GK Evolution - Geomorphologie 2022/23

Annalena Wulf und Carolin Terkamp

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Einführung

2

Magmatite

3

Metamorphite

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Sedimentite

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Gesteinskreislauf

6

Quiz

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Quellen

Einführung

GESTEINE

• unterscheiden sich untereinander hinsichtlich
• ihrer chemischen Zusammensetzung
• ihrer Eigenschaften
• ihres Gefüges
• Gefüge: definiert durch Struktur (Größe und Form der Bestandteile) und Textur (räumliche Anordnung und Verbindung der Bestandteile)
• aufgrund Art der Bildung Unterschiedung in 3 genetische Gesteinsgruppen

1. Magmatide → Erstarrungsgesteine

2. Metamorphite → Umwandlungsgesteine

3. Sedimentite → Ablagerungsgesteine

„Gesteine sind natürliche, verschieden stark verfestigte Gemenge aus Mineralien, Bruchstücken von Mineralien und Gesteinen sowie aus Organismenresten, durch mineralische Bindemittel imprägniert und so oder durch das innere Gefüge zusammengehalten. Gesteinszusammensetzung und -gefüge sind innerhalb eines bestimmten Volumens gleichförmig, und sie treten geologisch selbständig auf.”

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://hdclipartall.com/rock-clipart-rock-stack-vector-art-illustration-612-234224.html

Magmatite

GESTEINE

• Magmatide = Primärgesteine
• Bildung durch Abkühlung und Auskristallisation von Gesteinsschmelze
• Die meisten Magmatite bestehen aus einigen wenigen Hauptmineralen wie bspw. Quarz, Feldsphat oder Glimmer
• Nach der Genese und der daran gekoppelten Struktur weiter untergliedert in

1. Plutonite

2. Ganggesteine (Zwischenrolle)

3. Vulkanite

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.naturstein-online-kaufen.de/info/magmatische-gesteine.html

Plutonite

MAGMATITE

→ Tiefengestein

• Bildung in einigen Kilometern Tiefe innerhalb der Erdkruste
• Enstehung, wenn Magma im Erdinneren aufgrund der guten Wärmeisolierung nur langsam abkühlt

→ Abkühlung so langsam, dass ausreichend Zeit für das Wachstum größerer Kristalle und Minerale zur Verfügung steht

• Mineralbestandteile mit bloßem Auge erkennbar
• keine Hohlräume

• Weitere Unterscheidung der Plutonite nach Kieselsäuregehalt
• Typischer Vertreter: Granit (Mineralbestandteile Feldspat, Quarz und Glimmer)

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/all/Geologie/Gesteine/magmatische/Plutonite/Pegmatit/Pegmatit.htm

gANGGESTEINE

MAGMATITE

→ Übergangsgestein zwischen Plutonit und Magatid

• Entstehung, wenn Magma aus größeren Tiefen empor dringt und in Störungszonen der Erdkruste zu feinkörnigem Gestein erstarrt
• meist Spalten und Klüfte in den Wurzelzonen von Vulkanen
• Entstehung relativ nah an der Erdoberfläche
• Vertreter: Mikrogranit (unterscheidet sich chemisch und mineralogisch kaum vom plutonischen Granit)

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://atlas.horniny.sci.muni.cz/magmaticke/mikrogranit/mikrogranit1.html

vulkanite

MAGMATITE

→ Effusivgesteine

• Entstehung infolge einer raschen Abkühlung und Auskristallisation an der Erdoberfläche, nach dem Austreten von Magma

• Mineralbestandteile nicht mit bloßem Auge erkennbar

→ Grundmasse ist dicht (feinkristallin) oder amorph (α-μορφ: gestaltlos)

• weisen viele kleine Hohlräume auf

→ entstehen durch Entgasung

• Weitere Unterscheidung der Vulkanite nach Helligkeit und Mineralbestand
• Typische Vertreter: Basalt-Lava, Bimsstein, Obsidian

Letzter Zugriff: 12.04.2022

http://www.petrefaktum.de/gesteine-und-mineralien/schiefer-gneis-und-co-die-gesteine/magmatite/vulkanite-oder-ergussgesteine/

Übersicht

MAGMATITE

Ungefähre Häufigkeiten wichtiger Minerale in verschiedenen Magmatiten. Chemisch äquivalente Vulkanite und Plutonite stehen untereinander.

