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Gesteine bestimmen ... (Magmatite) 🌋

A cache by Team N51E06 Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 01/05/2019
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
1.5 out of 5

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Geocache Description:



Gesteine bestimmen ... (Magmatite) 🌋

Uns ist es wichtig, mit diesem EarthCache einen Lerneffekt zu erzielen. Es bringt euch wenig, uns die Antworten zu den Fragen und Aufgaben nur auf Verdacht zu nennen, ohne sich ernsthaft mit dem Listing und der Materie beschÀftigt zu haben, geschweige denn, jemals vor Ort gewesen zu sein. Also, seid auch ehrlich zu euch selbst.

Der Schwerpunkt liegt bei den magmatischen Gesteinen, weshalb wir auch nichts ĂŒber Fossilien listen werden. Gesteine zu bestimmen ist eine Fertigkeit, die jeder lernen kann. Das nötige Wissen ist ĂŒberschaubar, man muss allerdings einige Zeit ĂŒben, um es sicher anzuwenden. Als Hilfsmittel benötigt man am Anfang nur eine gute Lupe und das Studium dieses Listings. Was nur schwerlich  funktionieren wird, ist das Vergleichen mit Bildern. Wenn man einen Stein neben ein Foto hĂ€lt und das „Bestimmung“ nennt, wird man zwar ab und zu einen Treffer landen, aber man wird nicht verstehen, warum der Stein seinen Namen bekommt. Nur wenn man das zugrunde liegende System kennt und die wenigen, aber entscheidenden Minerale bestimmen kann, wird man Erfolg haben. Dieser EarthCache fĂŒhrt euch an einige WayPoints mit ausgesuchten Gesteinen und dort könnt ihr dann die Bestimmungen vornehmen.



GrundsÀtzliches Vorgehen bei der Bestimmung von Gesteinen:

Jede Bestimmung beginnt mit einer Vermutung, zu welcher der drei grundlegenden Gesteinsgruppen ein Gestein gehört:

- Ist es ein magmatisches Gestein (aus einer Schmelze erstarrt),
- ein metamorphes Gestein (durch Druck/Temperatur umgewandelt),
- oder ein Sedimentgestein? (Ablagerungen von Gesteinsresten).

Mit Hilfe einer 10fach vergrĂ¶ĂŸernden Lupe schaut man sich den Stein genau an und bestimmt die Minerale. Benutzt die Lupe nicht wie eine Leselupe, also auf ArmeslĂ€nge. Da erkennt man gar nichts. Drehe dich so zum Licht, dass dein Schatten nicht auf den Stein fĂ€llt. Am Anfang erkennst du wahrscheinlich nur wenig, jedenfalls war das bei den meisten so. Der Umgang mit der Lupe erfordert Übung. Falls du gar nicht zu Rande kommst, mache eine Pause und versuche es spĂ€ter erneut. Man beginnt immer mit der Suche nach Quarz, denn seine Anwesenheit oder sein Fehlen gibt der Bestimmung sofort eine Richtung. Danach sucht man FeldspĂ€te, von denen es zwei gibt: Alkalifeldspat und Plagioklas. Einen davon findet man fast immer, oft sogar beide. FeldspĂ€te sind helle Minerale und sobald es 10 % oder mehr davon im Gestein gibt, hĂ€ngt der Gesteinsname allein vom MengenverhĂ€ltnis der beiden FeldspĂ€te und Quarz ab. Deshalb ist die Bestimmung der FeldspĂ€te so wichtig.

Anschließend untersucht man die dunklen Minerale. Die drei wichtigsten sind: Glimmer, Amphibole und Pyroxene. Auch wenn diese Minerale oft schwarz aussehen, bezieht sich „dunkel“ auf die chemische Zusammensetzung und nicht auf die sichtbare Farbe. (Das gilt ĂŒbrigens auch fĂŒr die hellen Minerale). In manchen Gesteinen sind die dunklen Minerale fĂŒr die Namensgebung nicht wichtig, bei anderen spielen die dunkle Minerale eine entscheidende Rolle. Daher sollte man sie bestimmen können. Wenn die Minerale bestimmt sind, schĂ€tze deren prozentualen Anteil am Gestein. Viele Gesteinsnamen hĂ€ngen davon ab, wie viel von einem Mineral im Gestein steckt.

Achtung:
Wir wollen den Gesteinen - die an den einzelnen öffentlich frei zugĂ€nglichen WayPoints zu bestimmen sind - keine BeschĂ€digungen zufĂŒgen und daher begnĂŒgen wir uns lediglich mit unserem Augenmerk und einer guten Lupe. Denn um weitere typische Eigenschaften wie Spaltbarkeit, HĂ€rte, Glanz und Farbe zu bestimmen, sind fĂŒr den Geologen im GelĂ€nde eine FĂŒlle von GerĂ€tschaften erforderlich. Wir verzichten also auf weitere Werkzeuge wie Hammer, Taschenmesser, Stahlnagel, Feile, verdĂŒnnte SalzsĂ€ure usw. Lediglich ein kleiner Magnet könnte uns evtl. an abgeplatzten Stellen nĂŒtzlich sein. Diejenigen, die dennoch diese Werkzeuge einsetzen möchten, suchen sich daher bitte selbst geeignete Stellen mit AufschlĂŒssen in einem frei zugĂ€nglichen GelĂ€nde und sollten auch nach fachkundiger Anleitung vorgehen.



