Gesteente ofsteen is hetvaste, consistente materiaal dat in deondergrond onder debodem ligt. Een gesteente is opgebouwd uit fragmenten, dieklasten worden genoemd, of uitmineralen. Deaardkorst is opgebouwd uit talloze soorten gesteenten. Ze bepalen in belangrijke mate de eigenschappen van het aardoppervlak: hetreliëf enlandschap, de draagkracht van de ondergrond, debodemvorming en dewaterhuishouding.
De vorming en samenstelling van gesteente worden onderzocht in depetrologie, een vakgebied binnen degeologie. Gesteente kan in drie hoofdgroepen worden verdeeld, naar de manier waarop het wordt gevormd.Stollingsgesteente ontstaat door hetstollen van gesmolten gesteente (magma);sedimentair gesteente door het bezinken ofneerslaan vansediment, enmetamorf gesteente door het groeien van nieuwe mineralen in ander gesteente. Doorverwering enerosie kan gesteente afgebroken worden, het materiaal dat wordt afgevoerd kan op een andere plek terechtkomen en daar een nieuw gesteente vormen.
Een gesteente, of de onderlingeklasten van een gesteente, kan bestaan uit één of meerdere mineralen, en/ofmineraloïden. De verschillende, samenstellende mineralen en mineraloïden bepalen deeigenschappen van het gesteente, bijvoorbeeld de kleur, dehardheid, of het gemak waarmee het gesteenteverweert. Mineraloïden zijnanorganische, natuurlijke materialen, die geen geordende scheikundigeroosterstructuur hebben, bijvoorbeeldopaal ofchalcedoon. Mineralen zijn allevaste, anorganische, natuurlijke materialen die een geordende scheikundige structuur of "kristalrooster" hebben.[1] De meest voorkomende mineralen worden degesteentevormende mineralen genoemd. Voorbeelden zijnkwarts,calciet,veldspaat,amfibolen,mica's,pyroxenen enolivijn. De meeste gesteenten bestaan voor meer dan 90% uit hooguit drie of vier van deze mineralen. Daarnaast zijn meestal kleine hoeveelheden van andere mineralen aanwezig in gesteente.
Elk mineraal heeft zijn eigen unieke chemische samenstelling en interne structuur. De structuur is de manier waarop deatomen binnen het kristalrooster gerangschikt liggen. De atomaire rangschikking binnen het rooster bepaalt de vorm ensplijting van de kristallen die het mineraal vormt. In sommige kristalroosters liggen de atomen dichter bij elkaar dan in andere, deze mineralen zijndichter. Mineralen met dezelfde chemische samenstelling, maar met een verschillend geordend kristalrooster, zijnpolymorfen van elkaar. Zo isdiamant een polymorf vangrafiet, beide mineralen bestaan uit purekoolstof, maar diamant heeft een dichtere kristalstructuur. Onder hoge druk kan grafiet overgaan in diamant, een zogehetenfase-overgang.[2]
Twee gesteenten met dezelfde chemische samenstelling hoeven niet dezelfde mineralen te bevatten. Of een bepaald mineraal in een gesteente gevormd kon worden hangt af van detemperatuur endruk die in het gesteente geheerst hebben en de samenstelling van eventuele vloeistoffen die door het gesteente stroomden.
Sommige gesteenten bestaan uitsluitend uit mineralen, waarvan de kristallen tegen elkaar aan gegroeid zijn, het zijnkristallijne stoffen. Andere soorten gesteenten bestaan uit "fragmenten" van mineralen, of uit dodeorganismes. Zulke fragmenten wordenklasten genoemd, en de gesteentenklastische gesteenten. Voorbeelden zijnzand (enzandsteen),klei,conglomeraat ofbreccie. Sommige klastische gesteenten bestaan uit zeer uiteenlopende klasten: stukken van verschillende soorten gesteenten of mineralen, fragmenten vanschelpen,plantenresten offossielen. In andere klastische gesteenten hebben (vrijwel) alle klasten dezelfde samenstelling.
