Organogene Gesteine

Organogene Kalksteine

Zu den organogenen Gesteinen zählen Verwitterungsneubildungen, die aus Hartteilen von vorwiegend Meereslebewesen entstehen . Als Ausgangsmaterial steht Kalk wiederum an erster Stelle. Gelöste Karbonat- und Silikationen werden von Organismen aus dem Wasser aufgenommen und als Stoffwechselprodukt in Form von kristallinem Kalk als Schale oder Skelett ausgeschieden. Wichtigste Gesteinsbildner sind hierbei riffbewohnende Tiere wie Korallen, Muschelkrebse, Schwämme und Moostierchen aber auch Kalkalgen. Nach dem Absterben eines Tieres im Riff werden dessen kalkige Überreste meist sofort wieder besiedelt. So werden im Laufe der Zeit mächtige, etagenartige Riffstrukturen aufgebaut. Fossile Riffkalke erreichten Mächtigkeiten bis zu 2000m. Die Gehäuse und Skelette auch frei beweglicher Tiere häufen sich am Meeresgrund an oder werden durch Meeresströmungen zusammen geschwemmt und durch den Druck weiterer Sedimentlagen im Laufe der Zeit verfestigt. Auf diese Weise bildet sich z.B. aus Muschelschalen Muschelkalk und aus den Skeletten verschiedener Stachelhäuter entstehen sogenannte Crinoidenkalke. Die Seesterne, Seeigel, Seegurken und die fast ausgestorbenen Seelilien gehören diesem Tierstamm an. Daneben gibt es eine Vielzahl einzelliger, planktonischer Mikroorganismen, wie Kammerlinge (Foraminiferen), Haptomonadinen und andere einzellige Flagellaten, die Gesteine aus ihren kalkigen Gehäusen aufbauen. Die berühmten Kreidefelsen auf Rügen beispielsweise bestehen aus den Gehäuseresten von abermillionen dieser fossilen Einzeller.

Organogene silikatische Gesteine
Einige planktonische Organismen bauen Gehäuse oder Skelette aus Kieselsäure. Abgestorbene Kieselalgen (Diatomeen) können beachtliche Schlammschichten auch im Süßwasser anhäufen. Der als Heilerde verwendete Kieselgur, Kieselerde oder auch Diatomeenerde genannt, besteht fast ausschließlich aus Skeletten dieser fossilen pflanzlichen Einzeller. Radiolarit ist ein Gestein in dem die fossilen, silikatischen Gehäuse von einzelligen Strahlentierchen (Radiolarien) unter dem Mikroskop noch zu erkennen sind. Meist aber sind deren Reste nur noch als amorphe Hornstein- oder auch Feuersteinknollen oft in Kalksteinsedimenten überliefert. Auch die Kieselsäure von Kieselschwämmen, oder auch Glasschwämme genannt, spielen dabei eine Rolle.

Kohlegesteine

Bekanntlich sind alle Lebensformen der Erde vorwiegend aus Kohlenstoff aufgebaut. Der Kohlenstoff der allermeisten Kohlegesteine stammt von unter sauerstoffarmen Verhältnissen abgelagerten Resten von Tieren und Pflanzen. Daher rührt auch die Bezeichnung fossiler Brennstoff. Pflanzenkohlen, wie Braunkohle und Steinkohle bestehen aus pflanzlichen Resten. Bitumenkohle dagegen aus dem Kohlenstoff von tierischen Fetten und Eiweißen.

Die organischen Bestandteile der Lebewesen werden von Mikroorganismen zersetzt. Dabei entstehen Ketten von Kohlenstoffatomen, die mit Wasserstoffatomen gesättigt sind, die Kohlenwasserstoffe. Sehr kurze Ketten sind leicht flüchtig und trennen sich als Erdgas von den längeren Kohlenwasserstoffketten ab. Zurückbleibende lange Ketten mit allerlei enthaltenen „Verunreinigungen“ liegen als Erdöl vor. Durch den komplizierten, druckabhängigen, chemischen Vorgang der Inkohlung wird die organische Substanz allmählich zusammen mit den Stoffen der „Verunreinigungen“ zu mineralischem, d.h. kristallinem Kohlenstoff. In erdoberflächennaher, unter geringen Druckverhältnissen entstandener Braunkohle sind die Kohlenstoffatome in amorpher Weise, also nicht kristallin zusammengefügt.

Steinkohle dagegen entsteht in tieferen Erdschichten unter dem Druck darüber liegender Sedimente. Ihr Kohlenstoffgehalt liegt bei über 80% und sie besitzt höhere kristalline Kohlenstoffanteile.

Der Prozess der Inkohlung führt letztendlich über Anthrazit (über 90% Kohlenstoffanteil) zu Graphit, einer Form reinen, kristallin aufgebauten und damit mineralischen Kohlenstoffs.

Das Kristallgitter des Diamant dagegen, das ebenfalls aus reinem Kohlenstoff besteht, bildet sich unter sehr hohem Druck in magmatischem Gestein, sog. Kimberlit, wegen seines Vorkommen bei Kimberly in Südafrika.