Orthogneis

Bei Gneisen handelt es sich um typische metamorphe Gesteine, also um Gesteine, die aus unterschiedlichen Ausgangsgesteinen (Edukten) durch Umwandlung (Metamorphose) unter hohem Druck und hoher Temperatur im Erdinneren entstehen.

Orthogneis
Orthogneis

Die Ausgangsmaterialien der Gneise sind dabei meist sehr alte Gesteine, die seit ihrer Entstehung in der Frühzeit der Erdgeschichte (bis zu 4 Mrd. Jahre zurück) fast immer schon mehrere Metamorphosen hinter sich haben (sogenannte Regionalmetamorphose).

Durch die großen Unterschiede bei den Ausgangsgesteinen können Gneise von Fall zu Fall sehr unterschiedlich aussehen und einen sehr unterschiedlichen Mineralbestand aufweisen, der vom Ausgangsgestein immer nahezu unverändert erhalten bleibt. Unterschiedliche Ausgangsgesteine führen daher oft auch zu stark unterschiedlichen Gneis-Varietäten. Eine Einteilung ist damit notwendig. Eine der wichtigsten Einteilungen ist dabei die zwischen Orthogneisen und Paragneisen.

Orthogneis und Paragneis

Orthogneis ist immer ein Umwandlungsgestein, bei dem die Ausgangsgesteine primär magmatische Gesteine (also im Erdinneren erstarrtes Magma) mit hohem Gehalt an Feldspat und Quarz sind. Solche Ausgangsgesteine sind etwa Granit oder Granodiorit. Dadurch, dass meist mehrere Metamorphosen aufeinanderfolgten, kann man auch sagen, dass Orthogneise sehr häufig aus anderen Gneisen durch eine weitere Umwandlung entstanden.

Bei Paragneis ist das Umwandlungsgestein dagegen immer ein Sedimentgestein. Das können Sandsteine oder Grauwacken, aber auch Tonschiefer sein.

Daneben unterscheidet man noch Migmatite, bei denen während der Umwandlung auch Teile des Ausgangsgesteins aufgeschmolzen wurden (was bei gewöhnlichen Metamorphosen so nicht passiert).

Die technischen Eigenschaften beider Varianten sind dabei nahezu identisch. Farblich sind Paragneise meist grau, Orthogneise (und Migmatite) häufig bunt.

Typische Eigenschaften

Bei Orthogneis findet man häufig das typische, schiefrige (lagige) Gefüge, auch Foliation genannt, das entsteht, wenn sich während der Metamorphose unter hohen Temperaturen und insbesondere unter hohem Druck die einzelnen Gesteinsbestandteile unterschiedlich verhalten und neu anordnen. Biotit kristallisiert unter Druck meist seitlich neu, Feldspate und Quarz bleiben dabei meist körnig. Damit kann man an der Lage der Schieferungsflächen immer sehr genau ablesen, in welcher Richtung tektonische Kräfte eingewirkt haben.

Die Texturmerkmale können aber auch nur schwach ausgeprägt sein. Die Varianten reichen dabei von typischen „Flasergneisen“ mit klar erkennbarem flaserigen Gefüge bis hin zu gleichmäßig grobkörnigen Varianten.

Andere Einteilungsmöglichkeiten

Unabhängig von der Einteilung in Para- und Orthogneis kann man Gneise auch nach ihren individuellen Gefügemerkmalen ordnen:

  • Augengneise haben eine feinkörnige Grundmasse, die Einsprenglinge umfließt
  • Flasergneise haben ein fast linienhaftes Gefüge
  • Gneisphyllite wurden stark bewegt, was am Gefüge sehr gut ablesbar ist

Diese Einteilung ist eher grob, daher wird häufiger nach dem vorhandenen Mineralbestand eingeteilt. Nach den vorhandenen Glimmer-Varianten kann man Gneise etwa als Biotitgneis, Muskovitgneis (hoher Anteil an Muskovit) oder Cordieritgneis (hoher Anteil an Cordierit) unterteilen. Bei Hornblendegneisen ist dagegen der Anteil an Hornblende sehr hoch.

Sillimanit und Granat kommen nur in bestimmten Varianten vor, die dann auch entsprechend benannt werden (Sillimanitgneis, Granatgneis). Jeder Granatgneis enthält dabei auch Sillimanit und umgekehrt.

Vorkommen und Verwendung

Gneise kommen immer dann in die Nähe der Erdoberfläche, wenn das darüberliegende Gestein vollständig verwittert ist, oder tiefliegende Gesteinsschichten aufgrund tektonischer Vorgänge an die Oberfläche gehoben und so freigelegt werden.

Die Verwendung wird hauptsächlich davon bestimmt, das die Eigenschaften der meisten Gneise durchaus vergleichbar mit Granit sind, abgesehen vom höheren Vermögen der Wasseraufnahme und der besseren Biegezugfähigkeit der Gneise. Die Abriebfestigkeit eines Gneises wird dabei immer vom Quarzgehalt (13 % bis 44 % je nach Sorte) bestimmt und kann unterschiedlich sein. Die meist vorhandene Paralleltextur macht Gneise gut spaltbar.

Viele Orthogneise sind als Natursteine sehr geschätzt, etwa der „Juparana“ aus Brasilien oder der „Mitternachtsblau“ aus Indien. Aus Deutschland stammt der gut bekannte „Steinbacher Augengneis“, der ebenfalls ein Orthogneis ist.

Fazit

Jeder Orthogneis stellt im Grunde ein Gestein dar, dass schon nahezu seit dem Anbeginn der modernen Erde auf unserem Planeten existiert, wenn auch in mehrfach umgewandelter Form. Das Ausgangsmaterial ist dennoch nahezu so alt wie unser Planet selbst – was ziemlich beeindruckend ist, wenn man einmal beim Anblick des Natursteins darüber nachdenkt.

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