Magmatite

Am 03. August 2022 kam es in Island zu einem Vulkanausbruch. Bei einem Vulkanausbruch fließt Lava aus dem Vulkan. Kommt es zur Abkühlung der Lava, können Magmatite entstehen. Bei Magmatiten handelt es sich um Gesteine, die mit dem Magmatismus zusammenhängen.

Welche Merkmale haben Magmatite, wie kann man sie unterscheiden und wie kommt es zur Entstehung von magmatischen Gesteinen?

Magmatite

Magmatite sind magmatische Gesteine, die durch Abkühlung von Magma entstehen. Sie gehören zum Gesteinskreislauf und bilden eine der drei Gesteinsarten. Man unterscheidet bei Magmatiten zwischen Plutoniten und Vulkaniten.

Magmatite – Gesteine

Magmatite sind Gesteine und gehören zum Gesteinskreislauf. Dieser Kreislauf beschreibt das Zerfallen und die Entstehung der drei verschiedenen Gesteinsarten. Man unterscheidet zwischen Sedimentiten, Metamorphiten und Magmatiten.

Magmatite – Definition

Ein Magmatit steht im Gesteinskreislauf sehr nah am Magmatismus. Das liegt daran, dass Magmatite durch magmatische Aktivitäten im Erdinnern entstehen und dadurch eng mit dem Magmatismus verknüpft sind. Der Magmatismus umfasst alle Prozesse, die mit Magma zusammenhängen, dazu gehören auch Vulkanausbrüche.

Magmatische Gesteine werden auch Erstarrungs- oder Ergussgesteine genannt. Der Name ist ebenfalls auf die Entstehung von Magmatiten zurückzuführen.

Abbildung 1: Ganggestein

Magmatite – Entstehung

Magmatische Gesteine haben ihren Ursprung im Magmatismus. Das bedeutet, dass magmatische Prozesse im Erdinnern dazu führen, dass Magmatite entstehen.

Magma befindet sich in sogenannten Magmakammern, die mehrere hunderte von Metern unter der Erdoberfläche liegen können. Dort herrschen Temperaturen bis zu 1.500 °C⁶. Durch tektonische Prozesse kann Magma in kühlere Bereiche außerhalb der Magmakammer gelangen. Das Magma kühlt dann langsam ab, da der Temperaturunterschied oft nur gering ist, und die Magmaschmelze kann auskristallisieren. Das heißt, dass sich aus der Schmelze Kristalle bilden können.

Die langsame Abkühlung sorgt dann dafür, dass sich große und grobkörnige Kristalle, also Festkörper, ausbilden und zu einem Gestein anhäufen können. Man spricht dann von einem Plutonit oder Erstarrungsgestein.

Durch Plattentektonik können Plutonite an die Erdoberfläche transportiert werden. Das geschieht etwa, wenn zwei Platten aufeinandertreffen und eine Platte nach oben, an die Erdoberfläche gedrückt wird.

Bei einem Vulkanausbruch gelangt Magma aus einer Magmakammer über einen Vulkan an die Erdoberfläche. Durch die plötzliche und starke Temperaturveränderung kühlt die Lava, wie Magma an der Erdoberfläche genannt wird, schnell ab und Minerale aus der Magmaschmelze haben kaum oder keine Zeit sich auszubilden. Die Gesteine, die dadurch entstehen, nennt man Vulkanite oder Ergussgesteine.

Vulkanite haben feinkörnige Mineralkörner, die man mit bloßem Auge nicht erkennen kann.

Magmatite – Merkmale

Magmatische Gesteine haben verschiedene Merkmale und Eigenschaften. Neben der Korngröße kann man die Gesteine anhand ihrer Farbe, den vorhandenen Mineralen und dem SiO₂-Gehalt klassifizieren, also bestimmen und unterscheiden.

Magmatite – Minerale

Die Hauptminerale der Magmatite sind:

• Quarz oder Foide
• Alkalifeldspat
• Plagioklas

Foide und Quarz können nicht gleichzeitig vorkommen. Foide entstehen nämlich nur, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, also unter anoxischen Bedingungen. Quarze können hingegen nur gebildet werden, wenn Sauerstoff vorhanden ist.

Magmatite werden mittels QAPF-Diagramm anhand der Minerale bestimmt beziehungsweise klassifiziert.

Magmatite – Farbe

Die Farbe der Magmatite hängt von dem Mineralgehalt ab. Ist zum Beispiel überwiegend Quarz in dem magmatischen Gestein vorhanden, wirkt es hell und weißlich.

Ein erhöhter Gehalt an Alkalifeldspat sorgt dafür, dass das Gestein rötlich erscheint.

Ein Foidit, wie Magmatite mit einem hohen Foidanteil genannt werden, hat meist ein gräuliches Erscheinungsbild.

Magmatite – SiO₂-Gehalt

SiO₂ ist eine chemische Verbindung, die einen großen Anteil der Zusammensetzung der Erdkruste ausmacht. Auch in der Magmaschmelze ist SiO₂ in unterschiedlichen Mengen vorhanden, daher kann man je nach SiO₂-Gehalt in saure, intermediäre, basische und ultrabasische Magmatite unterscheiden.

Tabelle 2 - Unterscheidung der Magmatite anhand des SiO₂-Gehaltes. Quelle: LMU München.

Quarz besteht aus SiO₂. Deshalb sind Magmatite mit einem hohen SiO₂-Gehalt gleichzeitig auch reich an Quarz.

Am häufigsten kommen saure und basische Magmatite vor.

Saure Magmatite

Saure Magmatite haben einen SiO₂-Gehalt, der über 65 %² liegt. Dadurch ist der Quarzanteil sehr hoch. Bei sauren Gesteinen ist außerdem der Anteil an mafischen Mineralen, also Mineralen mit dunklen Farben wie schwarz oder dunkelgrün, geringer.

Basische Magmatite

Hat ein Magmatit einen SiO₂-Gehalt zwischen 45 und 52 %³ spricht man von basischen Magmatiten. Im Gegensatz zu sauren Magmatiten ist der Anteil an mafischen Mineralen höher und das Gestein erscheint dadurch auch dunkler.

Magmatite – Beispiele

Magmatische Gesteine findet man fast überall, ob beim Spaziergang oder im Urlaub in den Bergen. Sogar in der Küche oder in der Stadtmauer kannst Du sie finden.

Das am häufigsten vorkommende und bekannteste magmatische Gestein ist der Granit. Bei dem Granit handelt es sich um einen Plutonit mit groben Mineralkörnern und einem hohen Anteil an Quarz.

Abbildung 2: Granit

Ein bekannter Vulkanit ist der Basalt. Basalt ist sehr feinkörnig, man kann die Mineralkörner kaum erkennen. Oft bilden Basalte sogenannte Basaltsäulen aus. Das magmatische Gestein wirkt dunkel im Vergleich zu Granit, wie auf dem Foto zu erkennen ist.

Abbildung 3: Basaltsäulen