Aufstieg und Platznahme der Schmelze

Viele dieser anatektischen Schmelzen verbleiben am Ort ihrer Entstehung und kristallisieren hier wieder zu einem mehr oder weniger gleichförmigen, gelegentlich aber auch von Schlieren des Altbestandes durchzogenen Gesteins, einem Diatexit.

Vielfach geschieht es jedoch, dass das Magma nicht ortsfest bleibt und in einen anderen, meist höher gelegenen Gesteinsrahmen eindringt. Hierbei wirken verschiedene Faktoren einander unterstützend zusammen, z.B. tektonischer Druck, der die Schmelze wegpresst, das geringere spezifische Gewicht des glutflüssigen Gesteins gegenüber der festen Umgebung und die Tatsache, dass der Schmelzfluss insbesondere sein Dach fortwährend anlöst und so aufwärts steigt. Der Aufstieg aber bedeutet Druckentlastung, die ein „Aufschäumen“ des Magmas bedingt. Der „Schaum“ kann nun seinerseits besonders gut mit dem „Deckel“ reagieren, er frisst diesen auf und schafft der nachdrängenden Schmelze so Schritt für Schritt weiteren Platz. Schließlich kommt ihr Aufstieg durch Abkühlung zum Erliegen, meist in Tiefen von wenigen Kilometern. Hier beginnt nun die Kristallisation des Granits mit dem Ausscheiden einzelner Mineralarten, zunächst mit geringen Mengen von Zirkon und Apatit, gefolgt von Hornblende und Biotit. Zweiglimmer-Granite enthalten neben dem schwarzen Biotit auch noch den braunen bis farblosen Muskovit. Als nächstes folgt der Plagioklas und schließlich Orthoklas und Quarz. Diese Ausscheidungsfolge findet man in vielen Graniten durch die Verwachsungsverhältnisse der verschiedenen Mineralarten bestätigt, wobei das älteste Mineral – zumindest gelegentlich – von allen jüngeren umwachsen wird. Doch ist der Kristallisationsvorgang nicht als einfaches Auskristallisieren der verschiedenen Mineralarten zu verstehen, da je nach den besonderen Bedingungen (Chemismus, Wassergehalt, Temperatur, Druck usw.) auch wieder Reaktionen der restlichen Schmelze mit bereits ausgeschiedenen Mineralen eintreten können. Die Elemente, die nicht in die normalen Granit-Minerale eingebaut werden können, wie z.B. Blei, Zink, Kupfer, Barium, Fluor und Schwefel, reichern sich in der stark wasserhaltigen restschmelze an, die gegen Ende der Kristallisation des Granits auf Spalten und Klüften ins Nebengestein eindringt und hier Mineral- und Erzgänge bildet, wie sie von vielen Stellen im Schwarzwald bekannt sind. Die letzten Phänomene bei der Erstarrung eines Granits sind Austritte von Thermalquellen, sei es, dass das Wasser nun direkt aus dem Granit stammt oder sei es, dass fremdes Wasser durch die letzte Wärmeabgabe des Granits aufgeheizt wird.

Der Zeitraum von der Entstehung der granitischen Schmelze bis zum Versiegen der letzten, granitgespeisten Quellen umspannt viele Millionen Jahre, wobei die Erstarrung der Schmelze zum festen Granit noch der am schnellsten ablaufende Vorgang sein kann.

Textquelle

Maus, H: Geologische Wanderung auf dem Felsenweg, Geologisches Landesamt Baden-Württemberg, Freiburg, 1980. Herausgeber: Gemeinden Ottenhöfen und Kappelrodeck.

Mit freundlicher Genehmigung der Gemeinde Ottenhöfen. VIELEN DANK.

Die Entstehung eines Granitmagmas

Im Verlaufe der Erdgeschichte kam es wegen großräumlicher Krustenbewegungen immer wieder zu tiefen Eindellungen größerer Bereiche der Erdoberfläche. Diese Senken füllten sich mit dem Abtragungsschutt der umliegenden Gebiete. Konglomerate, Grauwacken, Arkosen, Sandsteine und Ton wurden zu mächtigen Sedimentpaketen aufgehäuft und gerieten durch die Abwärtsbewegung der sinkenden Kruste in Tiefenbereiche, in denen Druck und Temperatur zu Umkristallisationen in den Sedimenten führten.

