Gesteinskreislauf

1 = Magma; 2 = Erstarrung und Kristallisation; 3 = magmatische Gesteine; 4 = Erosion; 5 = Sedimentation; 6 = Sedimente und Sedimentgesteine; 7 = Metamorphose und Rekristallisation; 8 = metamorphe Gesteine; 9 = Aufschmelzen

Unter dem Kreislauf der Gesteine versteht man in der Geologie jenen Zyklus, in dem Gesteine von der Erdoberfläche in die Tiefe geraten und wieder an die Erdoberfläche zurückgeraten. Dieser Zyklus dauert grob durchschnittlich etwa 200 Millionen Jahre.

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 und täglichen bzw. jahreszeitlichen Temperaturunterschieden. 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) wird an Tage geschoben.

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

Er erfasst nicht alle Gesteinspakte in gleichem Maß, sondern ist ein ungefährer Durchschnittswert. Die ältesten Gesteine auf der Erde, die aufgeschlossen sind – also an der Oberfläche freiliegen – sind vermutlich an die 2,6 Milliarden Jahre alt und sind – erdgeschichtlich betrachtet – schon nahe an den Epochen der Ausbildung der Erde als (oberflächlich) fester Körper.

Schema des Gesteinskreislauf

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

Die Gesteinsklassen sind: Sedimentgesteine oder Absetzgesteine (Ursachen mechanisch, thermisch oder chemisch) magmatische Gesteine (Eruptiv- bzw. Ergussgesteine) metamorphe Gesteine (durch Druck und Hitze im Erdmantel umgewandelt, zum Beispiel Granit zu Gneis). Die Prozesse sind: Diagenese Verwitterung Erosion Aufschmelzen Erstarrung (Kristallisation) Metamorphose Sedimentation

Siehe auch

• Liste der Gesteine
• Erdkruste, Erdmantel
• Orogenese, Sedimentation
• Geosynklinale
• Tektonik, Kontinentaldrift, Tiefseegraben
• Carbonat-Silicat-Zyklus, ein Unterzyklus, der auch Hygrosphäre und Atmosphäre betrifft

Literatur

• Klaus-Henning Georgi: Kreislauf der Gesteine. Eine Einführung in die Geologie. Rowohlt TB, 1983, ISBN 978-3-499-17758-3
• Herbert Lüftner: Kreislauf der Gesteine. Eigenverlag www.geo.uni-dortmund.de, Webdokument (PDF-Datei)