Gekoppeltes Kornwachstum in polymineralischen Gesteinen

Abstract

Bei Temperaturerhöhung tritt in einem kristallinen Festkörper Kornwachstum auf; die treibende Kraft hierfür entspricht einer Reduktion der Oberflächenenergie. Die Parameter, die das Kornwachstum in monomineralischen Stoffen, wie zum Beispiel in Metallen beeinflussen, wurden in der Vergangenheit eingehend studiert. In der Natur sind Gesteine aber meistens polymineralisch, was ein ungleich komplexeresWachstumsverhalten mit sich bringt. Bei Gesteinen mit einer dominanten Matrixphase und mengenmäßig untergeordneten Sekundärphasen muss eine Interaktion zwischen Matrixphase und Sekundärphasen auftreten, damit beide Phasengruppen wachsen können und somit eine Korngrößenzunahme im Gesamtgefüge stattfinden kann. Um dieses gekoppelte Kornwachstum in natürlichen Gesteinen besser verstehen zu können, wurden Karbonatgesteine mit unterschiedlichem Sekundärphasengehalt entlang von Temperaturprofilen in der kontaktmetamorphen Aureole des Adamello Plutons in Norditalien beprobt. Die Proben stammen aus den Calcare di Angolo, bei denen es sich um unreine Karbonate, die mit Mergellagen alterieren, handelt. Hauptphase dieser Gesteine ist Kalzit, daneben gibt es einen variierenden Zweitphasengehalt an Glimmern, Quarz, Erzen und teilweise Feldspäten und Amphibolen. Letztere treten als Reaktionsprodukte erst in Kontaktnähe auf. Es zeigt sich, dass mit abnehmender Distanz zum Intrusionskontakt eine Zunahme der Korngröße von Kalzit und Sekundärphasen in allen polymineralischen Karbonaten auftritt...