Bij het beschrijven van gesteenten is de specifieketextuur van een gesteente van groot belang. Dit betreft de uiterlijke eigenschappen op kleine schaal, de voor een bepaald gesteente kenmerkendemicrostructuur, die overal in het gesteente aanwezig is. Bij een kristallijn gesteente betreft het bijvoorbeeld de grootte en vorm van de kristallen, bij klastische gesteenten de grootte en vorm van de klasten. Ook belangrijk is hoeveel volume door klasten ingenomen wordt, en hoeveel door dematrix (het materiaal dat tussen de klasten in zit).
Sommige gesteenten hebben mineralen of klasten die overwegendin een bepaalde richting liggen. Of, en hoe sterk dit het geval is, wordt het "maaksel" (Engelsfabric) van het gesteente genoemd. Het maaksel is onderdeel van de textuur van een gesteente.
Een bodemprofiel waaropbodemhorizonten zijn aangegeven. De O-horizont bestaat uitorganisch materiaal, dat in de A-horizonthumus geworden is. Dooruitspoeling vanuit de bovenliggende O-horizont is er in de B-horizont weinig meer over van het moedergesteente; in de C-horizont is het moedergesteente nog wel zichtbaar aanwezig, zij hetverweerd. Onder de C-horizont bevindt zich dan het kale moedergesteente (R).
ZieVerwering voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
De natuurlijke afbraak van gesteente wordtverwering genoemd. Verwering vindt plaats door chemische, fysische en biologische processen. Onderfysische verwering valt bijvoorbeeld het verbrokkelen van gesteente als gevolg van bevriezen van water (vorstverwering). Het verandert de chemische samenstelling van het gesteente niet maar laat het gesteente in kleinere stukken uit elkaar vallen.Chemische verwering vindt plaats als gesteente in contact komt met atmosfeer ofgrondwater zodatscheikundige reacties plaatsvinden en de chemische samenstelling van het gesteente verandert. Bepaalde bestanddelen van het gesteente kunnen daarbijoplossen en afgevoerd worden. Biologische verwering is alle verwering als gevolg van de activiteit vanorganismen. Biologische verwering kan zowel fysisch (bijvoorbeeld door de groei vanplantenwortels) als chemisch (bijvoorbeeld doorbacteriën) van aard zijn.
Het verbrokkelde materiaal dat ontstaat doorverwering wordtregoliet genoemd, onverweerd gesteente heetmoedergesteente (Engels:bedrock). Moedergesteente kan, vooral in gebieden met een hogerreliëf, ook aan hetaardoppervlak komen te liggen. Als er echter sprake is van regoliet boven het moedergesteente kan zich daarin eenbodem vormen. Een bodem bevatbodemvocht,organisch materiaal,bodemfauna, lucht, enmineralen (de term 'mineraal' heeft in hetjargon van debodemkunde een andere betekenis dan in de geologie) die zich in de regoliet bevinden.[4] Bodems zijn zeer belangrijk voor hetleven op Aarde: zonderbodemvorming zouden geenplanten kunnen groeien.
Organisch materiaal komt op het aardoppervlak terecht, waar een proces vanbiologische afbraak begint. Het materiaal dat daarbij ontstaat,humus, is rijk aan voor plantengroei onmisbarevoedingsstoffen, die door naar beneden stromend water de bodem in wordengespoeld. Een bodem heeft boven meestal eenuitspoelingslaag, waar de bestanddelen uit worden weggespoeld, en eeninspoelingslaag daaronder. Nog verder naar beneden neemt deverrijking en biologische activiteit af en bevindt zich hetmoedergesteente, waar de verwering niet doorgedrongen is. Met name in gebieden waar het moedergesteente uitongeconsolideerd materiaal bestaat is die grens moeilijk vast te leggen.
Bodemvorming gaat het snelst in natte en warme klimaten, waarin de biologische activiteit hoger is. In zulke klimaten kunnen bodems tot op grotere diepte reiken. Behalve het klimaat zijn ook de helling, het soort moedergesteente en de aard en hoeveelheid van het organische materiaal dat in de bodem terechtkomt van belang. Al deze factoren beïnvloeden de snelheid van bodemvorming en het gevormdetype bodem.
