Sind Dir beim Schlendern durch die Fußgängerzone schon die Pflastersteine auf dem Boden aufgefallen? Wenn nein, solltest Du das nächste Mal darauf achten. Bei den Pflastersteinen handelt es sich nämlich oft um Basalt. Das ist ein Naturstein, der durch magmatische Aktivitäten entsteht. Das magmatische Gestein hat verschiedene Eigenschaften, dadurch kannst Du ihn erkennen und von anderen Gesteinen unterscheiden.
Welche Eigenschaften hat der Basalt, welche Farbe weist er auf und wo findet er seine Verwendung?
Basalt – Grundlagen
Beim Basalt handelt es sich um ein Naturstein. Das bedeutet, dass der Basalt ein natürlich vorkommendes Gestein ist.
Ein Gestein ist ein Festkörper, der aus Mineralen und/oder organischen Substanzen besteht.
Bei den organischen Substanzen in einem Gestein kann es sich etwa um Ausscheidungsprodukte von Lebewesen oder Pflanzenresten handeln.
Die Entstehung von den verschiedenen Gesteinsarten kann durch den Gesteinskreislauf nachvollzogen werden. Im Mittelpunkt dieses Kreislaufs steht der Magmatismus. Der Magmatismus umfasst alle Prozesse, die im Zusammenhang mit Magma und Lava stehen.
Basalt – Definition
Basalte gehören zu den Vulkaniten. Vulkanite nennt man auch Ergussgesteine, dieser Name ist auf die Entstehung dieser Gesteine zurückzuführen. Die Entstehung wird im nächsten Kapitel genauer erklärt.
Ein Basalt ist ein magmatisches Ergussgestein.
Das Gegenteil eines Ergussgesteines ist ein Erstarrungsgestein oder Plutonit. Ein Beispiel dafür wäre der Granit.
Basalt – Stein
Basalt gehört zu den magmatischen Gesteinen, die auch Magmatite genannt werden. Das bedeutet, dass sie durch magmatische Prozesse entstehen.
Ein Magmatit ist ein Gestein, der seinen Ursprung im Magmatismus hat.
Zu den magmatischen Prozessen gehören unter anderem vulkanische Aktivitäten wie Vulkanausbrüche.
Schau Dir gerne die Erklärungen zu Magmatismus und Gestein an, um mehr über diese Themen zu lernen.
Basalt – Entstehung
Die Entstehung von Basalt ist auf den Magmatismus zurückzuführen. Wenn es zu einem Vulkanausbruch kommt, strömt Lava aus dem Vulkan. Lava ist der Name, den Du für Magma nutzt, sobald es an die Erdoberfläche gelangt.
Lava hat eine Temperatur um die 1000 °C1. An der Erdoberfläche herrschen deutlich geringere Temperaturen. Das führt dazu, dass Lava schneller abkühlt.
Durch diese schnelle Abkühlung können die Minerale, die sich in der Lava befinden, kaum oder nicht auskristallisieren, also zu Kristallen erstarren. Daher können sich keine Kristalle – das sind Festkörper aus chemischen Verbindungen – ausbilden.
Das führt dazu, dass Vulkanit, also Vulkangestein, nur sehr feine Mineralkörner enthält, die man mit bloßem Auge nicht erkennen kann. Die Mineralkörner häufen sich zu einem Gestein zusammen und ein Vulkanit beziehungsweise ein Basalt kann entstehen.
Entstehung von Basaltsäulen
Unter bestimmten Bedingungen können bei einem Vulkanausbruch Basaltsäulen entstehen.
Basaltsäulen sind sechseckige Säulen, die aus einem Lavastrom entstehen.
Auf dem Foto siehst Du Basaltsäulen, wie sie in der Natur vorkommen können.
Abb. 1 - Basaltsäulen in Irland
Wenn Lava erstarrt, also plötzlich abkühlt, kommt es zu Spannungen während der Bildung des Basaltgesteins. Diese Spannung führt zu Rissen im Gestein, die sich senkrecht zur Abkühlungsfläche ausbilden. Eine Abkühlungsfläche ist die Fläche der Lava, die als Erstes und am schnellsten abkühlen kann, da sie der Luft beziehungsweise der Atmosphäre hingerichtet ist.
Aufgrund der Struktur und Zusammensetzung des Basalts, ordnen sich die Risse in einem hexagonalen, also sechseckigen Muster an. Dieses Muster ist typisch für Basaltsäulen.
