De soorten gesteenten: stollingsgesteenten, metamorfe gesteenten en sedimentgesteenten

De drie soorten gesteenten

Het is het eerste wat je leert in een geologieles – heel in het kort zijn de drie soorten gesteenten:

• Grondgesteenten – ze ontstaan door het afkoelen van magma diep in de aarde. Ze hebben vaak grote kristallen (je kunt ze met het blote oog zien).
• Metamorf – ze worden gevormd door de verandering (metamorfose) van stollingsgesteenten en sedimentgesteenten. Ze kunnen zowel ondergronds als aan de oppervlakte worden gevormd.
• Sedimentair – ze worden gevormd door de stolling van sediment. Ze kunnen worden gevormd uit organische resten (zoals kalksteen), of uit het cementeren van andere gesteenten.
  Nu het lange verhaal, dat veel interessanter is, is het volgende:

Nu het lange verhaal, dat veel interessanter is, is dit:

Igneuze gesteenten

Magma is het hart van elk stollingsgesteente. Magma bestaat uit een mengsel van gesmolten of halfgesmolten gesteente, samen met gassen en andere vluchtige elementen. Naarmate je dieper onder de grond komt, stijgt de temperatuur; ga je verder, dan kom je uiteindelijk in de aardmantel – een enorme laag vast gesteente die de aardkern omgeeft (die zich in geologische tijd gedraagt als een viskeuze vloeistof).

Zoals je waarschijnlijk weet, verandert magma bij afkoeling in gesteente; als het ondergronds bij hoge temperaturen afkoelt (maar bij temperaturen die nog steeds lager zijn dan die van het magma), zal het afkoelingsproces langzaam verlopen, zodat kristallen de tijd krijgen om zich te ontwikkelen. Daarom zie je gesteenten zoals graniet met grote kristallen – het magma heeft tijd gehad om af te koelen. De kristallen zijn ook gedifferentieerd, zoals je hieronder kunt zien.

Als het magma echter uitbarst of snel wordt afgekoeld, krijg je in plaats daarvan een vulkanisch gesteente — niet echt stollingsgesteente, maar ook afkomstig van lava. Het klassieke voorbeeld hiervan is basalt, dat veel kleine kristallen kan hebben of juist heel weinig grote. Vulkanische gesteenten worden ook wel extrusieve stollingsgesteenten genoemd, in tegenstelling tot intrusieve stollingsgesteenten. Sommige vulkanische gesteenten (zoals obsidiaan) hebben helemaal geen kristallen.

Niet alle magma is gelijk gemaakt: verschillende magma’s kunnen verschillende chemische samenstellingen hebben, verschillende hoeveelheden gassen en verschillende temperaturen – en verschillende soorten magma maken verschillende soorten gesteenten. Daarom krijg je een ongelooflijke variëteit. Er zijn meer dan 700 soorten stollingsgesteenten, en ze zijn over het algemeen het hardst en het zwaarst van alle gesteenten. Vulkanisch gesteente kan echter ongelooflijk licht zijn – puimsteen bijvoorbeeld kan zelfs drijven, en werd door oude zeelieden “het schuim van de zee” genoemd. Puimsteen ontstaat wanneer een vulkaan gewelddadig uitbarst, waardoor er luchtbellen in het gesteente ontstaan. The most common types of igneous rocks are:

• andesite
• basalt
• dacite
• dolerite (also called diabase)
• gabbro
• diorite
• peridotite
• nepheline
• obsidian
• scoria
• tuff
• volcanic bomb

Metamorphic Rocks

Here, the name says it all. These are rocks that underwent a metamorphosis; they changed. They were either sedimentary or igneous (or even metamorphic), and they changed so much, that they are fundamentally different from the initial rock.

There are two types of metamorphism (change) that can cause this:

• contact metamorphism (or thermal metamorphism) — rocks are so close to magma that they start to partially melt and change their properties. Je kunt herkristallisatie hebben, samensmelten tussen kristallen en een heleboel andere chemische reacties. Temperatuur is hier de belangrijkste drijfveer.
• regionaal metamorfisme (of dynamisch metamorfisme) – dit gebeurt meestal wanneer gesteenten zich diep onder de grond bevinden en ze aan een enorme druk worden blootgesteld – zozeer zelfs dat ze vaak langwerpig worden, waardoor de oorspronkelijke kenmerken worden vernietigd. Druk (vaak samen met temperatuur) is hier de belangrijkste drijfveer.

Metamorfe gesteenten kunnen zowel kristallen en mineralen uit het oorspronkelijke gesteente bevatten als nieuwe mineralen die het resultaat zijn van het metamorfoseproces. Sommige mineralen zijn echter duidelijke indicatoren van een metamorfoseproces. De meest voorkomende daarvan zijn granaat, chloriet en kyaniet.

