Der Leptynit (auch in der Schreibweise Leptinit) ist ein metamorphes Gestein felsischer Zusammensetzung, das zu den Gneisen gerechnet wird.
Etymologie mini|Granathaltiger Leptynit vom Col des Bagenelles in den Vogesen (Frankreich)
Das Wort Leptynit (Englisch und Französisch leptynite) leitet sich aus dem Altgriechischen λεπτός (leptós) ab. Die wörtliche Bedeutung ist „geschält, entspelzt“, im weitergehenden Sinne „dünn, mager, fein, klein, schwach“, im übertragenen Sinne „delikat, zart“ und im geologischen Kontext „feinkörnig“. Leptós entstammt seinerseits dem Verb λέπω (lépō – „ich schäle“, von λέπειν – „schälen“). λεπτὐνω (leptynô) bedeutet „ich zerkleinere, ich verdünne, ich magere ab, ich werde schlank“. Siehe auch → Lepton.
Geschichtliches Laut Louis Cordier (1868) war der Begriff Leptynit bereits im Jahr 1782 unter René Just Haüy in Gebrauch und wurde dann von ihm im Jahr 1813 formalisiert. Im selben Jahr wurde er erstmals von Alexandre Brongniart publiziert. In seiner Mineralogieabhandlung aus dem Jahr 1822 definierte dann Haüy schließlich das Gestein.
Der Gesteinsname wurde als franz. leptynite vorwiegend von französischen Geologen verwendet. Der Begriff erfuhr dann im Jahr 1961 eine Ausdehnung auf sämtliche hell gefärbten, Quarz-Feldspat-führenden Metamorphite.
Im englischsprachigfen Raum wird ebenfalls der Begriff leptynite verwendet und allgemein auf metafelsic rocks (metafelsische Gesteine) erweitert.
Im deutschsprachigen Raum war nach G. Mathe (1985) der Begriff Leptinit (=Leptynit) ein altes Synonym für Granulit. Leptinit hat aber im Laufe der Zeit einen Bedeutungswandel zu granulitähnlicher Gneis, zu mafitarmer Gneis und zu heller, feinkörniger Gneis durchgemacht. Im Schwarzwald waren seit A. Sauer (1894, 1895) feinkörnige, leukokrate, nahezu glimmerfreie, Granat führende Quarz-Feldspat-Metamorphite als echte Granulite bezeichnet worden. C. Marcks (1977) führte für diese Schwarzwälder Gesteine den Begriff Leptinit ein, da in ihnen die Granulit-Fazies nicht zu belegen sei. Weitere Freiburger Geowissenschaftler (z. B. I. Lämmlin 1981, Wolfhard Wimmenauer und R. Stenger 1983, sowie Wolfhard Wimmenauer 1984) belegten danach ebenfalls feinkörnige, leukokrate, glimmerarme Metamorphite mit dem Namen Leptinit.
Schließlich wurde jedoch im Jahr 2004 von der Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks (SCMR) die Empfehlung ausgesprochen, den Terminus Leptynit aufgrund der schwierigen Abtrennung von Granuliten ganz fallen zu lassen. Für helle, SiO2-reiche Metamorphite, die aus vulkanischen Ausgangsgesteinen (saure Metavulkanite) hervorgegangen sind, wurde in Skandinavien die Bezeichnung Leptit verwendet. Der Begriff Leptit sollte aber ebenfalls nicht mehr verwendet werden. Auch Leptitgneis gilt jetzt als obsolet.
Dennoch wird der Begriff Leptynite international nach wie vor benutzt.
Petrologie Beschreibung Leptynite sind fein- bis kleinkörnige (daher der Name) Gneise mit betont lagiger oder streifiger Paralleltextur und eher dünnplattigem Bruch. Sie entstehen ab dem mesozonalen, mittleren Metamorphosegrad (engl. medium grade). Leptynite sind meist saure, quarz- und feldspatreiche Gesteine, die aber auch durchaus einen mafitreicheren Charakter annehmen können.
Mineralogische Zusammensetzung Leptynite sind helle (leukokrate), oft graue Gesteine und bestehen vorwiegend aus Alkalifeldspat und/oder auch Plagioklas (Oligoklas), bereits weniger an Quarz und noch weniger an hydratisierten Glimmermineralien. Die Feldspäte erreichen bis zu 60 Volumenprozent, Quarz bis zu 40 Volumenprozent. Bei den Glimmern kann Biotit immerhin bis zu 10 Volumenprozent einnehmen, primärer Muskowit ist hingegen weitaus seltener. Sehr selten erscheint auch Lepidomelan. Metamorphe Bildungen sind Granat, Turmalin, Spinell, Cordierit, Sillimanit und Amphibole (z. B. Hornblende und Ferrohastingsit). Die Mengenverhältnisse der Haupt- und Nebenkomponenten variieren in Abhängigkeit vom Ausgangsmaterial.
Als Akzessorien erscheinen Zirkon, Apatit, Allanit, Titanit, die Erzminerale Ilmenit und Magnetit und andere.
