Petrogene Umgebungen: Entstehung von Gesteinen

Petrogene Umgebungen und Gesteinsbildung

Petrogene Umgebungen sind Orte, an denen Mineralien und Gesteine gebildet werden.

• Mineral: In der Regel ein fester, chemisch definierter Stoff, in dem jedes Element mit anderen kombiniert ist.
• Gestein: Eine natürliche, feste Substanz, die aus verschiedenen Materialien gebildet wird.

Wenn die Konsolidierung der Mineralien viel Zeit für die Umstrukturierung lässt, kommt es zur Bildung von Kristallen. Diese dienen dazu, das Gestein zu klassifizieren.

Die drei verschiedenen petrogenen Umgebungen

Es gibt drei verschiedene petrogene Umgebungen:

1. Magmatische Umgebung
2. Metamorphe Umgebung
3. Sedimentäre Umgebung

1. Magmatische Umgebung (Magmatismus)

Diese befindet sich im Inneren der Erde, wo Gesteine aufgrund hoher Temperaturen geschmolzen vorliegen. Diese Gesteine werden aus Mineralien gebildet, deren Hauptbestandteile die Elemente Silizium und Sauerstoff (als Silikate) sind.

Magmatische Umgebungen stehen im Zusammenhang mit:

• Subduktionszonen
• Mittelozeanischen Rücken (Dorsalen)
• Vulkanismus
• Intraplatten-Bereichen
• Gleitgrenzen von tektonischen Platten

2. Metamorphe Umgebungen

Sie kommen in Bereichen vor, in denen Druck und Temperatur hoch sind. In diesen Zonen werden die Mineralien in Gesteinen ineinander umgewandelt, was zur Bildung größerer Mineralien führt. Dieses Phänomen wird als Rekristallisation bezeichnet. Metamorphose tritt vor allem im Inneren von Kontinentalplatten oder bei der Kollision einer Kontinentalplatte mit einer anderen auf.

3. Sedimentäre Umgebungen

Hier entstehen Sedimentgesteine, die aus der Vereinigung von Sedimentfragmenten in einem Prozess namens Diagenese hervorgehen. Diese Umgebung findet sich vor allem in Sedimentbecken und an den passiven Rändern der Kontinente.

Magmatismus: Erstarrung von Magma

Der Magmatismus umfasst die Erstarrung eines Magmas sowie alle Arten von Magma, ihre Eigenschaften und ihren Ursprung. Der Austritt von Magma an die Oberfläche wird als Vulkanismus bezeichnet. Wenn das Magma jedoch im Inneren der Erde erstarrt, nennt man diese Gebilde Plutone.

Die Gesteine, die dabei entstehen, werden als magmatisch oder magmatogen bezeichnet. Je nachdem, wo sie konsolidieren, unterscheidet man:

1. Plutonite: Ihre Erstarrung erfolgt sehr langsam im Inneren der Erde. Durch die langsame Abkühlung werden chemische Elemente neu angeordnet, um typische Kristallgitter (Kristalle) zu bilden.
2. Ganggesteine (Filonite): Auch als subvulkanische Gesteine bezeichnet. Die Verfestigung ist ebenfalls langsam, wodurch Kristalle gebildet werden, jedoch konsolidieren sie innerhalb bestehender Risse und Brüche.

Magmatische Evolution und Kontamination

Bei Magmen unterscheidet man zwischen primären und sekundären Formen. Ein primäres Magma wird bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck in einem spezifischen Bereich generiert. Während seines Aufstiegs schmilzt es das umgebende Gestein auf, wodurch das Magma verunreinigt wird und ein sekundäres Magma entsteht. Diesen Vorgang nennen wir magmatische Evolution.

Während der Evolution sinkt die Temperatur des Magmas, sodass die Mineralien, die sich zuerst bilden, jene sind, die bei höheren Temperaturen verfestigen. Zu diesem Zeitpunkt existieren feste und flüssige Stoffe nebeneinander. Mineralien, die sich in der Magmakammer ablagern, bilden die sogenannte fraktionierte Kristallisation oder Gravitationsdifferentiation. Während der Erstarrung gibt es drei Stufen, welche sind: