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\author{Christoph Moder}
\title{Übungen zur allgemeinen Geologie}
%\date{2004}

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% Die Nummerierung der Kapitel wird mit dem Befehl \thesection gemacht, d.h. diesen umdefinieren
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% Unterkapitelnummerierung: griechisch (wie macht man das???)
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\maketitle


\section{Endogene und exogene Dynamik}

Unter dem Begriff \emph{endogene Dynamik} versteht man Vorgänge auf der Erde, die durch Kräfte im Erdinneren
hervorgerufen werden, z.B. tektonische, magmatische und metamorphe Prozesse.\\
\emph{Exogene Dynamik} fasst alle Vorgänge auf der Erdoberfläche zusammen, deren Ursachen die Sonnenstrahlung oder die
Gravitationswirkung von Sonne und Mond ist, z.B. Verwitterung, Abtragung, Umlagerung und Ablagerung.


\subsection{Der Stoffkreislauf der Lithosphäre}

\begin{itemize}
	\item Magmatite entstehen aus Magma aus dem Erdinneren oder durch Anatexis von Sedimentiten oder Metamorphiten.

	\item Metamorphite entstehen durch Metamorphose von Magmatiten und Sedimentiten bzw. Lockersedimenten.

	\item Lockersedimente entstehen durch Verwitterung, Transport und Sedimentation von Magmatiten, Metamorphiten
	und Sedimentiten.

	\item Sedimentite entstehen durch Diagenese von Lockersedimenten.
\end{itemize}


\subsection{Definitionen}

\begin{itemize}
	\item \emph{Gesteine}: Mineralaggregate, deren Mineralzusammensetzung über größere Räume hin mehr oder weniger
	gleichförmig ist. Sie bestehen in der Regel aus mehreren Mineralen. Die bei der Erstarrung entstandenen
	Gemengteile bezeichnet man als \emph{primäre Gemengteile}; jene, die erst später durch Umwandlung entstanden
	sind, als \emph{sekundäre Gemengteile}. Weitere Merkmale von Gesteinen sind Gefüge und Lagerung.

	\item \emph{Magmatite}: Umfassen in der Erdkruste erstarrende \emph{Plutonite} (Tiefengesteine) und
	\emph{Vulkanite} (Ergussgesteine). Man unterteilt sie in \emph{Subalkali}- und \emph{Alkali-Gesteine} (nach
	Alkaligehalt).

	\item \emph{Sedimentite}: Man unterscheidet \emph{klastische Sedimentite} (Trümmergesteine), \emph{chemische
	Sedimentite} (Ausfällungs- und Eindampfungsgesteine), \emph{organogene Sedimentite} und \emph{biogene
	Sedimentite}.

	\item \emph{Metamorphite}: Umwandlung unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur, wobei der kristalline Zustand
	und die chemische Zusammensetzung konstant bleibt; mechanische Verformung mit
	chemischer Umkristallisation führt zu \emph{kristallinen Schiefern}, mechanische Verformung alleine zu
	\emph{Tektoniten}, \emph{Kataklasiten} und \emph{Myloniten} (je nach Verformungsgrad). Bei metasomatischen
	Prozessen entstehen \emph{Metasomatite}, bei dem Wachstum bestimmter Minerale (v.a. Feldspat)
	\emph{Metablastite}, bei ultrametamorphen Prozessen \emph{Migmatite}, und bei Metamorphose über die Schmelzphase
	entstehen \emph{Anatexite}.\\
	Grenze Metamorphose/Diagenese: Reaktion von Analzim und Quarz zu Albit und Wasser.

	\item \emph{Kristall}: Ein von ebenen Flächen begrenzter homogener anisotroper Körper, der konvexe Polyeder
	bildet, charakteristische Symmetrieeigenschaften besitzt und eine periodische Anordnung von Atomen, Ionen oder
	Molekülen darstellt. Bei der Kristallisation entstehen \emph{Einkristalle} oder \emph{Kristallaggregate}; wenn
	zwei Kristalle gleicher Art symmetrisch miteinander verwachsen sind, spricht man von einem \emph{Zwilling}.

	\item \emph{Kristallklasse}: Eine Kristallklasse ist eine Kombinationsmöglichkeit von Symmetrieelementen bei
	Kristallen; es gibt 32 Kristallklassen.

	\item \emph{Kristallsystem}: Es gibt sieben Kristallsysteme, nämlich kubisch, hexagonal, trigonal-rhomboedrisch,
	tetragonal, orthorhombisch monoklin und triklin. Das erste davon ist \emph{optisch isotrop}, die folgenden drei sind
	\emph{optisch einachsig}, und die letzten drei Kristallsysteme sind \emph{optisch zweiachsig}. Kubische,
	tetragonale und rhombische Kristalle haben rechtwinklige Achsensysteme (nur bei den Seitenlängen gibt es
	Unterschiede; sie sind alle gleich lang bzw. nur zwei von ihnen sind gleich lang bzw. alle sind unterschiedlich
	lang), alle anderen Kristalle haben schiefwinklige Achsensysteme.

	\item \emph{Kristallgitter}: Ein Raumgitter, an dessen Gitterpunkten die Atome/Ionen/Moleküle sitzen. Man
	unterscheidet \emph{Raumgitter} mit Koordinationspolyedern, \emph{Schichtgitter} mit zweidimensionalen
	Koordinationsgittern und \emph{Kettengitter} mit eindimensionalen Koordinationsgittern. \emph{Inselgitter} haben
	keinen koordinativen Zusammenhang zwischen den Bausteinen.\\
	Nach Art der Bausteine unterscheidet man \emph{Ionengitter}, \emph{Atomgitter}, \emph{Metallgitter} und
	\emph{Molekülgitter} (durch van-der-Waals-Kräfte gebunden).

	\item \emph{Mineral}: Die festen und homgenen Bestandteile der Erdkruste heißen Minerale; sie sind meist
	kristallin. Nach chemischer Zusammensetzung unterscheidet man Elemente, Sulfide, Halogenide, Oxide, Hydroxide,
	Nitrate, Karbonate, Borate, Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate, Phosphate, Silikate und organische
	Verbindungen. Von den über 2000 bekannten Mineralen zählen knapp 200 zu den gesteinsbildenen Mineralen;
	dominierend sind die Silikate und Oxide.

	\item \emph{Leitmineral}: Ein Mineral, das nur in einem eng begrenzten Temperatur- und Druckbereich entstehen
	kann und somit typisch für einen bestimmten Prozess ist.

	\item \emph{Erz}: Ein metallhaltiges Mineral; im Bergbau auch ein Gestein mit nutzbarem Anteil an Erzmineralen.

	\item \emph{Verwitterung}: Zerstörung von Gesteinen an oder nahe der Oberfläche durch exogene Kräfte.
	\begin{itemize}
		\item \emph{Physikalische Verwitterung} bezeichnet die mechanische Zerstörung, z.B.
		Temperaturverwitterung (Spannungen durch thermische Ausdehnung bei Temperaturunterschieden),
		Frostverwitterung (Wasser erfährt beim Gefrieren eine Volumenvergrößerung um 9\%), oder Salzsprengung
		(d.h. ein kristallwasserfreies Salz nimmt Wasser auf und erfährt dadurch eine Volumenvergrößerung; z.B.
		bei der Umwandlung von Anhydrit zu Gips ist der entstehende Druck etwa halb so hoch wie bei der
		Frostsprengung).

