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Gesteente
Extraktion von Gestein auf dem Gemälde der Steinbruch (Englisch vor dem der Steinbruch) von John Frederick Herring senior ab 1858.

Felsen oder Stein ist der Fest, konsistentes Material verwendet in der Substrat unter dem Unterseite Lügen. Ein Felsen besteht aus Bruchstücken, die Klassen angerufen werden, oder von Mineralien.

Das Erdkruste besteht aus zahlreichen Gesteinsarten. Sie bestimmen maßgeblich die Eigenschaften der Erdoberfläche: die Linderung und Landschaft, die Tragfähigkeit des Untergrundes, die Bodenformation und der Wasserverwaltung. Gestein kann nach seiner Form in drei Hauptgruppen eingeteilt werden. Eruptivgestein ergibt sich aus der verfestigen aus geschmolzenem Gestein (Magma); Sedimentgestein indem man sich niederlässt oder niederschlagen von Sediment, und metamorphes Gestein durch das Wachstum neuer Mineralien in anderen Gesteinen. Durch Verwitterung und Erosion Gestein kann abgebaut werden, das abgetragene Material kann an anderer Stelle landen und dort neues Gestein bilden.

Raus aus den Felsen Mineralien, Erze oder Elemente von wirtschaftlich an Bedeutung gewonnen. Gestein selbst kann auch wertvoll sein, zum Beispiel als Naturstein, wie Granit und Marmor.

Zusammensetzung und Aussehen

Ein Stück Granit von dem PolierenRiesengebirge Biene Schreiberhau. Granit ist ein tiefer Felsen und besteht hauptsächlich aus den gesteinsbildenden Mineralien Quarz (transparent und grau), zwei Feldspäte (rosa und weiß), das Amphibol Hornblende (schwarz) und eine kleine Menge Glimmer.

Mineralien und Kristalle

sehen Mineral, Mineralogie, Kristall (Naturwissenschaften) und Kristallographie für die wichtigsten Artikel zu diesem Thema.

Ein Gestein oder die gegenseitigen Klasten eines Gesteins bestehen aus einem oder mehreren Mineralien oder Mineraloide. Diese bestimmen die Eigenschaften des Gesteins: die Farbe, die Härte, wie leicht der stein verteidigt, und so weiter. Mineraloide sind anorganisch natürliche Materialien, die keine geordnete chemische Struktur aufweisen, wie z Opal oder Chalzedon. Mineralien sind alle festen, anorganischen Naturstoffe, die eine geordnete chemische Struktur aufweisen, a Kristallgitter.[1] Die häufigsten Mineralien sind die mineral Gesteinsbildende Mineralien erwähnt. Beispiele für gesteinsbildende Mineralien sind Quarz, Calcit, Feldspat, Amphibole, Glimmer, Pyroxene und Olivin. Die meisten Gesteine ​​bestehen zu mehr als 90 % aus höchstens drei oder vier dieser Mineralien. In der Regel sind auch geringe Mengen anderer Mineralien vorhanden.

Jedes Mineral hat seine eigene einzigartige chemische Zusammensetzung und innere Struktur, Atome innerhalb des Kristallgitters angeordnet. Das Kristallgitter bestimmt die Form und Fission der Kristalle, die das Mineral bildet. In einigen Kristallgittern liegen die Atome näher beieinander als in anderen, diese Mineralien sind dichter. Mineralien mit gleicher chemischer Zusammensetzung sind polymorphe erwähnt. So ist Diamant eine Polymorphie von Graphit, beide Mineralien bestehen aus reinem Kohlenstoff, aber Diamant hat eine dichtere Kristallstruktur. Unter hohem Druck kann sich Graphit in Diamant umwandeln, ein solcher Übergang von einem Polymorph zum anderen wird a Phasenübergang erwähnt.[2]

Chemische Zusammensetzung

Welche Mineralien in einem Gestein vorhanden sind, hängt in erster Linie von der chemischen Zusammensetzung des Gesteins ab. Ein Stein, der reicht Kieselsäure (SiO2, es Oxid von dem Element Silizium), kann Quarz oder jedes andere Mineral, das aus reinem Siliziumdioxid besteht. Die gesteinsbildenden Mineralien bestehen fast ausschließlich aus neun Elementen (Silizium, Natrium, Kalium, Aluminium, Sauerstoff, Wasserstoff, Eisen, Magnesium und Kalzium). Zusammen machen diese Elemente 98% der Gesamtmenge aus Masse des kontinentalErdkruste.[3]

Die meisten Gesteine ​​bestehen hauptsächlich aus Silikate, Mineralien, die Kieselsäure enthalten. Fast alles Magmatische Gesteine und die meisten sedimentär und metamorph Felsen fallen unten. Eine wichtige Ausnahme ist Karbonatgestein, das aus Karbonate existiert (Verbindungen von Karbonat, CO32−). Beispiele für Karbonatgesteine ​​sind Kalkstein, Marmor und dolosteen. Es gibt noch mehr Ausnahmen, also auch Halit (Steinsalz) und Besetzung keine Silikate.

