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Verwitterung der Burgwand Nideggen EarthCache

Hidden : 11/14/2015
Difficulty:
3 out of 5
Terrain:
1.5 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


Definition

Unter Verwitterung versteht man die Einwirkung der Atmosphäre auf die Lithosphäre insbesondere durch Sonne, Wind, Niederschlag, anorganische und organische Stoffe sowie Partikel. Der Verwitterungsprozeß bewirkt eine Veränderung des Gesteinsgefüges (Auflockerung des Kornverbandes) und der Bestandteile bis zur völligen Zersetzung des Gesteins. Die Verwitterungsgeschwindigkeit ist abhängig von den mineralogischen und physikalischen Eigenschaften des Steins sowie vom Klima.

Welche Arten der Verwitterung kennen wir?

1.) Physikalische Verwitterung

Hierbei handelt es sich um eine rein mechanische Zerstörung des Gesteins:

- Bei der Windverwitterung entsteht eine Verstärkung der Schleifwirkung durch vorhandene lose Partikel
- Im Bereich Frostverwitterung kommt es zu einer Gefügeschädigung, Absandung und Abblättern im Oberflächenbereich.bei häufigem Frost-/Tauwechsel, da sich Wasser beim Übergang vom flüssigen in den festen Zustand um 9% ausdehnt.
- Bei der Salzsprengung kommt es zu einem Aufbau von Hydratationsdruck und Kristallisationsdruck bei Salzbildung im Porenraum, da Wasseranlagerung mit Volumenvergrößerung verbunden ist.
- Im Zuge der Temperaturverwitterung kommt es zu einem Wechsel von Sonneneinstrahlung und Schatten, sowie den täglichen Temperaturschwankungen. Diese Faktoren führen aufgrund der verschiedenen thermischen Ausdehnungen von Quarz und Nebenmineralkomponenten zu Spannungen im Gesteinsgefüge bis zu einer Zerrüttung des Korngefüges.

2.) Chemische Verwitterung

Bei der chemischen Verwitterung werden Gesteinsbestandteilen stofflich umgesetzt. Unter Mithilfe von Reaktionspartnern in Porenwasser oder Atmosphäre kommt es durch Druckausbildung bzw. teilweises Lösen von Mineralkomponenten zu einer Zerstörung des Gesteinsgefüges:

- Die Hydrolyse oder auch dieHydratation bewirken eine Reaktion der Gesteinsbestandteile mit Porenwasser. Beeinflusst wird die Verwitterungsgeschwindigkeit von der chemischen Resistenz der Nebenminerale, Sandsteingefüge, Lösungspartner und dem pH-Wert des Wassers. Durch diese Initiatoren beginnt eine Salzbildung mit Aufbau von Kristallisations- und Hydratationsdrucken nach dem Verdunsten des Wassers oder Übersättigung der Lösung. Die Auskristallisation im Oberflächenbereich führt zu einem partiellem Verschluss der Porenräume und zur Bildung von Krusten. Die Änderung der hygrischen und thermischen Verhältnisse an der Gesteinsoberfläche initiieren die physikalischer Verwitterung.
- Während der Oxidationsverwitterung oxidieren Mineralien wie z.B. Eisen und Mangan oder Schwefel mit dem Sauerstoff in der Außenluft oder mit im Wasser gelöstem Sauerstoff. Sie werden in leicht lösliche Form überführt und nehmen im Porenwasser an Verwitterungsprozessen teil.

3.)Biologische Verwitterung

Bei der biologischen Verwitterung verursachen Mikroorganismen durch verschiedene Umsetzungsprozesse Schädigungen am Gestein.

 

- Photolithoautotrophe Mikroorganismen, wie z.B. Algen, Cyanobakterien erhalten ihre Nährstoff- und Wachstumsquellen vom Sonnenlicht, durch anorganische Wasserstoffdonatoren oder dem Kohlendioxid der Luft. Sie schädigen das Gestein vorwiegend mechanisch. Zu erkennen ist eine Ausbildung biogener Schleime und eine farbliche Veränderung der Gesteinsoberfläche.

- Zu den Chemolithoautotrophen Bakterien gehören nitrifizierende Bakterien. Sie scheiden Salpetersäure aus und Thiobacillus-Bakterien, die Schwefelverbindungen oxidieren scheiden Schwefelsäure aus. Ihre Stoffwechselprodukte sind anorganische Säuren, die den Sandstein schädigen, indem Nebenmineralkomponenten aufgelöst werden.
- Chemoorganotrophe Bakterien und Pilze beziehen ihre von Schutzanstrichen, Steinkonservierungsmitteln und Ablagerungen organischer Luftverunreinigungen. Ihre Stoffwechselprodukte sind vor allem organische Säuren, die durch Komplexbildung besonders zerstörend auf Nebenminerale des Sandsteins wirken.
- Flechten sind eine Lebensgemeinschaft von Algen und Pilzen. Der Pilz bezieht von der Alge die organischen, aus Kohlendioxid-Fixierung gewonnenen Nährstoffe, umgekehrt versorgt der Pilz die Alge mit Mineralien und schützt diese vor Austrocknung. Sie bilden Oxalsäure und anderen Säuren durch die Flechten. Daraus resultiert eine mechanische Belastung des Gefüges durch Wachstumsdruck der Pilzhyphen.

