Gang

Ein Gang (oder Dyke) ist eine Art von Plattenintrusion, die diskordant älteres „Nebengestein“ durchschneidet. In geologischen Begriffen bedeutet diskordant, dass die Intrusion die vorhandenen Schichtflächen oder Foliation zerbricht oder durchschneidet, anstatt parallel zu ihnen zu verlaufen (was ein Sill wäre). Gänge sind fundamentale Bestandteile des Leitungssystems eines Vulkans und dienen als Kanäle, die Magma von tiefen Reservoirs an die Oberfläche transportieren.

Bildungsmechanik

Gänge entstehen durch einen Prozess, der Hydraulic Fracturing (hydraulische Rissbildung) genannt wird. Unter Druck stehendes Magma drückt gegen das umgebende Gestein, bis die Spannung die Zugfestigkeit des Gesteins übersteigt und einen Riss erzeugt. Das Magma injiziert sich dann selbst in diese Öffnung.

Dieser Prozess breitet sich selbst aus: Die Spitze des mit Magma gefüllten Risses konzentriert die Spannung, was es dem Riss ermöglicht, sich weiter auszudehnen, solange genügend Magmadruck vorhanden ist. Sobald das Magma abkühlt und erstarrt, bildet es einen tafelförmigen Gesteinskörper, der von wenigen Zentimetern bis zu Dutzenden von Metern Breite reichen und sich seitlich über Kilometer erstrecken kann.

Strukturelle Geometrie und Erosion

Da Gänge aus magmatischem Gestein (oft Basalt oder Diabas) gebildet werden, sind sie typischerweise härter und widerstandsfähiger gegen Verwitterung als die Sediment- oder Metamorphgesteine, in die sie eindringen. Über Millionen von Jahren, während das weichere Nebengestein erodiert, bleibt der Gang als prominenter, mauerartiger Rücken stehen. Diese differentielle Erosion schafft markante natürliche Barrieren in Landschaften.

Umgekehrt, wenn das Ganggestein anfälliger für chemische Verwitterung ist als das Wirtsgestein, kann es schneller erodieren und einen schmalen Graben oder eine Rinne hinterlassen.

Großräumige Systeme

Gänge treten selten isoliert auf. Sie sind oft Teil massiver geologischer Komplexe:

1. Gangschwärme: Dies sind große geologische Merkmale, die aus Hunderten oder Tausenden paralleler Gänge bestehen. Sie repräsentieren Episoden massiver Krustendehnung und Magmaerzeugung. Der Mackenzie-Gangschwarm in Kanada ist das größte bekannte Beispiel und bildet eine Fächerform von über 500 km Breite.
2. Radiale Gänge: Um einen zentralen Vulkanschlot strahlen Gänge oft wie Speichen eines Rades nach außen. Dies geschieht, weil der Druck aus der zentralen Magmakammer Spannung gleichermaßen in alle Richtungen ausübt und das umgebende Gebäude zerbricht.
3. Ringgänge: Dies sind gebogene Gänge, die einen Kreis oder eine Ellipse bilden. Sie sind mit Caldera-Einstürzen verbunden und bilden sich, wenn ein Block der Kruste in eine sich leerende Magmakammer sinkt und Magma in den kreisförmigen Bruch gepresst wird, der durch den Einsturz entstanden ist.

Bedeutung in der Vulkanologie

Das Studium alter Gänge ermöglicht es Geologen, die Spannungsfelder vergangener tektonischer Umgebungen zu rekonstruieren. Die Orientierung eines Ganges zeigt die Richtung der Krustendehnung zum Zeitpunkt seiner Bildung an – der Gang öffnet sich in Richtung der geringsten Druckspannung. Darüber hinaus sind Gänge entscheidend für Gefährdungsbeurteilungen, da sie Magma horizontal über weite Strecken transportieren können, was möglicherweise neue eruptive Spalten weit entfernt vom Hauptgipfel eines Vulkans schafft.