Gestein

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Als Gestein bezeichnet man mehr oder weniger verfestigte Gemische. Diese Gemische treten natürlich auf und sind meist heterogene Gemische aus Mineralkörnern, Gesteinsbruchstücken und Ausscheidungen beziehungsweise Rückstanden von Lebewesen. 


Diese Ausscheidungen sind organisch oder anorganisch. Organisch bedeutet, dass diese Rückstände zum belebten Teil der Natur gehören. Die Bezeichnung heterogen weist darauf hin, dass die Gemische nicht gleichartig in ihrem Aufbau sind. Das heißt, dass die Bestandteile vielen verschiedenen Elementen angehören.  


Einfacher ausgedrückt kann man sagen, dass Gestein keine einheitliche Masse ist sondern eine Mischung aus vielen verschiedenen Bestandteilen, welche alle Mineralien sind. 


Gestein ist außerdem das Baumaterial, aus dem die Erdkruste und der Erdmantel bestehen. Um mehr über den Aufbau der Erde zu lernen, lies dir den Artikel über die Naturgeographischen Grundlagen durch! 



Die Zusammensetzung von Gestein 


Mineralien 


Wir wissen nun, dass Gestein aus verschiedenen Mineralien besteht. Jede Gesteinsart verfügt über eine andere Zusammensetzung dieser Mineralien. 

Jedoch sind nur circa 30 Mineralarten bedeutend für die Gesteinsbildung. Diese nennt man deshalb „gesteinsbildende Minerale“. 


Wichtige Minerale sind zum Beispiel:

  • Silikate: Feldspäte, Quarz, Glimmer, Amphibole oder Olivin 
  • Karbonate: Calcit oder Dolomiten 


Ein Beispiel wäre das Gestein Granit, welches aus sehr vielen unterschiedlichen Mineralien aufgebaut ist. Dies ist leicht daran zu erkennen, dass er gesprenkelt ist und hellere und dunklere Teile enthält. Seine Farbe verdankt er drei unterschiedlichen Mineralien: Glimmer, Quarzmineral und Feldspat. 


Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Granit


Die dunklen Stellen im Bildausschnitt verdankt der Granit dem Glimmer. Die helleren Teile sind das Quarzmineral und der Feldspat kann alle möglichen Farben annehmen. 


Quelle: https://www.gedichteundzitatefüralle.de/2012/11/gesteine-in-thuringen-kalktuff.html


Zur Verdeutlichung macht es Sinn den weicheren Sandstein zu betrachten. Dieses Gestein sieht einheitlicher aus als der gesprenkelte Granit, da er fast vollständig aus Quarz besteht. 



Gefüge 


Die mineralischen Komponenten nennen wir Hauptgemengteile. Neben diesen enthalten Gesteine aber auch noch sogenannte Nebengemengteile. Die Hauptgemengteile machen mehr als 10% der Gesamtmasse aus und di Nebengemengteile machen nur 1-10% der gesamten Masse aus. 

Oftmals spricht man auch von Akzessorien, die Komponenten welche weniger als 1% der Gesamtmasse ausmachen. Dennoch sind diese Akzessorien oft namensgebend für das Gestein. 


Außerdem enthält Gestein einen gewissen Anteil an Wasser in Form von Kristallwasser oder Porenwasser. 


Die räumliche Lage, die Textur und die Verteilung der Mineralien innerhalb eines Gesteins nennt man Gefüge des Gesteins. Dieses Gefüge ergibt sich aus den Eigenschaften und dem Verhältnis der vorkommenden Minerale. Wichtig für die Struktur sind außerdem die geometrischen Gegebenheiten der einzelnen Bestandteile. Dies beinhaltet die Größe, die Form und die Art des Kornverbandes. 



Strukturelle Ordnung von Gestein 


Der Großteil aller Minerale ordnet sich nach einem bestimmten Gittermuster an. Dadurch entstehen gleichmäßige Formen, genannt Kristalle.Das Mineral Steinsalz ordnet sich zum Beispiel zu einem Würfel an. 


Durch diese regelmäßige Anordnung ergeben sich aber auch andere Formen mit glatten Flächen. Besonders bei Bergkristallen kann man diese Flächen gut erkennen, da er aus besonders einem und durchsichtigen Quarz besteht. 