Metamorphite

GESTEINE

⇒ Umwandlungsgesteine

• Entstehung, wenn Ausgangsgestein unter Beibehaltung des kristallinen Zustandes umgewandelt wird
• Minerale des ursprünglichen Gesteins werden mit zunehmender Tiefe, Druck und Temperatur instabil
• Durch Stoffwanderung, sowie gerichtete Drücke ändert sich das Gefüge der Gesteine
• Entstehungszone: in den größeren Tiefen der Erdkruste (10 bis 20 km)

• kristalline Struktur mit teilweise großen Kristallen
• durch Glimmeranteil häufig seidenglänzend
• kompakte Gesteine ohne Hohlräume

• Weitere Differenzierung in

1. Para-Gesteine

2. Ortho-Gesteine

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

Weitere Unterteilungen

METAMORHITE

• grobkörnige, helle Metamorphite
• bestehen aus Feldspäten, Quarz und Glimmer
• meisten Minerale mit bloßen Auge erkennbar
• Vorkommen bspw. in den Zentralalpen, dem bayerischen Wald und dem Erzgebirge

• entstehen aus Sedimenten
• Bsp.: Paragneis, Glimmerschiefer, Marmor

• entstehen aus Magmatiden
• Bsp.: Orthogneis, Ortho-Amphibolit

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-metamorphite/

Sedimentite

GESTEINE

→ Akkumulationen von Lockermaterial

• Entstehung, wenn zuvor in Folge exogener Kräfte verwitterte Gesteine durch Wasser, Eis, Wind oder Gravitation abtransportiert und an anderer Stelle wieder abgelagert werden
• Vorraussetzung: ältere Ausgangsgesteine wurden durch Verwitterung und Erosion zerkleinert und abgetragen
• Entstehen an oder in Nähe der Erdoberfläche
• sind nur mit 8 % am Aufbau der Erdkruste beteiligt ABER bedecken etwa 75 % der Erdoberfläche

Vorgang der Verfestigung von primär lockeren, porösen und wasserdurchlässigen Ablagerungen in feste, häufig wasserundruchlässige Sedimentgesteine

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

Weitere Unterteilungen

SEDIMENTITE

• Nach Art des Ablagerungsraumes unterschiedet man in

1. terrestrische Ablagerungen (Festland)

2. fluviatile Ablagerungen (Fluss)

3. limnische Ablagerungen (See)

4. marine Ablagerungen (Meer)

• Nach Art des Transportmittelns unterscheidet man in

1. äolische Sedimente (Wind)

2. aquatische Sedimente (Wasser)

3. glaziäre Sedminte (Eis)

• Nach Art der Entstehung unterschiedet man in

1. klastische Sedimente

2. biogene/organische Sedimente

3. chemische Sedimente

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

Klastische Sedimente

SEDIMENTITE

• bestehen aus Gesteinstrümmern unterschiedlicher Größe, Mineralzusammensetzung und Kornform
• mineralogische Zusammensetzung abhängig von den abgelagerten und verwitterten Gesteinen und von der Transportart und -Distanz

→ Je größer die Transportdistanz ist,
umso härtere Gesteine bleiben übrig.

• weitere Differenzierung der klastischen Sedimente Anhand der Korngrößenzusammensetzung (Durchmesser der Komponenten)

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-sedimente-und-sedimentite/

• Tone und Tonsteine sind Gesteine, welche in erster Linie aus Ton bestehen
• Schluffe bzw. Schluffsteine bestehen dementsprechend aus Schluff

→ ABER In der Realität handelt es sich zumeist um Korngemische, welche aus Tonmineralen und Quarzfragmenten zusammengesetzt sind. Man bezeichnet sie daher als Tonschluffsteine

• Sie quellen mit Wasser auf und werden plastisch
  • Beim Austrocknen kommt es zum Schrumpfen und zur Bildung von Schrumpfungsrissen.
  • Tonschluffsteine sind fast wasserundurchlässig und weisen ein hohes Schadstoffrückhaltevermögen auf

