Gesteinskunde: Eigenschaften, Typen und Untersuchungsmethoden

Grundlagen der Gesteinskunde: Konzepte und Definitionen

Konzeptionelle Inhalte

Definition des Gesteins: Gestein ist ein fester Aggregatzustand von Mineralien aus natürlichen Quellen. Gesteine sind natürliche Bestandteile der Erdkruste und der Lithosphäre.

Eigenschaften von Gesteinen und ihre Erosionsanfälligkeit

Die Eigenschaften der Gesteine beeinflussen ihre Fähigkeit, durch Erosion in Mitleidenschaft gezogen zu werden (z. B. Porosität, Festigkeit, Reaktion auf Säure, Textur). Andere Eigenschaften, wie die Farbe, stehen nicht direkt im Zusammenhang mit der Erosion.

Eigenschaften, die Gesteine erosionsanfällig machen

• Porosität: Das Gestein muss porös sein, damit Wasser in die Poren eindringen kann, was zu einer zunehmenden Veränderung und Zerstörung des Gesteins führt. Dies kann durch einfaches Hinzufügen von Wasser mit einer Pipette beobachtet werden.
• Reaktion auf Säure: Karbonatgesteine, die hauptsächlich aus Calciumcarbonat bestehen, reagieren mit Säuren und bilden Bikarbonat, das in Wasser löslich ist.
• Widerstandsfähigkeit (Festigkeit): Das Gestein muss robust sein und darf nicht unter dem Druck, den beispielsweise Wellen ausüben, zerfallen. Die Körner, aus denen das Gestein besteht, müssen dicht gebunden sein. Es muss stark verfestigt sein oder aus ineinandergreifenden Kristallen bestehen.
• Textur (Gefüge): Das Gestein sollte eine homogene Textur aufweisen, da Frakturen, Adern oder Oberflächen-Diskontinuitäten es stark erosionsgefährdet machen.

Weitere Gesteinseigenschaften (Farbe)

Die Farbe steht nicht direkt im Zusammenhang mit der Erosion, aber dunkle Gesteine absorbieren das meiste Licht, das auf sie fällt. Dunkle Gesteine erreichen daher eine höhere Temperatur als helle Gesteine, was thermische Spannungen verursachen kann.

Gesteinsarten und ihre Nutzung

Hier sind einige Gesteinsarten und ihre gängigen Verwendungszwecke:

• Kalkstein: Karbonatisches Sedimentgestein aus Calcit. Wird für Bauzwecke und die Zementherstellung verwendet.
• Gips: Evaporitisches Sedimentgestein, gebildet aus Gips-Kristallen. Wird im Bauwesen verwendet.
• Ton: Detritisches Sedimentgestein. Wird für Ziegel und Keramik verwendet.
• Kohle: Organogenes Sedimentgestein. Wird in Kraftwerken zur Energieerzeugung sowie in der Eisen- und Stahlindustrie genutzt.
• Erdöl (Öl): Organogenes Sedimentgestein (Quelle). Dient als Energiequelle und zur Herstellung unzähliger Erdölprodukte.

Verwendung von magmatischen und metamorphen Gesteinen

• Marmor, Granit, Schiefer, Diorit: Magmatische und metamorphe Gesteine, die als Verzierung oder Baumaterial verwendet werden.
• Basalt, Ophiolith: Sehr widerstandsfähige Gesteine, die unter anderem für Asphalt verwendet werden.

Verteilung großer Gesteinsvorkommen

Verteilung der großen Gesteinsvorkommen auf der Iberischen Halbinsel.

Methodische und Praktische Fähigkeiten

A) Forschungsfähigkeiten

Entwicklung von Fähigkeiten zur wissenschaftlichen Untersuchung:

• Bestimmen des Problems.
• Untersuchung von Gesteinseigenschaften anhand vom Lehrer vorgeschlagener Proben.
• Interpretation einer geologischen Karte.
• Ziehen von Schlussfolgerungen.

B) Praktische (Manipulative) Fähigkeiten

Umgang mit Laborgeräten und Durchführung von Messungen:

• Umgang mit Laborgeräten (Mess- und Beobachtungsinstrumente, wie Säure und Ahle/Stichel).
• Ermitteln der Härte eines Gesteins durch Ritzen mit einem Stichel.
• Überprüfung der Porosität des Gesteins durch Auftropfen von Wasser.
• Durchführung mathematischer Operationen.
• Abfragen von Tabellen.
• Messung qualitativer und quantitativer Eigenschaften der Gesteine.