Aus dem ehemals lockeren Verwitterungsschutt wurden Schiefer und Gneise, die bei weiterer Druck- und Temperaturzunahme durch zunächst selektive, dann völlige Aufschmelzung in den flüssigen Zustand übergingen. Physikalisch-chemische Gesetzmäßigkeiten führen bei der Anatexis, wie der Aufschmelzungsvorgang in der Fachsprache genannt wird, zu einer Schmelzzusammensetzung, die in etwa der eines Granits entspricht.

Die Temperatur der Schmelze liegt bei etwa 700-900°C, und da ihr Wassergehalt ca. 10 % beträgt, ist sie sehr aktiv, d.h. sie kann nun ihrerseits ihr Nebengestein beeinflussen, indem sie es auflöst oder verändert, wenn Teile der Schmelze eindringen und mit den vorhandenen Mineralien reagieren.

Die chemische Zusammensetzung des Magmas schwankt in nur recht engen Grenzen. Sie enthält etwa 60-65% Kieselsäure, 13% Aluminiumoxid, 8% Kalium- und Natriumoxid, 4% Eisenoxid, 2% Calciumoxid und 8-10% leichtflüchtige Bestandteile wie Wasser, Fluor, Chlor und Kohlendioxid, während alle übrigen Elemente nur zu Bruchteilen von Prozenten beteiligt sind.

Textquelle

Maus, H: Geologische Wanderung auf dem Felsenweg, Geologisches Landesamt Baden-Württemberg, Freiburg, 1980. Herausgeber: Gemeinden Ottenhöfen und Kappelrodeck.

Mit freundlicher Genehmigung der Gemeinde Ottenhöfen. VIELEN DANK.

Geologischer Überblick

Das Gebiet um Ottenhöfen und Kappelrodeck gehört zum kristallinen Schwarzwald.

Etwa 3-7 km weiter westlich liegt die große Grabenrandstörung, die den Rheingraben vom Schwarzwald trennt. Rheingraben und Schwarzwald sind Strukturelemente eines großen Bruchsystems, das sich quer durch Europa zieht. Es reicht vom Mittelmeer etwas bei Marseille über 20. Breitengrade (ca. 2.000 km) bis in die Gegend von Oslo und nimmt seinen Weg über den Rhone-Graben, die Burgundische Pforte, den Rheingraben, die Wetterau und den Leine-Graben bis zum Oslo-Mjösen-Graben.

Entlang dieser riesigen Bruchzone rückten die beiden Kontinent-Teil im Laufe der Zeit um etwa 5 km auseinander. Zunächst entstand im Bereich des Oberrheingrabens infolge dieser Dehnung nur eine seichte Eindellung, in die das Meer von Süden in Form einer langgestreckten Lagune eindrang. Später brachen Teile dieser Senke, zerlegt in viele einzelne Schollen, tiefer ein, und die Ränder des Grabenbruches wölbten sich zu Schwarzwald und Vogesen auf.

Der Meeresarm zwischen diesen beiden Höhenzügen wurde entsprechend dem weiteren Absinken des Grabens immer wieder mit neuen Sedimenten gefüllt, Sandsteinen, Mergeln, Tonen, Kalksteinen. So wurden im Laufe des Tertiärs im Rheingraben weit über 1.000 m Sedimente abgelagert, während der Meeresboden immer weiter absank und die Grabenränder sich immer höher aufwölbten.

Gegen Ende des Tertiärs, also vor ungefähr 5 Millionen Jahren, verlangsamten sich diese Bewegungen, und das Meer zog sich aus der Senke zwischen Schwarzwald und Vogesen zurück. Doch auch jetzt war der Graben noch nicht zur Ruhe gekommen, so dass der Rhein an manchen Stellen noch über 200 m Kies und Sand ablagern musste, bis das Niveau der Rheinebene entsprechend dem heutigen Zustand ausgeglichen war.

Das heutige Rheintal besitzt gegenüber den höchsten Erhebungen in Schwarzwald und Vogesen einen Höhenunterschied von über 1.000 m. Die tatsächliche Absenkung des Grabens gegenüber den Grabenrändern beträgt jedoch stellenweise über 3.000 m. Dass dieser gewaltige Grabenbruch nicht deutlicher in Erscheinung tritt, liegt einerseits an der Abtragung der Grabenränder, andererseits an der Auffüllung des Grabens durch Fluss- und Meeressedimente.

Textquelle

Maus, H: Geologische Wanderung auf dem Felsenweg, Geologisches Landesamt Baden-Württemberg, Freiburg, 1980. Herausgeber: Gemeinden Ottenhöfen und Kappelrodeck.

Mit freundlicher Genehmigung der Gemeinde Ottenhöfen. VIELEN DANK.