Gabbro: Entstehung, Eigenschaften und Vorkommen in der ozeanischen Kruste
Gabbro: Entstehung, Eigenschaften & Vorkommen in der ozeanischen Kruste — grobkörniges, plutonisches Gestein, chemisch äquivalent zu Basalt; Bildung an mittelozeanischen Rücken.
Gabbro ist eine große Gruppe dunkler, grobkörniger magmatischer Gesteine. Chemisch entspricht Gabbro dem Basalt und wird deshalb als das plutonische (intrusive) Gegenstück zum basaltischen Vulkanit angesehen: Gabbros sind plutonisch entstanden, also dadurch, dass geschmolzenes Magma unter der Erdoberfläche eingeschlossen wurde und langsam zu einer kristallinen Masse abkühlt. Durch die langsame Abkühlung können relativ große Kristalle (in der Regel ≥ 1 mm) heranwachsen, sodass das Gestein grobkörnig erscheint.
Mineralogie und Textur
Typische Mineralbestandteile von Gabbro sind:
- Plagioklas (häufig labradorit bis bytownit)
- Pyroxene (vor allem Klinopyroxen wie Augit, teilweise Orthopyroxen)
- Olivin (in manchen Gabbros oder in olivinreichen Varianten)
- Geringere Anteile von Amphibolen, Biotit oder Ilmenit/Magnetit als Oxide
Gabbros zeigen verschiedene Gefügetypen: ophitisches Gefüge (Pyroxenkristalle umschließen Plagioklas), poikilitisches Gefüge oder schichtig-kumulatives Gefüge in mehrphasigen Intrusionen. Manche Gabbros sind „kumulativ“ entstanden, d. h. einzelne Mineralien haben sich im Magmabassin abgesetzt und Schichten mit unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet.
Entstehung und petrogenetische Prozesse
Gabbro in der ozeanischen Kruste bildet sich vor allem durch Basaltmagmatismus an mittelozeanischen Rücken. Hier steigen basaltische Magmen aus dem oberen Erdmantel auf und bilden in der subkrustalen Zone Magmakammern. In diesen Kammern kühlt das Magma langsam ab und kristallisiert – das Ergebnis sind Gabbros. Gleichzeitig können durch Auffüllung, Kristall-Wasserauslaugung, Fraktionierung, Kristallwachstum und Magmavermischung unterschiedliche Gabbrotypen entstehen.
Die ozeanische Kruste ist oft geschichtet: an der Meeresoberfläche liegen meist basaltische Lavaschichten (z. B. Pillow-Basalte), darunter befindet sich eine Schicht aus gespaltenen Dykes („sheeted dike complex“), und darunter liegen die Gabbros; unter diesen liegt der obere Mantel aus Peridotit. Diese Struktur wird in Ophiolith-Abschnitten auf Kontinenten sichtbar, wenn ozeanische Kruste und oberer Mantel emporgehoben und an Land gebracht wurden.
Vorkommen
Der größte Anteil der Erdoberfläche mit nachweisbaren Gabbrovorkommen befindet sich in der ozeanischen Kruste. Lange Gürtel von Gabbro-Intrusionen treten typischerweise an Proto-Riftzonen und entlang alter Riftzonenränder auf. In kontinentalen Zusammenhängen kommen Gabbro-ähnliche Gesteine in großen geschichteten Intrusionen vor, die wirtschaftlich wichtige Minerallager beherbergen können.
Veränderungen und Begleitprozesse
Gabbros können durch hydrothermale Prozesse und metamorphe Überprägung umgewandelt werden. Hydrothermale Zirkulation an mittelozeanischen Rücken führt zu Austauschvorgängen (z. B. Chloritisierung, Bildung von Epidot, Serizit), die Mineralgefüge und chemische Zusammensetzung verändern. In höheren Metamorphosegraden kann Gabbro in Amphibolit oder andere metamorphen Gesteinstypen überführt werden.
Physikalische Eigenschaften und wirtschaftliche Bedeutung
Gabbro ist in der Regel dunkel (grau bis schwarz), dicht und relativ schwer (höhere Dichte als viele kontinentale Plutonite). Wegen seiner Härte und Dichte wird zerkleinertes Gabbro gelegentlich als Baustoff oder Schotter verwendet. Von größerem geologischem Interesse ist seine Rolle als Wirtsgestein für magmatische Mineralisationen: geschichtete Gabbro- und andere mafic–ultramafische Intrusionen können Erzlager von Ni–Cu–PGE, Chromit und anderen wirtschaftlich wichtigen Metallen tragen.
Untersuchungsmethoden
Gabbro wird sowohl auf dem Meeresboden (z. B. durch Tiefbohrungen, ODP/ICDP-Projekte) als auch bei terrestrischen Ophiolithen und Intrusionen untersucht. Geochemische Analysen (Element- und Isotopenverhältnisse), petrographische Untersuchungen und strukturgeologische Kartierungen helfen, Bildungsbedingungen, magmatische Differentiationsprozesse und die Geschichte der ozeanischen Kruste zu entschlüsseln. Seismische Profile zeigen häufig eine Schicht, die mit Gabbros assoziiert ist, und markieren die Grenze zur darunterliegenden Mantelregion (Moho).
Insgesamt ist Gabbro ein zentrales Gestein zum Verständnis der Zusammensetzung und Dynamik der ozeanischen Kruste sowie der Prozesse in Magmakammern an divergenten Plattengrenzen.
Gabbro-Exemplar; Rock Creek Canyon, östliche Sierra Nevada, Kalifornien.
Ein Dünnschliff von Gabbro unter dem Mikroskop zeigt die Kristalle, aus denen er hergestellt ist.
Eine Gabbro-Landschaft auf dem Hauptkamm des Cuillin, Isle of Skye, Schottland.
Gabbro als Xenolith ("fremdes" Gestein) in einem Granit, Sierra Nevada, Rock Creek Canyon, Kalifornien.
Fragen und Antworten
F: Was ist Gabbro?
A: Gabbro ist eine Gruppe von dunklen, grobkörnigen, plutonischen Eruptivgesteinen, die chemisch dem Basalt entsprechen.
F: Wie wird Gabbro gebildet?
A: Gabbro entsteht, wenn geschmolzenes Magma unter der Erdoberfläche eingeschlossen wird und zu einer kristallinen Masse abkühlt.
F: Wo ist Gabbro auf der Erdoberfläche zu finden?
A: Gabbro findet sich hauptsächlich in der ozeanischen Kruste, die durch Basaltmagmatismus an den mittelozeanischen Rücken entstanden ist.
F: Was befindet sich über dem Erdmantel und unter dem Basalt, wenn Gabbro gebildet wird?
A: Wenn Gabbro gebildet wird, liegt er über dem Erdmantel und unter dem Basalt.
F: Wie ist die Textur von Gabbro?
A: Gabbro ist im Allgemeinen grobkörnig, mit Kristallen in einer Größe von 1 mm oder mehr.
F: Warum ist Gabbro ein wesentlicher Bestandteil der ozeanischen Kruste?
A: Gabbro ist ein wesentlicher Bestandteil der ozeanischen Kruste, da der größte Teil der Erdoberfläche aus Gabbro in der ozeanischen Kruste besteht.
F: Wo bilden sich typischerweise lange Gürtel von Gabbro-Intrusionen?
A: Lange Gürtel von Gabbro-Intrusionen bilden sich typischerweise an Proto-Riftzonen und an den Rändern alter Riftzonen.
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