Korund und Quarz zusammen im Gneiss oder Quarzit?

[aca]

Hallo,

ich habe da mal eine schwierigere Frage, glaube ich.
Oder vielleicht auch nicht, ich weiss jedenfalls nicht weiter,
für Andere ist das vielleicht ganz leicht. 

Ich habe hier einen als "Granulit" bezeichneten Korund-"Gneiss" aus Indien,
auf dessen "Beipackzettel" steht:
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Rubin in Granulit
Mineralbestand Grundmasse: Feldspat, Quarz, Biotit
Mineralbestand "Augen": Kalium-Feldspat, Korund (Rubin)

Metamorphosealter: grenvillisch, 1162 Ma (Peak-Conditions)
900 Ma (Abkühlung)

East Ghats Granulite Belt
Bezirk Mysore, Karnataka, Indien
---------------------------

Biotit ist eine Menge drin, Granulitfazies passt dann ja eigentlich eher nicht,
daher nenne ich das Teil auch nur "Gneiss".
Die Rubine finden sich idiomorph ausgebildet hauptsächlich
innerhalb der K-Feldspäte, aber auch kleinere Körner in der umgebenden Matrix.
Wenn Biotit drin ist, dann auch Wasser (als -OH), und dann dürften
Korund und Quartz sich nicht allzulange nebeneinander gehalten haben.
Ich kann überhaupt nicht selbst prüfen, ob Quarz in der Grundmasse steckt,
dem Ansehen nach schon, könnte aber auch Cordierit sein.

Wie funktioniert das?
Ich hätte gedacht, da darf kein Quarz mehr drin sein, wurde ja lange
genug "gebacken"
Weiss jemand etwas mehr zu dem Gestein?


In dem Zusammenhang noch eine andere Frage, noch etwas theoretischer:
Nach meinem bisherigen Verständnis (s.o.)  sind in magmatischen Gesteinen und Orthogneisen
Korund und Quarz immer inkompatibel und werden sich gegenseitig "auffressen",
wenn genügend Zeit zum Erreichen eines chemischen Gleichgewichts besteht,
d.h. das Gestein gereift ist.

Andererseits gibt es wohl (metasomatisch überprägte) Quarzite mit Korundanteil
oder anderen Mineralien mit hohem Aluminiumanteil.
Liegt das daran, dass in den Quarziten die Alkalimetalle fehlen,
um aus SiO₂ und Al₂O₃ dann Silikate wie z.B. Feldspate zu bilden?
Wieso formt sich dann nicht aller Korund mit Quarz in Kyanit/Andalusit/Silimanit um?
Kann natürlich an der zu niedrigen Temperatur liegen, aber wie kommt
dann der Korund in den Quarzit?

Ich werde noch ein Foto zur ersten Frage nachschieben.

Gruss
Amir

[smoeller]

Hallo,

Biotit ist in der Granulitfazies sehr lange stabil. Muskovit allerdings nicht, der wandelt sich bei ca. 700 °C in Kalifeldspat und Alumosilikat um. Allerdings muss dazu auch Muskovit + Quarz vorliegen.

Werde mal nachfragen an der Uni. Kenne da jemanden, der gerade Indien bearbeitet. Habe auch schon Korund aus der Gegend gesehen, der war von Sillimanit umschlossen. Solltest also bei deinem Stück auch mal die Säume näher betrachten, ist vielleicht Sillimanit. Ein dünner Saum kann schon ausreichen, um reaktionsträge Mineralphasen (Silikate oder Oxide) voneinander zu trennen.

Glück Auf!
Smoeller

[berthold]

Hallo Amir,

ja, so kenne ich das auch. Hier in der Oberpfalz haben wir ein Korund-Vorkommen (Pointholz bei Plößberg) das in seiner Entstehung (Gneis kontaktmetamorph mit Granit) Ähnlichkeiten aufweisen dürfte. Da kommt kein Quarz (mehr) drinnen vor. Wohl aber (viel) Sillimanit, Granat, Biotit, Cordierit, Plagioklas, Herzynit, (wenig) Muskovit.

Gruß
Berthold

[Collector]

Hallo aca

ohne das von Dir beschriebene Gestein gesehen zu haben, vermute ich, dass es sich hier um Khondalit handelt.  Khondalit ist ein metasedimentäres Gestein der Granulitfazies.

Der Name Khondalit geht auf Walker (1902) zurück, welcher damit die in den südlichen und östlichen indischen Bundesstaaten Indiens vorhandenen Gesteins-Suiten von Quarz-Granat-Sillimanit-Graphit-Granulitgneisen, zusammen mit Granatgneisen, Quarzofeldspathoidgneisen und Quarziten benannte.