		\item \emph{Chemische Verwitterung} bezeichnet Verwitterung durch chemische Umwandlungen, z.B.
		Lösungsverwitterung (durch Wasser, Säuren etc.; bedeutend nur bei wasserlöslichen Stoffen),
		Säureverwitterung (Kohlensäure- und Rauchgasverwitterung, d.h. Gase verbinden sich mit Wasser zu Säuren
		wie Kohlensäure, schweflige Säure, salpetrige Säure, Phosphorsäure, Salzsäure), hydrolytische
		Verwitterung (Silikatminerale können nur unter vollständiger Zersetzung in Lösung gebracht werden; bei
		Austrocknung scheiden sie sich, anders als Karbonate und Salze, nicht unverändert wieder ab, es
		entstehen \emph{Rückstandsböden} wie Podsole, Laterite, Bauxit- und Kaolinitlagerstätten usw.),
		Oxidationsverwitterung (Redoxreaktionen mit dem im Wasser gelösten Sauerstoff, wodurch sich die
		Löslichkeit der Stoffe in Wasser verändert und damit ihre Transportfähigkeit, d.h. es kommt einerseits
		zu Oxidations- oder Laugungszonen und andererseits zu Reduktions- oder Zementations- oder Fällungszonen,
		wo sich oft Lagerstätten bilden).

		\item \emph{Biologische Verwitterung} bezeichnet die Auswirkungen von Pflanzenwurzeln oder die Tätigkeit
		von Tieren, die im Boden graben.
	\end{itemize}

	\item \emph{Sedimenttransport}: Als Transportarten gibt es \emph{Bodenfracht} (Sandsteine, Konglomerate),
	\emph{Suspension} (Ton- und Schluffsteine) und \emph{Lösung} (Karbonat- und Salzgesteine).

	\item \emph{Sedimentation}: Ausscheidung von Sedimenten; als Transportmittel dienen Luft (\emph{äolisch}),
	Wasser (\emph{aquatisch}) in Flüssen (\emph{fluvial}), Seen (\emph{limnisch}) und im Meer (\emph{marin}), Eis
	(\emph{glazial}) und Schmelzwasser (\emph{glazi-fluviatil}).

	\item \emph{Diagenese}: Verfestigung eines Lockersediments bei niedrigen Drücken und Temperaturen nahe an der
	Erdoberfläche.

	\item \emph{Anatexis}: Aufschmelzung von Gestein in der Erdkruste und im oberen Mantel; sie beginnt mit der
	\emph{Metatexis} (i.A. am eutektischen Punkt) und verläuft bis zur \emph{Diatexis}. Die nicht aufgeschmolzenen
	Bestandteile des Gesteins heißen \emph{Restite}.

	\item \emph{Sial}: Silizium- und Aluminiumverbindungen als Hauptbestandteile
	
	\item \emph{Sima}: Silizium- und Magnesiumverbindungen als Hauptbestandteile
	
	\item \emph{Sifema}: Silizium-, Eisen- und Magnesiumverbindungen als Hauptbestandteile
\end{itemize}


\section{Die Erde}

\begin{itemize}
	\item Schichtartiger Aufbau:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Erdkruste} (ozeanisch oder kontinental), im oberen Bereich Sial (Granodiorit), im unteren
		Bereich Sima (Gabbro)
		
		\item \emph{Mohorovi\v{c}i\'{c}-Diskontinuität}, ca. in $35~\textrm{km}$ Tiefe

		\item \emph{Oberer Mantel}, aus Sifema (Peridotit), basische Silikate

		\item \emph{Übergangszone}

		\item \emph{Unterer Mantel}, Hochdruck-Oxide und Chalko-Oxide

		\item \emph{Wiechert-Oldham-Gutenberg-Diskontinuität}

		\item \emph{Äußerer Kern}, aus Nife (Nickeleisen), flüssig

		\item \emph{Innerer Kern}, aus Nife, fest
	\end{itemize}

	\item \emph{Geothermischer Gradient}: Temperaturerhöhung mit zunehmender Tiefe; durchschnittlich
	$3~{}^\circ\textrm{C}$ pro $100~\textrm{m}$.

	\item \emph{Lithostatischer Druck}: Druck, der durch das Gewicht des darüber liegenden Gesteins erzeugt wird; er
	berechnet sich bei vereinfacht angenommener konstanter Dichte zu $p = \varrho \cdot g \cdot h$. Der Gradient
	beträgt etwa $0,3~\textrm{kbar}$ pro Kilometer.

\end{itemize}


\section{Plattentektonik}

\begin{itemize}
	\item Die \emph{Lithosphärenplatten} umfassen die Erdkruste und den lithosphärischen Anteil des oberen
	Erdmantels. Man unterscheidet ozeanische Kruste (Sima) und kontinentale Kruste (Sial).

	\item Die Platten driften auf der \emph{Asthenosphäre}, einer Schicht des oberen Mantelbereichs mit einem
	geringen Teilschmelzanteil (1--3\%) und deshalb erhöhter Plastizität und reduzierter seismischer Geschwindigkeit
	(\emph{low velocity layer}).

	\item Als Antrieb für die Plattendrift wird thermische Konvektion im Erdmantel vermutet.

	\item An einer \emph{divergierenden Plattengrenze} wird die entstehende Lücke durch neu gebildetes
	Lithosphärenmaterial geschlossen; Beispiel: mittelozeanische Rücken. Kontinentale Grabenbrüche (continental
	rifts) werden als Frühstadium einer solchen Plattengrenze betrachtet.

	\item An einer \emph{konvergierenden Plattengrenze} taucht eine Platte unter einer anderen ab. Ozeanische Kruste
	ist so schwer, dass sie in den Mantel abtauchen kann (\emph{Subduktion}) -- es bildet sich ein
	\emph{Tiefseegraben} und ein Vulkangürtel. Bei zwei kollidierenden Kontinentalplatten taucht keine Platte in den
	Erdmantel ab, sondern sie schieben sich auf, so dass die Kruste dicker wird. Daraufhin steigt sie isostatisch
	auf, ein Gebirge entsteht (\emph{Orogenese}).

	\item An einer \emph{konservativen Plattengrenze} bewegen sich zwei Platten seitlich aneinander vorbei; die
	Grenze bezeichnet man als \emph{Transformationsstörung}.
\end{itemize}


\section{Die gesteinsbildenden Minerale}

\begin{itemize}
	\item Minerale in Magmatiten: Quarz, Alkalifeldspäte, Plagioklase, Feldspatvertreter, Muskovit (Hellglimmer),
	Biotit (Dunkelglimmer), Ortho-, Klino- und Alkalipyroxene, Amphibole, Alkaliamphibole, Olivin, Apatit, Zirkon,
	Magnetit, Ilmenit, Titanit

	\item Minerale in Metamorphiten: Quarz, Alkalifeldspäte, Sericit, Pyroxene, Amphibole, Disthen, Sillimanit,
	Andalusit, Staurolith, Cordierit, Zoisit, Epidot, Granate, Chlorite, Chloritoide, Talk, Serpentin, Skapolith,
	Rutil, Eisenglanz

	\item Minerale in Sedimentiten: Quarz, Chalcedon, Alkalifeldspäte, Kaolinit, Montmorillonit, Chlorite, Kalkspat,
	Dolomit, Anhydrit, Gips, Steinsalz, Bauxit, Apatit, Hämatit, Pyrit

	\item Die auftretenden Minerale werden nach ihren prozentualen Anteilen als \emph{Hauptgemengteile} (bestimmen
	den chemischen und mineralogischen Charakter des Gesteins), \emph{Nebengemengteile} (können in größeren Mengen
	auftreten, sind aber nicht typisch für die Gesteinsgattung, sondern nur für einzelne Vorkommen; mit ihnen wird
	das Gestein oft näher klassifiziert, z.B. viel Granat $\Rightarrow$ Granatglimmerschiefer) und
	\emph{Akzessorien} (weniger als 5 Vol-\%) bezeichnet.

	\item Man unterscheidet nach der Farbe in \emph{salische Minerale} (Silizium und Aluminium) und
	\emph{felsische Minerale} (Feldspat und Silikate) sowie in \emph{femische Minerale} (Eisen und Magnesium) und
	\emph{mafische Minerale} (Magnesium- und Eisensilikate). In ersterer Gruppe sind die hellen Bestandteile (Quarz,
	Feldspäte), in letzterer die dunklen Bestandteile (Biotit, Pyroxene, Amphibole, Olivin).

