flasergneis. Zwischen den flasrig angeordneten, dunklen Bioitkristallen können kleine Granate identifiziert werden. E: Granitgneis. Biotit umgeben von farblosen Mineralen, die unter gekreuzten Polarisatoren bestimmt werden müssen. Abkürzungen: Bt - Biotit, Chl - Chlorit, Fsp - Feldspat, Grt - Granat 5mm Ingo Sass, Rafael Schäffer, Claus-Dieter Heldmann Bearbeiter: Markus Schedel & Benjamin Schmitz Literatur: MÜLLER, G. & RAITH, M. (1987): Methoden der Dünnschliffmikroskopie. 4. Auflage, Verlag Ellen Pilger (Clausthal-Zellerfeld), 152 Seiten. E Bt Qtz Grt Qtz Bt Qtz 1mm 1mm OKRUSCH, M. & MATTHES, S. (2009): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 8. Auflage, Springer-Verlag (Berling, Heidelberg, New York), 658 Seiten. PRESS, F. & SIEVER R. (2008): Allgemeine Geologie. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag (Berlin, Heidelberg), 735 Seiten. D C Die meisten Minerale besitzen wegen ihrer Kristallsymmetrie unterschiedliche Lichtbrechungsindizes. Trifft ein Lichtstrahl auf ein solches Mineral wird dieser daher in zwei Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufgespalten. Beim Austritt weisen diese Wellen einen Versatz, den sog. Gangunterschied, auf. Im Polarisationsmikroskop werden durch den Polarisator linear polarisierte Lichtwellen erzeugt. Mit einem zusätzlich senkrecht dazu orientierten Polarisationsfilter (Analysator) können Interferenzfarben, die abhängig von Mineralart und Dicke des Dünnschliffs sind, beobachtet werden. Mittels dieser oft charakteristischen Farben und weiteren optischen Eigenschaften können Geowissenschaftler Minerale identifizieren (OKRUSCH & MATTHES 2009). Herausgeber: 1mm Abb. 3: Aufnahmen Polarisationsmikroskop Gneise Greizer-/Kasseler Hütte (gekreuzte Polarisatoren). A: Augengneis. Mit gekreuzten Polarisatoren kann der Feldspat als Plagioklas, der teilweise von Quarz durchdrungen wird, klassifiziert werden. B: Bändergneis. In dem vorher hellen Bereich zwischen den Biotitbändern können Quarz und Plagioklas erkannt werden. C: Biotitgneis. Der Biotit zeigt hohe Interferenzfarben und wird v.a. von Quarz umgeben. D: Flasergneis. Unter gekreuzten Polarisatoren zeigen isotrope Minerale wie Granat keine Interferenzfarben und bleiben schwarz. E: Granitgneis. In der Bildmitte ist ein Plagioklas mit polysynthetischen Verzwilligungen zu erkennen. 1mm E Qtz Pl Abkürzungen: Bt - Biotit, Grt - Granat, Pl - Plagioklas, Qtz - Quarz 1mm IAG Institut für Angewandte Geowissenschaften Ein Projekt der Hauptgeländeübung II 2013 der TU Darmstadt http://www.geo.tu-darmstadt.de/fg/angeotherm/hgue_ii_2013/eine_extrabreite_spalte.de.jsp Stand: Juli 2014
