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Grünsteingürtel engl greenstone belts im Deutschen seltener auch Grünstein Granit Gürtel genannt sind Zonen unterschiedl
Grünsteingürtel
Grünsteingürtel (engl. greenstone belts im Deutschen seltener auch Grünstein-Granit-Gürtel genannt) sind Zonen unterschiedlich metamorpher mafischer bis ultramafischer vulkanischer Abfolgen, die zusammen mit Sedimentgesteinen in archaischen und proterozoischen Kratonen zwischen Granit- und Gneis-Komplexen auftreten.
Der Name ist von der grünlichen Farbe der Gesteine abgeleitet, die durch die darin enthaltenen Grünschiefer- oder Amphibolit-faziellen metamorphen Minerale hervorgerufen wird. Typische Vertreter dieser Minerale sind Chlorite, Aktinolithe und grüne Amphibole. Außerdem typisch für Grünsteingürtel sind sogenannte TTG-Komplexe eine bestimmte Vergemeinschaftung an Gesteinen.
Überblick
Ein Grünsteingürtel ist normalerweise einige Dutzend bis mehrere tausend Kilometer lang und wird als zusammenhängende stratigraphische Gruppe betrachtet – zumindest in kontinentalem Maßstab –, obwohl er aus einer großen Anzahl sehr verschiedener Gesteinseinheiten bestehen kann. Aufgrund dieser Gesteinsvielfalt bildet ein Grünsteingürtel eine tektonische Leitlinie in ansonsten sehr ausgedehnten und homogenen Graniten der archaischen und proterozoischen Gebiete. Aus demselben Grund bietet er viele Informationen über tektonische und metamorphe Ereignisse wie auch über Deformationsgeschichte und Paläogeographie als die ihn umgebenden Gneis- und Granitareale.
Grünsteingürtel bestehen in der Mehrheit aus schwach metamorph umgewandelten vulkanischen Gesteinen wie Basalten (Diabas) und Sedimentgesteinen, sie sind im Wesentlichen metamorphe vulkanische Gürtel. Daher bieten sie ein lohnendes Forschungsgebiet für das Studium der geologischen Geschichte des Archaikums.
Aufbau und Bildung
Grünsteingürtel sind vor allem aus heute metamorphen vulkanischen Gesteinen aufgebaut, am häufigsten aus Basalt, Sedimentgesteine bilden nur kleinere Einschaltungen darin. Der Anteil der Sedimentgesteine ist in erdgeschichtlich jüngeren Grünsteingürteln größer als in älteren, der Anteil ultramafischer Gesteine – sei es als ultramafische bis mafische oder als Komatiite – hat dagegen abgenommen. Neben metamorphen Basalten (Metabasalt) sind zahlreiche andere Arten metamorpher Gesteine in Grünsteingürteln entstanden und von dort beschrieben worden. So stammen die Begriffe Grünschiefer, Weißschiefer und Blauschiefer aus dem Studium der Grünsteingürtel.
In Bezug auf das umgebende Grundgebirge lässt sich ein Wechsel der Struktur und Beziehung feststellen. In den archaischen Grünsteingürteln ist, wenn überhaupt, nur ein loser Zusammenhang der Basalt-Peridotit-Gesteine mit den Graniten erkennbar, an denen sie enden. Im Proterozoikum liegen die Gürtel einem granitischen, einem aus Gneis bestehenden Grundgebirge oder anderen Grünsteingürteln auf. Im Phanerozoikum sind dagegen klare Beispiele für Inselbogen-Vulkanismus und -Sedimentation sowie typische Ophiolith-Abfolgen bekannt. Aufgrund dieser Beziehungen zwischen archaischen, proterozoischen und phanerozoischen Grünsteingürteln wird auch für die erdgeschichtlich alten Gürtel eine Entstehung in ehemaligen mittelozeanischen Rücken und Inselbogen-Terranes nicht ausgeschlossen.
