Gestein

Gestein – Allgemeine Informationen

Gesteine sind feste Gemische aus bestimmten Substanzen. Jedes Gestein hat eine andere Zusammensetzung. Durch diese Zusammensetzung lässt sich unter anderem die Entstehungsgeschichte des Gesteins rekonstruieren.

Gestein – Definitionen

Bevor Du Dich mit der Entstehung, dem Gesteinskreislauf und den verschiedenen Gesteinsarten beschäftigst, solltest Du Dich mit ein paar grundlegenden Begriffen vertraut machen.

Die biologischen Substanzen können etwa Überreste oder Ausscheidungen von Tieren sein.

Ein Gestein ist ein Festkörper. Das bedeutet, dass die Minerale, aus denen das Gestein besteht, auskristallisiert – also ausgehärtet – sind. Es handelt sich meistens um einen heterogenen, also uneinheitlichen Gesteinskörper, da ein Gestein meist aus mehreren verschiedenen Mineralen besteht.

Minerale sind meistens kristallin und durch geologische Prozesse wie Plattentektonik oder vulkanische Aktivitäten entstanden. Kristallin bedeutet, dass es sich bei Mineralen um deutliche Kristalle handelt. Das bedeutet, dass die Anordnung der Atome, aus denen Kristalle bestehen, sehr regelmäßig ist.

Gesteine und Minerale sind natürlich vorkommend. Sie entstehen durch Plattentektonik und vulkanische Aktivität in und unter der Erdoberfläche. Der Gesteinskreislauf, der in einem der folgenden Kapitel noch genauer erklärt wird, beschreibt die Entstehung von den verschiedenen Gesteinen.

Minerale können aber auch im Labor hergestellt werden – man nennt sie dann synthetische Minerale.

Gestein – Zusammensetzung

Gesteine setzen sich aus Mineralen zusammen, dabei handelt es sich um sogenannte gesteinsbildende Minerale. Jedes Gestein hat eine andere Zusammensetzung – das bedeutet, dass die gesteinsbildenden Minerale zu unterschiedlichen Anteilen im Gestein vorhanden sind.

Gesteinsbildendes Mineral

Es gibt über 3.500 verschiedene Minerale. Nicht alle von ihnen können aber zur Bildung von Gesteinen beitragen.

Die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale sind Silikate. Unter Silikaten versteht man Minerale, die sich aus den Elementen Silizium, Sauerstoff und Metallen zusammensetzen. Je nach Aufbau und Anzahl der Atome spricht man von verschiedenen Arten an Silikaten.

Die wichtigsten Silikate sind Quarz, Alkalifeldspat, Plagioklas, Biotit, Olivin, Hornblende und Pyroxen. Diese Minerale sind auch in sehr vielen Gesteinen aufzufinden.

Neben Silikaten gibt es aber auch andere Minerale, die an der Bildung von Gesteinen beteiligt sind. Dazu gehören unter anderem Carbonate oder Sulfate.

Gefüge, Struktur und Textur

Bei der Beschreibung eines Gesteins beschreibt man neben den Mineralen, die zu sehen sind, auch das Gefüge, die Struktur und die Textur des Gesteins.

Das Gefüge beschreibt die Anordnung und die Ausbildung der Minerale. Dabei unterscheidet man zwischen Struktur und Textur.

Minerale ordnen sich bevorzugt in bestimmten Richtungen an, das bedeutet, dass sie sich unter anderem parallel oder senkrecht zueinander anordnen. Man spricht dabei von der Orientierung der Minerale. Je nach Form und Orientierung der Minerale entsteht ein anderes Muster beziehungsweise ein anderes Gefüge.

Das Gefüge von Gesteinen kann zudem sehr unterschiedlich ausgeprägt sein.

Gesteinskreislauf

Gesteine entstehen durch einen Kreislauf – den sogenannten Gesteinskreislauf.

Der Ursprung des Gesteinskreislaufes liegt im Magmatismus im Erdinnern. Von dort wird das Magma zunächst zu einem magmatischen Gestein. Über magmatische Gesteine wirst Du in dieser Erklärung noch mehr erfahren.

Gelangt das magmatische Gestein durch vulkanische Aktivität oder plattentektonische Prozesse an die Erdoberfläche, kann es durch Bewegung oder Verwitterung in Gesteinsbruchstücke und anschließend auch in ein Sediment, also eine Ablagerung, wie Löss oder Sand zerfallen.

