Der Boden im Kreislauf der Gesteine

Die unterschiedlichen Gesteine als mineralische Basis für die Bodenbildung unterliegen ihrerseits verschiedenen Bildungsprozessen. Einen Überblick über den allgemeinen Kreislauf der Lithogenese gibt die folgende Abbildung 6.

Ausgang der Gesteinsbildung ist das flüssige oder teils erkaltetes Magma des Erdmantels, welches eruptiv die an die Erdoberfläche gelangt. Durch Kristallisation der sich abkühlenden Magmas entstehen magmatische Gesteine, die Magmatite wie Granit oder Basalt. Dabei bilden sich primären Minerale wie Silikate, Feldspäte und Glimmer. An der Erdoberfläche laufen unter Einfluss von Luft (Atmosphäre), Wasser (Hydrosphäre) und Organismen (Biosphäre) physikalische und chemische Verwitterungsprozesse ab. Es entstehen neben zerkleinerten Partikeln der primären Gesteine neue sekundäre Minerale wie Tonminerale, Metalloxide sowie gelöste oder neu eingebundene Kationen wie K⁺, Na⁺ und Ca²⁺ als wichtige Bestandteile des Mineralkörpers eines Bodens. Neben dem magmatischen Ausgangsmaterial sind auch biogene Materialien, z.B. Calcit und Dolomit von ehemaligen Korallenriffen an der Gesteinsbildung und somit an der Bodenbildung (Pedogenese) beteiligt.

Durch Erosion und Transport gelangen Verwitterungs- und Bodenmaterial an neue Orte. Der Transport geschieht durch Wasser in Flüssen, durch Gletscher oder durch Wind. Wird das Verwitterungsmaterial über Flüsse ins Meer transportiert und dort abgelagert, wird es durch zunehmenden Druck verfestigt. Durch diese Diagenese entstehen neue Sedimentgesteine, z.B. der Sandstein unter der Untersuchungsfläche „Rumbecker Holz“ oder das Kalkgestein unter der Untersuchungsfläche „Sternhelle“ während des Karbons. Eis und Wind sorgten in geologisch junger Zeit für den Eintrag von stark zerkleinertem primärem Gesteinsmaterial aus Skandinavien an den Nordrand des Sauerlands in Form des Lockersediments Löss als mineralische Basis der Bodenbildung auch im Rumbecker Holz.

Durch geodymische Prozesse im Laufe der Erdgeschichte, etwa bei Absenkungen im Zusammenhang Gebirgsbildungen oder bei Folgen plattentektonischer Verschiebungen, können die Sedimentgesteine wieder in größere Tiefen gelangen und durch hohen Druck bei hohen Temperaturen sehr stark gepresst und umgestaltet werden. Es entstehen harte metamorphe Gesteine wie Quarzit aus Silikat-Sedimenten, Tonschiefer aus Tonstein oder Marmor aus calcithaltigen Sedimenten. Durch Aufschmelzen von metamorphen Gesteinen entsteht in größerer Tiefe des Erdmatels erneut Magma und daraus neues magmatisches Gestein.

Es wird deutlich, dass Böden als bedeutsame Station in den Kreislauf der Gesteine eingebunden sind. „Sie sind einerseits Ergebnis von Gesteinsumwandlungen, anderseits liefern sie Material für die Bildung neuer Gesteine“ (SCHEFFER/SCHACHTSCHNABEL 1998).