Kalktuff an der Drau
Mit diesem Earthcache möchten wir euch ein kleines Naturjuwel an der Drau näherbringen.
Was ist Kalktuff?
Kalktuff ist ein poröses, löchriges meist beige-graues sekundäres Gestein, welches als Kalkabsatz an kalten oder warmen Quellen (nichtthermalen) entsteht.
Es handelt sich um sekundäres Gestein, weil primäre Kalksedimente eines Erdzeitalters nach chemischer Kohlensäure-Lösungsverwitterung und Ausfällung erneut sedimentiert wurden. In den kleinen Hohlräumen des Gesteins findet man häufig versteinerte Pflanzen oder Kleintiere wie z.B. Schnecken. Kalktuff kann nicht poliert werden, ist aber in bruchfeuchtem Zustand mit einem Werkzeug formbar.
Kalktuff wird auch Quellkalk oder Quelltuff genannt und besteht überwiegend aus Calcit - Calciumcarbonat (CaCO3).
In Europa kommt diese Art von Kalkgestein im Falle begünstigender Umstände in Karstgebieten der humiden, gemäßigten Warmklimazone vor.
Achtung Begriffsverwirrung!
Diese entsteht, wenn Kalksinter und die Unterbegriffe Kalktuff und Travertin als Synonyme verwendet werden.
Die Unterschiede:
- Kalktuff: Abscheidung in nichtthermalem Süßwasser, mit pflanzlichen Strukturen
- Travertin: von höher mineralisierten oder schwach thermalen Wässern abgeschieden
- Sinterkalk: dichter, fester Süßwasserkalk, anorganisch ausgeschieden, z.T. unter erhöhter Temperatur, vorzugsweise in Quellspalten, Klüften und Höhlen.
Der Kalktuff ist nicht zu verwechseln mit dem vulkanisch-pyroklastischen Tuff.
Quellangaben:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?lang=de&rock=Kalktuff
https://anthrowiki.at/Kalktuff
https://de.wikipedia.org/wiki/Kalktuff
Wie entsteht Kalktuff?
Regenwasser reichert sich beim Durchsickern der Kalkschichten mit Mineralien an, deren wichtigstes Kalziumhydrogenkarbonat ist. Kalziumkarbonat (CaCO3), ein schwer lösliches Mineral der Kalkgesteine, wird mit Hilfe von Kohlensäure löslich. Es bildet sich in Abhängigkeit von Temperatur und Umgebungsdruck ein Lösungsgleichgewicht zwischen dem Kalziumkarbonat, Kohlensäure und gelöstem Kalziumhydrogenkarbonat.
Das kalkreiche Wasser tritt als Quelle zu Tage. Beim Austritt aus dem Gestein verringert sich der Umgebungsdruck. Dadurch wird das Lösungsgleichgewicht verändert und Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Dabei wird erneut Kalziumkarbonat gebildet, welches sich dann als Kalktuff absetzt.
Durch die mineralischen Kalkausscheidungen können Krusten, Wälle und sogar Terrassen entstehen. Einige Pflanzen nutzen das Quellwasser zu ihrer Ernährung. Vor allem Moose sowie Grün- und Blaualgen und Bakterien entziehen dem Wasser Kohlendioxid, wodurch sich das Lösungsgleichgewicht im Wasser weiter zugungsten des unlöslichen Kalziumkarbonats verschiebt. Dabei wird der freigesetzte Kalkstein in Form dünner Kalkhäutchen auf den Pflanzen abgeschieden. Die Vom Wasser umspülten Pflanzen verkalken mit der Zeit immer mehr, bis schließlich die inneren Teile absterben und als Kalkgerüst versteinert zurückbleiben. Die Pflanzen beschleunigen so die Kalktuffbildung.
Die Geschwindigkeit dieses Prozesses, hängt auch stark von der Wassermenge ab, die zu Tage tritt. Diese kann nach Jahreszeit und Umweltbedingungen schwanken.
Kalktuff kann in folgenden unterschiedlichen Erscheinungsformen auftreten:
- Kalktuff-Barren
- Kalktuff-Nasen oder auch Kalktuff-Polster
- Steinerne Rinne
- Bachterrassen
- Primärhöhlen und Tuffhöhlen
Der Kalktuff an der Drau:
An den Headerkoordinaten direkt unter dem Schloss von Lippitzbach befindet sich eine hellgraue Terrasse aus Sinterkalk, der sich aus dem Quellwasser des Hanges im Hintergrund gebildet hat und auch heute noch bildet. Eine Quelle ergießt sich vor der Terrasse und zwischen den Höhlen über eine tiefhängende Moosschürze. Die Tuffzone mit Höhlen und Halbhöhlen ist etwa 150 m breit und 10-15 m mächtig mit reichlich fossilem Tuff sowie teilweise aktivem Moostuff.
Das ist die einfache Beschreibung der Entstehung des Kalktuffs vor Ort:
Die Bildung des Sinterkalkes kann man leicht verstehen, wenn man weiß, dass Wasser unter hohem Druck mehr Kalk lösen kann als Wasser unter niedrigem Druck. Der hohe Druck im Grundwasser im „Tal der Alten Gurk“ bringt es mit sich, dass viel Kalk in ihm gelöst ist. Beim Austritt dieses gespannten Wassers aus den Lippitzbacher Quellen wird dessen Druck schlagartig auf das Niveau des Luftdruckes abgesenkt. Damit verliert das Wasser seine Fähigkeit viel Kalk zu lösen und der vorher gelöste Kalk wird deshalb spontan ausgeschieden. Es bildet sich, nach den Regeln der Physik, ein mürber Sinterkalk – auch Kalktuff genannt. Der Kalk schlägt sich auf Blättern und Pflanzenresten oder auf Kalkschalen von Schnecken und auf Kalksteinen nieder, die er umkrustet. Diese Kalkbildung hält bis heute an. Sie ist auch eine Vorstufe der Fossilisation.
