Gesteine und Mineralien in Spanien: Geologie & Relief

Gesteine und Mineralien

Einleitung in die Geologie

Es gibt viele natürlich vorkommende anorganische Stoffe unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Struktur: die Mineralien. Diese Mineralien werden in der Natur normalerweise nicht isoliert gefunden, sondern bilden in der Regel Gesteine. Die einfachste Definition für ein Gestein ist: Material, aus dem die Erdkruste besteht.

Ein sehr nützlicher und einfacher Weg, Gesteine zu klassifizieren, ist die Betrachtung der Prozesse, die zu ihrer Entstehung geführt haben. Demnach lassen sich die Gesteine nach ihrer Herkunft wie folgt einteilen:

• Magmatische Gesteine (Magmatite): Diese entstehen aus der Kristallisation einer Schmelze oder von Magma. Sie werden unterteilt in:
  • Plutonite (Intrusivgesteine): Entstehen, wenn das Magma im Inneren der Erdkruste abkühlt und erstarrt, wie beispielsweise Granit.
  • Vulkanite (Effusivgesteine): Entstehen, wenn das Magma an der Erdoberfläche erstarrt.
• Sedimentgesteine (Sedimente): Sie stammen aus der Akkumulation von Erosionsprodukten oder entstehen durch die Ausfällung aus wässrigen Lösungen.
• Metamorphe Gesteine (Metamorphite): Sie haben ihren Ursprung in der Veränderung bereits bestehender Gesteine durch die Einwirkung von hohem Druck und hoher Temperatur.

Die Wissenschaft, die sich mit der Erforschung der Erdoberflächenformen befasst, ist die Geomorphologie. Der Boden bildet sich nur sehr langsam über Gesteinsablagerungen und benötigt Tausende von Jahren, um seine Reife zu erlangen. Das Ausgangsgestein verändert dabei seine Zusammensetzung und zerfällt als Folge der Gesteinsverwitterung. An der Bodenbildung ist zudem die Zersetzung von organischen Stoffen beteiligt, die auf die Oberfläche fallen. Da dieser Mutterboden jedoch weich ist, kann er leicht abgetragen werden und verschwinden.

Gesteine und das spanische Relief

Das Fundament des spanischen Reliefs besteht aus einer Vielzahl von magmatischen, sedimentären und metamorphen Gesteinen. Einige dieser Gesteine sind durch Deformationsstrukturen geprägt, die auf zwei große Phasen der Erdgeschichte zurückzuführen sind:

• Die variszische (herzynische) Orogenese vor rund 350 Millionen Jahren (MA), deren Materialien sich heute im Nordwesten der Iberischen Halbinsel befinden.
• Die alpine Orogenese, die vor etwa 140 Millionen Jahren begann. Sie schuf neue Gebirgszüge und verursachte gleichzeitig Hebungen und Senkungen in den Überresten der alten herzynischen Gebirge, wie dem Kastilischen Scheidegebirge (Zentralsystem).

Dies erklärt auch die klassische Aufteilung des spanischen Territoriums in vier große Bereiche:

2.1 Das silikatische Spanien

Es liegt im Westen der Halbinsel und besteht hauptsächlich aus magmatischen und metamorphen Gesteinen wie Quarziten und Schiefern. Das Iberische Massiv ist die geologische Einheit, die in fünf Zonen unterteilt wird:

• Kantabrische Zone
• Westasturisch-Leonesische Zone
• Zentraliberische Zone (Galicien, die nördliche Hälfte Portugals, ein Teil von Kastilien und León sowie die Provinz Cáceres)
• Ossa-Morena-Zone (Sierra Morena in Spanien und Sierra de Ossa in Portugal)
• Südportugiesische Zone (Huelva und seine Fortsetzung im Süden Portugals)

2.2 Das kalkhaltige Spanien

Es liegt in der östlichen Hälfte der Halbinsel, wo Gesteine aus kalkhaltigen Sedimenten dominieren. Diese geologische Einheit umfasst:

• Die Pyrenäen
• Die Betische Kordillere
• Das Iberische Randgebirge (Cordillera Ibérica)
• Das Katalanische Küstengebirge (Katalanisch-Coastal Range)

2.3 Das tonige Spanien

Hier überwiegen Sedimentgesteine wie Kies, Sand und Ton (Lehm). Es handelt sich um Becken und Senken, die durch Bodensenkungen entstanden und mit Sedimenten gefüllt sind, weshalb sie heute meist horizontal gelagert sind. Man unterscheidet sie nach ihrem kontinentalen oder marinen Charakter im Tertiär:

• Tertiäre kontinentale Becken: Diese sind mit Materialien lakustrischen (seeischen) und fluvialen (flussabgelagerten) Ursprungs gefüllt. Dazu gehören die Becken von Ebro, Duero und Tajo.
• Tertiäre Meeresbecken: Hier wurden die Materialien in einer Meeresumwelt abgelagert. Dazu gehören das Levante-Becken, die Balearen und das Guadalquivir-Becken.

