Weißschiefer

Weißschiefer ist ein metamorphes, die charakteristischen Mineralvergesellschaftung Talk und Disthen enthaltendes Gestein. Diese Mineralparagenese ist unter hochdruckamphibolitfaziellen- und eklogitfaziellen Metamorphosebedingungen stabil (siehe Metamorphose (Geologie)), d. h. bei Drücken oberhalb von ca. 1 GPa (entspricht einer Erdtiefe von mehr als ca. 30 km) und Temperaturen von ca. 550 bis 850 °C. Solche Bedingungen sind in der Natur unter niedrigen geothermischen Gradienten verwirklicht, z. B. im Bereich von Subduktions- bzw. Kollisionszonen.

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Mineralogie/ Gesteinschemie

Weißschiefer sind durch einen relativ einfachen Chemismus im System MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O (MASH) gekennzeichnet. In geringeren Mengen können aber auch die Komponenten Fe₂O₃, Mn₂O₃, MnO₂, FeO, MnO, CaO, TiO₂ und weitere enthalten sein. Fluidmobile Elemente (z. B. Na, K) sind oft nur in geringen Konzentrationen enthalten. Bei prograder (ansteigender) Metamorphose wird ein Chlorit-Quarz-Schiefer zu einem Talk-Disthen-Schiefer (Weißschiefer) umgewandelt. Typische retrograde ("späte") Abbauprodukte von Talk und Disthen sind u. a. Cordierit, Enstatit, Chlorite, aluminiumhaltiger Anthophyllit, Kornerupin; im MASH-Fe₂O₃-System ist aber auch die Bildung des seltenen Minerals Yoderit beobachtet worden. Weißschieferbildung findet sowohl unter oxidierenden als auch reduzierenden Bedingungen statt. Unterschiede in der Sauerstoff-Fugazität bewirken eine jeweils typische Mineralogie: unter oxidierenden Bedingungen treten Eisen- und Manganoxide (Hämatit, Bixbyit) auf, während unter reduzierenden Bedingungen Sulfide (Pyrit, Pyrrhotin) zu finden sind.

Ausgangsgestein

Zumeist entstehen Weißschiefer durch metasomatische Prozesse, also durch allochemische Umwandlung eines Ausgangsgesteines, wobei es hauptsächlich zur Anreicherung von Magnesium und Abreicherung der Alkalien kommt. Diese Umwandlung kann entweder prä- oder synmetamorph erfolgen. Es ist aber theoretisch auch eine isochemische Umwandlung eines saponitischen Bentonits denkbar. In den meisten Fällen wurden basaltische Gesteine als Protolith (Ausgangsgestein) nachgewiesen; in wenigen Fällen geht man aber auch von granitischen Protolithen aus. Sedimentäre Ausgangsgesteine (z. B. Evaporite, Pelite,...) sind hingegen seltener.

Vorkommen

Sar E Sang (Afghanistan), Mautia Hill (Tansania), Dabie Shan (China), Dora Maira und Monte Rosa (Westalpen), Zambesi Belt (Sambia), Zimbabwe, Tasmanien, Norwegen

Literatur

• John, T., Schenk, V., Mezger, K. & Tembo, F. (2004): Timing and P-T evolution of whiteschist metamorphism in the Lufilian Arc - Zambesi Belt orogen (Zambia): implications for the assembly of Gondwana. The Journal of Geology 112, 71-90.
• Johnson, S. P. & Oliver, G. J. H. (2002): High fO₂ metasomatism during whiteschist metamorphism, Zambezi Belt, Northern Zimbabwe. Journal of Petrology 43, 271-290.
• Schreyer, W. (1977): Whiteschists: their compositions and pressure temperature regimes based on experimental, field, and petrographic evidence. Tectonophysics 43, 127-144.

Siehe auch

Metamorphose (Geologie), Liste der Gesteine.