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während der Metamorphose ablaufende Reaktion, die zur Veränderung des Mineralbestandes und/oder des Gefüges eines Gesteins führt. Neben reinen Gefügeänderungen, wie z.B. Kornvergröberungen, Kornzerkleinerungen oder der Einregelung von Mineralen, lassen sich folgende Typen von chemischen Reaktionen unterscheiden: a) polymorphe Umwandlungen, wie z.B. Calcit=Aragonit oder Andalusit=Sillimanit =Disthen, b) Austauschreaktionen, die nur zum Austausch von Atomen zwischen vorhandenen Phasen führen, wie z.B. der Eisen-Magnesium-Austausch zwischen Granat und Klinopyroxen: Almandin+Diopsid = Pyrop+Hedenbergit, und c) Netto-Transfer-Reaktionen, die zu Zerfall und Neubildung einer oder mehrerer Phasen führen, z.B. ohne Beteiligung einer Fluidphase (Jadeit+Quarz = Albit) oder mit Fluidbeteiligung (Calcit+Quarz = Wollastonit+CO2 als Decarbonatisierungsreaktion oder Muscovit+Quarz =Kalifeldspat+Al-Silicat+H2O als Dehydratisierungsreaktion). Während die Reaktionen, die eine fluide Phase freisetzen, i.d.R. einen steilen Verlauf im Druck-Temperatur-Diagramm (P-T-Diagramm) haben, d.h. in erster Linie temperaturabhängig sind (aufgrund der Entropiezunahme durch die Freisetzung von strukturell gebundenen OH-Gruppen), zeigen die Kurven vieler Netto-Transfer-Reaktionen ohne Fluidbeteiligung einen flachen Verlauf im P-T-Diagramm, d.h. eine starke Druckabhängigkeit (aufgrund der Volumenänderungen). Die polymorphen Reaktionen können je nach der Art der beteiligten Mineralphasen ganz unterschiedliche Steigungen im P-T-Diagramm aufweisen. Die Austauschreaktionen hängen sehr von den Diffusionsgeschwindigkeiten der austauschenden Atome in den beteiligten Phasen ab. Sie sind, da die Diffusionsgeschwindigkeiten i.d.R. nur temperatur- und nicht druckkontolliert sind, stark von der Temperatur abhängig. |
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