Geologie Grundlagen: Erdkruste, Mineralien und Gesteinsarten

Aufbau der Erdkruste: Zusammensetzung und Arten

Die Kruste ist die oberflächliche Schicht der Geosphäre der Erde. Sie besteht zu 98,5 % aus acht Haupt-Elementen:

• Sauerstoff
• Silizium
• Aluminium
• Eisen
• Kalzium
• Natrium
• Kalium
• Magnesium

Sie enthält auch andere chemische Elemente in geringeren Mengen.

Zwei Arten der Kruste

Kontinentale Kruste:

Ihre Dicke kann bis zu 60 km betragen. Sie besteht im Wesentlichen aus Granit.

Ozeanische Kruste:

Ihre Dicke kann bis zu 10 km betragen. Sie besteht im Wesentlichen aus Basalt.

Mineralien: Definition und Eigenschaften

Mineralien sind natürliche, anorganische, feste und kristalline Stoffe. Derzeit sind mehr als 2000 Mineralien bekannt, wovon über 500 Silikate sind.

Charakteristische Merkmale von Mineralien

• Ein Stoff ist natürlich, wenn er von der Natur gebildet wurde.
• Ein Stoff ist anorganisch, wenn er nicht hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht (d. h. nicht organischen Ursprungs ist).
• Ein Stoff ist fest (solide), wenn er eine stabile Form hat, da seine Atome fest miteinander verbunden sind und regungslos bleiben.
• Ein Material ist kristallin, wenn seine Atome nach einem regelmäßigen geometrischen Muster angeordnet sind.

Beispiele für Mineralien

Hier sind zwei Beispiele mit ihren Haupteigenschaften:

Galenit (Bleiglanz)

• Farbe: Weiß/Grau
• Glanz: Metallisch
• Spaltbarkeit: Perfekt
• Zusammensetzung: Blei

Pyrit (Katzengold)

• Farbe: Hellgelb
• Glanz: Metallisch
• Kristallform: Kubisch
• Zusammensetzung: Eisen

Gesteine: Klassifizierung und Entstehung

Gesteine sind natürliche, feste Substanzen, die durch die Verbindung von zwei oder mehr Mineralien gebildet werden. Gesteine werden wie folgt klassifiziert:

Hauptgruppen der Gesteine

• Sedimentgesteine: Sie werden durch die Verfestigung von Sedimenten gebildet.
  Beispiele: Konglomerat, Sandstein, Kalkstein, Kohle, Salz.
• Magmatische Gesteine (Magmatite): Sie entstehen durch die Abkühlung und Verfestigung von Magma.
  Beispiele: Granit, Syenit, Lava, Basalt.
• Metamorphe Gesteine: Sie entstehen durch die Umwandlung anderer Gesteine aufgrund von Hitze, Druck oder beider Faktoren gleichzeitig.
  Beispiele: Marmor, Gneis, Schiefer, Quarzit.

Verwendung von Mineralien und Bergbau

Die Industrie benötigt eine konstante Versorgung mit mineralischen Rohstoffen.

Lagerstätten und Erz

Eine Lagerstätte ist eine Ansammlung von Erz, die reich genug ist, um eine wirtschaftlich tragfähige Ausbeutung zu ermöglichen.

Das verwertete Mineral wird als Erzmineral bezeichnet, während die begleitenden, nicht verwertbaren Mineralien als Gangart (oder taubes Gestein) bezeichnet werden.

Bergbau-Technologie

Die Bergbau-Technologie dient der Erforschung, Suche und Gewinnung von Mineralien in Bergwerken oder Tagebauen.

• Untertagebau (Mine): Unterirdische Betriebe zur Gewinnung von Mineralien aus tiefen Lagerstätten.
• Tagebau: Betriebe an der Oberfläche zur Gewinnung von oberflächennahen Mineralvorkommen.

Anwendungen von Gesteinen

Gesteine finden vielfältige Anwendung:

• Energieträger: Kohle und Erdöl.
• Industrielle Verwendung: Zuschlagstoffe (Aggregate) für den Bau und die Herstellung von Betonelementen, Bindemittel für die Bauindustrie sowie Rohstoffe für die Herstellung von Glas und Keramik.