	\item \emph{Diadochie}: In den Silikaten ist die chemische Zusammensetzung nicht festgelegt, sondern bestimmte
	Elemente können durch andere Elemente, die genauso gut in das Kristallgitter passen, ersetzt werden.

	\item \emph{Silikate}: Man unterscheidet folgende Strukturtypen:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Inselsilikate} (Orthosilikate, Neosilikate): eine begrenzte Anzahl von Siliziumatomen mit
		umgebenden Sauerstoffatomen; z.B. Olivin, Granat

		\item \emph{Ringsilikate} (Cyclosilikate): hier bilden Silizium- und Sauerstoffatome ringförmige
		Strukturen; z.B. Beryll, Cordierit

		\item \emph{Kettensilikate} und \emph{Bändersilikate} (Inosilikate): hier sind die Silizium- und
		Sauerstoffatome in einer Dimension hintereinander angeordnet und bilden Einfach- oder Mehrfachketten;
		z.B. Pyroxen, Amphibol

		\item \emph{Schichtsilikate} (Phyllosilikate): hier sind die Silizium- und Sauerstoffatome
		zweidimensional angeordnet und bilden eine Fläche; z.B. Glimmer, Chlorite

		\item \emph{Gerüstsilikate} (Tektosilikate): hier bilden die Silizium- und Sauerstoffatome ein
		dreidimensionales Gerüst; z.B. Feldspat, Quarz
	\end{itemize}

	\item Die wichtigsten $\textrm{Si}\textrm{O}_2$-Typen sind Quarz, Tridymit und Cristobalit, wobei jede
	Modifikation unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen entsteht (wodurch man aus dem Gestein auf die
	Entstehungsbedingungen schließen kann). Mit steigender Temperatur kann man Quarz in Tridymit und weiter in
	Cristobalit überführen.

	\item \emph{Enantimorphe Kristalle}: Bei diesen Kristallstrukturen existiert eine Schraubenachse, entsprechend
	tritt Chiralität auf, es gibt einen Links- und einen Rechtsquarz.

	\item Quarz hat auch eine polare Achse (d.h. positiver und negativer Ladungsschwerpunkt können entlang dieser
	Richtung auseinanderbewegt werden), dadurch kommt es zu \emph{Piezoelektrizität}: Wenn man Druck auf den
	Kristall ausübt, wird eine Spannung erzeugt; umgekehrt verformt sich der Kristall beim Anlegen einer externen
	Spannung.

	\item Karbonate treten in zwei Strukturtypen auf, dem \emph{Calcittyp} (trigonal) und den \emph{Aragonittyp}
	(orthorhombisch).

	\item Die wichtigsten Erzminerale sind Sulfide, daher stammen viele ihrer Namen aus dem Bergbau (Kiese, Glanze,
	Blenden; z.B. Kupferkies, Bleiglanz, Zinkblende).\\
	Die wichtigsten Vertreter der Sulfate sind Gips (monoklin) und Anhydrit (kristallwasserfreier Gips,
	orthorhombisches Kristallsystem).

	\item Nur wenige Elemente kommen in der Natur gediegen vor; z.B. Kohlenstoff, Schwefel, Kupfer, Gold.\\
	Sowohl Graphit als auch Diamant besteht aus reinem Kohlenstoff, allerdings sind die Atome unterschiedlich
	angeordnet. Graphit hat ein hexagonales Kristallsystem mit einer Struktur aus Sechserringen, in denen die Atome
	mit Atombindungen gebunden sind, während die Schichten untereinander nur durch schwache van-der-Waals-Bindungen
	verbunden sind. Diamant hat ein kubisches Kristallsystem, in dem die Atome in Tetraederkoordination mit
	Atombindungen gebunden sind. Beide unterscheiden sich stark in der Härte und auch in der elektrischen
	Leitfähigkeit (und damit der Durchsichtigkeit) -- Diamant ist ein Isolator und entsprechend für
	elektromagnetische Wellen wie Licht durchsichtig.\\
	Schwefel kommt in zwei Modifikationen vor, orthorhombisch und monoklin.

	\item Unterscheidungskriterien für Mineralien: % siehe auch Anhang II des Schotterkurs-Skripts
	\begin{itemize}
		\item \emph{Morphologie}:
		\begin{itemize}
			\item \emph{Tracht}: Gesamtform, bestehend aus allen Flächen und Flächenkombinationen
			
			\item \emph{Habitus}: Größenverhältnisse der Flächen und Flächenkombinationen, z.B. säulig,
			tonnenförmig, tafelig, blättrig
		\end{itemize}

		\item \emph{Festigkeitseigenschaften}:
		\begin{itemize}
			\item \emph{Härte}: Mohssche Härteskala: welches Material von was geritzt werden kann
			
			\item \emph{Spaltbarkeit}: höchst vollkommen, sehr vollkommen, vollkommen, deutlich,
			unvollkommen
			
			\item \emph{Bruch}: Aussehen der Bruchfläche: muschelig, halbmuschelig, uneben, splitterig oder
			hakelig
		\end{itemize}

		\item \emph{Optische Eigenschaften}:
		\begin{itemize}
			\item \emph{Farbe}: metallische oder nichtmetallische Farbe
			
			\item \emph{Strichfarbe}: Farbe beim Ritzen einer weißen Keramikplatte; i.A. nicht identisch mit
			der Farbe des Materials
			
			\item \emph{Durchsichtigkeit}: durchsichtig, durchscheinend oder opak
			
			\item \emph{Fluoreszenz}: Farbe unter UV-Licht
			
			\item \emph{Glanz}: Art (metallisch, halbmetallisch, nichtmetallisch), Intensität (stark
			glänzend, wenig glänzend, schimmernd, glanzlos)
		\end{itemize}

		\item Sonstiges:
		\begin{itemize}
			\item \emph{Tenazität}: Verformbarkeit (spröde, mild, schneidbar-schmiedbar, geschmeidig,
			elastisch biegsam, unelastisch biegsam, zäh)
			
			\item \emph{Magnetismus}
			
			\item \emph{Dichte}
			
			\item \emph{Radioaktivität}
		\end{itemize}
	\end{itemize}
\end{itemize}


\section{Gesteine}


\subsection{Gefüge}

\begin{itemize}
	\item \emph{Struktur} (texture): Aufbau des Gesteins, betrachtet nach \ldots
	\begin{itemize}
		\item \emph{Grad der Kristallinität}: makrokristallin = mit bloßem Auge sichtbare Kristalle,
		mikrokristallin = mit dem Mikroskop sichtbare Kristalle, kryptokristallin = mit Röntgenmethoden
		nachweisbare Kristalle, amorph = keine Kristallstruktur nachweisbar; holokristallin = nur kristalline
		Minerale, hemi-/hypokristallin = teils kristalline, teils amorphe Anteile, holoamorph = ohne
		nachweisbare kristalline Komponenten, hyalin = mit glasigen Anteilen $\rightarrow$ Obsidian
		
		\item \emph{Korngröße}: phaneritisch = makroskopisch erkennbare Kristalle; aphanitisch = mit bloßem Auge
		nicht mehr in einzelne Komponenten auflösbar
		
		\item \emph{relative Korngröße}: gleichkörnig = alle Komponenten haben die selbe Größe,
		wechselkörnig-serial = Korngröße schwankt innerhalb eines Intervalls, wechselkörnig-hiatal = Korngröße
		zeigt zwei Maxima (z.B. große Kristalle in feiner Grundmatrix), porphyrisch = Größenverhältnis zwischen
		Kristallen und Matrix ist mehr als $10 : 1$
		
		\item \emph{absolute Korngröße}:  riesenkörnig $> 33~\textrm{mm}$, großkörnig $> 10~\textrm{mm}$,
		grobkörnig $> 3,3~\textrm{mm}$, mittelkörnig $> 1~\textrm{mm}$, kleinkörnig $> 0,3~\textrm{mm}$,
		feinkörnig $> 0,1~\textrm{mm}$, sehr feinkörnig $> 0,01~\textrm{mm}$, dicht $< 0,01~\textrm{mm}$
		
