Ein Streifzug durch den Gesteinsgarten ¹)

Minerale als kleinste Bausteine der Gesteine  
Die drei Hauptgruppen der Gesteine
Die wichtigsten Erstarrungsgesteine
Der Granit - das bekannteste und verbreitetste Tiefengestein  
Die bunte Vielfalt der Ergussgesteine
Basalt als ein besonderes Ergussgestein
Eine dritte Gruppe vulkanischer Gesteine in Tiefseetrögen
Ganggesteine zwischen Tiefengestein und Vulkan
Die wichtigsten Schichtgesteine
Der Sandstein als wichtigstes Trümmergestein
Kalksteine als interessanteste Schichtgesteine
Eindampfungsgesteine als Gesteine unserer Salzlagerstätten
Einteilung der Umwandlungsgesteine

Minerale als kleinste Bausteine der Gesteine

Die Gesteine setzen sich aus natürlichen chemischen Verbindungen zumeist in kristalliner Form zusammen, den gesteinsbildenden Mineralen. Es sind nur wenige Dutzend Minerale, welche in den verschiedensten Kombinationen und Anordnungen die ganze Vielfalt der Gesteine bilden.

Vor allem sind es die Verbindungen des Elementes Silizium (Quarz und Silikate), die mit über 90% Anteil an der festen Erdkruste den überwiegenden Teil der gesteinsbildenden Minerale ausmachen.

Die wichtigsten Mineralgruppen sind (Bilder umseitig) z.B.
Quarz SiO2 und die folgenden Silikate:

  -  Kalifeldspat
  -  Kalknatronfeldspäte
  -  Feldspatvertreter
  -  Augite (= Pyroxene)
  -  Hornblenden (= Amphibole)
  -  Glimmer (Biotit, Muskovit  u.a.)
  -  Olivin
  -  Granatgruppe
  -  Chlorite und Tonminerale (Schichtsilikate), 

sowie:

  -  Kalkspat und Dolomit (Karbonate)
  -  Anhydrit und Gips (Sulfate)
  -  Minerale der Salzlagerstätten (Steinsalz, Kalisalze)
  -  Hämatit, Limonit (Eisenoxide), Pyrit (Eisensulfid).

Der Unterschied der einzelnen Minerale in chemischer Zusammensetzung und Kristallstruktur lässt sich oft bereits an ihren typischen äußeren Eigenschaften erkennen, wie Farbe, Glanz, Kristallform, Spaltbarkeit, Härte und Gewicht , wobei Lupe, Taschenmesser und Salzsäure wichtige Hilfsmittel sind. Die genaue Bestimmung erfolgt auf chemischem, röntgenographischem oder mikroskopischem Wege.

Die einzelnen Minerale sind unter ganz bestimmten Bedingungen, wie z.B. Druck, Temperatur, chemische Zusammensetzung u.a. entstanden. Diese Bedingungen sind immer nur für einen ganz bestimmten Ort der Erdkruste zutreffend. Mit der Bestimmung der einzelnen Minerale eines Gesteins kann der Geologe dessen Entstehung und Entwicklung rekonstruieren. Diese Gesteine sind die Dokumente der Erdgeschichte, man muss nur darin lesen können.

1) Im folgenden Text wird mit ''(Nr...)'' auf Stücke im Gesteinsgarten verwiesen, siehe Lageschema in diesem Heft und Tafel ''Herkunft der Gesteine'' im Gesteinsgarten!

Die drei Hauptgruppen der Gesteine

Sie sind unterschiedlicher Entstehungsweise und unterscheiden sich demzufolge grundsätzlich nach Art der Minerale, sowie deren Ausbildung und Anordnung, dem sogenannten ''Gefüge''.

1.) Erstarrungsgesteine (Magmatite)

   sind durch Erstarrung aus glutflüssiger Gesteinsschmelze, dem ''Magma''  entstanden, und zwar entweder als 
   Tiefengesteine (Plutonite) bei hohen Temperaturen in der Tiefe der Erdkruste langsam auskristallisiert in Gestalt großer
   Tiefenkörper oder ''Plutone''; oder als  Ergußgesteine (Vulkanite) an der Erdoberfläche aus der Lava der Vulkane
   schnell und unter Druckentlastung erstarrt; oder als 
    Ganggesteine, wenn im Tiefengesteinskörper oder im Nebengestein Spalten aufreißen, in die Reste der
   Gesteinsschmelze eindringen und aderförmig auskristallisieren.

2.)  Schicht- oder Absatzgesteine (Sedimentgesteine)
      entstehen aus dem Abtragungsschutt vorhandener Gesteine, wenn diese an der Erdoberfläche durch die äußeren
      Kräfte (Sonneneinstrahlung, Regenwasser, Eis, Wind) verwittern, abgetragen und an anderer Stelle wieder
      abgelagert und verfestigt werden.

3.) Umwandlungsgesteine (Metamorphe Gesteine)
     entstehen aus vorhandenen Gesteinen, wenn diese bei Gebirgsbildung in große Tiefen abgesenkt werden.
     Dabei bilden sich infolge der Erhöhung von Temperatur und Druck neue Minerale, welche oft in Form eines
     Schieferungegefüges auskristallisieren. Man spricht dann auch von  ''kristallinen Schiefern''. Wenn das
     Ursprungsgestein völlig aufgeschmolzen wird, kann eine neue Gesteinsschmelze, eine Mischschmelze oder ein
      ''Migma'' entstehen und regelrecht neue Erstarrungsgesteine der Gruppe 1 bilden.
 

Beim Tiefengestein sind die Minerale der Reihe nach, und zwar fein- bis grobkörnig auskristallisiert: zuerst der schwarze Glimmer, dann der rote
Feldspat, und zuletzt der graue Quarz wie beim Granit von Meißen (Nr.24):

Beim Ergußgestein sind die Minerale zuerst als Einsprenglinge auskristallisiert, wie hier der weißgraue Feldspat und der schwarze Glimmer; dann ist der Rest schlagartig als dichte Grundmasse aus Feldspat und Quarz erstarrt wie beim Quarzporphyr v. Löbejün (wie Nr.18):

Beim Schichtgestein können die Mineralkörner zwischen grob- bis feinkörnig und sogar dicht variieren; die Schichtstruktur ist meistens deutlich erkennbar wie beim Kreidesandstein der Sächsischen Schweiz (entspricht etwa Nr.25):

Beim Umwandlungsgestein bewirkt das ''Auswalzen'' zur  Schieferstruktur gleichzeitig Umkristallisation und Einregelung der Minerale, wie z.B. beim Amphibolit von Windischeschenbach, Nr.44:

Die wichtigsten Erstarrungsgesteine (Magmatite):