Die Buntsandstein Formation des Trias datiert auf einen Zeitraum von vor 251 bis 243 Millionen Jahren:
Abb. 1: Trias in Südwestdeutschland
Dem Buntsandstein wird in der Hierarchie der Lithostratigraphie (= räumliche und strukturelle Gliederung von Gesteinseinheiten ausschließlich nach lithologschen (petrographischen) Eigenschaften) der Rang einer Gruppe innerhalb der Supergruppe der Germanischen Trias gegeben. Die Buntsandsteingruppe wird in drei Untergruppen gegliedert (Unterer-, Mittlerer- und Oberer Buntsandstein), die sich wiederum aus unterschiedlichen Folgen oder Formationen aufbauen.
Konglomerat (lateinisch conglomerare "zusammenballen") bezeichnet in der Geologie ein klastisches Sedimentgestein aus gerundeten Komponenten (Kies oder Geröll) mit einer Korngröße von 20 bis 63 mm und Schotter. Konglomerate sind eng mit dem Sandstein verwandt und mit diesem häufig vergesellschaftet. Die Einzelkörner sind in einem feineren, ausgehärteten Bindemittel. Konglomerate werden entweder durch Flüsse hoher Transportleistung abgelagert oder sie bilden sich an Erosionsküsten (Strandkonglomerate).
Die Einzelkörner der Konglomerate können aus allen möglichen Gesteinsarten bestehen, die im Herkunftsgebiet vorhanden sind. Angereichert haben sich aber vor allem widerständige Gesteine (z.B. Quarzit).Die Farbe von Konglomeraten variiert mit der Zusammensetzung der enthaltenen Kiese und Schotter von grau über rötlich, bläulich und gelblich.
Konglomerate trifft man prinzipiell in den gleichen Situationen wie Sandsteinen auf. Auf Grund der notwendigen hohen Transportenergie, die für die Ablagerung von Konglomeraten benötigt wird, sind diese aber deutlich seltener als Sandsteine. Auch treten Konglomerate in relativ ruhigen Ablagerungsgebieten (z.B. im Meer bei größerer Entfernung von der Küste oder in den Tiefländern der Kontinente) nicht auf. Sie sind daher bei marinen Ablagerungen oft ein Indiz für Küstennähe oder auf Festländern ein Beleg für Gebirgsbildungsphasen.
Der Zusammenhang zwischen Fließgeschwindigkeit des Wassers und den sogenannten Grenzgeschwindigkeiten wird durch das Hjulström-Diagramm wieder gegeben.
Abb. 2: Hjulström - Diagramm
Das Diagramm ist in die Felder Erosion, Transport und Sedimentation aufgeteilt. Grundsätzlich folgen aus dem Diagramm die folgenden Aussagen:
# Die Fließgeschwindigkeit v, die für die Erosion eines Korns oder Partikels nötig ist, ist stets größer als die Fließgeschwindigkeit, die nötig ist, diesen Partikel nicht zur Ablagerung kommen zu lassen (in Suspension zu halten).
# Je höher die Fließgeschwindigkeit, desto größer kann das transportierte Korn d sein (v ist direkt proportional zu d).
# Je kleiner der Korndurchmesser d, umso geringer ist die notwendige Fließgeschwindigkeit v, um Erosion herbeizuführen. Aber: Unter einem Korndurchmesser von 0,3 mm nimmt die Kohäsion zwischen den Partikeln zu und damit die für die Erosion erforderliche Fließgeschwindigkeit. Sobald solche Partikel aber erodiert sind, bleiben sie umso länger in Suspension. Das Feld "Transport" ist für die kleinsten Korngrößen daher am größten.
Abb. 3: Beispiel eines Geröllsandsteins (Konglomerat)
Hinsichtlich der Gesteine wird bei Konglomeraten zwischen
- monomiktischen
- oligomiktischen und
- polymiktischen Konglomeraten
unterschieden. Während monomiktische Konglomerate aus einer Gesteinsart (z.B. Kalkstein, Gneis) bestehen, sind oligomiktische Konglomerate aus wenigen verschiedenen Gesteinen aufgebaut und polymiktische Konglomerate beinhalten viele unterschiedliche Gesteine. Zementiert werden die Gemengteile von Konglomeraten durch Kieselsäure, Eisenverbindungen, Kalk oder Ton, wobei Kieselsäure dem Sedimentgestein mehr Härte verleiht als andere Bindemittel.
Das Gefüge von Konglomerat ist nicht korngrößensortiert. Die kantengerundeten psephitischen Kiese (d.h. Korngröße über 2mm) sind in einer feinkörnigen Gesteinsmatrix eingebettet, deren Bestandteile kantig oder gerundet sein können. Die Lagerung der Psephite in Konglomeraten variiert zwischen dicht nebeneinander gepackt (Orthokonglomerate) und locker, mit Abstand zum nächsten Kies miteinander verbunden (Parakonglomerate). Gelegentlich sind runde Hohlräume möglich.
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WP1:
1. Beschreibe das vorliegende Konglomerat. Handelt es sich gemäß Listing um eine monomiktische, ologomiktische oder polymiktische Bildung ? Welche Gesteinsart (Farbe, Typ) innerhalb der Gerölle dominiert ? Worauf mag dies zurückzuführen sein ? Liegt hier ein Orthokonglomerat oder ein Parakonglomerat vor ?
2. Teile in Millimetern die Größe des größten Gerölls mit. Bestimme nach Abbildung 2 die Fließgeschwindigkeit des Wassers in cm/s, zu der dieser abgelagert werden konnte.
3. Wie mag die Landschaft ausgesehen haben, als diese Ablagerungen stattfanden ?
WP 2:
4. Wie unterscheidet sich hier der Geröllsandstein zu dem von WP 1 ?
5. Wie hat sich wohl die Landschaft gegenüber Frage 3 verändert ?
Literatur:
www.steine-und-minerale.de/atlas
www.chemie.de/lexikon/Konglomerat_(Gestein).html
Wikipedia
Foto 3: Eigene Aufnahme