ACF-Diagramm für den Übergang Grünschiefer- zu Blauschieferfazies. © PETROgraph

Auf welche Metamorphosebedingungen weisen Blauschiefer hin?

Blauschiefer haben einer der metamorphen Fazies ihren Namen verliehen: der Blauschieferfazies, die Pentti Eelis Eskola (1883-1964) zunächst Glaukophanschieferfazies genannt hat. Die Blauschieferfazies deckt den Bereich der Hochdruckmetamorphose bei niedrigen Temperaturen ab.

Der Übergang von der Grünschieferfazies in die Blauschieferfazies ist gekennzeichnet durch die Reaktion (1)

Albit + Chlorit + Quarz = Glaukophan + H₂O + Paragonit,

die zur Bildung von Glaukophan auf Kosten von Albit und Chlorit unter Freisetzung von Wasser führt; Paragonit ist ein Nebenprodukt dieser Reaktion und wird, wie Quarz, zum Ausgleichen der Reaktion benötigt. Eine weitere mögliche Reaktion (2) setzt die Existenz von Ca-Amphibolen im Gestein voraus:

Tremolit + Albit + Chlorit = Glaukophan + Zoisit + Quarz + H₂O

Sie führt zum Verschwinden der typischen grünschieferfaziellen Paragenese Tremolit + Chlorit + Plagioklas (Albit) aus dem Gestein bei Neubildung der häufigsten blauschieferfaziellen Paragenese Glaukophan + Zoisit. Enthält das Gestein Eisen, so wird statt Tremolit Aktinolit abgebaut und Epidot an Stelle von Zoisit produziert.

Das ACF-Diagramm zeigt exemplarisch den Übergang von Grün- zu Blauschieferfazies. Die Konnode Zoisit - Glaukophan überschneidet die Konnode Chlorit - Tremolit; letztere Minerale können nicht mehr im thermodynamischen Gleichgewicht gebildet werden. Als Folge wird die Gleichgewichtsparagenese Zoisit - Chlorit - Tremolit aufgelöst, im gezeigten Beispiel (darstellender Punkt des Gesteins) zugunsten der Paragenese Chlorit - Glaukophan - Zoisit. Würde der darstellende Punkt unterhalb der Konnode Zo - Gln liegen, wäre die Paragenese Zo - Gln - Tr stabil. Würde er genau auf der Konnode Zo - Gln liegen, wären nur Zoisit und Glaukophan im Gleichgewicht. Dabei gilt zu beachten, dass bei allen drei Möglichkeiten zusätzlich Quarz, Albit und H₂O existieren.

Ist Lawsonit stabil, kann Reaktion (2) so formuliert werden (3):

Tremolit + Albit + Chlorit + Quarz = Glaukophan + Lawsonit + H₂O

Die Reaktionen (2) und (3) unterscheiden sich durch die Erzeugung von Lawsonit statt Zoisit/Epidot und den Platzwechsel von Quarz, der in Reaktion (3) Edukt statt Produkt ist.

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