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Migmatit

Ein Migmatit ist ein Mischgestein aus metamorphen und magmatischen Anteilen.1
Der magmatischen Teil besteht aus hellen Mineralen, die ohne erkennbare Richtung auskristallisiert sind. Dagegen ist das umgebende metamorphe Gestein deformiert und sieht gestreift aus – eine Folge von einseitigem Druck in großer Tiefe.
Bei ausreichend hoher Temperatur schmelzen als erste Minerale Feldspäte und Quarz und sammeln sich in kleine Taschen oder dünne Lagen. Fällt danach die Temperatur wieder, erstarrt diese lokale Schmelze zu einem magmatischen Gefüge, umgeben von einem gestreiften metamorphen Gestein.

Migmatit
Bild 1: Ein Migmatit besteht aus metamorphen und magmatischen
Anteilen (Grüne Flecken sind Flechten)

Die hellen rötlichen Streifen im ersten Bild bestehen aus frisch gebildeten Feldspäten und Quarz. Sie waren vorübergehend flüssig und erstarrten mit einem magmatischen Gefüge. Dieses Nebeneinander von magmatisch und metamorph kennzeichnet einen Migmatit.

Migmatit
Bild 2: Hier ist der magmatische Anteil hoch

Setzt sich die Aufschmelzung fort, vollzieht sich nach und nach der Übergang zu einem magmatischen Gestein. Das zeigt Bild 2, in dem die neu kristallisierten hellen Minerale überwiegen. Das ist kein typischer Migmatit mehr, sondern eher ein magmatisches Gestein mit Resten des metamorphen Ausgangsmaterials.

Ein typischer Migmatit sieht aus wie im Bild 3: lebhaft gemustert und mit mehr metamorphen Anteilen als magmatischen. Bei der Bestimmung prüft man, ob die hellen Minerale ein richtungsloses magmatisches Gefüge zeigen, denn es handelt sich ja um erstarrte Schmelze. Außerdem sind die Feldspäte und der Quarz oft etwas grobkörniger als im metamorphen Teil des Gesteins.

Migmatite
Bild 3: Die hellen Anteile waren flüssig (Geschiebe, Ostsee bei Kiel)

Wenn sich die hellen Minerale als Schmelze sammeln, kann ein dunkles Restgestein („Melanosom“) direkt neben dem hellen Anteil („Leukosom“) zurückbleiben. Wo sich beide berühren, verläuft oft ein dunkler Rand. Er ist ein auffälliges Indiz für einen Migmatit..

Migmatite
Bild 4: Helle Minerale, dunkel gesäumt

Dieser Migmatit hat nach seiner Bildung noch eine weitere Deformation erlitten. Die dunklen Säume an der Grenze zum Gneis sind aber erhalten geblieben.

Migmatite
Bild 5: Dieser Migmatit wurde später erneut gefaltet

Migmatite entstehen unter Gebirgen, während diese wachsen und durch die Plattentektonik gefaltet werden. Findet man Migmatite anstehend im Gelände, befindet man sich immer im Sockelbereich eines alten abgetragenen Gebirges.

Da Skandinavien zu großen Teilen aus alten Gebirgen besteht, kann man in Norddeutschland regelmäßig schöne Migmatite finden. Sie wurden während der Eiszeiten von den Gletschern zu uns gebracht und zeigen auf ihren glatten, gerundeten Oberflächen die Einzelheiten im Gefüge.

Besonders auffällig sind Migmatite, in denen die hellen Anteile nachträglich gefaltet und gestaucht wurden.

Migmatit mit ptygmatischer Faltung am Strand
Bild 6: Dieser Migmatit wurde gestaucht

Solche Stauchungen nennt man „ptygmatische Faltung“.

Ptygmatische Faltung
Bild 7: „Ptygmatische Faltung“

Der Transport von Steinen durch Gletscher war nicht auf Europa beschränkt. Gleiches hat sich in Nordamerika abgespielt, dessen Grundgebirge noch älter ist als das Nordeuropäische. Mit über 2,5 Milliarden Jahren stammen große Teile Kanadas, vor allem der „Kanadische Schild“, aus der Jugendzeit der Erde, dem Archaikum. Trotz des höheren Alters sehen viele Geschiebe in Kanada exakt so aus wie die Skandinavischen.

