Quarzlinsen

[aca]

Hallo,

man sieht gelegentlich in schieferigen Gesteinen (Glimmerschiefer, Phyllit, etc.) linsenförminge Quarz-"Gänge", manchmal in Scharen, manchmal isoliert. Diese sind überwiegend parallel zur Schieferung eingelagert, aber nicht ausschliesslich. In manchen Gesteinen beobachtet man eine "wellige" Schieferung, bedingt durch die linsenförmigen "Quarzknauer". Die massiven Quarzeinlagerungen können mehrere Meter Länge erreichen oder zentimetergross sein, sind aber immer isoliert, also keine Gangsysteme. Eine Beziehung zu Störungen im Gestein (Risse, Brüche, etc.) kann ich nicht erkennen.
In diesen Quarzlinsen habe ich noch nie Hohlräume, geschweige denn Kristalle gesehen.

Ich vermute aufgrund dieser Beobachtungen, dass es sich um Umkristallisation aus dem unmittelbar umgebenden Gestein handelt und nicht um Ausfällungen aus herbeigeführten Lösungen. Man hätte z.B. ein sedimentäres Gestein mit 30% Quarz drin, das bliebe auch so, es káme nur zu einer Segregation der Komponenten und zur Konzentration des Quarzes. Dabei würde die ursprünglich planparallele Schieferung natürlich gestört.

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass das mal von jemand untersucht wurde, der - wie auch immer - gezeigt hat, dass die Quarzsubstanz hier tatsächlich aus dem umgebenden Gestein stammt.
Ich finde den entsprechenden Literaturhinweis aber nicht mehr 

Weiss jemand was zum Thema oder kennt Literatur?

Damit man weiss, worum's geht, ein paar Bilder.

Bild 1: Strassenrand an der SS198 zwischen Mandas und Seui, am Lago del Flumendosa, Sardinien. Bildbreite ca. 80 cm.

Bild 2: Strassenrand an der SS198 nördlich von Gairo, Ogliastra, Sardinien, Bildbreite ca. 1m

Bild 3: Westhang des Storenuten 1km nördlich vom Ringedalsvatnet-Stausee, östlich Odda, Südnorwegen, Bildbreite ca. 5m


Gruss
Amir

[Erik]

Hallo Amir,

Du hast recht, solche Quarzlinsen entstehen aufgrund von Drucklösung bei der Faltung, bzw bei stärkerer tektonischer Beanspruchung. Die gelöste Kieselsäure kristallisiert dann in Zerr-/Dehnungsklüften im Bereich von Scherzonen (bei dem 1. Bild gut zu erkennen) oder auch oft an Faltenscheiteln etc wieder aus.

Gruß, Erik

[aca]

Hallo Erik,

vielen Dank für die Antwort.
Ich denke auch, das macht Sinn, Drucklösung ist der wahrscheinliche Mechanismus.
Es wäre interessant nachzumessen, ob die kristallographischen Achsen der Quarzkörner im Muttergestein anders orientiert sind als in den Quarzlinsen.

Zerr- oder Scherklüfte konnte ich allerdings nirgends ausmachen. Ich weiss, die beiden Linsen liegen auf dem 1. Bild schief, allerdings waren sie anderswo im Gestein mal so und mal so orientiert. Die auf dem Bild 2 stammen aus einem Gestein, dass überhaupt nicht gefaltet wurde, auch wenn es sehr wild zerknotet aussieht. Das gleiche Gestein ist auf dem 1. Bild, aufgenommen ca. 50km westlich, steilgestellt und tatsächlich ganz leicht gefaltet (d.h. aus 2km Abstand sieht man vielleicht den "Bogen"). Alpinotype Klüfte gibt's in Sardinien leider nicht.

Meinem EIndruck nach wurde die Quarzsubstanz nicht in vorhandene "leere"  Klüfte hineintransportiert, sondern an bestimmten Stellen innerhalb des Gesteins konzentriert, die kleinen Linsen wurden dann immer breiter und länger, das Muttergestein dafür immer dünner, und bei dieser Entmischung ging die ursprüngliche plane Schieferung flöten, mal mehr (Bild 2), mal weniger (Bild 3).

Ich habe leider nur ein mittelmieses Bild (Bild 4, Bildbreite ca. 90cm) wo man das erkennt, von einer anderen Stelle in Norwegen (2 km östlich von der auf Bild 3), da gab es einen leicht gefalteten und leicht steilgestellten Glimmerschiefer mit solchen Linsen, allerdings sehr kleinen. Ausserdem fanden sich im Schiefer alpinotype Scherklüfte, z.T. mehrere Meter lang und bis 50 cm breit, und mit "ordentlichen" Bergkristallen und Anatas drin (bevor jetzt jemand neidisch wird: schön ausgeräumt bis auf Belegstücke :'( ), aber die standen senkrecht zur Schieferung. Die Quarzknauer waren dagegen immer ohne Kristalle.