Zelfs belangrijk zijn veranderingen in de chemische omgeving die resulteren in twee metamorfe processen: mechanische dislocatie (het gesteente of sommige mineralen worden fysiek veranderd) en chemische herkristallisatie (wanneer de temperatuur en druk veranderen, zijn sommige kristallen niet stabiel, waardoor ze in andere kristallen veranderen).

Ze kunnen in vele categorieën worden onderverdeeld, maar meestal worden ze onderverdeeld in:

• Gebladerde metamorfe gesteenten – de druk perst of verlengt de kristallen, wat resulteert in een duidelijke preferentiële uitlijning.
• Niet-gefolieerde metamorfe gesteenten – de kristallen hebben geen voorkeursrichting. Sommige gesteenten, zoals marmer (de gemetamorfiseerde versie van kalksteen), bestaan uit mineralen die gewoon niet uitrekken, hoeveel spanning je ook uitoefent.

Metamorfe gesteenten kunnen zich onder verschillende omstandigheden vormen, bij verschillende temperaturen (tot 200 °C) en drukken (tot 1500 bar). Door lang genoeg diep begraven te zijn, zal een gesteente metamorf worden. Ze kunnen worden gevormd door tektonische processen zoals botsingen tussen continenten, die horizontale druk, wrijving en vervorming veroorzaken; ze kunnen ook worden gevormd wanneer het gesteente wordt opgewarmd door de intrusie van magma uit het binnenste van de aarde.

De meest voorkomende metamorfe gesteenten zijn:

• amphiboliet
• schist (blauwschist, greenschist, micaschist, enz.)
  

  

• eclogite
• gneiss
• hornfels
• marble
• migmatite
• phyllite
• quartzite
• serpentinite
• slate

Sedimentary Rocks

Sedimentary rocks are named as such because they were once sediment. Sediment is a naturally occurring material that is broken down by the processes of weathering and erosion and is subsequently naturally transported (or not). Sedimentary rocks form through the deposition of material at the Earth’s surface and within bodies of water.

Sedimentaire gesteenten zijn vrij moeilijk in te delen, omdat ze verschillende bepalende eigenschappen hebben (de chemische samenstelling, het sedimentatieproces, organisch/anorganisch materiaal), maar de meest gebruikelijke indeling is de volgende:

• clastische sedimentaire gesteenten – kleine gesteentefragmenten (veel silicaten) die zijn getransporteerd en afgezet door vloeistoffen (water, beddingstromen). Deze gesteenten worden verder ingedeeld naar de grootte en samenstelling van de clastische kristallen die in de sedimentgesteenten voorkomen (meestal kwarts, veldspaat, mica en klei).
• conglomeraten (en breccia’s) – conglomeraten bestaan overwegend uit afgerond grind, terwijl breccia’s zijn samengesteld uit hoekig (scherper) grind.
• zandsteen – zoals de naam al zegt, is het een gesteente dat bestaat uit vele mineralen en gesteentekorrels ter grootte van zand. Het meest dominante mineraal in zandsteen is kwarts, omdat dit het meest voorkomende mineraal in de aardkorst is.
  

  

• Modderstenen – ook hier zegt de naam alles – het zijn gesteenten gemaakt van gestolde modder. Ze bevatten meestal zeer fijne deeltjes en worden als zwevende deeltjes vervoerd door turbulente stroming in water of lucht, en zetten zich af zodra de stroming tot rust komt.
• biochemische gesteenten – u zult waarschijnlijk verbaasd zijn te ontdekken dat de meeste kalksteen op het aardoppervlak afkomstig is van biologische bronnen. Met andere woorden, de meeste kalksteen die je tegenwoordig ziet, is afkomstig van de skeletten van organismen zoals koralen, weekdieren en foraminifera. Steenkool is een ander voorbeeld van een biochemisch gesteente.
• chemische gesteenten – deze gesteenten omvatten gips en zout (haliet) en worden meestal gevormd door verdamping van water

Er zijn ook andere soorten specifieke sedimentgesteenten – bijvoorbeeld die welke in warmwaterbronnen worden gevormd. Het grootste deel van het vaste oppervlak van onze planeet (ongeveer 70%) bestaat uit sedimentgesteenten, maar als je diep genoeg onder het aardoppervlak gaat, zijn er ook veel stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten te vinden.

Zoals ik al zei bij biochemische gesteenten, kunnen fossielen na verloop van tijd gesteenten worden. Er kunnen zelfs hele bergen uit riffen bestaan, zoals je hieronder kunt zien.