Erstarrungsgestein

Erstarrungsgestein Vulkangestein
Ein großer Brocken Erstarrungsgestein Vulkangestein auf einem Berg.

Erstarrungsgestein ist Gestein, das durch die Abkühlung von heißen Gesteinsschmelzen (Magma, von altgriech: „geknetete Masse“) entstanden ist. Fachsprachlich nennt man diese Gesteine deshalb auch Magmatite (magmatisches Gestein).

Die Entstehung durch Erstarrung von heißem Magma ist allerdings nur einer der drei Wege, auf denen Gestein entstehen kann – daneben können sich Gesteine auch aufgrund von Ablagerungen (Sedimentite) oder aufgrund durch Umwandlung (Metamorphose) aus anderen Gesteinen bilden.

Entstehungswege von Magmatiten

Im Erdinneren herrschen hohe Hitze und auch hoher Druck. Beides bringt immer wieder Gestein zum Schmelzen. Das heiße Magma kommt dabei nicht nur in den tieferen Bereichen der Erdkruste vor, sondern kann auch bis nach oben in den Erdmantel aufsteigen. Diese flüssigen Gesteinsmassen, die sich durch das Innere der Erde bewegen, spielen eine ganz wesentliche Rolle für den auf der Erde herrschenden Vulkanismus. Gelangt das Magma über die Erdoberfläche hinaus, wird es Lava genannt.

Magma kann entweder langsam abkühlen oder – vor allem als Lava an der Oberfläche – sehr schnell. Beides hat eine Auswirkung auf die Feinkörnigkeit des daraus entstehenden Gesteins.

Dementsprechend unterscheidet man beim Erstarrungsgestein petrologisch zwischen Plutoniten, die nur sehr langsam abkühlen und dabei riesige Kristalle bilden und Vulkaniten, die eine sehr feinkörnige Struktur haben.

Plutonite sind Tiefengesteine und kristallisieren meist in einer Tiefe von mehreren Kilometern innerhalb des Erdmantels durch Abkühlung langsam aus. Ein typischer Plutonit ist etwa Granit.

Die schneller erstarrenden Lavaströme an der Oberfläche bilden dagegen Vulkanite. Da ein Teil des flüssigen Gesteins bereits auf dem Weg an die Oberfläche langsam abkühlt, können im feinkörnigen Vulkanit auch immer größere sogenannte Einsprenglinge aus langsamer abgekühlten Gesteinsmengen vorhanden sein. Ein sehr typischer und bekannter Vulkanit ist etwa der Basalt.

Vulkanite sind also Ergussgesteine – häufig werden sie auch so genannt. Sie als „Lava“ zu bezeichnen, trifft zwar der Kern der Sache, ist fachlich allerdings nicht ganz korrekt. Ein Begriff, der in der Petrologie aber ebenfalls sehr gebräuchlich ist, ist der des Ganggesteins. Dabei handelt es sich um eine Übergangsform zwischen Plutoniten und Vulkaniten. Hier kühlt die Gesteinsschmelze relativ langsam aus, befindet sich dabei aber in der Nähe der Erdkruste. Ein gutes Beispiel für ein solches Gestein (Ganggestein, auch „Subvulkanit“ oder „Mesomagmatit“) ist der Dolerit.

Unterschiede zwischen Erstarrungsgesteinen

Je nach der Zusammensetzung der Schmelze und durch einige Prozesse während der Gesteinsbildungsphase können unterschiedliche Gesteine entstehen. Während dem Aufstiegs durch die tieferen Erdschichten kann sich das Magma mehr oder weniger differenzieren oder auch an das vorhandene Nebengestein geringfügig anpassen. Auch individuell wechselnder Druck und wechselnde Temperaturen während des Aufstiegs haben Auswirkungen auf den späteren Gesteinsbildungsprozess.

