Mit diesem Earthcache möchten wir euch den kleinen, etwas unscheinbaren "Geologischen Lehrpfad des Goethe Gymnasiums" in Germersheim zeigen. Ein Betreten des Schulgeländes ist zur Lösung der Aufgabenstellung nicht von Nöten. Die Koordinaten führen euch direkt an ein im Rahmen eines Schulprojektes erstelltes Informationsschild, das jederzeit vom Bürgersteig aus zugänglich ist.
Als Gott der Herr - ich weiß auch wohl warum - uns aus der Luft in tiefste Tiefen bannte, da, wo zentralisch glühend um und um ein ewig Feuer flammend sich durchbrannte, wir fanden uns bei allzu großer Hellung in sehr gedrängter, unbequemer Stellung. Die Teufel fingen sämtlich an zu husten, von oben und von unten auszupusten; die Hölle schwoll von Schwefelstank und -säure: Das Gab ein Gas! Das ging ins Ungeheure, So daß gar bald der Länder flache Kruste, so dick sie war, zerkrachend bersten mußte. Nun haben wir's an einem andern Zipfel: Was ehmals Grund war, ist nun Gipfel...
Johann Wolfgang von Goethe
(Quelle: Faust 2)
Wie alt ist denn unsere Erde eigentlich?
Nach neueren Messungen ist die Erde vor rund 4.55 Milliarden Jahren entstanden. Das Sonnensystem ist nur geringfügig älter, etwa 4.567 Milliarden Jahre. Die Bildung der Erde war wohl definitiv vor rund 4.53 Milliarden Jahren abgeschlossen, als ein marsgrosser Planet mit der Erde kollidierte und mit ihr verschmolz. Trümmer der Kollision bildeten den Mond. Die noch junge Erde, erhitzte sich in dieser Lebensphase aufgrund von Meteoriteneinschlägen und radioaktivem Zerfall bis sie größtenteils aufgeschmolzen war. In der Folge kam es zu einer gravitativen Differenzierung des Erdkörpers in einen Erdkern und einen Erdmantel. Die schwersten Elemente, vor allem Eisen, sanken in die Richtung des Schwerpunkts des Planeten, wobei auch Wärme freigesetzt wurde. Leichte Elemente, vor allem Sauerstoff, Silizium und Aluminium, stiegen nach oben und aus ihnen bildeten sich hauptsächlich silikatische Minerale, aus denen auch die Gesteine der Erdkruste bestehen. Gesteine können monomineralisch sein wie Kalkstein oder reiner Marmor oder polymineralisch, wie der aus Feldspat, Quarz und Glimmer bestehende Granit. Die Mehrzahl der magmatischen Gesteine der Erdkruste besteht zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus Quarz und Silikatmineralen oder Silikatmineralen allein. Das Mineral Quarz besteht aus einem Gerüst von SiO2- Bausteinen.
| Äonothem |
Ärathem |
System |
Alter
(mya) |
|
Phanerozoikum
Dauer: 541 Ma |
Känozoikum
Erdneuzeit
Dauer: 66 Ma |
Quartär |
2,588–0 |
| Neogen |
23,03–2,588 |
| Paläogen |
66–23,03 |
Mesozoikum
Erdmittelalter
Dauer: 186,2 Ma |
Kreide |
145–66 |
| Jura |
201,3–145 |
| Trias |
252,2–201,3 |
Paläozoikum
Erdaltertum
Dauer: 288,8 Ma |
Perm |
298,9–252,2 |
| Karbon |
358,9–298,9 |
| Devon |
419,2–358,9 |
| Silur |
443,4–419,2 |
| Ordovizium |
485,4–443,4 |
| Kambrium |
541–485,4 |
| Präkambrium |
Proterozoikum
Dauer: 1.959 Ma |
Neoproterozoikum
Neues
Proterozoikum
Dauer: 459 Ma |
Ediacarium |
635–541 |
| Cryogenium |
850–635 |
| Tonium |
1.000–850 |
Mesoproterozoikum
Mittleres
Proterozoikum
Dauer: 600 Ma |
Stenium |
1.200–1.000 |
| Ectasium |
1.400–1.200 |
| Calymmium |
1.600–1.400 |
Paläoproterozoikum
Frühes
Proterozoikum
Dauer: 900 Ma |
Statherium |
1.800–1.600 |
| Orosirium |
2.050–1.800 |
| Rhyacium |
2.300–2.050 |
| Siderium |
2.500–2.300 |
Archaikum
Dauer: 1.500 Ma |
Neoarchaikum
Dauer: 300 Ma |
|
2.800–2.500 |
Mesoarchaikum
Dauer: 400 Ma |
|
3.200–2.800 |
Paläoarchaikum
Dauer: 400 Ma |
|
3.600–3.200 |
Eoarchaikum
Dauer: 400 Ma |
|
4.000–3.600 |
Hadaikum
Dauer: 600 Ma |
|
|
4.600–4.000 |
Alter der Gesteine
Aus der Frühzeit der Erde sind nur Gneise (Metamorphite) überliefert. Man fand sie in Kanada, auf Grönland und in Australien. Ihr Alter wird auf 3,8 Milliarden Jahre datiert. Sie bildeten sich aus Sedimentiten, welche wiederum aus vulkanogenen Gesteinen abstammten.
Die von russischen Wissenschaftlern 1964 erstellte Evolutionsreihe der Sedimentgesteine gibt zumeist Basalte als Urgesteine an, aus denen sich Grauwacken (graue bis graugrüne Sandsteine) und Quarzite bildeten. Kalksteine und Dolomite entwickelten sich erst viel später durch die Tätigkeit von Cyanobakterien und Algen.
