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Differenziation

 

 

 1) allgemein: Auseinanderentwicklung, Aufspaltung.

 

 2) Mathematik: Differenzialrechnung.

 

 3) Petrologie: Entmischungsvorgänge, durch die neue Magmen oder Gesteine sowie Erzlagerstätten entstehen. Man unterscheidet magmatische Differenziation und metamorphe Differenziation.

 

Magmatische Differenziation: a) Aufspaltung einer ursprünglich homogenen magmatischen Schmelze (Stammmagma) bei sinkenden Temperaturen infolge unterschiedlicher Dichte der darin enthaltenen Ionen, Ionenkomplexe, Moleküle, Kristallkeime u. a. Bestandteile in zwei oder mehr nichtmischbare Teilschmelzen (Liquation), v. a. durch Absinken von sulfidischen oder oxidischen Schmelzanteilen aus einer basischen Silikatschmelze; b) Trennung bereits auskristallisierter fester Bestandteile (Minerale) von dem noch schmelzflüssigen Magma (Kristallisationsdifferenziation, fraktionierte Kristallisation). Bei abnehmender Temperatur werden zunächst die kieselsäurearmen Minerale ausgeschieden, wobei die dunklen, relativ schweren Minerale (zuerst Olivin, dann Pyroxen u. a.) absinken (gravitative Kristallisationsdifferenziation; Entstehung ultrabasaltischer Tiefengesteine wie Peridotit, Dunit und Pyroxenit) und die hellen, relativ leichten Minerale (Bytownit, darauf Labradorit, Andesin u. a. Feldspäte) aufsteigen (agpaitische Differenziation); so kann die Schmelze immer kieselsäurereicher werden und können aus ihr auch intermediäre und saure Gesteine hervorgehen. Nach diesem zwischen etwa 1 300 und 650 ºC ablaufenden liquidmagnetischen Stadium sind in der verbleibenden Restschmelze die leichtflüchtigen Bestandteile stark angereichert. Wenn es nicht durch Druckentlastung an Klüften und Spalten zu Gasausbrüchen u. a. vulkanischen Erscheinungen kommt, dringen die gasreichen, sehr beweglichen Schmelzen in bereits erstarrte Gesteine ein (pegmatitisches Stadium, 650-600 ºC; Entstehung von Pegmatiten u. a. Ganggesteinen). Das bei Temperaturen von 550-400 ºC folgende pneumatolytische Stadium ist durch Abpressen besonders gasreicher Lösungen in das Nebengestein gekennzeichnet, wo es zu metasomatischen Veränderungen kommt. Unterhalb 400 ºC (hydrothermales Stadium) werden nur noch stark verdünnte wässrige Lösungen aus dem Magma in Nebengesteine abgepresst, wo Minerale in Hohlräumen oder in Reaktion mit anderen Mineralen ausgeschieden werden. In fast allen Stadien der Kristallisationsdifferenziation können Erzlagerstätten gebildet werden. Im Übrigen kann das Magma auch durch Assimilation (Einschmelzung) von Nebengestein (Syntexis) oder Mischung mit anderen Magmen (Hybridisation) beeinflusst werden.

 

Metamorphe Differenziation: durch Metamorphose bewirkte Trennung und örtliche Anreicherung von Mineralen im Gestein, und zwar entweder durch Stoffaustausch mit oder ohne Stoffzufuhr (Metablastese) oder durch Trennung der stabilen von den instabilen Komponenten bei der Aufschmelzung von Gesteinen (Anatexis, Metatexis) oder durch hydrothermale Veränderungen.