Metamorphe Mineralreaktionen carbonatischer Gesteine

Zusammenfassung

Als anschauliche, gut übersehbare Beispiele metamorpher Umbildungen wollen wir verfolgen, wie sich quarzführende carbonatische Gesteine bei steigenden Temperaturen verhalten. Kieselige Dolomite und Kalksteine sind unter den Carbonaten am weitesten verbreitet, und an solchen Gesteinen hatte BOWEN (1940) in systematischer Weise untersucht, welche Reaktionen Schritt für Schritt mit steigendem Grade der Metamorphose bei gegebenem Druck erfolgen. Da bei den Reaktionen CO₂ frei wird, andererseits aber bereits vor Beginn der Metamorphose Porenwasser in den Gesteinen war, ist es jedoch nicht angängig, außer der Temperatur nur den CO₂-Druck als Variable zu betrachten. Vielmehr setzt sich bei der Metamorphose der Druck der fluiden Phase aus den Partialdrucken von CO₂ und H₂O zusammen, so daß wir außer dem Gasdruck auch noch das Verhältnis der beiden Partial-drucke bzw. den Molenbruch der Zusammensetzung der Gasphase bei jenen Reaktionen berücksichtigen müssen. Alle Reaktionsgleichgewichte, an denen Carbonate beteiligt sind, sind daher bivariant, selbst wenn kein H₂O an den Reaktionen unmittelbar beteiligt ist; H₂O ist aber stets vorhandener Bestandteil der Gasphase und bestimmt neben CO₂ deren Zusammensetzung.