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 Betreff des Beitrags: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: So 15. Dez 2013, 19:46 
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Hey, mal eine Frage in die Runde:

Was genau ist denn der Unterschied zwischen einem verkieselten Sandstein und einem metamorphen Quarzit? Unterschiedliche Quellen geben Quarzit sowohl für das eine als auch für das andere, wohingegen andere Quellen "Quarzit" ausschließlich auf metamorphes Gestein anwenden.
Doch wo kann die Grenze gezogen werden zwischen Diagenese und Metamorphose?
Erste Drucklösungserscheinungen sind doch auch bereits Teil der Diagenese.
Angenommen ein Sand wird überlagert: Bis zu welcher Tiefe würde man von Diagenese und ab welcher Tiefe von Metamorphose sprechen? Und gibt es textuelle Merkmale, an denen ma das festmacht?


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Mo 16. Dez 2013, 10:07 
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Meines Erachtens ist im strengen Sinne Quarzit metamorph veränderter Sandstein, der wiederum durch Diagenese aus Sand entstanden ist.

Hier in meiner Gegend (50 km Umkreis) gibt es aber verkieselte Sandsteine, die hydrothermal durch SiO2 Ausfällung aus Sand oberflächennah entstanden sind. Zum Teil zeigen sie noch ehemaliges Wurzelwerk als Hohlformen. Der geologische Dienst NRW, aber auch andere bezeichnen diese als Tertiär-Quarzite.

Ein Beispiel - der Spicher Hohlstein in Troisdorf:

Bild
(Durch Mausklick aufs Bild gelangt man zur zugehörenden Flickr-Seite)

_________________
Gruß,
    tepui

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[bei Flickr]


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Di 17. Dez 2013, 23:48 
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odomos hat geschrieben:
Hey, mal eine Frage in die Runde:

Was genau ist denn der Unterschied zwischen einem verkieselten Sandstein und einem metamorphen Quarzit? Unterschiedliche Quellen geben Quarzit sowohl für das eine als auch für das andere, wohingegen andere Quellen "Quarzit" ausschließlich auf metamorphes Gestein anwenden.
Doch wo kann die Grenze gezogen werden zwischen Diagenese und Metamorphose?
Erste Drucklösungserscheinungen sind doch auch bereits Teil der Diagenese.
Angenommen ein Sand wird überlagert: Bis zu welcher Tiefe würde man von Diagenese und ab welcher Tiefe von Metamorphose sprechen? Und gibt es textuelle Merkmale, an denen ma das festmacht?


Über diese Frage bin ich schon manchmal gestolpert. Da scheint es keine international gültige Einigkeit unter den Petrologen zu geben.
Ein Geologe, den ich mal fragte, stellte den Phyllit z.B. in den Übergangsbereich. Jetzt bin ich gerade bei dem Buch von Bruce W.D.Yardley "Einführung in die Petrologie metamorpher Gesteine"(Ferdinad Enke Verlag Stuttgart 1997). Wenn ich richtig gelesen habe, sind für ihn bereits Tonschiefer(slate) nicht mehr diagenetisch verfestigte Sedimente, sondern schon metamorph veränderte Gesteine. Das kommt auf Seite 23 unten zum Ausdruck.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Mi 18. Dez 2013, 06:11 
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cairngorm hat geschrieben:
Wenn ich richtig gelesen habe, sind für ihn bereits Tonschiefer(slate) nicht mehr diagenetisch verfestigte Sedimente, sondern schon metamorph veränderte Gesteine.


Natürlich nicht. Es heisst ja auch Tonschiefer - also ein Feinkörniges Gestein mit Schieferung. Der Begriff wird unter Laien leider für alles verwendet, was irgendwie in Lagen abspaltet. Also auch geschichtete Ton-, Silt-, und feinkörnige Kalksteine. Im Englischen wird da genauer unterschieden und man verwendet Shale und Slate.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Mi 18. Dez 2013, 10:53 
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schmunda hat geschrieben:
cairngorm hat geschrieben:
Wenn ich richtig gelesen habe, sind für ihn bereits Tonschiefer(slate) nicht mehr diagenetisch verfestigte Sedimente, sondern schon metamorph veränderte Gesteine.


Natürlich nicht. Es heisst ja auch Tonschiefer - also ein Feinkörniges Gestein mit Schieferung. Der Begriff wird unter Laien leider für alles verwendet, was irgendwie in Lagen abspaltet. Also auch geschichtete Ton-, Silt-, und feinkörnige Kalksteine. Im Englischen wird da genauer unterschieden und man verwendet Shale und Slate.


Nun, der Verfasser ist gewiss kein Laie. Ich zitiere hier mal diesen Abschnitt unter Pkt. 1.6 Nomenklatur metamorpher Gesteine:
" Tonschiefer (slate): Ein stark geschiefertes Gestein, in dem die Schieferungsflächen aufgrund der orientierung extrem feinkörniger Phyllosilikate penetrativ im gesamten Gestein entwickelt sind. Die orientierten Einzelkörner können mit bloßem Auge nicht gesehen werden und frische Gesteinsflächen wirken stumpf " Zitat Ende. Bezogen wird sich auf eine REM Aufnahme auf der folgenden Seite, die eine ausgeprägteRegelung der Phyllosilikate sowie größere zwischengelagerte planare Quarzkörner zeigt. Probe stammt von Easdale/Schottland.