		\item \emph{Gestalt der Mineralkörner}: idiomorph = volle Ausbildung der Eigengestalt, hypidiomorph =
		teilweise Ausbildung, xenomorph = keine Kristallflächen ausgebildet; Gestalt der einzelnen Komponenten:
		kubisch = isometrisch würfel- oder kugelähnlich, plattig = blättrig -- schuppig -- tafelig, gestreckt =
		säulig -- stängelig -- nadelig
		
		\item \emph{Verwachsungsverhältnisse}: gerade, gekrümmt, buchtig, zerlappt, gezackt, ausgefranst,
		skelettförmig, dendritisch; Mosaikstruktur = einfache Korngrenzen; Implikations-/Durchdringungsstruktur
		= blättrige und stängelige Minerale sind ineinander verfilzt
	\end{itemize}

	\item \emph{Textur} (fabric): Gefüge höherer Ordnung, betrachtet nach \ldots
	\begin{itemize}
		\item \emph{Grad der Raumausfüllung}: massige Textur, poröse Textur = zellig blasig miarolithisch
		schlackig schaumig
		
		\item \emph{gerichtete/ungerichtete Textur}: richtungslose Textur, gerichtete Textur (schichtig, lagig,
		schiefrig, flaserig, lentikular, gefaltet, fluidal (schlierig), gradiert, geschiefert)
	\end{itemize}
\end{itemize}


\subsection{Magmatite}

\begin{itemize}
	\item Magmatite werden unterschieden in \emph{Plutonite} und \emph{Vulkanite}.

	\item \emph{Plutonite}: vollkristallin, große Kristalle (mit bloßem Auge zu erkennen), sehr kompakt, keine
	Hohlräume, Minerale meist ohne gerichtetes Gefüge im Raum angeordnet; weiche Verwitterungsformen, z.B.
	\emph{Wollsackverwitterung}

	\item \emph{Vulkanite}: nur einzelne Kristalle sind voll ausgebildet, Grundmasse ist feinkörnig/dicht oder
	glasig, Hohlräume können vorhanden sein, Gefüge ist oft gerichtet (z.B. Fließgefüge); schroffe
	Verwitterungsformen, oft mit Säulenbildung

	% ... Streckeisen-Diagramme S. 30

	\item Lagerungsformen bei Plutoniten:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Gang}: plattenförmiger, meist steil gestellter Körper, diskordant zu den Strukturen des
		Nebengesteins; Mächtigkeit von Millimetern bis zu einem Kilometer; Länge von Zentimetern bis über
		hundert Kilometer; Verzweigungen, Versetzungen usw. sind möglich

		\item \emph{Ringgang}: ein Gang, dessen Oberflächenanschnitt ring- oder bogenförmig ist
		
		\item \emph{Cone Sheet}: Ringgang, dessen Wände trichterförmig nach unten konvergieren; manche
		Cone-Sheet-Schwärme scheinen von einem bestimmten Punkt in der Tiefe auszugehen
		
		\item \emph{Sheet}: flachliegender Gang
		
		\item \emph{Sill} (Lagergang): flachliegender Gang, jedoch konkordant zum Nebengestein
		
		\item \emph{Neck} (Schlotfüllung): zylinderartig; Bezeichnung "`Neck"' v.a. dann, wenn die Schlotfüllung
		durch Erosion aus dem Nebengestein hervortritt
		
		\item \emph{Stock}: unregelmäßig gestalteter Intrusivkörper von relativ geringer Ausdehnung (wenige
		hundert Meter bis einige Kilometer)
		
		\item \emph{Lakkolith}: platten- bis linsenförmiger Intrusivkörper, Unterfläche annähernd eben,
		Dachfläche nach oben gewölbt, Magmazufuhr von unten
		
		\item \emph{Phakolith}: linsenförmiger oder sonstwie krummflächig begrenzter Intrusivkörper
		
		\item \emph{Lopolith}: plattenförmiger Intrusivkörper, bei dem Unter- und Dachfläche schüsselartig nach
		unten eingebogen sind
		
		\item \emph{Batholith}: großer Intrusivkörper mit steilen Grenzen; die untere Begrenzung ist nicht
		aufgeschlossen
	\end{itemize}
	
	\item Lagerungsformen bei Vulkaniten:
	\begin{itemize}
		\item \emph{pyroklastische Gesteinskörper}:
		\begin{itemize}
			\item Schlacken-, Tuff- und Aschenkegel (rund um das Förderzentrum, mehr oder weniger stark geschichtet)
			
			\item pyroklastische Ströme (stromartig bis flächenhaft)
			
			\item pyroklastische Decken (Tuff- oder Aschendecken; oft geschichtet, oft mit Laven oder Sedimenten wechsellagernd)
		\end{itemize}
		
		\item \emph{Vulkane}:
		\begin{itemize}
			\item \emph{kontinentale Basaltplateaus}: meist aus übereinander liegenden Einzelströmen und
			-decken aufgebaut; die Lava tritt im Allgemeinen aus langen Spalten aus; Ausdehnung bis
			mehrere hunderttausend Quadratkilometer
			
			\item \emph{ozeanische Basaltdecken}: besonders an ozeanischen Rücken und in Geosynklinalen,
			v.a. Kissenlaven und Hyaloklastite

			\item \emph{Schildvulkane}: aus basaltischer Lava  (niedrig viskos), flacher Kegel, steilwandige
			Gipfelkrater, exzentrische Eruptionsspalten
			
			\item \emph{Stratovulkane}: abwechselnd aus Lavaströmen und Pyroklastiten aufgebaut; z.B. Ätna
			(lavareich) oder Vesuv (pyroklastitreich); steile Kegel mit Gipfelkrater; oft bilden sich
			Calderen nach voluminösen pyroklastitischen Eruptionen;
			
			\item Sonstige: \emph{Staukuppen} (= ohne Tuffbedeckung), \emph{Quellkuppen} (mit
			Tuffbedeckung), \emph{Maare} (Sprengtrichter) usw.
		\end{itemize}
	\end{itemize}

	\item Arten von Lavaströmen:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Pahoehoe-Lava} (Stricklava): glatte Oberfläche, Fließstrukturen unter der bereits erkalteten
		"`Haut"' sind zu erkennen; Form: Wulst, Strang, Fladen; wenn die Bewegung nach der Erstarrung
		weitergeht, entsteht Schollenlava;
		
		\item \emph{Aa-Lava}: zerrissene, schlackige Oberfläche, aus hochviskoser Lava entstanden
		
		\item \emph{Blocklava}: relativ einfach gestaltete polyedrische Blöcke
		
		\item \emph{Pillow-Lava} (Kissenlava): kissenförmige Lavabrocken, die bei subaquatischen Eruptionen
		entstehen; außen durch die schnelle Abkühlung glasig, innen kristallin mit Abkühlungsrissen; dazwischen
		oft marine Sedimentfüllungen;
	\end{itemize}

	% Diagramme S. 37

	\item Vorgänge beim Abkühlen von Magma
	\begin{itemize}
		\item Magma flüssig (liquid-magmatisches Stadium)

		\item Ersterstarrung (liquid-magmatisches Stadium): Ausscheidung nichtsilikatischer Gemengteile

		\item Haupterstarrung (liquid-magmatisches Stadium): Ausscheidung der Hauptmenge der Silikate;
		Kontaktmetamorphose; steigender Gasdruck in der Restschmelze

		\item Pegmatitisches Stadium: Maximum der Dampfspannung, magmatische Nachschübe, Eruption kommt bei
		weiterer Abkühlung zum Erliegen
		
		\item Pneumatolytisches Stadium: Abspaltung einer Dampfphase, Pneumatolyse; Fumarolenstadium;
		
		\item Hydrothermales Stadium: Dampfspannung sinkt, wässrige Restlösungen; Solfatarenstadium;
	\end{itemize}

