Het identificeren van gesteenten

Het aardoppervlak bestaat uit gesteenten, waarvan er drie hoofdtypen zijn: stollingsgesteente, sedimentair gesteente en metamorfisch gesteente.

Het aardoppervlak bestaat uit gesteenten, waarvan er drie hoofdtypen zijn: stollingsgesteente, sedimentair gesteente en metamorf gesteente. Deze drie soorten gesteenten doorlopen over het algemeen een cyclus, bekend als de gesteentecyclus (hieronder weergegeven). Heet, gesmolten gesteente onder het aardoppervlak creëert stollingsgesteenten, die ondergronds of bovengronds kunnen afkoelen. Deze stollingsgesteenten kunnen vervolgens door tektonische processen worden blootgesteld aan de oppervlakte-elementen en aan de atmosfeer, waardoor ze worden afgebroken. Door de afbraak van gesteenten ontstaat sediment, dat uiteindelijk wordt verplaatst en afgezet, en dat kan worden begraven en zo sedimentair gesteente vormen. Vervolgens kunnen deze sedimentaire gesteenten verder worden begraven en bezwijken onder hoge hitte en druk, waardoor minerale veranderingen in het gesteente ontstaan. Deze minerale veranderingen veroorzaken de vorming van metamorfe gesteenten. Als ze diep genoeg zijn begraven, smelten stenen opnieuw tot magma en worden ze opnieuw stollingsgesteenten. Gesteenten zijn een geweldige aanwijzing voor het geologische verleden van de aarde en kunnen worden gebruikt als gids om het huidige landschap te interpreteren en te begrijpen.

De gesteentecyclus

Stollingsgesteente
Extrusief stollingsgesteente

Dit gesteente is afkomstig van het gesmolten magma (verwarmde vloeibare rots) onder het aardoppervlak. De locatie waar stollingsgesteenten afkoelen, bepaalt hun korrelgrootte en gesteentetype. Stollingsmagma dat naar het aardoppervlak borrelt, staat bekend als lava. Lava koelt zeer snel af als het wordt blootgesteld aan de atmosfeer en wordt dan extrusief stollingsgesteente. Deze snelle afkoeling zorgt voor een fijnkorrelige textuur, waardoor individuele korrels niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Een veel voorkomende extrusief stollingsgesteente is basalt. Basalt is typisch donkergrijs van kleur vanwege de grote hoeveelheden metalen, waaronder ijzer en magnesium, en verschijnt als een solide donkergrijze matrix. Het kan ook een textuur met gaten hebben die eruitziet als gatenkaas, vanwege de gasbellen die tijdens de afkoeling vastzaten. Deze textuur wordt ‘vesiculair’ genoemd en wordt hieronder afgebeeld in vesiculaire basalt.

Intrusief stollingsgesteente

Stollingsgesteenten daarentegen, die veel tijd nodig hebben om af te koelen, hebben een grofkorrelige textuur, wat betekent dat individuele minerale korrels zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Deze gesteenten beginnen ook als magma, maar komen de ondergrond binnen, bijvoorbeeld door breuken of barsten. Omdat ze in de ondergrond voorkomen en niet aan de atmosfeer worden blootgesteld, hebben ze de neiging heel langzaam af te koelen. Door deze langzame afkoeling kunnen bepaalde mineralen kristalliseren en groeien. Over het algemeen geldt dat hoe langer een steen moet afkoelen, hoe groter de minerale korrels zullen zijn. Een veel voorkomend, langzaam afkoelend stollingsgesteente is graniet, zoals hieronder afgebeeld, dat voornamelijk bestaat uit lichtgekleurde mineralen zoals kwarts en veldspaat, met kleine hoeveelheden donkere mineralen zoals biotiet en amfibool.

