Metamorphe Gesteine

Bändergneis

Basaltischer Eklogit aus grünem Klinopyroxen und rotem Granat

Metamorphe Gesteine entstehen aus älteren Gesteinen beliebigen Typs durch Metamorphose, das heißt durch Umwandlung unter hohem Druck, hoher Temperatur und gegebenenfalls durch chemischen Stoffaustausch im festen Zustand. Bei der Umwandlung ändert sich die Mineralzusammensetzung des Gesteins, weil neue Minerale und Mineralaggregate gebildet werden, die unter den gegebenen neuen Druck- und Temperaturbedingungen stabil sind; daneben wird auch das Gesteinsgefüge transformiert. Typisch für metamorphe Gesteine ist die Schieferung.

Aus Quarzsandsteinen entsteht durch Rekristallation und die innige Verwachsung der einzelnen Kristallkörner das metamorphe Gestein Quarzit, bei dem die einzelnen Sandkörner nicht mehr als solche zu erkennen sind. Aus einem (reinen) Kalkstein entsteht durch Rekristallisation bei Beibehaltung des chemischen Stoffbestandes ein grobkörniger Marmor. Die unter unterschiedlichen Bedingungen entstandenen metamorphen Gesteine werden wiederum metamorphen Fazies zugeordnet. Ein teilweise aufgeschmolzenes Gestein (Anatexis) wird als Migmatit bezeichnet und stellt bereits den Übergang zu einem magmatischen Gestein dar.

Kristalliner Kalk (Marmor). Deutlich zu erkennen die blitzenden Kristalle

Weiträumige Metamorphose von Gesteinen findet meist in großer Tiefe statt, lokale Transformationen können aber auch nahe der Erdoberfläche auftreten, zum Beispiel an Stellen, wo sich hohe Spannungen aufgebaut haben.

Dynamischer Metamorphismus wird durch hohen Druck hervorgerufen. Er kann zum Beispiel lokal an Verwerfungen auftreten, auch bei der Faltung von Gesteinen durch Kompression und Rekristallisation kommt es zu dynamischem Metamorphismus. Ein Beispiel ist die Umwandlung von tonigen Sedimenten in Schiefer.

Thermischer Metamorphismus bezeichnet die Gesteinsumwandlung durch Wärmeeinwirkung aus dem umgebenden Gestein heraus, entweder in lokalem Maßstab durch Aufheizen des Gesteins um kleinere unterirdische Magmakammern herum bis hin zu riesigen Transformationszonen, so genannten Aureolen, die sich um große, tiefsitzende plutonische Intrusionen herum bilden, wie sie zum Beispiel bei der Entstehung von Granit vorkommen.

Durch großräumige Wärme- und Druckeinwirkung kommt es zu regionalem Metamorphismus, der in unterschiedliche Grade eingeteilt wird. Schiefer zeugt von regionalem Metamorphismus niedrigen Grades, Gneis ist dagegen ein Produkt hochgradiger Metamorphose.