7.2.2 Die Zirkone der Gneise

Die untersuchten Gneise werden durch neun Proben repräsentiert, von denen vier auch hinsichtlich ihrer Tracht indiziert worden sind. Die übrigen fünf Proben wurden nur in Form von Streupräparaten untersucht. Der Großteil der untersuchten Gneise stammt aus der Gjelsvikfjella (vor allem Risemedet), nur zwei Proben stammen aus Festninga, dem westlichsten Ausläufer des Mühlig Hofmann-Gebirges.

7.2.2.1 Kristallhabitus

Die erste Aussage, die sich nach einem Blick auf die oben gezeigte Übersichtstabelle (Tab. 7-2) machen lässt, ist die frappante Ausbildung extrem hoher Längen-Breiten-Verhältnisse: alle L/B-Verhältnisse liegen deutlich über dem Grenzwert von 2, die nach POLDERVAART (1955, 1956) demnach eindeutig nur magmatische Edukte in Frage kommen lassen. Die kürzesten L/B-Verhältnisse zeigen hier die beiden Proben 13.01.00/2 und 17.01.00/2 aus dem westlichen Mühlig Hofmann-Gebirge, die mit Werten von 2,71 bzw. 3,04 immerhin bereits als langsäulig angesprochen werden.

Der charnockitische Gneis 13.01.00/2 zeigt hierbei mit L/B-Verhältnissen von bis zu 5,2 extreme Ausbildungsformen. Mit Längen zwischen 110 und 520 µm sowie Breiten von 40-120 µm zeigt der charnockitische Gneis ein recht weites Spektrum im Wachstum der Körner bishin zu sehr großen Körnern. Das Ausbilden hoher L/B-Verhältnisse deutet nach DÖLZLMÜLLER (1989) auf eine relativ zügige Hauptkristallisation, die offenbar bei recht hohen Temperaturen begonnen haben muss, will man demgegenüber das breite Korngrößenspektrum erklären. Dies muss sich aber noch bei der Trachtindizierung bestätigen.

Der Graue Gneis, Bestandteil des alten Grundgebirges und migmatisch überprägt, zeigt demgegenüber mit maximalen L/B-Verhältnissen von 4,25 (Mittelwert 3,04) keine so extreme Ausbildung wie der charnockitische Gneis. Auch die maximalen und minimalen Korngrößen liegen mit 80-330 µm in der Länge bzw. 40-140 µm in der Breite klar unter denen der zuvor beschrieben Zirkone. Allerdings deutet auch das Vorhandensein verschiedener Korngrößen auf eine über einen längeren Zeitraum andauernde Kristallisation hin.

Die Zirkone der Gneise aus der Gjelsvikfjella zeigen dagegen deutlich höher ausgebildete L/B-Verhältnisse, die von 3,04 und 3,37 bei den Grauen Gneisen aus Gygra (nördlich von Risemedet gelegen) und Armlenet bis zu 4,27 bei den zumeist migmatisch überprägten Gneisen aus Risemedet anwachsen. Die fünf Gneise aus Risemedet zeigen im Vergleich untereinander ein durchschnittliches Elongations-Verhältnis von 3,95. Sie dürfen somit als langsäulig bzw. kurz- oder langstängelig angesprochen werden.

7.2.2.2 Kristalltracht

Abb. 7-10: Trachtdiagramm der Probe 13.12.99 / 1 (felsischer Gneis, gering migmatisch) nach PUPIN (1980).		Abb. 7-11: Trachtdiagramm der Probe 03.01.00 / 1 (Gneis, migmatisch) nach PUPIN (1980).

Abb. 7-12: Trachtdiagramm der Probe 13.01.00 / 2 (Gneis, charnockitisch) nach PUPIN (1980).		Abb. 7-13: Trachtdiagramm der Probe 17.01.00 / 2 (grauer Gneis) nach PUPIN (1980).

Der grau hinterlegte Trachttyp stellt den am häufigsten auftretenden Typ dar. Legende:

Für Trachtuntersuchungen nach PUPIN (1980) liegen im Rahmen der Gneise vier Proben vor, von denen der Graue Gneis 17.01.00/2 zur ältesten stofflichen Einheit des Arbeitsgebietes gehört.