Diese Brekzie ist ein Beispiel für a klastischer Felsen wo deutlich die Klasten (dunkel) der Matrix unterscheidbar sein. Weil die Klasten alle vom selben sind Kalkstein existieren, die Unterscheidung ist scharf. Ort: Hang des Devinska Kobylac in dem slowakischKleine Karpaten. Alter: FrühJura.

Zwei Gesteine ​​mit gleicher chemischer Zusammensetzung müssen nicht die gleichen Mineralien enthalten. Ob sich ein bestimmtes Mineral in einem Gestein bilden könnte, hängt von der Temperatur und Druck die das Gestein und die Zusammensetzung aller Flüssigkeiten, die durch das Gestein fließen, dominiert haben.

Textur

Manche Gesteine ​​bestehen ausschließlich aus Mineralien, deren Kristalle gegeneinander gewachsen sind, sie sind kristalline Stoffe. Es gibt aber auch Gesteine, die aus Bruchstücken von Mineralien bestehen oder tot sind Organismen existieren. Solche Fragmente werden Klassen genannt und diese Felsen heißen klastische Felsen. Beispiele dafür sind Sand (und Sandstein), Lehm, Konglomerat oder Brekzie. Einige klastische Gesteine ​​bestehen aus sehr unterschiedlichen Klasten: Stücke verschiedener Gesteinsarten oder Mineralien, Bruchstücke von Muscheln, Pflanzenreste oder Fossilien. Es gibt jedoch auch klastische Gesteine, bei denen alle oder die meisten Klasten die gleiche Zusammensetzung haben.

Ein wichtiges Konzept bei der Beschreibung von Gesteinen ist das Textur eines Felsens. Damit sind die Erscheinungen im Kleinen gemeint, die überall im Gestein vorhanden sind. In einem kristallinen Gestein umfasst dies beispielsweise die Größe und Form der Kristalle, in klastischen Gesteinen die Größe und Form der Klasten. Wichtig ist auch, wie viel Volumen von Klasten eingenommen wird und wie viel von den Matrix (alles Material, das zwischen den Klassen liegt).

Einige Gesteine ​​haben Mineralien oder Klasten, die überwiegend in eine bestimmte Richtung orientiert sind. Ob und wie stark dies der Fall ist, wird "Kunst" (Englisch: Stoff) des Felsens. Die Schöpfung ist Teil der Textur eines Felsens.

Abbau von Gestein

Ein Bodenprofil, auf dem Bodenhorizonte Sind angegeben. Der O-Horizont besteht aus organisches Material, das im A-Horizont Humus wurde. Durch Auswaschen vom darüber liegenden O-Horizont ist wenig vom Muttergestein im B-Horizont übrig; im C-Horizont ist das Muttergestein noch sichtbar, wenn auch verwittert. Unterhalb des C-Horizonts befindet sich das nackte Muttergestein (R).

Verwitterung

sehen Verwitterung für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Der natürliche Abbau von Gestein ist Verwitterung erwähnt. Die Verwitterung erfolgt durch chemische, physikalische und biologische Prozesse. unten physikalische Verwitterung Stürze zum Beispiel das Zerbröckeln von Gestein durch Gefrieren von Wasser (Frostverwitterung). Es verändert nicht die chemische Zusammensetzung des Gesteins, sondern bricht das Gestein in kleinere Stücke. Chemische Verwitterung tritt auf, wenn Gestein mit der Atmosphäre in Kontakt kommt oder Grundwasser so dass chemische Reaktionen auftreten und die chemische Zusammensetzung des Gesteins verändert sich. Bestimmte Bestandteile des Gesteins können lösen und entfernt werden. Biologische Verwitterung ist jede Verwitterung, die aus der Aktivität von Organismen. Biologische Verwitterung kann sowohl physikalischer Natur sein (zum Beispiel durch das Wachstum von Pflanzenwurzeln) sowie chemisch (z.B. durch Bakterien) sind in der Natur.

Bodenformation

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Das zerbröckelte Material von Verwitterung wird regolith genannt, unverwitterter Fels genannt Mutterfelsen (Englisch: Grundgestein). Muttergestein, besonders in Gebieten mit einem höheren Linderung, auch bei der Erdoberfläche kommen, um zu lügen. Befindet sich jedoch Regolith über dem Muttergestein, a Unterseite Formen. EIN Unterseite enthält Bodenfeuchtigkeit, organisches Material, Bodenfauna, Luft und Mineralien (der Begriff 'Mineral' hat in Slang des Bodenkunde andere Bedeutung als in der Geologie), die sich im Regolith befinden.[4] Böden sind dafür sehr wichtig Leben auf der Erde: ohne Bodenbildung, nein Pflanzen kann wachsen.