Diese Entwicklung wird als der Ausdruck einer zunehmend vollständigeren Ausformung der plattentektonischen Vorgänge im Verlauf der Erdgeschichte angesehen. Die Plattentektonik im Archaikum fand wahrscheinlich nicht auf voll entwickelter Erdkruste statt, so dass außer den allochthonen, tektonisch in Gneise und Granite eingeschalteten Grünsteingürteln kaum Anzeichen heutiger magmatischer und sedimentärer Vorgänge zu finden sind. Im Proterozoikum waren größere Kratone ausgebildet, an deren Rändern Magmatismus stattfand und in der Form von kaum durch plattentektonische Vorgänge zu vernichtende kontinentale Kruste lange Zeit bestehende Sedimentquellen existierten, so dass mehr Sedimente abgelagert werden konnten und erhalten blieben. Diese Entwicklung setzte sich im Phanerozoikum mit der Ausbildung großer kontinentaler Bereiche und der Abnahme des Wärmeflusses aus dem Erdmantel fort, und immer mehr Sedimente konnten erhalten bleiben.
Vorkommen
Grünsteingürtel finden sich durch die ganze geologische Geschichte hindurch, von den phanerozoischen Franciscan-Gürteln von Kalifornien, in denen Blau-, Weiß- und Grünschiefer angetroffen werden, über paläozoische Grünsteingürtel wie den in Ostaustralien bis einer großen Anzahl von Beispielen aus dem Proterozoikum und Archaikum.
Archaische Grünsteingürtel finden sich im in Nordkanada, im und im in Westaustralien oder im Gawler-Kraton in Südaustralien. Weitere Beispiele sind aus Süd- und Ostafrika bekannt, so etwa mit dem Barberton-Grünsteingürtel aus dem Kaapvaal-Kraton. Andere Vorkommen liegen im Inneren von Madagaskar, in Westafrika und Brasilien, im nördlichen Skandinavien oder auf der Halbinsel Kola (Baltischer Schild). Der Abitibi-Grünsteingürtel in Québec/Ontario in Kanada ist einer der größten archaischen Grünsteingürtel der Erde.
Proterozoische Grünsteingürtel kommen als schmale Streifen zwischen dem Yilgarn- und dem Pilbara-Kraton in Westaustralien vor, ebenso angrenzend an den Gawler-Kraton und innerhalb des ausgedehnten westaustralischen Gürtels proterozoischer Gesteine. Andere finden sich in Westafrika und in den metamorphen Komplexen, die den archaischen Kern von Madagaskar umgeben. Weitere Beispiele finden sich in den USA (Blue Ridge Mountains) und Kanada sowie im nördlichen Skandinavien.
Phanerozoische Grünsteingürtel kommen etwa im Franciscan-Komplex in den südwestlichen Vereinigten Staaten vor, im Lachlan-Faltengürtel und im in Ostaustralien, in den Ophiolithgürteln des Oman und rund den Guyana-Kraton.
Grünsteingürtel enthalten oft Erzlagerstätten mit Gold, Silber, Kupfer, Zink und Blei.
