Gneis

Gneis, in der Gesteinskunde unter den kristallinen Schiefern derjenige, der in seiner mineralischen Zusammensetzung dem Granit entspricht, also wesentlich aus Feldspat, Quarz und Glimmer oder Hornblende besteht.

Was den Gneis vom Granit unterscheidet, ist die parallele Anordnung seiner Gemengteile im Gegensatz zu der regellos körnigen Struktur der Granite. Der Feldspat, zumeist Kalifeldspat, nur untergeordnet Natronfeldspat, ist mit dem Quarz meist regellos verwachsen. Dagegen lagern sich die Glimmerblättchen alle einander parallel und erzeugen so eine Parallelstruktur und eine Art Schichtung oder Schieferung. Das Gestein spaltet gut in der Richtung der Parallelstruktur. Eine plattige, nicht schiefrige Ausbildung des Gneises wird dann hervorgebracht, wenn der Glimmer in einzelnen Lagen angehäuft und nicht gleichmäßig zerstreut in mittel- bis feinkörnigen Gneisen auftritt. Der Fall, daß alle drei Hauptgemengteile in parallelen Lagen auftreten, ist seltener, nach Glimmer neigt noch Quarz am meisten dazu. Bei den sogenannten gestreckten Gneisen erscheinen alle Gemengteile in einer Richtung mehr oder minder gestreckt. Man führt diese Struktur zum Teil auf mechanische Veränderungen, Druck und Quetschung, zurück. Die Gemengteile haben in manchen Fällen deutliche Kristallbegrenzung, besonders der Quarz. Dieser ist meist farblos oder weiß. Granophyrische oder pegmatitische Verwachsung mit Feldspat ist bei den rein körnigen Lagen im Gneis häufig. Der Feldspat steht meist milchig trüb oder blaßgelb, blaßgrünlich oder -rötlich aus. Die verschiedenen Arten desselben kommen vielfach nebeneinander im nämlichen Gestein vor. Treten einzelne Feldspate in Linsenform und schuppig umlagert von Glimmer in außergewöhnlicher Größe hervor, so nennt man solche Feldspatlinsen »Augen«, und die Gneise Augengneise. Als Glimmer tritt sowohl Muskovit als Biotit auf, oft beide nebeneinander. Ist im Gneis kein Glimmer, aber Hornblende vorhanden, so tritt die parallele Struktur oft kaum hervor und nur durch den Wechsel an hornblendereichen und -armen Lagen verrät sich die Schiefernatur. Neben diesen wesentlichen Mineralien enthalten die Gneise oft noch Granat, Zirkon, Titanit, Magneteisen u.s.w. Graphit stellt sich zuweilen an Stelle des Glimmers ein und erzeugt Graphitgneis. Was die Korngröße der Gemengteile angeht, so ist ein mittleres Korn die Regel. Erreichen die Gemengteile außergewöhnliche Größe, so spricht man von Riesengneis. Die Mengenverhältnisse der einzelnen Gemengteile schwanken in den verschiedenen Lagen, und dieser Wechsel durch Anreicherung bald des Quarzes, bald des Feldspates oder Glimmers läßt den Gneis auf dem Querbruch vielfach gestreift oder gebändert erscheinen. Insbesondere dunkler Glimmer erzeugt in den Farben des Gesteins großen Wechsel. Eine Art porphyrischen Gefüges wird dadurch hervorgebracht, daß einzelne Gemengteile, besonders der Feldspat, in größeren Kristallen gewissermaßen als Einsprenglinge erscheinen. Viele Gneise sind gefaltet, gebogen und gewunden, was sich besonders im Querbruch durch die Lage der glimmerreichen Schichten erkennen läßt.

