über anchi-eutei(tische und an chi-mon 0 mineralische eruptivgesteine

ÜBER ANCHI-EUTEI(TISCHE UND
ANCHI-MON 0 MINERALISCHE
ERUPTIVGESTEINE
J. H. L. VOGT.
NORSK GEOLOGISK TIDSSKR!FT,
BIND
l,
NO.
2.
UDGIVET
AF
NORSK GEOLOGISK FORENING.
KRISTIANIA 1905.
A. W. BH<Hd;EHS UOGTHYKKERI.
Über anchi-eutektische und anchi-monominera­
lische Eruptivgesteine.
Von
J. H. L. Vogt.
Vortrag in der Gesellschaft der Wissenschaften zu Kristiania am 1Men
April und in dem Norwegischen geologischen Verein am 28ten Okt.1905.
ln
einer Abhandlung, die ich im Jahre 1893 schrieb,
gelangte ich zu der Konklusion, dass "sich beim theoretischen
Maximalverlauf der (magmatischen) Spaltungsvorgitnge . . . .
jeder Bestandteil zum Schluss rein für sich separieren muss"
IZeitschr. f. prakt. Geol. 1893, S. 277-278). Dieser Satz
enthält jedoch nur einen Bruchteil von der Wahrheit; in
der Tat resultieren bei einem sehr 1veiten Verlauf der mag­
matischen Spaltung (oder Differentiation) Z1Vei Magma­
Pole, nämlich
a. einerseits ein Pol, enthaltend in gelöster Form em
Mineral in ganz überwiegender Menge, nur mit ganz ge­
ringer Beimischung anderer Bestandteile;
b. andrerseits ein Pol, der mit der eutektischen Mi­
schung zweier, oder noch mehrerer Komponenten beinahe
identisch ist.
Beispiele der ersten Kategorie bilden die Magmen
der Anorthosite, Olivinfelse, Enstatitfelse u. s. w., und der
zweiten Kategorie die Magmen der Granite-Quarzporphyre­
Rhyolithe, der Larvikite u. s. w.
:\'orsk geol. tidsskr. B. I, t9o5, no.
2.
1
4
Für diese zwei Ka tegorien schlage ich die Bezeichnung
anchi-monomineralisch und
anchi-eutektisch
vor.
Ich benutze das Prä fix anchi 1 ), weil die betreffenden
Gesteine erfahmngsmässig in der Regel nicht ausschliess­
lieh aus einem einzelnen Mineral, bezw. einem Eutektikum
bestehen, sondern sich dem einen oder dem anderen dieser
zwei Extreme sehr stark nähern .
Wir wissen, dass ein erup tive s Magma sich in Teil­
magmen trennen kann; die physikalisch-chemische Ursache
hierzu i st freilich noch nicht e rledigt 2); mehrere gesetz­
mässige Erscheinungen bei der magmatischen Differentia­
tion sind jedoch fe s tges tellt worden.
Wie es schon in der Mitte und am Schlusse der 80-er
Jahre von W. C. BR0GGER und I. I. H. TEALL hervorge­
hoben wurde, findet bei der magmatischen Differentiation
eine Wanderung derjenigen Komponenten statt, die bei
eintretender Ahkühlung zuerst auskryst allisieren sollten:
oder mit anderen Worten, es e xistier t ein P arallelismus
zwischen der geJVöhnlichen Differentiationsfolge und der
gewöhnlichen Kryst allis ationsfolge (Citat nach BRoGGER).
Ferner erwähnen wir, dass, zufolge frühere r Untersuchun­
gen von mir, diejenigen Bestandteile oder Lösungskompo­
nenten, die bei der Abkühlung zuerst auskrystallisieren
sollten, mit verschiedener Intensität wandern können, und
dass in den Teil m agmen neue Gleichgewichtsbedingungen
eintreten können, wodurch der Verlauf der magma tischen
1) a1zt = bei n a he, nicht ganz.
2) Kation und Anion wandern zusammen und nicht in verschiedenen
Richtungen; es findet somit keine Elektrolyse statt (s. Z eitsc l 1r.
f. prakt. Geol., 1901, S. 337-338).
5
Spaltung sich verschieben kann (Zeitschr. f. prakt. Geol.,
Sept.-Heft 1901).
In seiner Arbeit über "Das Ganggefolge des Laur­
dalits" (1898) versucht W. C. BR0GGER die Diffm·entiation
durch eine kombinierte Addition und Subtraktion zu deuten
("gewisse stöchiometrische Verbindungen sind hinzu diffun­
diert, während gleichzeitig andere abgeführt wurden"; es
hat "eine doppelte Diffusion, nach der Grenzfläche hin und
von derselben hinweg" stattgefunden). Dieser Auffassung
meines hoch verehrten Freundes und Kollegas kann ich
jedoch nicht beitreten, und ich habe gegen diejenige Er­
örterung, durch welche BRöGGER zu dem letzterwähnten
Schluss gelangt, den Einwand zu erheben, dass er die ver­
änderten Gleichgewichtsbedingungen in den nach einander
folgenden Teilmagmen nicht, oder jedenfalls nicht genügend,
berücksichtigt hat.
Wir denken uns ein Magma
+ nb
+ oc + pd u. s. w.,
wo a, b, c, d u. s. w. die verschiedenen Lösungskompo­
nenten und m, n, o, p u. s. w. die prozenfischen Mengen
derselben hezeichnen.
Bei einer beginnenden Differentiation wandern z. B.
'
m a und n'b; es resultieren folglich zwei anfängliche Teil­
magmen, einerseits
'
(m + m ) a + (n + n') b + oc + pd u. s. w.
ma
und andrerseits
(m -
m
'
)
a
+ (n - n') b + oc + pd u. s. w.
Bei der fortgesetzten Differentiation in diesen neuen
Teilmagmen mag das quantitative Verhältnis zwischen m'
und n' verschoben werden; ferner mögen in den neuen
Teilmagmen auch neue Lösungskomponenten entstehen
können. Die Folge hiervon ist, dass die Mengenverhält-
6
msse der verschiedenen Bestandteile m emer Serie aus
ein und demselben Differentialionsprozesse resultierenden
Gesteine sich, graphisch ausgedrückt, nicht durch gerade
Linien, sondern durch Kurven, u nd zwar gelegentlich durch
stark gekrümmte Kurven, darstellen lassen.
Den von BR0GGER aufgestellten Satz ü ber den Paral­
lelismus z wichen der Differentiations- und der Krystalli­
sationsfolge haben mehrere Geologen in der Weise zu er­
klären versucht, dass einige Bestandteile - bei dem obigt'n
Beispiel m' a + n'b - bei genügender Abkühlung zuerst
auskrystallisiert sind, dann in fester Phase gewandert sind
(z. B. in tiefere Magmazonen hinuntergesunken sind) und
zum Schluss aufgelöst oder resorbie rt sind. In diese m
kurzen Vortrag werde ich auf diese Frage nicht näher
eingehen; nur bemerke ich, dass man nach meiner Mei nu n g ,
wie auch n ach der Meinung vieler anderer Forsc h er, die
vorliegenden Beobachtungen üb er die Differentialions-Resul­
tate nicht in dieser Weise deuten kann: die W anderu n g
n1uss in der fiiissigen Phase stattgefunden haben.
