Texturen und Typen magmatischer und metamorpher Gesteine

Texturen des Magmatismus

Die magmatische Textur beschreibt das gesamte Erscheinungsbild eines Eruptivgesteins auf der Grundlage der Größe, Form und Anordnung seiner Bestandteile.

• Plutonische Textur: Alle Mineralien sind auskristallisiert. Die Kristallgröße ist gleichmäßig grob. Diese Art der Textur deutet darauf hin, dass das Magma über Millionen von Jahren sehr langsam abgekühlt ist, sodass die Kristalle genug Zeit zum Wachsen hatten.

• Porphyrische Textur: Sie besteht aus großen Kristallen (Einsprenglingen), die von anderen mikroskopischen, dünnen und länglichen Kristallen (Mikrolithen) umgeben sind. Diese haben sich in einer amorphen Glasmasse gebildet. Die Kristallisation erfolgt in zwei Phasen:

  1. In der ersten, langsamen Abkühlungsphase kristallisieren die Einsprenglinge.

  2. In der zweiten, schnellen Abkühlungsphase kristallisieren die Grundmasse und die Mikrolithen.

Glaskörnige Textur: Es fehlen Kristalle, da das Magma bei einem Vulkanausbruch an die Oberfläche gelangt und sehr schnell abgekühlt ist. Diese Gesteine bilden in der Regel eine amorphe Glasmasse mit einer minimalen Menge an Kristallen.

Extrusive oder vulkanische Gesteine

Extrusive vulkanische Gesteine besitzen eine porphyrische oder glaskörnige Textur. Beispiele hierfür sind Basalt, Andesit und Bimsstein.

Intrusivgesteine

• Plutonite: Sie sind durch eine plutonische Textur gekennzeichnet, da sie sich sehr langsam in großer Tiefe unter günstigen Bedingungen gebildet haben. Beispiele sind Granit, Syenit, Gabbro und Peridotit.

• Ganggesteine (Philonite): Diese Gesteine liegen zwischen den Plutoniten und Vulkaniten, da sie im Erdinneren, aber in Bereichen relativ nahe an der Oberfläche erstarrt sind. Beispiele sind Porphyr und Pegmatit.

Verwendung der Gesteine

Die Menschen nutzen seit vielen Jahren Steine als Materialien für das Bauwesen, die Bildhauerei oder zur Herstellung nützlicher Dekorationsgegenstände.

Marmor findet Verwendung in der Bildhauerei und im Bauwesen.

Granit wird für Denkmäler, beim Bau von Gebäuden und für Pflasterungen eingesetzt.

Quarzit wird für Fußböden beim Bau von Gebäuden, Straßen und Mauern verwendet.

Schiefer wird beim Bau von Gebäuden für Wände und Dächer genutzt.

Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine bilden sich im festen Zustand durch physikalische und chemische Veränderungen als Folge von Druck- und Temperaturschwankungen innerhalb der Erde.

Der Prozess, der diese Art von Gestein hervorbringt, wird Metamorphose genannt und kann Millionen von Jahren dauern.

Faktoren der Metamorphose

Die Faktoren, welche die Metamorphose vorantreiben und Sedimentgesteine, magmatische oder bereits vorhandene metamorphe Gesteine in neue metamorphe Gesteine umwandeln, sind:

• Temperatur: Ein Temperaturanstieg erfolgt, wenn Materialien in die Nähe von Magma gelangen oder tief vergraben werden, wobei die Temperatur etwa um 1 °C pro 33 Meter Tiefe zunimmt.

• Druck: Gesteine sind zwei Arten von Kräften ausgesetzt: a) dem lithostatischen Druck, der durch die darüber liegenden Materialien ausgeübt wird, und b) dem gerichteten Druck, der durch die Kollision von Lithosphärenplatten erzeugt wird und zur Bildung großer Gebirgszüge führt.

• Flüssigkeiten: Wenn durch Druck und Temperatur Flüssigkeiten aus den Poren der Gesteine freigesetzt werden, reagieren diese mit den Mineralien und führen zu Änderungen in der chemischen Zusammensetzung.

Veränderungen am Gestein durch Metamorphose

Die Auswirkungen der Metamorphose spiegeln sich in der chemischen Zusammensetzung und der Textur der Gesteine wider:

• Mineralogische Veränderungen: Wenn Druck und Temperatur steigen, werden Mineralien instabil. Nach einer Reihe chemischer Reaktionen werden sie in andere Mineralien umgewandelt, die unter den neuen metamorphen Bedingungen stabil sind.

• Änderungen in der Textur: Mit zunehmendem Druck werden die Mineralien eines Gesteins neu ausgerichtet und senkrecht zur Richtung der Krafteinwirkung eingeregelt. Diese mineralische Ausrichtung verleiht dem Gestein ein gebändertes Aussehen, bekannt als Foliation (Schieferung). Die Foliation in feinkörnigen Gesteinen wird als Schieferung bezeichnet, bei Gesteinen mit größeren Kristallen spricht man von Spaltbarkeit oder Gneis-Struktur.

Typen der Metamorphose

Metamorphose tritt dort auf, wo Gesteine Bedingungen ausgesetzt sind, die sich von denen ihrer Entstehung unterscheiden. Als Reaktion darauf verändern sich instabile Gesteine allmählich, um in ein neues Gleichgewicht mit der Umgebung zu gelangen.

Es gibt drei Haupttypen der Metamorphose: Druckmetamorphose, Kontaktmetamorphose und Regionalmetamorphose.

Regionalmetamorphose tritt auf, wenn Gesteine gleichzeitig einem Anstieg von Druck und Temperatur unterzogen werden. Dies geschieht zum Beispiel im Prozess der Gebirgsbildung.

Regionale Metamorphose

In großen Sedimentbecken unterliegen Gesteine einer fortschreitenden Regionalmetamorphose, die mit zunehmender Tiefe intensiver wird. Als Folge bildet sich eine Serie metamorpher Gesteine, in der wir eine Reihe schrittweiser Transformationen sehen. Die bekannteste Serie ist die der Tonsteine, zu deren Metamorphoseprodukten Tonschiefer, Glimmerschiefer und Gneis gehören, die sich durch ihren Metamorphosegrad unterscheiden.

Thermische Metamorphose

Die wichtigsten Gesteine thermischen Ursprungs (Kontaktmetamorphose) sind Marmor und Quarzit.