Sedimentärer Dike

Basische Gesteinsgänge in Alaska

Dykes (englisch) oder Dikes (amerikanisch) sind plattenartige, meist weit reichende Gesteinskörper aus magmatischem Gestein, die größere Spalten ausfüllen und das umgebende Gestein schneiden oder durchkreuzen. Der Terminus hat in letzter Zeit teilweise den deutschen Begriff „Gesteinsgang“ ersetzt, der sich in einigen Bereichen der geologischen Fachsprache vom anglo-amerikanischen Begriff unterscheidet. Eine Sonderform der Dykes sind sedimentärer Entstehung.

Erscheinungsformen magmatischer Dykes

Gebänderter Gneis mit einem Dyke aus granitischem Orthogneis

Die diskordante Natur der magmatischen Dykes verursacht verschiedene Erscheinungsformen:

• Multiple Dykes sind zusammenhängende Gesteinskörper, die sich vorwiegend aus mehrfachen Intrusionen desselben Materials gebildet haben.
• Zusammengesetzte Dykes sind zusammenhängende Gesteinskörper, die sich aus mehrfachen Intrusionen verschiedenen Materials gebildet haben. Beispielsweise kann ein ursprünglicher, siliziumarmer Dolerit-Dyke in einer späteren Phase durch einen siliziumreicheren Kersantit intrudiert werden.
• Ring-Dykes schneiden die Erdoberfläche ringförmig, kreis- oder bogenförmig
• „Cone Sheets“ sind ringförmige Gänge, die einem auf die Spitze gestellten Kegel entsprechen, also mit zunehmender Tiefe schmäler werden. Sie entstehen beim Einbruch einer Caldera durch das Aufdringen von Magma in die entstehenden ringförmigen Brüche.

Magmatische Gesteine durchschnittlich großer Dykes besitzen eine mittlere Korngröße, dasjenige kleinerer Dykes ist vorwiegend feinkörnig, das sehr großer Dykes eher grobkörnig. Dies hängt mit der verschiedenen Erstarrungszeit zusammen, welche für die Größe der gebildeten Kristalle verantwortlich ist.

Sedimentäre Dykes

Eine Sonderform der Dykes sind sedimentärer Entstehung, die sogenannten sedimentären oder klastischen Dykes. Sie können durch verschiedene Mechanismen entstehen, indem Sediment von unten, von der Seite oder von oben in Spalten eindringt, die sich im davon betroffenen Sediment oder Sedimentgestein gebildet haben. Bisher wurden unter anderem folgende Mechanismen für die Entstehung von Spalten und damit von sedimentären Dykes vorgeschlagen:

• unterschiedliche Setzung von Sediment unter einer Deckschicht oder über Basement-Strukturen, dadurch Entstehung von Spalten
• Abrutschen von Sediment auf geneigtem Untergrund oder ähnliche schwerkraftbedingte Instabilitäten
• Störungsaktivität wahrend der Ablagerung von Sedimenten
• Erdbeben.

Die Verfüllung der Spalten von oben geschieht im Rahmen der normalen Sedimentation. Aktiv an der Entstehung der sedimentgefüllten Spalten beteiligt ist das Füllsediment dagegen, wenn in einem aus wechselnd durchlässigen, nicht vollständig verfestigten Gesteinspaket – etwa eine Abfolge von Sandsteinen und Tonsteinen – der Porenwasserdruck größer als die Bruchfestigkeit des überlagernden undurchlässigen Gesteins wird, oder bei erhöhtem Porenwasserdruck eine plötzliche Druckänderung wie etwa bei einem Erdbeben auftritt. Grobkörniges und durchlässiges Material, das aufgrund des großen Porenvolumens mobilisiert wird, dringt von unten in entstehende Schwächezonen oder Spalten in das undurchlässige Gestein auf.

Eine Untergruppe der sedimentären Dykes sind die Neptunian Dykes, die durch die meist abwärts gerichtete Verfüllung von Spalten in Karbonatgesteinen entstehen.

Vorkommen

Magmatische Dykes kommen im Regelfall zusammen mit größeren magmatischen Gesteinskörpern vor und bilden oft große Schwärme von radialer oder paralleler Struktur (Gangschwarm). Eines der größten Dyke-Vorkommen in Europa ist der Hebriden-Gangschwarm mit fast 600 km Erstreckung in Irland, Nordengland und Schottland.^[1] Weitere Vorkommen sind der etwa 500 km lange Great Dyke in Simbabwe, der Mackenzie Dike Swarm in den Nordwest-Territorien Kanadas^[2], oder die ehemals zusammenhängenden Dykes in den Karoo-Basalten in Südafrika, in der der Ferrar-Gruppe am Rossmeer in Antarktika und in der vulkanischen Chon Aike-Provinz in Patagonien.^[3],[4] Kleinere Vorkommen finden sich in weiter Verbreitung auf der ganzen Welt. In Deutschland sind Dykes etwa in den jungen Vulkangebieten der Vulkaneifel, als Einzel- oder Gruppenvorkommen im Rheinischen Schiefergebirge und in vielen weiteren Gebieten aufgeschlossen.

Siehe auch

• Gang
• Ganggestein
• Batholith
• Lakkolith
• Pluton
• Neck

Literatur und Weblinks

• Erik Flügel: Microfacies of carbonate rocks. Springer Verlag, 2004, ISBN 9783540220169. S. 217–223: Sediment Filled Fissures: Neptunian Dikes and Fissure Fills.
• Ned Frost, Dan Carpenter und Charles Kerans: Platform-Margin Trajectory as a Control on Neptunian Dike Distributions, Devonian Reef Complexes, Canning Basin, Western Australia. Fractured Reservoir Controls, 2006 AAPG International Conference and Exhibition, (November 5-8, 2006) Technical Program, Vortrags-Kurzfassungen
• H.H. Read, J. Watson: Introduction to geology. Vol. 1: Principles. Macmillan, London, 1962

Einzelnachweise

1. ↑ Geology of Great Britain - Introduction, von Dr. Ian West
2. ↑ M. Pilkington und W.R. Roest (1998): Supressing Varying Directional Trends in Aeromagnetic Data, Geophysics, 63, S. 446-453 (Webversion beim Geological Survey of Canada)
3. ↑ Large Igneous Provinces - Database, Richard E. Ernst und Kenneth L. Buchan, Webseite des Geological Survey of Canada
4. ↑ Teal R. Riley und Philip T. Leat (1999): Large volume silicic volcanism along the proto-Pacific margin of Gondwana: lithological and stratigraphical investigations from the Antarctic Peninsula, Geological Magazine 136/1, S. 1-16 Abstract