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Magmatische Gesteine kann man vereinfacht nach ihrer Abkühlungsgeschichte und ihrem geologischen Vorkommen einteilen. Bei langsamer Abkühlung eines Magmas innerhalb der Erdkruste können große Kristalle wachsen; diese grobkörnigen Gesteine nennt man Plutonite (Abb. 3.3). Die meisten Plutonite in der kontinentalen Kruste sind granitischer bis granodioritischer Zusammensetzung. Magmen, die bis dicht unter die Erdoberfläche dringen, erstarren schneller; diese feinkörnigeren Gesteine nennt man Subvulkanite.

Eine an der Erdoberfläche eruptierte Lava kühlt schnell ab (Abb. 3.4). Die Grundmasse dieser vulkanischen Gesteine ist daher feinkörnig oder sogar glasig. Erst unter dem Mikroskop kann man die einzelnen Bestandteile genauer voneinander unterscheiden und analysieren. Während die plutonischen Gesteine leicht anhand ihrer unterschiedlichen Mineralverhältnisse unterteilt werden können, lassen sich die vulkanischen Gesteine am besten anhand ihrer chemischen Zusammensetzung klassifizieren (Abb. 3.1). Ganz grob kann man sie in (a) dunkle, mafische, sogenannte primitive – im weitesten Sinne basaltische – Vulkanite, (b) hellere, intermediäre – wie den Andesit – und (c) helle, hochdifferenzierte, felsische – manchmal unglücklicherweise „sauer“ genannte – Gesteine, wie den Rhyolith oder den Phonolith, unterteilen. Phonolithe z.B. stellen in Intraplattenvulkanfeldern wie der Eifel (Laacher-See-Phonolith) oder Gran Canaria (Abb. 6.22) häufig Endprodukte der magmatischen Differentiation (d.h. der chemischenEntwicklung von Magmen) dar und haben SiO₂-Gehalte um 55 %, ähnlich wie die basaltischen Andesite in Subduktionszonenvulkanen. Der hohe Grad der Differentiation zeigt sich in den Phonolithen an den extrem hohen Gehalten an Al₂O₃, Alkalien und inkompatiblen, d.h. in der Schmelze konzentrierten Spurenelementen, wie Zr, Nb, La, Th u.a.

Abb 3.2: Dünnschliffphoto eines Plagioklaskristalls aus einer im Februar 1976 eruptierten andesitischen Asche des Vulkans Mt. Augustine (Alaska). Im polarisierten Licht zeigen sich Zonen unterschiedlichen Kalziumgehaltes. Diese kompositionellen Zonierungen spiegeln Änderungen in den physikochemischen Bedingungen in der Magmakammer wider, z.B. Zunahme des H₂O-Druckes, der zur Änderung der Zusammensetzung führt, H₂O-Abnahme wie kleinere Eruptionen usw. Die Einschlüsse werden in Abb. 3.18 (dort gleiche Kristalle im nicht-polarisierten Licht) beschrieben. Durchmesser des Kristalls 1 cm.

Unter den basaltischen Ausgangsmagmen unterscheidet man zwei Grundtypen: Die erste Gruppe ist die der tholeiitischen oder subalkalischen, K-, P-, Ti-, Rb-, Zr-, Nb-, U- und Th-armen Basaltmagmen, die für die Ozeankruste, Flutbasaltfelder, einige Inselbögen und besonders produktive Vulkaninseln, wie Hawaii und Island, typisch sind. Die zweite Gruppe ist die der Alkalibasalte, d.h. an K und Na reichen, aber an SiO₂ armen, für Kontinente und die meisten Ozeaninseln charakteristischen Basalte.

Aus den Basaltmagmen entwickeln sich die intermediären und höher differenzierten Magmen. Allerdings entstehen viele granitische Magmen (chemisch identisch zu Rhyolith) vorwiegend durch partielle Krustenaufschmelzung. Um die komplexen Entstehungsprozesse der Ausgangsmagmen besser verstehen zu können, muß zunächst der Aufbau der Erde betrachtet werden.