Organisches Material kommt drauf Erdoberfläche zu Recht, wo ein Prozess von biologischer Abbau beginnt. Das resultierende Material, Humus, ist reich an PflanzenWachstum unverzichtbar Nährsalze, die durch nach unten in den Boden fließendes Wasser zerstört werden gespült. Ein Boden hat normalerweise a Auslaugschicht, aus dem die Bestandteile ausgewaschen werden, und a Auslaugschicht unterhalb. Noch weiter unten, die Anreicherung und biologische Aktivität und befindet sich Mutterfelsenwo die Verwitterung nicht eingedrungen ist. Besonders in Gebieten, in denen das Muttergestein nicht konsolidiert Material existiert, ist diese Grenze schwer festzulegen.

Die Bodenbildung erfolgt am schnellsten in feuchten und warmen Klimazonen, wo die biologische Aktivität höher ist. In solchen Klimazonen können sich Böden in größere Tiefen ausdehnen. Neben dem Klima sind auch das Gefälle, die Art des Muttergesteins sowie die Art und Menge des organischen Materials, das in den Boden gelangt, wichtig. All diese Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit der Bodenbildung und die gebildete Bodentyp.

Verschiedene Arten von Erosion und Verwitterung in zwei Arten Vulkangestein. Die untere Einheit ist a vulkanische Brekzie die in Blöcken verwittert, die obere Einheit ist a Lavastrom der in Säulen verteidigt. Ort: Cabo de Gata, südöstlich von Spanien.

Erosion und Landschaftsform

sehen Erosion, Landschaftsform und Geomorphologie für die wichtigsten Artikel zu diesem Thema.

Das durch Verwitterung gebildete Schüttgut kann auch im Laufe der Zeit durch Wasser, Eis oder Wind oder durch die Schwere. Dieser „natürliche Transport“ wird Erosion genannt. Das Transportmittel und die Art des Muttergesteins bestimmen das Ausmaß und die Form der Erosion. Wie stark ein Fluss Gestein erodiert, hängt beispielsweise von der Fließgeschwindigkeit ab. Ein schnell fließender Fluss erodiert vor allem in der Tiefe und eine tiefe V-Tal in die Landschaft eintauchen. Ein langsam fließender Fluss erodiert eher seitwärts, was zu a mäandernd Fluss über einen breiten Talboden.

Erosion beschränkt sich hauptsächlich auf das Land. In den Meeren und Ozeanen gibt es kaum Erosion, mit Ausnahme von Küsten und U-Boot-Schluchten.

Verwitterung und Erosion wirken auf die Schwachstellen im Gestein. Ein klarer Fels Schichtung wird entlang dieser Schichtung erodieren. Eine bevorzugte Ebene, entlang der das Gestein aufgebrochen wird Fission erwähnt. Magmatische Gesteine haben keine Schichtung, aber wenn sie abgekühlt sind, können sie Dialesungen entstand im Gestein.

Der Grad, bis zu dem ein Gestein gegen Erosion beständig ist, ist der Kompetenz erwähnt. Kompetente Schichten können Grate in der Landschaft bilden, rund aufdringliche Körper von Granit konzentrische Formen Bergketten.

Erstarrung und Vulkanismus

Schematische Darstellung von Intrusionen in einem Gebiet, in dem Vulkanismus stattfindet. A = Batholith (noch nicht verfestigt: a Magma-Kammer); B = Deich; C = Laccolit; D = Pegmatit; E = Schwelle; F = Stratovulkan. Prozesse im Bild:1 = jüngere Intrusion durchschneidet eine ältere; 2 = Xenolith oder Dachanhänger in einer Magmakammer; 3 = Kontaktmetamorphose; 4 = Die Erdoberfläche wird durch die Bildung eines Lackolits angehoben.
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In großen Tiefen der Erde, Gestein schmelzen. Geschmolzenes Gestein wird Magma erwähnt. Wenn Magma erstarrt, kristallisieren Mineralien und ein kristallines Gestein entsteht. Auf diese Weise gebildetes Gestein wird Eruptivgestein genannt (Englisch: Eruptivgestein). Aus welchen Mineralien Eruptivgestein besteht, hängt von der Zusammensetzung des Magmas ab, aus dem es gebildet wurde. Wichtig ist auch, ob die Abkühlung und Kristallisation schnell oder langsam erfolgte. Bei schneller Abkühlung haben Kristalle kaum Zeit zum Wachsen.[5] Das Gestein besteht dann aus vielen kleinen Kristallen, dies wird zu einem afanite Textur erwähnt. Bei langsamer Abkühlung werden die Kristalle größer. Ein solches Gestein hat große Kristalle. Dies nennt man a phaneritische Textur.