Het door verwering gevormde losse materiaal kan ook na verloop van tijd afgevoerd worden door water, ijs of wind of als gevolg van dezwaartekracht. Dit 'natuurlijke transport' wordt erosie genoemd. Het transportmiddel en het type moedergesteente bepalen de mate en vorm van de erosie. De mate waarin bijvoorbeeld een rivier gesteente erodeert hangt af van de stroomsnelheid. Een snel stromende rivier zal vooral in de diepte eroderen en een diepV-dal in het landschap slijten. Een traag stromende rivier zal eerder zijwaarts eroderen waardoor eenmeanderend rivierverloop over een brede dalbodem kan ontstaan.
Erosie is voornamelijk beperkt tot het land. In de zeeën en oceanen vindt nauwelijks erosie plaats, met uitzondering van kusten ensubmariene canyons.
Verwering en erosie werken in op de zwakke plekken in een gesteente. Een gesteente dat duidelijkegelaagdheid heeft zal langs die gelaagdheid eroderen. Een voorkeursvlak waarlangs het gesteente opbreekt wordtsplijting genoemd.Stollingsgesteenten hebben geen gelaagdheid, maar bij het afkoelen kunnendiaklazen in het gesteente zijn ontstaan.
De mate waarin een gesteente resistent is tegen erosie wordt decompetentie genoemd. Competente lagen kunnen ruggen in het landschap vormen, rondeintrusielichamen vangraniet vormen concentrischebergmassieven.
Schematische weergave van intrusies in een gebied waar vulkanisme plaatsvindt. A =batholiet (nog niet gestold: eenmagmakamer); B =dike; C =laccoliet; D =pegmatiet; E =sill; F =stratovulkaan. Processen in de afbeelding:1 = jongere intrusie snijdt door een oudere heen; 2 =xenoliet ofroof pendant in een magmakamer; 3 =contactmetamorfose; 4 = aardoppervlak wordt opgeheven als gevolg van het ontstaan van een laccoliet.
Op grote diepte in de Aarde kan gesteentesmelten. Gesmolten gesteente wordtmagma genoemd. Als magma stolt,kristalliseren mineralen uit en vormt zich een kristallijn gesteente. Gesteente dat op die manier werd gevormd heet stollingsgesteente (Engels:igneous rock). Uit welke mineralen stollingsgesteente bestaat hangt af van de samenstelling van het magma waaruit het werd gevormd. Ook belangrijk is of de afkoeling en kristallisatie snel gingen of langzaam. Bij snelle afkoeling zullen kristallen nauwelijks tijd hebben gehad te groeien.[5] Het gesteente zal dan uit veel kleine kristallen bestaan, dit wordt eenafanitische textuur genoemd. Bij langzame afkoeling zullen de kristallen groter kunnen worden. Een dergelijk gesteente heeft grote kristallen. Men noemt dit eenfaneritische textuur.
Ziedieptegesteente voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Verreweg het grootste gedeelte van de aardkorst bestaat uitdieptegesteente, gesteente dat gevormd werd door het stollen van magma. Magma ontstaat doorpartieel smelten van gesteente in de onderste delen van de aardkorst, of direct daaronder in demantel. Vaak is magma lichter dan de gesteenten op die diepte, waardoor het omhoog beweegt. Hetintrudeert daarbij in het bovenliggende gesteente. Zodra hetdichtheidsverschil niet groot genoeg meer is komt het omhoogkomende magma tot stilstand en verzamelt zich inmagmakamers.[6]
In een magmakamer treedtmagmadifferentiatie op: het magma verandert van chemische samenstelling. Er zijn een aantal manieren waarop dit kan gebeuren. Een magmalichaam kan bijvoorbeeld na verloop van tijd mengen met andere magma's met een andere samenstelling of gedeeltes van het omringende gesteente kunnen door de hitte van de intrusie smelten en de magma "vervuilen". Door het langzaam afkoelen van magma vindt daarnaast een proces plaats datkristalfractionatie genoemd wordt. Omdat magma eenmengsel is van verschillende chemische componenten heeft het niet éénkristallisatietemperatuur, maar eenkristallisatietraject. Mineralen met een hoog smeltpunt zullen het eerst kristalliseren, mineralen die een lager smeltpunt pas later, als het magma verder afgekoeld is. De mineralen met hoge smeltpunten zijn mineralen die arm zijn aan silica (deze wordenmafisch genoemd) en rijk aan deelementenijzer enmagnesium. In een magmakamer zullen deze relatief zware mineralen het eerst kristalliseren en naar de bodem van de kamer zinken. Het magma verandert hierdoor van samenstelling: het wordt lichter en silicarijker (felsisch).
