Gesteinsarten: Magmatisch, Sedimentär und Metamorph

Die Gesteine lassen sich anhand ihrer Entstehung in drei Hauptgruppen einteilen: magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine. Das wichtigste Merkmal zur Klassifizierung ist der Ursprung des Gesteins.

Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine (Erstarrungsgesteine) entstehen durch die Erstarrung (Solidifikation) von Magma. Sie können auf unterschiedliche Weise gebildet werden:

• Vulkanische Gesteine entstehen durch rasche Erstarrung des Magmas an der Erdoberfläche, zum Beispiel Basalt.
• Plutonische Gesteine entstehen durch langsame Erstarrung des Magmas in großer Tiefe im Inneren der Erde.

Gefüge der magmatischen Gesteine

Je nach Kristallisationsgrad unterscheidet man:

• Holokristallin: vollständig aus Kristallen bestehend.
• Hypokristallin: Kristalle in einer glasigen Grundmasse.
• Vitrolith: vollständig glasig, amorph.

Nach der Größe der Kristalle unterscheidet man homometrische Gesteine (Kristalle ähnlicher Größe), heterometrische Gesteine (Kristalle unterschiedlicher Größe, z. B. porphyrisch) und in Extremfällen n-kristalline Gesteine.

Sedimentäre Gesteine

Ein bereits bestehendes Gestein, gleich welcher Art, kann durch Verwitterung durch Einwirkung von Wasser, Luft und Lebewesen zerkleinert werden. Die Bruchstücke werden durch Erosion abtransportiert und durch Sedimentation an anderer Stelle abgelagert, etwa durch Flüsse, Wind, Gletscher oder das Meer.

Der Transport erfolgt als:

• Feststoffe, die durch Wind, Gletscher oder Wasser geschoben oder gerollt werden,
• Schwebstoffe, feine Partikel, die in Suspension transportiert werden,
• Lösungen, gelöste Stoffe, die mit dem Wasser transportiert und später ausgefällt werden.

Das abgelagerte lockere Material wird als Sediment bezeichnet. Durch Diagenese, also Zementation und Kompaktion unter Druck, verfestigt sich das Sediment zu einem Gestein. Dabei fällt gelöstes Mineralmaterial in den Poren aus und verkittet die Körner.

Merkmale sedimentärer Gesteine

• Geschichtung: Sie werden in horizontalen Schichten (Lagen) abgelagert.
• Fossilien: Sie können Überreste von Organismen enthalten, die zur Zeit der Ablagerung lebten.

Klassifizierung sedimentärer Gesteine

• Klastische Gesteine bestehen aus mechanisch transportierten Bruchstücken. Sie werden nach der Korngröße eingeteilt:
  • Konglomerat: Bruchstücke größer als 2 mm.
  • Sandstein: Bruchstücke zwischen 0,06 und 2 mm, mit bloßem Auge als Sand erkennbar.
  • Tonstein (Arkose, Argillit): sehr feine Bestandteile, mit bloßem Auge nicht sichtbar.
• Nicht-klastische Gesteine entstehen aus gelösten Stoffen oder aus Überresten von Organismen.

Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine) entstehen aus bestehenden Gesteinen im festen Zustand als Folge einer Zunahme von Druck und/oder Temperatur. Dabei bleiben die Gesteine fest, werden aber mineralogisch und strukturell umgewandelt.

Einfluss der Temperatur

Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur der Erde. Gesteine kommen dadurch nicht zum Schmelzen, sondern durchlaufen Veränderungen wie den Verlust von Wasser, die Modifikation ihrer Textur und ihres Kohäsionsgrades sowie die Umwandlung der Minerale.

Schieferung und Texturen

Metamorphe Gesteine mit Schieferung besitzen eine bevorzugte Ausrichtung der lamellen- oder stängelförmigen Kristalle. Man unterscheidet drei Typen:

• Phyllit: Schieferung mit kaum sichtbaren Kristallen.
• Glimmerschiefer: Schieferung mit gut erkennbaren Kristallen.
• Gneis: große Kristalle, abwechselnd in hellen und dunklen Lagen angeordnet.

Granoblastische Gesteine besitzen keine Schieferung. Ihre Kristalle sind nicht länglich, sondern in allen Richtungen etwa gleich groß.