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Gesteinskreislauf einfach erklärt
Gesteine bleiben nicht für immer gleich. Über Millionen Jahre verwittern sie, werden transportiert, verfestigt, unter Druck und Wärme umgewandelt, aufgeschmolzen und erneut zu festem Gestein. Dabei gibt es keinen vorgeschriebenen Startpunkt und keine feste Reihenfolge.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Drei Gesteinsgruppen entstehen auf unterschiedliche Weise
Im Gesteinskreislauf unterscheidest du magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine. Entscheidend ist nicht nur ihr Aussehen, sondern vor allem ihre Entstehung.
Magmatisches Gestein
Magmatisches Gestein, auch Magmatit, entsteht, wenn eine Gesteinsschmelze abkühlt und erstarrt. Im Erdinneren heißt die Schmelze Magma, an der Erdoberfläche Lava.
Erstarrt Magma im Erdinneren, entsteht ein Plutonit oder Tiefengestein, zum Beispiel Granit. Erstarrt Lava an der Oberfläche, entsteht ein Vulkanit, zum Beispiel Basalt.
Sedimentgestein
Sedimentgestein, auch Sedimentit, entsteht aus abgelagertem Material. Dazu gehören verwitterte Gesteinsstücke, gelöste Stoffe oder organische Reste. Werden die Ablagerungen verfestigt, entsteht festes Gestein.
Sand und Kies sind zunächst lockere Sedimente. Sandstein und Kalkstein gehören zu den Sedimentgesteinen.
Metamorphes Gestein
Metamorphes Gestein, auch Metamorphit, entsteht, wenn vorhandenes Gestein durch hohen Druck und erhöhte Temperatur verändert wird, ohne vollständig zu schmelzen. Diese Umwandlung heißt Metamorphose.
Beispiele für metamorphe Gesteine sind Gneis und Marmor.
An der Oberfläche wird Gestein zu Sedimentgestein
An der Erdoberfläche wirken Sonne, Frost, Wasser und Organismen auf Gestein ein. Sie zerlegen oder verändern es am Ort.
Verwitterung
Verwitterung ist die Zerkleinerung oder Veränderung von Gestein an seinem bisherigen Ort.
Wasser, Wind und Eis können das verwitterte Material anschließend wegbewegen. Dieser Abtrag und Transport wird als Erosion bezeichnet. Lagert sich das Material an einem anderen Ort ab, entsteht Lockersediment.
Mit der Zeit können weitere Schichten das Sediment überdecken. Die Körner werden zusammengepresst, und neu gebildete Minerale können Hohlräume zwischen ihnen ausfüllen. Diese Verfestigung heißt Diagenese.
Ein Stück Granit liegt an der Oberfläche. Frost sprengt kleine Teile ab: Das ist Verwitterung. Ein Bach nimmt Sandkörner mit: Das ist Erosion und Transport. Die Körner lagern sich ab und werden von weiteren Schichten bedeckt. Durch Diagenese kann daraus Sandstein werden.
Verwitterung wirkt am Ort. Erosion trägt Material ab und transportiert es. Ablagerung sammelt das Material, Diagenese verfestigt es.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Frost zerlegt Gestein am Ort: Das ist . Ein Fluss bewegt die Bruchstücke: Das ist . Das Material setzt sich ab: Es kommt zur . Aus lockerem Material entsteht durch festes Sedimentgestein.
In der Tiefe verändern Druck und Wärme das Gestein
Werden Gesteine durch Überlagerung oder Bewegungen der Erdplatten versenkt, steigen Druck und Temperatur. Dabei können sich Minerale und das Gefüge des Gesteins verändern.
Solange das Gestein nicht vollständig schmilzt, handelt es sich um eine Metamorphose. Aus einem Sedimentgestein oder Magmatit kann so ein Metamorphit werden.
Bei weiterer Erwärmung kann Gestein teilweise oder vollständig aufschmelzen. Dann entsteht Magma. Eine einzige allgemeingültige Schmelztemperatur gibt es im vereinfachten Kreislaufmodell nicht: Der Beginn des Schmelzens hängt unter anderem vom Material sowie von Druck und Umgebung ab.
