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Harzburgit ist die Bezeichnung eines ultramafischen plutonischen Peridotit Gesteins Grobkörniger Madagaskar Inhaltsverze

Harzburgit

Harzburgit ist die Bezeichnung eines ultramafischen, plutonischen Peridotit-Gesteins.

Grobkörniger Harzburgit, Madagaskar

Etymologie Bearbeiten

Harzburgit wurde 1887 zum ersten Mal von Karl Heinrich Rosenbusch petrographisch beschrieben und von ihm nach der Typlokalität im Radautal bei Bad Harzburg im Harz benannt. Das Gestein bildet Teil des Harzburger Gabbros und findet sich als Kumulat im Liegenden dieses Massivs.

Definition Bearbeiten

Dreiecksdiagramm Olivin-Orthopyroxen-Klinopyroxen mit dem Harzburgitfeld hervorgehoben in grün

Harzburgit besteht vorwiegend aus Olivin, das zwischen 40 und maximal 90 Volumenprozent betragen kann. Orthopyroxen ist mit 5 bis 60 Volumenprozent zugegen. Klinopyroxen ist untergeordnet und erreicht maximal 5 Volumenprozent.

Mineralbestand Bearbeiten

Das im frischen, unverwitterten Zustand tiefdunkelgrüne bis schwarzgrüne Gestein kann neben den definierenden Mineralien Olivin, Orthopyroxen und Klinopyroxen relativ geringe Mengen an Plagioklas, Spinell, Phlogopit, Amphibol (Hornblende – Pargasit), sowie akzessorisch Apatit und Erzmineralien enthalten.

Als Beispiel für den modalen Mineralbestand sei der Harzburgit der Typlokalität angeführt, der 43 Volumenprozent Olivin, 56,5 Volumenprozent Orthopyroxen, 0,5 Volumenprozent Plagioklas und Spuren von Erz und Apatit enthält. Klinopyroxen ist abwesend.

Gefüge Bearbeiten

Neben den typischen Mantelgesteinsgefügen (ausführlich beschrieben unter Lherzolith) zeigt der Harzburgit der Typlokalität beispielsweise ein Kumulatgefüge, wobei Olivin als poikilitische Einschlüsse in Plagioklas und Pyroxen vorliegt (Poikilitisches Gefüge).

Chemische Zusammensetzung Bearbeiten

Die chemische Zusammensetzung von Harzburgiten sei anhand folgender Beispiele veranschaulicht: einem globalen Durchschnittswert basierend auf 206 Analysen, gefolgt vom Harzburgit der Typlokalität (2 Analysen) und vom extrem abgereicherten, grönländischen Wiedemann-Harzburgit. Die CIPW-Norm des Durchschnittswerts ist ebenfalls angegeben.

Chemische Zusammensetzung von Harzburgiten in Gew.%
Oxid Durchschnitt Typlokalität Grönland CIPW-Norm Prozent
SiO2 43,73 39,25 42,63 Q
TiO2 0,28 0,19 0,01 C
Al2O3 2,57 4,62 0,82 Or 0,83
Fe2O3 6,00 4,13 Ab 2,60
FeO 7,09 6,33 6,65 tot An 4,17
MnO 0,16 0,17 0,19 Di 6,93
MgO 36,34 33,79 48,43 Hy 21,13
CaO 3,18 3,18 0,19 Ol 46,22
Na2O 0,34 0,26 0,03 Mt 7,94
K2O 0,15 0,10 Il 0,50
P2O5 0,14 0,03 Ap 0,30
H2O/
Glühverlust		 6,67 1,05
Mg # 0,859 0,857 0,941

Harzburgite sind vorwiegend Quarz-untersättigte, Olivin- und Hypersthen-normative Gesteine.

Vorkommen Bearbeiten

Neben ihrem Auftreten entlang ozeanischen Spreizungszentren finden sich Harzburgite in geschichteten Intrusionen in Vergesellschaftung mit Dunit, Norit, Gabbro, Gabbronorit, Diorit und Quarzdiorit. Als Vulkanische Bomben und Xenolithe erscheinen Harzburgite unter den Auswurfmassen von Vulkanen, sie können aber auch in Ganggesteinen (Lamprophyren etc.) und in Kimberliten mitgeschleppt werden.

Entstehung Bearbeiten

Harzburgite entstehen vorwiegend an ozeanischen Riftsystemen infolge der Bildung tholeiitischer Basaltschmelzen.

