Gneis

Gneis
Die Farbgebung, Maserung und Struktur von Gneis.

Unter den Metamorphiten, also jenen Gesteinen, die durch Umwandlung aus anderem Gestein entstehen, ist der Gneis sicherlich die bekannteste Gesteinsart. Durch seine Entstehungsweise grenzt er sich deutlich von anderen bekannten Gesteinsarten ab, die häufig magmatisch sind – wie etwa die typischen Erstarrungsgesteine Granit oder Basalt.

Gneise bilden dabei die ältesten Gesteinsformationen der Erde, haben oft bereits mehrere Umwandlungen hinter sich und gelangen nur dann an die Oberfläche, wenn die darüber liegenden Gesteinsschichten entweder tiefreichend erodiert sind oder die gneishaltige Gesteinsschicht durch tektonische Aktivitäten (etwa bei der Gebirgsbildung durch Auffaltung) an die Oberfläche gehoben wird.

So unterschiedlich wie das uralte Ausgangsgestein sind dann auch die entstehenden Gneise. Sie sind durchaus in beträchtlichen Vorkommen zu finden – in den steinigen Schichten unserer Erdkruste herrschte immer viel Bewegung.

Entstehungsweg

Tief im Inneren des Erdmantels herrschen neben hohem Druck auch sehr hohe Temperaturen. Wenn Gesteine diesen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, beginnen sie sich im Lauf der Jahrtausende deutlich zu verändern. Es findet eine sogenannte Metamorphose (Gesteinsumwandlung) statt. Die Hauptminerale verbleiben dabei im Gestein und verändern sich nicht, es kommen zusätzlich allerdings häufig Mineralien hinzu oder einige Nebenminerale werden ausgetauscht.

Erst durch tektonische Aktivitäten oder durch Erosion werden diese Tiefengesteine dann auch für uns an der Oberfläche sichtbar und abbaubar.

Zusammensetzung

Da sich die Ausgangsgesteine im Allgemeinen durchaus ähneln, kann man auch für die Gneise daher grundlegende Regeln für die Zusammensetzung aufstellen:

  • Quarz (SiO2) in einer Menge von 13 % – 30 %
  • Kalifeldspat in einer Menge von 3 % – 29 % (fehlt bei Paragneis und schichtigem Zweiglimmergneis aber vollständig und ist durch 22 % – 31 % Plagioklas ersetzt)
  • Plagioklas in einer Menge von 1 % – 38 %
  • Biotit (Glimmer) in einer Menge von 1 % – 40 %
  • Muskovit in einer Menge von 2 % – 40 % (fehlt bei Granodioritgneis, Cordieritgneis und Granatgneis vollständig)

Genauere Angaben zur Zusammensetzung als diese ungefähre Richtlinie lassen sich bei Gneis aufgrund der Verschiedenheit der einzelnen Gneisarten voneinander nicht machen. Cordierit, Sillimanit, Hornblende und Granat kommen fast ausschließlich bei den auch so benannten Gneisarten vor (Cordieritgneis, Silimanitgneis, Hornblendegneis und Granatgneis).

Aussehen

Wenn die Zusammensetzung schon so stark schwanken kann, gilt das natürlich ebenso für das Aussehen von Gneisen. Schon das Gefüge kann stark unterschiedlich sein – entweder fein- oder grobkörnig oder mit der für viele Gneise sehr typischen Paralleltextur, die entweder deutlich grobschieferig-geschichtet oder deutlich sichtbar gebändert wirkt.

Möglich ist daneben aber (wie bei Orthogneisen) auch ein sehr einheitliches und gleichmäßig wirkendes Gefüge ohne klar erkennbare Textur. Sie entstehen vor allem durch die Metamorphose von magmatischen Gesteinen (etwa von Granit oder Granodiorit).

Einteilung(en)

Ein so stark differenziertes Aussehen und eine so stark abweichende Zusammensetzung macht es nötig, einen Weg zur (petrologischen) Einteilung der Gneise zu finden.