Tiefer Fels und Magmatismus

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Der überwiegende Teil der Erdkruste besteht aus tiefer FelsenGestein, das durch die Erstarrung von Magma entstanden ist. Magma wird erstellt von teilweise schmelzen von Gesteinen in den unteren Teilen der Erdkruste oder direkt darunter im Mantel. Magma ist in dieser Tiefe oft leichter als das Gestein, wodurch es sich nach oben bewegt. Es dringt ein im darüber liegenden Felsen. Sobald es Dichteunterschied ist nicht mehr groß genug, das aufsteigende Magma kommt zum Stillstand und sammelt sich in Verzamelt Magmakammern.[6]

Betreten einer Magmakammer Magmadifferenzierung Hinweis: Das Magma ändert die chemische Zusammensetzung. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Zum Beispiel kann sich ein Magmakörper im Laufe der Zeit mit anderen Magmen unterschiedlicher Zusammensetzung vermischen, oder Teile des umgebenden Gesteins können durch die Hitze der Intrusion schmelzen und das Magma "kontaminieren". Durch die langsame Abkühlung von Magma findet auch ein Prozess statt, der Kristallfraktionierung wird genannt. Denn Magma ist ein Mischung besteht aus mehreren chemischen Bestandteilen hat keinen Kristallisationstemperatur, aber ein Kristallisationsbahn. Minerale mit hohem Schmelzpunkt kristallisieren zuerst, Minerale mit niedrigerem Schmelzpunkt erst später, wenn das Magma weiter abgekühlt ist. Die Mineralien mit hohen Schmelzpunkten sind diejenigen, die wenig Kieselsäure haben (dies sind mafisch genannt) und reich an den ElementeEisen und Magnesium. In einer Magmakammer kristallisieren diese relativ schweren Mineralien zuerst und sinken auf den Boden der Kammer. Dadurch verändert sich die Zusammensetzung des Magmas: Es wird leichter und silikareicher (felsisch).

Magma kann aus einer Magmakammer weiter nach oben eindringen, dies geschieht in vertikalen Magmakörpern, die Deiche heißen, oder horizontaler Würfel Fensterbrett oder Lackolite werden genannt. Da Magma bei der Kristallisation leichter wird, wird es einfacher weiter aufzusteigen, wenn die Magmakammer bereits teilweise abgekühlt ist. Durch die weitere Kristallfraktionierung entstehen immer mehr silikareiche Magmen.

Ein Vulkanausbruch: 1) Eruptionssäule; 2) Tephra (meist Asche) regnet von der Säule herab; 3) Lavastrom; 4) Vulkanbombe; 5) pyroklastischer Strom; 6) Tephra- und/oder Lavaschichten; 7) Substrat; 8) Vulkanrohr; 9) Magma-Kammer; 10) Deich.

Vulkangestein und Vulkanismus

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Wenn Magma durch die Kruste an die Oberfläche dringt, entsteht Vulkanismus. Manchmal bedeutet das Magma von a Vulkan über die Oberfläche fließt, wird es dann Lava erwähnt. Wenn Lava erstarrt, geschieht dies schnell und bildet ein magmatisches Gestein mit sehr kleinen Kristallen, a Abwasser. Beispiele sind Basalt, Rhyolith oder dazit. Wenn Lava sehr schnell erstarrt, haben die Atome nicht genug Zeit, um ein Kristallgitter einzunehmen, so dass Vulkanglas.

In vielen Vulkanen wird jedoch der größte Teil des Gesteins, das sich bildet, nicht durch Lavaerstarrung gebildet. Dies liegt daran, dass Vulkanausbrüche oft explosiv in der Natur sein. Explosiver Vulkanismus wird auf zwei Arten verursacht. Wenn das Magma aufsteigt, führt der Druckverlust dazu, dass Gase und Flüssigkeiten auflösen. Die Freisetzung dieser Gase führt dazu, dass sich das Magma ausdehnt und wenn dies schnell genug geschieht, kann es zu Explosionen kommen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Magma beim Aufsteigen in Kontakt mit Grundwasser oder Oberflächenwasser. Durch die hohe Temperatur des Magmas verdunstet das Wasser sofort und wenn genügend Wasser vorhanden ist, geht dies mit großen Explosionen einher.