Um die Differentiation näher zu erleuchten, werde n
Wir uns den einfachst möglichen Fall denken, nämlich dass
das Magma nu r aus zwei von einander "unabhängigen"
Komponenten, a und b, in gegenseitiger Lösung besteht
und dass a im Überschuss, in Beziehung zu dem Eutek ­
tikum, vorhanden ist. - An der beistehenden graphischen
Darstellung, Fig. 1, ist die Temperatur an der Ordinate
und das prozentische Verhältnis zwischen a und b an der
Abscisse abgesetzt. Ta, n repräsentieren d ie Schmelz­
punkte von a, b; Ta-E, Tb -E die Erstarrungskurven,
un d E das Eutektikum. Die Zusammensetzung und Tem­
pera tur der ursprünglichen Lösung sei p.
7
Bei eintretender Abkühlung (graphisch ausgedrückt,
durch Wanderung des figurativen Punktes von p bis q)
bis zu q wird
indem wir voraussetzen, dass keine Ü ber­
sättigung eintritt
a zu krystallisieren anfangen; bei der
weiteren Abkühlung, auf der Strecke q bis E, scheidet
sich immer mehr a aus, und gleichzeitig nähert sich die
-
-
Fig. 1.
r.
E
b
a
100 °o
a
0 o'o b
0 °�o
100
°o
a
b
Rest-Flüssigkeit mehr und mehr der Zusammenset z u n g
des Eutektikums zwischen a und b. In einem gewissen
Stadium (bei E) erhält man zwei Produkte, nämlich einer­
seits a in fest ausgeschiedenen Krystallen und andrerseits
eine Flüssigkeit von der Zusammensetzung des Eutekti­
kums von a und b.
In entsprechender Weise hat man sich auch, wegen
des Parallelismus zwischen der Krystallisations- und der
Differentiationsfolge, die Differentiation zu denken, indem
sich das ur s prüngliche Magma in Teilmagmen trennt, unter
denen das eine, wegen Zufuhr (oder Addition) von a sich
8
immer mehr der Zusammensetzung von a, während dagegen
das andere, wegen Abfuhr (oder Subtraktion) von a sich
immer mehr der Zusammensetzung des Eute_ktikums nähert.
Es findet also eine Trennung statt, teils in der Richtung
bis zu der einen Komponente und teils in der Rich­
tung bis zu dem Eutektikum.
Auch bei Magmen, die nicht aus zwei, sondern aus
drei oder noch mehreren, von einander unabhängigen Kom­
ponenten bestehen, hat man sich eine ähnliche Trennung
vorzustellen.
- Die Krystallisations- wie auch die Differentialions­
Vorgänge werden in der Tat dadurch mehr kompliziert,
dass eine Mehrzahl der gesteinsbildenden Mineralien Misch­
krystalle sind.
Eine ganze Reihe der Mineralien, so z. B. die Plagi­
oklase (An : Ab), die Olivine (Mg2Si04 : Fe2Si01), die
Enstatit-Hypersthene (Mg2Si200 : Fe2Si200), u. s. w., ge­
hören zu dem von BAKHCIS RooZEBOOM als I bezeichneten
Mischkrystall-Typus.
Ich rekapituliere ganz kurz das essentielle bei diesem
Typus, indem ich auf die beistehende Fig. 2 venveise; hier
ist, wie an Fig. 1, die Temperatm auf der Ordinate und
das Verhältnis zwischen den zwei Komponenten au{ der
Abscisse abgesetzt.
Wenn eine gegenseitige Lösung von a und b, z. B.
von der Zusammensetzung 40.5 °/o a + 59.5 °/o b, bis zu
dem Punkt m auf der Erstarrungskurve Ta-m- Tb abge­
kühlt wird, scheidet sich, wenn Übersättigung ausser Be­
tracht gesetzt wird, ein Mischkrystall (n) aus, mit einer
Zunahme der schwerschmelzbaren Komponente a und
folglieh mit einer Abnahme der leichtschmelzbaren Kom­
ponente b, z. B. mit 60% n + 40% b. Die hier als
Beispiel gewählten Zahlen erleuchten annähernd. aber nicht
9
ganz genau, die Krystallisations-Vorgänge der Plagioklase
(in Ergussgesteinen bei einem relativ niedrigen Dr ucke) wo
a
An und b
Ab (siehe meine Arbeit Siliatschmelz.
Iösungen, II, S. 186).
,
=
=
Fig. 2.
40.5 •·.a
+
59.5 Olob
�
s0o.:a+
40
a
°,o
b
b
100°[oa
0 °[oa
o·�b
100°o
[ b
Falls der BRoGGER'sche Satz von dem Parallelismus
zwischen der Krystallisations- und der Differentiationsfolge
von gesetzmässiger Natur ist, muss er sich auch auf die
Differentiation der Mischkrystall-Komponente übertragen
lassen. - In Magmen mit einem relativen Überschuss von
den zu Typus I gehörigen Mischkrystall-Komponenten a
und b, müssen somit alle beide Komponenten bei der
Differentiations· Wanderung in den sich konzentrierenden
Mischkrystall-Bestandteil eingehen, aber in der Weise, dass
10
Die resultierenden
anchi-monomineralischen Eruptivgesteine, die beinahe aus­
schliesslich aus dem betreffenden Mischkrystall a + b be­
stehen, müssen folglich durch eine relative Zunahme von
a gekennzeichnet werden, und zwar durch eine je stärkere
Zunahme von a und eine je stärkere Ahnahme von b, je
weiter der Differentiations-Verlauf vorgeschritten ist.
Von den übrigen Mischkrystall--Kombinationen erwäh·
nen wir nur No. V, und zwar aus dem Grunde, dass die
für die Petrographie so überaus wichtigen Kombinationen
Or : Ab und Or : An (oder kurz, Orthoklas : Plagioklas)
zu diesem Typus gehören (über die ternäre Mischkrystall­
Komhination Or : Ab : An verweise ich auf eine vor­
läufige Besprechung in Silikatschmelzlösungen, II, S. 183
und auf eine mehr eingehende Erörterung in einer später
von mir folgenden Abhandlung). -- Wir erwähnen hier nur
die Kombination Or : Ab, siehe Fig. 3, mit Eutektikum
Eor -Ab bei ungefähr 42% Or : 58% Ab.