Deine Aufgaben um dieses geologische Naturjuwel zu loggen:
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Aufgabe 2:
- Welche besonderen Erscheinungsformen kannst du vor Ort erkennen?
- Schätze die ungefähren Ausmaße (Breite & Höhe) einer der besonderen Erscheinungsformen.
Aufgabe 3:
- Beschreibe mit eigenen Worten, woran man vor Ort erkennt, dass es sich hier um Kalktuff handelt.
Aufgabe 4:
- Sende ein Foto von dir und/oder einem persönlichen Gegenstand von einem beliebigen Platz im Bereich der Header-Koordinaten.
Viel Spaß wünscht euch Team smoki13
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Wir als Owner haften nicht für Unfälle!
Tufa on the Drau
With this Earthcache we would like to introduce you to a small jewel of nature on the Drau.
What is tufa?
Tufa is a porous, holey, mostly beige-grey secondary rock, which is formed as lime deposits at cold or warm (non-thermal) springs.
It is a secondary rock because primary limestone sediments of an earth age have been re-sedimented after chemical carbonic acid solution weathering and precipitation. In the small cavities of the rock one often finds petrified plants or small animals such as snails. Tufa cannot be polished, but in a moist state it can be shaped with a tool.
Tufa is also called swelling lime or swelling tuff and consists mainly of calcite - calcium carbonate (CaCO3).
In Europe, this type of limestone is found in karst areas of the humid, temperate warm climate zone in case of favourable conditions.
Attention confusion of terms!
This arises when calcareous sinter and the sub-concepts tufa and travertine are used as synonyms. Here are the differences:
- Tufa: Deposition in non-thermal fresh water, with plant structures
- Travertine: separated from higher mineralised or low thermal waters
- Sintered lime: dense, solid freshwater lime, inorganically excreted, sometimes at elevated temperatures, preferably in spring crevices, fissures and caves.
The limestone tuff should not be confused with the volcanic-pyroclastic tuff.
Sources:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?lang=de&rock=Kalktuff
https://anthrowiki.at/Kalktuff
https://de.wikipedia.org/wiki/Kalktuff
How is tufa formed?
When rainwater seeps through the limestone layers, it accumulates minerals, the most important of which is calcium hydrogen carbonate. Calcium carbonate (CaCO3), a poorly soluble mineral of the limestone rocks, becomes soluble with the help of carbonic acid. Depending on temperature and ambient pressure, a solution equilibrium is formed between the calcium carbonate, carbonic acid and dissolved calcium hydrogen carbonate.
The lime-rich water emerges as a source. The ambient pressure is reduced when the water leaves the rock. This changes the solution equilibrium and carbon dioxide (CO2) is released. In the process, calcium carbonate is formed again, which then settles as tufa.
The mineral lime precipitations can cause crusts, walls and even terraces. Some plants use the spring water for their nutrition. Especially mosses as well as green and blue algae and bacteria extract carbon dioxide from the water, whereby the solution equilibrium in the water shifts further in favour of the insoluble calcium carbonate. The released limestone is deposited on the plants in the form of thin lime skins. The plants washed around by the water calcify more and more over time, until finally the inner parts die off and remain petrified as a lime skeleton. The plants thus accelerate the formation of calcareous tuff.
The speed of this process also depends strongly on the amount of water that comes to light. This can vary according to season and environmental conditions.
Tufa can appear in the following different forms:
- Limestone ingots
- Tufa noses or also Tufa padding
- Stone Gutter
- Brook terraces
- Primary caves and tuff caves
The tufa on the Drau:
At the header coordinates directly below the castle of Lippitzbach there is a light grey terrace of sintered limestone, which was formed from the spring water of the slope in the background and is still forming today. A spring flows in front of the terrace and between the caves over a low-hanging moss apron. The tuff zone with caves and half-caves is about 150 m wide and 10-15 m thick with abundant fossil tuff and partly active moss tuff.
Here is a simple description of the local formation of the limestone tuff:
The formation of the sintered lime is easy to understand if you know that water under high pressure can dissolve more lime than water under low pressure. The high pressure in the ground water in the "Tal der Alten Gurk" means that a lot of lime is dissolved in it. When this tense water leaves the Lippitzbach springs, its pressure is suddenly reduced to the level of the air pressure. This causes the water to lose its ability to dissolve a lot of lime and the previously dissolved lime is therefore spontaneously separated. According to the rules of physics, a crumbly sintered lime - also called lime tuff - is formed. The lime settles on leaves and plant remains or on the lime shells of snails and on limestone which it encrusts. This lime formation continues to this day. It is also a preliminary stage of fossilization.
Your tasks to log this geological jewel of nature:
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- Look at the header coordinates. Explain how this area will change in the future!
Task 2:
- What special manifestations can you recognize on site?
- Estimate the approximate dimensions (width & height) of one of the special manifestations.
Task 3:
- Describe in your own words how you can tell on the spot that this is tufa.
Task 4:
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Have fun, team smoki13
Please take care of the sensitive habitats and do not destroy them!
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