Magma kan vanuit een magmakamer verder naar boven dringen, dit gebeurt in verticale magmalichamen diedykes genoemd worden, of horizontale diesills oflaccolieten worden genoemd. Omdat magma tijdens het kristalliseren steeds lichter wordt, zal dit verder opstijgen makkelijker worden als de magmakamer al gedeeltelijk is afgekoeld. Er ontstaan door verdergaande kristalfractionatie steeds silicarijkere magma's.
Als magma zo ver door de korst omhoog dringt, dat het aan het oppervlak komt, vindt vulkanisme plaats. Soms betekent dit dat magma uit eenvulkaan over het oppervlak stroomt, het wordt danlava genoemd. Als lava stolt gebeurt dit snel en vormt het een stollingsgesteente met zeer kleine kristallen, eenuitvloeiingsgesteente. Voorbeelden zijnBasalt,ryoliet ofdaciet. Als lava zeer snel stolt hebben de atomen niet genoeg tijd om een kristalrooster aan te nemen, er ontstaat danvulkanisch glas.
Bij veel vulkanen is het meeste gesteente dat gevormd wordt echter niet gevormd door het stollen van lava. Dit komt doordat vulkaanuitbarstingen vaakexplosief van aard zijn. Explosief vulkanisme wordt op twee manieren veroorzaakt. Als het magma omhoog komt, zullen gassen en vloeistoffen door het wegvallen van de drukontmengen. Door het vrijkomen van deze gassen zet het magma uit en als dit snel genoeg gaat kan dit explosies tot gevolg hebben. Een andere manier is dat het magma bij het omhoogkomen in contact komt metgrondwater ofoppervlaktewater. Door de hoge temperatuur van het magma verdampt het water onmiddellijk en als genoeg water aanwezig is gaat dit met grote explosies gepaard.
Bij explosief vulkanisme kunnen grote hoeveelheden materiaal de lucht in geblazen worden. Deze deeltjes wordentefra genoemd en vormen een groteeruptiezuil boven de vulkaan. Ook kunnen snel bewegendegloedwolken ofpyroclastische stromen van tefra van de vulkaan af zijwaarts stromen. Wanneer de vulkaan tot rust komt regent de tefra op het aardoppervlak neer en vormt een laagpyroclastisch gesteente. De grote hoeveelheid ongeconsolideerd materiaal die daarbij wordt afgezet kan gemakkelijk eroderen, waardoormodderstromen (lahars) en anderemassabewegingen ontstaan.
De meeste vulkanen vormen een afwisseling van pyroclastische gesteenten, uitvloeiingsgesteente en afzettingen door modderstromen.
Het materiaal dat door erosie wordt verwijderd wordtsediment ofdetritus genoemd. Het zal getransporteerd worden door water, wind, ijs, dezwaartekracht of een combinatie van al deze mogelijkheden, om elders weer te worden afgezet. Wanneer sediment tot rust komt en accumuleert wordt het eensedimentair gesteente of afzettingsgesteente genoemd.