Aus Sedimenten entsteht durch verschiedenen Prozesse dann ein Sedimentgestein. Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um ein Gestein, dass aus Sedimenten besteht.

Gelangt Sedimentgestein oder magmatisches Gestein etwa durch plattentektonische Prozesse wieder ins Erdinnere und in tiefere Tiefen, entsteht ein metamorphes Gestein. Dabei handelt es sich um ein Umwandlungsgestein. Diese Veränderung des Gesteins erfolgt durch die Metamorphose – also Umwandlung – durch Druck- oder Temperaturänderung.

3 Gesteinsarten

Wenn man von Gesteinen spricht, unterscheidet man zwischen 3 Gesteinsarten:

• metamorphe Gesteine,
• magmatischen Gesteine und
• Sedimentgesteine

3 Gesteinsarten – Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine werden auch Magmatite genannt. Sie entstehen durch Magma – also Gesteinsschmelze – oder durch das Abkühlen dieser. Durch plattentektonische Prozesse oder vulkanische Aktivität gelangt Magma an die Erdoberfläche oder in weniger tiefere Bereiche des Erdinnern. Dort kann das Magma abkühlen und wird dadurch zu magmatischen Gesteinen.

Man unterscheidet zwischen 2 verschiedenen Arten von Magmatiten:

• Vulkaniten und
• Plutoniten

Abbildung 2: Granit und Basalt

3 Gesteinsarten – Vulkanisches Gestein

Vulkanite entstehen, wenn Magma plötzlich und schnell abkühlt. Das passiert zum Beispiel bei einem Vulkanausbruch. An der Erdoberfläche angekommen erstarrt das Magma und ein vulkanisches Gestein entsteht.

Vulkanite sind sehr feinkörnig, das bedeutet, dass die Minerale, aus dem das Gestein besteht, nicht auskristallisieren konnten. Man kann die Kristalle also nicht mit bloßem Auge erkennen.

3 Gesteinsarten – Plutonisches Gestein

Plutonische Gesteine, auch Plutonite genannt, sind grobkörnig. Das bedeutet, die Kristalle sind gut zu erkennen. Die Kristalle sind so gut zu erkennen, weil das Magma, aus dem das Gestein entsteht, nicht plötzlich und schnell abgekühlt ist, sondern langsam.

Das Magma verweilt noch im Erdinnern, jedoch gelangt es etwa durch plattentektonische Prozesse in Schichten, die näher an der Erdoberfläche und somit kühler sind. Dadurch können sich die Kristalle gut ausbilden und sind im Gestein dann sichtbar.

3 Gesteinsarten – Sedimentgesteine

Sedimentgesteine sind Gesteine, die durch den Transport, die Ablagerung und die Verfestigung von Sedimenten entstehen.

Ein Beispiel für ein Sediment ist Sand.

Sedimente werden durch Wind, Wasser oder Gletscher transportiert. Es kommt zur Ablagerung der Sedimente, wenn etwa die Energie des Transportmediums nachlässt. Die Energie wird unter anderem geringer, wenn ein Fluss weniger schnell fließt oder die Geschwindigkeit des Windes nachlässt.

Wird Druck auf eine Ansammlung von Sedimenten ausgeübt, kommt es zur Verfestigung. Ein Sedimentgestein entsteht. Dieser Druck kann etwa durch neue Sedimentablagerungen über dem ursprünglichen Sediment entstehen.

Ein markantes Merkmal von Sedimentgesteinen oder Sedimentiten ist ihr gestreiftes Aussehen. Das gestreifte Muster wird auch Schichtung genannt und entsteht durch die Ablagerung von Sedimenten übereinander.

Abbildung 3: Dolomiten

3 Gesteinsarten – Metamorphe Gesteine

Gelangt magmatisches oder sedimentäres Gestein in tiefere Tiefen, also weiter ins Erdinnere, kommt es dabei zu Druck- und Temperaturänderungen.

Diese Änderungen von Druck und Temperaturen führen dazu, dass sich das Gestein umwandelt. Es ändert seine chemische Zusammensetzung und ein neues, anderes Gestein kann entstehen.

Man spricht dann von einem Metamorphiten oder metamorphen Gestein.

Ein Beispiel für metamorphe Gesteine ist Marmor oder Schiefer.

Abbildung 4: Marmor

Gesteine – Übersicht

Hier findest Du eine Übersicht zu verschiedenen Gesteinen, die man unter anderem auch in Deutschland finden kann. Es handelt sich dabei um die bekanntesten Gesteine.