Bedeutend ist das gelegentliche Auftreten von Myrmekit, der sich an den von Mikroklin umgebenen Rändern des Oligoklas ausbreitet. Dies weist auf eine Metasomatose des Gesteins hin.
Chemische Zusammensetzung Hierzu die folgenden geochemische Analysen:
Die ersten drei Analysen stammen aus der Unteren Gneisdecke des Limousins, die vier folgenden von der Nordrach-Leptynit-Formation des Schwarzwalds, die letzten drei aus den Khondaliten des Nordchinakratons (NCC).
OxidGew. % Lept. Augengn. Lept. 1 Lept. 2 Lept. Bio (+) Lept. Bio (+) Lept. Bio (−) Lept. Bio (−) Grt Lept. NCC Hbl-Plag Lept. NCC Fels. Lept. NCC SiO2 74,68 77,69 73,60 73,24 74,59 75,42 76,89 74,23 71,60 77,18 TiO2 0,20 0,11 0,05 0,25 0,14 0,09 0,09 0,09 0,46 0,07 Al2O3 13,45 11,70 14,60 13,94 13,44 13,43 12,79 13,84 12,56 11,81 Fe2O3 1,91 tot 1,57 tot 1,03 tot 2,43 tot 1,92 tot 1,54 tot 1,16 tot 1,58 5,41 4,27 FeO MnO 0,03 0,11 0,07 0,04 0,03 0,06 O,08 0,14 0,11 0,07 MgO 0,35 0,11 0,09 0,44 0,33 0,23 0,19 0,46 0,68 0,43 CaO 0,75 0,22 0,34 0,74 1,26 0,53 0,77 1,85 1,81 1,28 Na2O 2,67 2,55 4,00 3,70 2,97 4,19 2,70 2,78 2,53 3,72 K2O 5,37 4,08 4,30 3,78 4,08 3,72 4,39 4,33 3,93 0,34 P2O5 0,11 0,07 0,05 0,04 0,28 0,37 0,25 H2O− 0,00 H2O+ 0,78 1,30 1,53 1,19 0,73 0,73 0,46 0,46 0,53 0,38
Leptynite schwanken in ihrem SiO2-Gehalt zwischen 71,6 und 77,7 Gewichtsprozent – sie sind somit eindeutig saure Gesteine. Ihr Gehalt an MgO und CaO ist sehr niedrig, ebenso ihr totaler Gehalt an Eisenoxiden. Relativ hoch ist jedoch der K2O-Gehalt. Die Alkalimetalle (K und Na) schwanken zwischen 4,1 und 8,3 Gewichtsprozent.
Gefüge mini|Mittel- bis grobkörniger Leptynit vom Tuquet de la Garde östlich von Châlus mit isoklinalem Faltenbau (Formation λ3-4b, h)
Leptynite zeigen als kristalloblastische Struktur ein charakteristisches, granoblastisches Gneisgefüge und meist auch eine deutliche Foliation, die verfaltet sein kann. Die Glimmer sind mehr oder weniger vollkommen in die Schieferungsebene eingeregelt. Der Quarz bildet gelegentlich lange linsenförmige Aggregate, die an die Quarzscheiben der Granulite erinnern.
Unterscheidung Es wird zwischen Paraleptyniten und Ortholeptyniten unterschieden. Paraleptynite sind sedimentären Ursprungs und beispielsweise aus Arkosen hervorgegangen. Ortholeptynite sind vulkanischen Ursprungs und stellen meist ehemalige Rhyolithe, Rhyodazite, Dazite, Trachyte und Pantellerite sowie deren jeweilige Verwitterungsprodukte dar. Ortholeptynite können auch aus Ignimbriten hervorgegangen sein.
Metamorphose mini|Augengneis der basalen, leptynitischen Fazies OCλ3 der Unteren Gneisdecke am Le Grand Puyconnieux nördlich von Dournazac
Leptynite sind regionalmetamorphe Gesteine, die hohen Temperaturen und mittleren bis hohen Drucken ausgesetzt waren. Sie sind vor allem mit Gesteinen der Granulit-Fazies assoziiert.
Im Gegensatz zu den wasserfreien und blastomylonitischen Granuliten sind die felsischen, quarz-feldspat-reichen Leptynite nicht an den katazonalen Hochdruck- und Ultrahochdruckbereich (engl. high-grade und ultra high-grade) gebunden, sie können somit einen beträchtlichen Krustenbereich überdecken. Die Grannulite hingegen sammeln sich in der Unterkruste, sind aber petrologisch oftmals weniger homogen. So können Granulite einerseits leptynitisch auftreten (als Beispiel sei der so gennnte Weißstein im Sächsischen Granulitgebirge genannt), und andererseits durchaus auch dunkler und mafischer als Charnockite (mit Orthopyroxen) erscheinen.
Vorkommen Als regionalmetamorphe Gesteine finden sich Leptynite in der kontinentalen Kruste im Mittel- bis Unterkrustenbereich. Sie treten auf allen Kontinenten auf.
