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Lexikon der Geowissenschaften: Ausscheidungsfolge

Ausscheidungsfolge, 1)Mineralogie: die Auscheidung der Minerale bei der Auskristallisation erfolgt in einer meist gesetzmäßigen Reihenfolge. Bei der magmatischen Kristallisation unterscheidet man Minerale der Frühkristallisation (1200-900ºC, z.B. Olivin, Chromit, Magnetit, Spinell, Apatit), der Hauptkristallisation (990-650ºC, z.B. Felspat, Quarz, Glimmer, Pyroxen, Amphibol) und der Restkristallisation (650-450ºC, Pegmatite, z.B. grobkörniger Kalifeldspat, Quarz, Glimmer). Die kristallchemische Gesetzmäßigkeit der Auskristallisation von gesteinsbildenden Silicaten erfolgt in Form der sogenannten Bowenschen Reihe, wonach sich die Minerale entsprechend ihrer Gitterstruktur und damit der Höhe ihrer Gitterenergie aus dem Magma ausscheiden. Das jeweilige zurückbleibende Restmagma verändert dabei kontinuierlich seine chemische Zusammensetzung. Die Ausscheidungsfolge der Kristalle aus einer Schmelze hängt nicht unbedingt von ihrem Schmelzpunkt, sondern ganz wesentlich von der Zusammensetzung der ursprünglich vorhandenen Schmelze ab. In den Gesteinen ist die Reihenfolge der Ausscheidung ebenfalls charakteristisch und entspricht keinesfalls den Schmelzpunkten, die von den reinen Komponenten her bekannt sind. So ist z.B. der Quarz fast immer die jüngste Ausscheidung des Magmas, während er für sich allein fast den höchsten Schmelzpunkt von allen hat. In den Tiefengesteinsmagmen ist die Schmelzphase durch ihren Gehalt an leichtflüchtigen Bestandteilen relativ dünnflüssig, so daß sich beim Abkühlen des Magmas die spezifisch schweren Minerale wie Olivin, Chromit oder Platin durch Absinken in den unteren Bereich der Schmelze anreichern, während die spezifisch leichteren Silicate, v.a. die Feldspäte, aufsteigen. Diese Art von Differenzierung der Minerale wird als gravitative Kristallisations-differentiation bezeichnet. 2)Ozeanographie: typische Abfolge unterschiedlicher Evaporite, die im Idealfall entsteht, wenn Meerwasser eingedampft wird. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung des Meerwassers, der bekannten Löslichkeit der einzelnen Salzmineralien sowie der Lösungsgleichgewichte, lassen sich für verschiedene Eindampfungsabschnitte die jeweiligen Mineralparagenesen unter statischen Bedingungen bestimmen. So sind in marinen Salinarfolgen vier große Eindampfungsabschnitte zu beobachten: a) Carbonate, b) Ca-Sulfate (z.B. Gips), c) Na-Chloride (z.B. Halit) und d) K-Mg-Chloride und -Sulfate (z.B.Polyhalit).

Gips tritt erstmalig nach einer Erhöhung der Meerwasserkonzentration auf das 3,62-fache, Halit nach einer Erhöhung auf das 10,82-fache auf. Die Konzentrationsfaktoren liegen für Glauberit bei 13,15 und für Polyhalit bei 38,50. Carnallit wird erst bei einer 117,11-fachen Konzentrationserhöhung des Meerwassers ausgeschieden. [GST, DM]

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