Wie oben bereits erwĂ€hnt, beschĂ€ftigen wir uns in diesem Listing vorrangig mit der Bestimmung von magmatischen Gesteinen, aber dennoch möchten wie kurz alle groben 3 Gesteinsklassen vorstellen, denn innerhalb dieser Klassen wird weiter untergliedert. Die gesamte Geschichte eines Gesteins, von seiner ursprĂŒnglichen Bildung bis zu seinem heutigen Zustand, wird als 'Petrogenese' bezeichnet.

Also, die Klassen sind wie folgt:

1.) Magmatische Gesteine.
(Magmatite, Erstarrungsgesteine) entstehen durch das Erkalten und Auskristallisieren des geschmolzenen Materials aus dem Erdinneren, des so genannten Magmas.

2.) Metamorphe Gesteine.
(Umwandlungsgesteine) entstehen aus Ă€lteren Gesteinen beliebigen Typs durch Metamorphose, das heißt durch Umwandlung unter hohem Druck beziehungsweise hoher Temperatur. Bei der Umwandlung Ă€ndert sich in der Regel die Mineralzusammensetzung des Gesteins, weil neue Minerale und Mineralaggregate gebildet werden; der Gesteinschemismus bleibt aber weitgehend gleich.

3.) Sedimentgesteine.
(Sedimentite, Ablagerungsgesteine) entstehen durch Verwitterung und Erosion von Gesteinen und erneute Ablagerung der Verwitterungsprodukte, wobei diese zuvor transportiert werden durch Wind (zum Beispiel DĂŒnensand), Wasser (zum Beispiel Ton und fluviatile Schotter) oder Eis (zum Beispiel Tillit), durch Abscheiden von in Wasser gelösten Stoffen infolge Verdampfens des Wassers (Evaporit), durch AusfĂ€llen von Stoffen infolge des Stoffwechsels von Lebewesen (zum Beispiel Kalkstein und Radiolarit). So werden Sedimentgesteine nach Art ihrer Bildung in klastische, chemische und organogene (biogene) Ablagerungsgesteine unterschieden. ​



Unser Hauptaugenmerk
liegt aber wie gesagt auf die Bestimmung von magmatischen Gesteinen und daher geben wir nachfolgend eine ĂŒbersichtliche ErlĂ€uterung von der Entstehung dieses Gesteins. Als magmatische Gesteine oder Magmatite (Erstarrungsgesteine) fasst man in der Geologie alle Gesteine zusammen, die durch Erstarrung von Magma entstehen und daher ihren Ursprung in Prozessen des Erdinneren haben. Magmatische Gesteine sind im Allgemeinen die natĂŒrlichen Kristallisationsprodukte einer heißen silikatischen Schmelze, des so genannten Magmas. Tritt diese glĂŒhend-flĂŒssige Masse aus dem Erdinnern an der OberflĂ€che, wird sie Lava genannt. Ob die AbkĂŒhlung und Erstarrung der Gesteinsschmelze ober- oder unterirdisch erfolgt, hat einen deutlichen Einfluss auf die Kristallisation und die Textur der entstehenden Gesteine. Daher werden die Magmatite in zwei bis drei Gesteinsgruppen gegliedert:

Tiefen- und Ergussgesteine:
Tiefengesteine oder Plutonite werden die Produkte der Magma genannt, wenn diese innerhalb der Erdkruste - also in gewisser Tiefe - erstarrt und kristallisiert. Die Plutonite (nach Pluto, dem römischen Gott der Unterwelt) haben mittel- bis grobkörnige Struktur: Ihre bekanntesten Vertreter sind die Granite, sowie der Diorit und der Syenit. Sie lassen sich gut nach ihrer Helligkeit, der Struktur und dem Gehalt an SiO2 unterscheiden. Je schneller die Schmelze erkaltet, desto feinkörniger wird das Gestein. Je lĂ€nger hingegen der Prozess der Erstarrung dauert (z. B. bei guter Isolierung durch die Nebengesteine oder bei geringen Magmamassen wie bei den Ganggesteinen), desto mehr Zeit haben die Minerale der Magma, grĂ¶ĂŸere Kristalle zu bilden.

