Verwitterung und Schichtung des Buntsandstein EarthCache
Verwitterung und Schichtung des Buntsandstein
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(other)
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Ihr findet hier KEINE Infotafel, ihr braucht aber auch nicht im Internet recherchieren - alles zur Beantwortung der Fragen zu diesem EC Notwendige findet ihr vor Ort und / oder im Listing !
Warum muß ausgerechnet hier noch ein EC her, obwohl sich doch schon zwei hier befinden, werdet ihr euch sicher fragen...
Wir möchten gerne auf ein paar geologische Besonderheiten aufmerksam machen auf welche die anderen beiden ECs so nicht eingehen - die, wie wir finden, dennoch sehr spannend sind und eure Aufmerksamkeit verdienen.
Wenn ihr euch an den FINAL-Koordinaten die Sandsteinwand genauer anseht, werdet ihr sehr interessante Formen entdecken.
Die Formen der Oberfläche sind durch unterschiedliche Verwitterungseinflüsse entstanden.
Aber auch die ursprünglichen Ablagerungsverhältnisse spielen hier eine wichtige Rolle und sind hier sehr gut nachzuvollziehen.
Aber vorab ein paar Informationen:
Verwitterung
Alle Gesteine werden im Laufe der Zeit von verschiedenen Medien abgetragen und in tiefer gelegene Bereiche abtransportiert.
Das Abtragen wird auch Verwitterung oder Erosion genannt.
Man unterscheidet zwei Arten der Verwitterung:
Mechanische (physikalische) Verwitterung und Chemische Verwitterung
Mechanische Verwitterung (Beispiele):
Temperatursprengung / Frostsprengung
Salzsprengung (auskristallisieren von Salzen in Spalten)
Ein weiteres Medium ist Wasser in Form von Küsten- oder Flusserosion.
Flüsse verursachen Erosion durch Abrasion (abscheuern) der Gesteine, über die sie hinwegfliessen, in dem die im Wasser mitgeführten Sand- und Gesteinspartikel als Werkzeuge dienen.
Auf diese Weise können Flüsse tiefe Täler und Schluchten graben oder Wasserfälle bilden – wenn sie zum Beispiel auf unterschiedlich harte Gesteine treffen.
Chemische Verwitterung (Beispiele):
Im Gegensatz zur physikalischen Verwitterung kommt es bei der Mehrzahl der Prozesse, die der chemischen Verwitterung zugeordnet werden, zu stofflichen Veränderungen der Gesteine.
Fast alle Prozesse der chemischen Verwitterung finden unter Mitwirkung des Wassers statt.
Das Gestein wird vom Wasser selbst oder von im Wasser gelösten Stoffen angegriffen.
Die physikalische Verwitterung begünstigt die Prozesse der chemischen Verwitterung, da sie die Gesteine lockert und zerteilt.
Somit erhält das Gestein eine größere Oberfläche und vermehrte Angriffspunkte für die chemische Verwitterung.
Folgende chemische Verwitterungsprozesse werden unterschieden:
Lösungsverwitterung:
Die einfache Lösung von Gestein in Wasser nennt man Lösungsverwitterung.
Wassermoleküle können sehr leicht in die Kristallgitter von Mineralen eindringen, da sie recht klein sind.
Dabei umgeben sich positiv oder negativ geladene Bestandteile von Mineralen eines Gesteins mit Wassermolekülen und gehen in das umgebende Wasser über, ohne dass unbedingt chemische Reaktionen ablaufen müssen.
Obwohl Gesteinslösung somit eher zu den physikalischen Prozessen zu rechnen ist, stellt man sie traditionell zur chemischen Verwitterung, da dieser Vorgang meist auch in Verbindung mit anderen chemischen Verwitterungsprozessen auftritt.
Ein bekanntes, leicht wasserlösliches Gestein ist z. B. Stein- oder Kochsalz (NaCl).