Die Fläche, auf der Du in Abbildung 1 gehen oder stehen würdest, stellt die Abkühlungsfläche dar.
Mehr zur Atmosphäre und zum Gestein erfährst Du in eigenen Erklärungen.
Basalt – Eigenschaften
Der Basalt hat verschiedene Eigenschaften. Viele dieser Eigenschaften können einem dabei helfen, den Basalt zu erkennen und zu bestimmen.
Zu diesen Eigenschaften gehören:
Basalt – Minerale
Die Hauptminerale oder Hauptgemengeteile, die Du im Basalt finden kannst, sind:
- Plagioklase
- Alkalifeldspäte
- Quarze
- Pyroxene
- Foide und
- Olivine
In kleineren Mengen ist auch Biotit und Hornblende vertreten. Die Minerale, die nur gering im Gestein vorhanden sind, nennt man Nebengemengeteile.
Ein schwarzer Basalt hat einen hohen Anteil an mafischen Mineralen, wie Biotit und Olivin.
Mafische Minerale sind Minerale mit einem dunklen, grauen oder schwarzen Erscheinungsbild.
Die Mineralzusammensetzung des Basalts lässt sich mit bloßem Auge nur schwer ermitteln. Es gibt ein Streckeisendiagramm für Vulkanite, das aber lediglich als grober Überblick genutzt werden kann. Deshalb werden geochemische Untersuchungsmethoden genutzt.
Wenn Du lernen möchtest, wie man das Streckeisendiagramm nutzt, schau am besten bei der Erklärung zum Granit vorbei.
Farbe Basalt
Die Farbe des Basalts erstreckt sich von Grau bis Schwarz. Je mehr mafische Minerale in dem Gestein enthalten sind, desto dunkler erscheint der Basalt. Die Farbe des Basalts hängt also von dem Mineralgehalt ab.
Basalte entstehen meist durch eine basische Schmelze, also Magma. Das bedeutet, dass der Siliziumdioxid-Gehalt (SiO2) des Magmas bei unter 52 % gelegen haben muss. Basische Schmelzen haben einen höheren Anteil an mafischen Mineralen als saure Schmelzen.
Basalt – Dichte
Minerale haben eine unterschiedliche Dichte, deswegen hängt die Dichte des Basalts von den Mineralen ab, die im Vulkanit enthalten sind.
Die Dichte des Basalts variiert und liegt zwischen 2,9 und 3,15 g/cm32.
Das bedeutet, dass ein Würfel mit einem Volumen von 10 Kubikzentimetern (cm3) zwischen 29 und 31,5 Gramm wiegen kann. Die Rechnungen dazu sehen dann wie folgt aus:
2,9 g/cm3 • 10 cm3 = 29 Gramm
3,15 g/cm3 • 10 cm3 = 31,5 Gramm
Basalt – Härte
Bei Gesteinen und Mineralen wird die Härte anhand der Mohsschen Härteskala bestimmt.
Die Mohssche Härteskala ist eine Skala von 1 bis 10, mit der die Härte von Gesteinen und Mineralen durch den Vergleich mit Standardmineralen verglichen und ermittelt werden können.
Die Härteskala wurde von F. Mohs 18223 eingeführt und wird bis heute zur Härtebestimmung genutzt. Ohne Vergleichsmineral kann man die Härte anhand der Ritzbarkeit durch verschiedene Gegenstände grob bestimmen.
| Härtegrad | Standardmineral zum Vergleichen | Schnelltest |
| 1 | Talk | leicht mit Fingernagel ritzbar |
| 2 | Gips | weniger leicht mit Fingernagel ritzbar |
| 3 | Calcit | leicht mit Messer ritzbar |
| 4 | Fluorit | weniger leicht mit Messer ritzbar |
| 5 | Apatit | schwer mit Messer ritzbar |
| 6 | Orthoklas | mit Stahlfeilen ritzbar |
| 7 | Quarz | ritzt Fensterglas |
| 8 | Topas | ritzt Quarz |
| 9 | Korund | ritzt Topas |
| 10 | Diamant | nicht ritzbar |
Tabelle 1 - Mohssche Härteskala
Die Härte von Basalt liegt zwischen 6 und 7. Sie ist also vergleichbar mit der Härte von Orthoklas und Quarz. Ein Basalt ist mit Stahlfeilen ritzbar und das Gestein kann Fensterglas ritzen.