	\item Hauptdifferenziationsserien magmatischer Gesteine:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Tholeiit-Serie}: vulkanitisch: Tholeiitbasalt $\rightarrow$ Icelandit (tholeiitischer
		Andesit)\\
		plutonitisch: Peridotit $\rightarrow$ Norit $\rightarrow$ Olivingabbro $\rightarrow$ Gabbro
		$\rightarrow$ Anorthit

		\item \emph{Kalkalkali-Serie}: vulkanitisch: Hypersthenbasalt $\rightarrow$ Andesit $\rightarrow$
		Dazit$\rightarrow$  Rhyodazit $\rightarrow$ Rhyolith\\
		plutonitisch: Norit $\rightarrow$ Zwei-Pyroxen-Gabbro $\rightarrow$ Diorit $\rightarrow$ Quarzdiorit
		$\rightarrow$ Tonalit $\rightarrow$ Granodiorit $\rightarrow$ Granit

		\item \emph{Alkali-Serie}: vulkanitisch: Alkalibasalt $\rightarrow$ Hawaiit $\rightarrow$ Mugearit
		$\rightarrow$ Trachyt $\rightarrow$ Alkalirhyolith (alkalische Andesite)\\
		plutonitisch: Wehrlit $\rightarrow$ Olivingabbro $\rightarrow$ Alkaligabbro $\rightarrow$ Syenit
		(Monzonit) $\rightarrow$ Alkaligranit (Alkalifeldspatsyenit)
	\end{itemize}
\end{itemize}


\subsection{Sedimente und Sedimentite}

\begin{itemize}
	\item Wenn ein Ausgangsgestein verwittert (chemisch: Lösung, Oxidation, Reduktion; physikalisch: mechanische
	Prozesse) und das Verwitterungsprodukt vor Ort bleibt, entsteht daraus ein \emph{Boden}. Wird das
	Verwitterungsprodukt dagegen abtransportiert und an einem anderen Ort abgelagert, handelt es sich um ein
	Sediment. Durch \emph{Diagenese} wird dieses zu einem Sedimentit.

	\item Hauptgruppen der Sedimentgesteine:
	\begin{itemize}
		\item \emph{terrigene klastische Sedimente}: Konglomerate, Breccien, Sandsteine, Tonsteine

		\item \emph{biogene, biochemische und organische Sedimente}: Kalksteine und Dolomite (aus kalkhaltigen
		Schalen von Lebewesen), kieselige Gesteine (aus Kieselalgen), Phosphate, Kohle (aus Pflanzen,
		Torfmoosen), Ölschiefer (aus Lebewesen)

		\item \emph{chemische Sedimente}: Evaporite (v.a. Gips, Anhydrit und Steinsalz), eisenreiche Sedimente

		\item \emph{pyroklastische Sedimente}: Ignimbrite, Vulkanite
	\end{itemize}

	\item Erkennungsmerkmale von Sedimentiten:
	\begin{itemize}
		\item Schichtung mit geradlinigen Schichtfugen; die Schichtung ist ein Materialwechsel, verursacht durch
		periodische oder episodische Schwankungen in der Materialzufuhr oder der Fällung (bei chemischen
		Sedimenten).

		\item Einregelung blättriger, tafeliger und stängeliger Minerale sowie plattiger Gesteinsreste

		\item Ungeschichtet sind meist: Riffkalke, Dolomite, glaziale Schotter, Breccien, Konglomerate, auch
		massige Sandsteine

		\item Bei sandigen und schluffigen Sedimenten kann es sowohl durch Wasser als auch durch Wind zu einer
		welligen Oberfläche kommen. Strömungsrippeln sind asymmetrisch geformt, Oszillationsrippeln
		(Wellenbewegung vor und zurück) sind symmetrisch. Bei wechselnder Strömungsrichtung ergibt sich im
		Querschnitt eine Kreuzschichtung.

		\item Durch Wasser und Wind kann in klastischen Sedimenten eine Sortierung nach Härte, Dichte (je
		schwerer, desto schneller sinkt das Teilchen nach unten), Korngröße (je größer, desto schneller sinkt
		das Teilchen nach unten, weil die Masse im Vergleich zur Angriffsfläche groß ist) und Kornform erfolgen.
	\end{itemize}

	\item Transport:
	\begin{itemize}
		\item Bewegung: in Wasser rasch und laminar bis turbulent; in Eis langsam und zäh; durch Wind stoßweise
		und unregelmäßig flächenhaft

		\item Transportmechanismus: in Wasser rollend, Sortierung nach Größe je nach Fließgeschwindigkeit,
		außerdem Auslese nach Härte und Gestalt; in Eis schiebend, keine Auslese nach Härte und Korngröße; Wind
		kann feinen Staub über sehr große Entfernungen verfrachten;

		\item Typische Sedimente: in Wasser Konglomerat (runde Komponenten, stark sortiert) und Sandstein
		(Schrägschichtung); in Eis Moräne (unsortiert, locker) und geschrammte Geschiebe (keine Schichtung);
		durch Wind entsteht Löß

		\item Formen in der Landschaft: durch Wasser entstehen Rinnen, Canyons, V-Täler, Schwemmlandschaften,
		Terrassen, Deltas; durch Eis entstehen Rundhöcker (alte Strukturen werden abgeschliffen und überprägt),
		U-Täler, Moränenhügel, Toteislöcher; Wind erzeugt eine Vielzahl von Formen durch Ausblasung und
		Ausschleifen, außerdem Dünen und Lößdecken;
	\end{itemize}

	\item Typische Bildungsbereiche:
	\begin{itemize}
		\item Sandsteine und Grobklastika: Wüstenzonen, glaziale Bereiche, fluviatile Bereiche, Seen, Deltas,
		marine Küstenbereiche (mit Strand, Vorstrand, Wattflächen und Meeresbuchten), flache
		Schelfbereiche und Epikontinentalmeere, Kontinentalränder und Tiefwasserbecken

		\item Tongesteine: für Residualtone sind die Bildungsbereiche fossile Verwitterungsböden; für
		dedritische Tone sind die Bildungsbereiche Überflutungsgebiete und Seen, Deltas,
		Litoralbereiche und Tiefsee, alluviale Schuttfächer in vulkanischen und glazialen Regionen (kontinental)
		und die Lößgebiete des Periglazialraums und in Wüstennähe (äolisch)

		\item Karbonatgesteine: für nichtmarine Karbonate sind die Bildungsbereiche Quellgebiete,
		Überflutungsbereiche in ariden und semiariden Klimaten, abflusslose Senken, flache Uferbereiche,
		geschützte Buchten, Zentralbereiche von Seen; für marine Karbonate sind die Bildungsbereiche intertidale
		und supratidale Flächen, Lagunen und Buchten mit eingeschränkter Wasserzirkulation, Untiefen im inter-
		und subtidalen Bereich, offener Schelf, Riffe und karbonatische Hügelstrukturen, karbonatische
		Turbiditbecken

		\item Evaporite: abflusslose kontinentale Becken, durch Barren abgetrennte marine Becken, Sabkhas (=
		Küstenebenen)

		\item kieselige Sedimente und Hornsteine: Seen hoher Breitengrade, Tiefsee, in Ausnahmen auch der
		Schelfbereich
	\end{itemize}

	\item Der Begriff \emph{Fazies} beschreibt einerseits die Gesamtheit der ursprünglichen Merkmale eines Gesteins,
	andererseits wird er auch verwendet, um die unterschiedliche Beschaffenheit von gleichaltrigen, aber in
	unterschiedlichen Gebieten entstandenen Sedimenten zu kennzeichnen. Die Fazies der Sedimente spiegelt die Umwelt
	während der Bildungszeit wider; durch den Vergleich mit rezenten Sedimentationsräumen kann man auf die
	Bedingungen zu früheren Zeiten schließen.

