Quelltext der Seite Kreislauf der Gesteine

Unter dem '''Kreislauf der Gesteine''', in bestimmten Zusammenhängen auch als '''Recycling''' bezeichnet, versteht man in den [[Geowissenschaften]] jenen [[Periodizität|Zyklus]], in dessen Verlauf [[Gestein]]e entstehen, verändert werden können und schließlich auf verschiedene Weisen wieder zerstört werden. Ein solcher Zyklus dauert in der Regel rund 200 Millionen Jahre.

== Grundlagen ==
Die verschiedenen Gesteinstypen und Einzelgesteine werden durch [[Geodynamik|geodynamisch]] vermittelte Prozesse ([[Erosion (Geologie)|Erosion]], [[Sedimentation]], [[Metamorphose (Geologie)|Gesteinsmetamorphose]] usw.) ineinander umgewandelt.

Im Verstreichen [[Geologische Zeitskala|geologischer Zeiträume]] [[Verwitterung|verwittern]] große Mengen von Gestein infolge des Einflusses von [[Wind]], [[Wasser]], [[Eis]], täglichen bzw. [[jahreszeit]]lichen [[Temperatur]]unterschieden oder [[Chemische Verwitterung|chemischen Reaktionen]]. Die dabei entstehenden Verwitterungsprodukte können zwischenzeitlich [[Boden (Bodenkunde)|Böden]] bilden, in Wasser in [[Lösung (Chemie)|Lösung]] oder in [[Suspension (Geologie)|Suspension]] gehen, als [[Staub]] von Wind verfrachtet  werden und ähnliches. Früher oder später – meist nach geologisch kurzer bis sehr kurzer Zeit – lagern sich die Verwitterungsprodukte stabil ab, was auch eine Ausfällung vormals chemisch verwitterter und in Lösung transportierter anorganischer Stoffe beinhalten kann. Anschließend können sich die Ablagerungen zu [[Sedimentgestein]] [[Diagenese|verfestigen]].

Werden Sedimentgesteine in tiefere Regionen der [[Erdkruste]] verfrachtet, können sie dort infolge der Einwirkung von [[Druck (Physik)|Druck]] und [[Geothermische Tiefenstufe|Hitze]] in andere Gesteinsarten umgewandelt werden ([[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]]). Bei ausreichend hohen Temperaturen kann zudem [[Anatexis|ein Teil des Gesteins aufschmelzen]] und zu [[Magma]] werden. Wenn Magma in Richtung der Erdoberfläche aufsteigt, kann es stecken bleiben und dann relativ langsam abkühlen und zu [[Plutonisches Gestein|plutonischem Gestein]] erstarren. Gelangt Magma bis an die Erdoberfläche, tritt sie dort als [[Lava]] aus und erstarrt rasch zu [[Vulkangestein]]. Im festen Zustand kann Gestein im Zuge einer [[Hebung (Geologie)|Hebung]] der [[Scholle (Geologie)|Scholle]], in der es sich befindet, in oberflächennahe Bereiche der Erdkruste gelangen und schließlich durch Erosion der auflagernden Gesteine freigelegt werden. Unabhängig davon, ob das Gestein in flüssigem oder festem Zustand dorthin gelangte, ist es an der Erdoberfläche wieder der Verwitterung ausgesetzt – der Kreislauf beginnt von neuem.

Die Dauer des Periodenzyklus ist abhängig vom [[geologisch]]-[[Tektonik|tektonischen]] Bau der Region, der Dichte der beteiligten Gesteinspakete und der Art und Intensität der jeweils beteiligten  [[Geologie#Exogene Dynamik|exogenen]] (an der Erdoberfläche stattfindenden) und [[Geologie#Endogene Dynamik|endogenen]] (innerhalb der Erdkruste stattfindenden) Prozesse.

