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Man teilt die Gesteine zunächst in kristallinische Gesteine und in Trümmergesteine (klastische Gesteine). Erstere enthalten
die einzelnen Mineralindividuen unmittelbar verbunden, letztere sind durch mechanische Zertrümmerung entstandene Fragmente
andrer Gesteine, lose gehäuft oder durch ein später hinzugekommenes Bindemittel, Zement, zusammengehalten (s. Tafel »Mineralien
und Gesteine«,
[* 3]
Fig. 20 u. 21). Alle Gesteine, namentlich die kristallinischen, können einfach, gleichartig,
oder gemengt, zusammengesetzt, ungleichartig, sein; im erstern Fall sind sie wesentlich aus nur einer, im letztern Fall aus
mehreren Mineralspezies zusammengesetzt.
Die Zahl der gesteinbildenden Mineralspezies ist eine beschränkte;
endlich die Organoide: Anthracit, Steinkohle etc. Größer ist die Zahl derjenigen Mineralspezies, welche
als zufällige (accessorische) Bestandteile der Gesteine auftreten, welche, als das Wesen der Gesteine nicht bedingend,
bald in denselben vorkommen, bald auch fehlen, gelegentlich aber durch Häufigkeit und Gebundensein an Ein Gestein geradezu
charakteristisch für dasselbe werden können.
Unter solchen accessorischen Gemengteilen sind außer den obigen Mineralabteilungen
noch die Klassen der Elemente, der Schwefelmetalle, der Titanate besonders häufig vertreten. - Neben der
Zusammensetzung ist die Struktur der Gesteine, die Art und Weise, in welcher die Mineralaggregate verbunden sind, zu unterscheiden.
Sie ist körnig: dann sind die Gesteine aus kristallinischen Körnern (auch Blättern etc.) zusammengesetzt, ohne daß in der Anordnung
eine besondere Norm obwaltete (Granit, s. Tafel »Mineralien«, Fig. 13). Werden die kristallinischen Individuen
so klein, daß sie nicht mit bloßen Augen (selbst nicht immer mit der Lupe)
[* 10] zu erkennen sind, so heißt die Struktur dicht
(dichter Kalkstein etc.). Porphyrisch heißt sie, wenn in dichter oder
¶
Sind die kristallinischen Individuen nach einer bestimmten Richtung aneinander gefügt, so findet schieferige Struktur (Chloritschiefer,
Glimmerschiefer) statt, die besonders oft durch tafelartige Individuen (Glimmer) bedingt und bei einfachen
Gesteinen nur durch blätterige Individuen (Chlorit) hervorgebracht wird. Hierher gehört auch die Gneisstruktur
[* 11]
(Fig. 19).
Umgeben dünne Lagen schuppiger Mineralindividuen linsenförmige Aggregate, so entsteht die flaserige Struktur. Bei der Oolithstruktur
umschließt eine dichte bis feinkörnige Grundmasse kugelförmige Konkretionen von Hirsekorn- bis Erbsengröße; sie
ist namentlich dem Kalk eigen, daher oolithische Kalksteine einfach Oolithe (Roggensteine,
[* 11]
Fig. 23) heißen.
Glasartig ist die Struktur: wenn das Gestein ganz oder vorwiegend aus einer amorphen Glasmasse (Glasbasis) besteht;
da aber
derartige Gesteine durch Ausscheidungen kleiner Kristallindividuen (Kristallite, Trachyte) und größerer Einzelkristalle sowie auch
genetisch mit andern dichten, körnigen und porphyrischen Gesteinen eng verknüpft sind, so pflegt man
sie als glasartige Modifikationen (Gläser) diesen ihren Verwandten beizuzählen, die ihrerseits ebenfalls oft noch mehr oder
weniger zahlreiche Glaseinschlüsse enthalten.