Ergussgesteine oder Vulkanite sind jene Eruptivgesteine, die durch Erstarren des Magma an der ErdoberflĂ€che entstehen. Infolge der raschen Erstarrung sehen sie völlig anders aus als die Tiefengesteine und sind fein- bis mittelkörnig. Zum oberflĂ€chennahen Ausfließen des Magmas kommt es, wenn die Schmelze stark ĂŒberhitzt ist oder bei Vulkanen bzw. an tektonische SchwĂ€chezone der Plattentektonik rasch emporsteigen kann. Die Ergussgesteine werden auch als Extrusiv-, Ausbruchs-, Effusiv- und Vulkanische Gesteine bezeichnet. Zu den bekanntesten Vertretern dieser Gesteinsgruppe zĂ€hlen die Basalte sowie der Andesit und der Trachyt.

Teilweise werden auch die Ganggesteine (Subvulkanite, Übergangs- oder Mesomagmatite) als eigene Gesteinsgruppe gefĂŒhrt, teilweise jedoch den beiden obengenannten Gruppen zugeordnet. Sie entstehen durch Intrusion magmatischer Schmelzen in oder zwischen vorhandene Gesteinskörper und haben eine Verbindung zu Vulkanen der ErdoberflĂ€che und zu Plutonen der Tiefe und können außer GĂ€ngen auch Quellkuppen oder LagergĂ€nge bilden; siehe auch Lakkolith). Obwohl sich die einzelnen magmatischen Gesteine im Erscheinungsbild stark von Sedimenten oder Metamorphiten unterscheiden, können sie ihnen mineralogisch nahe verwandt sein. Langfristig werden sie im sog. Kreislauf der Gesteine vielfach in diese anderen Gesteinstypen umgewandelt - nĂ€mlich durch verschiedene Arten der Verfrachtung, durch grĂ¶ĂŸere Änderungen ihrer Temperatur und durch globale bzw. regionale bzw. tektonische VorgĂ€nge: in Metamorphite - durch Temperatur- oder Druckzunahme, wenn sie wieder in grĂ¶ĂŸere Tiefen gelangen, in andere metamorphe Gesteine - im Zuge einer Gebirgsbildung (Auffaltung, Überschiebung usw.), siehe auch Hohe Tauern, in Sedimente (Lockergestein) - durch Erosion (Abtragung) und nachfolgende Ablagerung an neuer Stelle. Der Zyklus dieses Kreislaufs der Gesteine - der aber selten ganz vollstĂ€ndig ist - dauert im Durchschnitt etwa 200 Millionen Jahre. Obwohl er den Geologen im Prinzip schon lange bekannt ist, wurde er erst vor einigen Jahrzehnten zum wissenschaftlichen Allgemeingut der gesamten Geowissenschaften.



Kommen wir nun zu einigen der wichtigsten Arten von Magmatiten und stellen diese mit ihren Eigenschaften und Merkmalen zur Erkennung einzeln vor:

Granit:
Eigenschaften und Entstehung von Granit:
Granit ist ein saures, magmatisches Plutonit. Granite erscheinen in der Gesamtheit hell, sind bei genauerer Betrachtung rosa, weiß-grau, grĂŒnlich, gelblich, dunkelgrau oder blau-weiß. Die helle Gesteinsfarbe ist vor allem auf die im Gestein vorhandenen Orthoklas-FeldspĂ€te (Anteil 35 bis 90 %) zurĂŒckzufĂŒhren, die als Hauptgemengteil (mengenmĂ€ĂŸig im Gestein dominierendes Mineral) neben Quarzen (Anteil zwischen 20 bis 60 %), Mikroklin, Plagioklas-Feldspat, Muskovit, Biotit, Amphibolit und Augit vorherrschen. Bei genauerer Betrachtung von Granit kann man erkennen, dass die hellen Mineralkomponenten in Rosa, Lachs und Weiß im Granit FeldspĂ€te darstellen. Das dunkle Glimmermineral Biotit zeigt sich als dunkelgraue bis schwarze Kristalle, wĂ€hrend der helle Glimmer Muskovit eine weiß-silber glĂ€nzende FĂ€rbung erzeugt, und Quarz entgegen der eigentlichen hellen Farbe grau erscheint. Der Grund dafĂŒr ist, dass Quarz aufgrund der durchsichtigen bis durchscheinenden Transparenz als „Fenster“ im Gestein fungiert, und den Eindruck grau-schattiger Mineralareale erweckt.

