Matrix (Sedimentgestein)

Calpionelliden und andere nicht zu identifizierende Komponenten in einer Matrix aus Mikrit, tithonische Kalke der Ardèche, Frankreich

Die Matrix ist das feine Material zwischen größeren Körnern oder Partikeln und wird in der Petrographie der Sedimentgesteine beschrieben.

Bei siliziklastischen Sedimentgesteinen wird die Grenze zwischen Matrix und Körnern bei 62,5 µm gezogen, bei Kalken liegt die Grenze bei noch kleineren, allerdings sehr unterschiedlichen Werten (> 4 µm und < 20 oder <50 µm). Die Partikel können in der Matrix „schwimmen“ oder sich gegenseitig abstützen. Die Verwendung des Begriffs Matrix ist nur sinnvoll, wenn ein Sand- oder Kalkstein auch größere bzw. stark unterschiedlich große Partikel enthält. Gesteine einheitlicher Korngröße werden nach ihrer Korngröße bezeichnet (Lutit, Siltit, Arenit oder Rudit) oder auch nach der Kristallgröße (feinkristallin, grobkristallin etc.). Fehlt die Matrix bei Partikelgesteinen, so kann der Interstitialraum mit diagenetischen Ausscheidungen (Zement) oder Luft beziehungsweise Wasser gefüllt sein (Porenraum bei schwach verfestigten Sedimenten oder Lockersedimenten). Die Anordnung und Verteilung der Körner, ihre Textur und Struktur bilden ein Gerüst, das die Bildungsbedingungen und die Diagenesegeschichte des Gesteins dokumentieren.

Definition

Einige Autoren fassen den Begriff Matrix auch weiter und setzen ihn mit dem Begriff „Grundmasse“ gleich, d.h. auch der interstitiale, grobkörnige Zement (Sparit) wird als Matrix bezeichnet. Diese Auffassung widerspricht jedoch der eigentlichen Bedeutung von Matrix, i.e. der Ablagerung von feinkörnigem Material zwischen Partikeln bzw. die Einlagerung von einzelnen größeren Partikel in feinkörnigem Material. Der Begriff Grundmasse ist somit der übergeordnete Begriff, d.h. er bezeichnet bei Partikelgesteinen Zement und Matrix.

Allerdings kann nicht jedes feinkörnige Material zwischen den Partikeln von Kalksteinen als Matrix bezeichnet werden. Das feinkörnige Material kann auch durch intensive Mikritisierung, Kompaktion oder Diagenese entstanden sein. Kann dieser Entstehungsprozess nachgewiesen bzw. wahrscheinlich gemacht werden, spricht man auch von einer karbonatischen Pseudomatrix.

Matrix magmatischer Gesteine

Der Begriff Matrix wird gelegentlich auch in der Petrographie magmatischer Gesteine verwendet. Da es bei magmatischen Gesteinen eigentlich keine Partikel im obigen Sinne gibt, sondern nur unterschiedlich große Kristalle, wird hier der Begriff etwas unterschiedlich verwendet. Deshalb ist auf diesem Gebiet die Bezeichnung porphyrisches Gefüge vorzuziehen.

Literatur

• Erik Flügel: Microfacies of Carbonate Rocks. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg & New York 2004 ISBN 3-540-22016-X
• Hans Füchtbauer und Detlev K. Richter: Karbonatgesteine. In: Hans Füchtbauer (Hrsg.), Sediment-Petrologie, Teil 2, Sedimente und Sedimentgesteine. 4. Aufl., 233-434 S., E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1988 ISBN 3-510-65138-3.