Der Kreislauf der Gesteine

Unsere Erdkruste ist in ständiger Bewegung. Zwar sind die Bewegungen für einen Menschen außer bei Erdbeben fast nicht wahrnehmbar, aber die Zeichen dieser Bewegungsprozesse finden sich überall – in Form der Gesteine, die einem ständigen Zyklus aus Werden und Vergehen unterworfen sind. Dieser Kreislauf der Gesteine bezeichnet in der Geologie alles, was mit den Gesteinen zu tun hat. Angefangen vom Magmatismus über die Sedimentation bis hin zum Verschwinden der Gesteine in der Tiefe.

Der Kreislauf der Gesteine umfasst aber nicht nur die einzelnen Typen der entstehenden Gesteine sondern berücksichtigt auch die Prozesse. Eine wichtige Rolle spielt dabei die sogenannte Plattentektonik, also die Bewegung der einzelnen Schollen auf dem Erdmantel. Im Kreislauf der Gesteine werden drei große Gruppen unterschieden: Sedimentgesteine, metamorphe Gesteine und die magmatischen Gesteine. Zwischen allen drei Gesteinstypen bestehen sehr enge Verbindungen, da aus jedem der einzelnen Typen das jeweils andere Gestein entstehen kann.

Magmatische Gesteine, die auch als Magmatite bezeichnet werden, haben ihren Ursprung in der Regel im Erdmantel. Hier entsteht das Magma durch die Aufschmelzung in die Tiefe gezogener Gesteinsschichten. Sind diese geschmolzen, bewegt sich das Magma nach oben und dringt in die Erdkruste ein. Hier kann es stecken bleiben und langsam abkühlen – es entsteht ein Plutonit. Dringt das Magma allerdings an die Erdoberfläche und fließt in Form von Vulkanen oder über Spalten aus, bilden sich Ergussgesteine wie Rhyolith oder Basalt. Diese Gesteine sind ab dem Zeitpunkt des Kontakts mit der Erdoberfläche der Verwitterung ausgesetzt. Wind, Wasser und andere Prozesse führen dazu, dass die Ergussgesteine allmählich zerstört und in ihre einzelnen Komponenten zerlegt werden. So kann sich bei der Verwitterung von Rhyolith ein Gemisch aus Quarz, Feldspat und Glimmer bilden. Die einzelnen Körner werden in der Regel durch Wind und Wasser (Bäche und Flüsse) abtransportiert und an anderer Stelle wieder angelagert bzw. sedimentiert. In diesem Moment setzt die Sedimentdiagenese ein – es entstehen Sedimentgesteine. Durch den hohen Druck der darüberliegenden Schichten wird das lose Material fest und es bilden sich Sandstein, Kalkstein und Grauwacke. Ein wichtiges Merkmal der Sedimentgesteine ist die Tatsache, dass die Ablagerungs- und Diageneseprozesse ihre Spuren in den Gesteinen hinterlassen, die sich später identifizieren lassen. Werden die Sedimentgesteine immer weiter durch hohen Druck und die Zunahme der Temperatur verfestigt, entstehen ab einem gewissen Zeitpunkt metamorphe Gesteine. Durch Druck und Temperatur verändern sich die Merkmale der Sedimentgesteine. Es können sich neue Minerale bilden und ein vollkommen neues Gefüge entstehen. So wird aus einer Grauwacke etwa ein Glimmerschiefer und aus einem Sandstein ein Gneis.

Metamorphe Gesteine können durch tektonische Prozesse wieder an die Erdoberfläche befördert werden. Hier beginnen die Verwitterung, der Sedimenttransport und die Ablagerung erneut. Gleichzeitig können Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine aber auch in die Tiefe befördert werden - etwa an Subduktionszonen - und gelangen hier in den Erdmantel, wo sie aufgeschmolzen werden und als Magma den Kreislauf der Gesteine erneut in Gang setzen. Die Dauer vom ersten Aufschmelzen über den Aufstieg, die Sedimentation und die Metamorphose hängt von den tektonischen Gegebenheiten ab und kann mehrere hundert Millionen Jahre in Anspruch nehmen.


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