Amphibolit

Amphibolit ist definiert als Gestein, das durch die metamorphe Umwandlung von Basalt, dessen Tiefenäquivalent Gabbro oder anderen Meta-Basiten unter Druck- und Temperaturbedingungen der Amphibolit-Fazies entstanden ist (T ≈ 550–700 °C, P ≈ 200–1200 MPa).

Amphibolit im Dünnschliff. Die dunkelgrünen Bereiche bestehen vermutlich aus Hornblende, der kleine rotbraune Fleck ist sehr wahrscheinlich Biotit.
Granatamphibolit aus dem Pflerschtal (Anschliff)

Begriffsbestimmung

Amphibolit im eigentlichen Sinn besteht bis zu 50 % vol. aus Vertretern der Amphibolgruppe (z. B. Hornblende, Pargasit oder Tschermakit) und aus Plagioklas (15–40 %). Des Weiteren enthält er Granat, Epidot, Biotit, Quarz oder auch Olivin und Erzminerale wie Magnetit und Pyrit. Die relativen und absoluten Mineralanteile hängen sowohl von der speziellen chemischen Zusammensetzung des Ausgangsgesteins als auch vom Metamorphosegrad ab. So tritt in der unteren Amphibolitfazies (d. h. bei Temperaturen am unteren Ende des Spektrums) Epidot auf, während in der oberen Amphibolitfazies Granat und Klinopyroxen gebildet wird. Die typische Ti-Phase für Gesteine der Amphibolitfazies ist das Mineral Ilmenit. Aus Mergeln und Tuffiten geeigneter Zusammensetzung kann ein dem Amphibolit ähnliches Gestein entstehen, das im Gegensatz zu den aus magmatischen Gesteinen entstandenen Ortho-Amphibolit als Para-Amphibolit bezeichnet wird.[1] Übergangsformen zum Eklogit werden Eklogitamphibolit genannt.

Zusammensetzung
Druck-Temperatur-Tiefendiagramm metamorpher Faziesbereiche; 5 = Amphibolit-Fazies
Der Triftgletscher lagerte im Gletschervorfeld mächtige Findlinge von Schollen-Amphibolit ab, die aus dem Gebiet von Gwächtenhorn und Triftstöckli stammen. Die dunklen Amphibolitschollen sind in einer hellen, aufgeschmolzenen Granitmasse eingebettet.

Chemische Zusammensetzung

In der folgenden Tabelle ist die chemische Zusammensetzung einiger Amphibolit-Vertreter zusammengefasst (in Masse-%, nach Pfeiffer, Kurze & Matthé, 1985).

Chem. Verbindung 1 2 3 4 5
SiO2 48,2 50,3 50,7 45,4 52,5
TiO2 1,9 1,6 1,7 2,0 0,4
Al2O3 14,5 15,7 13,0 14,4 17,2
Fe2O3 3,5 3,6 2,8 2,4 4,4
FeO 10,5 7,8 8,4 7,4 5,0
MnO 0,3 0,2 0,2 0,2 0,1
MgO 6,6 7,0 10,6 8,2 6,7
CaO 10,3 9,5 6,7 8,9 8,6
Na2O 1,9 2,9 2,0 2,4 4,9
K2O 1,0 1,1 1,0 0,9 0,4
H2O+ 1,3 0,3 2,6 2,9 0,7
CO2 – – – 4,3 –
Quellen

1 = Amphibolite (Mittelwert aus 7 Analysen), Emerville area (Adirondacks, USA)[2]
2 = Amphibolite (Mittelwerte aus 200 Analysen)[3]
3 = Amphibolit mit gabbroiden Gefügerelikten, Claußnitz (Erzgebirge)[4]
4 = Granat-Amphibolit, Hammerunterwiesenthal (Erzgebirge)[4]
5 = Epidot-Amphibolit, Sulitelma (Norwegen)[5]

Mineralogische Zusammensetzung

Die nachfolgende Tabelle vermittelt einen beispielhaften Überblick zum Mineralbestand verschiedener Amphibolit-Vorkommen (in Masse-%, nach Pfeiffer, Kurze & Matthé, 1985).

Vorkommen Hornblende Plagioklas Epidot/
Klinozoisit		 Zoisit Granat Pyroxen Biotit Chlorit Quarz Akzessorien
Emerville area (Adirondacks, USA) 68 18 – – – 1 1 – 9 3
Kamerwald (Spessart) 44 49 – 1 – – – – 3 3
Claußnitz (Erzgebirge) 65 24 1 – 2 – – 2 2 4
Mildenau (Erzgebirge) 60 3 15 – 10 4 – – 6 2
Sulitelma (Norwegen) 42 431 – 12 – – – 3 – –

1) Albit

Die Verwendung der Bezeichnung „Amphibolit“ für amphibolreiche (mit einem Anteil von bis zu 30 % Vol. Amphibol) Gesteine, die nicht aus Basalt entstanden sind, ist umstritten. Hierfür sollen alternative Bezeichnungen, z. B. Amphibol-Gneis, verwendet werden. Nach Wimmenauer (1985) wird bei Feldspatgehalten von über 50 Prozent der Begriff Amphibolgneis und bei Amphibolgehalten über 80 Prozent die Bezeichnung Amphibolschiefer empfohlen.[6]