 

4.) Spezielle Verwitterungserscheinungen

 

Diese werden hier nicht weiter behandelt, da sie hier in der Eifel nicht vorkommen und sind daher nur der Vollständigkeit wegen erwähnt.

 

-Wollsackverwitterung

-Vergrusung

-Alveolarverwitterung

 

 

Was hat das mit den Sandsteinfelsen der Burgwand zu tun?

 

Eigentlich nichts? - Doch!!!


An diesen Felsen wird teilweise noch geklettert. Wer hier schon einmal geklettert ist, der kennt auch die sogenannten „Sanduhren“, um eine Bandschlinge zur Sicherung einzubringen. Beim Klettern werden auch teilweise scheinbar feste „Wabenmuster“ als Griff benutzt. Allerdings kann das zu gefährlichen Griffausbrüchen führen, da sie erst durch Verwitterung entstehen und nicht sehr fest. Oftmals ist hier Kieselsäure mit im Spiel. Begünstigt wird dieser Vorgang in der heutigen Zeit auch durch den sauren Regen. Schwefeldioxid wird durch weitere Oxidation und Wasseraufnahme schließlich zu Schwefelsäure umgesetzt. Die Säure löst tonige und kalkhaltige Bindemittel des Sandsteins. Es entstehen verschiedene Salze. Diese Stoffe sind im Grundwasser gelöst und werden vom Wasser durch den porösen Sandstein transportiert.

Sanduhren

Sanduhren entstehen, wenn sich zwei sehr nahe bei einander liegende Felsöffnungen durch Erosion vergrößern. Grafik
Dabei kommt es zu einer Verbindung der hinteren Bereiche der Löcher, wo der Sandstein weicher ist. Im Vordergrund bleibt dann im festeren Sandstein eine Felssäule stehen, die wie eine Sanduhr aussieht. An der Sandsteinoberfläche sind in Reihen angeordnete Öffnungen verschiedener Größe zu finden. Diese entstanden nach Zerstörung der Felsoberfläche und Erosion des weniger widerstandsfähigen Felsinneren. Die Löcher bilden sich oft über wasserstauenden Tonschichten. Hieraus erklärt sich auch ihre horizontale Anordnung.

 

Wabenverwitterung


Die Wabenverwitterung im Sandstein ist keine seltene Erscheinung. Sie entsteht vorwiegend durch chemische Einwirkungen und nicht, wie man früher annahm, durch Winderosion. Grafik
Das versickernde Wasser transportiert die Säure mit durch das Gestein. Besonders wenn es auf eine tonige Zwischenlage trifft und nicht weiter nach unten dringt, bewegt es sich waagerecht durch das eher lockere Sandgestein. Dort wo es aus dem Fels tritt beginnt auch die chemische Reaktion, die diese Verwitterungsform hervorbringt. Das Wasser kann verdunsten. An der Gesteinsoberfläche werden Salze ausgeschieden, dabei bilden sich kleine Kristalle, die den Sandstein sprengen und somit die Verwitterung beschleunigen. Gleichzeitig kommt es unter dem Einfluss von Kieselsäure zu einer Verfestigung des Felsens. Im Laufe Zeit bilden sich höhlenartige Gebilde. Das typische Wabenmuster entsteht. Diese Vorgänge beobachten wir meist an Steilwänden oder Überhängen. Sind die Waben von dunkler Farbe und der Boden ist nicht mit hellem, losem Sand bedeckt, so ist die Verwitterung zur Ruhe gekommen. Findet man helle Stellen, so ist die chemische Verwitterung immer noch im Gange.

 

Um diesen Cache zu loggen, begib dich zu dieser Location und beantworte nachfolgende Fragen. Anschließend postet zu eurem Log bitte noch ein Foto von euch an der Location. Wenn ihr selbst nicht auf dem Foto erscheinen wollt, reicht natürlich auch ein persönlicher Gegenstand auf dem Foto als Beweis eurer Anwesenheit. (Laut Earthcache Guidelines ist die Forderung eines Fotobeweises seit Juni 2019 wieder erlaubt.)


 

1.) WP1: Welche Verwitterungsform können wir hier entdecken ?

2.) WP1: Ist die Verwitterung hier noch im Gange, oder hat sie bereits aufgehört? Begründe mit kurzen Worten deine Ansicht.

3.) WP2: Um welche Verwitterungsform handelt es sich hier?

4.) WP2: Schaut sie einmal genau an und findet anhand des Listings heraus, um welche Verwitterungsart es sich hier handelt. Begründet eure Antwort.

Danach könnt Ihr sofort loggen. Wenn irgendetwas nicht in Ordnung sein sollte, melden wir uns.

 

Quellenverzeichnis:

-baufachinformation.de

-wikipedia

-Bilder eigen

 

Additional Hints (No hints available.)