Planare Gefüge - sekundäre Foliationen
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Sekundäre Foliationen sind die Antwort auf deviatorische Spannungen. Alle Arten von Schieferungen gehören zu dieser Gruppe.
Schieferungen entstehen durch drei Deformationsmechanismen:
- Einregelung bereits existierender Minerale mit anisotropen Formen, z.B. Plättchen (Glimmer), Stängel (Amphibole, Pyroxene), Tafeln (Feldspäte);
- Formänderung ("Plättung") präexistenter Minerale; die Formänderung von Mineralen ist im Detail sehr komplex und wird hier nicht weiter diskutiert;
- Drucklösung und damit verbundener Konzentration geringer drucklöslicher Minerale (z.B. Glimmer).
Die folgenden Abbildungen stellen die drei genannten Mechanismen dar. Die Abbildungen sind stark vereinfacht und vernachlässigen die zeitgleiche Neubildung von Mineralen. Es geht aber hier darum, die Mechanismen exemplarisch zu zeigen.
In Abb. 1 ist die progressive Reorientierung bereits existierender Kristalle in einer feinerkörnigen Matrix dargestellt. Die Kristalle werden als Porphyroklasten bezeichnet - im Unterschied zu Porphyroblasten, die erst bei der Metamorphose entstehen. Die langprismatischen Kristalle (grün) werden in die Hauptspannungsebene einrotiert, mit Ausnahme des Kristalls, der senkrecht zu dieser steht, da auch diese Lage mechanisch stabil sein kann. Die zunächst kugelförmigen gelben Kristalle erfahren eine Formänderung, die dazu führt, dass die Hauptebene des entstehenden Ellipsoids ebenfalls in der Hauptspannungsebene liegt. Während die duktilen gelben Kristalle eine Formänderung erfahren, bleibt die Form der sechseckigen roten Kristalle erhalten. Wegen ihrer Form neigen sie auch kaum dazu, in die Hauptspannungsebene einzurotieren. Im Endergebnis entsteht durch Reorientierung und Formänderung eine ausgeprägte Anisotropie im Gestein, die u.a. als Schieferung in Erscheinung treten kann.
Drucklösung ist ein weiterer wichtiger Deformationsmechanismus, der zur Entstehung von Schieferungen in Metamorphiten beitragen kann. Voraussetzungen dafür sind die Präsenz eines vernetzten Fluids und das Anliegen einer Normalspannung. Drucklösung führt zur Formänderung oder zur vollständigen Auflösung von Kristallen. Die einzelnen Mineralarten reagieren in Abhängigkeit zu ihrer Drucklöslichkeit unterschiedlich stark auf diesen Mechanismus. Die Drucklöslichkeit von Mineralen ist stark temperaturabhängig! Kaum drucklösliche Minerale (z.B. Glimmer, in der Abbildung braun) werden durch die Lösung leicht drucklöslicher Minerale (Quarz, Kalzit, in der Abbildung hellblau) selektiv angereichert, so dass ein metamorpher Lagenbau entstehen kann, wie er sich z.B. in Glimmerschiefern beobachten lässt. Aber auch die drucklösungsbedingte Formänderung der Minerale kann zur Ausbildung einer planaren Anisotropie führen (siehe Formänderung der blauen Minerale in der Abbildung).
Abbildung 3 erläutert den Deformationsmechanismus der Drucklösung. Bitte bedenken Sie, dass nicht alles gelöste Material im Druckschatten deponiert werden muss. Ein Teil kann auch im Fluid abtransportiert und an anderer Stelle wieder gefällt werden. Zeugnis dieses Transports sind z.B. die Milchquarzgängchen, auch Quarz-Segregatlagen genannt, die Sie in einigen Metapeliten sehen konnten.
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