Geologie vor Ort
Die „begehbare geologische Karte“ ist neben dem „Turm Luxemburg“ auf dem Gelände der ehemaligen Landesgartenschau in Trier. Sie ist gestaltet aus den original in Rheinland-Pfalz vorkommenden Gesteinen der jeweiligen geologischen Einheiten. Die geologischen Einheiten sind stark vereinfacht aber maßstabsgerecht dargestellt. Die Flussläufe von Rhein und Mosel sind als begehbare und befahrbare (Kinderwagen und Rollstuhl, siehe Attribute) Wege ausgeführt.
Die verschiedenen Gesteine vor Ort passen gut für das Thema „Kreislauf der Gesteine“. Deshalb lassen sich die Gesteine auch gut kombinieren. So wird es im Listing beschrieben und erläutert, wie Gesteine entstanden und umgewandelt werden. Einfach erklärt!
Kreislauf der Gesteine
Die Steine vor Ort geben Auskunft, wie sie entstanden sind. Folglich werden Gesteine in drei Gesteinshauptgruppen unterteilt:
- Sedimentite (Sedimentgesteine),
- Magmatite (Magmatische Gesteine) und
- Metamorphite (Metamorphe Gesteine)
Diese drei Gesteinsklassen werden durch geodynamische Prozesse ineinander umgewandelt, den Zyklus dazu nennt man Gesteinskreislauf.
Ein einfaches und kurzes Beispiel für den Gesteinskreislauf:
Magma steigt auf -> Abkühlung -> Magmatite -> Verwitterung und Erosion -> Sedimentite -> Aufheizung und Druck -> Metamorphite -> Wiederaufschmelzung -> Magma
Das bedeutet, dass dieser Vorgang sich immer wieder wiederholt und teilweise umkehrt.
Zyklus der Gesteine: Schematische Darstellung des Kreislaufs der Gesteine
Wir nehmen als Beispiel ein Gestein, das sich im Gesteinskreislauf durchlaufend verändert:
Magma -> Granit als Magmatit -> Lehm (Sand+Ton) als unverfestigtes Sediment -> Tonschiefer als verfestigtes Sediment -> Glimmerschiefer als Metamorphit
Die drei Gesteinsklassen
Magmatite
Magmatite sind alle Gesteine, die durch Erstarrung von Magma entstehen. Man unterscheidet drei unterschiedliche Arten von magmatischen Gesteine: Ergussgestein, Tiefengestein und Ganggestein.
- Ergussgesteine sind jene Gesteine, die durch Erstarren an der Erdoberfläche entstehen. Da sie sehr schneller erstarren haben die einzelnen Mineralien nicht Zeit auszukristallisieren und es entsteht ein fein- bis mittelkörniges Gestein.
- Tiefengesteine entstehen, wenn Magma langsam und in großer Tiefe abkühlt und die einzelnen Mineralien Zeit haben nach und nach aus der Schmelze auszukristallisieren.
- Ganggesteine (auch Subvulkanite) bilden eine Sonderform. Sie sind durch große bis riesige Kristalle gekennzeichnet und bilden sich nach dem Auskristallisieren einer Gesteinsschmelze.
Die Gesteine können auch bei der Wiederaufschmelzung zurück zum Magma kehren.
| Magmatite (Magmatische Gesteine, Erstarrungsgesteine) |
| Vulkanite (Ergussgesteine) |
Plutonite (Tiefengesteine) |
Pegmatite (Ganggesteine) |
| Andesit |
Alkalisyenit |
Aplit |
| Basalt |
Anorthosit |
Lamprophyr |
| Bims |
Diorit |
Mikrodiorit (Kuselit) |
| Dazit |
Essexit |
Mikrogabbro |
| Diabas |
Foidolith |
Mikrogranit |
| Ignimbrit |
Foyait |
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| Latit |
Gabbro |
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| Nephelinit / Leucitit |
Granit |
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| Obsidian |
Granodiorit |
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| Pikrit |
Monzonit |
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| Rhyodacit |
Norit |
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| Rhyolith |
Peridotit |
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| Tephrit |
Quarzdiorit |
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| Trachyt |
Syenit |
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| Tuff |
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| Tuffstein (Pyroklastika) |
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Sedimentite
Sedimentite sind Sedimentgesteine, die durch Ablagerung, Überlagerung und Verfestigung von Lockermassen entstehen. Man unterscheidet drei unterschiedliche Unterklassen von sedimentären Gesteine: Klastisches, Chemisches und Biogenes Sedimentgestein
- Klastisches Sedimentgestein, deren Material aus der mechanischen Zerstörung anderer Gesteine besteht.