Ziesedimentatie voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Al naargelang het transportmiddel wordt gesproken vanmarien sediment (aangevoerd door dezee);fluviatiel sediment (door rivieren);eolisch sediment (door dewind) ofglaciaal sediment (doorijs). Welk sedimentair gesteente ontstaat en hoe snel dit gebeurt hangt of van het soort sediment dat aangevoerd wordt maar ook van de manier waarop het werd afgezet. Sedimentaire gesteenten die in zee vormen verschillen van gesteenten die in rivieren werden afgezet, maar ook in zee bestaan zeer veel verschillendeafzettingsmilieus naast elkaar. In eenrif ontstaan bijvoorbeeld andere afzettingen dan vlak bij dekust of op deoceaanbodem.
Sediment kan door water zowel getransporteerd worden inoplossing als insuspensie. Grotere sedimentkorrels (klasten) kunnen in een rivier over de bodem rollend verplaatst worden. Bij los materiaal dat getransporteerd wordt zullen door de onderlinge polijstende werking de brokstukkenafgerond raken (abrasie). Andere manieren waarop sedimentair gesteente ontstaat is door hetneerslaan van mineralen (bijvoorbeeldhaliet ofgips) in water of het ter plaatse accumuleren van dode organische resten (men noemt zoiets dan eensedentaat in plaats van sediment).
Sedimentaire gesteenten en sedimenten beslaan het grootste deel van hetaardoppervlak. Er zijn veel verschillende soorten. Vaak zijn sedimentaire gesteentenklastisch, ze bestaan dan uit klasten. Voorbeelden zijn zand en grind, waarbij de klasten duidelijk zichtbaar zijn; of klei ensilt (waarbij de klasten te klein zijn om zonder hulpmiddel te onderscheiden). Wanneer de klasten uitsilicaten (met name kwarts en veldspaat) bestaan, spreekt men van eensiliciclastisch gesteente. Omdat zulke klasten afkomstig zijn van erosie op het land, vormen siliciclastische gesteenten alleen op of in de nabijheid van het land. Hoe groter de klasten, hoe sterker het transportmiddel geweest moet zijn. Grind en zand worden alleen afgezet in snel stromend water of massabewegingen, terwijl voor klei ofkalkslib juist zeer rustig water nodig is.
Een ander soort sedimentaire gesteente iscarbonaatgesteente, waarvankalksteen het bekendste voorbeeld is. Kalksteen kan zowel klastisch zijn (de klasten bestaan dan uit carbonaatgesteente) als kristallijn. In het laatste geval kan het zijn gevormd door hetneerslaan van carbonaten (meestalcalciet) of door de accumulatie van kalkhoudendeskeletjes van dode organismes.
Hetprincipe van oorspronkelijke horizontaliteit houdt in dat alle sedimentaire gesteenten gevormd zijn in horizontale of bijna horizontale lagen. Sedimentaire gesteenten worden daarom gekenmerkt doorplanaire structuren diegelaagdheid oflaminaties genoemd worden. Hoe sterk gelaagdheid ontwikkeld is verschilt echter sterk.
Sedimentair gesteente is het enige type gesteente waarinfossielen voorkomen.
Ziediagenese voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Na afloop van sedimentatie vinden in een gesteente processen plaats, die samen diagenese genoemd worden. Onder invloed vangrondwater en toenemendedruk entemperatuur verandert het sediment van samenstelling en/of raakt hetgelithificeerd ("versteend"). Los sediment wordt omgevormd tot vast sedimentair gesteente.