Auf dem Bild sieht man sehr gut, dass sich die Scherkluft unabhängig von den Quarzlinsen gebildet hat (wenn die Quarzgänge grösser werden, beeinflussen sie selbstverständlich das mechanische Verhalten des Gesteins und Klüfte brechen an den Rändern der Quarzgänge auf, aber hier sind die Gänge und Linsen zu klein im Verhältnis zu den Klüften). Natürlich dienen die Quarzlinsen als Quarzsubstanzlieferant für die Kristalle in Klüften.

Gruss
Amir

[aca]

Hallo,

nach folgender Literatur

Roland Vinx
Gesteinsbestimmung im Gelände
Elsevier GmbH, München, 2005
ISBN 3-8274-1513-6

nennt man diese Quarzknauer und Linsen "Segregationsquarz". Es handelt sich wohl tatsächlich um eine Art lokale Umkristallisation im Zuge der Metamorphose des Gesteins, bei der aber keine grösseren vorhandenen Klüfte im nachhinein ausgefüllt werden. Eher so wie bei der Differenzierung in Leukosom und Melanosom (helle und dunkle Partien) in Migmatit (teilweise aufgeschmolzenes Gestein).

Leider nennt der Autor nicht die Primärliteratur, er lehrt aber in Hamburg, da kann ich ihn auch selbst fragen :-)

Gruss
Amir

[smoeller]

Hallo,

Kenne solche Knauern auch aus Phylloniten (heißen wirklich so, sind keine Phyllite im eigentlichen Sinne) des Stronatals in den italienischen Alpen und aus dem Aspromonte.

Weiss nur, dass in Myloniten des Aspromonte die c-Achsen der Quarze in Richtung der Faltenachse stehen. Obs hier auch so ist, kann ich nicht sagen.

Glück Auf!
Smoeller

[Conny3]

Hallo,

hier ein Segregationsquarz mit einer Quarzdruse. So etwas hatte ich noch nie gefunden. Fundort Waldenburg/Sa alter Steinbruch am Ortsende.

BB; ca. 6 cm

Gruß Conny

Quarzlinsen

Quarzlinsen

[Geomartin]

Ein bisschen Literatur:

https://www.pconti.net/doc/Guide-Book-Sardinia.pdf

https://www.pconti.net/doc/conti1998.pdf

https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=geology+sardinia+deformation&btnG=

Die auf dem Bild 2 stammen aus einem Gestein, dass überhaupt nicht gefaltet wurde, auch wenn es sehr wild zerknotet aussieht. Das gleiche Gestein ist auf dem 1. Bild, aufgenommen ca. 50km westlich, steilgestellt und tatsächlich ganz leicht gefaltet (d.h. aus 2km Abstand sieht man vielleicht den "Bogen"). Alpinotype Klüfte gibt's in Sardinien leider nicht.

Bild zwei sieht fuer mich sehr stark verfaltet aus. Das passt auch zur Lokalitaet, nach obengenannter Literatur (Conti) sollte es variszisches Grundgebirge mit drei Deformationsphasen sein.

Cheers,

Martin

[Uwe Kolitsch]

Interessant ist vielleicht auch dieser Übersichtsartikel (PDF vorhanden):

Bons, P.D., Elburg, M.A., Gomez-Rivas, E. (2012): A review of the formation of tectonic veins and their microstructures. Journal of Structural Geology 43, 33-62.
Veins are common features in rocks and extremely useful structures to determine stress, strain, pressure, temperature, fluid composition and fluid origin during their formation. Here we pro-vide an overview of the origin and terminology of veins. Contrary to the classical tripartite divi-sion of veins into syntaxial (inward growth), antitaxial (outward growth) and stretching veins (no consistent growth direction), we emphasise a continuum between syntaxial and stretching veins that form from the crack-seal process, as opposed to antitaxial veins that grow without the presence of an open fracture during growth. Through an overview of geochemical methods that can be applied to veins we also address the potential, but so far little-investigated link between microstructure and geochemistry. There are basically four mechanisms with increasing transport rates and concomitant decreasing fluid–rock interaction: (1) diffusion of dissolved matter through stagnant pore fluid; (2) flow of fluid with dissolved matter through pores; (3) flow of fluid with dissolved matter through fractures and (4) movement of fractures together with the contained fluid and dissolved matter (mobile hydrofractures). A vein system is rarely the product of a single transport and mineral precipitation mechanism, as these vary strongly both in space and time within a single system.