Teilweise können die Feldspatkristalle in Graniten eine GrĂ¶ĂŸe von bis zu 10 cm erreichen. Wichtig und ausschlaggebend fĂŒr die Definition von Graniten ist letztlich, dass Orthoklas- gegenĂŒber Plagioklas-FeldspĂ€ten ĂŒberwiegen, anderenfalls handelt es sich um Granodiorit. Als Nebengemengteile (= Minerale im Gestein mit einem Anteil bis zu 5 %) treten u.a. Hornblende, Granat, Andalusit, Sillimanit und Cordierit auf. Die in noch geringeren Mengen vorhandenen Akzessorien im Granit werden durch Apatit, Zirkon, Topas, Beryll, Turmalin, Titanit, Magnetit, Rutil, HĂ€matit, Pyrit, Monazit und Fluorit reprĂ€sentiert. Als besondere Seltenheit gelten tintenblaue, kreisrunde EinschlĂŒsse von Azurit in K2-Azurit bzw. K2-Granit. Bezogen auf die feinfarblichen Unterschiede oder besonders hervortretende Mineralgehalte werden unter anderem folgende GranitvarietĂ€ten unterschieden: rosa Granit, weißer Granit, porphyrischer Granit, graphischer Granit, Hornblende-Granit. Das GefĂŒge von Granit ist sehr kompakt und massig. Die xeno- und idiomorphen Kristalle sind unregelmĂ€ĂŸig gelagert. Die KorngrĂ¶ĂŸe ist mittel- bis grobkörnig. Die Dichte des Gesteins intrusiver Herkunft betrĂ€gt 2,6 bis 2,7 g/cm3.

Granit ist ein Plutonit - ein Gestein, das durch langsame AbkĂŒhlung und Erstarrung von Magma in der Erdkruste entsteht. Die Auskristallisierung der Gemengteile bzw. Minerale, aus denen Granit aufgebaut ist, wird bedingt durch mineraleigenen Schmelzpunkte. Biotit und andere dunkle Minerale sind die ersten Produkte der Kristallisation, gefolgt von Quarzen und FeldspĂ€ten. MĂ€chtige, aufliegende Gesteinsschichten verhindern zunĂ€chst das Aufdringen der Gesteinsschmelze an die ErdoberflĂ€che, so dass die flĂŒssige Gesteinsschmelze "gezwungen" ist, unterhalb der ErdoberflĂ€che zu erstarren. Gewaltige Batholithe sind Zeugen, wie sich die granitoide Gesteinsmasse in tektonischen Verwerfungen den Weg in die obere Erdkruste gesucht haben. Nicht selten wird aufgrund der hohen Temperaturen der Gesteinsschmelze umliegendes Gestein in die Granitmasse als Xenolith integriert, ohne dass es aufgeschmolzen wird. Erst bei Verwitterung oder anderweitiger Abtragung des Aufliegenden kommen die Granitkomplexe zutage. Der Brocken (1142 m ĂŒ. NN) im Harz ist ein Beispiel fĂŒr solche Granitkomplexe.



Syenit:
Eigenschaften und Entstehung von Syenit:
Unter dem Namen Syenit wird eine Familie von Gesteinen zusammengefasst, bestehend aus Syenit, Monzoit und Foyait. Das Gestein Syenit wurde nach der TyplokalitĂ€t, dem Ort der Erstentdeckung, Syene, heute Assuan/Ägypten benannt. Syenit ist ein magmatisches Gestein intrusiver Herkunft (extrusives Pendant ist Trachyt). Syenit ist ein Plutonit, das durch die langsame AbkĂŒhlung von Magma in der Erdkruste gebildet wird. Begleitende Gesteine sind Granit und Diorit.

Die Farbe von Syenit ist hell- bis dunkelgrau oder rot. Bei grĂŒnen oder blauen Syeniten handelt es sich um die VarietĂ€t Larvikit. Die Hauptgemengteile von Syenit sind Orthoklas-FeldspĂ€te, Plagioklase, Quarz und Nephelin. Als Nebengemengteile sind Biotit, Augit, Leucit, Apatit, Hornblende, Magnetit, Eudialyt und Ilmenit enthalten. Die KorngrĂ¶ĂŸe der aufbauenden idio- bis hypidiomorphen Minerale ist mittel- bis grobkörnig. Das intermediĂ€re Gestein ist kompakt, die aufbauenden Bestandteile sind richtungslos angeordnet. Die Dichte von Syenit betrĂ€gt 2,62 bis 2,85 g/cm3. Die Fundorte des seltenen Gesteins sind auch im Fichtelgebirge.



Gabbro:
Eigenschaften und Entstehung von Gabbro:
Definition: Gabbro ist ein magmatisches Gestein intrusiver Herkunft (Äquivalent zum extrusiven Basalt). Gabbro entsteht durch die AbkĂŒhlung magmatischer Intrusionen in der Erdkruste. Entsprechend hĂ€ufig kommt Gabbro deshalb in GĂ€ngen, Stöcken und Dykes vor. Der Name Gabbro ist gleichzeitig der Name des Ortes, an dem Funde des Gesteins zum ersten Mal beschrieben wurden. Gabbro liegt in der Region Umbrien in Italien und fand im Jahr 1768 erstmals ErwĂ€hnung in den Aufzeichnungen des italienischen Naturforschers Giovanni Targioni Tozzetti (1712 bis 1783). HauptsĂ€chlich am Aufbau des Gesteins sind PlagioklasfeldspĂ€te, v.a. Bytownit und Labradorit vertreten. Untergeordnet enthĂ€lt Gabbro die Minerale Hornblende, Olivin, Biotit, Klinopyroxene wie Augit und Diopsid, Orthopyroxene, Pyrit, Augit und Magnetit.