- Chemisches Sedimentgestein, das durch Eindampfung der im Wasser enthaltenen Mineralien entsteht.
- Biogenes Sedimentgestein wird durch Aktivitäten von lebenden Organismen wie auch aus Resten von toten Organismen gebildet.
| Sedimentite (Sedimentgesteine, Ablagerungsgesteine) |
| Klastisches Sedimentite |
Chemische Sedimentite |
biogenes Sedimentite |
| Arkose |
Anhydrit |
Bernstein |
| Brekzie |
Dolomit |
Kalkstein |
| Grauwacke |
Eisenstein |
Kohle |
| Kies |
Feuerstein |
Koralle |
| Konglomerat |
Gashydrat |
Kreide |
| Lehm |
Gips |
Lumachelle |
| Löss |
Kalkstein |
Lydit |
| Mergel |
Karbonate |
Muschelkalk |
| Sand |
Kohle |
Ölschiefer |
| Sandstein |
Stalaktit |
Phosphorit |
| Schluffstein |
Steinsalz |
Torf |
| Tonschiefer |
Travertin |
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| Tonstein |
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| Tuff |
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Die Verfestigung ist eine Übergangsphase von den unverfestigten Sedimenten (Lockergestein) zu den verfestigten Sedimenten (Festgestein). Hier ist eine Übersicht über den Verfestigungsprozess mit ausgewählten Beispielen:
- Bimskiessand -> Tuffstein
- Kiessand -> Konglomerat
- Sand -> Sandstein (durch mechanische Einwirkung)
- Ton -> Tonstein (durch mechanische Einwirkung)
- Mergel -> Travertin
- Kalkschlamm -> Kalkstein
- Dolomitschlamm -> Dolomit
- Muschelschalen -> Muschelkalk
- Kreideschlamm -> Kreide
- Torf -> Kohle
Metamorphite
Metamorphe Gesteine sind durch den dynamischen Einfluss von Temperatur und Druck umgewandelte Gesteine magmatischer, sedimentärer oder metamorpher Herkunft. Man unterscheidet zwei unterschiedliche Arten von metamorphen Gesteine: Ortho- und Paragestein
- Orthogestein: Bei veränderten Druck- und Temperaturbedingungen umgewandelte Magmatite
- Paragestein: Aus Sedimentiten entstandene Metamorphite
Die metamorphen Gesteine werden auch durch die Verwitterung und Abtragung zurück zu unverfestigte Sedimente wandern.
| Metamorphite (Metamorphe Gesteine, Umwandlungsgesteine) |
| Ortho-Metamorphite |
Para-Metamorphite |
Ortho- und Para-Metamorohite |
| Amphibolit |
Hornfels |
Gneis |
| Ekogit |
Marmor |
Schiefer |
| Granulit |
Quarzit |
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| Magmatit |
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| Phyllit |
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| Serpentinit |
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Umwandlungsgesteine (Metamorphe Gesteine)
- Sandstein -> Quarzit
- Dolomit- und Kalkstein -> Marmor
- Tonstein -> Ton- und Glimmerschiefer
- Basalt -> Schiefer
- Granit, Grauwacke -> Gneis
- Kohle -> Graphit
- Schiefer -> Hornfels
Die zehn Prozesse/Phasen des Zyklus
Der Kreislauf der Gesteine ist geprägt durch mehrere Phasen, die einen in sich geschlossenen Zyklus ergeben.
Schmelzaufstieg
Er ist eine Bezeichnung für den Erguss vulkanischer Lava, auch Eruption. Diese Eindringung heißt geologisch Intrusion.