De meeste sedimenten en sedimentaire gesteenten zijnporeus, ze hebben poriën waar grondwater doorheen kan stromen. Door het neerslaan van mineralen uit het grondwater raken de poriën langzaam gevuld. Bij klastisch gesteente zijn de poriën de ruimtes tussen de klasten, doordat deze ruimtes opgevuld worden raakt het gesteentegeconsolideerd. Een laag zand wordt eenzandsteen, een laag klei eenschalie. Tijdens de diagenese zal het materiaal ook compacter worden. Klasten worden in elkaar gedrukt, organisch materiaal doorontgassingsreacties langzaam omgezet inbruinkool en ten slottesteenkool.[7]
Veel gesteenten zijn voor ze aan het oppervlak kwamen bloot te staan aan verwering en erosie al door andere natuurlijke krachten beïnvloed.Tektonischespanningen in de aardkorst, inwerking van vloeistoffen en hoge temperatuur en druk kunnen vele sporen in gesteente achterlaten. Door de beweging vantektonische platen (platentektoniek) ontstaan spanningen in de aardkorst, met name opplekken waar platen aan elkaar grenzen. Gesteente reageert daarop door tedeformeren, wat betekent dat het van vorm veranderd of breekt.[8]
Schematisch voorbeeld van een metamorfe reactie. Afkortingen: act =actinoliet; chl =chloriet; ep =epidoot; gt =granaat; hbl =hornblende; plag =plagioklaas. Twee mineralen in het gesteente reageren niet mee, dit kunnen bijvoorbeeldkwarts enkaliveldspaat zijn. Na afloop van de reactie is het gesteente duidelijk van uiterlijk veranderd.
Gesteente dat aan de oppervlakte gevormd wordt kan door tektonische daling of begraving onder sedimenten op steeds grotere diepte komen te liggen. Onder de hogetemperatuur endruk op grotere diepte kan een proces datmetamorfose wordt genoemd optreden. Metamorfose houdt in dat de mineralen en textuur van het gesteente veranderen. Doorrekristallisatie groeien nieuwe kristallen over de oude heen, zodat de oorspronkelijke textuur wordt vervangen. Mineralen die onder de hoge druk en temperatuurinstabiel worden, zullen doorscheikundige reacties in andere mineralen omzetten. Een gesteente dat op die manier een nieuwe textuur en mineralogie heeft gekregen wordt een metamorf gesteente genoemd. Hoewel metamorfose plaatsvindt op grote diepte kunnen metamorfe gesteenten aan de oppervlakte komen te liggen doortektonische opheffing.
Voorbeelden van metamorfe gesteenten zijnleisteen, dat uitklei ofschalie vormt, ofmarmer dat uit kalksteen ontstaat. Welk metamorf gesteente gevormd wordt hangt af van de druk en temperatuur en van dekinetiek van de metamorfe reacties tussen de mineralen. Van een gesteente bestaande uit metamorfe mineralen die bij hogere temperatuur en/of druk stabiel zijn wordt gezegd dat het een hogemetamorfe graad heeft. Leisteen is een laaggradig metamorf gesteente.Fylliet heeft een iets hogere graad;schist en ten slottegneis nog hoger. De twee belangrijkste soorten metamorfose zijncontactmetamorfose enregionale metamorfose. Contactmetamorfose houdt in dat gesteente in de buurt van een magmatische intrusie verhit werd. Zulke metamorfose is meestal beperkt tot een klein gebied rondom de intrusie. Regionale metamorfose vindt vooral plaats in gebieden waartektonische platen op elkaar in bewegen en kan over een groot gebied verspreid zijn.[9]
Bij metamorfose onder zeer hoge temperatuur (meer dan 675 °C) kan het gesteente gedeeltelijk beginnen te smelten. Een metamorf gesteente waarin kleine, later weer gestolde smeltlichamen zitten wordt eenmigmatiet genoemd.
Een belangrijke factor is of er water of andere vloeistoffen in het gesteente aanwezig zijn. Vloeistoffen beïnvloeden reacties in gesteente niet alleen direct maar kunnen ook stoffen aanvoeren die aan de reacties deelnemen. Het proces waarbij een gesteente van chemische en mineralogische samenstelling verandert door reacties waarbij vloeistoffen een rol spelen wordtmetasomatisme genoemd (Engels:metasomatism ofalteration). Voorbeelden van op deze manier gevormde gesteenten zijnskarn engreisen.