Explosiver Vulkanismus kann große Materialmengen in die Luft blasen. Diese Partikel werden Tephra erwähnt und bilden eine große Eruptionssäule über dem Vulkan. Auch schnelllebig leuchtende Wolken oder pyroklastische Ströme von Tephra seitlich vom Vulkan. Wenn der Vulkan zur Ruhe kommt, regnet die Tephra auf die Erdoberfläche und bildet eine Schicht pyroklastisches Gestein. Die große Menge an Lockerungsmaterial, die sich dabei ablagert, kann leicht erodieren und verursacht Schlammlawinen (lahars) und andere Massenbewegungen stammen.

Die meisten Vulkane bilden einen Wechsel von pyroklastischen Ablagerungen, Ablagerungen und Schlammlawinen.

Sedimentation und Sedimentgesteine

Ein Fluss legt horizontale Schichten Kies und erodiert später an einigen Stellen. Die beschnittenen Ebenen zeigen es Prinzip der ursprünglichen Horizontalität.

Das durch Erosion abgetragene Material ist Sediment oder Schutt erwähnt. Transportiert wird es durch Wasser, Wind, Eis, die Schwere oder eine Kombination all dieser Möglichkeiten, um anderweitig verkauft zu werden. Wenn sich Sedimente absetzen und ansammeln, wird es a Sedimentgestein oder Sedimentgestein erwähnt.

Transport und Sedimentation

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Je nach Verkehrsträger ist der Begriff Meeressediment (angeführt von der Meer); fluviales Sediment (an Flüssen); äolisches Sediment (bis zum Wind) oder Gletschersediment (durch Eis). Welches Sedimentgestein entsteht und wie schnell dies geschieht, hängt von der Art des eingebrachten Sediments ab, aber auch davon, wie es abgelagert wurde. Sedimentgesteine, die sich im Meer bilden, unterscheiden sich von Gesteinen, die in Flüssen abgelagert wurden, aber auch im Meer gibt es viele verschiedene Ablagerungsumgebungen nebeneinander. In einem Riff Zum Beispiel Einlagen, die nicht in der Nähe des Küste oder auf dem Meeresboden.

Sediment kann sowohl im Wasser transportiert werden als auch in Lösung wie in Suspension. Größere Sedimentkörner (Klasten) können in einem Fluss rollend über den Grund bewegt werden. Bei transportiertem losem Material werden durch die gegenseitige Polierwirkung die Bruchstücke gerundet berühren (Abrieb). Andere Arten, wie Sedimentgestein gebildet wird, sind die niederschlagen von Mineralien (zum Beispiel Halit oder Besetzung) im Wasser oder die Ansammlung von toten organischen Rückständen vor Ort (dies wird als a sesshaft statt Sediment).

Sedimentgestein in einem Trübungssequenz Biene Gorgoglione, SüdItalien, in welchem Schichtung ist deutlich sichtbar.

Sedimentgestein

sehen Sedimentgestein für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Sedimentgesteine ​​und Sedimente bedecken den größten Teil der Erdoberfläche. Es gibt viele verschiedene Arten. Oft Sedimentgesteine ​​ge klastisch, sie bestehen dann aus Klasten. Beispiele sind Sand und Kies, wo die Klasten deutlich sichtbar sind; oder Ton und Schlick (wo die Klasten zu klein sind, um sie ohne Hilfe zu unterscheiden). Wenn der Unterricht aus ist Silikate (insbesondere Quarz und Feldspat) existieren, man spricht von a siliziklastisch Felsen. Da solche Klasten durch Erosion an Land entstehen, bilden sich siliziklastische Gesteine ​​nur auf oder in der Nähe von Land. Je größer die Klasten, desto stärker muss das Transportmittel gewesen sein. Kies und Sand werden nur bei schnell fließendem Wasser oder Massenbewegungen abgelagert, während bei Ton oder Kalkschlamm Es wird sehr ruhiges Wasser benötigt.

Eine andere Art von Sedimentgestein ist Karbonatgestein, von was Kalkstein das bekannteste Beispiel. Kalkstein kann klastisch (die Klasten bestehen dann aus Karbonatgestein) oder kristallin sein. Im letzteren Fall kann es durch die gebildet worden sein niederschlagen von Karbonaten (normalerweise Calcit) oder durch die Ansammlung von Kalk Skelette von toten Organismen.

Es Prinzip der ursprünglichen Horizontalität bedeutet, dass alle Sedimentgesteine ​​in horizontalen oder nahezu horizontalen Schichten gebildet werden. Sedimentgesteine ​​sind daher gekennzeichnet durch planar Strukturen, die Schichtung oder Laminierungen heißen. Wie stark die Stratifikation entwickelt wird, ist jedoch sehr unterschiedlich.

Sedimentgestein ist die einzige Gesteinsart, in der Fossilien Aussehen.