Hydration:
Die Anlagerung von Wassermolekülen an das Kristallgitter von Mineralen führt dazu, dass die gegenseitige Anziehung der entgegengesetzt geladenen Ionen des Kristallgitters behindert wird.
Die damit verbundene Volumenvergrößerung schreitet in den betroffenen Gesteinen allmählich von außen nach innen fort.
Dies ruft erhebliche Spannungen zwischen den bereits von der Hydration erfassten und den noch unveränderten Gesteinspartien hervor.
Schließlich zerfallen die betroffenen Gesteinspartien zu Schutt.
Auch die Hydration gehört zum Übergangsbereich zwischen physikalischer und chemischer Verwitterung, da mit ihr keine chemischen Veränderungen einhergehen, aber andere chemische Verwitterungsprozesse begünstigt oder eingeleitet werden.
Tiefengesteine wie der Granit wurden in unseren Mittelgebirgen tiefgründig durch Hydration verwittert.
Oxidationsverwitterung:
Eisenhaltige Minerale sind in den Gesteinen weit verbreitet.
Durch die Einwirkung des im Wasser gelösten Sauerstoffs oxidiert das Eisen.
Zweiwertiges Eisen wird dabei durch die Abgabe eines Elektrons zu dreiwertigem Eisen.
Das Gestein erhält dadurch eine bräunliche, rötliche oder gelbliche Farbe - es “rostet“.
Dadurch wird die ursprüngliche Mineralstruktur zerstört.
Der Farbumschlag an frischen Gesteinsoberflächen, die beispielsweise im Steinbruch auftreten, deutet die beginnende chemische Verwitterung durch Oxidation an.
Dabei ist die Intensität der Färbung ein grobes Richtmaß für den Verwitterungsgrad.
Auch die rote Farbe von Böden in warmen bis feucht-warmen Regionen (Tropen/Subtropen) beruht auf Oxidationsverwitterung.
Chemisch-biologische Verwitterung:
Gesteine können auch durch chemisch-biologische Vorgänge zersetzt werden.
Höhere Pflanzen, aber auch Algen, Flechten und Moose, die direkt auf dem Fels sitzen, scheiden Säuren ab, welche die Minerale der Gesteine angreifen und somit die Gesteinsoberfläche anrauen.
Damit finden wiederum andere Verwitterungsprozesse günstige Angriffspunkte.
Die Ablagerungsverhältnisse
Mittlerer Buntsandstein (Trias) - was genau verbirgt sich dahinter ?
Die Triaszeit, die älteste Epoche des Erdmittelalters, währte rund 50 Millionen Jahre; sie begann vor etwa 250 und endete vor 200 Millionen Jahren.
Die Gesteine der drei Zeitabschnitte Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper beschränken sich im wesentlichen auf Mitteleuropa.
Buntsandstein
Nach dem großen Aussterben der Meeresfaunen vor 251 Millionen Jahren begann mit dem Buntsandstein ein neuer erdgeschichtlicher Abschnitt.
Die Überreste des Zechstein-Meeres verlandeten immer mehr.
Weiträumige Flußsysteme und episodische Schichtfluten lagerten mächtige Sande und Tone auf dem Festland ab.
Rotbraune, gelbe oder grünlichgraue Sandsteine wechseln in bunter Folge mit Tonsteinen.
So entstand der Name Buntsandstein für diesen 8 Millionen Jahre andauernden Zeitabschnitt.
Der Mittlere Buntsandstein war eine ausgesprochene Festlandszeit.
Typisch sind großflächige Sandschüttungen in weit ausgedehnten Flußlandschaften.
Kurzzeitige Überschwemmungen wechselten mit langen Austrocknungsphasen (Trockenrisse).
In diesem Landschaftsraum lebten sehr viele Landsaurier, die ihre Spuren im Schlamm hinterließen.
Diesen Wechsel von Überschwemmung und Austrocknung kann man auch heute noch an Aufschlüssen wie hier erkennen - hier sogar besonders eindrucksvoll und leicht nachvollziehbar !
