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Forschung

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Vom Auf und Ab

der Gesteine

Der Petrologe Patrick J. O Brien hielt seine Antrittsvorlesung

Den weit verbreiteten Klischeevorstellungen von einem Professor mit ordenilicher Frisur, Bart, Brille und Maßanzug entspricht Patrick J.

O Brien wahrlich nicht. Vielmehr endet sein wirrer Haarschopf in einem fast bis zum Boden reichenden Zopf, dessen Wachstumsgeschwindig­keit er zugleich nutzte, um den circa 50 Gästen seiner Antrittsvorlesung zu veranschaulichen, wie schnell etwa Gesteine pro Jahr wandern. Patrick O Brien kommt aus dem Vereinigten Königreich, hat in London studiert und in Sheffield auf dem Gebiet der Petrologie promoviert. Er habilitierte sich am Bayrischen Geoinstitut auf dem Gebiet des Hochdruck-Hochtemperatur-Gesteins im Böhmischen Massiv, und diese Tätigkeit verhalf ihm offenbar zu einer hervorragenden Beherr­schung der deutschen Sprache. Das Thema seiner Antrittsvorlesung lautete„Gebirgsbildung in Stein geschrieben— Augenzeuge Eklogite“.

Das Metier O Briens ist die Welt der Steine.

Portal 7-9/02

— atürlich wussten fachfremde Zuhörer zunächst einmal nicht über Eklogite i© Bescheid. Doch verstand es der Referent in einem beachtlich anschaulichen Vortrag mit Grafiken, wunderschönen Gebirgslandschafts­aufnahmen und gewichtigen reihum gehenden Gesteinsproben den Besuchern zu erläutern, was Eklogite sind und wieso sie als„Augenzeugen“ Einblicke in Gebirgsbildungsprozesse geben

können, die den Geologen ansonsten verborgen blieben. O’Brien kennzeichnete die Eklogite als „metamorphe“ oder Umwandlungsgesteine. Sie entstehen aus den chemisch und strukturell eigentlich recht stabilen, dem Sammler bekann­ten Oberflächenmineralien wie Basalt, Gabbro, Feldspat, Augit oder Olivin, wenn diese extrem starkem Druck oder/und extrem hohen Tempe­raturen ausgesetzt werden, zum Beispiel schon in 20 Kilometer. Tiefe der Erdkruste. Unter Druckbedingungen von 15 Kilobar und Tempe­

raturen von 1000 Grad Celsius verändern sich Oberflächenmineralien chemisch und kristalli­sieren auch um, zum Beispiel zu dem auffallend grünen Omphazit und dem roten Granat. Ein grün-rot-gemusterter schwerer Ekligit ging zur Veranschaulichung durch die Reihen. Aber woher hatte ihn der Referent? Das für 28 Millio­nen DM geschaffene tiefste Bohrloch in der Oberpfalz führt nur rund neun Kilometer in die Erdkruste hinein. Dort unten ist es nur 270 Grad heiß und der Gesteinsdruck ist nicht höher als 2,6 Kilobar. Der herumgereichte Eklogit muss also irgendwann, vielleicht vor Hunderttausen­den, vor Millionen Jahren einmal in großen tie­fen der Erdkruste gewesen sein. Doch wie kommt er dann wieder hoch?

In der spannenden Vorlesung ging es nun um Kollisionen der Erdkrusteplatten, um Wan­derungen von Ozeanplatten schräg unter Konti­nentalplatten(Subduktionen) und überhaupt um Gebirgsbildungsprozesse. Wenn Gestein inmit­ten sich auftürmender Gebirge zusammenge­presst wird, entstehen metamorphe Gesteine, also Eklogite. Zu Augenzeugen der Gebirgsbil­dung werden sie dadurch, dass sie in den Auffal­tungsprozessen langsam nach oben wandern können.

In den Alpen, im Gebiet des Nanga Parbad, in Oberfranken und sogar im Erzgebirge können Eklogite gefunden werden. Wenn man sie bei­spielsweise auf Unterschiede im Magnesiumge­halt im Kern und an den Rändern untersucht, kann man sogar herausfinden, wie heiß sie ursprünglich waren und in welcher Tiefe sie sich gebildet haben. Beim Erzgebirge kommt man auf Tiefen bis zu 170 Kilometern.

Eklogite sind Augenzeugen für noch aktive, mit aktuellen Plattenkollisionen zusammenhän­gende Gebirgsregionen. In„alten Gebieten“ wie im Fichtelgebirge oder im Erzgebirge, wo keine Aktivität mehr zu verzeichnen ist, sind sie der einzige Beweis für früheres Kollisionsgesche­hen. Das bisher höchste Alter eines Eklogiten beträgt 2,6 Milliarden Jahre. Der Volumenver­lust des Gesteins bei der Eklogitbildung kann etwa acht Prozent ausmachen.„Wir müssen Gebirgsbildungsprozesse aus Eklogiten lesen, weil wir nie in solche Tiefen kommen“, konsta­tierte Patrick O'Brien. ak

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