	\item Korngrößen-Einteilung: Blockwerk ($\phi < -8$), Grobkies ($\phi > -8$; Lockersediment: Kies, Rudit,
	Konglomerate, Breccien), Mittelkies ($\phi > -5$), Feinkies ($\phi > -2$), Sand ($\phi > 1$; Lockersedimente:
	Sand, Sandsteine, Arenite), Silt ($\phi > 5$; Lockersedimente: Silt, Siltstein), Ton ($\phi > 7$;
	Lockersedimente: Ton, Tonstein).\\
	Die Größeneinteilung nach $\phi$ entspricht dem negativen logarithmischen Wert der Korngröße in Millimeter, d.h.
	$\phi = -\log_2 S$.
	
	\item Gletscher: Im Kar, wo die Akkumulation stattfindet (Nährbereich), ist die Schichtung subhorizontal. Dort,
	wo das Eis fließt (im Bereich der Firngrenze), ist die Schichtung vertikal, da sich auch das Grundeis schnell
	bewegt, nicht nur die Oberfläche. Im Zehrbereich, wo Ablation stattfindet, ist die Schichtung wiederum
	horizontal.

	\item \emph{Laugenrückfluss} (seepage reflux) als Mechanismus zur Dolomitisierung: Wenn Meerwasser durch kalkige
	Sedimente in den Küstenbereich sickert und dort durch Evaporation Gips ausgefällt wird, entsteht spezifisch
	schwereres Wasser, das absinkt und in der Tiefe zurück Richtung Meer strömt, wobei das durchströmte Sediment
	dolomitisiert wird.

	\item Die meisten der sedimentären Eisenlagerstätten sind im marinen Milieu entstanden. Zwischen denen aus dem
	Präkambrium und denen aus dem Phanerozoikum gibt es deutliche Unterschiede: erstere bestehen aus mächtigen
	Abfolgen von Eisenmineralen mit Wechsellagen von Hornstein dazwischen (daher der Name "`gebänderte
	Eisenformationen"', banded iron formations), letztere sind meist geringmächtige und lokal begrenzte Abfolgen,
	die oft oolithisch ausgebildet sind (Bezeichnung: "`Eisensteine"', ironstones). Es gibt keine rezenten Vorkommen
	dieser Arten; was es heute gibt, sind Sumpf- und See-Erze in mittleren und hohen Breitengraden sowie
	Eisen-Mangan-Knollen auf dem Meeresboden.

	\item Organische Sedimente: Das Ausgangsmaterial für Kohle und Erdöl sind Lebewesen, deren Kohlenstoff direkt
	oder indirekt durch Photosynthese aus der Luft gewonnen wurde. Bei Anwesenheit von Sauerstoff wird organisches
	Material schnell zersetzt; in euxinischen Milieus (z.B. Sümpfe, Moore, abgeschnittene Meeresbecken usw.) und
	dort, wo bereits in einem frühen Diagenesestadium anaerobe Bedingungen entstehen, kann organische Substanz in
	Sedimentgesteine eingelagert werden. Da meist oxidierende Verhältnisse herrschen, ist der Anteil organischer
	Substanz in Sedimenten typischerweise recht gering (ca. 1\%).

	\item Rezente organische Bildungen:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Sapropel} (Vollfaulschlamm): unter vollständigem Sauerstoffabschluss umgesetzte organische Reste

		\item \emph{Gyttja} (Halbfaulschlamm): unter teilweisem Sauerstoffabschluss umgesetzte organische Reste

		\item \emph{Seekreide}: von Pflanzen aus dem Seewasser durch Kohlensäure-Entzug ausgefällt

		\item \emph{Kieselgur}: aus den Schalen von Diatomeen

		\item \emph{Dy} (Torfschlamm): aus ausgeflocktem Humus

		\item \emph{See-Erz}: unter Beteiligung von Bakterien ausgeschiedene Goethit-Knollen
	\end{itemize}

	\item Organische Bildungen lassen sich unterteilen nach dem Ort, wo sie abgelagert wurden. Humus und Torf zählt
	zu den in-situ-Bildungen; aus diesen Materialien entstehen typischerweise Braun- und Steinkohlen (humose
	Gruppe). Materialien wie Faulschlamm wurden dagegen vor der Ablagerung transportiert oder aus einer Suspension
	abgelagert; daraus entstehen Ölschiefer und bestimmte Kohlen (sapropelitische Gruppe).

	\item \emph{Bitumen}: Sammelbegriff für organisches Material in Sedimenten, im engeren Sinn flüssige oder feste
	Kohlenwasserstoffe
	
	\item \emph{Asphalt}: flüssiges oder halbflüssiges Bitumen aus einem Öl, das reich an Cyclo-Paraffinen ist
	
	\item \emph{Kerogen}: organische Substanz, die in organischen Lösungsmitteln weitgehend unlöslich ist (da viele
	Polymere enthalten sind)
	
	\item \emph{Teersand}: feste und halbfeste Kohlenwasserstoffe, die von außen in die Lagerstätte migriert sind

	\item \emph{Inkohlung}: Prozesse, die bei der Umwandlung von Torf in Kohle ablaufen; da diese meist von der
	Temperatur und damit von der Tiefe abhängig sind, spricht man von organischer Metamorphose; dabei nimmt der
	Kohlenstoffgehalt zu, die flüchtigen Bestandteile nehmen ab und ebenso die Dicke der Schicht (aus 12~m Torf
	entsteht ca. 1~m Steinkohle). Die Definition der Stadien erfolgt dabei nach bestimmten Prozessen, die abgelaufen
	sein müssen -- es gibt also keine weichen Übergänge. Beispielsweise ist bei Steinkohle nichts mehr von der
	ursprünglichen Pflanze zu sehen, sämtliche Zellstruktur ist zerstört, nur noch die Macerale sind vorhanden.\\
	\emph{Limnische Kohle} (z.B. im Saar-Gebiet) entsteht aus Wasserpflanzen/Algen, während \emph{paralische Kohle}
	(Ruhrgebiet bis Polen) aus Landpflanzen entstanden ist. Die meiste Kohle ist Humuskohle, wobei ein Humusboden im
	Karbon wesentlich mehr Zellstoff enthalten haben muss als heute üblich, damit bei der Inkohlung davon eine
	nennenswerte Menge Kohlenstoff übrig bleibt. Die Torfbildung ist heute einer der wenigen Prozesse, bei denen
	organisches Material anaerob umgesetzt wird; allerdings hat die Torfbildung nicht viel mit der Bildung von
	Steinkohle aus dem Karbon zu tun (da kein Humus-Stadium vorkommt). Wegen des Vorkommens von Grubengas (Methan)
	muss die Umwandlung von Fäulnisprozessen begleitet worden sein (ansonsten ergäbe sich eher eine
	"`Mumifizierung"' der organischen Stoffe).\\
	\emph{Inkohlungsreihe}: Torf, Weich-Braunkohle, Hart-Braunkohle, bituminöse Steinkohle, Anthrazit

	\item Erdöl stammt aus einem Muttergestein und migriert in ein Speichergestein, das porös und permeabel genug
	ist, um es aufzunehmen (z.B. Sande, Sandsteine, Kalksteine), und im Hangenden abgedichtet ist (z.B. durch
	Tonsteine oder Evaporite), was das Öl am Aufsteigen hindert. Erdölfallen bilden sich dann an Falten,
	Aufwölbungen, Antiklinalen, Diskordanzen, Verwerfungen und Salzdiapiren. Erdöl entsteht v.a. aus Kerogen,
	welches aus Algen und Plankton stammt, während Erdgas v.a. aus Kerogen aus Pflanzenkutikulae entsteht.

	\item Phosphorite: Marine Phosphorite entstehen v.a. dort, wo kaltes nährstoffreiches Tiefenwasser an die
	Meeresoberfläche strömt, weil dies eine erhöhte Tätigkeit des Planktons zur Folge hat, so dass dort am
	Meeresboden Sedimente mit hohen organischen Gehalten abgelagert werden. Gleichzeitig ist das Wasser darüber
	sauerstoffarm. Die häufigsten Phosphatminerale sind Varietäten von Apatit.

