Grundlagen der Geologie: Plattentektonik und Gesteinsarten

Plattentektonik und Reliefbildung

Die Bewegung der Lithosphärenplatten ist für die Bildung des Reliefs durch die Entstehung von Bergen und Gebirgskämmen verantwortlich. Diese Bewegung verursacht die Verformung von Gesteinen.

Entstehung von Gebirgsketten

In den Kollisionszonen zwischen zwei Platten werden durch den Druck Sedimente verdichtet und gefaltet, wodurch Gebirgsketten entstehen.

Strukturen des Meeresbodens

Mittelozeanische Rücken sind große unterseeische Gebirgsketten, die sich in der Mitte der Ozeane befinden. Durch einen Riss, den sogenannten Zentralgraben, fließt Magma an die Oberfläche.

Tiefseegräben sind tiefe, versunkene Meeresgebiete. Sie befinden sich entlang der Küsten einiger ozeanischer Inseln und Kontinente.

• Kontinentalschelf: Der Teil der Kontinente, der von Meeren bedeckt ist. Er befindet sich in einer Tiefe von bis zu 200 m.
• Tiefseeebenen: Weite Ebenen des Meeresbodens in einer Tiefe von etwa 3.500 Metern.
• Kontinentalhang: Steile Abhänge, die vom Kontinentalschelf zum Ozeanboden hinabführen.

Geologische Verformungen

Falten sind wellenförmige Verformungen von Gesteinsschichten, die entstehen, wenn plastische Gesteine Kompressionskräften ausgesetzt sind.

Verwerfungen sind Brüche im Gestein, bei denen eine Verschiebung zwischen den Blöcken stattfindet. Große Verwerfungen können Erdbeben verursachen.

Gesteinsarten und ihre Entstehung

Sedimentgesteine

Sedimentgesteine entstehen durch die Verfestigung von Fragmenten anderer Gesteine, durch chemische Ausfällungen oder aus Überresten von Pflanzen und Tieren. Man unterscheidet:

• Klastische Gesteine: z. B. Sandstein, Tonstein, Konglomerat
• Chemische Gesteine: z. B. Kalkstein, Gips
• Organische Gesteine: z. B. Kohle, Erdöl

Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine entstehen, wenn bestehende Gesteine durch hohen Druck und hohe Temperaturen in der Tiefe umgewandelt werden (Metamorphose). Beispiele für Umwandlungen:

• Sandstein wird zu Quarzit.
• Kalkstein wird zu Marmor.
• Tonstein wird zu Schiefer und dann zu Gneis.

Magmatische Gesteine (Magmatite)

Magmatische Gesteine entstehen durch die Erstarrung von Magma. Ob diese Gesteine Kristalle ausbilden und in welcher Größe, hängt von der Abkühlungsgeschwindigkeit des Magmas ab.

Plutonite (Intrusivgesteine)

Sie entstehen aus Magma, das langsam im Erdinneren erstarrt. Dadurch haben sie Zeit, sichtbare Kristalle zu bilden und weisen ein körniges Aussehen auf (z. B. Granit, Diorit).

Vulkanite (Extrusivgesteine)

Sie entstehen durch die schnelle Abkühlung von Magma (Lava) an der Erdoberfläche, z. B. bei einem Vulkanausbruch. Die Kristalle sind oft sehr klein oder gar nicht vorhanden (z. B. Obsidian, Bimsstein, Basalt).

Der Kreislauf der Gesteine

Der Kreislauf der Gesteine beschreibt die Gesamtheit der Prozesse in der Lithosphäre, die zur Umwandlung von einer Gesteinsart in eine andere führen. Die Hauptprozesse sind:

• Erosion und Verwitterung: Alle Gesteine an der Oberfläche unterliegen der Verwitterung und Erosion. Dabei entstehen Sedimente, aus denen sich Sedimentgesteine bilden können.
• Schmelzen: Jedes Gestein kann bei ausreichend hohen Temperaturen schmelzen und zu Magma werden, aus dem wiederum magmatische Gesteine entstehen.
• Metamorphose: Gesteine, die hohem Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, können sich in metamorphe Gesteine umwandeln.