Steinoberfläche

Gesteinskunde

Je nach Entstehungsart lassen sich die Gesteine in drei große Gruppen einteilen:

  1. Aus Gesteinsschmelze hervorgegangene magmatische Gesteine oder Magmatite.
  2. Durch Ablagerung und Ausfällung von abgetragenem oder gelöstem Gesteinsmaterial sowie durch biologische Aktivität ent­standene Sedimentgesteine.
  3. Sogenannte metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine), die aus den zuvor genannten Gesteinsgruppen im Kontakt mit heißen Magmen oder unter Druck- und Temperaturerhöhung entstanden sind.

Gliederung der Gesteine

  • 1. Magmatite

    Magmatite entstehen durch Kristallisation silikatischer Schmelzen (Magma). Gelegentlich kommen aber auch karbonatische, oxidische oder sulfidische Magmen in der Natur vor. Das Magma stammt entweder aus dem Erdmantel, oder entsteht im Grenzbereich der unteren Erdkruste und des oberen Erdmantels. Plutonite (Tiefengesteine) bilden sich bei einer Erstarrung innerhalb der Erdkruste. Die langsame Abkühlung bewirkt, dass die hier gebildeten Gesteine vollkommen auskristallisiert sind, was ihnen eine körnige Struktur verleiht. Die bekanntesten Vertreter der Plutonite sind Granitgesteine und Gabbrogesteine. Die Klassifizierung der Plutonite erfolgt nach dem Mineralabstand im QAPF-Doppeldiagramm nach STRECKEISEN (1976) (s. Seite 8).

    Häufig dringen aber auch die in den Magmenkammern vorhandenen Schmelzen weiter bis zur Erdoberfläche auf, kühlen daher schneller ab und erstarren wesentlich rascher als die in der Erdkruste verbliebenen. Daher weisen die daraus gebildeten Vulkanite (Ergussgesteine) meist eine feinstkristalline oder glasartige Struktur - oftmals mit Einsprenglingen (auskristallisierte, gröbere Kristalle) auf. Bekannte Vertreter der Vulkanite sind Basalte oder Rhyolithe (früher Quarzporphyre). Die Klassifizierung der Vulkanite im TAS-Diagramm nach LE MAITRE (1984) basiert auf der chemischen Zusammensetzung (s. Seite 9). Zu jedem Plutonit gibt es einen Vulkanit mit chemisch äquivalenter Zusammensetzung. So entspricht z.B. der Rhyolith dem Granit im Mineralbestand und in der Zusammensetzung. Das Gefüge ist dagegen glasig bis porphyrisch (große Kristalle in einer feinkörnigen/glasigen Grundmasse).

    Die dritte Gruppe der magmatischen Gesteine sind die hypabyssischen Gesteine (Ganggesteine), deren Bildungsbereich zwischen dem der Plutonite und Vulkanite liegt. Meistens wird die Bezeichnung des chemisch und mineralogisch entsprechenden Plutonits verwendet und mit der Vorsilbe »Mikro-« versehen (Mikrogranit, Mikrogabbro etc.).

  • 2. Sedimentgesteine

    Klastische Sedimentite (Trümmergesteine): Findet die Ab­tragung und Ablagerung von Gesteinen in Partikelform statt, spricht man von klastischen Sedimen­ten und nach deren Verfestigung von klastischen Sedimentgesteinen oder Sedimen­titen. Je nach Korngröße unterscheidet man zwischen Tonstein (Partikel < 0,002 mm), Schluffstein (0,002 – 0,063 mm), Sandstein (0,063 – 2 mm) und Konglomerat oder Brekzie (> 2 mm). Chemische Sedimentite: Gelöste Gesteinsbestandteile können unter bestimmten chemischen Bedingungen wieder ausgefällt werden (chemische Sedimentgesteine). Zu Gesteinen, die eine derartige Enstehungsgeschichte aufweisen, zählen viele Kalksteine. Biogene Sedimentite: Sedimentgesteine, die überwiegend durch biologische Prozesse (z.B. durch Entzug von gelösten Stoffen aus Wasser durch Lebewesen) gebildet wurden, werden als biogene Sedimentgesteine bezeichnet. Eine für viele Sedimentgesteine kennzeichnende Texturform ist die Schichtung.

  • 3. Metamorphe Gesteine

    Unter Gesteinsmetamorphose versteht man die Summe aller Umwandlungen, mit denen ein Gestein auf Veränderungen der physikalisch-chemischen Bedingungen (Druck und Temperatur) reagiert. Hierbei entstehen metamorphe Gesteine aus magmatischen, sedimentären oder bereits metamorphen Ausgangsgesteinen. Diese unterscheiden sich in ihrem Gefüge, ihrem Mineralbestand und bisweilen auch in der chemischen Zusammensetzung vom Ausgangsgestein. Bei besonders hohen Metamorphosegraden kann das Gestein zur teilweisen Aufschmelzung (Anatexis) gelangen.

    Bei den metamorphen Gesteinen lassen sich zwei Hauptgruppen unterscheiden:

    Kontaktmetamorphite:
    entstehen aus dem Kontakt mit Magmen unter Druck- und Temperaturerhöhung (z.B. Fruchtschiefer, Marmore u.a.).

    Regio­nalmetamorphite:
    entstehen durch ge­birgsbildende Prozesse in größeren Erdtiefen, wo sie erhöhten Drucken und Temperaturen ausgesetzt sind (z.B. Gneise, Glimmerschiefer, Tonschiefer, Migmatite, Marmore u.a.).