Wanneer gesteente onder groeiende mechanische spanning komt te staan zal het daarop reageren door tedeformeren. De eenvoudigste manier is doorbrosse deformatie: het gesteente breekt. Dit gebeurt langs vlakken diebreuken genoemd worden en waarlangs de twee zijden langs elkaar bewegen. Breuken worden onderverdeeld inopschuivingen (Engels:thrust fault),zijschuivingen (Engels:strike-slip fault) enafschuivingen (Engels:normal fault) afhankelijk van de richting van de beweging langs het breukvlak. Wanneer errekspanning op een gesteente staat kunnen ook scheuren ontstaan, waarbij de twee zijden van elkaar af bewegen, dit wordendiaklazen (Engels:joints) genoemd.
Hoewel de meeste breuken plaatselijke structuren zijn, komen ook breukzones voor van honderden kilometers lang, waarlangs stukken van de aardkorst vele kilometers zijnverzet. Zulke breukzones zijn vaak duidelijk in het landschap terug te zien. Grotere breuken bestaan vaak uit zones waar het gesteente verbrokkeld is (breukbreccie) of zelfs geheel verpulverd (breukklei).
Een andere manier waarop gesteente kan reageren op spanning is doorductiele of plastische deformatie. Dit betekent dat het gesteente geheel of gedeeltelijk vervormt, op dezelfde manier alsboetseerklei uitgesmeerd kan worden. Gesteenten die op deze manier vervormd zijn wordentektonische gesteenten genoemd. Gesteente deformeert aan het oppervlak niet op ductiele manier, daarvoor zijn hoge druk en temperatuur nodig. Dit is wel het geval in de onderste gedeelten van de aardkorst. Brosse breuken maken daar plaats voorschuifzones, waar de deformatie zich concentreert. Een sterk gedeformeerd gesteentetype uit schuifzones ismyloniet.
Ductiele deformatie vindt echter niet alleen op grote dieptes plaats. Ook in de nabijheid van het aardoppervlak kunnen door langzame rekristallisatie gesteentelagen vervormen zodatplooien ontstaan. Plooien zijn altijd het gevolg vancompressieve spanning. Wanneer er rekspanning op een ductiel deformerend gesteente staat kan een gesteentelaag uitgerekt worden zodatboudins oflenzen ontstaan.
Verschillende vormen vansplijting en hoe ze ontstaan. Een sedimentair gesteente (A) heeft van zichzelf een dominante splijting in de gelaagdheid. Bij begraving en diagenese zal deze splijtingsrichting benadrukt worden (C). Bij zijwaarts gerichte compressiespanning zal een tweede splijtingsrichting ontwikkelen (B), die uiteindelijk dominant kan worden (D).
Gedeformeerde gesteenten hebben vaak één of meerderefoliaties. Een foliatie is een planaire structuur, die zichtbaar kan zijn door een verschil in kleur,competentie of door eensplijtingsrichting. Splijting kan ook het gevolg zijn van de textuur van het gesteente. Ook sedimentaire gelaagdheid kan als een foliatie worden beschouwd.
Mechanische spanning kan rekristallisatie beïnvloeden, omdat nieuwe kristallen gemakkelijker loodrecht op de hoofdspanningsrichting groeien. Wanneer het rekristalliseren onder een bepaalde spanning lang genoeg aanhoudt, zal het gehele gesteente gaan bestaan uit kristallen die in dezelfde richting liggen. Een dergelijke structuur noemt men eenschistociteit en ze komt vooral bij schisten voor. Bepaalde mineralen lenen zich beter voor het ontwikkelen van een schistociteit dan andere. Mica's vormen bijvoorbeeld platte kristallen die van nature een bepaalde oriëntatie hebben, terwijl kwartskristallen in alle richtingen ongeveer gelijke grootte hebben en geen voorkeursoriëntatie kunnen aannemen. Of er een schistociteit in gesteente kan vormen hangt daarom ook af van welke mineralen groeien, wat weer een gevolg is van de chemische samenstelling van het gesteente.
