Gesteine und der Gesteinskreislauf
Alle Gesteine gehören zu einer von drei großen Familien – magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine –, die durch den Gesteinskreislauf, angetrieben durch die innere Wärme der Erde und Oberflächenprozesse, kontinuierlich ineinander umgewandelt werden.
Definition
Der Gesteinskreislauf ist die Gesamtheit der Prozesse, durch die Gesteine jeder der drei Klassen – magmatische, sedimentäre und metamorphe – durch Schmelzen, Verwitterung, Ablagerung, Versenkung und Metamorphose kontinuierlich ineinander umgewandelt werden.
Scope
Dieser Bereich führt die drei Gesteinsklassen aus einer allgemein-geologischen Perspektive und den Gesteinskreislauf, der sie verbindet, ein. Er behandelt, wie jede Klasse entsteht und wie Gesteine recycelt werden, und bietet eine Identifizierung auf Feldebene sowie einen Prozesskontext; detaillierte petrologische Klassifikation und Mineralogie gehören zum Teilgebiet Mineralogie und Petrologie.
Sub-topics
Core questions
- Wie werden magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine unterschieden?
- Welche Prozesse wandeln eine Gesteinsklasse in eine andere um?
- Wie verbindet der Gesteinskreislauf das Erdinnere mit seiner Oberfläche?
Key theories
- Der Gesteinskreislauf
- Gesteine werden kontinuierlich erzeugt, zerstört und umgeformt: Magmatische Gesteine kristallisieren aus Schmelze, werden zu Sediment verwittert, das zu Sedimentgestein lithifiziert, welches metamorphisiert und schließlich wieder geschmolzen werden kann, wodurch der Kreislauf geschlossen wird.
- Aktualismus und Tiefenzeit
- Hutton argumentierte, dass dieselben langsamen Prozesse, die heute beobachtet werden, während der gesamten Erdgeschichte gewirkt haben und dass die zyklische Zerstörung und Erneuerung von Gestein eine immense Spanne geologischer Zeit ohne 'Spur eines Anfangs' impliziert.
Mechanisms
Die innere Wärme treibt das Schmelzen an, das magmatisches Gestein erzeugt, und die Metamorphose, die bestehendes Gestein im festen Zustand rekristallisiert, während Oberflächenprozesse Gestein verwittern und erodieren, wodurch Sediment entsteht, das vergraben und zu Sedimentgestein lithifiziert wird. Die Plattentektonik bewegt Material zwischen diesen Umgebungen – hebt tief liegende Gesteine an die Oberfläche und vergräbt Oberflächengesteine in der Tiefe –, sodass die drei Klassen ständig ineinander umgewandelt werden.
Clinical relevance
Die Erkennung des Gesteinstyps und seiner Stellung im Gesteinskreislauf ist der Ausgangspunkt für die Bewertung des Potenzials von Bausteinen, Zuschlagstoffen, Erzen, fossilen Brennstoffen und Aquiferen sowie für die Interpretation der geologischen Geschichte jeder Region.
History
James Huttons Theorie der Erde aus dem späten 18. Jahrhundert führte die zyklische Sichtweise der Gesteinsbildung und das Konzept der Tiefenzeit ein, das später von Charles Lyell als Aktualismus popularisiert wurde. Der moderne Gesteinskreislauf synthetisiert diese Erkenntnisse mit der Petrologie und Plattentektonik des 20. Jahrhunderts.
Key figures
- James Hutton
- Charles Lyell
- Robert Siever
Related topics
Seminal works
- hutton1788
- marshak2019
Frequently asked questions
- Was sind die drei Haupttypen von Gestein?
- Die drei Haupttypen sind magmatisches Gestein, das aus geschmolzenem Material kristallisiert; Sedimentgestein, das aus verdichtetem und zementiertem Sediment entsteht; und metamorphes Gestein, das entsteht, wenn bestehendes Gestein durch Hitze und Druck verändert wird.