• Sande bzw. Sandsteine sind körnige Gesteine, welche oft aus Quarz- oder Kalkkomponenten zusammengesetzt sind
• in der Regel hoch wasserdurchlässig, wobei Festigkeit und Durchlässigkeit abhängig von der Art des Bindemittels und dem Grad der Diagenese variieren können

  → Bei einer weit fortgeschrittenen Diagenese können Sandsteine sehr fest und fast wasserundurchlässig sein
  

• Bei Kiesen handelt es sich um grobkörnige Gesteine, welche manchmal aus Quarz oder aus vielen unterschiedlichen Komponenten zusammengesetzt sind
• Festigkeit, Wasserdurchlässigkeit und ihr chemisches Verhalten stark von der Art des Bindemittels und der Diagenese abhängig

SEDIMENTITE

• bestehen aus mineralischen Hartteilen oder der organischen Substanz von Tieren und Pflanzen
• Biologischer Anteil meist mineralische Schalen und Skelette, welche auf Karbonaten bestehen und in Folge von Biomineralisation zu lockeren oder festen Sedimenten angereichert werden
• Bsp.: Globigerinenschlamm, die meisten Kalksteine sowie Kohlen

Organische/Biogene Sedimente

SEDIMENTITE

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

CHEMISCHE SEDIMENTE

SEDIMENTITE

• werden aus wässrigen Lösungen ausgefällt
• entstehen ohne Mitwirkung von Organismen
• Fällung wird in der Regel ausgelöst durch Eindampfen, Druckentlastung oder Änderungen im pH-Wert des Wassers
• Bsp.: Salzgesteine, Gips, Tropfsteinkalk
  

• Gips wird bspw. in erster Linie in Meeresbuchten und Salzseen der Subtropen gebildet, wo Gipskristalle aus dem eindampfenden Meerwasser ausgefällt und als Gipsschlamm am Boden abgesetzt werden.

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

Einführung

GESTEINSKREISLAUF

aLLGEMEINES

GESTEINSKREISLAUF

• Drei große Gesteinsgruppen Magmatide, Metamorphite und Sedimentite im Gesteinskreislauf in Beziehung
• permanenter Stoffkreislauf unter der Wechselwirkung der exogenen und endogenen Dynamik

• Prozess: Gesteine gehen durch fortwährende Veränderungen aus anderen Gesteinen hervor
• Kontinuierlich im Gange → zu jedem Zeitpunkt entstehen auf Welt Gebirge und werden abgetragen, Sedimente angelagert und von nachfolgenden überdeckt
• Stadien: Verwitterung, Erosion, Ablagerung, Absenkung, Metamorphose und Aufschmelzung

→ Anpassungen an die in den Bereichen der Erdkruste herrschenden physikalisch-chemischen Gegebenheiten

• Schon 1785 wurden die Grundzüge dieses Phänomens beschrieben

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm

Ablauf Variante 1

GESTEINSKREISLAUF

1

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3

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Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.herborner-mineralienfreunde.de/?page_id=146

• Im Erdinneren schmilzt jedes Gestein unter Druck und Temperatureinfluss
• Der Schmelzvorgang zerstört sämtliche Mineralien
  → kühlt Magma anschließend ab, z.B. als Plutonit, bilden sich durch Kristallisation neue Minerale
  → neues magmatisches Gestein entsteht

• Magmatische Gesteine, die während Plattenkollision entstehen, werden nachfolgend zusammen mit Sedimentgesteinen und Metamorphiten zu hohen Gebirgsketten herausgehoben
• Gleichzeitig mit Heraushebung setzten Verwitterung und Abtragung der Gesteine ein

• Gesteinsschutt (unterschiedliche Arten und Korngröße) und gelöstes Material wird auf Festland durch Wasser, Wind und Gletscher abgetragen sowie transportiert und gelangt zum überwiegenden Teil ins Meer
• im Meer gebildete Sedimente und am Festland abgesetzte Lockersedimente werden im Laufe der Zeit von weiteren Sedimentschichten überdeckt
  → Verfestigung der Gemenge durch Diagenese

