Lithologie -Lithology
Die Lithologie einer Gesteinseinheit ist eine Beschreibung ihrer physikalischen Eigenschaften, die am Aufschluss , in Hand- oder Kernproben oder mit einer Mikroskopie mit geringer Vergrößerung sichtbar sind. Zu den physikalischen Eigenschaften gehören Farbe, Textur, Korngröße und Zusammensetzung. Lithologie kann sich entweder auf eine detaillierte Beschreibung dieser Eigenschaften oder auf eine Zusammenfassung des groben physikalischen Charakters eines Gesteins beziehen. Beispiele für Lithologien im zweiten Sinne sind Sandstein , Schiefer , Basalt oder Kalkstein .
Die Lithologie ist die Grundlage für die Unterteilung von Gesteinssequenzen in einzelne lithostratigraphische Einheiten zum Zwecke der Kartierung und Korrelation zwischen Gebieten. Bei bestimmten Anwendungen, wie z. B. Standortuntersuchungen , wird die Lithologie unter Verwendung einer Standardterminologie, wie z. B. in der europäischen geotechnischen Norm Eurocode 7 , beschrieben .
Rock-Typ
Die Benennung einer Lithologie basiert auf der Gesteinsart . Die drei Hauptgesteinsarten sind magmatisch , sedimentär und metamorph . Eruptive Gesteine werden direkt aus Magma gebildet , das eine Mischung aus geschmolzenem Gestein, gelösten Gasen und festen Kristallen ist. Sedimentgestein entsteht aus mineralischen oder organischen Partikeln, die sich an der Erdoberfläche ansammeln und versteinern . Metamorphes Gestein entsteht durch Rekristallisation von vorhandenem Festgestein unter Bedingungen großer Hitze oder Druck.
Eruptive Gesteine werden weiter in drei große Kategorien unterteilt. Eruptive Gesteine, die aus direkt durch vulkanische Prozesse entstandenen Gesteinsbruchstücken ( Tephra ) bestehen, werden als pyroklastische Gesteine klassifiziert . Pyroklastische Gesteine werden weiter nach der durchschnittlichen Fragmentgröße ( Klast ) klassifiziert und danach, ob es sich bei den Fragmenten hauptsächlich um einzelne Mineralkristalle , Partikel aus vulkanischem Glas oder Gesteinsfragmente handelt. Weitere Klassifizierungen, beispielsweise nach der chemischen Zusammensetzung , können ebenfalls angewendet werden. Magmatische Gesteine mit sichtbaren Mineralkörnern ( phaneritische Gesteine) werden als intrusiv klassifiziert , während solche, die glasig oder sehr feinkörnig sind ( aphanitisch ), als extrusive Gesteine klassifiziert werden . Intrusive Eruptivgesteine werden normalerweise unter Verwendung der QAPF-Klassifikation klassifiziert , die auf dem relativen Gehalt an Quarz , Alkalifeldspat , Plagioklas und Feldspathoiden basiert . Spezielle Klassifikationen bestehen für magmatisches Gestein ungewöhnlicher Zusammensetzung, wie z. B. ultramafisches Gestein oder Karbonatite . Wenn möglich, werden extrusive Eruptivgesteine auch anhand des Mineralgehalts unter Verwendung der extrusiven QAPF-Klassifizierung klassifiziert, aber wenn die Bestimmung der Mineralzusammensetzung nicht praktikabel ist, können sie chemisch unter Verwendung der TAS-Klassifizierung klassifiziert werden . Dies basiert auf dem Gesamtgehalt an Kieselsäure und Alkalimetalloxiden und anderen chemischen Kriterien.
Sedimentgesteine werden weiter dadurch klassifiziert, ob sie siliziklastisch oder karbonatisch sind . Siliziklastische Sedimentgesteine werden dann basierend auf ihrer Korngrößenverteilung und den relativen Anteilen von Quarz, Feldspat und lithischen (Gesteins-)Fragmenten in Unterkategorien eingeteilt. Karbonatgesteine werden mit den Dunham- oder Folk -Klassifikationsschemata gemäß den Bestandteilen des Karbonatgesteins klassifiziert.
Die Benennung von metamorphem Gestein kann auf Protolith , Mineralzusammensetzung, Textur oder metamorpher Fazies basieren . Benennung basierend auf Textur und einem Pelit (z. B. Schiefer , Lehmgestein ) Protolith kann verwendet werden, um Schiefer und Phyllit zu definieren . Texturbasierte Namen sind Schiefer und Gneis . Diese Texturen, von Schiefer bis Gneis, definieren ein ständig wachsendes Ausmaß an Metamorphose. Metamorphe Fazies werden durch die Druck-Temperatur-Felder definiert, in denen sich bestimmte Mineralien bilden. Es gibt weitere metamorphe Gesteinsnamen wie Grünschiefer (metamorpher Basalt und andere Eruptivgesteine) oder Quarzit (metamorpher Quarzsand).
Körnung/clast Größe
In magmatischen und metamorphen Gesteinen ist die Korngröße ein Maß für die Größe der Kristalle im Gestein. In Eruptivgestein wird dies verwendet, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Material abgekühlt ist: Große Kristalle weisen typischerweise auf intrusives Eruptivgestein hin, während kleine Kristalle darauf hinweisen, dass das Gestein extrusiv war. Die Metamorphose von Gestein, das hauptsächlich aus einem einzigen Mineral wie Quarzit oder Marmor besteht, kann die Korngröße erhöhen ( Kornwachstum ), während die Metamorphose von geschertem Gestein die Korngröße verringern kann (syntektonische Rekristallisation ).