Wasserfreie Feldspäte machen ca. 20% des Khondalit-Mineralbestands aus. Typisch sind wasserfreie Mafite (Hypersthen und Granat); in vielen Khondaliten kommen auch Graphit, Granat,  und Biotit, jedoch kein Muskovit vor. Der Kalifeldspat ist meist perthitisch mit hohem Anteil der Albitphase.  Cordierit und Korund sind +/-  Bestandteile.
Charnockite und Leptinite treten oft in Nachbarschaft zu den Khondaliten auf.

Khondalite sind typische Gesteinssuiten des indischen Archaikums  (Kerala, tw. Karnataka, Tamil Nadu, Andhra Pradesh und Orissa; desgl. Sri Lanka); desweiteren in Vietnam, China, Antarktika und im grenvillischen Terran der Adirondacks Mountains in New York. (Das

Der Kerala-Karnataka Khondaili-Gürtel besteht aus Granat-Biotit-Orthopyroxen-Gneisen; Khondaliten und aus Cordierit-Gneisen. Die prä-metamorphen Protolithe dieser Gesteine waren wahrscheinlich Quarzite,  Arkosen und Grauwacken, ggf. mit eingebetteten felsischen vulkanischen Einheiten.

Vielleicht nicht uninteressant: In den Bison Hills der Eastern Ghats, nahe der Godavari-Schlucht, existieren Korund-Syenite, welche die Khondalite intrudierten.  Nephelin-Korund-Zirkon-Syenit-Intrusiva in Khondaliten gibt es auch im Gebiet Paloncha (Khammamet, Eastern Ghats).

Gruß
collector

[smoeller]

Hallo,

Es gibt Gesteine, in denen Korund + Quarz zusammen vorkommen, so aus Namibia. Aber diese sind selten und deuten auf ein Ungleichgewicht hin. Unter Gleichgewichtsbedingungen läuft die Reaktion Korund + Quarz zu Alumosilikat vollständig ab, wenn die Reaktion jedoch gehemmt ist, kann es durchaus Quarz + Korund oder Quarz + Sillimanit + Korund geben. Man müsste allerdings einen Dünnschliff haben, um das untersuchen zu können.

Glück Auf!
Smoeller

[aca]

Hallo,

vielen Dank für die ausführlichen Antworten.
Muss ich erst mal drüber nachdenken 

Hier noch die versprochenen Fotos.

Das 2. Foto zeigt ein einzelnes "Auge" aus Feldspat mit "Rubin-Pupille".
Der Händler meinte, dass der Feldspat den Korund vor Angriff geschützt hätte.

Auf dem 3. Foto (Detailansicht von der Rückseite mit 8mm Bildbreite)
sieht man aber, dass sich die Korund-Kristalle auch in der Matrix finden.
So unmittelbar kann ich keine Säume erkennen.

Ich habe übrigens was vom Beibackzettel unterschlagen, nämlich
dass der Feldspat perthitisch ist, wie collector geschrieben hat,
allerdings "krypto" und dementsprechend kann ich da nichts mit blossem Auge sehen:

---------------------------
Rubin in Granulit
Mineralbestand Grundmasse: Feldspat, Quarz, Biotit
Mineralbestand "Augen": Kalium-Feldspat (Orthoklas-Kryptoperthit, Korund (Rubin)

Metamorphosealter: grenvillisch, 1162 Ma (Peak-Conditions)
900 Ma (Abkühlung)

East Ghats Granulite Belt
Bezirk Mysore, Karnataka, Indien
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Bildbreite auf dem 1. Foto (mysore1.jpg): 80mm
Bildbreite auf dem 2. Foto (mysore2.jpg): 28mm
Bildbreite auf dem 3. Foto (mysore3.jpg): 8mm

Es gibt Versionen in Kameraauflösung unter
www.quartzpage.de/px/ruby_in_mysore_X002_1_org.jpg
www.quartzpage.de/px/ruby_in_mysore_X002_2_org.jpg
www.quartzpage.de/px/ruby_in_mysore_X002_3_org.jpg
 
Gruss
Amir

[aca]

nr 2

[aca]

ähh nochmal: nr 3

[Collector]

Hallo Aca

zur Khondalit-, rsp. Leptinit-Annahme noch kurz ein Ausschnitt aus dem Geol. Survey of India von 1904; auch hier wird von granathaltigen Sillimanit-Gneisen = e.g. Khondalite als Matrix der Korunde geschrieben.
Desweiteren eine Fast-Doubltette, auch Mysore.

Gruß
collector


Holland, T.I., 1903; Mineral production in India 1898-1903; Geol. Survey of India

The crystals have been traced over a considerable area to the foot of a steep jungle-covered bluff, impossible to explore without heavy cost, but clearly the source of the loose corundum. The crystals are accompanied over the area examined by pieces of the matrix, which is sillimanite rock with garnets, containing corundum crystals identical with the others. Ortho-clase inicroperthite is associated to some extent, and a little of either rutile or ilmenite, but these never appear together

[aca]

Hallo,

hat etwas länger gebraucht, meine Antwort / Zusammenfassung.