Abkühlung
Das flüssige Magma gelangt an die Erdoberfläche, kühlt ab und erstarrt, dann spricht man geologisch von: Kristallisation (=Erstarrung)
Verwitterung
Sie ist Zersetzungsvorgang bei Gesteinen unter dem Einfluss oberflächennaher Kräfte, wie z.B. Sonne, Wind, Regen, Frost, Eis, etc. Je nach Art der wirkenden Kräfte unterscheidet man physikalische, mechanische, chemische und biologische Verwitterung.
Abtragung
Sie ist ein Begriff für die Zerstörungstätigkeit der verschiedenen Kräfte an der Erdoberfläche mit dem Endziel der Einebnung aller Oberflächenformen. Solche Kräfte sind z.B. Schwerkraft, fließendes Wasser, strömendes Eis und bewegte Luft. Das bezeichnet geologisch als Erosion.
Transport
Die zerkleinerten Gesteine werden durch Wasser, Wind oder Eis (Gletscher) transportiert.
Ablagerung
Die Gesteine werden nach dem Transport im Meer, See, Fluss oder auf dem Festland wieder abgelagert. Das nennt man geologisch: Sedimentation
Versenkung
Durch hohen Druck tauchen die Gesteine in der Erdkruste, z.B. Plattentektonik, unter.
Verfestigung
Durch die Verfestigung werden unverfestigte Sedimente zu verfestigte Sedimente verdichtet. Diese Gesteinswerdung benennt geologisch Diagenese. Jedoch können sie weiterhin verwittern und erodieren zurück zu unverfestigte Sedimente.
Druck und Temperatur
Die Umwandlung (geologisch: Metamorphose) von Gesteinen ist unter Einwirkung von hohem Druck und/oder große Hitze. Das kommt oft z.B. durch tektonische Bewegung in der Erdkruste vor.
Aufschmelzung
Die Gesteine schmelzen wieder auf und werden nun als Magma bezeichnet. Der geologische Begriff ist Anatexis.
Quellen: Eigene Darstellungen, http://geokarterlp.uni-trier.de, www.wikipedia.de, Arbeitsblatt (Mag. Michael Büsser), Lehrmaterial von der Deutsche Mineralogische Gesellschaft, diverse geologische Bücher
Fotos und Zeichnungen: Eigene (Copyright)
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Um den EarthCache zu loggen, beantworte die folgenden Fragen:
Vor Ort gibt es zwar zwei Infotafeln, jedoch können alle Fragen mit den Informationen des Listings, Euren Beobachtungen vor Ort und etwas Nachdenken beantwortet werden. Für die nummerische Gesteine entnehmt Ihr bitte die linke Infotafel mit der Überschrift: „Rheinland-Pfalz: Steinreich!“
1. Auf dem Gesteinsgarten kann man verschiedene Gesteine finden. Benenne sie und ordne sie jeder Gesteinshauptgruppe zu (Magmatite, Sedimentite und Metamorphite)!
| Magmatite |
Sedimentite |
Metamorphite |
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2. Das Umwandlungsgestein entsteht, das beim Ausgangsgestein vorkommt.
a) Welches Gestein wird zu Gestein-Nr. 5 umgewandelt? _______________
b) Schau beide Gesteine genau nach und beschreib die Ähnlichkeit und Auffälligkeit infolge des Gesteinskreislaufs (z.B. Beschaffenheit, Körnung, etc.)!
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c) Und welcher geologische Prozess ist das ? ___________________________
3. In der Sedimentite unterscheide zwei Gesteinsarten: Locker- und Festgestein
a) Welches Gestein wurde Gestein-Nr. 16 nach dem Ablagerungsprozess verfestigt?
b) Wie nennt man den geologischen Prozess? _________________
c) Was fällt bei beiden Gesteinen auf?
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4. Ladet ein Foto von Euch vorm „Turm Luxemburg“ mit dem Log hoch! Wer sich nicht selbst knipsen will, kann einen persönlicher Gegenstand oder das GPS mit lesbarer Koordinate vor dem Hintergrund des Ortes als Nachweis Eurer Anwesenheit fotografieren.
Schickt Eure Antworten via Kontaktformular in meinem Profil oder an kreislauf@ahsoka.de und Ihr dürft sofort loggen. Bei Unstimmigkeiten melde ich mich bei Euch.
Wünsche Euch viel Spaß !
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