Das kann man entweder mineralogisch oder auf aufgrund der Ausgangsgesteine, aus denen sich die jeweilige Gneisart entwickelt hat. Beides ist petrologisch zulässig, die komplexe Einteilung ist aber oft – gerade für Nicht-Fachleute – verwirrend.

Mineralogisch (also nach dem Mineralbestand) unterscheidet man Gneise:

  • nach der Art der vorhandenen Glimmer (Biotitgneis oder Muskovitgneis, Zweiglimmergneis = beide Arten vorhanden)
  • nach dem vorhandenen mineralogischen Gefüge (Augengneise, Flasergneise mit typisch flaseriger Struktur, gebänderte Gneise)
  • unabhängig davon benennt man die Gruppe der Glimmerschiefer auch als sogenannte Gleisphyllite

Teilt man Gneise hingegen nach dem Ausgangsgestein (Edukt) bzw. der Ausgangsgesteinsart ein, ergibt sich folgende Einteilung:

  • Orthogneise (umgewandelte magmatische Gesteine, reich an Feldspat und Quarz)
  • Paragneise (umgewandelte Sedimentiten, also Sedimentgesteine)
  • Epigneise, Mesogneise und Katagneise (abhängig vom Grad der Temperatur und des Drucks, der die Umwandlung verursacht hat)

Generelle Unterscheidungsprobleme bestehen dabei immer zwischen Gneisen und nur leicht abgewandelten magmatischen Tiefengesteinen (z. B. Granite oder Syenite). Solche Gesteine werden bei nur leichter Umwandlung oft nur mit Vorsilben gekennzeichnet (z. B. Metagranit). Legt man die Definition streng aus, handelt es sich dabei aber bereits um Metamorphiten, also um einen Gneis. In der Praxis werden solche Gesteine aber nur dann den Gneisen zugerechnet, wenn sie die gneistypische, Schieferung (lagige Struktur) aufweisen – mineralogisch und chemisch sind sie mit den jeweils zugehörigen Gneisarten ja identisch. Migmatit und Anatexit sind dabei eine „echte“ auch akademisch so beschriebene Mischform aus magmatischem und metamorphem Gestein.

Unterschiede zwischen Gneis und Granit

Wenn es um die technische Verwendung geht, haben Gneise und Granite annähernd vergleichbare Eigenschaften. Gneise haben gegenüber Graniten nur eine etwas höhere Wasseraufnahme und eine geringfügig höhere Biegezugfestigkeit.

Anders als beim Granit kann die Abriebfestigkeit zwischen verschiedenen Gneissorten stärker unterschiedlich sein, da sie vor allem vom Quarzgehalt der jeweiligen Gneissorte bestimmt wird. Die Spaltbarkeit von Gneisen kann sehr gut sein, wenn in der jeweiligen Gneisart lagenweise Schichtsilikate vorhanden sind.

Anders als beim Granit lässt die Farbe auch gute Rückschlüsse auf die mineralogische Gruppe zu, zu der ein Gneis gehört: nahezu alle grau gefärbten Gneise sind Paragneise, ein bunter Gneis ist fast immer ein Orthogneis oder ein Migmatit.

Bekannte Sorten

Bei den Orthogneisen ist der „Steinbacher Augengneis“ eine sehr bekannte deutsche Varietät. „Mitternachtsblau“ und „Orissa“ sind bekannte indische Varietäten, der „Juparana Classico“ eine brasilianische.

Bei den Paragneisen gibt es durchwegs eine größere Zahl von besser bekannten Varietäten, von denen vielen aus der Schweiz stammen: „Calanca“, „Onsernone“, „Maggia“, „Soglio“ und „Serizzo Antigorio“ sind relativ gut bekannt.