Klar, ich selbst würde einen Tonschiefer nie als metamorphes Gestein betrachten, aber es ist m.E. daraus ersichtlich, daß es wohl keine klar definierte Grenze gibt und wohl auch nicht geben kann.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Mi 18. Dez 2013, 11:24 
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Sorry, mein "natürlich nicht" bezog sich auf die Aussage, dass es sich bei "Tonschiefer nicht mehr um diagenetisch verfestigte Sedimente" handelt. Bin deiner Meinung. ;;)


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Mi 18. Dez 2013, 23:25 
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schmunda hat geschrieben:
Sorry, mein "natürlich nicht" bezog sich auf die Aussage, dass es sich bei "Tonschiefer nicht mehr um diagenetisch verfestigte Sedimente" handelt. Bin deiner Meinung. ;;)


Also liegt der Verfasser wohl doch richtig, wenn er die Tonschiefer in die unterste Stufe der Metamorphite stellt ? Da sich ja Metamorphite durch chemische und/oder kristallstrukturelle(Modifikationen) Umwandlung von Ausgangsmineralien auszeichnet und diese sich durch ein bestimmtes Druck -Temperaturverhältnis sowie zur Verfügung stehender Elemente einstellen (thermodynam. Gleichgewicht), wäre ja im Grunde genommen ein Anhydrit auch schon ein Metamorphit. Entstanden aus einem Evaporit, nämlich durch Meerwasserverdunstung abgelagerter Gips, der unter entsprechendem Druck in größerer Tiefe entwässerte. Die Temperartur dürfte hier wohl eine weniger große Rolle gespielt haben, denn die Entwässerung fand mit Sicherheit weit unter der Temperatur statt, die zum"brennen" von Gips notwendig ist. Das neue Gleichgewicht ist dann eben nicht Gips (CaSO4 x 2 H2O), sondern eben CaSO4. Umgekehrt, wenn sich die Bedingungen ändern, wegen Erosionsfreilegung der Druck fehlt und Wasser hinzutritt, sich dieser Vorgang wieder umkehrt, also wieder eine Metamorphose ?


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 19. Dez 2013, 10:29 
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Mmh. Was den Anhydrit angeht, irgendwie schon ne? Zumindest vom chemischen Standpunkt ausgesehen. Ich glaube mich allerdings zu erinnern, dass Metamorphose erst ab einem bestimmten Druck/Temperatur-Fenster definiert ist - thermodynamisches Gleichgewicht hin oder her.

Nochmal zum Tonschiefer. Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Meine Meinung: Tonschiefer ist ein Metamorphit. Ich wollte nur ausdrücken, dass derselbe Begriff von Laien für viele feinkörnigen, irgendwie geschieferten (in Wahrheit wohl eher "geschichteten") Gesteine ebenso verwendet wird. Das Wort Schiefer hat in der nicht metamorphen Gesteinsnomenklatur meiner Meinung nach nichts verloren. Selbiges gilt de fakto auch für Quarzit. Leider wird dieser Begriff noch schwammiger verwendet und auch für nicht metamorphe Sandsteine angewandt.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 19. Dez 2013, 14:37 
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"Tonschiefer"
Wir wurden im Studium genötigt, "Geschieferter Tonstein" zu verwenden, wenn wir eben diesen meinten. Der "Ton" ist definitv ein Lockergestein. Aus ihm entsteht der Tonstein.
Schieferung kommt dann dazu, wenn sich Schieferungsflächen erkennen / messen lassen, bzw. im mikroskopischen Bereich Phyllosilikate neubilden und/oder einregeln.

"Quarzit"
Im Ruhrkarbon sind "quarzitische Sandsteine" bekannt, die ausgesprochen fest sind (Einaxiale Druckfestigkeit 80 MN/m² und mehr). Der Sandstein ist - eventuell sekundär - durch quarzitische Lösung durchdrungen worden. Eine Metamorphose ist das m.E. noch nicht. Dazu müsste eine Kornumlagerung / Kornumwandlung erkennbar sein. Dabei brauchst du Druck-Temperatur-Bedingungen, die ein direktes Aufschmelzen verhindern.
Leider habe ich noch keinen Quarzit im Schliff gesehen, gibt es aber sicher an den Unis irgendwo (Studenten vor!). Kann man überhaupt noch Einzelkörner erkennen?


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 19. Dez 2013, 21:05 
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Das ist jetzt eine neue Erkenntnis für mich, daß Tonschiefer zu den Metamorphiten gerechnet werden. Makroskopisch sicher nicht eindeutig ansprechbar, nur mikroskopischer Nachweis wohl, wenn ich das so verstanden habe. Hatte mal bei Wiki geschaut, also eine völlig eindeutige und international gültige Definition der Grenze zw. Sediment und Metamorphit scheint es nicht zu geben. Eben auch wie beim Quarzit, daher auch die Bezeichnung "quarzitischer Sandstein", wenn ein Teil der Substanz zwar mobilisiert wurde und die Quarzkörner verkittet hatte und Quarzit eben, wenn sich völlig neue Quarzkristalle gebildet haben, ähnlich wie beim Kalkstein/Marmor-Übergang. Es gibt Gesteine, die als Quarzite angesprochen werden, die noch die ursprüngliche sedimentäre Struktur zeigen (z.B. Schrägschichtung) und ein zwar sehr dichtes, aber dennoch körniges gefüge zeigen und solchen, bei denen das Gestein so gut wie keinerlei Sedimentgefüge mehr erkennen läßt. Dabei denke ich an Quarzite vom Steinbruch Oberschöna b. Freiberg oder aus der Öhrenkammer bei Ruhla, der eher an einen Gneis erinnerte.
Wenn ich wieder mal in FG an der Uni vorbeikomme oder telefoniere, werde ich mal die jetzige Kuratorin Fr. Weißflog fragen oder einen der dortigen Petrologen, mal sehen, was die dazu sagen. Würde mich nicht wundern, wenn die das auch wieder anders sehen.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 19. Dez 2013, 21:43 
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Na dann grüss Sie mal von mir. Ich war ein Semester über ihr.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 19. Dez 2013, 22:19 
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schmunda hat geschrieben:
Na dann grüss Sie mal von mir. Ich war ein Semester über ihr.


Na hoffentlich denke ich noch daran. Wird ja noch etliche Monate hin sein. Kennt sie Dich unter dem Namen "Schmunda" ?
Vorher hatte diese Funktion die Frau Rank inne. Haben von mir in den letzten Jahren so ca. 200 Gesteinsproben mit genauen Fundortdaten (Koordinaten) erhalten. Zumeist aus UK, insbes. Schottland und etwas aus Skandinavien.


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Fr 20. Dez 2013, 00:42 
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Hey, danke euch für die vielen Antworten.
Interessant zu sehen, dass einiges gar nicht so klar definiert zu sein schein, wie man glaubt.

Den Tonschiefer würde ich persönlich nicht als Metamorphit ansprechen. Um einen Ton zu schiefern, benötigt es sehr geringer Drücke und ich denke die sind geringer als die unterste Metamorphose-Fazies (Grünschieferfazies?).

Zum Quarzit: Auch hier findet man verschiedenes. Der gute Herr Füchtbauer sagt in seinem Buch klar, ein verkieselter Sandstein ist ein Quarzit. Bei Wikipedia hingegen steht, dass verkieselte Sandsteine oft irrtümlich als Quarzit bezeichnet werden. Nun ja...

Was genau passiert denn mit den Quarzkörnern während der metamorphose? Drucklösung findet ja auch schon während der Diagenese statt.
Oder änder sich während der Metamorphose die kristallstruktur (alpha-, beta-Quarz uns so...)?


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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Fr 20. Dez 2013, 12:33 
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odomos hat geschrieben:
Um einen Ton zu schiefern, benötigt es sehr geringer Drücke


Du verwechselst das jetzt aber nicht mit der normalen Lamination/Schichtung in diesen Sedimenten in der durch normalen Auflastdruck lediglich die Tonminerale ausgerichtet werden? Das was aus dem sedimentären Bereich als "Tonschiefer" bezeichnet wird, sind oft fein laminierte Tonsteine. Schiefer und Quarzit laufen unter metamorphen Gesteinen, aber natürlich kann man in der Geologie für alles Übergänge finden. Vor allem wenn bei der Umwandlung von laminierten Tonsteinen in Tonschiefer die Schieferungsebene der Laminationsebene entspricht, was zum Glück in der Natur recht selten der Fall ist. Den Unterschied zwischen beidem am Handstück erkennen aber selbst die meisten frischgebackenen Diplomgeologen die ich bisher kennen lernen durfte, nicht. ;)

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"So lange Fiktionsapparaturen latente Illusionen nicht manifestieren können, ist eine Realisation des Illusionären latent Fiktiv!"

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 Betreff des Beitrags: Re: Quarzit - Metamorphit oder Sedimentit?
BeitragVerfasst: Do 16. Jan 2014, 13:30 
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Also wir haben früher immer von echtem Tonschiefer (metamorph) und sedimentären Tonschiefer (schwach metamorph) gesprochen bzw. Schieferton (rein diagenetisch).

Der Unterschied bestand darin, dass Schiefertone eine Schichtung aufweisen, aber keine Schieferung, was Laien gerne verwechseln. Da die Schieferung oft nicht gleich der Schichtung entspricht, kann man das ganz gut erkennen. Die Schichtungen sind meist sehr geradlinig und ergeben beim Spalten glatte Flächen, was bei den metamorphem Tonschiefer nicht der Fall ist. Auch quellen sie und haben einen erdigen Geruch.


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