[583] Man teilt die Gneise nach den wichtigsten oder charakteristischsten Gemengteilen ein. Glimmergneis und hier wieder Muskovit- und Biotitgneis führen neben Feldspat und Quarz noch Muskovit oder Biotit oder beide. Hornblendegneis, auch Dioritgneis, enthält neben Feldspat und Quarz noch Hornblende, zuweilen auch noch Glimmer. Tritt Granat zahlreich auf, so spricht man von Granatgneis u.s.w. Als Kinzigit wird ein quarzarmer, an Granat reicher Gneis bezeichnet. Die Gneise bilden die ältesten Gesteine der Erde; sie werden von keinerlei andern Gesteinen unterlagert. Die tiefsten Lagen haben meist eine richtungslos körnige, seltener eine schiefrige Struktur und werden als Fundamentalgneise bezeichnet. Man hat die Gneise vielfach und mit vielem Recht als das ursprüngliche und erste Erstarrungsprodukt der Erde angesehen. Eine zweite Anschauung geht dahin, gewisse Gneise als nachträglich mechanisch veränderte, d.h. geschieferte und geschichtete Eruptivgesteine ähnlicher mineralischer Zusammensetzung zu betrachten, also z.B. von Graniten (Dynamometamorphismus). Auch als chemische Absätze aus dem Urmeer, unter hohem Druck und hoher Temperatur gebildet, werden Gneise von einigen Forschern aufgefaßt. Endlich wurden sie auch für ursprünglich klastische Gesteine gehalten, die später durch den Druck der auflagernden Schichten und hohe Temperatur in kristalline Gesteine umgewandelt und umgelagert wurden. Der Gneis bildet den Kern aller unsrer höchsten Gebirge und besitzt eine außerordentliche Verbreitung in denselben (Alpen, Karpathen, Sudeten, Erzgebirge, Böhmerwald, Thüringerwald, Odenwald, Schwarzwald u.s.w.).

Die Verwitterung und Zersetzung der Gneise beginnt entweder von den Spalten und Klüften aus oder sie hebt in den an Glimmer sehr reichen Lagen an, die zuerst einer Auflockerung unterliegen. Der weitere Verlauf liefert einen an Quarzsand reichen fruchtbaren, oft tiefgründigen Lehm, dessen Ton aus der Umwandlung des Feldspates hervorgeht. Der Kaliglimmer (Muskovit) widersteht der Zersetzung sehr lange, der dunkle Biotit dagegen unterliegt in der Regel noch früher als der Feldspat der Verwitterung. Aus ihm scheidet sich das Eisen als Hydroxyd aus; er wird gebleicht und geht in grüne chloritische Faseraggregate über, die wieder weggeführt werden. Natürlich widerstehen glimmerarme Gneise, auch Hornblendegneise, länger der Verwitterung als glimmerreiche. – Die Verwendung des Gneises ist eine sehr mannigfaltige. Aber nur die nicht glimmerreichen Partien und Lagen sind zu Bauzwecken brauchbar. Die wesentlich aus Quarz, Feldspat und aus Hornblende bestehenden Gneise können wie Granit zu allen Hoch- und Straßenbauzwecken (rauhe und behauene Werksteine, Stufen, Sockel für Denkmäler, Damm- und Uferbauten, Pflastersteine, für Beschotterung) verwendet werden. Die dünnste Lage von Glimmer, besonders von dunkelm Biotit, veranlaßt aber eine Spaltung und den Zerfall. Die Gesteine lassen sich auch wegen der nahe beieinander liegenden Härtegrade des Feldspates (6) und Quarzes (7) leicht polieren. In bezug auf Festigkeit stehen die hornblendereichen Gneise nicht hinter den glimmerarmen zurück, sondern überbieten diese noch. Die Festigkeit ist natürlich in der Richtung der Schichtung und Glimmerlage geringer als senkrecht zu denselben. Hornblendegneise von Bensheim im Odenwald besitzen eine mittlere Druckfestigkeit von 2600 kg pro 1 qcm im 6 cm-Würfel. Spez. Gew. 2,5–2,7.

Literatur: Kalkowsky, E., Elemente der Lithologie, Heidelberg 1886; Zirkel, F., Lehrbuch d. Petrographie, Bd. 3, Leipzig 1894; Grubenmann, Die kristallinen Schiefer, Berlin 1904.

Leppla.