2.4 Das vulkanische Spanien

Die vulkanischen Regionen machen flächenmäßig nur einen sehr kleinen Teil der Halbinsel aus. Besonders häufig sind Basalte. Ein wichtiges Beispiel sind die Kanarischen Inseln: Der kanarische Archipel besteht aus Vulkaninseln, die auf dem Meeresboden verwurzelt sind.

Minerale und ihr wirtschaftliches Interesse

Aufgrund ihrer Häufigkeit, ihrer geologischen Bedeutung und ihrer Anwendungen lassen sich zwei Hauptgruppen von Mineralen unterscheiden: gesteinsbildende Minerale und Minerale von wirtschaftlichem Interesse.

Zu den ersteren, den am häufigsten in der Erdkruste vorkommenden Mineralen, gehören vor allem Silikate und Karbonate. Bei der überwiegenden Mehrheit von ihnen ist es sehr schwierig, ihre Komponenten zu trennen, um beispielsweise industriell nutzbare Metalle zu gewinnen.

Bei den Mineralen von wirtschaftlichem Interesse ist das Gegenteil der Fall. Die chemische Zersetzung des Minerals durch eine geeignete Behandlung ist einfach, sodass Kationen leicht extrahiert werden können. Einige Minerale kommen gediegen (isoliert) vor, andere sind in unterschiedlichen Anteilen mit anderen Elementen verbunden. Minerale werden wie folgt klassifiziert:

• Gediegene Elemente und Sulfide: Diese Gruppe umfasst gediegene Elemente wie Gold, Platin und Kupfer sowie die Salze von Sulfid-, Selenid-, Antimonid-, Arsenid- und Tellurid-Ionen.
• Halogenide: Hier werden die Salze der Halogene gruppiert, namentlich Fluoride, Chloride, Bromide und Iodide.
• Oxide und Hydroxide: Zum Beispiel Quarz (Siliziumdioxid).
• Karbonate, Nitrate und Borate: Zum Beispiel das Karbonat Calcit (Calciumcarbonat).
• Sulfate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate.
• Phosphate, Arsenate und Vanadate.
• Silikate.

Eigenschaften und Bestimmung von Mineralen

Die Notwendigkeit, die verschiedenen Minerale zu erkennen und zu unterscheiden, führte zur Entwicklung verschiedener Analysetechniken. Dazu gehören:

• Physikalische Eigenschaften: Farbe, Härte und Glanz. Es sollte zwischen der Eigenfarbe des Minerals und seiner Strichfarbe unterschieden werden, die man durch das Reiben der Probe auf einer unglasierten Porzellanplatte erhält.
• Röntgendiagramm (Röntgenbeugung).

Das wirtschaftliche Interesse an Mineralen umfasst alle natürlichen Ressourcen, die wir für unsere Versorgung benötigen. Die Erdkruste stellt geologische Ressourcen von großer wirtschaftlicher Bedeutung bereit, die wie folgt unterteilt werden:

• Metallische und nichtmetallische Rohstoffe (Minerale).
• Energieressourcen: Kohle, Erdöl, Erdgas und radioaktive Minerale.

Geomorphologie und Reliefgestaltung

Die Landschaftsformen wurden und werden im Laufe der Zeit durch Erosion geformt. Die erosive Wirkung wird im Wesentlichen von vier Faktoren bedingt:

• Die dominierende Gesteinsart (Lithologie).
• Geologische Strukturen (Falten, Verwerfungen, Schichtungen etc.).
• Das Klima (definierbar durch Temperatur und Niederschlag). Das Klima bestimmt weitgehend die Aktivität der externen geologischen Kräfte.
• Die Lebewesen (das Vorhandensein oder Fehlen von Vegetation prägt die Art des Reliefs).

Je nachdem, welcher dieser Faktoren im Mittelpunkt der Untersuchung steht, spricht man von der klimatischen, lithologischen oder strukturellen Geomorphologie.