Bestimmte Minerale erweisen sich hierbei als besonders verwitterungsresistent. Vor allem bei einigen [[Zirkon]]en (die zudem besonders geeignet sind für eine [[radiometrische Datierung]] nach der [[Uran-Blei-Datierung|Uran-Blei-Methode]]) konnten sehr hohe Alter nachgewiesen werden, während das [[Magmatisches Gestein|magmatische Gestein]], in dem diese Zirkone einst kristallisiert sind, schon längst verwittert ist. Das älteste je datierte Mineralkorn ist ein 4,4 Milliarden Jahre alter Zirkon aus den [[Jack Hills]] in Australien. Er ist in einem Sedimentgestein enthalten, das zwar immer noch sehr alt ist, aber deutlich nach der Kristallisierung des Zirkons abgelagert wurde, wohingegen sein ursprüngliches magmatisches Wirtsgestein spurlos verschwunden ist.<ref>Simon A. Wilde, John W. Valley, William H. Peck, Colin M. Graham: ''Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago.'' Nature. Bd. 409, 2001, S. 175 ([http://www.geology.wisc.edu/%7Evalley/zircons/Wilde2001Nature.pdf PDF] 197 kB).</ref> Dieses Mineralkorn entstand&nbsp;– [[Erdgeschichte|erdgeschichtlich]] betrachtet&nbsp;– relativ kurz nach der Bildung der ersten festen Erdkruste.

== Schema des Gesteinskreislaufs ==
Das folgende Diagramm zeigt, wie die Vertreter der drei Gesteinsklassen, die auf der [[Erde]] auftreten, ineinander umgewandelt werden:

{|
||[[Datei:Kreislauf der Gesteine Geopark.jpg|center|500px]]
|
Die Gesteinsklassen sind:
* [[Magmatisches Gestein|Magmatite]] ([[Plutonit]]e, [[Ganggestein]]e und [[Vulkanite]])
* [[Sedimentgestein|Sedimentite]] (klastisch, chemisch und biogen)
* [[Metamorphes Gestein|Metamorphite]] (niedergradig, z.&nbsp;B. [[Phyllit]], mittelgradig, z.&nbsp;B. [[Gneis]]e, und hochgradig, z.&nbsp;B. [[Granulit]]).

Die Prozesse sind:
* [[Verwitterung]] und [[Erosion (Geologie)|Abtragung]]
* [[Sedimentation]] (Ablagerung)
* [[Diagenese]] (Verfestigung)
* [[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]] (Umwandlung durch Druck und Hitze)
* [[Anatexis]] (Aufschmelzung)
* [[Kristallisation]] ([[Erstarrung]])
* Vertikalbewegungen der Erdkruste ([[Hebung (Geologie)|Hebung]] und [[Subsidenz (Geologie)|Senkung]])
|}

=== Darstellung im Kontext der Plattentektonik ===
Das nachfolgende Schema stellt die Prozesse des Gesteinskreislaufs im [[Plattentektonik|plattentektonischen]] Kontext dar:
[[Datei:Gesteinskreislauf plus 2019.png|alternativtext=|zentriert|mini|980x980px|Schema des Gesteinskreislaufs mit den Entstehungsorten der verschiedenen Gesteinsarten.]]

== Siehe auch ==
* [[Geosynklinale]]
* [[Carbonat-Silicat-Zyklus]], ein Unterzyklus, der auch Hydrosphäre und Atmosphäre betrifft

== 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.
* John Grotzinger, Tom Jordan: ''Press/Siever Allgemeine Geologie.'' 7. Auflage. Deutsche Übersetzung: Volker Schweizer. Springer Spektrum, 2017, ISBN 978-3-662-48341-1, S.&nbsp;77&nbsp;f., 114&nbsp;f, 430.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Rock cycle diagrams|Kreislauf der Gesteine}}
* [https://www.steinmann.uni-bonn.de/institut/bereiche/endogene-prozesse/arbeitsgruppen/strukturgeologie/lehre/wissen-gratis/allgemeine-information-kreislauf-der-gesteine Kreislauf der Gesteine im Kontext der Zyklen von Sedimentation und Gebirgsbildung]

== Einzelnachweise ==

<references />

[[Kategorie:Gestein]]