Magmatische Gesteine: Granit, Basalt, Obsidian und Kimberlit
Magmatische Gesteine entstehen durch das Abkühlen von Magma oder Lava. Langsam abgekühlt entstehen große Kristalle (Granit); schnell abgekühlt kleine Körner oder Glas (Basalt, Obsidian).
Das Wichtigste
| Ursprung | Abkühlung und Erstarren von Magma oder Lava |
|---|---|
| Intrusiv (plutonisch) | Langsame Abkühlung in der Tiefe: Granit, Diorit, Gabbro |
| Extrusiv (vulkanisch) | Schnelle Abkühlung an der Oberfläche: Rhyolith, Andesit, Basalt, Obsidian |
| Kristallgröße | Je langsamer die Abkühlung, desto größer die Kristalle |
| Kieselsäuregehalt | Sauer über 63 %, intermediär 52–63 %, basisch 45–52 %, ultrabasisch unter 45 % |
| Verwandte Steine | Obsidian, Lavastein, Larvikit, schwarzer Turmalin, Peridot, Diamant (Kimberlit) |
Vom Magma zum Gestein
Unter der Erdkruste gibt es Zonen, die so heiß sind, dass das Gestein teilweise schmilzt: Man spricht von Magma (in der Tiefe) und Lava (wenn es die Oberfläche erreicht). Beim Abkühlen kristallisiert diese Flüssigkeit und bildet ein magmatisches Gestein, vom lateinischen ignis, Feuer. Man spricht auch von Erstarrungsgestein.
Die Temperaturen reichen von etwa 650 bis 850 °C bei kieselsäurereichen Magmen (die Granit ergeben) bis zu 1 000 bis 1 250 °C bei Basaltlava. Alles hängt von Zusammensetzung, Druck und vorhandenem Wasser ab.
Langsam oder schnell: die Größe der Kristalle
Das ist der Schlüssel zum Verständnis dieser Gesteine. Ein Kristall braucht Zeit zum Wachsen.
| Abkühlung | Wo? | Aussehen | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Sehr langsam (Tausende bis Millionen Jahre) | In der Tiefe: intrusive oder plutonische Gesteine | Mit bloßem Auge sichtbare Kristalle (körniges Gefüge) | Granit, Diorit, Gabbro, Syenit |
| Schnell | An oder nahe der Oberfläche: extrusive oder vulkanische Gesteine | Sehr feine, mikroskopische Körner (mikrolithisches Gefüge) | Rhyolith, Andesit, Basalt |
| Sehr schnell | Lava, plötzlich abgekühlt | Glas, ohne Kristalle (glasiges Gefüge) | Obsidian, Bims |
| In zwei Etappen | Kristalle, die bereits in der Tiefe entstanden sind, dann schnelle Abkühlung | Große Kristalle in einer feinen Grundmasse (porphyrisches Gefüge) | Porphyre |
Ein ungefährliches Experiment zum Verständnis: Lösen Sie Magnesiumsulfat (Bittersalz, in Apotheken oder Gartencentern erhältlich, nicht probieren) in heißem Wasser bis zur Sättigung, mit Hilfe eines Erwachsenen. Gießen Sie die Lösung in zwei Teller: den einen auf ein Tuch bei Raumtemperatur, den anderen auf eine kalte Platte oder in den Kühlschrank. Vergleichen Sie nach einigen Minuten bis einigen Stunden die Kristallgröße: Die schnelle Abkühlung ergibt feinere Kristalle. Das ist die stark vereinfachte Analogie zu dem, was in Gesteinen geschieht.
Die Gesteinsfamilien nach Kieselsäuregehalt
Der Kieselsäuregehalt (SiO2) ordnet die magmatischen Gesteine. Jede Familie gibt es in einer Tiefen- und einer Vulkanvariante:
| Familie (Kieselsäure) | Tiefenvariante | Vulkanvariante | Hauptminerale |
|---|---|---|---|
| Sauer (über 63 %) | Granit | Rhyolith | Quarz, Feldspate, Glimmer |
| Intermediär (52 bis 63 %) | Diorit | Andesit | Plagioklas, Amphibol |
| Basisch (45 bis 52 %) | Gabbro | Basalt | Plagioklas, Pyroxen, Olivin |
| Ultrabasisch (unter 45 %) | Peridotit | Komatiit | Olivin, Pyroxen |
Granite sind hell und relativ leicht (Dichte etwa 2,65 bis 2,75); Basalte sind dunkel und dichter (etwa 2,8 bis 3,0). Die Kristallisationsfolge, die der Geologe Norman Bowen in den 1920er-Jahren beobachtete, liefert das Prinzip: Olivin kristallisiert unter den ersten Mineralen, Quarz unter den letzten.
