Gesteine

9.1.1.1 Magmatische Gesteine

Zu den magmatischen Gesteinen (Erstarrungsgesteine, Magmatite) gehoren alle Gesteine, die durch Abkuhlung der magmatischen, hauptsachlich silicatischen Schmelze {Magma) entstanden sind. Das Magma befindet sich in etwa 100… 120 km Tiefe. Seine Temperatur wird auf ca. 1200°C geschatzt. Je nach dem Ort der Abkuhlung werden Tiefengesteine Oder Ergussgesteine unterschieden. Tiefengesteine oder Plutonite bilden sich, wenn die heiBen Schmelzen innerhalb der Erdkruste erstarren. Da die Abkuhlung sehr langsam erfolgt, ent – stehen groBe Kristalle, die im Gesteinsmaterial gut sichtbar sind. Die magmatischen Tiefengesteine weisen eine richtungslose (keine Schichtung oder Schieferung!), gleichma – Big komige bis grobkomige Mineralstruktur auf. Die wichtigsten Tiefengesteine sind Gra­nit (Abb. 1.1), Syenit, Gabbro und Diorit. Granit ist mit einem Anteil von – 95% das mit Abstand am haufigsten vorkommende Tiefengestein. Gelangt das flussige Magma durch Risse, Spalten oder Schwachstellen der Erdkruste an die Oberflache und ergieBt sich dort als Lava, werden die Kristallisationsprozesse aufgrund der schnellen Abkuhlung weitge- hend unterdriickt. Es entstehen feinkristalline Strukturen oder glasige Erstarrungsprodukte, die man als Ergussgesteine oder Vulkanite bezeichnet. Ihr Gefiige erscheint einheitlich und massiv, sie besitzen eine dichte Grundmasse. Wichtige Ergussgesteine sind Basalt, Diabas, Trachyt und Quarzporphyr. Bei explosionsartigen Eruptionen (z. B. Vulkanismus) kann es zum Auswurf von Lockerprodukten kommen. Zu den Lockerprodukten gehoren Aschen, Bimssteine (durch Gase aufgeblahte, glasig erstarrte Magmateilchen und Tuffe (verfestigte vulkanische Aschen).

Sind in der feinkomigen, dichten Gesteinsmasse groBere Komer eines anderen Minerals enthalten (Einsprenglinge), nennt man die Struktur porphyrisch. Einsprenglinge entstehen durch Auskristallisation von Mineralen, bevor das Magma die Erdoberflache erreicht. Eine porphyrische Struktur ist haufig bei Ganggesteinen vorzufinden. Sie bilden sich, wenn dunnflussiges Magma in schmale Gesteinsspalten (Wirkung als Abkuhlspalten!) eindringt und dort abktihlt. Wichtige Ganggesteine sind Granitporphyr, Syenitporphyr, Diorit – und Gabbroporphyr.

Hinsichtlich ihres Si02-Gehalts werden die Magmatite in saure (65…82%), intermediare (52…65%) und basische (40…52%) Gesteine unterteilt. Zu den sauren Magmatiten gehoren die Tiefengesteine Granit und Trachyt sowie die Ganggesteine Granitporphyr und Syenit­porphyr. Sie bilden aufgrund ihres hohen Gehalts an Quarz und Quarzabkommlingen meist hellere Gesteine. Die dunkle Farbung der basischen Magmatite ist dagegen auf einen mehr oder weniger hohen Anteil an grauen bis schwarzen Fe(II)-haltigen Mineralen, wie z. B. Augiten (Pyroxene), Amphibolen (Homblenden) und Olivin, zuruckzufiihren. Beispiele fur basische Magmatite sind Gabbro, Basalt und Diabas.

Mit Ausnahme von porosen Lavagesteinen sind Magmatite (Porenvolumen < 1 Vol%) sehr dichte Gesteine. Ihre Druckfestigkeit liegt im Bereich zwischen 160…400 N/mm2, z. B. Gra­nit, Syenit: 160…400 N/mm2; Diorit, Gabbro: 170…300 N/mm2; Quarzporphyr, Porphyrit: 180 …300 N/mm2; Basalt: 250…400 N/mm2; Diabas: 180…250 N/mm2. Dagegen betragt die Druckfestigkeit von Basaltlava 80… 150 N/mm2.