Sinds deprehistorie is en/of wordt gesteente door demens gebruikt als bouwmateriaal of materiaal voor wapens en gebruiksvoorwerpen. Door vondsten vanstenen gebruiksvoorwerpen in Oost-Afrika weet men dat het menselijk gebruik van steen minstens 2,6 miljoen jaar teruggaat, tot de tijd vanHomo habilis.[10] De tijd waarin de mens nog geenmetaal kon bewerken wordt doorarcheologen desteentijd genoemd. Eerst werden gesteenten gebruikt voor de vervaardiging van wapens en werktuigen, later ook voor sieraden. De overgang vanjager-verzamelaars met eennomadisch bestaan naaragrarische gemeenschappen die in vaste nederzettingen leefden zorgde voor een behoefte van steen als bouwmateriaal (natuursteen). De meeste oude beschavingen hebben grote stenen monumenten achtergelaten. Door de geschiedenis heen hebben volkeren steden, wegen, aquaducten enmonumenten van steen gebouwd. Door de groei van de wereldbevolking en de opkomst van nieuwe technieken, industrialisatie en verstedelijking is devraag naar natuursteen alleen maar toegenomen. Ook tegenwoordig neemt die vraag nog toe, met name door de opkomst van groeiende economieën alsChina enIndia.
Gesteente wordt gewonnen door afgraving in zogenaamdegroeves. Bij harde gesteenten moeten blokken worden uitgehakt, bij zacht, ongeconsolideerd gesteente kan het materiaal direct afgegraven worden.
In debouwindustrie wordt zowel gebruikgemaakt vannatuursteen als door de mens geproduceerde materialen alsbaksteen ofbeton. Bepaalde gesteenten zijn geliefder alsbouwsteen dan andere, bijvoorbeeld vanwege als aantrekkelijk ervaren kleurschakeringen of opvallendetextuur. Voorbeelden zijnmarmer,graniet ofporfier. Deze gesteenten worden veel gebruikt in opvallendebouwelementen zoalsvloeren,gevels,trappen,aanrechten,monumenten engrafstenen. Andere minder bont gekleurde gesteenten alsBasalt worden vaker op minder in het oog springende gebruikt. De NederlandseAfsluitdijk is bijvoorbeeld gemaakt van basaltblokken.
In gebieden waar een bepaalde soort gesteente gewonnen wordt zijn met name oudere huizen vaak uit dit type gesteente opgebouwd. Transport van bouwsteen is echter steeds goedkoper geworden zodat zulke regionale verschillen in nieuwe constructies minder opvallend zijn. Voorbeelden van bekende natuursteen zijn deBentheimer zandsteen uitBentheim, basalt uit deEifel of marmer uitCarrara inItalië.
Ziemijnbouw voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Verschillende processen in de aardkorst kunnen ervoor zorgen dat bepaalde waardevollegrondstoffen zich op een bepaalde plek concentreren. Gesteente waarin een bepaalde grondstof in voldoende mate aanwezig is wordterts genoemd. In erts kan de grondstof in pure vorm aanwezig zijn (zoals vaak het geval bijedelmetalen zoalsgoud,zilver ofplatina), of gebonden in zogenaamdeertsmineralen, meestal zijn ditoxiden ofsulfiden.
De concentratie waarbij grondstoffen economisch winbaar worden hangt van de stof af. Hetmetaalkoper wordt bijvoorbeeld winbaar als de concentratie 1% is, dat is 180 maal de gemiddelde concentratie in de aardkorst.Tin is al bij 0,5% economisch winbaar, maar dat is wel 2500 maal de concentratie waarin het gemiddeld in de natuur voorkomt.[11]
Dergelijke hoge concentraties van grondstoffen kunnen ontstaan door verschillende geologische processen. Stollingsgesteente kan een erts zijn wanneer de magma verrijkt was in de betreffende grondstof, wat een gevolg kan zijn vanmagmadifferentiatie. Sedimentair gesteente kan economisch winbare hoeveelheden van grondstoffen bevatten wanneer het bronmateriaal waaruit de klasten bestaan zelf verrijkt was. Een derde mogelijkheid is dat de verrijking plaatsvond door metasomatisme: de stof lost op in hetehydrothermale vloeistoffen die door de aardkorst stromen en slaat op een andere plek neer.[12]
_by_John_Frederick_Herring%2c_Sr..jpg)