Die VarietĂ€ten von Gabbro werden in Anlehnung an mengenmĂ€ĂŸig hervortretende Gemengteile im Gestein benannt. Troktolith oder auch Forellenstein weist viele Olivine auf, Norit ist geprĂ€gt durch höhere Gehalte an Plagioklasen und Orthopyroxenen. Gabbro ist ein basisches Gestein, dessen Farbe entsprechend dunkel ist: grau bis schwarz, mit grĂŒnlichen oder blĂ€ulichen Reflexen auf der GesteinsoberflĂ€che. Das GefĂŒge des Gesteins ist grobkörnig, die Gemengteile sind richtungslos kompakt angeordnet. Mitunter kann das Aussehen von Gabbro Gneis Ă€hneln, wie beim lagigen Gabbro, bei dem durch gravitative Entmischung der Gesteinsschmelze schwere, dunklere und leichtere, hellere Minerale abwechselnd in Lagen auskristallisierten.


Diabas:
Eigenschaften und Entstehung von Diabas:
Unter dem Begriff Diabas werden in der Geologie Ergußgesteine zusammengefasst, die submarin gebildet wurden, eine VergrĂŒnung aufweisen und von tholeiitbasaltischer Zusammensetzung sind. Ferner wird Diasbas mit dem Gestein Dolerit gleichgesetzt. Die Farbe von Diabas variiert von schwarzgrĂŒnlich bis grĂ€ulich-grĂŒn - daher auch die alternative Bezeichnung GrĂŒnstein fĂŒr Diabas. Die Zusammensetzung wird von Plagioklas-FeldspĂ€ten, Chloriten und Serpentinen als Hauptgemengteilen bestimmt. Nebengemengteile sind Augit, Apatit, Biotit, Titanit, Hornblende sowie Olivin und Ilmenit. Die VergrĂŒnung des Gesteins geht auf die Alterung von Basalten zurĂŒck, bei der die dunklen Minerale des Basalts in grĂŒnen Chlorit und Serpentin sekundĂ€r umgewandelt wurden.

WĂ€hrend der Verwitterung des Gesteins zeigen einzelne Diabase schalenartige Abplatzungen (Desquamation). Der Grund fĂŒr die Desquamation ist die Schieferung einiger Diabase, deren diverse Lagen durch Temperaturverwitterung losgelöst werden. Ein bekanntes Beispiel ist die als Naturdenkmal anerkannte "Steinerne Rose" bei Saalburg-Ebersdorf in ThĂŒringen. Das GefĂŒge von Diabas ist fein- bis grobkörnig und kompakt. Mineralische Einsprenglinge bedingen zuweilen ein porphyrisches GefĂŒge. Die Dichte betrĂ€gt 2,85 bis 2,95 g/cm3. 

Diabase zĂ€hlen zu den sogenannten Metabasalten, die aus dem PalĂ€ozoikum stammen. Das metamorphe Gestein kann sowohl extrusiv als auch intrusiv entstanden sein, ist dabei eng an Vulkanismus gebunden. Ausgangspunkt der Bildung von Diabas sind auf dem Meeresgrund verfestigte Sedimente bestehend aus Abtragungsschutt anderer Gesteine. Durch SchwĂ€chezonen in der Erdkruste aufdringende, bis zu 1.200°C heiße Lava basaltischer Zusammensetzung aus dem Erdmantel breitet sich in den Sedimenten aus (siehe Bedeutung des Namens Diabas!). Dabei kĂŒhlt die Gesteinsschmelze ab und bildet die ersten gesteinsbildenden Kristalle aus. Weitere Kristalle entstehen infolge der fortschreitenden Erkaltung der Lava und reagieren mitunter mit Wasser und Sedimenten.
Unterschieden werden intrusive – gebildet aus Sedimenten – und extrusive – entstanden am Meeresgrund im Meerwasser – Diabase. Hinsichtlich der Beschaffenheit sind intrusive Diabase weniger porös und grobkörnig, enthalten teilweise auch Adern bestehend aus Calcit, Quarz oder Chlorit, wĂ€hrend extrusive Diabase feinkörniger und porenreicher sind. Teilweise sind die Poren mit HĂ€matit, Chlorit und Zeolithen gefĂŒllt. Gebirgsbildende Prozesse sind letztlich verantwortlich, dass Diabase an die ErdoberflĂ€che gelangen.


