Lagergang (Sill)

Ein Lagergang (Sill) ist ein klassisches Beispiel für eine konkordante magmatische Intrusion. Im Gegensatz zu Gängen (Dikes), die Gesteinsschichten vertikal durchschneiden, zwängen sich Lagergänge zwischen horizontale Schichten aus Sedimentgestein oder vulkanischen Betten. Ihr Name leitet sich von den in der Konstruktion verwendeten Schwellen (Sills) ab, die Fenster oder Türen stützen, was ihre horizontale Ausrichtung widerspiegelt.

Mechanik der Entstehung

Lagergänge bilden sich in flachen Krustenumgebungen, wo der Magmadruck das vertikale Gewicht des darüberliegenden Gesteins (Deckgebirge) übersteigt.

1. Magmaiiektion: Magma steigt durch einen vertikalen Fördergang auf, bis es auf eine Barriere trifft – oft eine harte Gesteinsschicht oder eine Änderung der Gesteinsdichte.
2. Laterale Ausbreitung: Anstatt durchzubrechen, nimmt das Magma den Weg des geringsten Widerstands und breitet sich seitwärts entlang der Schichtfuge aus.
3. Anheben des Daches: Der hydraulische Druck des Magmas hebt die darüberliegenden Gesteinsschichten tatsächlich an, um Platz zu schaffen. Dies verdickt die Kruste effektiv.

Identifizierung von Lagergängen im Feld

Einen Lagergang von einem erstarrten Lavastrom zu unterscheiden, kann schwierig sein, da beide horizontale Schichten aus magmatischem Gestein sind. Geologen suchen nach spezifischen Hinweisen:

• Kontaktmetamorphose: Ein Lagergang erhitzt das Gestein sowohl oberhalb als auch unterhalb. Dies erzeugt eine Zone der Kontaktmetamorphose (“Backen”) auf beiden Seiten. Ein Oberflächenlavastrom verbrennt nur den Boden unter sich.
• Abkühlungsränder: Die Ränder eines Lagergangs kühlen schneller gegen das kalte Nebengestein ab und bilden feinkörnige “Chill Zones” sowohl am oberen als auch am unteren Kontakt.
• Einschlüsse: Lagergänge können Fragmente (Xenolithe) der darüberliegenden Gesteinsschicht enthalten, die während der Intrusion abgerissen wurden.

Komplexe Geometrien

Während idealisierte Lagergänge flache Platten sind, ist die Realität komplexer:

• Transgressive Lagergänge: Diese bleiben nicht in einer Schicht, sondern “stufen” nach oben oder unten in benachbarte Schichten und erzeugen ein Treppenmuster.
• Lakkolithen: Wenn das Magma viskos ist und sich schnell ansammelt, drückt es das darüberliegende Gestein in eine Kuppel- oder Pilzform und bildet eine verwandte Struktur, die Lakkolith genannt wird.

Geologische und Wirtschaftliche Bedeutung

Lagergänge spielen eine überraschende Rolle in der Ressourcen-Geologie.

• Magmatische Differenziation: In sehr dicken Lagergängen ist die Abkühlung langsam genug, damit sich Kristalle durch Schwerkraft absetzen können. Schwere Mineralien wie Olivin sinken auf den Boden, während leichtere Mineralien schwimmen. Dieser Prozess kann wertvolle Metalle konzentrieren.
• Kohlenwasserstoff-Fallen: Lagergänge, die in Sedimentbecken eindringen, können als undurchlässige Abdichtungen (“Deckgesteine”) fungieren, die Öl und Erdgas unter sich einschließen. Wenn das Magma jedoch zu heiß ist, kann es das Öl zu Graphit oder Gas “verkochen”.

Berühmte Beispiele

• The Palisades Sill (USA): Eine massive, 200 Millionen Jahre alte Formation, die als steile Klippen entlang des Hudson River in New York und New Jersey sichtbar ist. Sie ist ein klassisches Naturlabor zur Untersuchung der Kristallabsetzung.
• The Whin Sill (UK): Eine langlebige Dolerit-Intrusion in Nordengland. Ihre Härte machte sie zu einem idealen strategischen Fundament für Teile des Hadrianwalls und Bamburgh Castle.
• Ferrar Dolerites (Antarktis): Teil eines massiven magmatischen Ereignisses im Zusammenhang mit dem Auseinanderbrechen des Superkontinents Gondwana.