Steigt Magma in kühlere Bereiche auf, erstarrt es wieder. In der Tiefe entsteht ein Plutonit; erreicht die Schmelze als Lava die Oberfläche, entsteht ein Vulkanit.
Ein Sedimentgestein wird tief versenkt. Druck und Temperatur steigen, doch das Gestein bleibt zunächst fest. Seine Minerale und sein Gefüge verändern sich: Ein Metamorphit entsteht. Wird es später so stark erwärmt, dass es schmilzt, entsteht Magma. Kühlt dieses Magma wieder ab, bildet sich ein Magmatit.
Plattentektonik hält Stoffe in Bewegung
Bewegungen der Erdplatten verbinden Vorgänge an der Oberfläche mit Vorgängen in der Tiefe.
- Hebung und Gebirgsbildung bringen tief liegendes Gestein an die Oberfläche. Dort kann es verwittern.
- Versenkung und Subduktion transportieren Gestein in größere Tiefen. Druck und Temperatur nehmen zu.
- Magmenbildung und Vulkanismus bringen Gesteinsschmelze in kühlere Bereiche oder als Lava an die Oberfläche.
Der Gesteinskreislauf ist ein Modell. Er ordnet mögliche Umwandlungen übersichtlich, zeigt aber nicht den einen Weg, den jedes Gestein vollständig durchlaufen muss.
Ein Metamorphit muss nicht zuerst schmelzen. Wird er gehoben und freigelegt, kann er direkt verwittern. Seine Bruchstücke können transportiert, abgelagert und durch Diagenese zu Sedimentgestein werden. Die Station Magma wurde dabei übersprungen.
Der Kreislauf ist ein Netz möglicher Wege: Jeder Gesteinstyp kann gehoben, verwittert und zum Ausgangsmaterial neuer Sedimente werden.
Merkmale geben Hinweise, aber keine sichere Bestimmung
Manche Merkmale helfen dir bei einer ersten Einordnung:
- Sedimentgesteine zeigen häufig Schichten oder Fossilien.
- Magmatite besitzen oft eine kristallige Struktur ohne Schichtung.
- Metamorphite zeigen häufig Bänderung oder Glimmerglanz.
Diese Merkmale sind Faustregeln. Ein einzelnes sichtbares Merkmal beweist die Gesteinsgruppe nicht. Für eine sichere Bestimmung müssen auch Mineralbestand, Gefüge und Entstehung berücksichtigt werden.
Granit ist meist magmatisch. Schiefer ist häufig metamorph. Solche Beispiele helfen beim Lernen, ersetzen aber keine genaue Untersuchung eines unbekannten Gesteins.
Einen Gesteinsweg selbst erklären
Wenn du einen Weg durch den Kreislauf beschreibst, nenne nicht nur die Gesteinsgruppen. Verbinde jede Veränderung mit dem verursachenden Prozess.
Gehe in vier Schritten vor:
- Bestimme das Ausgangsgestein.
- Nenne den Prozess, der darauf wirkt.
- Beschreibe, was sich dabei verändert.
- Nenne das entstehende Material oder Gestein.
Ausgang: Ein Vulkanit liegt an der Erdoberfläche.
Weg: Verwitterung zerkleinert ihn. Erosion transportiert die Bruchstücke. Nach der Ablagerung liegen Lockersedimente vor. Überdeckung und Diagenese verfestigen sie zu Sedimentgestein. Versenkung, Druck und Wärme lösen eine Metamorphose aus. Es entsteht ein Metamorphit.
Der entscheidende Gedanke: Zwischen zwei Gesteinsgruppen steht immer ein Prozess, der die Umwandlung erklärt.
Deine Aufgabe
Erkläre einen möglichen Weg von einem Metamorphit zu einem Magmatit und anschließend zu einem Sedimentgestein.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Gesteinskreislauf
- Magmatit
- Abkühlung und Erstarrung einer Schmelze
- Sedimentgestein
- Ablagerung und Diagenese
- Metamorphit
- Umwandlung durch Druck und Wärme
- Oberflächenprozesse
- Verwitterung, Erosion, Transport und Ablagerung
- Prozesse in der Tiefe
- Metamorphose und Aufschmelzen
- Plattentektonik
- Hebung, Versenkung und Vulkanismus
- Modellgrenze
- mögliche Wege statt fester Reihenfolge
- Magmatit