	\item Chert und kieselige Sedimente: \emph{Chert} bezeichnet feinkörnige kieselige Sedimente chemischer,
	biochemischer oder biogener Herkunft. \emph{Flint} bezeichnet Kieselknollen (Feuersteine) in der kretazischen
	Kreide, wird aber auch allgemein als ein Synonym für Chert benutzt. \emph{Jaspis} ist eine rote Varietät von
	Chert, eingefärbt durch fein verteilten Hämatit. Feinkörniges kieseliges Gestein, das Bruch und Struktur von
	unglasiertem Porzellan besitzt, wird \emph{Porzellanit} genannt.\\
	Gebankte Kieselgesteine treten häufig zusammen mit vulkanischen Gesteinen auf $\Rightarrow$
	\emph{Chert-Problem}: Ist die Kieselsäure vulkanischer oder biogener Herkunft?\\
	Die meisten knolligen Kieselgesteine wurden diagenetisch gebildet durch eine Verdrängungsreaktion, während
	gebankte Kieselgesteine Anhäufungen von kieseligem Material sind; sie entstehen im Meer unterhalb der CCD
	(Karbonatkompensationstiefe).
\end{itemize}


\subsection{Metamorphite}

\begin{itemize}
	\item Bei der \emph{isochemischen Metamorphose} bleibt der chemische Bestand konstant, während die Art,
	Anordnung und Häufigkeit der gesteinsbildenden Minerale sich den Druck- und Temperaturbedingungen anpasst.

	\item Bei der \emph{allochemischen Metamorphose} oder \emph{Metasomatose} ändert sich der Chemismus stark.

	\item \emph{Regionalmetamorphose}:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Thermometamorphose} (\emph{Kontaktmetamorphose}): Ursache ist erhöhte Temperatur, z.B. in Kontakt
		mit magmatischen Körpern.

		\item \emph{Dynamometamorphose} (\emph{Dislokationsmetamorphose}): Ursache ist die Bewegung, z.B.
		entlang tektonischer Überschiebungsbahnen.

		\item \emph{Versenkungsmetamorphose}: Ursache ist überwiegend der erhöhte Druck, z.B. in
		Subduktionszonen.
	\end{itemize}

	\item Weitere Arten von Metamorphose:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Anchimetamorphose}: Eine Diagenese, die mit hydrothermalen Vorgängen verknüpft ist.

		\item \emph{Pyrometamorphose}: Umwandlung bei Inkorporation in (meist basaltische) Magmen

		\item \emph{Schockmetamorphose}: Umwandlung beim Einschlag von Meteoriten

		\item \emph{Polymetamorphose}: Eine Kombination verschiedener Arten von Metamorphose.

		\item \emph{Retrograde Metamorphose} oder \emph{Diaphthorese}: Normalerweise repräsentieren die Minerale
		in einem Metamorphit den höchsten Temperaturbereich, denen sie ausgesetzt waren. Bei retrograder
		Metamorphose können sich diese Minerale jedoch zurückbilden, aus einem höhergradigen Metamorphit wird
		ein niedergradiger Metamorphit. Die Umwandlung erfolgt in der Regel aber nicht vollständig, so dass
		Mineralrelikte aus dem höheren Metamorphosestadium übrig bleiben.
	\end{itemize}

	\item Erkennungsmerkmale von Metamorphiten = Gefüge, das durch gerichteten Druck und Deformation zusammen mit
	Mineralneubildung entsteht:
	\begin{itemize}
		\item Foliation, Schieferung, Lamination, Bänderung
		
		\item stängelige, schiefrige und plattige Spaltbarkeit
		
		\item Vollkristallinität, meist große Kristalle, keine Hohlräume

		\item Seidenglanz bei glimmerreichen Gesteinen

		\item keine Fossilien

		\item charakteristische metamorphe Minerale: Serpentin, Talk, Chlorit, Chloritoid, Stilpnomelan,
		Skapolith, Wollastonit, Diopsid, Tremolit, Aktinolit, Epidot, Omphazit, Glaukophan, Staurolit,
		Cordierit, Granat, Lawsonit, Vesuvian, Pumpellyit, Anthophyllit, Andalusit, Sillimanit, Disthen, Korund,
		Graphit
	\end{itemize}

	\item \emph{Paragesteine} (z.B. Paragneis) stammen von Sedimentgesteinen ab, \emph{Orthogesteine} dagegen von
	Magmatiten.

	\item Als \emph{Metagesteine} werden Metamorphite bezeichnet, deren Edukte eindeutig zu identifizieren sind
	(z.B. Metagrauwacke, Metabasalt).

	\item \emph{Polymikte} Gesteine bestehen aus mehreren verschiedenen Mineralen, \emph{monomikte} Gesteine dagegen
	hauptsächlich aus einem Mineral.

	\item Kontaktmetamorphe Gesteine:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Hornfels}: Massige dicht- bis kleinkörnige periplutonische Kontaktgesteine mit vollständiger
		Umkristallisation und weitgehender Entregelung des Gefüges des Ausgangsgesteins.

		\item \emph{Knoten-, Fleck-, Frucht- und Garbenschiefer}: Tonschiefer oder Phyllite mit verschieden
		aussehender Porphyroblastenbildung, die wie Knoten, Flecken usw. auf der Schieferungsebene zu sehen
		sind. Die Porphyroblasten bestehen aus Cordierit, Andalusit, Biotit/Chlorit.

		\item \emph{Skarn}: kontaktmetasomatisches Umkristallisationsprodukt aus mergeligen Karbonatgesteinen
	\end{itemize}

	\item Schockmetamorphes Gestein: \emph{Suevit}, eine polymikte Schmelzbreccie mit einem hohen Anteil an
	Gesteins- und Mineralglas.

	\item Gesteine der Regionalmetamorphose (kristalline Schiefer):
	\begin{itemize}
		\item \emph{Phyllit}: dünnschiefrig-blättrig, die Schichtsilikate (v.a. Muskovit) erscheinen als
		zusammenhängender Überzug; feinschuppiger Muskovit wird auch als \emph{Serizit} bezeichnet

		\item \emph{Glimmerschiefer}: mittel- bis grobschuppiges Gestein aus Muskovit und Quarz

		\item \emph{Gneis}: mittel- bis grobkörniges, körnig-flasriges oder lagiges, selten stängeliges Gestein,
		sichtbare Regelung der Glimmer, Bänderung (Wechsellagerung heller Streifen aus Feldspat und Quarz mit
		dunkleren Streifen aus Biotit

		\item \emph{Quarzit}: aus Quarz und wenig Serizit; sowohl regional- wie kontaktmetamorph; aus kieseligem
		Sandstein;

		\item \emph{Marmor}: mittel- bis grobkörniges Metakarbonatgestein (Karbonatgehalt $> 80\%$, regional-
		oder kontaktmetamorph

		\item \emph{Kalksilikatgesteine}: aus Ca- und CaFeMg-Silikaten

		\item \emph{Granulit}: fein- bis mittelkörnig, v.a. aus Feldspat, Quarz plattig bis diskenförmig
		deformiert

		\item \emph{Charkonit}: im Unterschied zu Granulit fehlt Granat und Diskenquarze, statt Orthoklas ist
		Mikroklin vorhanden

		\item \emph{Pyriklasit}: aus Pyroxen, Plagioklas und evtl. Granat, aber ohne Quarz
		
		\item \emph{Pyrigarnit}: aus Pyroxen, Granat und evtl. Plagioklas, aber ohne Quarz

		\item \emph{Eklogit}: massiges Gestein aus grünem Omphacit (= Augit-Jadeit) und Granat, hohe Dichte

		\item \emph{Amphibol}: mittel- bis grobkörnig, aus Hornblende und Plagioklas; \emph{Hornblendefels} oder
		\emph{Hornblendeschiefer} hat sehr wenig bis gar kein Plagioklas;