Verwendung

Gneise finden heute vielfach Verwendung und sind als Naturstein vor allem im Außenbereich sehr beliebt, etwa als Trockenmauersteine oder als Gneispflaster. Auch zu sogenannten Spaltriemchen oder zu Verblendern (auch für den Innenbereich) wird Gneis häufig verarbeitet. Als Gneissplitt gehört das Material zu den Edelsplittsorten.

Im Innenbereich werden aus Gneis vorwiegend Küchenarbeitsplatten und Fensterbänke gefertigt, Bodenbeläge aus Gneis in Plattenform sind auch in rustikalen Innenräumen durchaus möglich. Wegen des hohen Wasseraufnahmevermögens der meisten Gneisarten ist eine Verwendung in Nass- und Feuchtbereichen aber nur eingeschränkt möglich. Im Außenbereich ist es aber frostsicher und kann dort sehr gut verlegt werden.

Reinigungs- und Pflegetipps

So wie Granit ist auch Gneis relativ unempfindlich gegenüber den meisten Reinigungsmitteln, er verträgt auch in geringem Umfang Säuren (was für alle Kalksteine und Marmore nicht gilt). Für die Pflege und Reinigung sollte man sich am besten trotzdem nicht auf einfache Haushaltsreiniger oder Hausmittel verlegen und grundsätzlich alles vermeiden, was aggressiv wirkt (das gilt auch für Reinigungsgeräte und etwa Kalkreiniger). Am besten verwendet man als für Gneis geeignet ausgewiesene Reinigungs- und Pflegemittel aus dem Fachhandel.

Im Außenbereich ist deshalb auch die „Dreckfräse“ (und generell der Hochdruckreiniger) fehl am Platz, wenn es um die Reinigung von Gneis geht. Wasser und eine Bürste sind für die Reinigung deutlich empfehlenswerter. Für grobe Verschmutzungen und Flecken gibt es auch hier gneisgeeignete Spezialreiniger im Fachhandel.

Fazit

So kompliziert die Einteilung der untereinander höchst verschiedenen Gneisarten auch sein mag, so faszinierend ist seine Entstehung: immerhin handelt es sich um umgewandelten, ältesten Gesteine unserer Erde. Durch die Metamorphosen sind zahlreiche, wunderschöne und optisch wirklich beeindruckende Gesteinsvarietäten entstanden, die daneben auch robust und haltbar und meist gut zu verarbeiten sind.

Nicht umsonst haben die Mineralogen den Gneis zum Mineral des Jahres 2015 gewählt – und sich viele Hausbesitzer immer wieder für Bodenbeläge, Treppenstufen oder Fensterbänke aus diesem faszinierenden Material entschieden.

Gneis ist ein metamorphes Gestein, das durch eine Umwandlung (Metamorphose) von unterschiedlichen Ausgangssteinen (Protolithen) entsteht. Ist der Protolith ein magmatisches Gestein, entstehen sogenannte Orthogneise. Bei einem Ausgangsgestein, das ein Sedimentgestein (zu Gestein gewordene Sedimente wie Grauwacke, Arkosen, Sandsteine oder Tonschiefer) ist, entstehen dagegen Paragneise.

Typische Eigenschaften und Zusammensetzung

Paragneis ist immer reich an Quarz, Feldspat und Glimmer. Paragneise sind daher harte, kristalline Gesteine und meist sehr massig, durch das typische gneisartige Gefüge in weitständigen Lagen (Foliation), die durch die wechselnde Ablagerung von Quarz-Feldspat-Lagen und Glimmerlagen zustande kommt, sind sie meist gut zu erkennen.

Neben den Quarzen und Feldspaten (Alkalifeldspate und Plagioklas) finden sich noch Biotit, Muskovit und Ambhibole als Glimmer-Arten. Dazu kommen noch typische Metamorphosen-Minerale:

  • Sillimanit
  • Andalusit
  • Cordierit
  • Disthen
  • Staurolith oder
  • Granat

Apatit, Titanit, Allanit, Epidot, Zirkon und Turmalin sowie Erzminerale (etwa Ilmenit) kommen als Begleitminerale gelegentlich vor.