In einer gegenseitigen magmatischen Lösung von .Or
und Ab, z. B. mit 70 % Or : 30% Ab, krystallisiert zuerst,
bei der Abkühlung herab zu dem Punkt m auf der Erstar­
rungskurve Tor- m- Eor-Ab , wenn Übersättigung ausser
Betracht gesetzt wii·d, ein Orthoklas-Mischkrystall von der
Zusammensetzung n (mit etwa 85% Or : 15% Ab; diese
Zahlenwerte beruhen jedoch nur auf Schätzung). Bei dieser
Auskrystallisation wird die Flüssigkeit an Ab angereichert.
- Bei einem ursprünglichen Überschuss von Ab in
der Lösung, z. B. bei 70 % Ab : 30 °/o Or, krystallisiert
zuerst, bei m', ein Albit-Mischkrystall �von der Zusammen­
setzung n'; auch in diesem Falle nähert sich die Flüssig­
keit der Zusammensetzung des Eutektikums Eor-Ab.
Überführen wir auch hier den Satz von dem Paral­
lelismus zwischen der Krystallisations- und der Differena stärker als b konzentriert wird.
11
tiationsfolge, so ist bei überwiegend Or in dem ursprüng­
lichen Magma einerseits ein Teilmagma mit einer An·
reicherung von Or und andrerseits ein Teilmagma von der
Zusammensetzung oder angenäherten Zusammensetzung des
Eu tekti kum s Eor-.{b zu erwarten; und bei überwiegend Ab
Fig. 3.
Tor
Or
Ab
100•. Or
0 •:. Or
0 •,o Ab
100
•;.
Ab
der ursprünglichen Lösung ein Teilmagma einerseits mit
einer Anreicherung von Ab und andrerseits ein Teilmagma
von der Zusammensetzung annähernd wie Eor--Ab . In der
Tat muss aber auch mit in Betracht genommen werden
dass die ursprünglichen magmatischen Lösungen auch die
dritte Feldspath-Komponente An enthalten, und zwar An
in der Regel in ganz beträchtlicher Menge. Weil die Kom­
b i natione n Or : Ab und Or : An zu Typus V, die Kom­
b ination Ab : An dagegen zu Typus I gehört, sind die
folgenden Produkte der magmatischen Differentiation der
drei Komponenten Or : Ab : An zu erwarten 1):
111
,
1)
Ich
werde dies in
einer
Einzelheiten begründen.
späteren
Abhandlung
näher
m
den
12
1.
Ein Teilmagma mit überwiegend Or nebst etwas
Ab und An, aber im ganzen gerechnet mit weniger An
als Ab;
2. ein Teilmagma mit überwiegend Ab + An nebst
etwas Or; je weiter die Differentiation in diesem Magma
vorwärts schreitet, je mehr wird das Magma an An ange­
reiehert, während Ab und noeh mehr Or sieh vermindert;
3. ein Teilmagma annähernd von der Zusammen­
setzung Eor-Ab+An·
Wir werden jetzt dureh eine ganz kurze petrographische
Übersieht den Naehweis liefern, dass die obige theoretisebe
Erörterung über die Resultate der Differentiations-Vorgänge
zutreffend ist.
Die Feldspäthe spielen eine Hauptrolle in den Eruptiv­
gesteinen - naeh F. W. CLARKE (U. S. Geol. Surv. Bull.
No. 228, 1904, Analyses of Rocks) maehen sie nicht weni­
ger als 59.5 % der Eruptivgesteine aus; - und schon
längst hat man die Feldspath-führenden Gesteine in zwei
Hauptgruppen eingeteilt, nämlich m
1. Orthoklas-Gesteine und
2. Plagioklas-Gesteine.
Hierzu kommt, nach W. C. BRoGGER (Die Eruptions­
folge der triadisehen Eruptivgesteine bei Predazzo, 1895)
eine dritte Hauptgruppe, nämlich die
3. Orthoklas-Plagioklas-Gesteine, woran sich auch die
Anorthoklas-Gesteine schliessen.
Diese Einteilung erklärt sich durch die eben besproche­
nen Differentiations-Vorgänge der drei Mischkrystall-Kom­
ponenten Or, Ab, An, der Feldspäthe. - Hierdurch erklärt
sich auch, dass die intermediären und basiseben Plagioklase
im grossen ganzen gerechnet innerhalb der Plagioklas-
13
Gesteine reichlicher vertreten sind als die sauren (Albit
und Albit-Oiigoklas). - Bezüglich der Zusammensetzung
der Anorthosite und der eutektischen Or : Ab + An­
Gesteine verweise ich auf einige unten folgende Bemer­
kungen.
Es gibt eine ganze Reihe anchi-monomineralische
Eruptivgesteine, so:
Anorthosit (Labradorfels u. s. w.),
Olivinfels (Peridotit),
Enstatitfels, Bronzitfels, Hypersthenfels,
Augitfels, Diallagfels,
Amphibolfels (Hornblendit),
ferner eine Menge Arten von Erzaussonderungen, bezeich­
net durch überwiegend Ilmenit, Titanomagnetit, Chromit
u. s. w.; dann auch durch verschiedene sulphidische Erze;
an diese schliessen sich auch Aussonderungen mit über­
wiegend Spinell, Korund u. s. w.
Diese Gesteine führen meist mindestens 90 Ofo, häufig
selbst über 90 Ofo von dem betreffenden charakterisierenden
:Mineral.
Wir werden zuerst die Peridotite ganz kurz be­
sprechen. Wir bemerken, dass die Kombination Mg2Si04 :
Fe2Si04 Mischkrystall-Typus I angehört, und dass Mg2Si04
s ch werer schmelzbar als Fe2Si04 ist.
Je weiter die Diffe­
rentiation vorwärts schreitet, je mehr muss sich somit,
u n serer obigen theoretischen Erörterung zufolge,
Mg2Si04
konzentrieren, auf Kosten von Fe2Si0 4• Dass es sich in
der Tat so verhält, ergibt eine Zusammenstellung von
Analysen einer Reihe Augitperidotite, Amphibolperidotite,
Pikrite, Lherzolithe, Wehrlite, Harzburgite-Saxonite, Dunite
und Peridotite: in Gesteinen mit einer relativ reichlichPn
14
Menge von Al203 und Ca O - nämlich mit 6-7.50fo
Al203 und 7 -10% CaO - nebst ziemlich viel Fe203
und 1-2% Na2 0 + K2 0 begegnen wir einigermassen
Fe2Si0creichen Olivinen; in Gesteinen mit weniger Al2 03
und CaO - nämlich mit 3-5 Ofo Al20 3 und 3-4%
CaO --- nebst etwas Fe2 03 und ganz wenig Na2 0 +
K20 ist namentlich der MgO-Gehalt der Gesteine stark
gestiegen; und endlich in Gesteinen mit ganz wenig oder
gar keinem Al203 und Ca O- nämlich mit 0.1-1% Al203
und Null- 0.6% CaO - nebst keinem oder Spur von Alkali
und ziemlich wenig Fe203 finden wir, in frischen Gesteinen,
ungefähr 45-48% MgO neben nur 4-6 % Fe O. In
diesen letzteren Gesteinen, die beinahe ausschliesslich aus
Olivin bestehen, führt das Olivinmineral nicht weniger als
10-15 Teile Mg2Si04 zu 1 Teil Fe2Si04•
- Die Anorthosite müssen, der obigen theoretischen
Erörterung gemäss, namentlich durch intermediäre und
basische, nicht aber durch saure Plagioklase gekennzeichnet
werden; dies ist bekanntlich auch der Fall.
