Kluftbildung im Gips-/Anhydrit-Gestein
Vor über 250 Millionen Jahren haben sich im Zechsteinmeer Kalk, Dolomit, Gips, Anhydrit und Salze abgelagert. Die verschiedenen Ablagerungen waren vom Wasserstand des sich immer wieder verändernden Zechsteinmeeres abhängig. Bei höherem Meeresspiegel wurden Kalke und Dolomite gebildet. Bei extrem niedrigem Wasserstand und hohen Temperaturen wurden Gips und Salze abgeschieden. Das Gipsvorkommen in Oberhone ist im Laufe der Erdgeschichte durch Erosion der überlagernden Gesteine freigelegt worden.
Gips kann durch Auskristallisieren aus Calciumsulfat-übersättigtem Meerwasser entstehen. Aus reiner wässriger Lösung kristallisiert Calciumsulfat unterhalb von 66 °C stets als Gips, oberhalb von 66 °C als Anhydrit. Wegen seiner geringen Wasserlöslichkeit bildet sich Gips als erstes Mineral noch vor dem Anhydrit oder aber durch Hydratation von Anhydrit. Gips wird analog dem Salz in abgeschnürten Meeresbecken oder Binnenseen, in welchen die Zufuhr von Frischwasser über lange Zeit hinweg geringer ist als die Verdunstung, chemisch ausgefällt. Mit zunehmender Überdeckung durch andere Gesteine wandelte sich der Gips durch Entwässerung in Anhydrit um. Der heute oberflächennah vorkommende Gipsstein ist durch erneute Wasseraufnahme des Anhydritsteins entstanden.
Der Gipsabbau fand zunächst oberirdisch in Steinbrüchen statt. Die reineren Gipse wurden im unterirdischen Abbau gewonnen. Inzwischen wurde der Gipsabbau weitgehend eingestellt.
Im gesamten Steinbruch sind viele Dolinen (Erdfälle) zu beobachten. Das von vielen Klüften (Spalten) durchzogene Gipsgestein ist wasserlöslich. Einsickerndes Wasser hat einige Klüfte zu größeren Hohlräumen ausgewaschen, die eingestürzt sind und Einsturztrichter bis an die Oberfläche gebildet haben. Diese Einsturztrichter verfüllten sich im Laufe der Zeit überwiegend mit Gesteinsschutt des Buntsandsteins. Ihr Verbreitungsgebiet ist auf der Infotafel ersichtlich.
Blickt das Auge auf die hoch aufragenden Wände im Steinbruch, dann fällt dem Betrachter auf, dass in einigen Bereichen tiefe Klüfte (Spalten) und höhlenartige Öffnungen auftreten.
Klüfte (Spalten)
sind Trennflächen im Gestein, die entweder durch tektonische oder nicht tektonische Ursachen entstehen. Die Öffnung einer Kluft, also der Raum zwischen den beiden Wänden, liegt im Bereich von weniger als einem Millimeter Weite bis zu einer Erstreckung von mehreren Metern. Im mikroskopischen Bereich spricht man von Mikrorissen. Größere Klüfte, die sich über eine längere Entfernung erstrecken, werden Hauptklüfte genannt.
In der Regel findet an den Kluftflächen kein Versatz der getrennten Gesteine statt. Treten jedoch größere Bewegungen entlang der Klüfte auf, so entwickeln sie sich zu Verwerfungen. Verlaufen mehrere Klüfte parallel zueinander, bezeichnet man diese als Kluftschar. Bei seitlicher Öffnung von Klüften reißen Spalten auf.
Verwitterung/Auflösung von Gips
Für die Verwitterung von Gips ist das Vorhandensein von Kohlensäure nicht erforderlich, da Gips hervorragend direkt in Wasser lösbar ist (2 g / l). Die Verwitterung in Gips schreitet deshalb schnell voran, es bilden sich auf den Oberflächen Furchen und Rinnen. Das Gestein wird ausgewaschen und abgetragen.
Z u r B e a c h t u n g:
Dieser Earthcache zeigt eine erdgeschichtliche Sehenswürdigkeit der unbelebten Natur, ein Naturdenkmal, das Erkenntnisse über die Entwicklung der Erde und der Entstehung des Lebens vermittelt. Es dient aber auch als Lebensraum von Tier- und Pflanzenarten.
Bitte verhaltet euch entsprechend umsichtig und schont die Natur. Es ist nicht erforderlich und nicht erlaubt solche Naturräume zu beschädigen (Steine schlagen, Pflanzen zu entnehmen etc.).
Die geologische Formation ist frei zugänglich, doch Vorsicht! Bitte seid auch auf eure eigene Sicherheit bedacht und verhaltet euch entsprechend.
Um diesen Earthcache zu loggen beantwortet bitte folgende Aufgaben:
Aufgabe 1
An den Listingkoordinaten/Referenzpunkt 01 steht ihr vor einer hoch aufragenden Gesteinswand. Diese ist von oben nach unten durch mehrere Klüfte zerteilt.
a) Was meinst du, zu welcher Form von Kluft zählen sie?
b) Kannst du im Verlauf Verwerfungen entdecken?
c) Sind neben den Klüften weitere größere Hohlräume (Höhlen) vorhanden? Wenn ja, wo befinden sie sich (z. B. in der Mitte der Wand im oberen Drittel).
Aufgabe 2
Das Listing beschreibt diverse Verwitterungserscheinungen, welche auf den Oberflächen des Gesteins sichtbar sind. Schaut euch um und haltet nach ihnen Ausschau. Nutzt hierzu das gesamte Gelände des Steinbruches. Habt ihr welche entdeckt, erstellt davon ein Foto und ladet es im Logeintrag mit hoch.
Aufgabe 3
Die Infotafel am Referenzpunt 2 enthält eine Übersicht über das gesamte Ausdehnungsgebiet der Grube Alfons. Schau dir die Skizze genau an! Liegen die durch Auslaugung und Hohlraumbildung entstandenen Erdfälle (Dolinen) in bestimmten Abschnitten oder verteilen sie sich überall im stillgelegten Abbaugelände? Wie viele Erdfälle zählst du insgesamt auf der Tafel (ohne Hinzunahme der Legende)?
Aufgabe 4
Eine Abbildung auf der Tafel am Referenzpunkt 2 zeigt einen Ausschnitt des Gipsgesteins, dass von Deckgestein des Oberen Zechsteins überlagert ist. Schau dich um, der Ausschnitt befindet sich in Sichtweiter von deinem Standpunkt aus. Hast du sie gefunden, prima! Bestimme, welches Gestein das mächtigere darstellt. Die Deckschicht des Oberen Zechstein oder das Gipsgestein?
Aufgabe 5
Und zuletzt: in welcher Himmelsrichtung des Abbaugeländes wurde Anhydrit vorgefunden?
Nachdem ihr die Antworten an mein Profil gesandt habt, darf sofort geloggt werden. Sollte es Probleme mit den Antworten geben, melde ich mich.
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Viel Spaß beim Erkunden wünscht
Herbalwitch1965
Quellen für Text und Bildmaterial: Infotafel vor Ort; Wikipedia, Steine- und Mineralienportrait; eigene Aufnahmen von vor Ort