Deiche
Abbildung 1. Ein magmatischer Deich, der horizontale Schichten von Sedimentgestein durchschneidet, in Makhtesh Ramon, Israel
Ein Deich ist eine Gesteinsschicht, die sich in einem Bruch in einem bereits bestehenden Gesteinskörper bildet, wenn Magma in einen Riss eindringt und dann als Intrusionsschicht kristallisiert, wobei es entweder Gesteinsschichten durchschneidet oder eine ungeschichtete Gesteinsmasse durchdringt.
Ein Deich ist immer jünger als das Gestein, das ihn enthält. Deiche sind in der Regel hochwinklig bis nahezu senkrecht ausgerichtet, doch kann die nachfolgende tektonische Deformation die Schichtenfolge, durch die sich der Deich ausbreitet, so drehen, dass der Deich horizontal wird.
Gelegentlich treten Deiche in Schwärmen auf, die aus mehreren bis hunderten von Deichen bestehen, die mehr oder weniger gleichzeitig während eines einzigen Intrusionsereignisses entstanden sind. Der weltweit größte Deichschwarm ist der Mackenzie-Deichschwarm in den Northwest Territories, Kanada.
Die Deiche bilden sich oft als radiale oder konzentrische Schwärme um plutonische Intrusionen, vulkanische Hälse oder Schlote in Vulkankegeln. Letztere sind als Ringdeiche bekannt.
Die Deiche können unterschiedlich beschaffen sein und ihre Zusammensetzung kann von Diabas oder Basalt bis hin zu Granit oder Rhyolit reichen, aber global gesehen überwiegt die basaltische Zusammensetzung, die den Aufstieg riesiger Mengen von aus dem Erdmantel stammenden Magmen durch die zerklüftete Lithosphäre im Laufe der Erdgeschichte widerspiegelt. Pegmatitgänge sind extrem grobkristalline granitische Gesteine, die häufig mit Granitintrusionen oder metamorphen Abspaltungen im Spätstadium verbunden sind. Aplitgänge sind feinkörnige oder zuckerhaltige Intrusionen mit granitischer Zusammensetzung.
Abbildung 2. Ein kleiner Deich auf dem Baranof Cross-Island Trail, Alaska
Abbildung 3. Klastischer Dike (links im Notizbuch) in der Chinle-Formation im Canyonlands-Nationalpark,
Schwellen
In der Geologie ist eine Schwelle eine tafelförmige Intrusion, die zwischen ältere Schichten von Sedimentgestein, Schichten von vulkanischer Lava oder Tuff oder sogar entlang der Richtung der Schieferung in metamorphem Gestein eingedrungen ist. Der Begriff Schwelle ist gleichbedeutend mit konkordanter Intrusionsplatte. Das bedeutet, dass die Schwelle kein bereits vorhandenes Gestein durchschneidet, im Gegensatz zu Deichen, die ältere Gesteine durchschneiden. Schwellen werden durch Deiche gespeist, außer an ungewöhnlichen Orten, an denen sie sich in fast vertikalen Schichten bilden, die direkt mit einer Magmaquelle verbunden sind. Die Gesteine müssen spröde sein und brechen, damit die Ebenen entstehen, entlang derer das Magma in die übergeordneten Gesteinskörper eindringt, sei es entlang bereits bestehender Ebenen zwischen Sediment- oder Vulkanschichten oder entlang geschwächter Ebenen, die mit der Schieferung in metamorphem Gestein zusammenhängen. Diese Ebenen oder geschwächten Bereiche ermöglichen das Eindringen eines dünnen, blattartigen Magmakörpers, der parallel zu den vorhandenen Schichtebenen, konkordanten Bruchzonen oder Schieferung verläuft.
Abbildung 4. Abbildung, die den Unterschied zwischen einem Deich und einer Schwelle zeigt.
Schwellen verlaufen parallel zu Schichten (Lagen) und Schieferung im umgebenden Nebengestein. Sie können ursprünglich in horizontaler Ausrichtung liegen, obwohl tektonische Prozesse eine nachträgliche Drehung von horizontalen Schwellen in nahezu vertikale Ausrichtungen bewirken können. Schwellen können mit erstarrten Lavaströmen verwechselt werden; es gibt jedoch mehrere Unterschiede zwischen ihnen. Eingedrungene Schwellen weisen ein teilweises Aufschmelzen und eine Inkorporation des umgebenden Nebengesteins auf. An beiden Kontaktflächen des Gesteins, in das die Schwelle eingedrungen ist, sind Anzeichen für eine Erhitzung zu erkennen (Kontaktmetamorphose). Bei Lavaströmen sind diese Anzeichen nur an der Unterseite des Stroms zu erkennen. Außerdem weisen Lavaströme in der Regel Anzeichen von Blasen auf, aus denen Gase in die Atmosphäre entwichen sind. Da sich Schwellen im Allgemeinen in geringer Tiefe (bis zu mehreren Kilometern) unter der Oberfläche bilden, verhindert der Druck des darüber liegenden Gesteins, dass dies in großem Umfang oder überhaupt geschieht. Lavaströme zeigen in der Regel auch Anzeichen von Verwitterung auf ihrer Oberfläche, während Schwellen, wenn sie noch von Landgestein bedeckt sind, dies in der Regel nicht tun.
Assoziierte Erzlagerstätten
Abbildung 5. Doleritschwelle aus dem mittleren Karbon, die Schiefer und Sandsteine aus dem Unterkarbon durchschneidet, Horton Bluff, Minas Basin South Shore, Nova Scotia
Bestimmte geschichtete Intrusionen sind eine Variante von Schwellen, die oft bedeutende Erzlagerstätten enthalten. Beispiele aus dem Präkambrium sind die Bushveld-, Insizwa- und Great-Dyke-Komplexe im südlichen Afrika, der Duluth-Intrusionskomplex im Superior District und der Stillwater-Erzkomplex in den Vereinigten Staaten. Beispiele aus dem Phanerozoikum sind in der Regel kleiner und umfassen den Rùm-Peridotitkomplex in Schottland und den Skaergaard-Eruptionskomplex in Ostgrönland. Diese Intrusionen enthalten oft Konzentrationen von Gold, Platin, Chrom und anderen seltenen Elementen.