Gesteinsarten und ihre Entstehung: Ein umfassender Überblick

1. Der Kreislauf der Gesteine

Interne Prozesse führen zur Bildung neuer Gesteine und der Entstehung von Reliefs. Externe Prozesse führen zum Verschleiß, zur Ablagerung von Sedimenten in Becken und zur Bildung neuer Gesteine.

Der geologische Zyklus umfasst die geologischen Prozesse, die zur Entstehung der Gesteine führen und dann in einer Reihe von Ereignissen, ob geordnet oder nicht, aufeinander einwirken. Meilensteine:

• Orogenese: Gebirgsbildung durch innere Kräfte, die von innen nach außen wirken und Reliefs erzeugen.
• Glyptogenese: Zerstörung der geologischen Reliefs durch äußere Einflüsse.
• Lithogenese: Neubildung von Gesteinen.

Je nach dem letzten Bildungsprozess, der auf das Material eingewirkt hat, können folgende Gesteinsarten unterschieden werden:

• Endogene Gesteine, wenn die Prozesse ihren Ursprung im Erdinneren haben.
• Exogene Gesteine, wenn die Prozesse an der Erdoberfläche stattfinden.

2. Endogene Gesteine

Im Erdinneren gibt es zwei Mechanismen, die Gesteine erzeugen:

• Erstarrung einer Masse aus geschmolzenem Gestein, die magmatische Gesteine bildet.
• Umwandlung von Gesteinen, die niemals schmelzen, aufgrund der Erhöhung des Drucks und/oder der Temperatur, wodurch metamorphe Gesteine entstehen.

3. Magmatische Gesteine

Sie entstehen durch die Erstarrung eines Magmas (einer Mischung aus geschmolzenem Gesteinsmaterial, vermischt mit festen Mineralien und Gesteinen sowie einer gasförmigen Phase). Magmen entstehen durch das Schmelzen von Gesteinen, die sich im oberen Erdmantel an der Basis der oberen Erdkruste befinden.

Die Erstarrung des Magmas hängt von seiner chemischen Zusammensetzung, der Temperatur, dem Gasgehalt und den Beziehungen zwischen dem Magma und der Umgebung ab, die die Abkühlungsgeschwindigkeit beeinflussen.

Eigenschaften von Magma:

• Die chemische Zusammensetzung wird von Sauerstoff und Silizium dominiert. Es bilden sich Aluminiumsilikate, kombiniert mit Kalzium, Natrium, Kalium, Eisen, Magnesium, Mangan usw. 99 % der Minerale, die magmatische Gesteine bilden, gehören zur Gruppe der Silikate.
• Die Temperatur liegt zwischen 700 und 1200 °C, abhängig von der chemischen Zusammensetzung: Wenn der Anteil an Silizium und Sauerstoff relativ gering ist, sind die Temperaturen höher (1000 bis 1200 °C). Je höher der Anteil dieser Elemente ist, desto niedriger ist die Temperatur (700 bis 900 °C).
• Das häufigste Gas ist Wasserdampf. Außerdem finden sich Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Wasserstoff und Halogengase wie Salzsäure und Flusssäure.
• Die chemische Zusammensetzung, die Temperatur und das Vorhandensein von Gasen sind die Faktoren, die die Dichte und Viskosität des Magmas bestimmen.
• Löst die Schmelztemperatur
• Der Druck verhindert das Schmelzen.

Die Temperatur, bei der die Minerale zu schmelzen beginnen, wird als Solidus bezeichnet.

Die Temperatur, bei der alle Minerale geschmolzen sind, wird als Liquidus bezeichnet.

Aufstieg und Differenzierung des Magmas

Wenn die Materialien der Erde geschmolzen sind, entstehen in einer Schmelzzone primäre Magmen.

Diese steigen auf, weil sie weniger dicht sind als die Gesteine um sie herum. Dieser Aufstieg erfolgt durch das Schmelzen der umgebenden Gesteine oder durch Mikrorisse. So entsteht eine Intrusion, bei der sich magmatisches Gestein befindet, das von Nebengestein umgeben ist.

Nebengesteine sind die Gesteine, die das Magma umgeben.

Die Minerale kristallisieren nicht gleichzeitig aus dem Magma aus, sondern entsprechend ihrer Erstarrungstemperatur. Die ersten sind die Inselsilikate (mit weniger Silizium) und schließlich die mit mehr Silizium (Ketten-, Schicht- oder Gerüstsilikate).