Basalt – Beispiele
Basalt ist ein häufig vorkommendes Gestein. Überwiegend kommt Basalt dort vor, wo vulkanische Aktivitäten stattfinden.
Durch seine Stabilität findet der Basalt viele verschiedene Verwendungszwecke und ist ein häufig genutzter Baustoff.
Basalt – Naturstein
Basalt kommt in der Natur vor und wird daher als Naturstein bezeichnet.
Die Insel Island nordwestlich von Irland ist für vulkanische Aktivitäten bekannt. Daher ist Basalt dort häufig in verschiedenen Variationen aufzufinden, etwa in Form von Basaltsäulen. Die Basaltsäulen auf Island sind ein weltweit bekanntes Naturphänomen, da sie dort gut ausgebildet und zu sehen sind.
Abb. 3 - Basaltsäulen auf Island
Auch auf Hawaii, eine Inselkette, die stark von Hotspots geprägt ist, sind Basalte keine Seltenheit. Hotspots sind besonders heiße Bereiche kurz unterhalb der Erdkruste. Sie äußern sich durch vulkanische Aktivitäten in der Erdkruste und an der Erdoberfläche.
Mehr darüber kannst Du in der Erklärung zur Hotspot-Theorie erfahren.
Basalt – Verwendung
Im Bauwesen kommt es überwiegen Da Basalte sehr stabil und hart sind, werden sie häufig im Bauwesen verwendet. Oft wird Basalt aufgeschmolzen, um zu Fliesen oder Bodenplatten verarbeitet zu werden. Auch für Mauern ist Basalt ein gerne genutztes Gestein, da es sehr verwitterungsresistent ist. Das bedeutet, dass das Gestein verschiedene Verwitterungsformen standhält.
Durch Wind, Wasser, chemische Verbindungen und anderen Faktoren kommt es zur Verwitterung. Die Verwitterung führt zum Zerfall eines Gesteins.
Wenn Du mehr über Verwitterung erfahren möchtest, solltest Du Dir die passende Erklärung dazu anschauen.
Früher wurde Basalt auch für Pflastersteine genutzt, daher ist er in vielen Städten etwa in Fußgängerzonen oder Plätzen zu sehen. Da Basalt durch Regen jedoch rutschig wird, wird er nicht mehr dafür verwendet.
Abb. 4 - Ein Pflasterweg aus Basalt
Basalt – Das Wichtigste
- Ein Gestein ist ein Festkörper, der aus Mineralen und/oder organischen Substanzen besteht.
- Basalt ist ein magmatisches Gestein: Vulkanit.
- Die Entstehung von Basalt findet durch den Magmatismus statt. Der Naturstein entsteht durch Vulkanausbrüche, wenn die Lava abkühlt und es können Basaltsäulen entstehen.
- Basalte kann man durch seine Eigenschaften, wie Mineralgehalt, Farbe, Härte und Dichte von anderen Gesteinen unterscheiden.
- Je dunkelgrauer beziehungsweise schwarzer das Basaltgestein ist, desto höher ist der Anteil an mafischen Mineralen.
- Die Dichte des Basalts liegt zwischen 2,9 und 3,15 g/cm3
- Eine Verwendung von Basalt kann beispielsweise als Pflasterstein sein.
Nachweise
- eskp.de: Vulkane: Eruptionsprodukte. (01.10.2022)
- geowiki.geo.lmu.de: Basalt. (02.10.2022)
- spektrum.de: Mohssche Härteskala. (02.10.2022)
- Tabelle 1: Mohssche Härteskala. Quellen: Spektrum. (spektrum.de: Mohssche Härteskala); Steine und Minerale. (steine-und-minerale.de: Mohshärte)
- Abb. 1 - Basaltsäulen in Irland (https://pixabay.com/de/photos/nordirland-giant-s-causeway-basalt-3801174/) licensed by CC0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de).
- Abb. 3 - Basaltsäulen auf Island (https://www.flickr.com/photos/azwegers/6817603945) by Arian Zwegers (https://www.flickr.com/photos/azwegers/) licensed by CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).
- Abb. 4 - Ein Pflasterweg aus Basalt (https://pixabay.com/de/photos/steinpflaster-stra%c3%9fe-grau-stein-3582751/) licensed by CC0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de).
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