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Lexikon der Geowissenschaften: Komatiit

Komatiit, 1) i.e.S. ein ultramafisches und ultrabasisches vulkanisches Gestein (das vulkanische Äquivalent von Peridotit) mit einem charakteristischen Gefüge aus cm bis dm großen, leisten-, nadel- oder skelettförmigen Kristallen von Olivin, z.T. auch Klinopyroxen, in einer ehemals glasigen (nun entglasten) Grundmasse (Spinifexgefüge). Es ist benannt nach der Typlokalität, dem Komati River, in der Rep. Südafrika. Die Vorkommen sind weitgehend beschränkt auf die archaischen Kontinentalkerne des südlichen Afrika, Kanadas und Australiens, dort v.a. in den sog. Grünsteingürteln. In jüngerer Zeit sind auch kretazische Komatiite von der Isla de Gorgona (Kolumbien) bekannt geworden. Kennzeichnend gegenüber Basalten sind hohe Mg-Gehalte ( > 18-40%), höhere Ca/Al-Verhältnisse, höhere Ni- und niedrige Ti- und K-Gehalte. Schmelzexperimente haben gezeigt, daß für die Bildung komatiitischer Magmen sehr hohe Temperaturen (über 1600ºC) und ein extrem hoher Aufschmelzungsgrad (bis 45%) erforderlich sind. Dafür sprechen auch die Ausbildungsformen der Laven, die auf eine sehr niedrige Viskosität der Schmelzen und eine In-situ-Kristallisation an der Erdoberfläche mit extrem schnellem Kornwachstum hindeuten. In den aktuellen Vorstellungen über Bildung und Aufstiegsmechanismus der Schmelzen spielen Mantel-Plumes, in denen heißes Mantelmaterial aus sehr großer Tiefe aufsteigt, eine zentrale Rolle. In Tiefen größer als 250 km besitzen komatiitische Schmelzen eine etwa ebenso hohe Dichte wie die peridotitischen Umgebungsgesteine und können sich deshalb nicht von diesen trennen. Beim Aufstieg in geringere Tiefen nimmt die Dichte der Schmelze ab; der zunehmende Unterschied zur Dichte des Umgebungsgesteins führt zur Separation und zum raschen Aufstieg der akkumulierten, sehr beweglichen Schmelze an die Oberfläche. Zur Abgrenzung gegen 2) werden Komatiite i.e.S. heute oft als uv-Komatiite (ultramafisch-vulkanische Komatiite) bezeichnet.

2) i.w.S. wird der Komatiit-Begriff im Sinne einer Gesteinsassoziation verwendet und umfaßt Gruppen von Laven mit peridotitischer, pyroxenitischer, olivintholeiitischer bis andesitischer Zusammensetzung und Spinifexgefüge sowie peridotitische bis gabbroide Subvulkanite, die in wiederholter Abfolge auftreten. Erstere stellen Differentiations-, letztere Kumulationsprodukte komatiitischer Schmelzen (i.e.S.) dar. Daraus leitet sich die übliche Praxis ab, Laven mit Spinifexgefüge, auch wenn ihre Zusammensetzung von den unter 1) genannten Kriterien abweicht, mit einem entsprechenden Zusatz als Komatiite zu bezeichnen, z.B. basaltischer Komatiit oder pyroxenitischer Komatiit. Ökonomisch sind Komatiite wegen der oft mit ihnen verknüpften sulfidischen Nickel- und Kupfermineralisationen interessant. [RH]

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