Viele Beispiele stammen aus dem Variszikum – insbesondere aus Frankreich aus der Unteren und Oberen Gneisdecke des Massif Central, aus den Unteren Migmatitgneisen des Massif des Maures im Grundgebirge der Provence, aus dem Armorikanischen Massiv der Bretagne oder aus dem Variszikum der Vogesen. In der Tulle-Antiklinale sind mehrere Leptynite bekannt – beispielsweise der Albussac-Leptynit, der Aubazine-Leptynit und der Vergonzac-Leptynit. Letzterer bildet Teil eines Leptyno-Amphibolit-Komplexes, den CLA von Vergonzac-Tulle.
In Deutschland sind anzuführen das Erzgebirge und der Bayerische Wald (Vorkommen Hacklberg in Passau). Ähnlich wie in der Unteren Gneisdecke des Zentralmassivs finden sich sehr viele Leptynitvorkommen im Schwarzwald. Bestes Beispiel ist die Nordrach-Leptinit-Formation (Formation gNL), die zur Mittelschwarzwald-Randgneis-Gruppe gehört. Leptynite erscheinen auch im Schapbachgneis, in der Steinach-Formation, ferner in der Bad-Peterstal-Einheit, im Randgranit in Nebengesteinen sowie in der Zone Sulzburg-Vöhrenbach. Im Südschwarzhald treten Leptynite bei Todtmoos in Erscheinung.
In Tschechien sei auf die Fundstätten Bohouňovice und auf den Chlum (Holm, 962 m) bei Kašperské Hory hingewiesen. Leptynitvorkommen gibt es auch in den Westlichen Sudeten am Ostrand des Riesengebirges (Tschechisch Krkonoše bzw. Polnisch Karkonosze) in Tschechien und in Polen. Fundeinheit ist die Kowary-Czarnów-Einheit mit den Fundorten Janowice Stare und Horní Maršov. Diese Leptynite wurden mit 493 bis 507 Millionen Jahre datiert (Endkambrium bis Anfang Ordovizium).
In Spanien treten Leptynite im Cabo-Ortegal-Komplex in Galizien innerhalb der Bacariza-Formation auf.
In Schweden sind die hier als Leptite bezeichneten Vorkommen bekannt. Sie treten in den Svekofenniden auf und erscheinen beispielsweise westlich von Stockholm am Mälar- und am Hjälmarsee.
Bekannt sind Leptynite auch in der Antarktis, in Nordafrika (Algerien, Benin, Burkina Faso, Kamerun), auf Madagaskar, in Südafrika und in Asien (China, Indien und Sri Lanka).
In der Ostantarktis ist die Schirmacher Range im Königin-Maud-Land als Vorkommen anzuführen. Von Südwest-Madagaskar werden Leptynite aus der Graphit-Sequenz berichtet, in welche verschiedene, zirka 660 Millionen Jahre alte Anorthosit-Massive aufgedrungen waren. In Südafrika inklusive Namibia werden Leptynite aus dem Namaqualand berichtet. Leptynitvorkommen sind sehr zahlreich in China, aber auch in Tibet. Im Nordchinakraton finden sich Leptynite im Lüliang-Gebirge in Khondaliten des Neoarchaikums. Es handelt sich hier um felsische Leptynite, oft Granat-führend, aber auch um graphitische Leptynite und um Hornblende-Plagioklas-führende Leptynite. Im Südchinakraton erscheinen Leptynite in der 2.800 bis 2.650 Millionen Jahre alten, neoproterozoischen Yangpo-Gruppe bei Huji in Hubei. Ein weiteres Vorkommen ist der Yudongzi-Komplex, der in Shaanxi bereits im Qinling auftritt. Das Qinling-Orogen hat jedoch Affinitäten mit dem Yangtse-Block des Südchinakratons. Der Komplex gilt ebenfalls als Neoproterozoisch und wird auf älter als 2.703 Millionen Jahre eingestuft. Er enthält neben anderen Schiefern felsische Leptite und Leptynite, aber auch Amphibolite und Quarzite. Leptynite sind auch im Cathaysia-Block des Südchinakratons enthalten. Vorkommen erscheinen in der paläoproterozoischen, 2.200 bis 1.900 Millionen Jahre alten Badu-Gruppe in Zhejiang – und zwar in der basalen Tangyuang-Formation (granatführende Biotit-Plagioklas-Leptynite), darüber in der Qiantou-Formation (Biotit-Pagioklas-Leptynit und Amphibol-Plagioklas-Leptynit), Zhangyan-Formation (Biotit-Leptynit) und Siyuan-Formation (Biotit-Leptynit und Zinn-haltiger Leptit). Biotit-Leptynite und Pyroxen-(Amphibol)-Plagioklas-Leptynite treten in der ebenfalls paläoproterozoischen Tiantangshan-Gruppe im Westen Guangdongs und im Südosten Guangxis auf.