Gestein

4.1

Magmatite

Die Magmatite werden seit den siebziger Jahren in einer international vereinbarten Nomenklatur nach ihrer mineralogischen Zusammensetzung klassifiziert. Dabei werden die prozentualen Anteile der hellen Minerale, also von Quarz, Alkalifeldspat, Plagioklas und der Foide (Feldspatvertreter, das ist eine silicatarme Gesteinsgruppe) bestimmt. Die Werte werden dann in ein Diagramm eingetragen, das nach seinem Erfinder benannte Streckeisen-Diagramm, ein Doppeldreieck, das in 15 Felder unterteilt ist, die jeweils einer Gesteinsart entsprechen. Für Gesteine, die zu mehr als 90 Prozent aus dunklen Mineralen (Mafite) bestehen, das sind die so genannten Ultramafite oder Ultrabasite, gibt es eine eigene Klassifikation.

4.2

Sedimentite

Die Sedimentite werden zunächst nach der Art ihrer Entstehung in klastische oder mechanische, in chemische und in organische Sedimente eingeteilt. Bei den Sedimentiten ist auch die Unterscheidung in Locker- und Festgesteine (siehe oben) wichtig. Für die weitere Unterteilung spielt vor allem bei den klastischen Sedimenten die Korngröße eine entscheidende Rolle. Bei den Lockersedimenten sind die Korngrößenklassen: Ton (kleiner als 0,002 Millimeter), Schluff ( 0,002 bis 0,063 Millimeter), Sand ( 0,063 bis 2,0 Millimeter), Kies (2,0 bis 63,0 Millimeter) und Steine (größer als 63,0 Millimeter). Daneben klassifiziert man die Sedimentgesteine auch nach ihrem Mineralbestand.

Eine andere Einteilung orientiert sich an den Ablagerungsbereichen: Zu den kontinentalen Sedimenten gehören die terrestrischen Sedimente (Böden, glaziale und fluvioglaziale sowie äolische Sedimente – also durch Gletscher, Schmelzwässer oder Wind transportiert), die fluviatilen Sedimente (Flussablagerungen) und die limnischen Sedimente (Seeablagerungen). Bei den marinen (Meeres-) Sedimenten unterscheidet man in Flachsee- und Tiefseesedimente.

Die chemischen Sedimente sind Evaporite (Eindampfungsgesteine, z. B. Steinsalz und Gips) oder Ausfällungsgesteine (z. B. Kalkstein, Dolomit, Hornstein, Kieselschiefer). Kalkstein kann auch organisch entstehen, u. a. aus Überresten riffbildender Organismen (z. B. Korallen), aus den Gehäusen abgestorbener, einzelliger Tiere (z. B. Foraminiferen) oder aus Schalentrümmern (z. B. von Muscheln oder Brachiopoden) sowie (seltener) aus Knochentrümmern. Auch kieselige Sedimente können organisch entstehen: Kieselkalk, aus Radiolarien entstandener Radiolarit oder aus Diatomeen entstandener Kieselgur. Aus abgestorbenen Pflanzen können sich Torf und Kohle, aus Plankton Ölschiefer, Erdöl und Erdgas bilden.

Zur Unterscheidung der sedimentären Gesteine werden ferner die Formen der Komponenten herangezogen: So sind bei einem Konglomerat rundliche Gerölle in einer Grundmasse eingebettet, bei einer Brekzie eckige Gesteinsbruchstücke. Diese Unterschiede verweisen auf verschiedene Entstehungsursachen. Besonders vielgestaltig sind die Kalksteine. Ein aus kleinen Kalkkügelchen bestehender Kalkstein ist der Oolith. Bei größeren Kügelchen wird dieser Kalk auch Erbsenstein genannt.

4.3

Metamorphite

Bei den Metamorphiten ist die Nomenklatur besonders verwirrend und uneinheitlich. Sie werden nach dem Ausgangsgestein in zwei Gruppen unterteilt: Aus Sedimentiten entstehen Paragesteine und aus Magmatiten Orthogesteine. Nach der räumlichen Ausdehnung werden die Gesteine der Regionalmetamorphose von denen der Kontaktmetamorphose unterschieden. Die weitere Einteilung orientiert sich an dem Ausgangsgestein: Aus Kalkstein entsteht beispielsweise Marmor, aus Sandstein Quarzit. Bei der Regionalmetamorphose erfolgt die weitere Gliederung auch nach dem Metamorphosegrad, der von Temperatur und Druck bestimmt wird. So metamorphisiert ein Basalt zunächst (bei etwa 300 bis 500 °C) zu einem Grünschiefer, bei höherer Temperatur (etwa 500 bis 650 °C) zu Amphibolit. Die Temperatur-Druck-Bereiche heißen fachsprachlich Fazies; so gibt es beispielsweise die Grünschieferfazies und die Amphibolitfazies. Für die Fazies sind im metamorphen Gestein bestimmte Mineralgemeinschaften charakteristisch, anhand derer die Zuordnung erfolgt. Dies ist meist nur durch genauere, mikroskopische Untersuchungen möglich. Im Handstück sind Gneis (dickschiefrig, viel Feldspat), Schiefer (dünnschiefrig, wenig Feldspat, viel Glimmer), Phyllit (mit seidenglänzenden Schieferflächen) und Fels (z. B. Hornfels, sehr feinkörnig, kompakt) unterscheidbar.

Neben den wissenschaftlichen Bezeichnungen gibt es in der Steinbruch- und Stein verarbeitenden Industrie und bei Steinmetzen auch noch andere Gesteinsnamen.

5

Gesteine als Rohstoffe

Gesteine werden äußerst vielfältig genutzt. Als Baumaterialien werden z. B. Granit, Basalt, Sandstein und Tonschiefer sowie Ton, Sand und Kies abgebaut. Marmor, Travertin und bestimmte Granitsorten eignen sich als Fassadenverkleidung und für sonstige Zierzwecke. Alle von Menschen verarbeiteten Metalle stammen aus Erzen. Bauxit ist z. B. ein Rohstoff für die Gewinnung von Aluminium. Zu den Industriemineralen zählen u. a. Graphit, Asbest, Glimmer, Korund und Diamanten. Energierohstoffe sind vor allem Kohle, Erdöl und Erdgas. Letztere sind auch wichtige Rohstoffe für die chemische Industrie. Tone und Kaolin sind die Rohstoffe der keramischen Industrie. Quarzsand wird für die Glasherstellung und für die Produktion von Halbleitern abgebaut. Phosphatgesteine, Schwefel und Kalium werden zu Düngemitteln verarbeitet. Steinsalz ist ein auch als Nahrungsmittel genutztes Gestein. Zahlreiche Steine dienen dem Menschen als Schmuck (wobei Edel- und Schmucksteine meist Mineralien sind, sehr selten Gesteine).

In vorgeschichtlichen Zeiten dienten Gesteine (neben Holz und Knochen) als Material für die Herstellung von Werkzeugen und Waffen (z. B. Faustkeile). Auf Feuerstein wurde schon vor 50 000 Jahren Bergbau betrieben.