• entstandene Sedimentschichten gelangen durch Absenkung in immer tiefere Bereiche
  • dort zunehmende Druck und Temperaturverhältnisse
    → Umwandlung zu metamorphem Gestein
• Bei weiterer Aufheizung können Gesteine schließlich aufschmelzen
  → Entstehung neues Magma
  • Daraus wieder neue Bildung von Magmatiten

Ablauf Variante 2

GESTEINSKREISLAUF

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2

3a

3b

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.simplyscience.ch/kids/wissen/der-kreislauf-der-steine?r=1

• ein an der Erdoberfläche anstehendes beliebiges Gestein wird von der Verwitterung angegriffen und entweder chemisch gelöst oder physikalisch zerlegt

• Das Wasser der Flüsse bzw. Eis oder Wind nehmen die Verwitterungsprodukte auf und verfrachten sie zum Meer, wo die Wiederablagerung entweder als klastisches Sediment oder als Fällung aus der chemischen Lösungsfracht des Wassers erfolgt
• Mit zunehmender Überdeckung erfahren die Lockersedimente durch Diagenese eine allmähliche Verfestigung.

• Gesteine werden durch Hebung wieder an die Erdoberfläche gebracht
  • Zyklus beginnt erneut

• Sedimentite werden durch Druck und Temperatur in Metamorphite umgewandelt
• Metamorphite gelangen durch Hebung erneut an die Oberfläche
  • Zyklus beginn von neuem

aUSLASSEN EINZELNER SCHRITTE

GESTEINSKREISLAUF

• Manche Schritte können übersprungen werden
• Einzelne Stadien können auch außerhalb der Reihenfolge auftreten

• Sämtliche Stadien (Verwitterung, Metamorphose und Aufschmelzung) sind letztlich Anpassungen an die physikalisch-chemischen Bedingungen der unterschiedlichen Bereiche der Erdkruste
• Kreislauf der Gesteine vorwiegend durch die in der Plattentektonik
• wirksamen endogenen Kräfte in Bewegung gehalten

Letzter Zugriff: 12.04.2022

https://www.simplyscience.ch/kids/wissen/der-kreislauf-der-steine?r=1

• Kein Autor. Gesteine - Begriff, Gesteinsgruppen. Geohilfe.
  https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-begriff-gesteinsgruppen/
  Letzter Zugriff: 10.03.2022

• Kein Autor. Gesteine - Magmatite. Geohilfe.
  https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-magmatite-plutonite-vulkanite-ganggesteine/
  Letzter Zugriff: 10.03.2022

• Kein Autor. Gesteine - Metamorphite. Geohilfe.
  https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-metamorphite/
  Letzter Zugriff: 10.03.2022

• Kein Autor. Gesteine - Sedimente und Sedimentite. Geohilfe.
  https://geohilfe.de/physische-geographie/geomorphologie/minerale-und-gesteine/gesteine-sedimente-und-sedimentite/
  Letzter Zugriff: 10.03.2022

Literaturquellen

QUELLEN

• Kerstin Bräuer, Wolfgang Gerber, Peter Köhler, Frank Morgeneyer. Seydlitz Geographie Oberstufe. Schroedel Verlag.
• Winter, Christian. Allgemeine Geologie. biowin.at
  https://www.biowin.at/index.htm?/no2.htm
  Letzter Zugriff: 12.04.2022

Literaturquellen

QUELLEN

Quiz

GESTEINE

Jetzt bist du gefragt! Mit diesem kleinen Quiz kannst du überprüfen, wie gut du aufgepasst hast und dich mittlerweile mit den Gesteinen und dem gesteinskreislauf auskennst.

Man unterscheidet Gesteine Hauptsächlich hinsichtlich...

QUIZ

Magmatite entstehen durch...

QUIZ

para- und ortho-gesteine gehören zu den...

QUIZ

in Störungszonen der Erdkruste zu feinkörnigem Gestein erstarrte Gesteine nennt man...

QUIZ

Wonach werden klastische Sedimente weiter unterteilt?

QUIZ

wähle die richtige reihenfolge:

QUIZ

WAs ist die grundlegende hauptaussage des gesteinskreislauf?

QUIZ

Was kann niemals unmittelbar aus einem sedimentit entstehen?

QUIZ