Calcit-Gänge im Wellenkalk
Im germanischen Mitteltrias waren weite Teile des Germanischen Beckens von einem flachen Meer überflutet. In dieser Zeit – genannt unterer Muschelkalk - sind die Ablagerungen entstanden, die sich hier vor Ort untersuchen lassen. Diese (oder auch nur Teile davon) werden in der älteren und/oder populärwissenschaftlichen Literatur auch als „Wellenkalk“ bezeichnet.
Unter der sich hier zeigenden Formation liegt die Röt-Formation des Oberen Buntsandsteins die im aktiv bewirtschafteten Steinbruch bei Wehrstedt zu sehen ist.
Der sich hier zeigende Aufschluss ist ein recht typischer massiver und feingebankter Kalkstein (mittlerer Wellenkalk – Oolithbank – unterer Wellenkalk) und hat als schöne Besonderheit gut ausgeprägte kristalline Gänge.
Durch tektonische Bewegungen entstanden im Laufe der Zeit Klüfte, Risse und Spalten in den Gesteinsschichten. Möglicherweise löste sich Material in einer hydrothermalen Lösung direkt aus dem benachbartem Gestein und kristallisierte beim Austritt und Abkühlung der Lösung in diesen Spalten und Rissen aus. Hydrothermal bedeutet, dass es sich um eine wässrige Lösung handelte, die trotz hoher Temperaturen aufgrund hohen Drucks nicht bei Erreichen der bekannten Siedetemperatur von 100-Grad Celsius in den gasförmigen Zustand überging.
Auf diese Weise wurden die Risse entweder komplett wieder geschlossen oder es sind kleine Hohlräume geblieben, in denen sich die Kristalle an den Wänden abgelagert haben. Man kann dies also als eine „natürliche Reparatur der Gesteinsschichten“ betrachten.
Wie lässt sich nun bestimmen, um welche Art von Kristallen es sich handelt ?
Im praktischen Versuch vor Ort können die Kristalle mit dem Messer geritzt werden, mit dem Fingernagel war dies nicht möglich.
Somit scheidet Quarz (chemische Formel = SiO2) als wesentlich härteres Mineral aus, Gips (chemische Formel CaSO4 * 2 H2O) hingegen lässt sich bereits mit dem Fingernagel ritzen. Somit verbleibt Calcit (chemische Formel = Ca[CO3]) – was auch dadurch untermauert wird, dass die umliegenden Schichten aus Kalk bestehen und somit die gleichen chemischen Bestandteile haben.
Calcit ist entweder farblos oder von milchigweißer bis grauer, durch Verunreinigungen auch gelber, rosa, roter, blauer, grüner, brauner oder schwarzer Farbe. Hier im Steinbruch kommt es in milchig weißer und rosa Farbe vor.
Calcit kann sowohl massiv als auch körnig, faserig oder in Kristallen auftreten und zeigt in letzterem Falle den höchsten Formenreichtum aller Minerale. Es ist als Gesteinsbildendes Mineral eines der häufigsten Minerale der Erdkruste und wird häufig in Sedimentgesteinen wie Kalkstein vorgefunden. Es tritt allein oder vergesellschaftet mit anderen Mineralen in Gängen auf. Ein Gang ist die Füllung einer Spalte innerhalb eines Gesteinskörpers. In Mineralgängen – wie hier zu sehen - haben sich Minerale aus wässrigen Lösungen auskristallisiert.
Gänge schneiden die Erdoberfläche, die Sohle eines Grubenbaues oder eine gedachte horizontale Ebene in einer Linie oder linienhaften Spur. Der Winkel zwischen der Nordrichtung und dieser Linie heißt Streichen. Die Neigung des Gangs gegen die Horizontale, senkrecht zum Streichen, wird als Fallen bezeichnet. In der Regel wird das Streichen und Fallen mit dem Geologenkompass bestimmt und in Grad angegeben. Durch die Angabe des Streich- und Fallwinkels ist ein Gang eindeutig räumlich orientiert, wie man anhand der nachfolgenden Skizze gut sehen kann.
Im historischen Erzbergbau hat man die Gänge nach ihrer Streichrichtung benannt und hierfür in 4 Gruppen eingeteilt:
• Stehende Gänge streichen von 0–45°, zwischen Nord und Nordost,
• Morgengänge von 45–90°, zwischen Nordost und Ost,
• Spatgänge, von 90–135°, zwischen Ost und Südost und
• Flache Gänge von 135–180°, zwischen Südost und Süd.
Nach ihrem Einfallen werden die Gänge in:
• schwebende (0–15°),
• flach fallende (15–45°),
• tonnlägige (45–75°) und
• steil oder senkrecht (75–90°) fallende Gänge eingeteilt.
Zur Logfreigabe beantworte bitte die folgenden Fragen/Aufgaben:
1. Wiederhole vor Ort den Versuch der Härtebestimmung der Mineralien mit Messer und Fingernagel und beschreibe das Ergebnis (optional stelle ein Foto davon im Log ein).
2. Das vorhandene Gestein lässt sich relativ leicht brechen – beschreibe das Bruchverhalten und versuche dies zu begründen.
3. Bestimme vor Ort mittels z. Bsp. Kompass, Zollstock, Lot, Wasserwaage, dem GPS oder Winkelmesser wie die (gesamte) Gesteinsformation der Lage nach einzuordnen ist (z.Bsp.: Spatgang - flach fallend in östlicher Richtung). Die Ermittlung nimm bitte an dieser Stelle vor (s. Foto – roter Pfeil):
4. Beschreibe mit eigenen Worten die Oberflächenbeschaffenheit der Kalkschichten und der Calcitgänge.
5. Ein Logfoto ist zwar nicht Voraussetzung – wäre aber schön.
Vielen Dank u.a. an Wikipedia, das LBEG Geozentrum Hannover und den angehende Paläontologen von der FU Berlin.