Die Entstehung magmatischen Gesteins

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1 Die Entstehung magmatischen Gesteins
Ihr werdet jetzt die Entstehung dieser fünf Gesteinsarten kennen lernen: Basalt Entstehung Porphyr durch Vulkane und Diabas Granit Entstehung tief und unter der Erd- Gabbro oberfläche Hier wird euch schrittweise erklärt, wie magmatisches Gestein entsteht. Magma ist der Name für die Gesteinsschmelze, also flüssiges Gestein, die tief im Erdinnern vorhanden ist. Ihr werdet jetzt die Entstehung dieser fünf Gesteinsarten kennen lernen: Basalt, Porphyr und Diabas sowie Granit und Gabbro. Wir beginnen mit den drei Gesteinsarten, die durch Vulkanausbrüche entstehen, dem Basalt sowie dem Porphyr und dem Diabas. IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

2 Die Entstehung magmatischen Gesteins
Hier seht ihr den Vulkan Krakatau bei einer Eruption (Vulkanausbruch). Er befindet sich in Indonesien, das liegt in Südostasien. Dieser Vulkanausbruch beginnt mit dem Aufsteigen von Asche und vulkanischen Gasen. Durch den Druck beginnt die Vulkanoberfläche zu beben. Die Aschewolke kann mehrere Kilometer in die Höhe steigen. Krakatau-Eruption, 23./ © Stromboli online · J. Alean · R. Carniel · M. Fulle ( IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

3 Die Entstehung magmatischen Gesteins
Bei einer Eruption kann auch flüssiges Gestein aus dem Vulkankrater herausgeschleudert werden. Die kleinen glühenden Punkte sind solche flüssigen Steine, man nennt sie Lavabomben. Krakatau-Eruption , © Stromboli online · J. Alean · R. Carniel · M. Fulle ( IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

4 Die Entstehung magmatischen Gesteins
Später wird so viel flüssiges Gestein aus dem Vulkankrater herausgestoßen, dass es als Lava den Vulkankegel herunter fließt. Je heißer die Lava ist, desto heller leuchtet sie. Wie aus Lava Steine entstehen können, werden uns jetzt ansehen. Dazu schauen wir in das Innere des Vulkans. Krakatau-Eruption , 23./ © Stromboli online · J. Alean · R. Carniel · M. Fulle ( IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

5 Gas Lava Asche Lava- bomben Vulkan-krater Vulkan- kegel Magma und Gase
Hier sieht man, wie ein Vulkan von innen aufgebaut ist. Als erstes wollen wir die Begriffe klären: Tief unter dem Vulkan, in 1 bis 5 km Tiefe, befindet sich eine heiße, flüssige Gesteinsschmelze, das Magma. Es befindet sich in der sogenannten Magmakammer. Nebst Magma sind dort auch Gase enthalten, die viel Druck erzeugen können. Wenn der Druck groß genug ist, bricht der Vulkan aus. Aus der Öffnung des Vulkanes, dem Vulkankrater, werden die Gase, Asche und Lavabomben herausgeschleudert. Sobald das Magma aus dem Vulkan austritt, heißt die flüssige Gesteinsschmelze nicht mehr Magma, sondern Lava. Sie fließt größtenteils den Vulkankegel, so nennt man den Vulkanberg aus abgekühlten Lavaschichten, herunter. Vulkan-krater Vulkan- kegel Magma und Gase Magma- kammer IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

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1 Feste Lava Basalt Lava © Stromboli online J. Alean, R. Carniel, M. Fulle Jetzt werdet ihr sehen, wie aus einer flüssigen Gesteinsschmelze ein fester Stein werden kann. Tief unten in der Magmakammer sind noch keine festen Steine vorhanden. Wenn der Vulkan ausbricht, dann bahnt sich das Magma schnell seinen Weg an die Erdoberfläche. Die flüssige Gesteinsschmelze nennt man jetzt Lava. Sie fließt größtenteils den Vulkankrater herunter. Dort kühlt sie schnell ab. Es bleibt keine Zeit, große Kristalle, so nennt man die glitzernden Körner in den Steinen, zu bilden. Man sagt, die Lava kristallisiert schnell aus. Deshalb entstehen nur klitzekleine Kristalle, die man mit bloßem Auge nicht erkennen kann. Jetzt haben wir feste Lava. Diese entstehendenen Erstarrungsgesteine nennt man Vulkangestein oder Vulkanite, in diesem Fall ist es Basalt. Er ist meist dunkelgrau und kann durch enthaltenen Gaseinschlüsse Löcher enthalten. Bei jedem Vulkanausbruch wird eine weitere Lavaschicht auf den Vulkankegel ergossen und er wächst weiter in die Höhe. Magma IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

7 Kristalle wachsen Magma
2 Es gibt auch den Fall, dass ein Vulkan längere Zeit nicht ausbricht. In dieser Zeit kühlt das Magma im Erdinneren langsam ab. In der Tiefe bilden sich bereits wenige, aber große Kristalle, die in der Gesteinsschmelze schwimmen. Magma, das unter Druck steht, dringt seitlich in das angrenzende Gestein ein und bildet dort so genannte Lavagänge. Auch darin wachsen Kristalle. Kristalle wachsen Magma IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

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2 Feste Lava mit Kristallen Porphyr Diabas Lava mit Kristallen Kommt es dann zu einem schnellen Aufstieg des Magmas mit einem Vulkanausbruch, schießt Lava, die große Kristalle enthält, aus dem Vulkankrater und fließt den Vulkankegel hinunter. Dann kühlt die verbleibende noch flüssige Lava sehr rasch ab und kristallisiert. Dabei können keine mit bloßem Auge sichtbaren, sondern nur mikroskopisch kleine Kristalle entstehen. Je schneller die Schmelze abkühlt, desto feinkörniger wird die Grundmasse, die man Matrix nennt. Die großen, gut sichtbaren Kristalle werden als Einsprenglinge bezeichnet. Wir haben jetzt feste Lava mit einzelnen großen Kristallen. Es gibt Gesteine mit dunkler Matrix, in der weiße, meist stängelige Kristalle verstreut sind. Bis auf die weißen Kristalle sehen sie aus wie Basalt, ihr Name ist Diabas. Beide sind aus chemisch gleich zusammengesetzter Lava entstanden, nur auf andere Weise. Es gibt auch Gesteine mit meist rötlicher Matrix, die verschieden farbige, häufig rundliche Kristalle enthält. Solche Steine nennt man Porphyr. Sie unterscheiden sich in der chemischen Zusammensetzung von Basalt und Diabas. © Stromboli online J. Alean, R. Carniel, M. Fulle Kristalle wachsen Magma IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

9 festes Magma mit großen Kristallen
3 festes Magma mit großen Kristallen Granit Gabbro Es gibt noch eine dritte Entstehungsmöglichkeit für magmatisches Gestein. Kühlt das Magma tief im Erdinnern ab, haben die Mineralien viel Zeit zum Wachsen und es entstehen Kristalle, die auch ohne Lupe gut zu erkennen sind. Aus dem Magma entsteht ein festes Gestein mit großen Kristallen. Diese Erstarrungsgesteine nennt man Tiefengesteine (Plutonite). Der bekannteste Vertreter ist der Granit, er ist das Tiefengestein des Porphyrs. Auch zu Basalt oder Diabas gibt es ein Tiefengestein, den Gabbro. Er entsteht allerdings nicht aus porphyrbildendem Magma, sondern aus basaltbildendem Magma meist tief unter dem Meeresgrund. Diese Kristallisationen findet in mehreren Kilometern Tiefe statt. Wie kommt es, dass wir diese Steine an der Erdoberfläche finden können? Kristalle wachsen Magma IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

10 3 Gabbro Granit Durch Verwitterung und Erosion werden in Gebirgen die oberen Gesteinsschichten Stück für Stück abgetragen. Alle Gesteine verwittern, selbst noch so stabile Felswände, es ist nur eine Frage der Zeit. Ähnlich einem Eisberg wird die Masse-Abtragung im Gebirge ständig durch Hebung des gesamten Erdkrustenbereichs ausgeglichen. So werden tief liegende Gesteinseinheiten immer näher an die Oberfläche gebracht. Nach vielen Jahrtausenden bis Jahrmillionen ist in der Tiefe erstarrtes Gestein wie Granit schließlich freigelegt und nun selbst der Verwitterung ausgesetzt. Granit besteht vereinfacht aus drei Mineralen. Der Feldspat ist oft rötlich oder weiß, der Quarz grau-glasig und der Glimmer dunkelbraun oder weiß-silbrig. („Feldspat, Quarz und Glimmer, die drei vergisst man nimmer.“) Die drei Minerale verwittern unterschiedlich schnell: zuerst Glimmer, als nächstes Feldspat. Dadurch verliert der Granit seinen Zusammenhalt und zerfällt zu Sand. Glimmer und Feldspat werden in Ton umgewandelt, einen wesentlichen Bestandteil von Böden. Quarz ist am stabilsten, deshalb sind Sandkörner meistens Quarzkörner. IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)

11 Die Entstehung magmatischen Gesteins
1 Basalt 2 Porphyr 3 Granit Hier ist noch einmal eine Zusammenfassung der Entstehung magmatischen Gesteins anhand von drei Beispielen: Bei einem Vulkanausbruch entsteht aus Lava ein graues bis schwarzes Gestein ohne sichtbaren Kristalle, der Basalt. Bei einem Vulkanausbruch entsteht aus Lava, die bereits Kristalle enthält, z.B. ein rötliches Gestein mit großen Kristallen, der Porphyr. Tief im Erdinnern können durch sehr langsames Abkühlen große Kristalle wachsen. So entsteht z.B. der Granit. Das in der Tiefe entstandene Gestein braucht viele Jahrtausende bis Jahrmillionen, bis es durch Verwitterung, Erosion und Hebung an die Erdoberfläche gelangt. feste Lava feste Lava + Kristalle nur Kristalle IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel)