GEHLKEN, P.-L. (1991):
Paragonit und Pyrophyllit in pelitischen Gesteinen der Rheinischen Geosynklinale in Beziehung zum sauren (keratophyrischen) Vulkanismus.


In niedrig metamorphen, albitfreien Tonschiefern des Ordoviziums, Unterdevons und der Eifelstufe treten reine Al-Illite (Al/Si-Atomverhältnis von ca. 1) in Paragenese mit Paragonit und z.T. Pyrophyllit auf (FLEHMIG & GEHLKEN 1983). Die Na2O-Gehalte sind in diesen Peliten nicht in den Muskowit/Illitphasen selbst, sondern in den Paragonitkomponenten, die größtenteils als unregelmäßige bis regelmäßige Wechsellagerungen zwischen Muskowit/Illit und Paragonit, seltener als separate Einzelphasen vorliegen, gebunden. Dies spricht gegen eine Herkunft der Al-reichen Gesteine aus höhermetamorphen Abtragungsgebieten.

Das verstärkte Vorkommen der Al-reichen Pelite in Zonen, die durch saure vulkanische Aktivität geprägt sind (Sauerland), deutet vielmehr auf Einflüsse, die im Zusammenhang mit diesen magmatischen Ereignissen stehen, hin.

Als einzige Stofflieferanten solch Al-reicher Sedimente kommen im Altpaläozoikum und im Devon die Keratophyre, Quarzkeratophyre und keratophyrischen Tuffe, die geochemisch durch Mg-Armut und auch durch K-, Na- und z.T. Al-Reichtum gekennzeichnet sind, in Frage. Auch die Nickelgehalte, die in den Al-reichen Tonschiefern ebenso wie in den keratophyrischen Vulkaniten und Tuffen (< 50 ppm Ni) im Vergleich zu MgO-reicheren klastischen Sedimentgesteinen des Rhenoherzynikums (Ni > 100 ppm) äußerst niedrig sind, lassen deutlich die Einflüsse des Keratophyrvulkanismus erkennen.

Die heute in den paläozoischen Sedimentgesteinen vorliegenden Al-reichen Illite und Paragonit-Muskowit/Illit-Wechsellagerungsminerale können somit nur primär durch Rekristallisation aus den teils umgelagerten Illitphasen des keratophyrischen Tuffmaterials hervorgegangen sein. Bei jenen Illiten handelt es sich um Na/Al-reiche Phasen (IR-Absorptionsmaxima im Bereich von 531-534 cm-1) mit einer mittleren Pauschalzusammensetzung von Na0,10K0,67(H3O)0,23 (Al1,82Fe3+0,08Mg0,10) (OH)2 (Si3,10Al0,90O10). Diese Phasen, die Natrium z.T. schon in Form von Paragonit-Illit-Wechsellagerungen enthalten, erfahren vor allem im Verlauf der diagenetisch/metamorphen Entwicklung zu Al-reichen Illiten/Glimmern eine weitere Na-Anreicherung aus dem Porenwasser.

Bei der Rekristallisation der Na-haltigen Illitphasen entstehen dann im Sediment unregelmäßige, bei erhöhten Temperaturen regelmäßige Paragonit-Muskowit/Illit-Wechsellagerungen und schließlich auch reine Paragonite.

Ebenso wie die Paragonitanteile können auch die Pyrophyllitgehalte, die sich nach folgender Reaktionsgleichung
Al-Illit + Quarz Al-Muskowit + Pyrophyllit gebildet haben, nur im Zusammenhang mit dem Keratophyrvulkanismus und dem damit in den Ablagerungsraum einfließenden Al2O3-Reichtum gedeutet werden.