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Zusammensetzung und Gefüge der Gesteine

Gesteine setzen sich aus Mineralien zusammen. Ihre chemische Zusammensetzung und Kristallstruktur sowie ihre räumliche Anordnung (das Gefüge) bestimmen den Charakter des Gesteins.

Die gesteinsbildenden Minerale oder Hauptgemengteile, die die Hauptmasse ausmachen, stehen den Nebengemengteilen gegenüber. Da die Erdkruste zu fast 60 Prozent aus Siliciumdioxid (SiO₂) besteht, sind die meisten gesteinsbildenden Mineralgruppen Silicate: Quarz, Feldspat, Tonmineralien, Glimmer, Pyroxen, Amphibole, Granat, Olivin, Staurolith, Disthen. Zu den nichtsilicatischen gesteinsbildenden Mineralen gehören Calcit, Dolomit, Gips und Steinsalz. Die Gruppe der Feldspäte sind zu etwa zwei Dritteln am Aufbau der Erdkruste beteiligt und somit die häufigsten Minerale.

Für die Beschreibung und Bestimmung von Gesteinen sind neben der mineralogischen Zusammensetzung diverse Eigenschaften der Bestandteile des Gesteins und ihrer räumlichen Anordnung wichtig. Dies wird durch die Begriffe Gefüge, Struktur und Textur beschrieben, die allerdings nicht immer streng unterschieden werden.

Unter dem Oberbegriff des Gefüges versteht man allgemein die Größe und räumliche Lage der Gesteinsbestandteile, insbesondere die Raumlage der Mineralien. Die Größe der einzelnen Minerale heißt Korngröße. Gefügemerkmale sind auch z. B. die Absonderungsformen eines Magmatits (beispielsweise Basaltsäulen), die Schieferung eines Metamorphits, die für viele Sedimentgesteine typische Schichtung und Bankung sowie zahlreiche Sedimentstrukturen, die Hinweise auf die Entstehung des Gesteins geben, z. B. Rippelmarken oder Kreuzschichtung. Die Schichtung entsteht durch vertikale Schwankungen der Korngröße oder durch Änderungen der Mineralzusammensetzung. Bei der Betrachtung eines Gesteins müssen auch Gefügemerkmale wie Klüftung oder Faltung berücksichtigt werden. Manche Gesteine weisen Hohlräume, Blasen oder Poren auf; so Bimsstein, der wie ein Schaum so blasenreich ist, dass einzelne Bruchstücke auf Wasser schwimmen können.

Die Eigenschaften und die Raumlage der einzelnen Mineralkörner werden unter dem Begriff der Struktur erfasst. Dazu gehören die Ausbildung und Gestalt des Minerals (Eigengestalt oder Fremdgestalt) oder die Beziehung der Kornformen und -größen zueinander. Ein Magmatit kann beispielsweise sehr schnell erstarren und daher nur extrem kleine Kristalle ausbilden, es besitzt dann eine glasige (amorphe) Struktur. In einer körnigen (feinkörnigen, grobkörnigen) Struktur sind die Minerale mit der Lupe oder dem bloßen Auge erkennbar. Bei der porphyrischen Struktur eines Magmatits stecken auffallend große Mineralkörner (Einsprenglinge) in einer Grundmasse aus kleineren Körnern. Das Gestein heißt dann Porphyr. Eine vergleichbare Strukturform, bei allerdings völlig anderer Entstehung, zeigen Konglomerate und Brekzien, bei denen ältere, grobe Gesteinsbruchstücke in eine jüngere, feinere Grundmasse eingebettet sind. Bei einem Augengneis haben sich große, linsenförmige Feldspatkristalle gebildet, die im Bruch augenförmig ausschauen.

Unter der Textur versteht man die räumliche Anordnung der Bestandteile im Gestein. Die Textur kann, wie bei Granit, richtungslos-körnig sein. Manche Magmatite und Metamorphite zeigen ein Fließgefüge oder eine Fluidaltextur, die auf Bewegungen des Gesteins bei der Erstarrung bzw. Metamorphose hinweisen.