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Kreislauf der Gesteine


Unter dem Kreislauf der Gesteine oder manchmal auch nur als Recycling bezeichnet, versteht man in der Geologie jenen Zyklus, in dem Gesteine von der Erdoberfläche überschoben werden und in tiefere Niveaus geraten um anschließend wieder an die Erdoberfläche zurückzugelangen. Dieser Zyklus dauert häufig in etwa 200 Millionen Jahre, allerdings sind hiervon auch stark abweichende Daten bekannt.

Grundlagen

Die verschiedenen Gesteinstypen und Einzelgesteine werden durch Kräfte der Geodynamik (Erosion, Sedimentation, Gesteinsmetamorphose usw.) ineinander umgewandelt. Die Plattentektonik führt vor allem bei Subduktionszonen zu einer Art langsamer Konvektion zwischen Erdinnerem und Erdkruste und zu einer Drift der ozeanischen und Kontinentalplatten (einige Zentimeter pro Jahr).

Im Laufe der Zeit verwittern Gesteine infolge des Einflusses von Wind, Wasser, Eis, täglichen bzw. jahreszeitlichen Temperaturunterschieden oder chemischen Verwitterungsvorgängen. Diese Verwitterungsprodukte bilden dann auch kurzfristig die Pedosphäre (den Boden), gehen in Wasser in Lösung (Chemie), werden als Staub verfrachtet, und ähnliches. Langfristig aber lagern sie sich stabil ab, petrifizieren („versteinern“) und bilden Sedimentgesteine, werden in die Tiefe verfrachtet, und nach Umwandlung (Metamorphose) wieder an Tage geschoben.

Die wahre Dauer des Gesteinszyklus ist abhängig vom geologisch-tektonischen Bau der Region, der Dichte der beteiligten Gesteinspakete und den bewegenden Kräften. Letztere kommen aus Erosion, Gebirgsbildung, tektonischen Störungen und Vulkanismus, und damit letztendlich von der Plattentektonik.

Bestimmte Minerale sind wesentlich verwitterungsresistenter als andere, was dazu führt, dass man vor allem bei Zirkonen (welche sehr einfach datiert werden können) sehr hohe Alter nachgewiesen hat, während das Gestein, in dem diese Zirkone einmal kristallisiert sind, schon längst verwittert ist. Die ältesten Minerale auf der Erde, die aufgeschlossen sind – also an der Oberfläche freiliegen – sind vermutlich die 4,28 Milliarden Jahre alten Zirkone aus den Jack Hills in Australien. Diese Minerale sind heute in Sedimentgesteinen enthalten, welche deutlich später abgelagert wurden, während die Gesteine, in denen die Zirkone ursprünglich kristallisierten, bis auf diese Zirkone spurlos verschwunden sind.[1] Diese Minerale entstanden  – erdgeschichtlich betrachtet – in einer Zeit, die schon nahe an den Epochen der Ausbildung der Erde als (oberflächlich) fester Körper liegt.

Schema des Gesteinskreislauf

Das folgende Schema zeigt, wie die Gruppen von Gesteinen, die auf der Erde auftreten, ineinander umgewandelt werden:

Die Gesteinsklassen sind:

Die Prozesse sind:

Siehe auch

Literatur

  • Klaus-Henning Georgi: Kreislauf der Gesteine. Eine Einführung in die Geologie (= rororo 7758 rororo-Sachbuch). 44.–53. Tausend. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1983, ISBN 3-499-17758-7.
  • Herbert Lüftner: Kreislauf der Gesteine. Eigenverlag geo.uni-dortmund.de

Weblinks

 Commons: Kreislauf der Gesteine  – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust von Jonathan O'Neil et al. in Science: [1]

Kategorien: Gestein | Erosion | Diagenese

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