Ablauf der Gesteinsmetamorphose - Wie geht die Veränderung des Mineralbestands vor sich?

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Veränderung des Mineralbestands kann bedeuten:

Bestimmte Minerale verschwinden, gleichzeitig entstehen andere.
Der Anteil der Minerale am Gestein kann sich verändern.
Die Zusammensetzung eines Minerals kann sich ändern.

Alle Veränderungen erfolgen durch metamorphe Reaktionen. Damit diese ablaufen können, muss ein umfassender Stofftransport innerhalb des Gesteins möglich sein. Dieser Transport erfolgt diffusiv entweder durch das Kristallgitter hindurch (= Gitterdiffusion) oder in einem stationären Fluid (= Fluid-gestützte Diffusion), das zwischen den Kristallen ein kontinuierliches Netzwerk bildet.

Gitterdiffusion erfolgt zumeist mit deutlich niedriger Geschwindigkeit als Fluid-gestützte Diffusion, erst bei hohen Temperaturen gleichen sich die Diffusionsgeschwindigkeiten an. Fluid-gestützte Diffusion setzt natürlich die Präsenz eines Fluids voraus - das ist nicht immer der Fall.

Das Wachstum bestimmter Minerale auf Kosten anderer Minerale in Anwesenheit eines Fluids kann man sich relativ einfach mit Hilfe eines Baukastens vorstellen. Wird ein Mineral zerstört, so zerfällt es zu Ionen und Molekülen, aus denen ein oder mehrere neue Minerale zusammengebaut werden können. Der Zerfall eines Minerals erfolgt generell von außen nach innen. Allerdings kann das Fluid entlang existierender "Schwachstellen", wie sie z.B. die Spaltbarkeiten darstellen, rasch tief in den Kristall vordringen.

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