Intrusionsgesteine

Granit, ein typischer Plutonit

Plutonite, auch Intrusiva, Intrusivgesteine oder Tiefengesteine, sind Gesteine, die in großer Tiefe durch die Kristallisation von Magmen entstehen. Sie bilden sich bei hohen Temperaturen und hohen Drücken und stellen eine Unterart der magmatischen Gesteine dar. Plutonite kühlen in den unterirdischen Intrusionen (Plutonen) wesentlich langsamer ab als das an die Erdoberfläche dringende Magma (Lava), aus dem Vulkanite entstehen.

Zusammensetzung

Durch partielle Gesteinsschmelze und magmatische Differentiation – in Folge von Prozessen wie etwa der fraktionierte Kristallisation – entstehen unterschiedliche Arten von Plutoniten aus einem zunächst einheitlich zusammengesetzten Magma. In Folge der schrittweise auskristallisierenden Minerale verändert sich die Zusammensetzung des noch nicht kristalisierten Restmagmas in Richtung eines höheren Silikatgehalts, was seinerseits auch die Zusammensetzung der noch aus dieser Restschmelze entstehenden Plutonite kontinuierlich zu höheren Silikatgehalten verschiebt und die folgende, recht grobe, Kristallisationreihenfolge ergibt:

Peridotit → Gabbro → Diorit → Syenit → Granodiorit → Granit → Alkalifeldspatgranit

In dieser Reihenfolge werden diese Plutonite – durch Abnahme dunkler Gemengeteile – immer heller. Dem hellen, wenn auch verschieden gefärbten Granit steht am anderen Ende der Reihe der dunkle, schwarzgrüne Peridotit gegenüber. Die Helligkeit ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal der Plutonite.

Beispiel für die Klassifikation mafischer Plutonite

Ihr spezifisches Gewicht nimmt in der genannten Reihenfolge zu, während der Kieselsäuregehalt abnimmt. Granit und Diorit gelten wegen ihres hohen Kieselsäurengehaltes als saure Gesteine, Gabbros und Peridotite mit einem geringen als basisch. Die Bezeichnungen sauer und basisch sind hier altem Bergmannsbrauch entlehnt und haben nichts mit dem pH-Wert gemein.

Felsische Plutonite werden nach ihrer anteiligen Zusammensetzung aus Quarz, Alkalifeldspat, Plagioklas und Foiden in einem Streckeisendiagramm dargestellt, mafische dagegen in anderen Diagrammen, die etwa den Gehalt von Olivin, Pyroxen und Hornblende zur Klassifizierung verwenden.

Gefüge

Das Gefüge von Plutoniten ist charakteristisch. Sie bestehen fast ausschließlich aus auskristallisierten Mineralen, besitzen also eine vollkristalline Struktur, und die meisten dieser Kristalle sind mit bloßem Auge zu erkennen. Plutonitische Kristalle haben aufgrund der langsamen Abkühlung meist viel Zeit, sich auszubilden und sind daher schon meist mit freiem Auge sichtbar. Die Gesteinsmatrix zeigt folglich ein mittel- bis grobkörniges, maximal teilweise porphyrisches Gefüge, wobei sich früh auskristallisierende Minerale nahezu idiomorph entwickeln können.

Oft existiert keine gerichtete Textur, in manchen Fällen entstehen durch Fließvorgänge jedoch Fließtexturen, in denen Kristalle eingeregelt sind und die letzten Bewegungen des Magmas nachzeichnen. Durch Kristallisationsvorgänge und das Absinken von Kristallen entsteht in manchen Plutoniten eine mehr oder minder deutliche Bänderung. Zwischen den Kristallen gibt es keine Hohlräume, sie sind also blasenfrei.

Bedeutung

Plutonite sind vielfach für die Entstehung von Mineral- und Erzlagerstätten verantwortlich, welche jedoch auch durch andere Vorgänge gebildet werden können. Oberflächenaufschlüsse von Plutoniten zeigen sich erst nach einer Abtragung der Deckschicht, meist verbunden mit Hebungen und Faltungen der Gesteinsschichten. Die Verwitterungsformen von Plutoniten sind überwiegend gerundet und weich. Plutonite, insbesondere der Granit, werden für Schotter und Pflastersteinen verwendet, in denen die einzelnen Kristalle sehr schön zu sehen sind.

Beispiele von Plutoniten

• Granit
• Diorit
• Gabbro
• Tonalit
• Monzonit
• Syenit

Literatur

• Myron G. Best: Igneous and Metamorphic Petrology. W.H. Freemann & Company, San Francisco 1982, ISBN 0-7167-1335-7, S. 33 ff. 
• Werner Zeil: Brinkmanns Abriß der Geologie, erster Band: Allgemeine Geologie. 12. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1980, ISBN 3-432-80592-6, S. 195ff. 

Weblinks

• G. Kloess: Einführung in die Petrographie/Petrologie: Kapitel C, Plutonite. Institut für Mineralogie, Kristallographie und Materialwissenschaft der Universität Leipzig
• Gesteinsbeschreibung und Gesteinsbestimmung. Vorlesungsskript der ETH Zürich (Microsoft Word, 550 kB)
• Ralph Delzepich: Plutonite. Gesteinskunde an der RWTH Aachen - Wintersemester 1999/2000
• Tiefengesteine. Jan's Mineral und Fossilien-Seiten