Liste von Grünsteingürteln
- Abitibi-Grünsteingürtel (Québec/Ontario, Kanada)
- Barberton-Grünsteingürtel (Südafrika)
- (Manitoba, Kanada)
- (Manitoba/Saskatchewan, Kanada)
- Isua-Grünsteingürtel (Südwest-Grönland)
- Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel (Québec/Ontario, Kanada)
- (Südafrika)
- Tai-Shan-Grünsteingürtel (China)
- (Ontario, Kanada)
- Belingwe-Grünsteingürtel (Simbabwe)
Literatur
- J. de Wit Maarten und Lewis D Ashwal: Greenstone Belts. Clarendon Press, 1997, ISBN 0-19-854056-6 Textauszüge und Karten
- D. R. Lowe: Accretionary history of the Archean Barberton Greenstone Belt (3.55-3.22 Ga), southern Africa. Geology, 22, 12, S. 1099–102, 1994 PMID 11539408
- Frisch & Meschede: Plattentektonik – Kontinentverschiebung und Gebirgsbildung. 5. Aufl. Darmstadt, 2011.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
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Grunsteingurtel engl greenstone belts im Deutschen seltener auch Grunstein Granit Gurtel genannt sind Zonen unterschiedlich metamorpher mafischer bis ultramafischer vulkanischer Abfolgen die zusammen mit Sedimentgesteinen in archaischen und proterozoischen Kratonen zwischen Granit und Gneis Komplexen auftreten Der Name ist von der grunlichen Farbe der Gesteine abgeleitet die durch die darin enthaltenen Grunschiefer oder Amphibolit faziellen metamorphen Minerale hervorgerufen wird Typische Vertreter dieser Minerale sind Chlorite Aktinolithe und grune Amphibole Ausserdem typisch fur Grunsteingurtel sind sogenannte TTG Komplexe eine bestimmte Vergemeinschaftung an Gesteinen UberblickEin Grunsteingurtel ist normalerweise einige Dutzend bis mehrere tausend Kilometer lang und wird als zusammenhangende stratigraphische Gruppe betrachtet zumindest in kontinentalem Massstab obwohl er aus einer grossen Anzahl sehr verschiedener Gesteinseinheiten bestehen kann Aufgrund dieser Gesteinsvielfalt bildet ein Grunsteingurtel eine tektonische Leitlinie in ansonsten sehr ausgedehnten und homogenen Graniten der archaischen und proterozoischen Gebiete Aus demselben Grund bietet er viele Informationen uber tektonische und metamorphe Ereignisse wie auch uber Deformationsgeschichte und Palaogeographie als die ihn umgebenden Gneis und Granitareale Grunsteingurtel bestehen in der Mehrheit aus schwach metamorph umgewandelten vulkanischen Gesteinen wie Basalten Diabas und Sedimentgesteinen sie sind im Wesentlichen metamorphe vulkanische Gurtel Daher bieten sie ein lohnendes Forschungsgebiet fur das Studium der geologischen Geschichte des Archaikums Aufbau und BildungGrunsteingurtel sind vor allem aus heute metamorphen vulkanischen Gesteinen aufgebaut am haufigsten aus Basalt Sedimentgesteine bilden nur kleinere Einschaltungen darin Der Anteil der Sedimentgesteine ist in erdgeschichtlich jungeren Grunsteingurteln grosser als in alteren der Anteil ultramafischer Gesteine sei es als ultramafische bis mafische oder als Komatiite hat dagegen abgenommen Neben metamorphen Basalten Metabasalt sind zahlreiche andere Arten metamorpher Gesteine in Grunsteingurteln entstanden und von dort beschrieben worden So stammen die Begriffe Grunschiefer Weissschiefer und Blauschiefer aus dem Studium der Grunsteingurtel In Bezug auf das umgebende Grundgebirge lasst sich ein Wechsel der Struktur und Beziehung feststellen In den archaischen Grunsteingurteln ist wenn uberhaupt nur ein loser Zusammenhang der Basalt Peridotit Gesteine mit den Graniten erkennbar an denen sie enden Im Proterozoikum liegen die Gurtel einem granitischen einem aus Gneis bestehenden Grundgebirge oder anderen Grunsteingurteln auf Im Phanerozoikum