Dieser Gneis zeigt im Trachtdiagramm einen Häufungspunkt beim Typ S20, der vor allem durch das Wachstum der flachen Pyramide (101) und des Prismas (100) gekennzeichnet ist. Der errechnete mean point zeigt einen T-Index von 425 und einen A-Index von 595 und zeigt eine S14-Tracht an. Überträgt man diesen mean point in das von SCHERMAIER et. al. (1992) vorgeschlagene Diagramm zur Verknüpfung der Trachtbeobachtungen mit einer Granitklassifikation, so liegt der mean point klar im Feld für I-Typ-Granite und zeigt auch hier ein magmatisches Edukt dieses Gneises an. Das magmatische Edukt wird allerdings in erster Linie durch das Vorhandensein idiomorpher Kristalle belegt.
Markant ist die große Varianz bei der Ausbildung der Prismen, was für eine Kristallisation während eines längeren Zeitraumes spricht. Während der ganzen Kristallisationszeit zeigte der Chemismus der Schmelze aber offenbar eine recht konstante Zusammensetzung und zeigt durch bevorzugte Ausbildung der flachen Pyramide (101) ein Vorherrschen an Alkalien in der Schmelze und eine relative Al-Armut.

Interessanterweise zeigen nun die drei übrigen Gneise, aus Festninga und Risemedet stammend, eine recht homogene Trachtentwicklung im PUPIN-Diagramm. Die beiden migmatisch überprägten Gneise zeigen im Tracht-Diagramm Häufungspunkte bei den Typen S22 und S23, die bei vornehmlicher Ausbildung des (100)-Prismas hohe Kristallisationstemperaturen anzeigen. Die Pyramiden zeigen ein tendenzielles Übergewicht der steilen Pyramide (211), die sich bei einer Al-Dominanz in der Schmelze entwickelt. Das Wachstum dieser Al-gesteuerten Pyramide (211) könnte durch eine Kontamination von krustalem Nebengestein während der einwirkenden Migmatisierung erklärt werden. Die Temperatureinwirkung wäre demnach nicht hoch genug, um das Gneisgefüge völlig zu zerstören, sondern eben nur eine entsprechende Al-gekennzeichnete Chemie zuzulassen, die sich entsprechend im Trachtdiagramm ablesen lässt. Nach den bisherigen Beobachtungen wären dies aber auch durch eine Neukristallisation um detritische Zirkone zu erklären. Demnach würde es sich dann um Paragneise handeln. Eine Klärung kann also eventuell erst anhand von kristallinternen Phänomenen erfolgen.
Der charnockitische Gneis 13.01.00/2 zeigt demgegenüber eine breitere Variation in der Ausbildung der Prismen- als auch der Pyramidenflächen. Allerdings ist auch hier eine beginnende Kristallisation bei sehr hohen Temperaturen von etwa 800°C zu erkennen. Hier ist jedoch auch eine Entwicklung in Richtung kühlerer Temperaturen zu erkennen, was sich in der Ausbildung eines größer werdenden (110)-Prismas zeigt. Der Chemismus der Schmelze war nicht ganz so Al-dominiert wie der der zuvor beschriebenen Gneise.
Die migmatischen bzw. charnockitischen Gneise zeichnen nach dem Trachtentwicklungs-Diagramm von PUPIN (1980) das Feld für magmatische Charnockite nach, das vor allem durch hohe Temperaturen gekennzeichnet ist (Abb.7-3).
Die mean points der migmatischen Gneise liegen mit A-Indices von 366 (13.12.99/1) bis 377 (03.01.00/1) und T-Indices von 572 (13.12.99/1) und 581 (03.01.00/1) recht dicht beieinander, während der mean point des charnockitischen Gneises mit einem A-Index von 424 und einem T-Index von 548 eben beschriebene Tendenz zu niedrigeren Temperaturen und alkalibetonterem Chemismus zeigt.

Abb. 7-14: mean point-Diagramm für die Gneise. Legende: Geschl. Kreis = Augengneise, offener Kreis = grauer Gneis. Zum Vergleich ist der mean point des Ganggranits als Raute dargestellt.