		\item \emph{Glaukophanschiefer}, \emph{Glaukophanit}: tief- bis grünlichblau, dickschiefrig, v.a. aus
		Glaukophan

		\item \emph{Grünschiefer}: Sammelbegriff für grüne feinkörnige metamorphe Gesteine der
		Grünschieferfacies, v.a. mit Chlorit, Epidot, Aktinolith, Albit

		\item \emph{Serpentinit}: dichtes bis massig-schiefriges vorwiegend dunkelgrün aussehendes Gestein aus
		Serpentinmineralen (Lizardit, Antigorit, Chrysolit)
	\end{itemize}

	\item Typen metamorpher Reaktionen:
	\begin{itemize}
		\item Dreiteilung nach typomorphen Merkmalen: \emph{Epizone} (Phyllite), \emph{Mesozone}
		(Glimmerschiefer) und \emph{Katazone} (Gneise und Granulite)

		\item \emph{Tiefdruck-Faziesserie}: gewöhnlich im Kontaktbereich um magmatische Intrusivkörper;
		Zeolith-Fazies, Prehnit-Pumpellyit-Fazies, Grünschiefer-Fazies, Epidot-Amphibolit-Fazies,
		Amphibolit-Fazies, Pyroxen-Hornfels-Fazies, Granulit-Fazies, Sandinit-Fazies

		\item \emph{Mitteldruck-Faziesserie}: gewöhnlich im Bereich der Regionalmetamorphose; Zeolith-Fazies,
		Prehnit-Pumpellyit-Fazies, Grünschiefer-Fazies, Epidot-Amphibolit-Fazies, Amphibolit-Fazies,
		Granulit-Fazies

		\item \emph{Hochdruck-Faziesserie}: gewöhnlich im Bereich der Versenkungsmetamorphose, besonders
		niedriger geothermischer Gradient; Prehnit-Pumpellyit-Fazies, Glaukophanschiefer-Fazies,
		Grünschiefer-Fazies, Epidot-Amphibolit-Fazies

		\item \emph{Eklogit-Fazies}: man unterscheidet A-Typ (Mantelursprung), B-Typ (Unterkrustenursprung) und
		C-Typ (Krustenursprung)
	\end{itemize}

	\item Einteilung metamorpher Prozesse:
	\begin{itemize}
		\item \emph{Fest-Fest-Reaktionen}

		\item \emph{Dehydrationsreaktionen}: Freisetzung von Wasser mit steigender Temperatur, z.B. Analcim und
		Quarz zu Albit und Wasser

		\item \emph{Dekarbonierungsreaktionen}: Freisetzung von Kohlendioxid mit steigender Temperatur, z.B.
		Kalzit und Quarz zu Wollastonit und Kohlendioxid

		\item \emph{Oxidations- und Reduktionsreaktionen}: z.B. Fayalit und Sauerstoff zu Magnetit und Quarz oder
		Fayalit und Graphit zu Eisen, Quarz und Kohlendioxid

		\item \emph{Austauschreaktionen} in Mineralphasen, z.B. Austausch von (zweiwertigem) Eisen in
		Orthopyroxen gegen Magnesium in Klinopyroxen
	\end{itemize}
\end{itemize}


\section{Bestimmungsschlüssel für die wichtigsten Minerale}

\begin{enumerate}
	\item Ritzbarkeit:
	\begin{itemize}
		\item mit einem Stahlnagel oder Messer schwer oder gar nicht ritzbar\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 2}
		
		\item mit einem Stahlnagel oder Messer leicht ritzbar\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 7}
	\end{itemize}
	
	\item Spaltbarkeit:
	\begin{itemize}
		\item keine gute Spaltbarkeit, muscheliger Bruch, ebene Flächen sind Wachstumsflächen\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 3}
		
		\item gute Spaltbarkeit, ebene (manchmal spiegelnde) Spaltflächen\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 4}
	\end{itemize}
	
	\item
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral ist, wenn es als wesentliche Komponente im Gestein vorkommt, meist farblos, grau
		durchscheinend, mit fettglänzenden Bruchflächen:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Quarz}
		
		\item Das Mineral ist grün bis grünschwarz mit fettglänzenden Bruchflächen:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Olivin}
		
		\item Das Mineral ist rotbraun:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Granat}
		
		\item Das Mineral ist schwarz mit feiner Streifung:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Turmalin}
	\end{itemize}
	
	\item
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral ist meist hell, glasklar oder milchig trüb, oft rötlich, gelblich oder grünlich. Wenn
		es dunkel ist, schimmert es bläulich:\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 5}
		
		\item Das Mineral ist meist dunkelbraun, dunkelgrün oder schwarz:\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 6}
		
		\item Das Mineral ist pistaziengrün:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Epidot}
	\end{itemize}
	
	\item Feldspat:
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral ist häufig polysynthetisch verzwillingt, indem ein Mineralkorn aus vielen
		verwachsenen, scheibenförmigen Kristallindividuen besteht, von denen jeweils benachbarte spiegelbildlich
		gleich sind. Da an den Kornoberflächen einspringende und vorspringende Winkel gebildet werden, ist eine
		feine Zwillingsstreifung zu erkennen:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Plagioklas}
		
		\item Das Mineral ist oft rötlich. Wenn es dunkel ist, schillert es bläulich. Durch Entmischung eines
		anderen Feldspats kann es zu einer etwas verwaschenen Parallelstreifigkeit kommen. Bei Auftreten von
		polysynthetischer Verzwilligung nach zwei Gesetzen kann manchmal Kreuzstreifung beobachtet werden:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Kalifeldspat}
	\end{itemize}
	
	\item
	\begin{itemize}
		\item Die Kristalle sind kurz und gedrungen und haben Spaltwinkel von etwa $90^\circ$:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Augit}
		
		\item Die Kristalle sind meist etwas gestreckt und faserig und haben Spaltflächen, die sich unter
		$124^\circ$ schneiden:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Hornblende}
	\end{itemize}
	
	\item
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral ist feinschuppig oder kommt in Form von Plättchen vor, die sich fein aufblättern und
		biegen lassen:\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 8}
		
		\item Das Mineral kommt feinkörnig oder in dicken Kristallen vor. Wenn sich das Mineral in Plättchen
		aufspalten lässt, so sind diese brüchig.\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 9}
		
		\item Das Mineral ist faserig:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Asbest}
	\end{itemize}
	
	\item Glimmer:
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral ist schwarz, dunkelbraun oder dunkelgrün, besitzt einen etwas metallisierenden
		Perlmuttglanz und verwittert goldig (Katzengold):\\
		$\Rightarrow$ \emph{Biotit}
		
		\item Das Mineral ist farblos, silbrigweiß oder hellbraun mit metallisierendem Permutt- oder
		Seidenglanz; kommt oft in kleinsten glänzenden Schüppchen vor (Serizit):\\
		$\Rightarrow$ \emph{Muskovit}
	\end{itemize}
	
	\item Kalksteine:
	\begin{itemize}
		\item Das Mineral braust stark mit kalter, verdünnter Salzsäure:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Kalkspat, Aragonit}
		
		\item Das Mineral braust als feines Pulver mit kalter, verdünnter Salzsäure:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Dolomit}
		
		\item Das Mineral braust gar nicht mit kalter, verdünnter Salzsäure:\\
		$\Rightarrow$ \emph{weiter bei 10}
	\end{itemize}
	
	\item
	\begin{itemize}	
		\item Das Mineral ist mit dem Fingernagel ritzbar:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Gips}
		
		\item Das Mineral ist nicht mit dem Fingernagel ritzbar:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Anhydrit}
		
		\item Das Mineral ist mit dem Fingernagel ritzbar und es entsteht ein seifiger Abrieb:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Talk}
		
		\item Das Mineral scheint schwer zu sein:\\
		$\Rightarrow$ \emph{Baryt}
	\end{itemize}
\end{enumerate}

\end{document}
