Joachim Adolphi

Struktur als Protokoll des Werdens


2.5.1.3 Verkieselung der Umgebung von Lithophysen

Betrachtet man die begehrten Lithophysen-Achate, so fällt im allgemeinen auf, dass sie offenbar deshalb im Geröll der Flüsse oder in der Verwitterungsschicht der Erdoberfläche „überlebt“ haben, weil sie härter sind als ihre Umgebung. Sieht man noch genauer hin, so fällt außerdem auf, dass diejenigen, an denen noch ein Teil des umgebenden Gesteins hängt, von einer verkieselten Schicht umgeben sind, deren Kieselsäure-Anteil mit der Entfernung vom Achatkern abnimmt. Erst dort, wo das Gestein weich genug ist, löst es sich von der Umgebung (zum Beispiel durch Hangrutschung oder beim Baggern). Im Schliffbild ist das besonders gut bei den Stücken von Sankt Egidien zu erkennen.


Das wirft eine substantielle Frage auf:

Sollte das kein nachträglicher Kieselsäure-Verarmungs-Effekt von außen her sein (nachdem die Knolle aus ihrer „natürlichen“ Bildungs-Umgebung herausgelöst worden ist), so bedeutete dies, dass eine diffusive Versorgung über die gesamte Knollen-Oberfläche eine „Bergauf-Diffusion“ voraussetzen müsste, was ein Widerspruch in sich ist. Mit diesem indirekten Beweis müssen wir wieder auf die Diffusion innerhalb besonderer „Wegsamkeiten“ (Hydrogeologen-Begriff für allerdings mehr konvektive Wege!) zurückkommen, die in den bandartigen Spalten, die die Stücke von Sankt Egidien umgeben, liegen müssten.

Daraus würde man zwangsläufig schließen müssen, dass die achatisierten Gebiete einen besseren Diffusionskoeffizienten für weitere Kieselsäure haben als das Matrixgestein, so dass für letzteres der Achat immer eine Quelle für Kieselsäure darstellt und keine Senke.

Komisch, oder?

Nimmt man einen weiteren Phasen-Übergang an, nämlich den von diffusionsfreudigen Aggregaten aus mehreren Kieselsäure-Molekülen zu wasserfreiem SiO2, und nimmt man außerdem an, dass der Phasenübergang an schon vorhandene SiO2-Oberflächen gebunden ist, so sind letztere tatsächlich die Senke des An-Transport-Prozesses und die Quelle des Ab-Transport-Prozesses nach innenund nach außen.

Modelliert sieht das mit einer „Kugelschalen“-Quelle so aus:

Diffusion außen viermal so stark wie innen

Diffusion außen und innen gleich stark


Der Innen-Außen-Effekt (konkav-konvex) zeigt sich im UNterschied der beiden Diagramme, die den Konzentrationsverlauf in gleichen Zeit-Abständen zeigen. Die dünne schichtförmige Kugelschalen-Quelle hat einen Radius von 10.

Lässt man dagegen in einem leeren Innenraum eine feste Phase wachsen, ist deren Dickenzuwachs im „Mittelteil“ von konstanter Geschwindigkeit, wie oben schon festgestellt.

Schichtwachstum im Inneren und Verkieselungs-Anreicherung im Äußeren der Lithophyse

Prüft man einmal die gleichzeitige Diffusion mehrerer Stoffe ohne einschränkende Wechselwirkung, so sind beliebige Überlagerungen möglich:

Im zweiten Bild sieht man, dass das Modell verfeinert werden muss, wenn überall 100 % Volumenausfüllung vorausgesetzt werden soll.

(kommt bald)

Geht man also von jederzeit vollkommener Raumausfüllung aus, muss es ja tatsächlich (mindestens) einen zweiten Transportprozess in Gegenrichtung geben. Unter den geometrischen Bedingungen eines sphärischen 3-D-Prozesses können somit von innen nach außen abfallende SiO2-Konzentrationen im Muttergestein entstehen. Außerdem sind Achatbildung und Pseudomorphosen-Bildung transportmäßig näher aneinander gerückt, was nicht unsympathisch wirkt.

 

(Siehe dazu auch dort!)

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