Diagnose

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Nach der Sedimentation finden in einem Gestein Prozesse statt, die zusammenfassend als Diagenese bezeichnet werden. Unter dem Einfluss von Grundwasser und zunehmend Druck und Temperatur Verändert das Sediment die Zusammensetzung und/oder berührt es raakt versteinert ("versteinert"). Lockeres Sediment wird in festes Sedimentgestein umgewandelt.

Die meisten Sedimente und Sedimentgesteine ​​sind porös, sie haben Poren, durch die Grundwasser fließen kann. Durch die Ausfällung von Mineralien aus dem Grundwasser werden die Poren langsam gefüllt. In klastischem Gestein sind die Poren die Räume zwischen den Klasten, da diese Räume in Kontakt mit dem Gestein gefüllt werden konsolidiert. Eine Sandschicht wird a Sandstein, eine Tonschicht a Schiefer. Während der Diagenese wird das Material auch kompakter. Klassen werden zerkleinert, organisches Material durch Entgasungsreaktionen langsam umgewandelt in Braunkohle und schlussendlich Kohle.[7]

Metamorphose und Deformation

Viele Gesteine ​​wurden bereits durch andere Naturkräfte beeinflusst, bevor sie durch Verwitterung und Erosion an die Oberfläche kamen. tektonischSpannungen in der erdkruste können die einwirkungen von flüssigkeiten sowie hoher temperatur und druck viele spuren im gestein hinterlassen. Durch die Bewegung von tektonischen Platten (Plattentektonik) entstehen Spannungen in der Erdkruste, insbesondere auf Orte, an denen sich Teller treffen. Rock antwortet darauf mit verformen, was bedeutet, dass es seine Form ändert oder bricht.[8]

Metamorphes Gestein

Schematisches Beispiel einer metamorphen Reaktion. Abkürzungen: Akt = Aktinolith; chl = Chlorit; ep = Epidot; gt = Granate; hbl = Hornblende; plag = Plagioklas. Zwei Mineralien im Gestein reagieren nicht, zum Beispiel kann dies kunnen . passieren Quarz und Kaliumfeldspat sein. Nach der Reaktion hat sich das Aussehen des Gesteins deutlich verändert.
sehen metamorphes Gestein und Metamorphose (Geologie) für die wichtigsten Artikel zu diesem Thema.

Gestein, das sich an der Oberfläche bildet, kann durch tektonisches Absinken oder Vergraben unter Sedimenten immer tiefer werden. Unter dem Hoch Temperatur und Druck in größeren Tiefen, ein Prozess, der Metamorphose heißt Leistung. Bei der Metamorphose werden die Mineralien und die Textur des Gesteins verändert. Durch Rekristallisation neue Kristalle wachsen über die alten und ersetzen die ursprüngliche Textur. Mineralien unter hohem Druck und hoher Temperatur instabil wird von zullen chemische Reaktionen in andere Mineralien umwandeln. Ein Gestein, das auf diese Weise eine neue Textur und Mineralogie erhalten hat, wird als metamorphes Gestein bezeichnet. Obwohl die Metamorphose in großen Tiefen stattfindet, können metamorphe Gesteine ​​durch tektonischer Aufschwung.

Beispiele für metamorphe Gesteine ​​sind Schiefer, das aus Lehm oder Schiefer Formen, oder Marmor die aus Kalkstein gebildet wird. Welches metamorphe Gestein entsteht, hängt von Druck und Temperatur sowie von der Kinetik der metamorphen Reaktionen zwischen den Mineralen. Ein Gestein, das aus metamorphen Mineralien besteht, die bei höheren Temperaturen und/oder höherem Druck stabil sind, hat eine hohe metamorpher Grad hast. Schiefer ist ein minderwertiges metamorphes Gestein. Phyllit hat einen etwas höheren Abschluss; Schiefer und schlussendlich Gneis noch höher. Die beiden Haupttypen der Metamorphose sind Kontaktmetamorphose und regionale Metamorphose. Bei der Kontaktmetamorphose wird Gestein in der Nähe einer magmatischen Intrusion erhitzt. Eine solche Metamorphose ist normalerweise auf einen kleinen Bereich um die Intrusion herum beschränkt. Regionale Metamorphose findet hauptsächlich in Gebieten statt, in denen tektonischen Platten verflechten sich und können großflächig verteilt werden.[9]

Bei der Metamorphose unter sehr hohen Temperaturen (über 675 °C) kann das Gestein teilweise zu schmelzen beginnen. Ein metamorphes Gestein mit kleinen Schmelzkörpern, die später wieder erstarrten, heißt a Migmatit erwähnt.

