Dornsteine - "Gradierwerk Oelsnitz" EarthCache

Das Oelsnitzer Gradierwerk ist 42m lang und 10m hoch.

Das Umfeld der Gradierfläche beträgt ca. 700 m².

Im ehemaligen Lugau-Oelsnitzer Steinkohlerevier wurde 130 Jahre lang Steinkohlebergbau betrieben.

Unter der Stadt entstand ein Hohlraum, der sich stetig mit Wasser füllt. Dieses Wasser ist salzhaltiges, thermales Wasser (Sole).

Solequellen sind natürliche Wasserquellen, die einen Mindestsalzgehalt von 10 g/l aufweisen.

Dabei handelt es sich um Grundwasser mit einem hohen Anteil an Natrium- und Chloridionen.

Die Anreicherung mit diesen Ionen erfolgt oft innerhalb von Salinarfolgen beim Kontakt des Grundwassers mit dem darin enthaltenen Steinsalz. Weil Steinsalz sehr leicht wasserlöslich ist, kann es vom Grundwasser leicht abgelaugt werden.

Durch das Herabrieseln der Sole über die Bedornung (Schwarzdornreisig) des Gradierwerks zerstäubt die wässrige Lösung, Wasser verdunstet und feine Salzpartikel werden freigesetzt.

Als Nebeneffekt entsteht beim Gradieren entsteht ein Nebenprodukt, das Dornstein genannt wird.

Wie entsteht Dornstein?

Dornstein entsteht aus den Verunreinigungen der herabrieselnden Sole, welche sich als Ablagerung Schicht um Schicht auf dem Schwarzdornreisig aufbauen.

Es ergibt sich hier eine Wechselwirkung. Die Sole wird bei jedem Durchlauf durch das Dornreisig konzentrierter im Salzgehalt und verliert im Nebeneffekt gleichzeitig durch eine quasi Filterwirkung immer mehr von den enthaltenen Verunreinigungen.

Diese sogenannten Ausfällungen lassen um die Reisigäste ein mehr oder weniger kompaktes Steingebilde, den Dornstein, entstehen.

Die Verdunstungswirkung geht dabei langsam gegen Null.

Woraus bestehen diese Ablagerungen?

Je nach den geologischen Gegebenheiten vor Ort, können die Ausfällungen der Sole, also der sich langsam aber stetig aufbauende Dornstein, Spurenelemente enthalten:

Bromide, Calcium, Cloride, Eisen, Gips, Kalium, Kalk, Magnesium, Mangan und Sulfate

Je nachdem wie hoch der Anteil der enthaltenen Spurenelemente ist, ergibt sich eine unterschiedliche Färbung des Dornsteins.

Mangan und Eisen bewirken eine leicht orange-rote bis bräunliche Färbung.

Calcium und Gips führen zu einer weiß- grauen Färbung.

Vergleichbarer geologischer Vorgang-

"Versinterung" - Tropfsteine

Niederschlag nimmt aus der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid auf, versickert im Boden und nimmt dort organische Säuren auf.

Dadurch kann aus dem Kalkstein Calciumcarbonat (Kalk) im Wasser gelöst werden.

Dieser gelöste Kalk verbindet sich mit dem Kohlenstoffdioxid zu Calciumhydrogencarbonat, welches gut wasserlöslich ist.

Beim Erreichen einer Höhlendecke tropft diese Lösung durch vorhandene Felsspalten.

Beim nun erfolgenden Zutritt von Luft entweicht das Kohlenstoffdioxid, das Calciumhydrogencarbonat wandelt sich wieder in das schwer wasserlösliche Calciumcarbonat (Kalk) um.

Das Wasser verdunstet, übrig bleibt Kalk, welcher im Laufe von Jahrtausenden die Tropfsteine bildet.

Beim Gradieren kommt es zum gleichen chemischen Prozess, der zeitlich gerafft stattfindet.

Nun zu den Aufgaben des Earthcaches:

1. Welchen Salzgehalt hat die Sole?

Bedeutet dies viel oder wenig Verunreinigungen?

2. Welche Farbe hat der Dornstein? Worauf kann man deshalb schließen?

3. Berühre den Dornstein und reibe ihn zwischen den Fingern.

Beschreibe was geschieht.

4. Freiwilliges Experiment (keine Logbedingung) für zu Hause um die Entstehung von Salzkristallen hautnah zu erleben:

Sende deine Antworten einfach an uns über das Messagecenter.

Wir melden uns, falls etwas falsch ist.

Viel Spass mit dem Salz, wünscht euch Jaks19.

PS: über ein Foto von euch am Gradierwerk würden wir uns sehr freuen.

Dafür braucht man:

zwei große Gläser + kochendes Wasser + Salz + Wolle oder Pfeifenreiniger + Bleistift

Zuerst füllt ihr kochend heißes Wasser in eins der beiden Gläser.

Dann gibt man das Salz hinein: Löffel für Löffel, und immer schön umrühren, damit sich das Salz im Wasser auflöst!

Irgendwann kann das Wasser kein Salz mehr aufnehmen.

Es fängt an, sich unten im Glas abzusetzen.

Man sagt, das Wasser ist gesättigt.

Zeit, zum umgießen!

Dafür nehmt ihr das andere Glas und gießt das Salzwasser hinein.

Aber vorsichtig! Nicht den Salz-Bodensatz mit umfüllen.

Der soll beim umgießen zurückbleiben.

In das Glas mit dem Salzwasser hängt man jetzt einen Wollfaden oder Pfeifenreiniger.

Den kann man jeweils an einem Bleistift befestigen und diesen über das Glas legen, so dass der Faden oder der Pfeifenreiniger ins Wasser hängt.

Dann stellt man das Ganze an ein ruhiges, sonniges Plätzchen, am besten eine Fensterbank.

Und jetzt heißt es warten. Richtig lange warten.

Bis schöne große Kristalle gewachsen sind, dauert es schon mal ein paar Tage.

Während dieser Zeit darf das Glas und seinen Inhalt nicht bewegt werden.

Kristalle brauchen viel Ruhe und Zeit zum Wachsen.

Nun noch ein Foto schießen und eurem Log hinzufügen. Fertig!

Quellen: wikipedia und Geo-Lexikon