Das Ausgangsmaterial ist hierfür Lherzolith-Gestein aus dem Oberen Erdmantel, das beim Aufstieg an den Spreizungs- oder Riftzonen einer starken Druckminderung unterworfen ist. Diese führt zu einer partiellen Ausschmelzung von bis zu 20 % des ursprünglichen Lherzoliths, wobei vorrangig bestimmte Mineralanteile (wie z. B. Klinopyroxen, Plagioklas) aus dem Ausgangsmaterial in die tholeiitische Schmelze gehen. Während die Schmelze weiter aufsteigt und schließlich zu neuer ozeanischer Kruste erstarrt, bleiben die restlichen Gemengteile als Rest- bzw. Residualschicht (Restit) im Hangenden des Lherzoliths zurück.

Das Restmaterial Harzburgit wird als verarmtes oder abgereichertes Gestein (englisch depleted) eingestuft, da es sehr deutlich an inkompatiblen Elementen wie Aluminium und Kalzium verloren hat. Diese Elemente passen auf Grund ihres Ionenradius oder ihrer elektrischen Ladungszahl nicht in das Kristallgitter des Mantelgesteins und gehen daher bevorzugt in die Schmelze. Im Restmaterial verbleiben besonders Magnesium und Eisen, sowie in geringen Mengen Chrom, Nickel und Cobalt, die aber lokal abbauwürdige Konzentrationen erreichen können.

Fundstellen Bearbeiten

In geschichteten Intrusionen:

An ozeanischen Spreizungszentren:

An Transformstörungen und assoziierten Verwerfungszonen (engl. fracture zones):

Im Subduktionskontext (Supra-Subduktionszonen-Mantelkeil):

Generell in Ophiolithen:

Als Bomben und Xenolithe:

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Rosenbusch, H.: Mikroskopische Physiographie der Mineralien und Gesteine. Vol. II. Massige Gesteine. Schweizerbart, Stuttgart. Zweite Auflage 1887, S. 877.
  2. Best, M. G. und Christiansen, E. H.: Igneous Petrology. Blackwell Science, 2001, ISBN 0-86542-541-8, S. 458.
  3. Sano, S. u. a.: Petrological, geochemical and isotopical constraints on the origin of the Harzburg intrusion, Germany. In: Journal of Petrology. Band 43, Nr. 8, 2002, S. 1529–1549.
  4. Bernstein, S. u. a.: Depleted spinel harzburgite xenoliths in Tertiary dykes from East Greenland: Restites from high degree melting. In: Earth and Planetary Science Letters. Band 154, 1998, S. 221–235.
  5. Suhr, G.: Upper mantle peridotites in the Bay of Islands Ophiolite, Newfoundland: formation during the final stages of a speading centre? In: Tectonophysics. Band 206, 1992, S. 31–53.
  6. Marchesi, C. u. a.: Petrogenesis of highly depleted peridotites and gabbroic rocks from the Mayarí-Baracoa Ophiolitic Belt (eastern Cuba). In: Contrib. Mineral. Petrol. Band 151, 2005, S. 717–736, doi:10.1007/s00410-006-0089-0.
  7. Miller, R.B. und Mogk, D.W.: Ultramafic rocks of a fracture-zone ophiolite, north Cascades, Washington. In: Tectonophysics. Band 142, 1987, S. 261–289, doi:10.1016/0040-1951(87)90127-2.
  8. Dubois-Côté, V. u. a.: Petrological and geochemical evidence for the origin of the Yarlung Zangbo ophiolites, southern Tibet. In: Chemical Geology. Band 214, 2005, S. 265–286, doi:10.1016/j.chemgeo.2004.10.004.
  9. Shallo, M.: Geological evolution of the Albanian ophiolites and their platform periphery. In: Geologische Rundschau. Band 81, 3, 1992, S. 681–694.
  10. Nasir, S.: The lithosphere beneath the northwestern part of the Arabian plate (Jordan): evidence from xenoliths & geophysics. In: Geophysics. Band 201, 1992, S. 357–370.