Basalt:
Eigenschaften und Entstehung von Basalt:
Definition: Basalt ist ein basisches (= siliciumdioxidarmes), magmatisches Gestein extrusiver, vulkanischer Herkunft. Die Farbe von Basalt ist dunkel, wie es fĂŒr Gesteine mit basischer Zusammensetzung charakteristisch ist. Oft erscheint das Gestein blau, graublau, dunkelgrau oder schwarz. Die Ursache fĂŒr die Farbgebung von Basalten sind die gesteinsbildenden Gemengteile (= die Minerale, aus denen ein Gestein besteht), die gleichzeitig zur Abgrenzung von anderen Gesteinen bzw. die Grundlage der Definition von Basalt sind. Das GefĂŒge von Basalt ist feinkörnig bis dicht; die xeno- und idiomorphen Kristalle sind mit dem Auge aufgrund der GrĂ¶ĂŸe nicht einfach zu erkennen - mit Ausnahme von Feldspat-Basalt. Infolge von Eruptionen oder Verschlackungen weist Basalt hĂ€ufig eine Fließrichtung auf. Zuweilen befinden sich im Basalt kleinere HohlrĂ€ume oder eingeregelte Einsprenglinge bestehend aus Pyroxen- oder Olivinnestern. Die Dichte von Basalt betrĂ€gt 3,0 bis 3,5 g/cm3.

Basalte entstehen durch die schnelle Erkaltung von an die ErdoberflĂ€che gelangenden, kieselsĂ€urearmen Magmen. Deshalb wird Basalt der Gesteinsgruppe der Vulkanite - magmatische Gesteine, die an der ErdoberflĂ€che entstehen - zugeordnet. Basaltische Lava zeichnet sich durch eine sehr hohe FluiditĂ€t aus, weshalb die Lava weitreichende Gesteinsdecken bilden kann, die sowohl das Festland und fast den ganzen Meeresgrund der Ozeane der Welt bedecken. Daneben bildet sich Basalt ebenso in Vulkankegeln. Typisch fĂŒr Basalt sind geometrisch perfekte, fĂŒnf- oder sechseckige (hexagonale) SĂ€ulen. Die Ursache fĂŒr die Entstehung von hexagonal ausgerichteten BasaltsĂ€ulen sind thermodynamische VorgĂ€nge wĂ€hrend der AbkĂŒhlung der Lava. Der Effekt, der zur sĂ€ulenartigen Ausrichtung des Basalts fĂŒhrt, wird BĂ©rnard-Effekt genannt. Demnach entstehen einerseits durch die Hitze der Gesteinsschmelze an der Unterseite und andererseits durch die atmosphĂ€rische AbkĂŒhlung infolge der Luft an der Oberseite vertikal strukturierte Konvektionszellen, die in der Aufsicht sechseckig erscheinen. Bei weiterer AbkĂŒhlung der flĂŒssigen Gesteinsschmelze kommt es zu Kontraktionen und Zugspannungen, weshalb die Gesteinsmasse der hexagonalen Konvektions - Zellenausrichtung folgend auseinanderbricht.


Bimsstein:
Eigenschaften und Entstehung von Bimssteinen:
Bimssteine werden zu den magmatischen Gesteinen mit extrusiver Herkunft gezĂ€hlt. Die Farbe von Bims variiert von weiß, hellgrau und gelblich bis hin zu rötlichen oder dunklen Farben. Mit der Zeit verwittert die GesteinsoberflĂ€che, so dass Ă€ltere Bimssteine von hellbrauner Farbe sind. Die chemische Zusammensetzung von Bims kann sowohl sauer als auch basisch sein. Nicht selten enthĂ€lt Bims mikrokristalline Silikatminerale wie FeldspĂ€te und Eisen-Magnesiumminerale. Das GefĂŒge von Bimsstein ist sehr porös, die einzelnen Poren grenzen im Normalfall nicht aneinander. Das Porenvolumen betrĂ€gt bis zu 80 %. Die KorngrĂ¶ĂŸe ist feinkörnig, die MohshĂ€rte betrĂ€gt 5. Bimssteine sind aufgrund der Entstehung amorph, d.h. glasartig und ohne erkennbare Kristallisation der mineralischen Bestandteile. Die geringe Dichte von 0,24 bis ca. 0,3 g/cm3 bewirkt, dass Bims auf Wasser schwimmt und somit ĂŒber weite Strecken transportiert werden kann (Vergleich Dichte von Wasser bei 20 °C: ca. 1 g/cm3).

Das schaumige Gesteinsglas Bims entsteht durch die schnelle AbkĂŒhlung von Gesteinsschmelzen an der ErdoberflĂ€che. Infolge der plötzlichen Eruption von Vulkane ist die austretende Lava sehr gasreich. Wasserdampf, Kohlendioxid und andere LeichtflĂŒchtige in der Lava lassen die Gesteinsschmelze aufblĂ€hen und schĂ€umen. Die enthaltenen Gase entweichen und bleiben nach der AbkĂŒhlung als HohlrĂ€ume im erstarrten Gestein ĂŒber. Das neu gebildete Gestein ist zu diesem Zeitpunkt noch verformbar, insofern gibt die mögliche Form der BlasenhohlrĂ€ume Aufschluss ĂŒber die Fließrichtung des Lavastroms. Der schnellen AbkĂŒhlung wegen bildet sich auf der OberflĂ€che von Bimssteinen ein glĂ€nzender, glasartiger Überzug, weil die gesteinsbildenden Minerale in dieser kurzen Zeit nicht in der Lage waren, Kristalle auszubilden und stattdessen zu amorphem Glas erstarrten. 