Abb. 7-15: Zirkonkristall aus der Probe 17.01.00/2.Idiomorpher Kristall, Typ S10. Die Pyramide (211) ist fast nicht entwickelt.		Abb. 7-16: Zirkonkristall aus der Probe 17.01.00/2.Kristall vom Typ S15. Hier ist auch die steile Pyramide (301) als schmaler Saum erkennbar.Die Oberflächen von Pyramide als auch Prismen zeigen rekristallisiertes Zirkon-Material, ein Charakteristikum dieser Population.

Abb. 7-17: Zirkonkristall aus der Probe 17.01.00/2. Idiomorpher Zirkon in P2-Tracht mit einem weiteren kleinen Kristall, der in eine (101)-Fläche gewachsen ist.		Abb. 7-18: Zirkonkristall aus der Probe 17.01.00/2.Schön gewachsene Pyramide mit Tracht S10. Auch hier ist die steile Pyramide (211) nur als verkümmerter Saum entwickelt

Abb. 7-19: Zirkonkristall aus der Probe 03.01.00/1. Idiomorpher Kristall mit der Tracht P5. Die steile Pyramide (211) ist nicht entwickelt bzw. nur in Ansätzen erkennbar.		Abb. 7-20: Zirkonkristall aus der Probe 13.01.00/2.Zirkon mit der Tracht S14.Obwohl die Pyramiden leicht zugerundet sind, ist die Tracht gut zu erkennen.

Abb. 7-21: Zirkonkristall aus der Probe 13.01.00/2.Kristall in S20-Tracht. Der Zirkon ist zerbrochen und anschließend wieder verheilt. Darauf lässt der Versatz an den Prismenflächen schließen.		Abb. 7-22: Zirkonkristall aus der Probe 13.01.00/2.Typisches Erscheinungsbild für metamorph überprägte Zirkone. Die Tracht zeigt den Typ S18 an.

Abb. 7-23: Zirkonkristall aus der Probe 13.12.99/1.Durch die zugerundeten Pyramiden ist der Zirkon nicht sicher indizier- bar.Die Einschnürungen sind typische Merkmale metamor- pher Überprägung und konnten häufig beobachtet werden.		Abb. 7-24: Zirkonkristall aus der Probe 13.12.99/1. Zerbrochener Zirkon mit dominierendem (100)-Prisma. An einer solchen Fläche ist wahrscheinlich Glimmer rekristal- lisiert. Darauf deutet die Spaltbarkeit des Fremdmaterials.

Abb. 7-25: Zirkonkristall aus der Probe 13.12.99/1.Extrem stark zugerundete Flächen durch metamorphe Überwachs- ung, die die Prismen- als auch die Pyramidenflächen betrifft. Der Zirkon ist nicht indizierbar.		Abb. 7-26: Zirkonkristall aus der Probe 24.12.99/4.Auch dieser Zirkon ist stark zugerundet. Die Zurundung ist hier aber selektiv und betrifft in erster Linie die Pyramidenflächen.

Im Diagramm nach SCHERMAIER et. al. (1992) zeigen die Augengneise einen Chemismus an, der sich im Bereich der Grenze zwischen S- und I-Typ-Granit aufhält. Wie bereits oben erwähnt, spielte wahrscheinlich bei der Kristallisation der Zirkone der migmatischen Gesteine eine Mitaufschmelzung von krustalem Material eine wichtige Rolle. Die damit einhergehende Kontamination mit Al-reichen Gesteinen verschieben so den mean point aus dem Feld für I-Typ-Granite leicht ins Feld der S-Typ-Granite.