Falls in den Quarz Flüssigkeit eingeschlossen ist, färbt sich das Kristall mit einer milchigen Trübung. Dies nennt man dann einen Milchquarz. 



Arten von Gestein 


Grob kann man Gesteine entsprechend ihrer Entstehung in drei Klassen unterteilen:


  • Magmatische Gesteine
  • Sedimentsgesteine
  • Metamorphe Gesteine 


Innerhalb dieser drei Hauptklassen werden die Gesteine weiter untergliedert. Die Geschichte eines Gesteins von seiner eigentlichen Bildung bis hin zu seinem heutigen Zustand bezeichnet man als Petrogenese.


Außerdem kann man Gesteine anhand ihrer mechanischen Eigenschaften in zwei Gruppen unterteilen: in die Festgesteine und in die Lockergesteine. Letztere werden zusätzlich unterteilt in Hartgesteine und Weichgesteine, hinsichtlich dem Aspekt der Verwendbarkeit.   



Magmatische Gesteine 


Ein bekanntes magmatische Gestein ist der Granit. Er zeichnet sich durch seine große Härte aus, weshalb er oftmals als Pflasterstein oder beim Mauerbau verwendet wird. Das Gestein kommt häufig in der Erdkruste vor oder liegt über zwei Kilometer unter der Erdoberfläche. 


Das Gestein Granit entsteht, wenn glutflüssiges Magma beim Abkühlen erstarrt. Die Gesteine Gabbro und Monzonit entstehen auch bei dem Vorgang des abkühlenden Magmas. Geschieht dies tief im Inneren der Erde heißt das Gestein „Tiefengestein“ oder „Plutonit“. 



Auf dem Bild lässt sich Granit erkennen, welcher als Straßenpflaster verwendet wurde. 


Quelle: https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_ist_Gestein.html


Von „Vulkanit“ oder „Ergussgestein“ spricht man, wenn das heiße Gestein beziehungsweise der Gesteinsbrei bei einem Vulkanausbruch an die Erdoberfläche dringt. Beispiele sind der leichte Bimsstein, Tuff oder Rhyolit. Auch der sogenannte Basalt gehört zu den Vulkaniten. Dieses Gestein erstarrt manchmal zu sechseckigen, eng aneinanderreihenden Säulen. Diese sehen aus, als wären sie in diese Form gegossen worden. 



Quelle: https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_ist_Gestein.html


Das Bild zeigt Basalt in Säulenform. 


Der Unterschied zwischen Vulkaniten und Plutoniten ist, dass Vulkaniten sofort nach ihrer Bildung verwittern. Plutonite verwittern erst dann, wenn die darüberliegende Gesteinsschicht abgetragen wird. Beide gehören aber zu den magmatische Gesteinen, da die aus abgekühltem Magma zu Gestein werden. 



Metamorphe Gesteine 


Diese Art der Gesteine entsteht, wenn im Inneren der Erde starker Druck und hohe Temperaturen dafür sorgen, dass die Bestandteile des Gesteins sich verwandeln. Wie wir wissen sind diese Bestandteile Mineralien. Diese reagieren miteinander und verwandeln sich anschließend, woraufhin neues Gestein entsteht. 

Man spricht von metamorphe Gesteinen, da das griechische Wort für Verwandlung „Metamorphose“ lautet. 


Wenn zwei Erdplatten aufeinander prallen, taucht die eine Platte unter die andere. Dadurch entsteht ein gewaltiger Druck und die Gesteine geraten in eine Art Presse. Häufig auftretende Beispiele dieser Gesteinsart sind der Blauschiefer. Dieses Gestein entsteht durch die Verwandlung von Basalt oder ein Gestein mit ähnlichen Bestandteilen. 


Eine andere Ursache für die Verwandlung von Gestein ist hohe Temperatur. Marmor entsteht zum Beispiel aus Kalkstein, der im Erdinneren stark erhitzt wurde. 

 

Quelle: https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_ist_Gestein.html


Das Bild zeigt das harte Gestein Marmor.