Ein wichtiger Faktor ist, ob im Gestein Wasser oder andere Flüssigkeiten vorhanden sind. Flüssigkeiten beeinflussen nicht nur Reaktionen im Gestein direkt, sondern können auch Stoffe liefern, die an den Reaktionen teilnehmen. Der Prozess, bei dem ein Gestein seine chemische und mineralogische Zusammensetzung durch Reaktionen mit Flüssigkeiten ändert Metasomatismus genannt (englisch: Metasomatismus oder Änderung). Beispiele für so entstandene Gesteine ​​sind skarn und greisen.

Knicke in der Sedimentschichtung. Erdnuss-Schnappschuss Biene Agios Pavlos, Kreta, Griechenland.

spröde Verformung

Wenn Gestein unter wachsender mechanischer Belastung gerät, reagiert es mit verformen. Der einfachste Weg ist durch spröde Verformung: Der Fels bricht. Dies geschieht entlang von Ebenen, die Brüche und entlang der sich die beiden Seiten aneinander vorbeibewegen. Brüche werden unterteilt in Verschiebungen (Englisch: Schubfehler), Seitenverschiebungen (Englisch: Streik Slip Fehler) und scheren (Englisch: normaler Fehler) abhängig von der Bewegungsrichtung entlang der Bruchebene. Wenn da Zugspannung Risse können sich auch an einem Felsen bilden, wo sich die beiden Seiten voneinander entfernen, dies wird zu Dialesungen (Englisch: Gelenke) erwähnt.

Während die meisten Verwerfungen lokale Strukturen sind, gibt es auch Hunderte Kilometer lange Verwerfungszonen, entlang derer sich Teile der Erdkruste über viele Kilometer erstrecken. Widerstand. Solche Störungszonen sind in der Landschaft oft gut sichtbar. Größere Verwerfungen bestehen oft aus Zonen, in denen das Gestein aufgebrochen ist (Bruchbrekzie) oder sogar ganz pulverisiert (Bruchton).

Duktile Verformung

Eine andere Möglichkeit, wie Fels auf Stress reagieren kann, ist durch duktile oder plastische Verformung. Das bedeutet, dass sich das Gestein ganz oder teilweise verformt, genauso wie Modelliermasse ausgebreitet werden kann. Gesteine, die auf diese Weise verformt werden, werden zu tektonische Gesteine erwähnt. Gestein verformt sich an der Oberfläche nicht duktil, dies erfordert hohen Druck und hohe Temperatur. Dies ist in den unteren Teilen der Erdkruste der Fall. Spröde Brüche machen dafür Platz Gleitzonen, wo die Verformung konzentriert ist. Ein stark deformierter Gesteinstyp aus Scherzonen ist Mylonit.

Die duktile Verformung findet jedoch nicht nur in großen Tiefen statt. Auch in der Nähe der Erdoberfläche kann eine langsame Rekristallisation Gesteinsschichten so verformen, dass Falte stammen. Falten sind immer das Ergebnis von komprimierend Stromspannung. Bei Zugspannung eines duktilen Verformungsgesteins kann eine Gesteinsschicht so gedehnt werden, dass boudins oder Linsen stammen.

Verschiedene Formen von Fission und wie sie entstehen. Ein Sedimentgestein (A) weist naturgemäß eine dominante Spaltung in der Schichtung auf. Bei Bestattung und Diagenese wird diese Spaltungsrichtung betont (C). Bei seitlicher Druckspannung entwickelt sich eine zweite Spaltrichtung (B), die schließlich dominant werden kann (D).

Folierung

Deformierte Gesteine ​​haben oft einen oder mehrere Folien. Eine Folierung ist eine flächige Struktur, die durch einen Farbunterschied sichtbar sein kann, Kompetenz oder von a Spaltrichtung. Eine Spaltung kann auch aus der Textur des Gesteins resultieren. Auch sedimentäre Schichtungen können als Schieferung in Betracht gezogen werden.

Mechanischer Stress kann die Rekristallisation beeinträchtigen, da neue Kristalle leichter senkrecht zur Hauptspannungsrichtung wachsen. Wenn die Rekristallisation unter einer bestimmten Spannung lange genug andauert, besteht das gesamte Gestein aus Kristallen, die in der gleichen Richtung liegen. Eine solche Struktur heißt a Schieferung und es kommt hauptsächlich in Schiefer vor. Bestimmte Mineralien eignen sich besser für die Entwicklung einer Schieferung als andere. Glimmer bilden beispielsweise flache Kristalle, die von Natur aus eine bestimmte Orientierung aufweisen, während Quarzkristalle in alle Richtungen etwa gleich groß sind und keine Vorzugsorientierung annehmen können. Ob sich im Gestein eine Schieferung ausbilden kann, hängt daher auch davon ab, welche Mineralien wachsen, was wiederum auf die chemische Zusammensetzung des Gesteins zurückzuführen ist.

