Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine

Die drei auf der Erde vorkommenden Gesteinstypen – magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine – entstehen unter verschiedenen charakteristischen Bedingungen. Magmatite kristallisieren aus dem schmelzflüssigen Magma aus. Sedimentite bilden sich durch Ausfällung aus dem Wasser, durch den Absatz verwitterter und erodierter Gesteinsreste oder aus organischen Stoffen. Metamorphite formen sich in der Erdtiefe bei hohem Druck und hoher Temperatur. Nach der Entstehung werden die Sedimentgesteine ihrerseits in drei Arten unterteilt: Trümmergesteine oder Klastite, die sich aus den Verwitterungsprodukten älterer Gesteine zusammensetzen, organogene Sedimentgesteine, die sich aus den Hartteilen abgestorbener Tiere oder aus Pflanzenresten aufbauen, und chemische Sedimentgesteine, diese entstehen durch Ausscheiden von Mineralien und Salzen aus wässrigen Lösungen. Die Bruchstücke der verwitterten Gesteine gelangen durch Gletscher, Flüsse oder auch durch den Wind bis zum Meer. Je kleiner die Korngröße der Gesteinsreste ist, um so weiter können sie transportiert werden. Gröbere Gerölle werden z. B. bereits in den Oberläufen der Gewässer durch Bindemittel zu Konglomeraten verfestigt. Sand lagert sich an der Küste oder im Schelfgebiet ab und wird dann zu Sandstein zusammengepresst. Die feinen Schlammanteile gelangen hingegen weit ins Meer hinaus, sie ergeben die Ton- und Schiefergesteine. Organogene Sedimentgesteine
Organogene Sedimente bilden sich unter Einbeziehung von Pflanzen oder Tieren. Viele Kalke bestehen aus den Schalen und Skeletten von Tieren, die diese aus den im Meerwasser gelösten Stoffe aufbauten. Nach dem Absterben der Organismen sinken die Hartteile auf den Meeresboden, sammeln sich im Laufe geologischer Zeiten zu mächtigen Lagen an und werden durch Vorgänge der Gesteinsverfestigung (Überlastungsdruck, chemische Umsetzungen) in Kalkstein verwandelt. Dieser Prozess wird als Diagenese bezeichnet. Gegenwärtig entstehen Kalke im Bereich der Bahamas und im Persischen Golf, in den warmen Meeren der Vergangenheit wurden sie in weit größeren Gebieten gebildet. Kreide besteht aus zahllosen mikroskopisch kleinen Schalen. Das Meerwasser enthält hohe Anteile an gelösten Salzen. Wenn es verdunstet, fällen die Salze wie in einem Wasserkessel aus. In tropischen Gebieten begünstigt das warme Wasser die Ausbildung sehr feinkörniger Kalksteine. Verdunstet das Meerwasser in abgeschlossenen Becken, entstehen Evaporite (Verdunstungsgesteine) wie Gips und Steinsalz. Für die heutige Wirtschaft sind die Sedimentgesteine äußerst wichtig. Sie finden nicht nur als Bausteine Verwendung, sondern speichern auch die für die Energieversorgung so notwendigen Rohstoffe Erdöl, Erdgas und Kohle. Darüber hinaus sind sie von wissenschaftlichem Interesse, weil sie an der Erdoberfläche gebildet wurden und damit Hinweise auf die Lebensbedingungen in vergangenen Zeiten geben. So zeigen feine, rote Sandsteine an, dass sie in ehemaligen Wüstengebieten entstanden sind. Gesteinsbildung durch Umwandlung
Gewöhnlich sind metamorphe Gesteine widerstandsfähiger als Sedimentgesteine. Die meisten werden in der Tiefe gebildet, einige durch die thermische Beeinflussung magmatischer Intrusionen. Ihr Zusammenhalt erfolgt durch den fest gefügten kristallinen Kornverband. Metamorphe Gesteine lassen sich oft entlang bestimmter Ebenen spalten (Gneise, Schiefer), andere besitzen keine bevorzugte Spaltrichtung, sind also kompakter (Hornfelse, Quarzite). Wenn Gesteine von Magma intrudiert werden, unterliegen sie Veränderungsprozessen. Diese Art der Gesteinsumwandlung wird als Thermo- oder Kontaktmetamorphose bezeichnet. Kleinräumige Intrusionen oder auch Gänge verursachen eine nur dünne angeschmolzene Zone im Nebengestein (Frittung). Demgegenüber verändern große Intrusionskörper die Nebengesteine im Umkreis von mehreren Kilometern, sie können bis 700 °C aufgeheizt werden, und ihre Abkühlung dürfte erst nach einer Million Jahren zu Ende sein. Entsprechend dem Grad ihrer Umwandlung werden die einen Intrusionskörper umgebenden Gesteine in verschiedene Zonen unterteilt. Als typische Gesteine der Kontaktmetamorphose sind die feinkörnigen Hornfelse zu nennen. Die Regionalmetamorphose
Die Regional- oder Dynamometamorphose spielt sich in großräumigen Gebieten, namentlich in Geosynklinalen ab, in die die Gesteine tief abgesenkt wurden. Die hier herrschenden hohen Druck- und Temperaturverhältnisse bewirken eine Umwandlung der Mineralien. Der hohe Druck wird durch die überlagernden Gesteine verursacht, die hohe Temperatur durch die Wärme des Erdinneren. Gneise und metamorphe Schiefer sind Gesteine der Regionalmetamorphose. Die in der Tiefe entstandenen metamorphen Gesteine kommen an der Erdoberfläche zum Vorschein, wenn durch Hebungsvorgänge Krustenteile nach oben gelangen und die Gesteinsschichten erodiert werden. Beispiele dafür sind alle alten abgetragenen Gebirge: Kanadischer Schild, die Hochländer in Schottland und Schweden. Metamorphite kommen auch im Schwarzwald, im Bayerischen Wald und in den Zentralalpen vor. Ein dritter, seltener Metamorphosetyp ist die Dislokationsmetamorphose, die durch große aneinander vorbeigleitende Gesteinsblöcke verursacht wird. Infolge der hohen Belastung zerbrechen die Gesteine. Die Reibungstemperatur kann dabei so hoch sein, dass es zu kleineren Gesteinsschmelzungen kommt. Gesteine dieser Art heißen Mylonite.

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Info 18.01.2018 05:09
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