Geologie und Meteorologie: Gesteinszyklus, Mineraleigenschaften und Luftfronten

Der Gesteinszyklus: Entstehung und Umwandlung von Gesteinen

Der Gesteinszyklus beschreibt die ständige Umwandlung von Gesteinen auf der Erde:

1. Magmatische Gesteine: Entstehen durch Abkühlen und Kristallisation von Magma.
2. Verwitterung und Transport: An der Erdoberfläche sind diese Gesteine der Verwitterung ausgesetzt, wodurch sie zersetzt werden. Die Verwitterungsprodukte werden transportiert.
3. Sedimentgesteine: Die Ablagerungen verfestigen sich (Diagenese) zu Sedimentgesteinen.
4. Metamorphe Gesteine: Tief unter der Erde werden Sedimentgesteine unter hohen Temperaturen und dem Einfluss chemisch aktiver Lösungen in metamorphe Gesteine umgewandelt. Bei der Metamorphose schmilzt das Gestein nicht, aber die Mineralien verändern ihre Form und Zusammensetzung.
5. Neubeginn: Schmilzt das Gestein, entsteht Magma. Dessen Abkühlung führt erneut zu magmatischen Gesteinen, womit ein neuer Zyklus beginnt.

Hinweis: Der Zyklus kann in seinem Verlauf unterbrochen werden.

Physikalische Eigenschaften zur Identifizierung von Mineralien

Farbe und Strichfarbe

Die Strichfarbe wird bestimmt, indem das Mineral über eine unglasierte Porzellanplatte gerieben wird. Der dabei entstehende Streifen zeigt oft die wahre Farbe des Minerals, unabhängig von äußeren Verfärbungen.

Glanz (Lüster)

Der Glanz beschreibt das Reflexionsvermögen der Mineraloberfläche bei Lichteinfall. Er kann metallisch, glasig, matt oder andersartig sein.

Lichtdurchlässigkeit

Diese Eigenschaft beschreibt, wie leicht Licht das Mineral durchdringen kann. Man unterscheidet vier Typen: klar (durchsichtig), halbtransparent, durchscheinend und undurchsichtig.

Thermolumineszenz

Die Eigenschaft, bei Erhitzung auf verschiedene Temperaturen Licht auszusenden.

Tribolumineszenz

Die Eigenschaft, durch mechanische Einwirkung (Reibung, Schlag oder Zermahlen zu Staub) Licht auszusenden.

Fluoreszenz

Die Eigenschaft, Licht auszusenden, wenn das Mineral ultravioletten (UV) Strahlen ausgesetzt wird.

Phosphoreszenz

Die Eigenschaft, die Lichtstrahlung fortzusetzen, nachdem die ultravioletten Strahlen entfernt wurden.

Spaltbarkeit

Die Tendenz bestimmter Mineralien, bei Schlag oder Druck entlang definierter, ebener Flächen (Spaltflächen) zu zerbrechen. Dies hängt vom inneren Zusammenhalt ab.

Wichtige Verwendungszwecke von Mineralien

• Quarz: Verwendung in Schmuck, optischen Geräten und elektronischen Geräten.
• Grafit: Einsatz als Schmiermittel, in Bleistiften und Farben.
• Halit (Steinsalz): Verwendung in Lebensmitteln und in der chemischen Produktion.
• Gips: Wichtiger Baustoff.
• Diamant: Einsatz als Schneid-, Polier- und Bohrelement sowie in Schmuck.

Der Monsun: Saisonale Windsysteme

Der Monsun ist eine regelmäßig auftretende, saisonale Änderung der Windrichtung, die oft mit heftigen Stürmen verbunden ist und typischerweise den asiatischen Kontinent betrifft.

• Wintermonsun (November bis März): Kalt und trocken. Er weht vom Festland zum Meer (Nordost-Südwest).
• Sommermonsun (ab März/April): Heiß und feucht. Er ändert die Richtung und weht vom Meer zum Festland.

Luftfronten: Zonen der Diskontinuität

Eine Luftfront entsteht, wenn zwei Luftmassen unterschiedlicher Dichte und Temperatur aufeinandertreffen. Sie bildet eine Fläche der Diskontinuität.

Kaltfront

Eine vorrückende kalte Luftmasse schiebt sich unter die wärmere Luftmasse und zwingt diese, schnell nach oben aufzusteigen.

Warmfront

Eine vorrückende warme Luftmasse gleitet langsam über die kältere Luftmasse hinweg.

Okklusionsfront

Diese Front entsteht, wenn eine Kaltfront eine Warmfront einholt. Die warme Luft wird dabei vollständig vom Boden abgehoben und liegt über den beiden kalten Luftmassen.

Sekundärmineralien (Supergene Mineralien)

Sekundärmineralien sind das Ergebnis der Veränderung (Alteration) primärer Mineralien an oder nahe der Erdoberfläche.

Akzessorische Mineralien

Akzessorische Mineralien sind Bestandteile, die nur in geringen Mengen im Gestein vorkommen und dessen Hauptcharakter nicht beeinflussen. Sind sie jedoch in ausreichender Menge vorhanden, um erwähnt zu werden, gelten sie als charakteristische akzessorische Mineralien. Ein Beispiel hierfür ist Olivin in Olivin-Basalt oder Olivin-Gabbro.

Klassifizierung Metamorpher Gesteine

• Foliiert (Geschiefert): Gesteine, die geschichtete oder schieferige Strukturen aufweisen.
• Nicht-Foliiert (Ungeschiefert): Gesteine, die diese Schieferung nicht besitzen.