Geologie

Die Klassifikation nach der metamorphen Fazies ist eine Einteilung metamorpher Gesteine nach den Metamorphosebedingungen.

Die Aufeinanderfolge verschiedener Mineralfazies innerhalb einer Region, die einer progressiven (fortschreitenden) Metamorphose entsprechen, werden als Faziesserie bezeichnet. Jede Faziesserie ist charakteristisch für den bei der Metamorphose herrschenden geothermischen Gradienten, d.h. für die Temperaturzunahme (T) mit der Tiefe bzw. mit dem Druck (P). Sie liefern damit einen wesentlichen Hinweis auf die geotektonische Position, in der ein Krustenteil metamorph geprägt wurde.
Inzwischen sind viele derartige Faziesserien aus zahlreichen metamorphen Gebieten der Erde beschrieben worden. Die bestehenden Mineralfazies lassen sich in angemessener Vereinfachung 3 Faziesserien zuordnen. Die Zuordnung erfolgt im Rahmen eines P,T-Diagramms (Abb. 1). Jede der 3 Faziesserien folgt einem eigenen P,T-Pfad mit progressiver Metamorphose.


Abb. 1 P-T-Diagramm (P - Druck; T - Temperatur) der metamorphen Fazies (in Anlehnung an SCHREYER, 1985, Fig. 6 und 19).
1 - P-T-Pfad der Niedrigdruckmetamorphose
2 - P-T-Pfad der Mitteldruckmetamorphose
3 - P-T-Pfad der Hochdruckmetamorphose
4 - geothermischer Gradient 5°/km - dunkelgrauer Bereich ist auf der Erde nicht verwirklicht
5 - untere Grenze der Gesteinsmetamorphose - im gelben Bereich findet noch keine Metamorphose statt
6 - Granitsolidus - im hellgrauen Bereich ist Granit komplett oder teilweise geschmolzen
Außerdem sind noch die Stabilitätskurven von Albit, Jadeit und Quarz sowie die Grenze Quarz/Coesit eingetragen.

1. Die Tiefdruckfaziesserie (Low-pressure-Faziesserie) zeichnet sich durch einen großen geothermischen Gradienten mit etwa 90 °C/km aus. Die Temperatur steigt bei fast gleichbleibendem niedrigem Druck von a) nach e) besonders stark an. Dieser Typ befindet sich gewöhnlich im Bereich einer Kontaktmetamorphose um magmatische Intrusivkörper. Ihm gehöhren die folgenden Mineralfazies an:
a) Zeolithfazies
b) Albit-Epidot-Hornfelsfazies
c) Hornblende-Hornfelsfazies
d) Pyroxenhornfelsfazies
e) Sanidinitfazies

2. Die Mitteldruckfaziesserie (Medium-pressure-Faziesserie) zeichnet sich durch einen mittleren geothermischen Gradienten mit etwa 30 °C/km aus. Druck und Temperatur nehmen von a) nach f) etwa im gleichen Verhältnis zu. Diese Faziesserie ist charakteristisch bei der Regionalmetamorphose ausgebildet.
a) Zeolithfazies
b) Prehnit-Pumpellyitfazies
c) Grünschieferfazies
d) Albit-Epidot-Amphibolitfazies
e) Amphibolitfazies
f) Granulitfazies

3. Die Hochdruckmetamorphose (High-pressure-Faziesserie) zeichnet sich durch einen besonders niedrigen geothermischen Gradienten mit etwa 10 °C/km im Mittel aus. Die Temperaturzunahme von a) nach d) ist gegenüber dem stark anwachsenden Druck relativ gering. Diese Faziesserie ist dort entwickelt, wo kaltes Ausgangsmaterial eine schnelle Versenkung erfuhr oder eine Stapelung von Decken durch Kollision kontinentaler Kruste erfolgt ist.
a) Zeolithfazies
b) Prehnit-Pumpellyitfazies
c) Glaukophanschieferfazies (Blauschieferfazies)
d) Eklogitfazies
Die Plattentektonik erklärt den niedrigen Gradienten dieser Versenkungsmetamorphose: Kalte ozeanische Lithosphäre wurde bei nur langsamer Erwärmung unter eine kontinentale Platte geschoben (subduziert).