Eine Zusammenstellung von 25 Analysen von Anorthositen ergibt:
1 Analyse .
64.98% Si02
1
58-60.
2
56-58 .
4
54-56.
5
52-54 .
4
50-52 .
2
5
48-50.
46-48.
45.78.
1
Die zuerst aufgeführte dieser Analysen gilt dem von
C. F. KoLDERUP beschriebenen Oligoklasit von Presten in
15
Lofolen, welches Gestein nur eine ganz kleine Ausdehnung
hat. Bei den, bedeutende Areale einnehmenden, Anortho­
siten begegnet man "einer zusammenhängenden Reihe von
den sauren Andesinen herab bis zu den basischen Bytowniten"
(C. F. KoLDERUP, Die Labradorfelse und die mit denselben
verwandten Gesteine in dem Bergensgebiete); Labradorfeld­
spath, Ab1An1 - Ab1An2, ist doch am meisten verbreitet.
Aus theoretischen Gründen ist es zu erwarten, dass
etwas Or in den sich koncentrierenden Plagioklas aufge­
nommen werden wird, aber in der Weise, dass je weiter
die Konzentration oder die Differentiation vorwärts schreitet,
je weniger muss die Or-Menge betragen. Auch dies wird
durch die Analysen, sowohl der Anorthosit-Gesteine wie
der aus denselben isolierten Plagioklase bestätigt.
Bei den Typus I angehörigen Mischkrystallen wird
immer etwas von der leicht schmelzbaren Komponente, b,
in den sich ausscheidenden wie auch in den während der
Differentiation sich konzentrierenden Mischkrystali-Bestand­
teil aufgenommen; je weiter die Differentiation vorwärts
schreitet, desto mehr wird die b-Menge vermindert; etwas b
muss aber immer bei der Konzentration mit a Folge leisten,
und es wäre eine theoretische Unmöglichkeit, ein Gestein
ausschliesslich aus a, ohne irgend welche Beimengung von
b, zu erhalten. Auch dies wird durch die Untersuchung
der Peridotite und der Anorthosite bestätigt: der Olivin der
Peridotite scheint nie mehr als etwa 15 oder höchstens 20
Teile Mg2Si04 auf 1 Teil Fe2Si04 zu enthalten; und
der am meisten basische Plagioklas der Anorthosite ent­
hält, den bisherigen Analysen zufolge, immer noch ein
wenig Ab; basische Bytownite kommen vor, aber nicht
Ab-freie Anorthite.
Wenn in einem Magma sehr beträchtliche Mengen von
An nebst etwas Ab und ein ganz wenig Or fortgeführt
16
werden, wird sich in das restierende Magma der Inhalt von
freier Kieselsäure, von Or, nicht ganz so stark von Ab,
ferner von clen Fe-Mg-Silikaten, u. s. w. konzentrieren. In
dem Rest-Magma findet eine Reihe neuer Differentiations­
vorgänge statt, und es mag eine ganze Suite von Teil­
mag men resultieren.
Unter anderem müssen hierdurch
T eilma gmen entstehen, welche sich dem Eutektikum Or :
Ab + An nähern. Hierdurch erklärt sich, dass die grossen
Anorthosit-Eruptive unter anderem von einer Reihe Or­
thoklas-Plagioklas-Gesteine - Hyp ersthen granit (oder Birk­
remit), Adamellit, Ban atit , Monzonit, Mangerit u. s. w. b egleitet werden.
Als Resultat dieser kurzen Erörter un g der Peridotite
und der Anorthosi te erg ibt sich, dass die Zusam mensetzung
dieser Gesteine die Ric htig k eit der obigen theoretischen Ent­
wi ck e lung bestätigt.
- Ich finde es nicht nötig, in diesem kurzen Referat
die vielen übrigen anchi-monomineralischen Eruptivgesteine
näher zu b e sprechen.
Al s t y pisches B eispiel der anchi-eutektischen Erup·
tivgesteine nehmen wir die Granite mit zuge hörige n dia­
schisten Gang· und Decken-Gesteinen, nämlich Quarzporphyr,
Quarzkeratophyr, Rhyolith, Dacit, Obsidian u. s. w. Diese
stehen alle dem Eutektiku m Quarz: Feldspath ( Or, Ab, An,
mit wechselndem Verhältnis zwischen Or und Ab + An)
sehr na he; dazu kommen noch in vielen Fällen eine dritte
wie auch e i ne vierte Komponente, nämlich ein Fe,Mg- oder
Fe,Mg-Oa-Silikat und etwas Fe-Oxyd, in untergeordnete r
Menge gelegentlich noch mehrere Komponenten, und es
han d elt sich bei diesen Gesteinen in vielen Fällen um eine
Approximation zu einem ziemlich komplexen - ternären,
17
quarternären und noch mehr zusammenge;;etzten - Eutek­
tikum. Aus der Krystallisationsfolge wie auch aus der
Zusammensetzung der Grundmassen der porphyrischen
Glieder und der Zusammensetzung der Zwischenmasse
zwischen den basischen, hezw. den sauren 1) Aussonde­
rungen in den Graniten darf man den Schluss ziehen, dass
das Eutektikum Quarz : .Feldspath ( Or + Ab + An) :
Fe,Mg- oder Fe,Mg-Oa-Silikat (Glimmer, Pyroxen, Amphi­
hol) : Fe-Oxyd (meist Magnetit) nur durch verhältnismässig
kleine Mengen von Fe,Mg- oder Fe,Mg-Oa-Silikat und Fe­
Oxyd gekennzeichnet wird.
- Um die Zusammensetzung des Eutektikums Quarz :
Feldspath ( Or + Ab + An) in den Tiefengesteinen näher
anzugeben, entnehme ich aus meiner Arbeit Silikatschmelz­
lösungen, li (S. 117-125) eine Reihe Analysen (No. 1-6)
von Schriftgranit (aus Granitpegmatitgängen), welcher dieses
Eutektikum 2) darstellt.
Analysen von Schriftgranit, o: Quarz­
Feldspath-Eutektikum.
- -- ------------;--
-1-�--
-
No.
1
2
�-
Si02
Al!03
CaO
Xa20.
74.04
14.440.33
K20
Summa
1)
:
4
74.47
0.72
I
73.82 i
%00
i
14.44!
14-.31
i
0.35
0.39
i
2.42
2.45
2.01
2.01
9.36
7.06
9.02
8.90
\J9.39
100.14
99.96
100.18
'
In Graniten mit mehr als ca. 74-75
2) Die relativ kleine Verschiebung
iI
5
I
_ ___!__ __
-
15.13
I
3
!
