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Gesteine und Minerale

Wie gelangt ein Quarzkorn in Granit, dann in den Sand am Strand, in Sandstein und schließlich in Quarzit? Klicke dich durch den Gesteinskreislauf, lerne magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine zu unterscheiden, prüfe Minerale mit der Mohs-Skala und erfahre, wie Geologen das Alter von 4 Milliarden Jahre alten Gesteinen bestimmen.

Fortschritt

Über diesen Kurs

Ein Stück Peterhead-Granit ist ein Mosaik aus drei Mineralen: rosa Feldspat, grauem glasigem Quarz und schwarzem Biotit-Glimmer. Dasselbe Quarzkorn kann in Granit sitzen, als Sand an einen Strand gespült werden, zu Sandstein erhärten und als Quarzit enden. Gesteine sind keine feststehenden Objekte, sondern Stationen in einem langen Kreislauf, und in diesem Kurs kannst du ein Korn auf seinem Weg durch diesen Kreislauf verfolgen. Zirkonkristalle aus Westaustralien sind etwa 4.4 Milliarden Jahre alt, älter als jedes ganze Gestein, das auf der Erde gefunden wurde.

Die sechs Einheiten beginnen mit Mineralen und ordnen dann Gesteine danach, wie sie entstanden sind. Magmatische Gesteine entstehen aus abgekühltem Magma, und Obsidian ist vulkanisches Glas, Lava, die so schnell abkühlte, dass ihre Atome keine Zeit hatten, sich zu Kristallen zu ordnen. Sedimentgesteine, Korn für Korn aus älterem Gestein aufgebaut, machen den größten Teil dessen aus, was an der Erdoberfläche freiliegt. Bei metamorphen Gesteinen können Tonschiefer, Phyllit, Glimmerschiefer und Gneis alle aus demselben Tongestein entstehen; der Unterschied liegt darin, wie heiß es wurde, von etwa 150 °C bis über 550 °C. Die Einheit zum Gesteinskreislauf verbindet die drei Gesteinsgruppen, und die letzte Einheit zeigt, wie Geologen Gesteine datieren. Das Labor ist ein interaktiver Gesteinskreislauf. Tippe ein beliebiges Feld oder einen Vorgang an, um Details zu sehen, drücke „Weg verfolgen“, um ein Gestein auf eine zufällige Route mit sechs Schritten zu schicken, und sieh dir den Acasta-Gneis an, dessen Zirkonkristalle festhalten, wann sie gewachsen sind.

Bevor du anfängst

Nichts muss vorher kommen, denn der Kurs beginnt damit, was ein Mineral ist. Wenn du Vulkane und Erdbeben gesehen hast, wird dir die Einheit zu den magmatischen Gesteinen vertraut vorkommen. Ein Fingernagel genügt, wenn du zu Hause den Mohs-Ritztest an Steinen ausprobieren willst.

Wenn du fertig bist

Du kannst magmatische, sedimentäre und metamorphe Gesteine unterscheiden, erklären, warum Obsidian keine Kristalle hat und wie dasselbe Tongestein bei steigender Hitze zu Schiefer, Glimmerschiefer oder Gneis wird, und ein Quarzkorn durch den Gesteinskreislauf verfolgen. Du liest auch die älteste Schicht in ungestörtem Gestein ab und vergleichst Alter wie die 4.54 Milliarden Jahre der Erde und die 4.4 Milliarden der ältesten Zirkone.

  1. 1MineraleEin Stück Granit aus Peterhead ist ein Mosaik aus drei Mineralen: rosa Feldspat, grauem, glasigem Quarz und schwarzem Biotitglimmer.
  2. 2Magmatische GesteineObsidian ist vulkanisches Glas: Lava, die so schnell abkühlte, dass ihre Atome keine Zeit hatten, sich zu Kristallen zu ordnen.
  3. 3SedimentgesteineDie meisten an der Erdoberfläche freiliegenden Gesteine sind Sedimentgesteine. Sie entstanden Korn für Korn aus Bruchstücken älterer Gesteine.
  4. 4Metamorphe GesteineTonschiefer, Phyllit, Glimmerschiefer und Gneis können alle aus demselben Tongestein entstehen. Entscheidend ist die erreichte Temperatur, von etwa 150 °C bis über 550 °C.
  5. 5Der GesteinskreislaufEin Quarzkorn kann in Granit stecken, als Sand an einen Strand gespült werden, zu Sandstein verfestigt werden und schließlich in Quarzit landen.
  6. 6Wie alt Gesteine sindWinzige Zirkonkristalle aus Westaustralien sind etwa 4.4 Milliarden Jahre alt, älter als jedes vollständige Gestein, das auf der Erde gefunden wurde.

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Quellen zu diesem Kurs (18)
  • USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
  • What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
  • What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
  • What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
  • USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
  • USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
  • USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
  • USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
  • NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
  • Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
  • Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
  • Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
  • Geological processes (erosion, deposition)
  • BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
  • Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
  • OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
  • USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).

Abgerufen: 2026-10-17