Quellen Bearbeiten

  • Donald L. Turcotte, Gerald Schubert: Geodynamics. Cambridge University Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-66624-4, S. 8–9.
  • Wolfhard Wimmenauer: Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine. Enke, Stuttgart 1985, ISBN 3-432-94671-6, S. 154–156.
  • Klassifikation von Peridotit
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Veröffentlichungsdatum:
Harzburgit ist die Bezeichnung eines ultramafischen plutonischen Peridotit Gesteins Grobkorniger Harzburgit Madagaskar Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie 2 Definition 3 Mineralbestand 4 Gefuge 5 Chemische Zusammensetzung 6 Vorkommen 7 Entstehung 8 Fundstellen 9 Einzelnachweise 10 QuellenEtymologie BearbeitenHarzburgit wurde 1887 zum ersten Mal von Karl Heinrich Rosenbusch petrographisch beschrieben und von ihm nach der Typlokalitat im Radautal bei Bad Harzburg im Harz benannt 1 Das Gestein bildet Teil des Harzburger Gabbros und findet sich als Kumulat im Liegenden dieses Massivs Definition Bearbeiten nbsp Dreiecksdiagramm Olivin Orthopyroxen Klinopyroxen mit dem Harzburgitfeld hervorgehoben in grunHarzburgit besteht vorwiegend aus Olivin das zwischen 40 und maximal 90 Volumenprozent betragen kann Orthopyroxen ist mit 5 bis 60 Volumenprozent zugegen Klinopyroxen ist untergeordnet und erreicht maximal 5 Volumenprozent Mineralbestand BearbeitenDas im frischen unverwitterten Zustand tiefdunkelgrune bis schwarzgrune Gestein kann neben den definierenden Mineralien Olivin Orthopyroxen und Klinopyroxen relativ geringe Mengen an Plagioklas Spinell Phlogopit Amphibol Hornblende Pargasit sowie akzessorisch Apatit und Erzmineralien enthalten Als Beispiel fur den modalen Mineralbestand sei der Harzburgit der Typlokalitat angefuhrt der 43 Volumenprozent Olivin 56 5 Volumenprozent Orthopyroxen 0 5 Volumenprozent Plagioklas und Spuren von Erz und Apatit enthalt Klinopyroxen ist abwesend Gefuge BearbeitenNeben den typischen Mantelgesteinsgefugen ausfuhrlich beschrieben unter Lherzolith zeigt der Harzburgit der Typlokalitat beispielsweise ein Kumulatgefuge wobei Olivin als poikilitische Einschlusse in Plagioklas und Pyroxen vorliegt Poikilitisches Gefuge Chemische Zusammensetzung BearbeitenDie chemische Zusammensetzung von Harzburgiten sei anhand folgender Beispiele veranschaulicht einem globalen Durchschnittswert basierend auf 206 Analysen 2 gefolgt vom Harzburgit der Typlokalitat 2 Analysen 3 und vom extrem abgereicherten gronlandischen Wiedemann Harzburgit 4 Die CIPW Norm des Durchschnittswerts ist ebenfalls angegeben Chemische Zusammensetzung von Harzburgiten in Gew Oxid Durchschnitt Typlokalitat Gronland CIPW Norm ProzentSiO2 43 73 39 25 42 63 QTiO2 0 28 0 19 0 01 CAl2O3 2 57 4 62 0 82 Or 0 83Fe2O3 6 00 4 13 Ab 2 60FeO 7 09 6 33 6 65 tot An 4 17MnO 0 16 0 17 0 19 Di 6 93MgO 36 34 33 79 48 43 Hy 21 13CaO 3 18 3 18 0 19 Ol 46 22Na2O 0 34 0 26 0 03 Mt 7 94K2O 0 15 0 10 Il 0 50P2O5 0 14 0 03 Ap 0 30H2O Gluhverlust 6 67 1 05Mg 0 859 0 857 0 941Harzburgite sind vorwiegend Quarz untersattigte Olivin und Hypersthen normative Gesteine Vorkommen BearbeitenNeben ihrem Auftreten entlang ozeanischen Spreizungszentren finden sich Harzburgite in geschichteten Intrusionen in Vergesellschaftung mit Dunit Norit Gabbro Gabbronorit Diorit und Quarzdiorit Als Vulkanische Bomben und Xenolithe erscheinen Harzburgite unter den Auswurfmassen von Vulkanen sie konnen aber auch in Ganggesteinen Lamprophyren etc und in Kimberliten mitgeschleppt werden Entstehung BearbeitenHarzburgite entstehen vorwiegend an ozeanischen Riftsystemen infolge der Bildung tholeiitischer Basaltschmelzen Das Ausgangsmaterial ist hierfur Lherzolith Gestein aus dem Oberen Erdmantel das beim Aufstieg an den Spreizungs oder Riftzonen