Der folgende Findling wurde im Süden von Manitoba gefunden, mitten in Kanada. Das Gestein ist ein archaischer Migmatit mit ptygmatischer Faltung. (Foto: Todd Braun, Altona, MB)

ptygmatic folding
Bild 8: Migmatit als Geschiebe in Kanada
ptygmatic folding
Bild 9: Schöner wird’s nicht: ptygmatische Faltung

Migmatitische Gneise

Gneise und Migmatite entstehen unter ganz ähnlichen Bedingungen. Ein typischer Gneis hat ein gestreiftes Gefüge mit Lagen aus Quarz und Feldspäten. Gerät er bei steigender Temperatur in die Schmelzbildung, wird er zum Migmatit. Dabei bleibt das Gneisgefüge oft erhalten, weshalb es keine scharfe Trennung zwischen Gneisen und Migmatiten gibt. Wenn ein Migmatit ein ausgeprägtes Gneisgefüge aufweist, kann man ihn „migmatitischen Gneis“ nennen. Auch dann zeigen die hellen Minerale ein magmatisches, undeformiertes Gefüge, das umgeben ist von metamorphem Gestein mit parallel ausgerichteten Mineralen.

Migmatitischer Gneis
Bild 10: Migmatitischer Gneis an der Ostsee

Im granatführenden Gneis (unten) sind die hellen, grobkörnigen Minerale von kräftigen dunklen Lagen des metamorphen Grundgesteins eingerahmt. Das braunrote Mineral ist Granat.

Migmatitischer Gneis
Bild 11: Migmatitischer Gneis mit Granat

Das nächste Bild zeigt die Oberfläche eines großen Findlings in der Lausitz. Mitten in der gestreiften grauen Masse steckt eine Schliere aus undeformiertem Feldspat und Quarz, wiederum grobkörniger als der umgebende Gneis. Hier erstarrte Schmelze und deshalb ist der Findling ein Migmatit.

Migmatit
Bild 12: Körnige, helle Schliere im Gneis

Migmatite in Deutschland

Auch in Deutschland gibt es alte, abgetragene Gebirge. Dazu gehören Teile der Lausitz, des Erzgebirges, Teile vom Harz, Odenwald, Schwarzwald u.a. Dort kann man Migmatite oder migmatitische Gneise finden – wie zum Beispiel in Görsdorf im Erzgebirge.

Migmatitischer Gneis in Görsdorf (Erzgebirge)
Bild 13: Migmatitischer Gneis im Erzgebirge
Migmatitischer Gneis
Bild 14: Die hellen Streifen sind die Leukosome

Schon aus der Entfernung fallen die hellen, gebogenen Streifen auf, die das grobkörnige Leukosom bilden. Darin stecken zum Teil recht große Feldspäte und Quarze, für die man keine Lupe braucht. Sie sind umgeben vom Gneis.

Leukosom
Bild 15: Leukosom des Erzgebirgsgneis’

Der zweite migmatitische Gneis kommt aus dem Steinbruch bei Böhmischbruck in der Oberpfalz.

Migmatitischer Gneis in der Oberpfalz
Bild 16: Migmatitischer Gneis aus der Oberpfalz

Ganggesteine

Auch wenn Migmatite einfach zu erkennen sind, muss man genau hinschauen und den gesamten Stein mit einbeziehen. Es gibt auch magmatisch gebildete Gänge, die bei oberflächlicher Betrachtung einem Leukosom ähneln können. Ein Gang entsteht, wenn Magma in ein fremdes Gestein eindringt und eine lang gestreckte Spalte füllt. Das hat nichts mit dem teilweisen Aufschmelzen in einem Migmatit zu tun.

Gangschar
Bild 17: Gänge im Harz

Die Gesteinsfläche im Bild 17 enthält viel zu viele helle Minerale, als dass es sich um ein Leukosom handeln könnte. Das sind Gänge mit scharf begrenzten und parallelen Rändern.
(Neben Gesteinsschmelzen können auch salzreiche, wässrige Lösungen Spalten füllen und Gänge erzeugen. Dafür ist keine besonders hohe Temperatur nötig.)