1:
73.70
14.11
I!
!!
11
o.39
3.04 Ii
I,
°/0 Si02•
der Zusammensetzung
76.8
14.2
1.7
6.1
1.5
dieses
Eutektikums durch das Vorhandensein einer dritten und einer
vierten Komponente (wie Glimmer, Magnetit) werde ich in diesem
Referat nicht berücksichtigen; ich verweise
eine zukünftige Darstellnng von mir.
Norsk geol. tidsskr. B. I, rgos,
no.
2.
diesbezüglich
2
auf
18
Dabei entn�hme ich aus den
m
derselben Arbeit zu­
sammengestellten Analysen-Reihen ein Paar Analysen (No.
7 -10) von eutektischen oder beinahe eutektischen Grund·
massen verschiedener sauren Gang- und Deckengesteine.
Eutektlsehe oder bel­
nahe eutektische
Zwischenmassen
zwischen basischen
Ausscheidungen
verschiedener Granite
Eutektische oder beinahe
eutektische Grundmassen
Mikro·
peg·
'
---�L��t_i_t
7
No.
von Quarz.
porphyren
_
__-8
7:3.8
Si02
74.41
1 2 .9
Al20a
1.0
F�Oa.
FeO.
Sp.
MgO
CaO
Na20
K20.
2 .2
'
Glühv., H"O
Summa
i
von
Daeit
}
1 3.39
3 0 8
. 1)
0.5 0
1.3 8
'
7M 4 1
!}
i
13.51.
2.2 51
0 . 0 1!
3.27
1.19:
1.40:
1.04
1.34
99.4 101.35
99.45
0.7
4.1 8
8.4
0.4
10
11
74.96]j
73.62 '
,
Ii
}
5 .31
13.37 ,
1.80
Sp.
!
1 4 .2 8'
:'\
'J
'I
0.35
1
1. 66
:,
0.06
0. 62 1
II
2.7
0 11
4.1 4 '
3.34
7.04
0.2 1
1.52
99.41
gen, II, 171.
No. 11.
73.7 0 :
74 .40
•}
14.44 i
0 .4 3
1. 49.
Sp.
'
t.osi
4. 2 1
4.4 3
0.61
No. 9 nach
1 3.91
1.39
0 .2 8
0 .61
I
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4 .3 6
0 .65
100.25
100.5 6 1 0 0.39
No. 7 nach TEALL: No. 8 nach LAsPEYREs;
No. 1 0 nach LAGORIO;
13
12
STRENG;
bezüglieh Literatur siehe Silikatschmelzlösun·
Zwischenmasse
zwischen
Kugeln mit 68.97 °/0
SiO";
CnRUSTSCHOFF, U eher holokrystalline ma·
krovariolithische Gesteine, 1894. - No. 12. Zwiscl1enmasse zwischen
Kugeln mit 61..39 °/0 Si02; Petershead in Schottland; PmLLIPS, Quart.
Kunnersdorf in Schlesien.
Journ. 1 8 80.
s. 89.
-
No. 13,
von Pelvoux,
s. RosENBuscn, Gesteinslehre,
Wie ich in meiner eben erwähnten Arbeit theoretisch
erörtert habe, wird die Zusammensetzung des binären
Eutektikums zweier (stabilen) Mineralien nur ziemlich wenig
von dem in den Tiefen-, Gang- und Decken-Gesteinsmagmen
herrschenden, innerhalb nicht unwesentlicher Grenzen wech1)
-+-
0 .30
"/o
MnO.
19
seinden Druck nur ganz
wenig
unter anderem dadurch bestätigt,
beeinflusst.
Dies wird
dass das eutektische
Verhältnis zwischen Quarz und Feldspath in Tiefen-, Gang­
und Deckengesteinen beinahe konstant ist,
nämlich ca.
26-29 Gewichtsprozent Quarz : 74-71 Gewichtsprozent
Feldspath ausmachend.
Ich verweise diesbezüglich auf
die obigen Analysen No. 1-6 und No. 7-10. - Selbst­
verständlich verändern sich die prozentischen Gehalte von
Si02, Al203, CaO, Na20 und K20 in dem Quarz: Feld­
spath-Eutektikum je nach dem Verhältnis zwischen Or, Ab
und An (Or en t hält 64.72, Ab 68.68 und An 43.16 Ofo Si02).
Durch die Zusammensetzung eines sauren Magmas in
Beziehung zu den verschiedenen eutektischen Grenzen selbstverständlich in Verbindung mit dem Einfluss der
Übersättigung u. s. w. 1)
werden die Krystallisations·
-
vorgänge geregelt.
Bezüglich der "granitischen" Gang- und Deckengesteine
verweise ich auf eine Übersicht in Silikatschmelzlösungen,
II, (S. 169-188):
a.
In Magmen mit 60 bis etwa 72 Ofo Si02 wird die
Rest-Flüssigkeit während der anfänglichen Krystallisation
immer saurer und nähert sich nach und nach der eutekti­
schen Zusammensetzung mit etwa 73-75 °/o Si02 (etwas
verschieden in den verschiedenen Fällen, namentlich von
dem Verhältnis zwischen Or : Ab : An abhängig).
b. In Gesteinen mit ca. 73-75% Si02 zeigt die
Grundmasse, bezw. Glasbasis annähernd dieselbe Zusammen­
setzung wie das ganze Gestein.
1) Das magmatische· Wasser übt unzweifelhaft auch einen Einfluss
auf die Krystallisationsfolge aus; ich glaube jedoch, dass dieser
Einfluss im
allgemeinen nicht sehr bedeutend ist.
Über meine
Auffassung hiervon verweise ich auf den Abschnitt S.
in Silikatschmelzlösungen, Il.
216-219
20
c.
In Gesteinen mit mehr als ca. 75-76 Ofo Si0 2 zeigt
die Grundmasse, hezw. Glasbasis, eine kleine Ahnahme der
Si02-Menge.
Für die eugranitisch-kürnigen sauren Gesteine ist eine
Untersuchung über die Zusammensetzung der sphäroidischen
basischen, bezw. sauren Ausscheidungen in Beziehung zu
derjenigen der Zwischenmasse zwischen den Kugeln sehr
instruktiv:
a. In Gesteinen mit 60 bis etwa 70 °/o Si02 begegnet
man oftmals basischen Ausscheidungen; die Zwischenmassen,
welche aus einer späteren Verfestigung hervorgegangen sind,
zeigen eine Zunahme der Si02-Menge, aber - den bis­
herigen Untersuchungen zufolge - nie mehr als bis zu
7 4-75 Ofo SiO2•
In einigen Fällen erhält man Zwischen­
massen beinahe von eutektischer Zusammensetzung; siehe
die drei Analysen No. 11-13.
b. In Graniten mit 70 und etwas über 70 Ofo Si02
beruht die Zusammensetzung der basischen (bezw. der
sauren) Ausscheidungen namentlich auf dem Verhältnis Or :
Ab + An, ferner auf Übersättigungs-Erscheinungen u. s. w.
c. In Graniten mit mehr als etwa 75 °/o Si02
mit
Überschuss von Quarz über die eutektische Zusammen­
setzung - wären a priori nicht basische, sondern saure,
Quarz-reiche Ausscheidungen zu erwarten. In der Tat ist
eine solche auch beschrieben worden, nämlich von Town­
ship Cardiff in Ontario, Canada (von F. D. ADAMS, siehe
das Referat in RosENBUSCH, Elemente der Gesteinslehre,
S. 85-86; die sauren Ausscheidungen sind "Feldspath­
arme, Turmalin- und Sillimanit-führende, quarzreiche Kugeln"
mit 81.43% Si02; Prof. W. C. BR0GGER hat in öffent­
lichen Vorträgen in der Gesellsch. d. Wiss. zu Kristiania
und in dem geologischen Verein ebenda ein entsprechendes
Gestein von Norwegen erwähnt).