7.2.2.3 Kristallinterne Phänomene

Die erste wichtige Aussage, die zum kristallinternen Aufbau der Gneise gemacht werden kann, ist die Beobachtung, dass sich bis auf zwei Ausnahmen alle Proben nicht durch die Ausbildung eines Zonarbaus oder ausgeprägter Kern-Mantel-Strukturen auszeichnen: die Zirkone zeigen einen durchweg homogenen Aufbau und lassen zum größten Teil keine Rückschlüsse auf ein eventuelles mehrphasiges Wachstum zu. Allerdings sind in den Populationen auch immer wieder vereinzelt Körner zu finden, die einen Zonarbau entwickelt haben oder aber einen zonaren Aufbau nur noch reliktisch erkennen lassen. Da Zirkone auch bei hochgradiger Metamorphose nicht ihre Interngefüge verlieren, war wahrscheinlich primär nur ein schwach entwickelter Zonarbau vorhanden. Postuliert man für die Gneise ein granitisches Edukt mit I-Typ-Charakter, so wie es ja die Trachtuntersuchungen gezeigt haben, so kann ein Zonarbau durchaus angenommen werden.
Die zweite wichtige Beobachtung, die auffällt, ist die auffallend durchscheinende Farbe der Zirkone. Anders als bei den Populationen der migmatischen Gesteine zeigen die Zirkone der Gneise zwar eine starke Metamiktisierung. Diese ist auch zumeist sehr weit fortgeschritten, betrifft aber meist nur Zirkonkerne und zeigt dann ältere Wachstumsstadien an. Ansonsten herrscht eine in der Regel sehr durchscheinende Farbe vor. Auch dies kann nach HOPPE 1963 durch die eingewirkte metamorphe Überprägung erklärt werden, die zu einer Entfärbung der Zirkone geführt hat.
Alle Populationen der Gneise zeigen Körner, die zumeist sehr arm an Einschlüssen sind, seien es fluid inclusions oder Fremdmineraleinschlüsse. Sind sie in Vulkaniten wegen höherer Kristallisationsgeschwindigkeit ohnehin eher zu erwarten (HOPPE 1963), zeigen sich Einschlüsse in den Gneisen meistens in Form von nadelig gewachsenen Fremdmineraleinschlüssen, bei denen es sich eventuell um Rutil handelt. Die Einschlüsse selbst sind nicht gefärbt und zeigen in ihrer Ausrichtung keine bevorzugte Orientierung, sondern sind parallel als auch senkrecht zur c-Achse der Zirkone zu finden. Auch die bei vulkanischen Gesteinen oft zu erkennende "Einschlussregelung nach der Korngestalt" (FRASL 1963) ist nicht zu erkennen. Trotzdem können die enthaltenen Fremdmineraleinschlüsse als typische Anzeiger für magmatisch gewachsene Zirkone angesehen werden (FRASL 1963).

Ausnahmen der bisherigen Beobachtungen sind vor allem bei den Proben 13.01.00/2 und 17.01.00/2 zu erkennen: typisch beim charnockitischen Gneis (Probe 13.01.00/2) sind die häufige Ausbildung von Kern-Mantel-Strukturen bzw. Zonarbau, die sich vor allem durch meist sehr stark metamiktisierte Kerne und deutlich weniger stark metamiktisierte Mäntel bzw. Außenschalen zeigen. Es liegt hier also offenbar ein mehrphasiges Wachstum vor. Die zudem sehr einschlussarmen Zirkone deuten in Verbindung mit oben beschriebenen Internbau eine plutonische Genese an, die hier offenbar noch nicht entsprechend stark metamorph überprägt worden ist. Die metamorphe Einwirkung war hier offenbar nicht so stark, um die Interngefüge sonderlich zu beeinträchtigen.
Auch der Graue Gneis aus Festninga (Probe 17.01.00/2), der ja zur ältesten lithologischen Baueinheit des Mühlig Hofmann-Gebirges gehört, zeigt ähnlich wie im Falle des charnockitischen Gneises einen internen Bau, der sehr arm an Fremdmineraleinschlüssen bzw. fluid inclusions ist. Dafür ist auch hier wieder ein gut entwickelter Kern-Mantel-Bau zu erkennen. Die Kerne sind hier teilweise im Vergleich zum Gesamtkorn so groß, dass diese fast das gesamte Volumen der Körner einnehmen und durch ihre starke Metamiktisierung das entsprechende Korn fast schwarz erscheinen lassen.

Die in den Zirkonen der Gneise erkennbaren Risssysteme zeigen vorherrschend Diagonalmuster und weniger auf die Metamiktisierung zurückzuführende Radialrisse. Die vorhandenen Risssysteme dürften sich auf tektonischen Stress während der Deformation bei der metamorphen Überprägung zurückführen lassen, da nur radiale Rissmuster typisch für metamikte Volumenänderungen im Kristall sind.

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