Und sie bewegt sich doch! - Unsere unruhige Erde!

Schon seit Beginn der Erdgeschichte beherrschten zwei globale Motoren die Erde:

• der innere Motor der Erde wird durch die Wärmequelle im Erdinneren angetrieben,
• der äußere Motor durch die Sonnenenergie, die von außen auf die Erde eingestrahlt wird.

Der sich langsam abkühlende Erdkern (4500 °C heiß) liefert genügend Kristallisationswärme, um den darüber liegenden Mantel aufzuheizen. Dadurch kommt es zu Konvektionsbewegungen im Mantel, welche jene Motoren darstellen, die für die Bewegung der Platten in der Erdkruste und für die Gebirgsbildung verantwortlich sind (Grundlage der Plattentektonik).

Die von außen eingestrahlte Wärme ist hauptsächlich für unser Klima und Wetter verantwortlich. Die damit verknüpften Prozesse bewirken die Abtragung der Gebirge, die Verwitterung von Gesteinen an der Erdoberfläche und schließlich die Entstehung der verschiedensten Landschaftsformen.

Die geologischen Vorgänge, die sich in der äußersten Schale der Erde abspielen, werden heutzutage mit der Theorie der Plattentektonik erklärt.

Was besagt nun die Plattentektonik?

Im Laufe der Erdgeschichte bricht die äußerste Schale der Erde - die so genannte Lithosphäre - immer wieder in einzelne starre Platten auseinander, die über die darunter liegenden Schichten (Asthenosphäre) hinweggleiten. Da sich die verschiedenen Platten unabhängig voneinander bewegen, stoßen sie an manchen Stellen zusammen, während sie sich anderenorts trennen. Die Plattengrenzen sind demnach geologisch höchst aktive Bereich der Erdkruste. Es sind Orte der Gebirgsbildung (Alpen, Anden, Himalaja), des Vulkanismus (Italien, Island, Japan), der Neubildung von Meeresboden (Mittelozeanische Rücken) und des Erdkrusten-Recyclings. In den so genannten Subduktionszonen tauchen die Platten wieder ein in die Asthenosphäre, wo sie aufgeschmolzen werden. Bei diesem Vorgang kommt es zwangsläufig zu Spannungen in der Erdkruste, die Erdbeben auslösen können (Italien, Japan, Kalifornien).

Nur ein Stein?

Die meisten geologischen Prozesse führen zur Neubildung, Umbildung oder Vernichtung der Erdkruste. Dieses feste Material - die aus Mineralen bestehenden Gesteine - liefern uns demzufolge greif- und begreifbare Dokumente dieser Prozesse. Gesteine sind nicht nur der Schlüssel zur geologischen Vergangenheit, sondern liefern auch Hinweise auf Vorgänge, deren Abläufe wir nicht direkt beobachten können, wie z.B. das Aufschmelzen von Gesteinen tief in der Erdkruste oder sogar im Erdmantel. Die geowissenschaftliche Untersuchung der Gesteine ist deshalb wichtige Grundlage zum Verständnis der Entwicklung unserer Erde und den auch heute noch ablaufenden geologischen Prozessen.

Gesteine werden in drei große Gruppen unterteilt:

• Magmatite
• Sedimente
• Metamorphite

Magmatische Gesteine entstehen bei der Abkühlung und dem Erstarren einer Gesteinsschmelze (eines Magmas oder einer Lava) entweder in der Erde selbst (Plutonite wie Gabbro, Bronzitit, Granit) oder an der Erdoberfläche (Vulkanite wie Basalt, Rhyolith, Andesit).

Sedimentäre Gesteine sind die Folge von Verwitterung, Abtragung und erneuter Ablagerung an der Erdoberfläche (Schotter, Kiese, Sande etc., Konglomerat). Durch spätere Verfestigung und Verkittung werden sie zu Festgesteinen (Steinsalz, Sandstein, Posidonienschiefer, Kalkstein).

Metamorphe Gesteine bilden sich aus bereits vorhandenen Gesteinen durch Umwandlung (Metamorphose) in mehr oder weniger festem Zustand bei meist hohen Temperaturen und/oder Drücken (Tonschiefer wird zu Phyllit oder Glimmerschiefer bzw. Hbl.-Garbenschiefer; Kalkstein zu Marmor). Ist bei deren Bildung neben metamorphen Prozessen auch eine teilweise Aufschmelzung (Anatexis) des Gesteins beteiligt, so entstehen Mischgesteine (Migmatite oder Anatexite).