-
21
Durch die hier in aller Kürze zusammengestellten Tat­
sachen erhalten wir jedenfalls eine Vorstellung über die
Zusammensetzung des für die Krystallisationsfolge der sauren
Eruptivgesteine massgebenden Eutektikums, namentlich des
Quarz-Feldspath-Eutektikums. Bezüglich der Zusammen
setzung des Or : Ab- oder Or : Ab + An-Eutektikums ver­
weise ich auf eine vorläufige Besprechung in Silikatschmelz­
lösungen, li (S. 180-188) und auf einige in dieser Ab­
handlung eingeflochtene Bemerkungen.
- Um den anchi-eutektischen Charakter der Granite
mit zugehörigen Gang- und Deckengesteinen erörtern zu
können, werden wir einige Analysen zusammenstellen.
Nach F. ZIRKEL (Lehrb. d. Petrographie, 1894, II,
S. 251) beträgt die Durchschnittszusammensetzung etwa:
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Si02
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°/0
12-12.5
1.5-2
-
-
0.3-0.5 -
1-1.5
-
7-9-
Ferner gebe ich - nach den in RosENBUSCH, Elemente
der Gesteinskunde, und A. S. WAsHINGToN, Chemical Ana·
lyses of Igneous Rocks, 1884-1900, zusammengestellten
Gesteinsanalysen - einige Tabellen von Analysen von Gra­
niten, Quarzporphyren, Quarzkeratophyren (mit Daciten),
Rhyolithen und Obsidianen; s. die Analysen No. 24-51.
Von jeder Gesteinsart nehme ich sieben Analysen, die im
grossen ganzen nach abnehmender Si02-Menge geordnet
sind, und zwar nehme ich innerhalb jeder Tabelle eine
22
Analyse von einem sehr sauren Gestein und eine oder ein
Paar Analysen von ziemlich basischen Gliedern; die in der
Mitte innerhalb jeder Tabelle stehenden Analysen repräsen­
tieren die mehr verbreiteten Varietäten.
Granit.
No.
17
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21
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K20
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1 0.11
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1) + 0.21 °/o co2, 0.0-P!o BaO.
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1.
00
Cannon,
Mount Ascutney,
17-23, siehe
WASHINGT. S. 1 2 4, 12 4, 142, 1
72, RosEN .78, WAsH. 1 44, Ros.79.
Vermont.
No.
23
-
\
100.25
No.
2.
58
0. 20
0.3 3
Creek
1 2.9 5
Sp.
No. 17 von Felch
Granit.
Current
12.65
0.14
-
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-
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Summ
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--; 4.01 r-��7�--;; 1�14
4
8
1 3.
17
•
•
•
•
[
47
Durhach,
No.
Quarzporphyr.
24
Schwarzwald.
B l o " i ng
-
B
No.
Rock, North Carolina.
No.
25
L e ichtersherg, Odenwald (einsprenglingsreich, mikrofelsitisch). No. 26
Käserngrat,
Windgällen,
(einsprenglingsarm,
Schweiz.
No. 29 Castle Mount., Montana.
No. 24-30,
No.
WAsn. 1 34, Ros.
27
Äpfelskopf,
Odenwald
M ontere y, Pennsylv.
No. 30 Schönherg, Schwarzwald. -
mikrofelsitisch).
28
No.
2 5 6, WAsH. 134,
Ros.
25 6
, WAsn.
126,
148, Ros. 2 5 .
6
Qua1·zkeratophyr (No.
(Natronliparit, sphärolitisch).
(Dacitporphyrit).
tal, Harz.
271
, 271,
No.
No. 37
27
1, WAsn.
Rhyolith.
Ungarn.
Dacit).
No.
Ungarn.
-
No.
No.
3 3
No.
271, 2 9 .
9
38 Berufjordskar, l slan .
Californien.
No.
d
4
1
255.
126
, Ros.
-
No. 36. Mühlen­
No.
3 1 - 37, Ros.
No. 39 Silvercliff, Co!.
Leadville, Col.
No. 4 3 Sidi Zerror, Algier.
No. 38-<14 WAsH.
Californien
34 Echo Peak, Y ellowstone Park
Sumatra (Dacit).
130, Ros. 2 7
1,
255, WASH. 1 34, Ros.
31 Navigation Creek,
B erkeley,
35 Noyang, Omeo, Australien.
Porohbo,
1'\o. 40 Clipper Mine,
Hlinik,
34, 37
No. 32 Hof, Fichtelgebirge.
Victoria.
No. 42
No. 44 Pustiehrad,
255, WAsH. 13 2, Ros.
255,
25
Obsidian. No. 45 Ob sidian Hili, Fewan Mount., New Mexico.
No. Mi. Cello de las Navaj os, Mexico. No. 47 Obsidian Cliff, Yellow·
stone. No. 48 Forgia Vecchia, Lipari. No. 49 Cleark Lake, C ali·
fornien. No. 50 Cerro del Quinchc, Ecuador. No. 51 Raudhfossa·
fjöll, Island. - No. 45-51, WAsH. 148, 150, 148, 152, 150, 154, 154.
Ferner habe ich die in Part I von
WASHINGTONS
oben
erwähntem Sammelwerk zusammengestellten Gesteinsana­
lysen nach Si02-Prozent rubriciert und bekomme dadurch
die Tabelle:
�
Anza l
Eruptivgesteine
I
mit Si02-Gehalt
2
83-84 °/0
1
82-83
2
81-82
3
80-81
5
79-80
4
78-79
21
77-78
37
76-77
41
75-76
44
74-75
43
73-74
57
72-73
45
71-72
34
70-71
44
69-70
48
68-69
47
67-68
45
66-67
50
65-66
("not fresh")
(plus 1 Gneisen)
.
.
.
.
.
.
.