Bei solchen Prozessen werden neue Minerale gebildet und das Gestein wird härter. Der Sandstein verwandelt sich bei Hitze zu Quarzit. Dabei verkleben seine Quarzkörnchen miteinander. 



Quelle: https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_ist_Gestein.html


Auch der Quarzit ist härter als der Sandstein, aus welchem er besteht. 


Wichtig zu wissen ist, dass das Gestein bei der Metamorphose nicht völlig flüssig wird. Es bleibt fest! Steigt die Temperatur aber weiter an, wird das Gestein irgendwann zu flüssigem Magma. Sollte diese Masse abkühlen, wird daraus dann magmatische Gestein. 

Somit ist der Kreislauf des Gesteins hergestellt. 



Sedimentsgesteine 


Warst du schonmal in den Dolomiten? Falls ja, ist dir eventuell aufgefallen, dass die Felsen aussehen, als wären sie gestreift. Viele Gesteine haben nämlich unterschiedliche Muster. 


Quelle: https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_ist_Gestein.html


Die Felsen in den Dolomiten zeigen oftmals quer verlaufende Bänder auf den Felswänden. 


Das Streifenmuster kommt bereits bei der Bildung dieser Gesteine zum Vorschein. Diese Gesteinsart entsteht aus Verwitterungsschutt, welcher entweder vom Wasser oder vom Wind weitergetragen wird. Denn Flüsse, Gletscher und Stürme verlieren nach einiger Zeit an Kraft, weshalb dann Staub, Sand oder das Geröll nicht weiter transportiert wird. Das oftmals zermahlene Gestein setzt sich dann ab und es bilden sich immer höhere Schichten aus abgelagertem Material. Diese immer höher werdende Schicht bezeichnet man als Sediment. 


Solche Sedimente findet man vor allen auf dem Meeresboden, auf dem Grund von Seen oder dort wo Flüsse viel Material anschwemmen. Unter diesen Sedimenten befinden sich meistens auch Reste von Toten Tieren oder Kalkschalen. 

Die einzelnen Sedimente „stapeln“ sich übereinander und weisen je nach Zeitperiode oft andere Farben auf. Die Schichten unterscheiden sich nämlich je nach Klima und Gegebenheiten voneinander. 


Diese Sedimentsdecke wird über die Jahre hinweg immer dicker und die lockeren unteren Schichten werden immer stärker zusammengepresst. Der Druck steigt dank der Last des eigenen Gewichts. Das Sediment wird immer fester und wird schließlich zu Gestein. Dies nennt man „Diagnese“.


Es können Gesteine wie Kalkstein, Quarz oder Sandstein entstehen. 


Normalerweise sieht man nur die oberste Schicht des Gesteins. Es kann aber sein, dass sich zum Beispiel ein Fluss durch diesen Sedimentsgestein gräbt, das Gestein sich bei der Gebirgsbildung angehabt oder man einen Steinbruch freisprengt. Dadurch erhalten wir einen Blick auf den Querschnitt des Gesteins und wir erkennen die Streifen oder Bänder im Gestein. 



Das Wichtigste zu Gesteinen – alles auf einen Blick! 


  • Gesteine sind eine Mischung aus Mineralien


  • Je nach Zusammensetzung der Mineralien entstehen unterschiedliche Gesteinsarten


  • Wichtige Mineralien sind die Silikate und die Karbonate


  • Bekannte Gesteine sind Granit, Quarz oder Sandstein


  • Gesteine enthalten Hauptgemengteile und Nebengemengteile


  • Die Akzessorien sind namensgebend für das Gestein


  •  Der Großteil aller Minerale ordnet sich nach einem bestimmten Gittermuster an. Dadurch entstehen gleichmäßige Formen, genannt Kristalle


  • Es gibt drei Klassen von Gesteinen: Magmatische Gesteine, Sedimentsgesteine und Metamorphe Gesteine


  • Gesteine kann man auch in Festgesteine und Lockergesteine unterteilen


Das waren nun viele wichtige Informationen über das Thema Gestein. Dies ist Teil des Themas der Naturgeographischen Grundlagen. Möchtest du also mehr über dieses Themengebiet erfahren, findest du einige weitere informative Artikel. Viel Erfolg beim Lernen! 

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