Abweichende Entstehung

Bei einer Enstehung tief im Erdinneren, wo Druck und Temperatur deutlich höher sind, erfolgt eine abweichende Umwandlung (Regionalmetamorphose durch Senkung der Erdkruste in einem sehr weiten Bereich, etwa durch Subduktion). In der sogenannten Amphibolit-Fazies (mittlerer Druck und mittlere Temperatur), in der die Bildung der Paragneise dann stattfindet, verändert sich dann der Mineralbestand durch Umwandlungen geringfügig.

Sogenannte Migmatite entstehen, wenn es bei der Umwandlung des Gesteins durch die Einwirkung hoher Temperaturen zur partiellen Aufschmelzung von Gesteinen (sogenannte Anatexis) kommt. Die Endprodukte sind dann keine Gneise mehr, sondern Migmatite, da nach gängiger Definition bei einer Gesteinsumwandlung (Metamorphose) keine Aufschmelzungen auftreten, sondern nur bei magmatischen Gesteinen. Migmatite stellen also eine Mischform aus metamorphem und magmatischen Gestein dar.

Unterschiede zu anderen Gneisformen

Orthogneise entstehen, wie schon erwähnt, aus der Umwandlung von magmatischen Gesteinen (z. B. Granit) dar. Das betreffenden Ausgangsgestein wird dabei meist mehrere Male hintereinander umgewandelt und entstehen technisch gesehen damit nicht aus magmatischem Gestein, sondern häufig aus bereits bestehenden Gneisen wegen der früheren Umwandlungen, die ja bereits Gneise erzeugt haben.

Technisch ist der Unterschied zwischen Paragneis und Orthogneis oft nur gering, lediglich bei der Färbung gibt es Unterschiede: Paragneise sind überwiegend grau, während Orthogneise und Migmatite sehr häufig bunt gefärbt sind.

Spezielle Gefüge- oder Mineralbestandsmerkmale können zu abweichenden Bezeichungen bei allen Gneisarten führen – so etwa beim Zweiglimmergneis (enthält sowohl Biotit als auch Muskovit) oder beim Augengneis (größere Einsprenglinge, die von einer feinkörnigen Matrix umgeben sind).

Verwendung von Paragneis

Paragneise finden häufig als Naturstein Verwendung, dabei kommen sie im Innen- und im Außenbereich zum Einsatz. Bekannte Sorten sind etwa der Serizzo Antigorio aus dem italienischen Piemont, der Calanca aus der Schweiz oder der Silver Cloud aus Georgia.

Fazit

Gneise zeigen eindrucksvoll durch ihre Vielfalt, was Kräfte der Natur im Laufe vieler Jahrtausende bewirken können. Einfache Sedimente, etwa Ablagerungen aus Tonschiefer, können sich durch die Einwirkung dieser Kräfte im Lauf von erdgeschichtlichen Zeiträumen zu Paragneisen umwandeln, denen man ihren Ursprung überhaupt nicht mehr ansieht. Aus den tonigen, schlammigen Ablagerungen ist ein hartes, kristallines Gestein geworden, das dann als Naturstein unsere Innenräume oder unsere Terrasse ziert.

Link zu passendem Bild: https://c8.alamy.com/comp/WXRXHP/roca-gneis-isla-eraksay-outer-hebrides-scotland-uk-WXRXHP.jpg verwendbar

100% Zufriedenheit garantiert!
100% Zufriedenheit Garantiert

Wir arbeiten nur mit den besten! Wir prüfen Ihren Dienstleister auf Herz und Nieren. Bei uns ist genau ein Partnerbetrieb für sein Einzugsgebiet zuständig. Der Kunde ist in guten und nicht in vielen Händen. Keine Ausschreibung der Kundenanfragen an viele. Qualität statt Quantität.