Stollingsgesteente graniet

Sedimentair gesteente

Sedimentair gesteente (of afzettingsgesteente) kan ontstaan ​​door de afbraak van elk ander type gesteente dat wordt blootgesteld aan de elementen op het aardoppervlak. Gesteenten die worden blootgesteld aan lucht, wind en water zullen uiteindelijk afgebroken worden door een proces dat verwering wordt genoemd. Verwering kan fysiek gebeuren, bijvoorbeeld door de krachten van regen en ijs, of chemisch, zoals de afbraak van stenen door zuur. Terwijl gesteenten door verwering afbreken, laten ze kleine deeltjes (sedimenten) vrij die door erosie worden getransporteerd en in verschillende gebieden worden afgezet. Sedimentaire deeltjes kunnen op verschillende manieren worden verplaatst, zoals door water (rivieren en oceanen) of wind. Nadat opgehoopte sedimenten zich in een gebied hebben afgezet, zullen ze uiteindelijk verdichten wanneer ze worden begraven. Begraven sedimenten komen steeds meer aan elkaar vast te zitten in een proces dat lithificatie wordt genoemd, waarbij losse sedimenten langzaam worden omgezet in hard gesteente. Een gewoon sedimentair gesteente is een conglomeraat, dat bestaat uit afgeronde grind- of kiezelstenen die aan elkaar gemetseld zijn met andere kleinere deeltjes of mineralen, zoals te zien is de onderstaande afbeelding.

Conglomeraat sedimentair gesteente

Andere kenmerkende aspecten van sedimentair gesteente zijn beddingvlakken en fossielen. Omdat sedimentaire gesteenten zich vormen in lagen van samengeperst sediment, vertonen ze vaak een parallelle gelaagdheid die bedding wordt genoemd. Schalie kan deze bedding vertonen, aangezien het wordt gevormd door de opeenhoping van klei en slibdeeltjes. Bovendien kunnen afzettingsgesteenten fossielen bevatten, zoals het fossiele blad dat in de schalie hieronder te zien is. Planten en dieren die lang geleden leefden, kunnen worden bewaard in het gesteente en stellen mensen in staat te interpreteren welke levende wezens er in verschillende tijdsperioden overvloedig op de planeet aanwezig waren.

Fossiel in sedimentaire schalie

Sedimentaire gesteenten kunnen ook worden gevormd door biologische en chemische processen. Een voorbeeld hiervan is de rotskalksteen, die grotendeels bestaat uit het mineraal calciet. Kalksteen bevat vaak fossielen omdat het zich vormt in ondiepe oceanen. Deze ondiepe, warme zee-omgevingen zorgen ervoor dat dieren zoals mosselen hun schelpen kunnen maken van calciet uit het zeewater. Daarom bevat kalksteen vaak veel fossielen, zoals te zien is in de afdruk van de mossel hieronder.

Fossiel in kalksteen

Metamorf gesteente

Metamorfe gesteenten zijn op de een of andere manier veranderd door hitte en druk diep in de aardkorst. Metamorf gesteente kan afkomstig zijn van elk type gesteente: stollingsgesteente, sedimentair gesteente of een ander metamorf gesteente. Dit gesteente wordt blootgesteld aan hoge hitte en druk doordat ze begraven worden of door tektonische processen, en veranderen daardoor. Schalie, of fijnkorrelig sedimentair gesteente dat uit klei bestaat, kan bijvoorbeeld verschillende stadia van metamorfose ondergaan. Een kleinschalige metamorfose, oftewel lage hoeveelheden warmte en druk, zet deze schalie om in leisteen. Leisteen lijkt op schalie, maar is compacter en harder. Toenemende stadia van metamorfose met hogere hitte en druk vormen phylliet, schist en gneis. Hieronder ziet u een schist, die door de grote hoeveelheden mineraal mica vaak erg glanzend uitziet. Bepaalde mineralen, zoals de hieronder afgebeelde granaat, kunnen alleen in metamorfe gesteenten worden gevormd.

Schist metamorf gesteente

Granaat metamorf mineraal

Een interessant concept in metamorfe gesteenten staat bekend als foliatie. Dit gebeurt omdat de rotsen voldoende worden verwarmd en onder druk worden gezet, wat er voor zorgt dat individuele mineralen loodrecht op de drukrichting worden uitgelijnd. Dit veroorzaakt de duidelijke strepen van lichte en donkere mineraallagen in gneisgesteente, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.

Gneis metamorf gesteente