Dem Aufbau ihres Materials (Tektonik) nach unterscheiden sich die Gesteine als geschichtete (s. Tafel »Mineralien«,
[* 11]
Fig. 22) u. ungeschichtete
oder massige. Erstere sind, eng zusammenhängend mit ihrer Bildung, aus einzelnen, untereinander parallel verlaufenden Schichten
(vgl. Schichtung) zusammengesetzt, letztere lassen eine solche Zerfällung in einzelne Lagen nicht erkennen.
Der äußern Begrenzung nach unterscheidet man die massigen Gesteinskörper als Stöcke von unregelmäßig konturierter Begrenzung
u. ungefähr gleichen drei Raumdimensionen.
Sie entsenden mitunter Ausläufer (Apophysen) in das Nebengestein. Gänge sind parallelepipedische Gesteinsmassen von großer
Ausdehnung
[* 16] nach zwei Dimensionen, von geringerer nach der dritten. Als echte Gänge durchschneiden sie Schichtsysteme
widersinnig, als Lagergänge laufen sie den einschließenden Schichten parallel (s. Gang).
[* 17] Treten die massigen Gesteine als an der
Oberfläche entwickelte Bildungen auf, so unterscheidet man Kuppen, Decken, Ströme, Ausdrücke, von denen sich die ersten beiden
von selbst erklären, während Ströme langgestreckte Gesteinskörper sind, welche die Art der Bildung
aus feurigem Fluß durch das Höherliegen des Ausgangspunktes, durch Längserstreckung bei relativ kleinerm Querdurchmesser
erraten lassen. Oft spielt sich in den betreffenden Gesteinen die oben erwähnte Fluidalstruktur in dem Sinn ab, daß die Anordnung
der Kristallite und kleinen Kristalle parallel zur Längsachse des Stroms verläuft. - Unter Absonderung
der Gesteine versteht man eine Zerklüftung, welche sich nach der Bildung der Gesteine herausgebildet hat, wohl meist durch Zusammenziehung
des Gesteinsmaterials (Austrocknung oder Abkühlung), in einzelnen Fällen vielleicht auch durch innern Druck entstanden, dann
nämlich, wenn, wie nicht unwahrscheinlich ist, sich die Silikatgemenge bei dem Übergang aus dem flüssigen
in den festen Zustand ausdehnen. Als Absonderungsformen lassen sich unterscheiden die quaderförmige vieler Sandsteine, die
säulenförmige der Basalte und andrer auf eruptivem Weg entstandener Gesteine, die kugelförmige, ebenfalls an Basalten beobachtet,
die plattenförmige der Phonolithe etc.
Der Entstehung nach unterscheidet man endlich die Gesteine als sedimentäre, durch mechanischen Absatz aus Wasser
oder durch Niederschlag aus wässeriger Lösung gebildet, und eruptive, in feurigflüssigem Zustand aus dem Erdinnern emporgestiegen.
Wenn letztere in ihrem Vorkommen und in ihrer mineralogisch-chemischen Beschaffenheit eine große Ähnlichkeit
[* 18] mit den Produkten
jetzt thätiger Vulkane
[* 19] besitzen, so nennt man sie vulkanische; diese Produkte selbst heißen Laven
[* 11]
(Fig. 24). Dem
jetzigen Zustand unsrer geologischen Kenntnisse entspricht es, wenn man neben sedimentärem und eruptivem Material auch noch
von kryptogenen Gesteinen spricht. Es gehören dahin namentlich Gesteine ältester Entstehung, welche mit den sedimentären
deutliche Schichtung, mit den eruptiven die Ähnlichkeit der mineralogisch-chemischen Zusammensetzung teilen. - Alle Untersuchungsmethoden
der Gesteine gipfeln in der Bestimmung der Bestandteile des Gesteins.
