Begegnungen mit der Natur 6, Schulbuch

174 Bioplanet Erde M Arbeitsheft Seite 35 Die wichtigsten Gesteine der Lithosphäre Gesteine sind in großer Menge auftretende Aggregate (Verwachsungen) von Mineralien verschiedener oder gleicher Art. Die häufigsten in den Gesteinen vorkommenden Mineralien sind die Silikate, die in ihrem Gefüge [SiO 4 ] 4- - Tetraeder aufweisen. Je nach Anordnung der Tetraeder und der zusätzlich am Aufbau beteiligten Metallionen unterscheidet man Olivine (enthalten Magne- sium und Eisen), Pyroxene (Calcium, Magnesium und Eisen), Hornblenden (Calcium, Magnesium, Eisen, Natrium), Glimmer (Kalium, Magnesium, Eisen) und Feldspate (Aluminium, Kalium, Natrium, Calcium). Feldspate sind die häu- figsten Silikat-Minerale. Ein sehr häufiges Mineral ist auch der Quarz, der allerdings aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung zu den Oxiden gezählt wird. Nach der Art ihrer Entstehung unterscheidet man verschiedene Gesteins- typen. Magmatite entstehen durch Abkühlung und Erstarrung von Magma bzw. Lava Das Magma im Erdinneren steht unter großem Druck, weshalb es an Bruch- stellen in der Lithosphäre aufsteigt und dort auf Grund der geringeren Tempe- raturen erstarrt. Nach dem Ort der Erstarrung lassen sich die Erstarrungsge- steine in zwei Gruppen unterteilen: Erfolgt die Erstarrung allmählich im Inneren der Lithosphäre, haben die Teil- chen, die die gesteinsbildenden Mineralien aufbauen, genügend Zeit, sich abhängig von ihren chemischen Bindungskräften geometrisch anzuordnen und damit mehr oder weniger große Kristalle auszubilden. Die so genannten Plutonite weisen deshalb eine körnige Struktur auf. Je schneller die Schmelze abkühlt, desto feinkörniger ist die Struktur. Ergießt sich die heiße Gesteinsschmelze als Lava an der Erdoberfläche, erfolgt die Abkühlung so rasch, dass kaum Zeit zur Kristallbildung bleibt. Die so genannten Vulkanite sind deshalb durch eine feinkörnige bis glasige Struktur gekennzeichnet. Oft lassen sich in Gesteinen mit einer feinkörnigen Grundmasse größere Kris- talle (Einsprenglinge) erkennen. Dieses so genannte porphyrische Gefüge ent- steht, wenn die Schmelze im Erdinneren bereits in kühlere Bereiche aufgestie- gen ist und erste Mineralien auskristallisiert sind, das Magma aber dann plötzlich rasch abgekühlt wird. Tritt es beispielsweise bei einem Vulkanaus- bruch an die Erdoberfläche aus, werden die bereits gebildeten Kristalle mitge- rissen und in der erstarrenden Lava eingeschlossen. Sedimente entstehen durch Verwitterung und Ablagerung Unter dem Einfluss von Hitze, Kälte, Regen, Schnee, saurem Regen etc. begin- nen sich Mineralien und Gesteine zu verändern – sie verwittern. Durch mechanische Verwitterung (zB Temperaturverwitterung , Frostspren- gung ) entstehen mechanische Sedimente (Lockergesteine): Schutt sind Abla- gerungen aus eckig gebliebenen Gesteins- bzw. Mineralbruchstücken, die mehr als 2mm Durchmesser aufweisen. Wird der Schutt durch Niederschläge abgetragen und Bächen und Flüssen zugeführt, wird er durch die Reibung abgerundet, es entstehen Schotter (Ablagerungen aus gerundetem Gestein) und Sande (Ablagerungen, die zwischen 0,06 und 2mm aufweisen). Findet eine Verwitterung durch Einwirkung diverser Substanzen (Wasser, Säu- ren etc.) statt, die zu chemischen Reaktionen (stofflichen Veränderungen) oder zur Lösung von Mineralien führen, spricht man von chemischer Verwitterung . Das häufigste chemische Sediment ist der Calcit CaCO 3 (Kalk), der in großen Mengen aus dem Meerwasser ausgeschieden wird. Mineralien sind chemisch einheitliche, natürlich ent- standene, feste Bestandteile der Erd- kruste. Chemisch einheitlich bedeutet, dass sie eine bestimmte stoffliche Zu- sammensetzung aufweisen, die sich in einer chemischen Formel ausdrücken lässt (zB CaCO 3 Calcit, SiO 2 Quarz, Au Gold). Natürlich entstanden bedeutet, dass Mineralien ausschließlich durch Naturvorgänge gebildet werden (durch Mineralsynthese künstlich hergestellte Edelsteine gelten nicht als Mineralien). Magma glutheiße Gesteinsschmelze im Erdinne- ren; magma (griech.) = Teig Erstarrungsgesteine werden auch als Magmatite bezeichnet Plutonite Tiefengesteine Lava Magma enthält gelöste Gase (die Löslichkeit von Gasen steigt mit zuneh- mendem Druck). Gelangt Magma an die Erdoberfläche (Druckentlastung!), ent- weichen die Gase rasch und reißen die Schmelze mit nach oben. Das austreten- de entgaste Magma wird als Lava be- zeichnet. Vulkanite Ergussgesteine; nach Vulcanus, dem rö- mischen Gott des Feuers benannt Gefüge Anordnung, Struktur mechanische Verwitterung führt nur zu einer Zerkleinerung des Aus- gangsgesteins Temperaturverwitterung Bei Sonneneinstrahlung werden ober- flächliche Gesteinsschichten und dunkle Mineralien starker erwärmt als darun- terliegende bzw. helle Mineralien. Da- durch entstehen Spannungen im Ge- stein, die seinen Zerfall verursachen. Frostsprengung Durch in Gesteinsspalten eingedrunge- nes, gefrorenes Wasser erfolgt ein Zer- brechen des Gesteins, da sich Wasser beim Gefrieren ausdehnt. chemische Verwitterung umfasst Prozesse, bei denen Minerale chemisch verändert bzw. aufgelöst und neu gebildet werden Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv