kontinuierliche Reaktionsreihe
Kontinuierliche Kristallisationsabfolge, verändert n. Press, Siever (1995). © PETROgraph

Kristallisation der Magmen: Kontinuierliche Kristallisationsabfolge

Blatt 2

Der amerikanische Petrologe Bowen hat erstmals den Zusammenhang zwischen den auskristallisierten Mineralen und der Zusammensetzung der Restschmelze erkannt und zwei Kristallisationsmuster aufgestellt: Die diskontinuierliche Kristallisationsabfolge der mafischen Minerale (Olivin, Pyroxene, Amphibole) und die kontinuierliche Kristallisationsabfolge der felsischen Minerale (Plagioklas als wichtigster Vertreter).

Die Ausscheidung der Feldspäte erfolgt kontinuierlich, weil innerhalb des gesamten Abkühlprozesses eine kontinuierliche Veränderung des Ca-Na-Verhältnisses stattfindet, während dessen sich die Kristallstruktur der Feldspäte nicht ändert.

Die Abbildung zeigt die Kristallisation der Plagioklase innerhalb eines ausgedehnten Temperaturbereiches. Die erste Feldspatgeneration ist Ca-reich (Anorthit hat einen höheren Schmelzpunkt als Albit), dementsprechend kommt es zu einer Na-Anreicherung in der Schmelze. Bei der weiteren Kristallisation wird der Na-Anteil in der neu gebildeten Mineralphase zunehmen bis die zuletzt auskristallisierten Minerale die gleiche Zusammensetzung wie die Ausgangsschmelze beinhalten. Voraussetzung ist, dass ein Gleichgewicht zwischen Schmelze und auskristallisierten Mineralen besteht, das heißt die bereits gebildeten Minerale reagieren weiter mit der Schmelze, so dass zu jeder Zeit alle vorhandenen Kristalle, ob zuvor oder neu gebildet, dieselbe Zusammensetzung aufweisen.