Gesteinszusammensetzung

Gesteinszusammensetzung beschreibt die chemische und mineralogische Zusammensetzung eines Gesteins. Sie wird bestimmt durch den Anteil der Mineralien und die Gehalte an Stoffen wie SiO2, Al2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O und K2O. Silikate dominieren in den meisten terrestrischen Gesteinen.

Die Mineralien werden grob in Gruppen eingeteilt: Feldspäte (Alkali- und Plagioklase), Quarz, Glimmer (Muscovit und Biotit), Pyroxene, Amphibole, Olivin; außerdem Karbonate wie Calcit und Dolomit in entsprechend nicht-silikatischen Gesteinen. Die häufigsten Gesteinsarten lassen sich so anhand ihrer typischen Mineralbestände charakterisieren.

Gesteine lassen sich nach ihrer silikatischen Zusammensetzung klassifizieren: felsisch (hoch SiO2, hohe Anteile von Feldspäten und Quarz) – Beispiele Granit, Rhyolit; intermediär; mafic; ultramafisch. Typische SiO2-Werte: felsisch mehr als ca. 63 Gewichtsprozent, mafic ca. 45–52 %, ultramafisch unter ca. 45 %. Die Einstufung hängt auch von der Modalzusammensetzung ab (Volumenanteil der Mineralien) und nicht allein vom Gesamtgehalt.

Die Gesteinszusammensetzung ergibt sich aus Entstehungsprozessen: Magmatische Gesteine entstehen durch Differentiation und Kristallisation aus Magmen; sedimentäre Gesteine durch Denudation, Transport, Ablagerung und Diagenese; metamorphe Gesteine durch Umwandlung unter Druck- und Temperaturbedingungen. Die mineralogische Zusammensetzung spiegelt diese Prozesse wider.

Zur Bestimmung werden Modalanalysen (Anteile der Mineralarten in Volumen %) und chemische Analysen (XRF, ICP-MS) verwendet; XRD dient der Mineralidentifikation. Die Gesteinszusammensetzung ist zentral für Klassifikation, Geochemie und wirtschaftliche Geologie.