Menschliche Nutzung

Menschliche Nutzung von Gestein als Baumaterial in der Pyramiden von Gizeh.

Seit der Vorgeschichte wird und/oder wird gerockt von den Mann als Baumaterial oder Material für Waffen und Geräte verwendet. Durch Funde von Steinutensilien in Ostafrika ist bekannt, dass die menschliche Nutzung von Stein mindestens 2,6 Millionen Jahre zurückreicht, bis in die Zeit von schwule habilis.[10] Die Zeit, als der Mensch es noch nicht tat Metall könnte bearbeiten ist von Archäologen das Steinzeit erwähnt. Steine ​​wurden zunächst zur Herstellung von Waffen und Werkzeugen, später auch für Schmuck verwendet. Der Übergang von Jäger und Sammler jetzt sofort Nomadendasein zu landwirtschaftlich in Siedlungen lebenden Gemeinden einen Bedarf an Stein als Baumaterial (Naturstein). Die meisten alten Zivilisationen haben große Steindenkmäler hinterlassen. Im Laufe der Geschichte haben Völker Städte, Straßen, Aquädukte und Monumente aus Stein gebaut. Durch das Wachstum der Weltbevölkerung und das Aufkommen neuer Technologien, Industrialisierung und Urbanisierung, Fragen zu Naturstein nur erhöht. Auch heute noch nimmt diese Nachfrage zu, insbesondere durch das Aufkommen wachsender Volkswirtschaften wie China und Indien.

Extraktion von Marmor Biene Carrara, Italien.

Extraktion

Gestein wird durch Ausgrabungen in sogenannten Steinbrüche. Bei hartem Gestein müssen Blöcke geschnitten werden, bei weichem Lockergestein kann das Material sofort ausgehoben werden.

Baumaterial

In dem Baugewerbe wird beides verwendet Naturstein als künstliche Materialien wie Backstein oder Beton. Bestimmte Felsen sind beliebter als Baustein als andere, zum Beispiel aufgrund von als attraktiv oder auffällig empfundenen Farbnuancen Textur. Beispiele sind Marmor, Granit oder Porphyr. Diese Gesteine ​​werden häufig beim Schlagen verwendet Bauelemente wie Böden, Fassaden, trete, Zähler, Monumente und Grabsteine. Andere weniger bunte Felsen likesteen Basalt werden häufiger in weniger auffälliger Weise verwendet. Der Holländer Abschlussdijk besteht zum Beispiel aus Basaltblöcken.

In Gebieten, in denen eine bestimmte Gesteinsart abgebaut wird, werden vor allem ältere Häuser oft aus dieser Gesteinsart gebaut. Transport van bouwsteen is echter steeds goedkoper geworden zodat zulke regionale verschillen in nieuwe constructies minder opvallend zijn. Voorbeelden van bekende natuursteen zijn de Bentheimer Zandsteen uit Bentheim, basalt uit de Eifel of marmer uit Carrara in Italië.

Grondstoffen

Zie mijnbouw voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Verschillende processen in de aardkorst kunnen ervoor zorgen dat bepaalde waardevolle grondstoffen zich op een bepaalde plek concentreren. Gesteente waarin een bepaalde grondstof in voldoende mate aanwezig is wordt erts genoemd. In erts kan de grondstof in pure vorm aanwezig zijn (zoals vaak het geval bij edelmetalen zoals goud, zilver of platina), of gebonden in zogenaamde ertsmineralen, meestal zijn dit oxiden of sulfiden.

De concentratie waarbij grondstoffen economisch winbaar worden hangt van de stof af. Het metaalkoper wordt bijvoorbeeld winbaar als de concentratie 1% is, dat is 180 maal de gemiddelde concentratie in de aardkorst. Tin is al bij 0,5% economisch winbaar, maar dat is wel 2500 maal de concentratie waarin het gemiddeld in de natuur voorkomt.[11]

Dergelijke hoge concentraties van grondstoffen kunnen ontstaan door verschillende geologische processen. Stollingsgesteente kan een erts zijn wanneer de magma verrijkt was in de betreffende grondstof, wat een gevolg kan zijn van magmadifferentiatie. Sedimentair gesteente kan economisch winbare hoeveelheden van grondstoffen bevatten wanneer het bronmateriaal waaruit de klasten bestaan zelf verrijkt was. Een derde mogelijkheid is dat de verrijking plaatsvond door metasomatisme: de stof lost op in hete hydrothermale vloeistoffen die door de aardkorst stromen en slaat op een andere plek neer.[12]

Sieraden

Juweliers en stenenliefhebbers verstaan onder stenen alleen edel- en sierstenen.

Zie ook

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