Obsidian:
Eigenschaften und Entstehung von Obsidian:
Obsidiane sind magmatische Gesteine mit extrusiver Herkunft, zĂ€hlt außerdem zu den vulkanischen GlĂ€sern. Die Farbe von Obsidian ist vor allem schwarz. Durch Beimengungen verschiedener Elemente kann das Gestein aber auch dunkelgrĂŒn, dunkelbraun, goldbraun (Regenbogenobsidian/Goldobsidian), silbrig grau (Silberobsidian) oder rot gefĂ€rbt sein. Die Strichfarbe ist dennoch bei allen Farben weiß bis hellgelb. Obsidian zĂ€hlt zu den sauren, kieselsĂ€urereichen (bis zu 70 % KieselsĂ€ure) Gesteinen. Trachytische, adamitische und phonolithische Obsidiane sind grundsĂ€tzlich möglich, gegenĂŒber rhyolithischen aber selten. Mit weniger als einem Prozent ist Kristallwasser auch an der Zusammensetzung beteiligt. Mitunter enthĂ€lt Obsidian Quarz- und Feldspatkristalle als EinschlĂŒsse.

Das GefĂŒge ist kompakt und glasartig, d.h. eine Kristallstruktur der aufbauenden Minerale ist nicht vorhanden. Das amorphe Gestein entglast jedoch ĂŒber Jahrtausende hinweg, indem zunĂ€chst strahlenförmige Kristalle – SphĂ€rolithe – ausgebildet werden, die an weiße Schneeflöckchen (Schneeflockenobsidian) erinnern und spĂ€ter auf diese Weise durch fortschreitende Alterung Pechstein entsteht. Zu erkennen ist die fortschreitende Kristallbildung im Obsidian und damit auch die Alterung anhand der SphĂ€rolithe, die in Form weißer, unregelmĂ€ĂŸig begrenzter Flecken - den sogenannten Schneeflocken - im Obsidian sichtbar werden. Der Glanz von Obsidianen ist glasartig und ist mit einer HĂ€rte von 5 bis 5,5 ein relativ hartes Gestein, dessen Bruch muschelig und sehr scharfkantig ist. Die Spaltbarkeit ist nicht gegeben. Die Transparenz ist undurchsichtig, an Gesteinskanten hingegen ist die Transparenz durchscheinend. Die Dichte betrĂ€gt 2,5 bis 2,6.g/cm3.
 
Obsidian entsteht als Folge der sehr zĂŒgigen AbkĂŒhlung von Lava, bspw. bei großen Unterschieden der Temperatur von Lava und Luft oder wenn Lava im Wasser schlagartig erkaltet. Die flĂŒssige Gesteinsschmelze verfestigt sich derart schnell, dass eine Kristallisation der gesteinsbildenden Minerale nicht möglich ist, aber dass dennoch ein glasartiges, strukturloses und festes GefĂŒge ausgebildet wird. Die Bildung von Obsidianen ist immer an Vulkane gebunden. Aus diesem Grund kommen vulkanische GlĂ€ser auch als krustiger Überzug auf vielen Lavaströmen vor - sowohl an der ErdoberflĂ€che als auch untermeerisch, als Auswurf bei Eruptionen oder als HĂŒlle von Vulkandomen.


Um diesen EarthCache zu loggen,
geht zu den einzelnen WayPoints und befasst euch dann mit den nachstehenden 7 Aufgaben, deren Antworten ihr teilweise auch nur vor Ort finden werdet. Ihr benötigt hierzu lediglich Auffassungsgabe und Erkenntnisse, die Ihr durch eigene Ermittlungen dort erfahren mĂŒsst. Wir haben oben im Listing bereits die Thematik zu diesem EarthCache beschrieben und erlĂ€utert und nun folgen dazu die entsprechenden Fragen und Aufgaben. Ziel ist es, die komplexe Materie einigermaßen verstĂ€ndlich zu machen.

Dann wollen wir mal:

Frage/Aufgabe 1
Listingkoordinaten und WayPoint01:
Gesteinsgarten Volksbank:

Hier ist u.a. auch ein Großteil der oben im Listing erlĂ€uterten magmatischen Gesteine ausgestellt und vom Weg aus anzuschauen.
Betrachte dir die 4er-Formation von unterschiedlich großen Gesteinen an den Listingkoordinaten dieses WayPoints (vor der Fassade im sĂŒdlichen Bereich, Hecken-Nische) und vergleiche sie miteinander.
Welche typischen Eigenschaften - die auch im Listing beschrieben sind - hast du an mindestens 2 Gesteinen zuordnen können und somit wirst du auch eine Vermutung ĂŒber die Art der Gesteine haben.
Erkennst du auch an dem kleinsten Stein Spuren von Glimmer? Tipp: hier hilft z.B. die Lupe.
Ist evtl. ein Gestein dabei, welches in einer anderen Klasse einzustufen ist? Wenn ja, welche Klasse und welcher Stein könnte das warum sein?