Hier mal ein Beispiel:
Jede „Lage“, jede Färbung steht für wechselnde Einflüsse:
Ausgetrocknet, überschwemmt, sehr warm, kalt, ....
Der EC
Hier finden wir unter anderem eine ganz besondere Art der Verwitterung:
Die Wabenverwitterung
entsteht vorwiegend durch chemische Einwirkungen und Kräfte und nicht, wie man früher annahm, durch Winderosion.
Sie bezeichnet eine charakteristische Verwitterungsform z.B. in Sedimentgestein, bei der durch Lösung und Wiederverfestigung des Bindemittels (z. B. Kalk oder Kieselsäure) wabenartige Strukturen entstehen.
Im Sandstein werden die durch Sickerwässer gelösten Minerale allmählich zersetzt.
Eisenhydroxyd und Kieselsäure wirken nach der Ausscheidung aus dem Gestein verfestigend - Kränze entstehen.
Die Natur betätigt sich an den Sandsteinfelsen als Bildhauer und die verschiedenen Verwitterungsprozesse dauern bis heute an.
Die Schichtungen
es sind auch deutliche herausgewitterte Schichtungsstrukturen (Sedimentstrukturen) zu erkennen, die wir nun betrachten wollen.
Die Schichten weisen auf eine fluviatile (durch Wasser) Ablagerung der Sande und Geröllmassen hin. Sedimentstrukturen spiegeln die Ablagerungsbedingungen wieder. Sie geben z. B. Hinweise auf den Transport der Sedimente, Strömungsrichtung, fließendes Gewässer u.s.w.
Man unterscheidet hier unter anderem zwischen: horizontalen Ablagerungen:
Ausgangspunkt ist ein stehendes Gewässer/Meer ohne großartige Bewegungen.
Kreuz-und Schrägschichtungen: Sie entstanden durch unterschiedliche Strömungsverhältnisse, z.B. bei Flachgewässern, Stränden oder die Schichten entstanden durch Starkregenereignisse, bei denen viele Sedimente mitgeführt und abgelagert wurden.
Convolute-bedding Strukturen entstanden oft durch Erdbeben oder schnelle Überdeckung mit anderen Sedimenten. Einfach gesagt: ein Durcheinanderbringen der geordneten strukturierten Ablagerungen durch plötzliche Ereignisse.
In dieser Gegend haben sich sehr viele unterschiedlich feste Schichten abgelagert.
Die weicheren Schichten sind schneller verwittert als die härteren Schichten.
Dadurch haben wir hier die Möglichkeit, die verschiedenen Schichten sehr gut bestimmen zu können.
Um diesen Earthcache loggen zu dürfen, müßt ihr folgende Aufgaben erfüllen:
Zur Wabenverwitterung:
Sucht euch eine gut zugängliche Wabe und findet heraus ob sich ein Unterschied in der Festigkeit im Vergleich zur Oberfläche neben der Wabe erfühlen lässt (Fingernagelprobe) -
oder ist der Unerschied in der Festigkeit so gering das ihr keinen Unterschied erfühlen könnt ?
Zu den Ablagerungsverhältnissen:
Welche Ablagerungsformen (nach Listingskizze) könnt ihr erkennen ?
Beschreibt kurz mit eigenen Worten was ihr an Stage 2 und Stage 3 entdeckt habt :
Wabenverwitterung, Schichtungen, ... ?
Beantwortet die Fragen und sendet die Antworten über den Messager an unser Profil oder direkt an teamchritho@online.de
Ihr dürft loggen sobald ihr die Antworten abgeschickt habt ohne auf eine Antwort zu warten. Falls damit etwas nicht stimmen sollte, melden wir uns bei euch.
Logs ohne Beantwortung der Fragen werden gelöscht.
Und nun wünschen wir viel Spaß mit diesem EC !
Quellen:
http://www.wissen.de/chemische-verwitterung
https://coord.info/GC6CETT
https://coord.info/GC5JGB8
https://coord.info/GC6K3W1
Additional Hints
(No hints available.)