Bei der Beurteilung dieser Tabelle muss bedacht werden,
dass sehr viele Analysen sich auf relativ schmale Gänge
und dünne Decken beziehen, wäht·end man sich andrerseits
von den kolossalen Granitfeldern in der Regel nur mit einer
einzelnen Analyse pr. Feld begnügt hat; bei vielen Unter-
26
suchungen ist überhaupt der Granit nicht analysiert Worden,
dagegen nur die Gänge oder Decken, oder besondere Facies
der Granite. - In der Tat führt die Mehrzahl der Granite
zwischen etwa 68 und 74% Si02•
Wenn man die Verbreitung der Emptivgesteine der
ganzen Erdkruste in Kubikmass (z. B. Kubikkilom.) nach
Si02-Prozent darstellen will, erhält man annähernd das
beistehende Bild (Fig 4).
Fig. 4.
Graphische Darstellung zur Erleuchtung der Kubik-Verbreitung der
Eruptivgesteine (Si02-Prozent an der Abscisse; Kubikmass an der
Ordinate).
Emptivgesteine mit mehr als 80 Ofo Si02 kommen vor
(s. z. B. die Analyse No. 38), spielen aber in Bezug auf
Quantität eine ganz untergeordnete Rolle;
auch sind Gesteine mit 78-80% Si02
verbreitet;
nm
ganz wenig
Gesteine mit 76-78% Si02 treten etwas reichlicher
auf;
dann kommt eine markierte Klimax, durch etwa 6875 OJo Si02 bezeichnet;
27
die Gesteine mit noch weniger Si02 scheinen etwas
.weniger verb1·eitet zu sein.
- ·Ein Vergleich zwischen den das Eutektikum reprä­
sentierenden Analysen, No. 1-13, einerseits, und andrer­
seits den Durchschnittsanalysen
von
Granit, Quarzporphyr
und Rhyolith, No. 14-16, und den Einzel-Analysen von
Granit, Qua r zporphyr, Quarzkeratophyr,
und Obsidian, No. 17-51, ergibt:
Rhyolith,
Dacit
dass die "granitischen" Eruptivgesteine dem Eutektikum
ganz nahe stehen;
in den sauren Extremen begegnen wir einem Über­
schuss, über das Eutektikum , namentlich von Quarz;
und in den relativ basischen hierhergehörigen Gesteinen
begegnen wir einem Überschuss, namentlich von Fe,Mg­
oder Fe, Mg- Oa-Sil ikat und von Feldspäthen.
Die Granite, Quarzporphyre, Quarzkeratophyre, Rhyo­
lithe u. s. w. mit etwa 73-75% Si02 (bei den Ab-r eiche n
Gliedern mit etwas höherer, bei den An-reichen mit etwas
niedrigerer Si02 -Menge), wie beispielsweise No. 18-21,
26-28, 32-34, 40-43 und 46-49, enthalten mehr als
90 %, in vielen Fällen selbst mehr als 95 % Eutektikum,
neben nur einigen Prozenten " M i neral im Überschuss".
Die sauren Extreme zeigen im grossen ganzen gerech­
net bei steigender Si02-Menge eine Abnahm e namentlich
von MgO (::�: von Fe,Mg-Silikat) wie auch von OaO (:>: von
An-- K o mpone n te in den Feldspäthen); sie bestehen haupt­
s ä chlich aus· Qu arz : Or + Ab + An-Eu tektik u m mit einem
t"berschuss von Quarz, daher hier die frühzeitige Kry­
stallisation von Quarz. Der Über schuss von Quarz beträgt
doch meist nur 10-15 %, selten so viel wie 20-25 Ofo
und nur ganz ausnahmsweise so viel wie 30 °/o oder etwas
darüber.
28
Die basischen Glieder
der
"granitischen" Gestein!:'
zeigen andrerseits im grossen ganzen gerechnet bei ab­
nehmender Si 0 2 -Menge eine Zunahme namentlich von
JfgO und OaO (a:
on Fe,Mg- oder Fe,Mg-Ca-Silikat
und von An-Komponente), - daher die frühzeitige Krystalli­
v
sation von Glimmer, Pyroxen, Amphibol und das Auftreten
von einigermassen An-reichen Plagioklasen.
Bei 70% Si02 in diesen Gesteinen führen dieselben
meist ungefähr 90% Eutektikum neben 10% Mineral im
Überschuss ( Glim m er u. s. w. samt Feldspath); und selbst
bei 66% Si02 in dem Gestein begegnen wir noch meist
mindestens etwa 70 % Eutektikum.
Bei noch niedrigerem Si 0 2 P rozent bewegen wir uns
-
auf dem Übergangsgebiet zu Quarzsyenit, Quarzdiorit, Quarz­
gabbro u. s. w., mit zugehörigen Gang- und Deckengesteinen;
hiermit werde ich mich bei dieser Gelegenheit jedoch nicht
näher beschäftigen.
- Die "granitischen" Gesteine bilden den sauren anchi­
eutektischen Pol von Differentialionsvorgängen in Stamm­
magmen von meht· basischem Charakter. Diese Stamm­
magmen kennzeichnen sich durch niedrigere Gehalte von
Si02, meist auch von K20 + Na20 in Summa, dagegen
andrerseits durch höhere Gehalte namentlich von Fe2 03,
FeO, MgO und CaO.
In der einen Richtung konzentrieren sich namentlich
die Fe-Oxyde, Fe,Mg- und Fe,Mg-Ca-Silikate und die An­
Komponente der Feldspähe; in der anderen, nach dem Quarz­
Feldspath-Eutektikum gehenden Richtung dagegen nament­
lich die freie Kieselsäure und die Or- und Ab-Komponenten
der Feldspäthe.
In den meisten Fällen ist dies Eutektikum nicht voll­
ständig erreicht oder genau erreicht worden; in anderen,
aber mehr seltenen Fällen dagegen ist das Eutektikum,
29
durch Konzentration von ft-eier Kieselsäure, etwas über­
schritten worden.
Es zeigt sich aber, dass Gesteine mit
einem nennenswerten Überschuss von Quarz, über das
Quarz-Feldspath-Eutektikum, sehr wenig verbreitet sind.
Im kleinen Maasstabe kann man den zu dem sauren,
anchi-eutektischen Quarz-Feldspath-Pol gehenden Differen­
tialionsprozess bei den gemischten Gängen, mit sauren
Mittelpartien und basischen Sahlbändern, verfolgen. In
Gängen von einer Durchschnitts-Zusammensetzung wie etwa
begegnen wir nämlich nach der Mitte zu
60-65 Ofo Si02
einer mehr oder minde1· ausgeprägten Annäherung zu dem
Quarz : Feldspath- (oder. Quarz : Feldspath : Mg,Fe Sili k at )
Eutektikum; beispielsweise führen verschiedene Gang­
Mitten, welche von basischen SahTbändern (mit bezw. 51.05,
63.25, 46.54 und 55.79 Ofo Si02) begrenzt sind, 67.70, 68.60,
-
71.51, 72.37-75.31% Si02
-
(s. RosENBuscH, Elemente der
Gesteinslehre, S. 91, 108, 201 und 266).
