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Gesteine

Gesteine sind natürliche Festkörper, die aus Mineralien oder Mineraloiden bestehen und den äusseren Teil der Erde bilden. Typische Beispiele aus der Schweiz sind Kalkstein, Granit, Dolomit, Gneis, Sandstein, Schiefer und Konglomerat. Sie haben einen magmatischen, metamorphen oder sedimentären Ursprung. Gesteine spielen in der Pharmazie eine wichtige Rolle als Rohstoffe für die Herstellung vieler anorganischer Hilfsstoffe und Wirkstoffe.

synonym: Rocks

Produkte

Gesteine werden von Menschen und ihren Vorläufern der Gattung Homo schon seit jeher für verschiedenste Zwecke verwendet, zum Beispiel als Baumaterial, für Werkzeuge, Gebrauchsgegenstände, Waffen, für die Jagd, religiöse Zwecke, für Kunst, als Amulette, Schmuck oder als Arzneimittel. Dazu werden sie heute auch künstlich hergestellt, insbesondere als Beton, der faszinierenderweise in fast beliebige Formen gebracht werden kann.

Gesteine am Vorderrhein in Disentis. Aufgrund der Erosion durch das Wasser liegen sie frei. Zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Gesteine als Baumaterial einer alten Kirche. Zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Struktur und Eigenschaften

Gesteine sind natürlich vorkommende und geologisch entstandene Festkörper, die aus Mineralien oder Mineraloiden aufgebaut sind. Sie bilden die Lithosphäre und die Erdkruste, also den äusseren Teil der Erde.

Gesteine werden in drei wichtige Kategorien eingeteilt:

Magmatische Gesteine (Magmatite), die aus Gesteinsschmelzen (Magma) hervorgehen, z.B. Basalt, Bimsstein und Granit. Dies kann an der Oberfläche oder unter der Erde stattfinden. Wir sprechen von Vulkaniten (Ergussgesteinen) und Plutoniten (Tiefengesteinen).
Metamorphe Gesteine (Metamorphite), welche durch Umwandlung unter einem hohem Druck und bei einer hohen Temperatur entstehen. Dazu gehören zum Beispiel Marmor aus Kalkstein, Quarzit aus Quarz sowie Gneis.
Sedimentgesteine (Sedimente), welche durch Ablagerung oder bei einer Verdunstung entstehen, z.B. aus Steinfragmenten der Erosion und der Verwitterung, aus Sand, Ton, Salz und Lebewesen. Dazu gehören Sandstein, Kalkstein, Gips und Steinsalz. Die Sedimentation findet oft in einem Meer oder Gewässer und schichtenweise statt.

Eine weitere Kategorie sind die Meteoriten, die allerdings im Verhältnis zu den anderen Arten sehr selten sind.

Die Gesteine, die uns heute in der Natur begegnen, stammen also beispielsweise von vergangenen Vulkanausbrüchen, aus der Tiefe der Erdkruste und aus Ablagerungen längst verdunsteter Meere und Küsten. Sie wurden von Wasser, Wind, Hitze und Eis verwittert, erodiert, wurden übereinander- und untereinandergeschoben, von Gletschern abgeschliffen und zu neuen Schichten gepresst.

Typische Beispiele von Gesteinen in der Schweiz sind:

Kalkstein, z.B. im Jura
Gneis in den Alpen
Granit in den Alpen
Sandstein, z.B. im Kanton Bern
Nagelfluh / Konglomerat, z.B. Rigi, Goldau, im Mittelland (Molasse)
Mergel im Mittelland
Schiefer, z.B. im Kanton Graubünden (Bündnerschiefer)
Dolomit, z.B. hinter dem Lukmanierpass
Quarzit, z.B. Valser Naturstein

Weitere Beispiele sind Basalt, Bimsstein, Kreide, Tonstein und Serpentinit.

Die Mehrheit der Gesteine der Erdkruste enthält Silikate, bei welchen ein zentrales Siliciumatom von vier Sauerstoffatomen umgeben sind (Tetraeder). Am wichtigsten sind die Feldspäte. Von den zahlreichen bekannten Mineralen sind an der Gesteinsbildung nur etwa 30 beteiligt.

Um zu beurteilen, aus welchen Mineralien Gesteine aufgebaut sind, müssen sie häufig mit einem Geologenhammer zerteilt werden. Denn das Äussere ist oft verwittert und gibt wenig Aufschluss über die Zusammensetzung.

Gestein mit Eisenoxid, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Speckstein mit Talk (Mompé Medel bei Disentis, Steinbruch Ragisch), zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Gneis mit Flechten in Fontanivas, ein metamorphes Gestein. Zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Gneis in Fontanivas, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Schiefer bei Caschlatsch (Disentis), ein Sedimentgestein, zum Vergrössern anklicken. Fotos © PharmaWiki

Sandstein aus dem Val Medel, ein Sedimentgestein. Die Sandkörner sind erkennbar und lösen sich relativ leicht vom Gestein. Zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Metamorphes Gestein im Val Medel, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Im Gestein ist weisser Glimmer (Muskovit) als glänzende und übereinandergeschichtete Blättchen erkennbar, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Granit mit Feldspat, Quarz und Dunkelglimmer (Biotit), ein langsam abgekühltes magmatisches Gestein und ein Plutonit, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Feinkies in der Rheinschlucht, zum Vergrössern anklicken. Foto © PharmaWiki

Weshalb sind Gesteine fest und was hält sie im Inneren zusammen? Es sind die Wechselwirkungen zwischen den Ionen und Elementen, z.B. ionische Wechselwirkungen, Komplexbildungen, die metallische Bindung und kovalente Bindungen.

Anwendungsgebiete

Gesteine sind wichtige Rohstoffe, welche auch für die Herstellung von Arzneimitteln verwendet werden. So stammen beispielsweise die Eisenoxide, welche als Pigmente für die Färbung vieler Tabletten eingesetzt werden, von den Gesteinen. Weitere Beispiele sind Calciumcarbonat für die Calciumsupplementierung oder Fluorit für die Gewinnung der Flusssäure und von Fluoriden. Die Kieselgur wird unter anderem für die Haut, die Haare und die Nägel eingenommen.

Einige Gesteine werden auch direkt verwendet, zum Beispiel Bimsstein für die Entfernung von Hornhaut.

Der tiefere Grund liegt darin, dass der menschliche Körper aus den Elementen besteht und hervorgegangen ist, welche in den Gesteinen vorkommen. Interessanterweise spielt dabei das Silicium, welches im Gestein sehr häufig ist, eine untergeordnete Rolle.

Aus Gesteinen werden auch die Metalle gewonnen. Die Heilerde, die unter anderem bei Verdauungsstörungen und äusserlich angewandt wird, kann aus pulverisierten Gesteinen bestehen.

siehe auch

Mineralien, Rohstoffe, Heilerde, Hilfsstoffe

Literatur

Fachliteratur
Lehrbücher der Mineralogie und Geologie
Bundesamt für Landestopografie (Swisstopo)

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.