In klastischen Sedimentgesteinen ist die Korngröße der Durchmesser der Körner und/oder Klasten, aus denen das Gestein besteht. Diese werden verwendet, um zu bestimmen, welches Gesteinsbenennungssystem verwendet werden soll (z. B. Konglomerat , Sandstein oder Schlammstein ). Bei Sandsteinen und Konglomeraten, die einen großen Korngrößenbereich abdecken, wird dem Gesteinsnamen ein Wort hinzugefügt, das den Korngrößenbereich beschreibt. Beispiele sind „ Kieselkonglomerat “ und „feiner Quarzarenit “.
Mineralogie
Bei Gesteinen, in denen Mineralkörner groß genug sind, um mit einer Handlinse identifiziert zu werden, wird die sichtbare Mineralogie als Teil der Beschreibung aufgenommen. Im Fall von Sequenzen , die möglicherweise Karbonate , Kalkzementgesteine oder solche mit möglichen Kalkadern enthalten, ist es normal, mit verdünnter Salzsäure auf das Vorhandensein von Kalk (oder anderen Formen von Kalziumkarbonat ) zu testen und auf Sprudeln zu achten .
Die mineralogische Zusammensetzung eines Gesteins ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, es zu klassifizieren. Eruptivgesteine werden nach ihrem Mineralgehalt klassifiziert, wann immer dies praktikabel ist, unter Verwendung der QAPF-Klassifizierung oder spezieller ultramafischer oder Karbonatit-Klassifizierungen. Ebenso werden metamorphe Fazies, die zeigen, wie stark ein Gestein Hitze und Druck ausgesetzt war, und daher wichtig für die Klassifizierung metamorpher Gesteine sind, durch Beobachtung der in einer Probe vorhandenen Mineralphasen bestimmt.
Farbe
Die Farbe eines Gesteins oder seiner Bestandteile ist ein charakteristisches Merkmal einiger Gesteine und wird immer aufgezeichnet, manchmal anhand von Standardfarbkarten, wie sie beispielsweise vom Rock-Color Chart Committee der Geological Society of America auf der Grundlage des Munsell-Farbsystems erstellt werden .
Stoff
Die Beschaffenheit eines Gesteins beschreibt die räumliche und geometrische Anordnung aller Elemente, aus denen es besteht. In Sedimentgesteinen ist das hauptsächlich sichtbare Gefüge normalerweise Schichtung , und das Ausmaß und der Grad der Entwicklung der Schichtung werden normalerweise als Teil der Beschreibung aufgezeichnet. Metamorphe Gesteine (abgesehen von denen, die durch Kontaktmetamorphose entstanden sind ) zeichnen sich durch gut entwickelte ebene und lineare Gewebe aus. Auch magmatische Gesteine können durch Fließen oder das Absetzen bestimmter Mineralphasen während der Kristallisation Gebilde aufweisen, die Kumulate bilden .
Textur
Die Textur eines Gesteins beschreibt die Beziehung zwischen den einzelnen Körnern oder Bruchstücken, aus denen das Gestein besteht. Zu den Sedimenttexturen gehören der Grad der Sortierung , Sortierung , Form und Rundheit der Klasten. Metamorphe Texturen umfassen solche, die sich auf den Zeitpunkt des Wachstums großer metamorpher Mineralien relativ zu einer Deformationsphase beziehen – vor Porphyroklast-Deformation – nach Porphyroblast - Deformation . Magmatische Texturen umfassen solche Eigenschaften wie Kornform, die von Kristallen mit idealen Kristallformen ( euhedral ) bis zu unregelmäßigen Kristallen (anhedral) variiert, ob das Gestein stark ungleichmäßige Kristallgrößen aufweist ( porphyritisch ist ) oder ob Körner ausgerichtet sind (was als beschrieben wird trachytische Textur).
Kleinteilige Strukturen
Felsen enthalten oft kleinräumige Strukturen (kleiner als der Maßstab eines einzelnen Aufschlusses). In Sedimentgesteinen kann dies Sohlenmarkierungen , Wellenspuren , Schlammrisse und Kreuzbettungen umfassen . Diese werden aufgezeichnet, da sie im Allgemeinen für eine bestimmte Ablagerungsumgebung charakteristisch sind und Informationen über Paläoströmungsrichtungen liefern können. In metamorphen Gesteinen, die mit den tieferen Ebenen von Verwerfungszonen in Verbindung stehen, werden kleinräumige Strukturen wie asymmetrische Boudins und Mikrofalten verwendet, um die Richtung der Verschiebung über die Zone zu bestimmen. In magmatischen Gesteinen werden kleinräumige Strukturen hauptsächlich in Laven wie Pahoehoe versus ʻAʻā-Basaltflüssen und Kissen beobachtet , die einen Ausbruch innerhalb eines Gewässers oder unter Eis zeigen.
Oberflächenlithologie
Unverfestigte Oberflächenmaterialien können auch mit einer Lithologie versehen werden. Dies wird durch Korngröße und Zusammensetzung definiert und ist oft mit einer Interpretation der Entstehung der Einheit verbunden. Oberflächenlithologien können unter anderem See- , Küsten-, Fluss- , Äolischen- , Gletscher- und jüngeren vulkanischen Ablagerungen zugeordnet werden. Beispiele für Klassifikationen der Oberflächenlithologie, die vom US Geological Survey verwendet werden, sind "Glacial Till, Loamy ", "Saline Lake Sediment" und "Eolian Sediment, Coarse-Textured (Sand Dunes )".