Frage/Aufgabe 2
WayPoint02:
An der Lichtstele:

An diesem WayPoint gibt es 3 Aufgaben zu Gesteinen, welche ebenfalls im Listing behandelt wurden:

 
A)
Die Lichtstele wird flankiert von einigen 1 Meter hohen SĂ€ulen.
Bestimme anhand der Infos im Listing das Gestein, die derzeitigen Farben und nenne die Anzahl der SĂ€ulen.

 
B)
Die Lichtstele selbst ist 7 Meter umringt von einer Anordnung einzelner Gesteine. Der Zugang ist fĂŒr FußgĂ€nger gefahrlos.
Die Gesteine kannst du sicherlich erkennen / bestimmen und wirst mitteilen können, warum und wodurch einzelne Steine in den Eigenschaften farblich voneinander abweichen.


C)
Ebenfalls an der Lichtstele findest du einen etwas grĂ¶ĂŸeres Gestein direkt am Radweg vor dem Lokal.
Auch hier kannst du das Gestein bestimmen und mitteilen. BegrĂŒnde deine Erkenntnis.

 
Frage/Aufgabe 3 (freiwillig)
WayPoint03:
Vor dem Kolpinghaus:

Ein Schmankerl als freiwillige Aufgabe:
An diesem WayPoint findest du ein Gestein, welches nicht den magmatischen Arten zuzuordnen ist, aber mit seinen gegebenen Eigenschaften durchaus als Seltenheit gilt.
Wer möchte, kann gerne die Art des Gesteins mitteilen und wie es ĂŒblicherweise entstanden ist.

 
Frage/Aufgabe 4
Wir haben gelernt, daß normal abkĂŒhlendes Magma erstarrt und somit kein langsames Kristallwachstum möglich ist. Das Ergebnis sind also feinkörnige Gesteine.
Aber was passiert eigentlich, wenn eine extrem rasche AbkĂŒhlung erfolgt und was ist das Resultat davon?

 
Frage/Aufgabe 5
Die magmatischen Gesteine bestehen meist aus Silikaten, da Silizium und Sauerstoff die hÀufigsten Elemente der Erdkruste sind.
Nenne mindestens 3 der wichtigsten magmatischen Minerale.

Eure Antworten
aus den Aufgaben schickt uns bitte per Mail und danach dĂŒrft Ihr den EarthCache sofort loggen. In den EarthCache-Guidelines ist bewusst nicht vorgesehen, dass auf eine Logfreigabe seitens des Owners gewartet werden muss. Wir werden die uns zugesandten Antworten und Lösungen auf ihre Richtigkeit prĂŒfen. Sollte es gravierende Abweichungen zu denen geben, die wir erwarten dĂŒrfen, werden wir uns melden. Es ist zwar keine Logbedingung, aber wenn Ihr wollt, macht ein Foto von Euch und einer frei wĂ€hlbaren Position im Bereich dieses EarthCaches.

Anmerkung:
Können die Aufgaben nicht mindestens zu 75% erfĂŒllt werden, ist auch ein Found it gemĂ€ĂŸ der z.Zt. gĂŒltigen Guidelines zu unterlassen. Found it- Logs, die - auch auf Nachfrage hin - ohne Antworten zu den Aufgaben kommen, werden demnach natĂŒrlich kommentarlos gelöscht.

Viel VergnĂŒgen bei diesem EarthCache fĂŒr die ganze Familie und wir wĂŒrden uns natĂŒrlich ĂŒber eine Weiterempfehlung an Freunde und Bekannte sehr freuen.

Team N51E06
 
Quellen:
Steine und Minerale.de, Kristallin.de, Wikipedia, freundlichst Frau Dr. Bettina Dölling vom GD NRW, freundlichst Dr. JĂŒrgen PĂ€tzold aus Bremen, Erlaubnis der Volksbank Bocholt einige Steine fĂŒr das Listing abzulichten, eigene Erkenntnisse vor Ort mit den entsprechenden Bildern.




Nederlands-Version:
Info voor onze Nederlandse cachervrienden:
Helaas moeten we afzien van een vertaling in het nederlands. Zouden we dit toch doen, wordt de lijst (Listing) veel te lang en verwarrend. Mocht u desondanks een versie in het nederlands wensen, vertel het ons, en wij nemen contact met jullie op. Of jullie maken gebruik van een andere dienst, of andere hulp. Zoals bv."https://translate.google"

Hartelijk dank voor uw begrip,
Bernd van Team N51E06


English-Version:
"Unfortunately we needed to refrain from adding an English version as it would have made the listing too long, complex and confusing. In case you do need an English translation kindly do not hesitate to contact us and we will look for a solution. Or you may want to try an online translation service.

Thank you very much for your kind understanding."
Bernd of team n51e06

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