Die kürzeste Genese-Geschichte der Pegmatite

Pegmatitgänge und Spaltenfüllungen sind die natürlichen Schatztruhen der Alpen, da sie oft durch große Kristalle von seltenen Minerale gekennzeichnet sind.

 

Abb.1. Flouritgang am Naabranken (Bayern) in einem mittelkörnigen Granit eingelagert - dieses allererste Bild eines Flußspatganges wurde 1868 veröffentlicht, in GÜMBEL, von W.: Geognostische Beschreibung des Königreichs Bayern: II. Abt. Ostbayerisches Grenzgebirge. A.G. Werner und J.W. von Goethe besaßen einige Flourit-Kristalle in ihrer Sammlung von dieser Lokalität.

Pegmatite bilden sich in Zusammenhang mit aufdringenden und erstarrenden SiO2-übersättigten Magma-Intrusionen. Bei der Auskristallisation des Magma bildet sich überwiegend Granit (mit Quarz, Feldspat und Glimmer), aufgrund der magmatischen Differentiation sättigen sich Restschmelzen jedoch mit "exotischen" Elementen an (z.B. Bor, Beryllium) und mit Fluiden wie Wasser und Kohlendioxid an. Diese Fluide vermindern die Viskosität der Restschmelze und ermöglichen das Eindringen in noch so enge Spaltensysteme.
Während des Aufstiegs kühlt die Intrusion ab, wird spröde und Spalten reißen im Granit wie auch im Nebengestein auf. In diese Spalten sammeln sich die noch mobilen Restschmelzen an und eine typische Pegmatit-Mineralgesellschaft (Abhängig vom Muttergestein können sich verschiedenen Quarz-Varietäten, Feldspäte, Beryll, Turmalin, Glimmer / Chlorit, Calcit usw. ausbilden) kann auskristallisieren.

Abb.2. Rekonstruktion einer alpinen Kluft aus dem Granit des Zentralmassiv des Mont Blanc, mit Rauchquarz, seltener Fluorit, Chlorit breitet sich am Boden der Kluft aus.

• Phase 1: Entlang den kühleren Hohlraumrändern scheidet sich eine Art "Abschreckungsrand" aus, der aus einer feinkörnige Mineralien-Matrix besteht.
• Phase 2: Das Umgebungsgestein erwärmt  sich, aus der fluidreicheren Schmelze scheiden sich nun phasenweise grobkörnigere Lagen aus, da die Schmelze langsamer abkühlt und die Kristalle mehr Zeit haben um an Größe zu gewinnen.
• Phase 3: Bei Temperaturen unter 750-650°C scheidet sich das gelöste Wasser aus der Schmelze aus und bildet ein überkritische Phase (ein intermediärer Zustand zwischen flüssig und gasförmig). Diese Phase ist sehr effektiv in Stofftransport und ein weiterer Faktor der das Kristallwachstum fördert. Es bilden sich daher große Kristalle aus, meist in Form von Verwachsungen von verschiedenen Mineralien (Schriftgranit oder beim Vorherrschen einer einzelnen Mineralienart eine derbe Kristall-Masse) oder seltener als freie und gut ausgebildete Kristalle die in den verbleibenden Klufthohlraum hineinreichen.

Abb.3. Gesteinsprobe eines Pegmatitganges aus dem Brixner Granits, eine Permische Intrusion in den Alpen. Das Muttergestein ist ein mittelkörniger Granit mit Quarz, alterierten Glimmern und Plagioklas / Orthoklas. Schicht/ Phase 1 besteht aus einer groben Quarz-Masse mit seltenen und kleinen Glimmerkristallen. Schicht/Phase 2 aus radial angeordnete, mittelgroßen Quarz- und Glimmer-Kristallen. Schicht/Phase 3 aus einem Übergang einer derben Quarz-Masse in großen, ineinander verwachsenen Quarz-Kristallen (XX).

Bei Temperaturen unter 370-250°C verflüssigt sich das überkritische Wasser, die letzten Kristalle und Minerale kristallisieren schließlich aus (oft handelt es sich dabei um Glimmer oder Tonminerale die die Kluft auffüllen können), eventuelles Restwasser sammelt sich in Resträume - oder Miarolen - an.

Literatur:

RUSTEMEYER, P. (2007): Besonderheiten beim Turmalinwachstum (I) - Turmaline mit "Zahnwurzel". LAPIS 6: 13-18