Grob kann man hier zwischen Subalkalinen Magmatiten und Alkali-Magmatiten unterscheiden. Für diese Einordnung beim Erstarrungsgestein spielt vor allem das Verhältnis von K20 und Na2O (Kaliumoxid und Natriumoxid) zu SiO2 (Siliciumdioxid, Quarz) eine Rolle. Subalkaline Magmatite, die meist durchwegs besser bekannt sind, haben im Vergleich zum vorhandenen SiO2 einen sehr niedrigen Anteil an K2O und Na2O. In diese Gruppe von Erstarrungsgestein gehören nicht nur Granodiorit und Granit, sondern auch Gabbro, Anorthosit, Rhyolith, Andesit, Tholeiit und Pikrit.

Bei Alkali-Magmatiten ist der Anteil von Natriumoxid und Kaliumoxid im Vergleich zu Siliciumdioxid sehr hoch – bekannte Vertreter sind hier etwa der Basanit, der Tephrit und alle Lamproite.

Magmatite, Sedimentite und Metamorphite

Die Bildungsweise von Gesteinen hat einen sehr wesentlichen Einfluss auf die späteren Gesteinseigenschaften. Neben Erstarrungsgestein unterscheidet man dabei auch noch Sediment- und Umwandlungsgestein (Metamorphite).

Sedimentite entstehen immer durch Ablagerung von organischen oder auch mineralischen Materialien übereinander. Mit der Zeit kommt es zu einer Verfestigung (Diagenese) des einst losen Materials und es entsteht mehr oder weniger festes Gestein. Eine Schichtung ist dabei aber sehr häufig noch zu sehen, sie sind das typische Zeichen für alle Arten von Sedimentiten. Ein sehr typisches Sediment-Gestein ist etwa Kalkstein, der aus zahlreichen winzigen kalkhaltigen Mikroskeletten früherer Meeresbewohner (Plankton) besteht.

Fossilien findet man daher aus nachvollziehbaren Gründen ausschließlich in Sedimentiten. Man unterscheidet dabei nach Art und Ort der Ablagerung des losen Materials bei der Gruppierung. Klastische Sedimentite sind dabei zerstörte (z. B. zertrümmerte oder verwitterte) Gesteine, die sich nachfolgend als loses Material an anderer Stelle ablagern. Das kann durchaus auch ursprüngliches Erstarrungsgestein sein.

Gesteine können sich – insbesondere unter hohen Drücken – auch umwandeln. Der Prozess, der dabei stattfindet, wird Metamorphose genannt, er findet meist in den tieferen Schichten der Erdkruste statt. Auch die Einwirkung hoher Temperaturen kann Gesteine verändern. Ändert sich durch die Einwirkung auch die chemische Zusammensetzung, wird von einer Metasomatose gesprochen.

Eine feste Einteilung der Metamorphite gibt es petrologisch dabei nicht: einerseits wird oft der Name des Ursprungsgesteins gewählt (z. B. Metagrauwacke), andererseits haben viele Metamorphite ihren eigenen Namen. Dazu gehören etwa Gneis (Metamorphite mit hohem Anteil an Feldspat), Granulit (enthält Granat, dafür aber keinen Muskovit), Schiefer (typische Schieferung, also Parallelgefüge, vorhanden). Auch Phyllit ist ein Metamorphit.

Fazit

Viele unserer gut bekannten und häufig als Natursteine verwendeten Gesteinssorten (Granit, Anorthosit, Dolerit, Basalt) sind von ihrer Natur her ein Erstarrungsgestein. Bedingt durch den typischen Entstehungsprozess hat jedes Erstarrungsgestein seine eigenen, ganz besonderen Eigenschaften. Eines ist ihnen aber allen gemein: sie sind allesamt erstarrtes Magma, das ursprünglich tief aus dem Erdinneren kommt. Denkt man einmal darüber nach, ist das schon ziemlich beeindruckend.

100% Zufriedenheit garantiert!
100% Zufriedenheit Garantiert

Wir arbeiten nur mit den besten! Wir prüfen Ihren Dienstleister auf Herz und Nieren. Bei uns ist genau ein Partnerbetrieb für sein Einzugsgebiet zuständig. Der Kunde ist in guten und nicht in vielen Händen. Keine Ausschreibung der Kundenanfragen an viele. Qualität statt Quantität.

btrusted Siegel