Khondalit ist es wohl nicht, es fehlen Granate,
aber Sillimanit-Gneis käme natürlich hin.
Säume, die auf ein Ungleichgewicht hindeuten,
wird man eventuell erst unter dem Mikroskop ausmachen,
so mit der Lupe sieht man gar nichts, hatte ich schon erwähnt.

Der Händler meinte, Quartz+Korund würde funktionieren,
weil der Korund von Feldspat eingeschlossen ist.
Wie man sieht (Bild 3), gibt es aber auch Korund in Matrix.

Die "Augen" aus Feldspat/Korund deute ich so,
dass der Korund bereits vor dem Feldpat vorlag.
Zugleich ineinander wachsen geht mit so einem Muster nicht,
und auch bei "Entmischung" würde ich ein unregelmässigeres
Muster erwarten.
Ich kann auch keinerlei Auflösungserscheinungen an den Kristallen sehen,
die darauf hinweisen, dass Teile der Korund-Substanz bei der Bildung
anderer Mineralien (z.B. des Feldspats) verbraucht wurden.

Wenn der Feldspat nach dem Korund gebildet wurde,
und perthitische Entmischungslamellen vorhanden sind
(was ich nicht überprüfen kann), lagen die Temperaturen,
bei denen der Korund anderen Mineralien
ausgesetzt war, mindestens bei 600°C.
Ohne perthitische Entmischung unter 600°C.

Aber perthitische Entmischung passt vielleicht auch nicht so ganz zu
Granulit-Fazies (zu hoher Druck)?
Kryptoperthitisch kling ein bisschen wie "eigentlich müsste
es perthitisch entmischt sein, ich seh aber nichts,
also wird's wohl kryptoperthitisch sein".
Will da aber nix unterstellen.

Für die "quarzige" Komponente mit Glasglanz
tippe ich einfach mal auf Cordierit.

Grau ist alle Theorie - was wohl so ein Dünnschliff kostet....

Gruss
Amir

[smoeller]

Hallo,

Ein Dünnschliff kostet ca. 15-20 Euro. Kann an jeder Uni mit petrologischer Abteilung gemacht werden. Kann dir in Norddeutschland Kiel empfehlen.

Perthit spricht nicht gegen Granulitfazies. Im Gegenteil. Habe unter anderem Sillimanitgneis, der im Dünnschliff sehr schöne Perthite zeigt. Habe auch Fotos davon.

Glück Auf!
Smoeller

[caliastos]

dünnschliff bringt einem aber auch nur mit einem guten polarisationsmikro etwas.

an sich hat das jede uni, die materialwissenschaften oder geowissenschaften abietet. ist nicht auf die petrographie beschränkt.

[aca]

Hallo,

ich hatte hier (Hamburg) schon mal vor 2 Jahren wegen Dünnschliffen
nachgefragt (Flinte), damals zeigte man sich aber relativ bedeckt
(mineralogische Institute in D: viel Arbeit, kein Geld).
@smoeller
Vielleicht fahr ich ja mal nach Kiel. Kannst Du mir
einen Ansprechpartner per P.M. senden?

Das mit der Druckabhängigkeit habe ich aus dem Okrusch/Matthes,
allerdings steht da nichts Quantitatives, Granulit-Fazies ist mittelheftig,
daher nahm ich an...
Aber gegen harte Fakten kann man natürlich nichts sagen 

Gruss
Amir

[caliastos]

naja, du mußt einfach an verschiedenen instituten nachfragen. manchmal muß man nur etwas mehr löhnen. bei uns hatte ich bislang keine probleme, wenn es mal was zu machen gibt. ansonsten, warum denn nicht selber herstellen? ist an sich ganz einfach.

[Isarkiesel]

warum denn nicht selber herstellen? ist an sich ganz einfach.

Hallo Caliastos,

"An sich" ist gut - wenn man über eine Steinsäge zum Vorschneiden, geeignete Klebstoffe und Eindeckmittel zum Aufkleben der Proben, die richtigen Objektträger und viel Geduld verfügt... (Eine spezielle Schleifmaschine für Dünnschliffe ist zwar was Schönes, aber dann nicht mehr unbedingt erforderlich .)

Zudem dürften korundhaltige Gesteine eine nicht vernachlässigbare Herausforderung sein, wenn es darum geht, eine gleichmäßige Schliffdicke hinzukriegen (habe ich selbst zwar noch nicht ausprobiert, aber mit anderen Proben wechselnder Härte hatte ich schon öfter solche Probleme).

Wenn es bei den Instituten die Möglichkeit gibt, würde ich sie nutzen, wenn ich nur wenige Schliffe anzufertigen hätte.

Gruß,
Holger