Findling mit Gang
Bild 18: Gang in einem Findling in Kanada (Foto: Todd Braun)

Der Findling im Bild 18 enthält einen magmatischen Gang, der in zwei Etappen entstand. Zuerst bildete sich eine mäßig grobkörnige Füllung, die jetzt auf beiden Seiten des Ganges den äußeren Rand bildet. Anschließend drang wieder Schmelze ein, die im Inneren des Ganges besonders grobkörnig erstarrte. Ein magmatisches Gestein mit so großen Mineralen nennt man „Pegmatit“.
Der weniger grobkörnige Randbereich ist kein abgeschreckter Saum. Dafür ist er zu breit und vor allem gibt es eine scharfe Trennung zum grobkörnigen Kern hin. Ein abgeschreckter Rand würde vom Kern aus einen allmählichen Übergang aufweisen.

Das nächste Bild zeigt das Grundgebirge auf der Insel Kökar (Åland). Das Basisgestein ist ein schöner Migmatit. Die hellen, kreuz und quer laufenden Streifen sind Gänge, die natürlich jünger als der Migmatit sind.

Migmatit auf Kökar, Åland - migmatite at Kökar, Åland
Bild 19: Gänge im Migmatit auf Kökar, Åland
(unbeschriftetes Bild)

Noch grobkörniger ist der zentrale Teil der Gesteinsfläche im Bild 20, das in einem der Steinbrüche im Götemaren-Granit in Südschweden aufgenommen wurde.

Pegmatit
Bild 20: Pegmatit im Götemaren-Granit

Der grobkörnige Teil ist etwa 50 cm hoch und knapp 2 Meter breit. Das kann schon wegen seiner Größe kein Leukosom sein, das ist ein typischer Pegmatit. Entscheidend aber ist, dass das Wirtsgestein hier ein undeformierter Granit ist. Für einen Migmatit sind wir in der falschen Umgebung, denn hier ist nichts metamorph.

Zum Schluss noch ein besonders zierlicher Migmatit, wiederum ein Geschiebe. So kleine Stücke, die alle Merkmale enthalten und trotzdem noch in eine Hand passen, sind selten.

Migmatit
Bild 21: Migmatit (Geschiebe von Hiiumaa, Estland)

Das Geschiebe stammt von der Insel Hiiumaa im Westen Estlands und das Gestein selbst vermutlich aus der nördlichen Ostsee. Auch hier finden wir richtungslos gewachsene Feldspäte und ein wenig Quarz, die zusammen das Leukosom bilden, umgeben vom feinkörnigen metamorphen Gestein.

Leokosom in der Bildmitte
Bild 22: Der blaue Pfeil zeigt auf das magmatische Gefüge,
der weiße Pfeil auf das metamorphe Grundgestein

 

Erläuterung
(1) „Μείγμα“ gr. „Mischung“ (zurück zur Textstelle)


Literatur:

Übersetzung aus dem Griechischen: Pons, https://de.pons.com/

MARESCH, SCHERTL, MEDENBACH 2014: Gesteine. 2. Auflage, Schweizerbart Stuttgart

MURAWSKI H, MEYER W: Geologisches Wörterbuch, 10. Auflage, Enke-Verlag 1998

OKRUSCH, MATTHES: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde, 8. Auflage, Springer Verlag

VINX, R. 2015: Gesteinsbestimmung im Gelände. 4. Auflage, Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg


Proben und Koordinaten:

Bild 1, 6, 7, 21, 22: Geschiebe auf Hiiumaa (Estland) bei N58.94540 E22.08851
Bild 2, 4, 5, 12: Findlingshalde in Steinitz, Lausitz bei N51.62698 E14.21399
Bild 3: Kieler Förde bei Strande
Bild 8, 9, 18: Geschiebe aus der Umgebung von Morden, MB, Kanada,
bei N49.19760 W98.16341 - Fotos von Todd Braun, Altona, MB, Kanada
Bild 10: Ostsee
Bild 11: Ostsee, Probe von Herrn Heck aus Hemer
Bild 13-15: Gneisbruch bei Görsdorf im Erzgebirge
Bild 16: Böhmischbruck, Oberpfalz
Bild 17: Lautenthal, Harz - Foto im untertägigen Abbau
Bild 19: Kökar, Åland etwa bei N59.92829 E20.85522
Bild 20: Steinbruch in Krakemåla, Småland bei etwa: N57.48094 E16.64730

Alle Fotos: M. Bräunlich, ausgenommen Bilder 8, 9, 18

 

 

Matthias Bräunlich, Juli 2022

Druckfassung (PDF)

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