Bei einfachen Gesteinen wird deshalb, da jede Mineralspezies eine feste chemische Zusammensetzung hat, die chemische Analyse
direkt brauchbare Resultate geben, sofern man nur von accessorischen Bestandteilen möglichst freies Material aussucht; dagegen
kann sie von den gemengten Gesteinen ein gleich erschöpfendes Bild nicht geben. Aber auch hier wird die
Untersuchung einer mittlern Probe des gesamten Gesteins (Pauschanalyse) wertvolle Anhaltspunkte ergeben können, insofern,
als die chemischen Formeln der das Gestein zusammensetzenden MineralienGrenzwerte darstellen, zwischen welche hinein die Resultate
dieser Pauschanalyse fallen müssen. So werden namentlich die Silikatgemenge schon durch den prozentischen Gehalt an Silicium
charakterisiert und als siliciumreiche (saure, über 23 Proz. Silicium enthaltend) und siliciumarme (basische,
unter etwa 23 Proz. Silicium enthaltend) unterschieden. Auch kann bei recht heterogener Zusammensetzung der einzelnen Bestandteile
die Pauschanalyse einer die Gesamtresultate auf die Gemengteile ausschlagenden Berechnung unterworfen werden. In weitaus
den meisten Fällen aber wird die Untersuchung eines
¶
forlaufend
Gesteins erst dann als erschöpfend anzusehen sein, wenn sie sich auch auf die einzelnen Bestandteile ausdehnt. Bei grobkörnigen
Gesteinen genügt zu diesem ZweckAuslesen der verschiedenen zusammensetzenden Mineralien vermittelst der Lupe, bei feinkörnigen
verwendet man neuerdings mit Glück die Unterschiede des spezifischen Gewichts, indem man Flüssigkeiten von hohem spezifischen
Gewicht (Kalium und Baryumquecksilberjodid, mehrere Borowolframiate) herstellt und, diese allmählich verdünnend,
aus dem Gesteinspulver die Trümmer in der Skala ihres spezifischen Gewichts erhält.
Eine wichtige Kontrolle der chemischen bildet die mikroskopische Untersuchung im polarisierten Licht.
[* 21] Zu diesem Zweck stellt
man Dünnschliffe der Gesteine (s. beifolgende Tafel) dar, in welchen fast alle
Bestandteile mit Ausnahme weniger (Magneteisen, Eisenkies
[* 22] u. einige andre) durchsichtig werden u. nun durch
Anwendung zweier drehbarer Nicolscher Prismen des einen unter dem Objekttisch des Mikroskops u. des andern zwischen Objekt
u. Auge,
[* 23] im polarisierten Licht untersucht werden können. Der Unterschied zwischen amorphen (Glasbasis), resp. tesseral
kristallisierenden Mineralien und den doppeltbrechenden ist dabei sofort eruierbar, und für eine Reihe
der letztern, soweit sie als Gesteinsbestandteile vorkommen, ist ihr Verhalten im polarisierten Licht (s. Tafel »Gesteine«,
Fig. 1 u. 5) charakteristisch. Eine vorzügliche Erweiterung hat diese
mikroskopisch-optische Untersuchungsmethode neuerdings durch eine Reihe mikroskopisch-chemischer Reaktionen erfahren, welche
man auf dem Objektträger mit durchbohrtem Deckglas ausführt, so daß die angewandten Reagenzien nur
auf den beabsichtigten Teil des Dünnschliffs einwirken können.
Einer einfachen Systematik der Gesteine stehen als Schwierigkeit die zahlreichen Übergänge und Zwischenvarietäten entgegen,
welche die Gesteinsarten nicht im gleichen Sinn voneinander abtrennbar machen, wie dies bei den Mineralspezies möglich ist.
So kann der körnige Granit durch allmähliche Strukturänderung in den schieferigen Gneis übergehen,
aber auch, da er aus Quarz, Feldspat und Glimmer zusammengesetzt ist, durch Aufnahme von Hornblende
[* 24] und allmähliches Zurücktreten
des Quarzes und des Glimmers in Syenit; ferner bilden sich bei allen gemengten Gesteinen durch Vorwiegen bald des einen, bald
des andern Gemengteils eine große Anzahl einzelner Varietäten aus, welche sich nach äußerer Erscheinungsweise
und chemischer Zusammensetzung von typischen Mittelvarietäten weit entfernen können. Die unten folgende Übersicht macht
den Versuch, die in möglichst wenige natürliche Gruppen zu verteilen.