Kalksandstein-Konkretionen im Nordharz
- Die Steinkegel an der B6
Zum Lösen der Aufgaben benötigt ihr ein wenig Zitronensaft!
Der vor Ort befindliche angehäufte Steinkegel darf und muss nicht betreten werden! Einzelne Steine könnten sich lösen und euch verletzen.
Einleitung
Wer schon einmal die B6 zwischen Wernigerode und Blankenburg gefahren ist, dem sind vielleicht die beiden Meterhohen Steinkegel an den Abfahrten Heimburg und Blankenburg aufgefallen. Die Steine dafür wurden im Zuge der Straßenbauarbeiten der B6 entdeckt und als Gestaltungselemente zu Kegeln aufgehäuft. Diese Tatsache macht sie natürlich geologisch gesehen noch nicht interessant, aber ihre Entstehung.
Die Entstehung der Steinkugeln
Der geologische Untergrund der Region im Nordharz ist gekennzeichnet durch Sedimentgesteine der Kreidezeit. Diese sind hier exemplarisch aufgeschlossen in Form von herausgewitterten Steinklippen, wie dem EC Königstein bei Westerhausen im Harz. Hier wurden vor ca. 80 Mio. Jahre riesige Mengen an Sandkörnern abgelagert und durch enormen Druck zu festen (Sand-)Steinen verfestigt. Zu dieser Zeit, in der Oberkreide vor mehr als 83 Mio. Jahren, entstanden auch kugelförmige Steine. Besonders an ihnen ist, dass sie nicht aus Sandstein bestehen, wie die Gesteinsschicht, in der sie gefunden wurden, sondern aus Kalksandstein. Diese Tatsache und die besondere, kugelförmige Form lassen auch einen Rückschluss auf ihre Entstehung zu, denn bei den Steinen handelt es sich um sogenannte Konkretionen. Eine Konkretion ist ein unregelmäßiges, häufig auch rundlich gestaltetes Mineral-Aggregat. Hierbei setzen sich an einem Kristallisationsmittelpunkt (z.B. Fremdkörper) weitere Kalkteilchen an und wachsen so immer weiter an. Diese Ansammlung von Teilchen muss zum einen aus einem anderen Material sein als die Sedimente (Gesteine) der Umgebung und zum anderen müssen sie sich in einer wässrigen, zirkulierenden Lösung (Porenwasser) bewegen, um ihre runde bis knollenartig Form zu erlangen. Bei Porenwasser handelt es sich um sehr mineral- / kalkreiche Wässer, die sich in bereits verfestigten Lockermassen (Sedimentgesteine) des Sandsteins befinden. Wenn sich in diesen kalkgesättigten Lösungen organische Reste befinden können sich die Kalkteilchen ansetzen und bilden so eine Kruste um das Objekt. Die Ausfällung wird durch pH-Unterschiede um die organischen Reste ausgelöst. Das ausgefällte Mineral unterscheidet sich gewöhnlich vom Mineralbestand der unmittelbaren Umgebung. Konkretionen wachsen so von innen nach außen. Je nach Dauer des Vorgangs und Menge des kalkhaltigen Porenwassers und Größe der Pore im umliegenden Gestein können sich Formen von wenigen Millimetern bis zu 2 Metern bilden. Mit der Zeit sintern (versteinern) diese Formen aus und werden dadurch nicht nur fest wie Stein, sondern sind sogar verwitterungsbeständiger als die sie umgebenden Sandsteine. Diese zerfallen mit der Zeit wieder zu Sandkörnern und werden abgetragen. Dies lässt sich sehr schön an den „Sandsteinhöhlen im Heers“ erkunden. Die Kalksandsteine sind komprimierter und fester und können deshalb heute noch im Erdreich entdeckt werden.
Begebt euch an die angegebenen Koordinaten, beantwortet anhand eurer Beobachtungen die folgenden Fragen und schickt uns hierdie Antworten.
Ihr dürft gleich loggen, wenn es Probleme gibt dann melden wir uns.
Schön wäre es, wenn ihr ein Foto mit hochladen würdet, dies ist zum Loggen des Caches aber nicht zwingend erforderlich.
Fragen:
1.Welche durchschnittliche Größe haben die vor euch befindlichen Gesteine?
2.Nenne zwei Faktoren, die das Wachstum der Konkretionen begrenzt haben könnten?
Überprüft nun, ob es sich bei den Konkretionen um Kalkstein handelt!
An den „Sandsteinhöhlen im Heers“ lassen sich einzelnen Mineralkörner von Sand finden, welche zwischen 1 -2mm Groß sind.
3.Könnt ihr hier mit bloßen Augen Körner erkennen und haben diese annähernd dieselbe Größe wie oben beschrieben?
Gebt nun wenige Tropfen Zitronensaft auf eine Konkretion!
4.Was geschieht? Beschreibt uns eure Feststellungen!
5.Was lässt sich durch eure Beobachtungen für ein Rückschluss auf den Kalkgehalt der Konkretion ziehen?
(Je stärker die Reaktion ist, umso höher ist der Kalkanteil.)
Quellen / Bilder / weitergehende Informationen:
Murawski / Meyer: Geologisches Wörterbuch
Unterstützung von GeoawareDE10
http://de.wikipedia.org/wiki/Konkretion
http://www.harzregion.de/de/landmarken.html
Happy Hunting wünschen