einer starken Druckminderung unterworfen ist Diese fuhrt zu einer partiellen Ausschmelzung von bis zu 20 des ursprunglichen Lherzoliths wobei vorrangig bestimmte Mineralanteile wie z B Klinopyroxen Plagioklas aus dem Ausgangsmaterial in die tholeiitische Schmelze gehen Wahrend die Schmelze weiter aufsteigt und schliesslich zu neuer ozeanischer Kruste erstarrt bleiben die restlichen Gemengteile als Rest bzw Residualschicht Restit im Hangenden des Lherzoliths zuruck Das Restmaterial Harzburgit wird als verarmtes oder abgereichertes Gestein englisch depleted eingestuft da es sehr deutlich an inkompatiblen Elementen wie Aluminium und Kalzium verloren hat Diese Elemente passen auf Grund ihres Ionenradius oder ihrer elektrischen Ladungszahl nicht in das Kristallgitter des Mantelgesteins und gehen daher bevorzugt in die Schmelze Im Restmaterial verbleiben besonders Magnesium und Eisen sowie in geringen Mengen Chrom Nickel und Cobalt die aber lokal abbauwurdige Konzentrationen erreichen konnen Fundstellen BearbeitenIn geschichteten Intrusionen Deutschland Harzburger Gabbro Typlokalitat An ozeanischen Spreizungszentren Kanada Neufundland Bay of Islands Ophiolith 5 Kuba Mayari Baracoa Ophiolithgurtel Backarc Spreizung 6 Obertrias bis UnterkreideAn Transformstorungen und assoziierten Verwerfungszonen engl fracture zones Vereinigte Staaten Washington Ingalls Ophiolithkomplex 7 Mittlerer bis Oberer JuraIm Subduktionskontext Supra Subduktionszonen Mantelkeil China Tibet Xigaze Ophiolith der Tethys 8 Generell in Ophiolithen Albanien 9 Neukaledonien Oman Oman Ophiolith Papua Neuguinea Papua UltramafitgurtelAls Bomben und Xenolithe Gronland Wiedemann Fjord Jordanien Shamah Basaltplateau 10 Sudafrika Kaapvaal KratonEinzelnachweise Bearbeiten Rosenbusch H Mikroskopische Physiographie der Mineralien und Gesteine Vol II Massige Gesteine Schweizerbart Stuttgart Zweite Auflage 1887 S 877 Best M G und Christiansen E H Igneous Petrology Blackwell Science 2001 ISBN 0 86542 541 8 S 458 Sano S u a Petrological geochemical and isotopical constraints on the origin of the Harzburg intrusion Germany In Journal of Petrology Band 43 Nr 8 2002 S 1529 1549 Bernstein S u a Depleted spinel harzburgite xenoliths in Tertiary dykes from East Greenland Restites from high degree melting In Earth and Planetary Science Letters Band 154 1998 S 221 235 Suhr G Upper mantle peridotites in the Bay of Islands Ophiolite Newfoundland formation during the final stages of a speading centre In Tectonophysics Band 206 1992 S 31 53 Marchesi C u a Petrogenesis of highly depleted peridotites and gabbroic rocks from the Mayari Baracoa Ophiolitic Belt eastern Cuba In Contrib Mineral Petrol Band 151 2005 S 717 736 doi 10 1007 s00410 006 0089 0 Miller R B und Mogk D W Ultramafic rocks of a fracture zone ophiolite north Cascades Washington In Tectonophysics Band 142 1987 S 261 289 doi 10 1016 0040 1951 87 90127 2 Dubois Cote V u a Petrological and geochemical evidence for the origin of the Yarlung Zangbo ophiolites southern Tibet In Chemical Geology Band 214 2005 S 265 286 doi 10 1016 j chemgeo 2004 10 004 Shallo M Geological evolution of the Albanian ophiolites and their platform periphery In Geologische Rundschau Band 81 3 1992 S 681 694 Nasir S The lithosphere beneath the northwestern part of the Arabian plate Jordan evidence from xenoliths amp geophysics In Geophysics Band 201 1992 S 357 370 Quellen BearbeitenDonald L Turcotte Gerald Schubert Geodynamics Cambridge University Press Cambridge 2002 ISBN 0 521 66624 4 S 8 9 Wolfhard Wimmenauer Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine Enke Stuttgart 1985 ISBN 3 432 94671 6 S 154 156 Klassifikation von Peridotit Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Harzburgit amp oldid 198431294