Kreislauf der Gesteine
Nicht nur Organismen erneuern im Stoffwechsel beständig ihre Bauteile, auch der gesamte Gesteinskörper der Erde unterliegt großen Kreisläufen. So wie Minerale und Gesteine Elemente für Organismen bereitstellen, so war und ist Leben Ausgangspunkt für Mineralisationen und Gesteine. Ganze Kalkgebirge sind Produkte des Lebens. Das Trinkwasser, das wir zu uns nehmen, enthält Stoffe, welche vielleicht Meereslebewesen ausgeschieden haben. Setzt ein Gestein Calciumionen frei, können sie später als Gerüststoff für unser Skelett dienen.
Der Kreislauf der Gesteine wurde etwa schon vor 200 Jahren von J. Hutton angeführt. Verwitterung und Erosion von magmatischen Gesteinen führt zu Sedimenten, welche diagenetisch verfestigt, umgewandelt und aufgeschmolzen werden können. Beim Aufstieg erstarrt Magma zu Magmatiten. Diese können an der Erdoberfläche erneut in den Gesteinszyklus eingeschleust werden.
Hauptgesteinsgruppen
Die meisten Gesteine können nach ihrer Bildungsart in drei große Klassen unterteilt werden.
Die erste Klasse umfasst die magmatischen oder Erstarrungsgesteine (Magmatite), die zweite die Ablagerungsgesteine (Sedimente und Sedimentite) und die dritte die Umwandlungsgesteine (Metamorphite).
1. Erstarrungsgesteine
- Tiefengesteine sind aus der glutflüssigen Gesteinsschmelze (Magma) in größerer Tiefe erstarrt, so dass für die Kristallbildung genügend Zeit blieb und körnige, grobkristalline Gesteine entstanden. Es entstehen große Kristalle, die im Gestein gut sichtbar sind, und eine gleichmäßige, gewöhnlich grobkörnige Mineralstruktur haben.Aufgrund der groben Struktur sind die Mineralien im Gestein gut erkennbar.
Typische Merkmale: gut erkennbare große Kristalle, keine Fließstrukturen
- Ergußgesteine zeigen zwei Generationen von Mineralien. In der Tiefe bilden sich zunächst größere Mineralien (=Einsprenglinge). Beim Durchbruch des Magmas durch die Erdkruste erfolgte eine rasche Abkühlung der restlichen Schmelze (= feinkörnige Grundmasse).
Typische Merkmale der Vulkangesteine: fein- bis grobporige Struktur, häufig starke Fließstrukturen (Bsp. Basalt)
II. Umwandlungsgesteine (Metamorphone Gesteine)
Gelangen Gesteine durch Erdkrustenabsenkung in größere Tiefe, so können sie durch Druck und Hitze in ihrem Mineralbestand und in ihrer Kristallstruktur umgewandelt werden.
Der hohe Druck und/oder die hohe Temperaturen erzeugten über Millionen von Jahren sehr starke Umwandlungen, sodass sie bezüglich ihrer Eigenschaften und ihres Aussehens mit den ursprünglichen Gesteinen keine Übereinstimmung mehr aufzeigen. (Granite werden so zu Gneisen, Sandsteine zu Quarziten, Tongesteine zu Phylliten und Kalksteine zu Marmor.) Durch den hohen Druck werden die Gesteinsmassen bzw. Mineralen in längliche, blättchenartige, parallele Formen senkrecht zur Druckrichtung gepresst. Typische Merkmale der Umwandlungsgesteine sind: gut erkennbare Kristalle, häufiges Parallelgefüge, kräftige Strukturierung, dichtes, hohlraumfreies Gefüge, Schichtungsstrukturen
III. Sedimentgesteine
An der Oberfläche anstehende Gesteine verwittern und zerfallen; das Material kann transportiert, wieder abgelagert und zu Sedimentgestein verfestigt werden. Sedimentgesteine haben in der Regel sehr kleine Korngrößen. Durch das Absetzen dieser Korngrößen bilden sich homogene Oberflächen.
Typische Merkmale der Sedimentgesteine: Schichtungsstrukturen und eine hohe Farbvariabilität.
Nur in Sedimentgesteinen, können Fossilien enthalten sein.
Eure Aufgaben:
Um den Earthcache loggen zu dürfen, müsst ihr jetzt nur noch vor Ort folgende Fragen beantworten und uns die Antworten per E-Mail senden:
Vor Ort findet ihr verschiedene Gesteinsarten (siehe Übersicht an der Informationstafel):
1.) Vor wieviel Millionen Jahren begann sich Gesteinsart Nr. 8 zu bilden?
2.) In was für einer "Umgebung/Landschaft" bildete sich diese Gesteinsart?
3.) Nennt die drei Untergruppen, in welche Gesteinsart Nr. 8 differenziert werden kann.
4.) Welche davon beinhaltet eine Besonderheit? Nennt diese.
5.) Vor wieviel Millionen Jahren begann sich Gesteinsart Nr. 6 zu bilden?
6.) In was für einer "Umgebung/Landschaft" bildete sich diese Gesteinsart hauptsächlich?
7.) Welches Gestein (siehe Foto) bildet das "sichtbare" Ende des Steinlehrpfades (Name & Fundort)?
8.) Versucht nun diese Gesteinsart in seine Klasse (siehe Listing) einzuteilen. Begründet kurz eure Entscheidung.
Gerne könnt ihr dann hier auch ein Foto von euch, eurem Daumen oder eurem GPS machen, bitte sorgt aber dafür, dass keine der Lösungen auf dem Bild sichtbar wird.
Have fun@the cache
Knödel mit Beilage
Quellen:
Wikipedia - Gesteinsarten
Wikipedia - Geologische Zeitskala
Informationstafel vor Ort