Geschichte

Die Gesteinsbezeichnung geht auf Alexandre Brongniart zurück, der Amphibolit erstmals im Journal des Mines (Bd. XXXIV) 1827 beschrieb. Bernhard von Cotta führt es in diesem Sinne in seinem Werk Die Gesteinslehre von 1855 als Synonym für Hornblendefels,[7] in der Zweitauflage (1862) als Synonym für sowohl Hornblendefels als auch Hornblendeschiefer auf[8] und Franz Loewinson-Lessing erklärt das Schlagwort Amphibolit in seinem Petrographischen Lexikon (1893) ebenfalls ganz im Brongniart’schen Sinn.[9]

Schuhleistenkeil aus Amphibolit. Er stammt vom neolithischen Fundplatz „Hasenkamp“ bei Minden.[10]

Eigenschaften und Verwendung

Die Farbe von Amphibolit variiert mit dem Mineralbestand. Häufig sind jedoch Töne von schwarz über grau bis dunkelgrün oder, bei hohem Plagioklasanteil, schwarz-weiß gemustert. Er wird vorwiegend für Bodenbeläge und Wandverkleidungen genutzt. In der Jungsteinzeit wurden daraus auch Dechselklingen hergestellt (Schuhleistenkeile). Außerdem wird Amphibolit als Straßenbaustoff und Eisenbahnschotter verwendet.

Vorkommen

In Kanada wurden die Protolithe von Amphiboliten aus dem so genannten Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel auf ein Alter von etwa 4,280 Milliarden Jahre datiert. Es handelt sich damit um das zurzeit älteste bekannte Stück Erdkruste.[11] In Deutschland kommt Amphibolit, wenngleich aus wesentlich jüngeren Ausgangsgesteinen hervorgegangen, in faktisch allen variszischen Grundgebirgsaufbrüchen vor, in denen sich metamorphe Gesteinskomplexe finden, u. a. im Ruhlaer Kristallin des Thüringer Waldes, in der Münchberger Gneismasse, am Kyffhäuser sowie im Erzgebirge, im Fichtelgebirge und im Schwarzwald.

In 13 Betriebsstätten wurden in Österreich im Jahr 2019 rund 2 Millionen Tonnen Amphibolit abgebaut. Acht Bergbaubetriebe, die Amphibolit fördern, liegen im Bundesland Kärnten.[12] Der Dunkelstein, der namensgebende Berg des Dunkelsteinerwaldes (südliche Böhmische Masse) in Niederösterreich, verdankt seinen Namen der dunklen Färbung des Amphibolits, aus dem er aufgebaut ist.

Literatur
  • Wolfhard Wimmenauer: Petrographie der magmatischen und metamorphen Gesteine. Enke, Stuttgart 1985, ISBN 3-432-94671-6.
  • Ludwig Pfeiffer, Manfred Kurze, Gerhard Mathé: Einführung in die Petrologie. Akademie-Verlag, Berlin 1985

Einzelnachweise
  1. Amphibolit. Wissen online: Lexikon der Geowissenschaften
  2. A. E. J. Engel, C. G. Engel, R. G. Havens: Mineralogy of Amphibolite Interlayers in the Gneiss Complex, Northwest Adirondack Mountains, New York. In: Journal of Geology. Bd. 72, Nr. 2, 1964, S. 131–156, (JSTOR:30080947)
  3. Arie Poldervaart: Chemistry of the Earth’s Crust. In: Arie Poldervaart (Hrsg.): Crust of the Earth: A Symposium. Geological Society of America Special Papers. Bd. 62, 1955, S. 119–144, doi:10.1130/SPE62-p119
  4. H. Lange: Zur petrografischen Gliederung amphibolitischer und eklogitischer Gesteine. In: Bergakademie. Bd. 15, 1965
  5. Thorolf Vogt: Sulitelmafeltets geologi og petrografi. In: Norges geologiske undersøkelse. Nr. 121, 1927
  6. Wimmenauer, 1985 (siehe Literatur), S. 235
  7. Bernhard von Cotta: Die Gesteinslehre. Verlag von J. G. Engelhardt, Freiberg (Sachsen) 1855, S. 61 (archive.org)
  8. Bernhard von Cotta: Die Gesteinslehre. Zweite, umgearbeitete Auflage, J. G. Engelhardt, Freiberg (Sachsen) 1862, S. 186, urn:nbn:de:bvb:12-bsb10706898-0 (S. 196 im Digitalisat)
  9. „körniges oder schiefriges Aggregat von dunkelgrüner bis schwarzer Hornblende oder lauchgrünem Strahlstein […] Syn. Hornblendegestein, Hornblendeschiefer.“ Franz Loewinson-Lessing: Petrographisches Lexikon. Repertorium der petrographischen Termini und Benennungen. Jurjew (C. Mattiesen) 1893, S. 11 (archive.org)
  10. Karin Höhle, Daniel Bake: Minden-Dankersen – 7.000 Jahre altes Steingerät entdeckt. Hrsg.: Gesellschaft zur Förderung der Bodendenkmalpflege im Kreis Minden-Lübbecke e. V. Minden 2019.
  11. Jonathan O’Neil, Richard W. Carlson, Don Francis, Ross K. Stevenson: Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust. In: Science. Band 321, Nr. 5897, 2008, S. 1828–1831, doi:10.1126/science.1161925.
  12. Heike Mayer-Jauck & Michael Schatz: Österreichisches Montanhandbuch 2020. Hrsg.: Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus. Band 94. Wien 2020, ISBN 978-3-901074-49-3, S. 81.
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