In Gesteinen spiegelt sich die Geschichte der Erde
Oberirdischer und unterirdischer Gesteinskreislauf
Oberirdische Darstellung
Durch die Kontinentalverschiebung werden tiefliegende Gesteinsschichten angehoben und aufgefaltet; im Verlauf von Jahrmillionen sind so die Gebirge der Alpen entstanden. Gleichzeitig jedoch werden die Gebirge durch Erosion, die durch Schnee, Eis und Regen verursacht wird, wieder abgetragen.
Der hauptsächliche Transport von großen Steinen kann nur über Gletscher erfolgen; kleinere Steine, Kiesel und Sand werden von den Flüssen bis ins Meer transportiert. Auf dem Meeresgrund lagern sie sich als Sedimentschichten -gemeinsam mit Materialien (meist Kalk), die im Meer durch biologische Prozesse (Korallen, Schnecken, Muscheln) entstanden sind - ab. Ebenfalls durch geologische Plattenverschiebungen können Sedimente in tiefere Erdschichten gelangen; hier werden sie den unterirdischen geologischen Prozessen unterworfen.
Unterirdische Darstellung
Tief im Erdinneren herrschen sehr hohe Temperaturen, deshalb sind dort die Gesteine flüssig. Dieses flüssige Urgestein wird MAGMA genannt. Durch Spannungen, hervorgerufen durch tektonische Plattenverschiebungen, können an bestimmten Stellen Risse entstehen, die bis zur Erdoberfläche reichen. In diesen Rissen gelangt flüssiges Magma bis an die Erdoberfläche - so entstehen Vulkane. Durch die Kontinentalverschiebung werden aber auch Magmakammern angehoben und somit von dem flüssigen Magma getrennt. Dabei kommt es zur Abkühlung. Dieser Abkühlungsprozess kann Jahrmillionen dauern, so entsteht das Tiefengestein Granit. Auf der anderen Seite wiederum gelangen durch Absenkung Sedimentgesteinsschichten in die Nähe von heißem Magma und werden teilweise oder auch gänzlich wieder aufgeschmolzen; dabei finden chemische Umwandlungsprozesse statt. Beim Anheben dieser Erdschichten kühlen sie wieder ab und gelangen durch das Auffalten wiederum an die Erdoberfläche. Diese Gesteinsarten werden Metamorphes Gestein genannt, da sie aus einem Grundmaterial durch Druck und Wärme chemisch umgewandelt wurden. Dies sind z. B. folgende Gesteinsarten: Kalk wird zu Marmor, Granite (d. h. magmatische Gesteine) werden zu Gneis.
Durch Vulkane entsteht eine Reihe von unterschiedlichen Gesteinsarten. Direkt flüssig ausgeworfenes Magma, das sofort erstarrt, wird Lava genannt. Magma, das über einen längeren Zeitraum abkühlen kann, wird zu Basalt. Ganggestein, das in den Gängen des Vulkans nicht an die Oberfläche gelangt und so über Jahrtausende abkühlen kann, wird zu Porphyr.
Tuffgestein entsteht außerhalb des Vulkans, wenn die Asche mit Wasser eine Verbindung eingeht.
Welche Gesteinsarten gibt es?
Gesteine lassen sich entsprechend ihrer Genese (Entstehung) in drei verschiedene Gesteinsarten unterteilen:
- Sedimentgesteine (Ablagerungsgesteine)
- Magmatische Gesteine (Erstarrungsgesteine)
- Metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine)
Wie entstehen Sedimentgesteine?
Sedimentgesteine entstehen durch Ablagerung von Material an Land und im Wasser. Dazu zählen z. B. Sandstein und Tuff (klastische Sedimentgesteine), Kalkstein und Gips (chemische Sedimentgesteine) sowie Torf, Stein- und Braunkohle (biogene Sedimentgesteine).
Wie entstehen magmatische Gesteine?
Magmtische Gesteine entstehen durch die Abkühlung von Magma (flüssiges Gestein im Erdinneren) ; entscheidend ist die Abkühlungsgeschwindigkeit .
- Tiefengestein (Plutonite) entsteht bei sehr langsamer Abkühlung - u. U. über Millionen von Jahren - von Magma in großer Tiefe (z. B. Granit).
- Eruptivgesteine (Vulkanite) entstehen, wenn Lava an die Erdoberfläche gelangt und dort sehr schnell - u. U. innerhalb von Minuten - abkühlt (z. B. Basalt, Tuff, Porphyr).
Wie entstehen metamorphe Gesteine?
Metamorphe Gesteine entstehen durch die Umwandlung von Grundgestein, d. h. von bereits bestehendem Gestein, durch Druck- und Temperaturverhältnisse. So wird z. B. aus Kalkstein Marmor und aus Granit entsteht Gneis.