Steine aus magmatischen Gesteinen
- Obsidian: vulkanisches Glas mit hohem Kieselsäuregehalt (etwa 70 bis 75 %), Härte 5 bis 5,5. Er bricht muschelig und kann äußerst scharfe Kanten liefern. Seine Varietäten: „Schneeflocke“ (Cristobalit in weißen Flecken), „Mahagoni“ (Eisenoxide), „Himmelsauge“ (Blasen). Siehe schwarzer Obsidian und echten Obsidian erkennen.
- Lavastein: ein Basalt voller erstarrter Gasblasen, porös. Siehe Lavastein.
- Bims: ein vulkanisches Glas, so porös, dass es auf dem Wasser schwimmt.
- Larvikit: Gestein aus Norwegen (Larvik) mit bläulich schillernden Feldspaten. Siehe Larvikit.
- Peridot: der Olivin der Basaltlaven, vorhanden in Basaltknollen (Hawaii, Arizona) und in Meteoriten.
- Diamant: durch Kimberlit an die Oberfläche gebracht, ein ultrabasisches magmatisches Gestein, das in Schloten aufsteigt. Die Diamanten haben sich viel tiefer gebildet, in über 150 km Tiefe, und wurden schnell mitgerissen. Die Stadt Kimberley in Südafrika gab dem Gestein seinen Namen.
- Achate und Amethyste aus Geoden: in Hohlräumen von Basalt gebildet. Siehe Geoden und Drusen.
Achtung: Moldavit ist kein vulkanisches Gestein. Es ist ein natürliches Glas, das durch den Einschlag eines Meteoriten vor etwa 15 Millionen Jahren im Ries-Gebiet in Deutschland entstand. Siehe Moldavit.
Pegmatite, ein Sonderfall
Pegmatite sind magmatische Gesteine mit sehr großen Kristallen, die in der letzten Kristallisationsphase eines granitischen Magmas entstehen. Sie liefern viele Sammler- und Schmucksteine: siehe die Pegmatite.
Beobachten und unterscheiden
- Mit bloßem Auge sichtbare, eng verwachsene Kristalle, mit drei Sorten Körnern (glasig grau, weiß oder rosa, schwarz oder silbrig): Granit.
- Dunkles, sehr feines Gestein, manchmal mit Blasen: Basalt.
- Glatte, glänzende Oberfläche, muscheliger Bruch: Obsidian.
- Leicht, voller Löcher, schwimmt auf dem Wasser: Bims. Sie können das in einem Eimer Wasser prüfen.
Vorsicht: Die Kanten von Obsidian und frisch gebrochenem Gestein schneiden. Reiben Sie einen Stein nicht auf der Haut und halten Sie ihn außer Reichweite kleiner Kinder. Zur allgemeinen Frage der Steine siehe Mineral oder Gestein.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Granit und Basalt?
Granit ist hell, reich an Kieselsäure und hat große sichtbare Kristalle (langsame Abkühlung in der Tiefe). Basalt ist dunkel, ärmer an Kieselsäure, mit sehr feinen Körnern (schnelle Abkühlung an der Oberfläche).
Ist Obsidian ein Mineral?
Nein, er ist ein vulkanisches Glas, also ein Gestein ohne geordnete Kristallstruktur.
Was ist Kimberlit?
Ein ultrabasisches magmatisches Gestein, das schnell aus dem Erdmantel in Schloten aufsteigt und Diamanten enthalten kann. Es verdankt seinen Namen Kimberley in Südafrika.
Warum schwimmt Bims?
Weil er voller erstarrter Gasblasen ist: Seine scheinbare Dichte ist geringer als die von Wasser.
Ist Lavastein gefährlich in der Handhabung?
Nein, aber seine Oberfläche ist rau und porös. Sie kann Feuchtigkeit, Öle und Düfte aufnehmen.
Auch lesenswert
Die genannten Bedeutungen gehören zu Tradition und Symbolik. Sie sind weder Erfolgsversprechen noch medizinische Ratschläge. Zurück zu Mineralogie für den Einstieg.