Magmatische Differenzierung: Der Prozess der Kristallisation von Magma, bei dem es Phänomene gibt, die seine Zusammensetzung verändern, wodurch verschiedene Arten von Magma entstehen.

• Fraktionierte Kristallisation: Aus einem Ausgangsmagma können andere, saurere Magmen entstehen, da die zuerst kristallisierenden Minerale Inselsilikate (Olivin) mit einem geringen Siliziumgehalt sind. Wenn diese Minerale am Boden abgelagert und isoliert werden, ist der Rest des Magmas saurer, weil es mehr Silizium enthält.
• Magmatische Assimilation: Ein Teil der Nebengesteine kann schmelzen und neue Elemente in die Magmakammer einbringen.
• Es können auch Mischungen von Magmen unterschiedlicher Zusammensetzung auftreten.

Ort der Platzierung

Ein Großteil des Magmas erstarrt, bevor es die Erdoberfläche erreicht, wodurch intrusive magmatische Gesteine entstehen.

Wenn dies in der Tiefe geschieht, werden die Gesteine als plutonische Gesteine bezeichnet.

In mittleren Tiefen innerhalb von Mikrorissen oder Brüchen entstehen gangförmige Gesteine.

Wenn das Magma an die Oberfläche gelangt, verursacht es vulkanische Phänomene, die zu extrusiven oder vulkanischen Gesteinen führen.

Texturen

Die Textur bezieht sich auf die absolute und relative Größe der Mineralkomponenten und die räumlichen Beziehungen zwischen ihnen.

• Körnig: Das gesamte Gestein besteht aus sichtbaren Kristallen von etwa gleicher Größe.
• Porphyrisch: Besteht aus zwei unterschiedlich großen Kristallen: große, die durch langsame Abkühlung entstanden sind, und andere, kleinere oder glasige, die durch schnellere Abkühlung entstanden sind.
• Phaneritisch oder makrokristallin: Mit bloßem Auge sichtbare Kristalle.
• Aphanitisch: Mit bloßem Auge nicht sichtbare Kristalle. Mikrokristalline Ansammlungen von Kristallen, wenn die Kristalle mit dem Lichtmikroskop sichtbar werden.
• Glasig: Wenn das Material aus amorphem Glas besteht.

Die Kristallisation von Magma

Die verschiedenen Minerale bilden aufeinanderfolgende Reihen, die Bowen-Reaktionsreihen.

Es sind zwei Reihen bekannt:

• Ferromagnesianer: Die Struktur ändert sich von einer zur anderen und wird als diskontinuierliche Reihe bezeichnet.
• Plagioklase: Ihre Zusammensetzung ändert sich im Laufe der Zeit, behält aber die gleiche Struktur und ist eine kontinuierliche Reihe.

Klassifizierung der magmatischen Gesteine

• Intrusiv: Erstarren im Erdinneren.
• Plutonisch oder gangförmig, je nachdem, ob das erstarrte Volumen groß oder klein ist.
• Extrusiv oder vulkanisch: Erstarren im Freien.

Häufigste magmatische Gesteine

Plutonische Gesteine

• Granit/Granodiorit (Quarz, Kalifeldspat, Plagioklas und Glimmer); körnig; hell.
• Syenit (Kalifeldspat, Plagioklas und Glimmer); körnig; hell.
• Diorit/Gabbro (ferromagnesische Minerale und Plagioklas); körnig; dunkel.
• Peridotit (Olivin und Pyroxen); körnig; dunkel.

Vulkanische Gesteine

• Rhyolith (Quarz, Kalifeldspat, Plagioklas und Glimmer); porphyrisch; mit bloßem Auge sichtbare Kristalle; hell.
• Trachyt (Kalifeldspat, Glimmer, Hornblende); porphyrisch; dunkel.
• Andesit/Basalt (Plagioklas und ferromagnesische Minerale); porphyrisch; dunkel.

Gangförmige Gesteine

• Pegmatit (Kalifeldspat, Muskovit und Quarz); körnig; hell.
• Aplit (Kalifeldspat, Plagioklas und Quarz); mikroskopisch körnig; hell.
• Lamprophyr (Kalifeldspat, Biotit und Plagioklas); körnig porphyrisch; dunkel.
• Granitporphyr (Kalifeldspat, Plagioklas, Quarz); porphyrisch; 50 % hell.
• Dioritporphyr (ferromagnesische Minerale und Plagioklas); porphyrisch; 50 % dunkel.

4. Metamorphe Gesteine

Sie entstehen durch die Umwandlung anderer, fester Gesteine. Dies geschieht, wenn das ursprüngliche Gestein anderen physikalischen Bedingungen (Temperatur und Druck) ausgesetzt wird als bei seiner Entstehung.

Die Grenze zwischen metamorphen und sedimentären Prozessen liegt bei etwa 200 °C. Die Grenze zwischen metamorphen und magmatischen Prozessen wird durch den Beginn des Schmelzens des Gesteins gegeben (Gneis, extreme Metamorphose, Schmelzen, Grenze). Dieser Schmelzvorgang wird als Anatexis bezeichnet.

Wenn eine Flüssigkeit vorhanden ist, die auf einen Ionenaustausch einwirkt, treten chemische Veränderungen auf, die als Metasomatose bezeichnet werden.

Die Metamorphose findet ab 10 km Tiefe im Erdinneren statt.

Variablen, die den metamorphen Prozess steuern

• Temperatur: Erhöht die Bewegung und Durchmischung der Moleküle. Verursacht eine Umkristallisation, die Größe nimmt zu, der Prozess wird als Blaste bezeichnet.
• Druck: Gerichtet (Bewegung) bricht das Mineral, verursacht Schieferung, verändert die Textur, macht aus großen Kristallen kleinere. Statisch (Kompression).
• Zeit und Anwesenheit von Wasser

Grad der Metamorphose

• Niedriggradig: Weniger Schichten, sehr dünne Kristalle, mehr Schieferung.
• Hochgradig: Mehr Schichten, größere Kristalle, möglicherweise keine Schieferung.

Schiefer, Phyllit, Schiefer, Glimmerschiefer, Mylonit, Gneis

Arten der Metamorphose

- Regionalen Metamorphose: erstreckt sich über große Flächen von Hunderten oder Tausenden von Quadratkilometern und ist häufig in Bergketten.
- Metamorphose lokale Gebiete beschränkt ist beschränkt.
· Kontakt Metamorphose: erhöhter Temperatur. Encaixants tritt in den Felsen, nahe dem Eindringen magmàtiques steigender Richtung kälteren Gebieten.
· Kataklastischen oder Luxation Metamorphose: Auftreten in Gebieten mit intensiver Deformation (Fehler)
· Stoß-Metamorphose: Meteoritics Bereichen Explosionen betroffen durch Stöße oder Kernkraft.
- Metamorphose thermische (Kontakt) wegen der hohen Temperaturen.
- Dynamische Metamorphose: Wegen der hohen Drücke.
- Metamorphose dinamotèrmic (regional): die beiden Prozesse gleichzeitig zu handeln.
Facies: Vereinigungen von Felsen, die Umwelt auftreten, in einer gegebenen, unter Bedingungen von Druck und Temperatur.
Texturen der metamorphen Gesteine
Foliation: sieht aus wie ein Fels, abhängig von der Größe der wichtigsten Mineralien.
- Pissarrositat
- Esquistositat: Re-Strukturierung Pläne, tritt Laminierung in vielen Mineralien unter Druck.
- Banda mineralischen
- Granoblàstiques: ungeordneten Entsorgung von Mineralien, keine Schieferung.
Metamorphen Gesteine von mehr comunesNomDeriva TexturaTipus metamorfismePissarra / Leaf-Lita argilosesFoliada Tonsteine, Schiefer, Pläne sehr glatt und regelmäßig, nicht Kristalle visiblesRegional niedrigen Schiefer / Lehm micaesquist Schlammsteinen, gresosFoliada, Schiefer, unregelmäßige Oberflächen mit niedrigem bis mittlerem Kristalle visiblesRegional Gneis Tonsteine, Sandsteine, mit granitsFoliada Mineral Hand, keine Pläne, auch visiblesRegional Kristalle CalcàriesGranoblàstica Medium-High-Marmor, Kristall visiblesRegional oder Berührung Quarzit Sandstein quarsGranoblàstica, kleine Kristalle oder kontaktieren visiblesRegional Corniana gresosGranoblàstica Tonstein oder sehr hohen durchschnittlichen finaContacte Slate gesprenkelte Tonsteine, Schiefer, esquistsFoliacions den Felsen Original sichtbaren neuen Kristalle als low grade taquesContacte