Kreislauf der Gesteine

Angetrieben durch Bewegungen im Erdmantel und plattentektonischen Prozessen in der Erdkruste stehen alle Gesteinsgruppen im Kreislauf der Gesteine miteinander in Verbindung:

Die wichtigsten geologischen Vorgänge, in deren Verlauf ein Gestein in das eine oder andere übergeht, sind:

• Verwitterung
• Abtragung
• Sedimentation
• Versenkung und Diagenese
• Metamorphose
• Teilaufschmelzung/Anatexis
• Aufschmelzung/Magmenbildung
• Plutonismus und Vulkanismus
• tektonische Heraushebung

Alle Vorgänge bewirken eine Vielzahl von mineralogischen und/oder chemisch-physikalischen Prozessen, in deren Folge Mineralauflösungen, -umbildungen und -neubildungen ablaufen. Aus den in einem Gestein vorliegenden Mineralvergesellschaftungen, deren Gefüge und der chemischen Zusammensetzung lassen sich - mit Hilfe geowisschaftlicher Methoden Rückschlüsse auf diese Prozesse ziehen. Sind diese Prozesse dann annähernd bekannt, so können die dafür verantwortlichen geologischen und plattentektonischen Vorgänge auf der Erde und auch in der Erdkruste sowie im Erdmantel entziffert werden.

Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine entstehen durch die Kristallisation von Mineralen bei der Abkühlung einer Schmelze, eines Magmas, einer Masse von geschmolzenem Gesteinsmaterial. Eine solche Schmelze entsteht in größeren Tiefen der Erdkruste oder im Erdmantel, wo Temperaturen von mehr als 650 °C herrschen. Man unterscheidet aufgrund der Abkühlungsgeschichte (langsame oder schnelle Abkühlung) zwei Haupttypen magmatischer Gesteine. Gesteine wie Granit oder Gabbro entstehen aus sich langsam abkühlenden Schmelzen, die in größerer Tiefe der Erde (Kilometer-Bereich) stecken geblieben sind. Man bezeichnet sie deshalb als Tiefengesteine, Intrusivgesteine oder Plutonite. Sie sind an den sich verzahnenden, großen Kristallen erkennbar, die als Folge der allmählichen Abk¨hlung des Magmas sehr langsam gewachsen sind. Rhyolithe, Basalte oder Obsidiane bilden sich dagegen aus Schmelzen, die an der Erdoberfläche ausfließen und somit schnell erstarren. Sie werden als Ergussgesteine, Effusivgesteine oder Vulkanite bezeichnet. Charakteristisch ist hier eine feinkörnige oder sogar glasige Grundmasse mit z.T. größeren Einsprenglingen. Die magmatischen Gesteine bestehen meist aus Silikaten, da Silizium und Sauerstoff die häufigsten Elemente der Erdkruste sind. Wichtige magmatische Minerale sind Quarz, Feldspat, Glimmer, Pyroxene, Amphibole und Olivin. Als Besonderheit kommen auch karbonatreiche Magmen vor, die zu Karbonatiten kristallisieren (wie z.B. im Kaiserstuhl).