sind dagegen klare Beispiele fur Inselbogen Vulkanismus und Sedimentation sowie typische Ophiolith Abfolgen bekannt Aufgrund dieser Beziehungen zwischen archaischen proterozoischen und phanerozoischen Grunsteingurteln wird auch fur die erdgeschichtlich alten Gurtel eine Entstehung in ehemaligen mittelozeanischen Rucken und Inselbogen Terranes nicht ausgeschlossen Diese Entwicklung wird als der Ausdruck einer zunehmend vollstandigeren Ausformung der plattentektonischen Vorgange im Verlauf der Erdgeschichte angesehen Die Plattentektonik im Archaikum fand wahrscheinlich nicht auf voll entwickelter Erdkruste statt so dass ausser den allochthonen tektonisch in Gneise und Granite eingeschalteten Grunsteingurteln kaum Anzeichen heutiger magmatischer und sedimentarer Vorgange zu finden sind Im Proterozoikum waren grossere Kratone ausgebildet an deren Randern Magmatismus stattfand und in der Form von kaum durch plattentektonische Vorgange zu vernichtende kontinentale Kruste lange Zeit bestehende Sedimentquellen existierten so dass mehr Sedimente abgelagert werden konnten und erhalten blieben Diese Entwicklung setzte sich im Phanerozoikum mit der Ausbildung grosser kontinentaler Bereiche und der Abnahme des Warmeflusses aus dem Erdmantel fort und immer mehr Sedimente konnten erhalten bleiben VorkommenGrunsteingurtel finden sich durch die ganze geologische Geschichte hindurch von den phanerozoischen Franciscan Gurteln von Kalifornien in denen Blau Weiss und Grunschiefer angetroffen werden uber palaozoische Grunsteingurtel wie den in Ostaustralien bis einer grossen Anzahl von Beispielen aus dem Proterozoikum und Archaikum Archaische Grunsteingurtel finden sich im in Nordkanada im und im in Westaustralien oder im Gawler Kraton in Sudaustralien Weitere Beispiele sind aus Sud und Ostafrika bekannt so etwa mit dem Barberton Grunsteingurtel aus dem Kaapvaal Kraton Andere Vorkommen liegen im Inneren von Madagaskar in Westafrika und Brasilien im nordlichen Skandinavien oder auf der Halbinsel Kola Baltischer Schild Der Abitibi Grunsteingurtel in Quebec Ontario in Kanada ist einer der grossten archaischen Grunsteingurtel der Erde Proterozoische Grunsteingurtel kommen als schmale Streifen zwischen dem Yilgarn und dem Pilbara Kraton in Westaustralien vor ebenso angrenzend an den Gawler Kraton und innerhalb des ausgedehnten westaustralischen Gurtels proterozoischer Gesteine Andere finden sich in Westafrika und in den metamorphen Komplexen die den archaischen Kern von Madagaskar umgeben Weitere Beispiele finden sich in den USA Blue Ridge Mountains und Kanada sowie im nordlichen Skandinavien Phanerozoische Grunsteingurtel kommen etwa im Franciscan Komplex in den sudwestlichen Vereinigten Staaten vor im Lachlan Faltengurtel und im in Ostaustralien in den Ophiolithgurteln des Oman und rund den Guyana Kraton Grunsteingurtel enthalten oft Erzlagerstatten mit Gold Silber Kupfer Zink und Blei Liste von GrunsteingurtelnAbitibi Grunsteingurtel Quebec Ontario Kanada Barberton Grunsteingurtel Sudafrika Manitoba Kanada Manitoba Saskatchewan Kanada Isua Grunsteingurtel Sudwest Gronland Nuvvuagittuq Grunsteingurtel Quebec Ontario Kanada Sudafrika Tai Shan Grunsteingurtel China Ontario Kanada Belingwe Grunsteingurtel Simbabwe LiteraturJ de Wit Maarten und Lewis D Ashwal Greenstone Belts Clarendon Press 1997 ISBN 0 19 854056 6 Textauszuge und Karten D R Lowe Accretionary history of the Archean Barberton Greenstone Belt 3 55 3 22 Ga southern Africa Geology 22 12 S 1099 102 1994 PMID 11539408 Frisch amp Meschede Plattentektonik Kontinentverschiebung und Gebirgsbildung 5 Aufl Darmstadt 2011