- Die Magmen der Granite mit zugehörigen Gang­
und Deckengesteinen bilden das End pl'Odukt eines sehr
weit vorgeschrittenen Differentialionsprozesses; sie dürften
somit erst in einem ziemlich späten Stadium der in den
Magmabassins
stattgefundenen
Differentiation
entstanden
Hierdurch mag erklärt werden, dass die "granitischen"
Gesteine im allgemeinen der letzten Stufe oder einer
der letzten Stufen der Eruptionsepochen angehören. Wir
kommen auf diese Weise zu der Diskussion des von BR0GGER
aufgestellten Satzes von dem Parallelismus der Eruptions­
sein.
folge mit der Krystallisations- und der Differentialionsfolge;
auf dies Thema gehen wir aber hier nicht näher ein.
Eine bedeutende Anzahl von Eruptivgesteinen bestehen
.zum wesentlichen Teil aus Feldspäthen, welche sich stark
<lern eutektischen Or: Ab+ An-Verhältnis nähern oder
30
damit identisch sind. Ausser dieser anchi-eutektischen oder
eutektischen Feldspath-Mischung führen e1mge dieser
Gesteine namentlich Quarz, andere namentlich verschiedene
oder Fe,Mg-Oa-Silikate, u. s. w.
Gesteine nehmen wir den von
BR0GGER beschriebenen Larvikit, der überwiegend au:'i
Kryp!operthit (BR0GGER)
Anorthoklas (RosENBUSCH) be­
steht, und der daneben verschiedene Fe,Mg- oder Fe,Mg­
Fe,JJ!g-
Als Beispiel dieser
=
Oa-Silikate (Pyroxen, Biotit, Hornblende, Olivin) samt etwas
Eisenerz, Apatit u. s. w. führt. Der Kryptoperthit ist eine
an der eutektischen Grenze auskrystallisierte, mikroskopi·
sehe, bezw. submikroskopische eutektische Mischung von
den Mischkrystallen Or + Ab, An und Ab + An, Or; hierüber
verweise ich auf eine vorläufige Eriirterung in Silikat­
schmelzlösungen, li, S. 184-185 und auf eine mehr ein­
gehende Darstellung in einer zukünftigen Arbeit von mir;
S. 8-9 oben.
Auch die Adamellite, Banatite, Monzonite, ferner
Birkremit, Mangerit, dann auch Pulaskit, Tünsbergit und
mehrere andere Tiefengesteine, und unter den Decken­
gesteinen unter andern viele Obsidiane u. s. w., führen die
Feldspäthe annähernd in dem eutektischen Or : Ab + An-::
Verhältnis. Die sauren Extreme dieser Gesteine nähern
sich mehr oder minder stark dem etwas komplex zusam·
s.
auch
mengesetzten Quarz
Or
:
:
Ab + An-Eutektikum.
Die meisten Gabbros und Diorite mit zugehörigen
diaschisten Gang- und Deckengesteinen sind ebenfalls anchi­
eutektischer Natur, indem sie der eutektischen Mischung
An + Ab
+
Or
:
Fe,Mg-
oder Fe,Mg-Ca-Silikat
ziemlich nahe stehen.
Das Studium dieses Eutektikums wird aus mehreren
Gründen erschwert:
31
die verschiedenen Glieder in dem Eutektikum, nämlich
die Feldspäthe wie auch die Fe,Mg- oder Fe,Mg-Oa-Sili­
kate, sind Mischkrystalle;
es treten häufig mehrere Fe, Mg- oder Fe,JYig- Ca-Sili­
kate auf;
zwei oder noch mehrere Lösungskomponenten haben
häufig einen gemeinschaftlichen Ion;
die physikalisch-chemische Beziehung zwischen den
Pyroxenen einerseits und den Amphibolen andrerseits ist
noch nicht festgestellt; es scheint, dass die Pyroxene die
metastabile, die Amphibole dagegen die stabile Form der
betreffenden Metasilikate repräsentieren;
ferner ist auch auf die Beimischung von Eisenerzen
(Titaneisenerzen) u. s. w. Rücksicht zu nehmen.
- Auch viele andere Eruptivgesteine sind von anchi­
eutektischer Zusammensetzung.
Die Mehrzahl der meist verbreiteten Eruptivgesteine
sind entweder von
anchi-monomineralischem oder von
anchi·eutektischem Charakter;
und zwar spielen die letzteren quantitativ gerechnet die
wichtigste Rolle.
Dabei gibt es, besonders innerhalb der Gang- und
Deckengesteine, aber auch innerhalb der Tiefengesteine,
eine Reihe intermediäre Glieder.
In der beistehenden Fig. 5 versuche ich die Eruptiv­
gesteine - nach Verbreitung in Kubikmass und nicht nach
Anzahl Typen - in Bezug auf das Verhältnis zwischen
Eutektikum und "Mineral im Überschuss", (über das Eu-tektikum) graphisch zu erleuchten.
Auf der Abscisse ist
_
32
das prozentische Verhältnis zwischen der Menge des Eutek­
tikums und deijenigen von "Mineral im Überschuss" abge­
setzt; und die Ordinate sollte die Verbreitung in Kubikmass
der verschiedenen Gesteine angeben.
Fig.
5.
100 °1o
Eutek.
0 °1o Eutek.
100 : Min. i. U.
o
0°!o M. i. U. 1)
Anchi-eutek­
tische
Gesteine.
o
Anchi-mo­
nomme­
ral. Ge­
steine.
Ich fühle mich davon überzeugt, dass dieses Bild im
wesentlichen korrekt ist; die Einzelheiten in Bezug auf den
V erlauf der Kurve bedürfen aber selbstverständlich viele
zukünftige Korrektionen.
Die Krystallisationsvorgänge
m
den Eruptivmagmen
erklären sich durch die physikalisch-chemische Lösungs­
theorie.
Ferner erhellen sich hierdurch auch die Differen-
1) M. i U.
=
Mineral im
Überschuss.
33
tiationsvorgänge, obwohl freilich der physikalisch-chemische
Aktor, auf dem die Differentiation beruht, bisher nicht fest­
gesteilt ist.
Trotz dieses grossen Mangels sehen wir, dass das
Studium des Eutektikums von fundamentaler Bedeutung
für das Differentiations-Resultat, also für die Zusammen­
setzung der Eruptivgesteine ist.
Die bisherigen Versuche, wie diejenigen von LoEWINSON­
LESSING, von ÜsANN und von CRoss-IDDINGs-PmssoN­
\V ASHINGTON, einer chemischen
tivgesteine sind "künstlicher"
Klassifikation der Erup­
Natur. Eine "natürliche"
Klassifikation wird man zukünftig durch die physikalisch­
chemische Arbeitsmethode erhalten, indem man das Haupt­
gewicht auf Mischkrystali-Kombinationen und namentlich
auf die Eutektika der wichtigsten gesteinsbildenden Mine­
ralien legt.