Stausee Biersdorf: Tonschiefer EarthCache

Dieser Earthcache führt euch zu einem Schieferfelsen.

Vor Ort findet ihr keine Infotafel!
Alle Fragen können anhand des Listings und einem Besuch des Schieferfelsens beantwortet werden.

Zur Örtlichkeit:

Gesteine der Buntsandstein liegen unmittelbar auf devonischen Schichten (Sedimente der Karbon- und Permzeit fehlen). Dies fällt auch dem Laien sofort ins Auge, da sich nicht nur die Gesteine in Struktur, Farbe und Beschaffenheit ändern, sondern auch bei genauerer Betrachtung die Vegetation.

Das Gefüge Schiefer:

 Grundsätzlich gibt es eine genetische Unterscheidung von intrakratonalen- und orogenen Schiefern. Bei den intrakratonalen Schiefern handelt es sich strenggenommen meist nicht um Tonschiefer, sondern um Tonsteine, weil diese ausschließlich diagenetisch verfestigt worden sind und nach der Schichtung spalten. Aufgrund dieser hervorragenden Spaltbarkeit nach der Schichtung, werden sie oft fälschlicherweise als Schiefer bezeichnet. Die Oberfläche dieser Tonsteine zeichnet oft die unregelmäßigen Sedimentstrukturen nach und unterscheidet sich daher vom typischen Spaltbild orogener Schiefer wie z. B. den Spaltbesen. Unter Dachschiefer versteht man in erster Linie orogene Schiefer, bei denen die Schieferung tektonisch angelegt ist. Die Schieferung überprägt dabei die Schichtung und stellt in unterschiedlichem Maße die mechanisch wirksame Spaltfläche dar.
Hierbei werden zwei Schiefertypen unterschieden, die sich nach der Beziehung Schichtung-Schieferung richten. Ist die Schieferung parallel zur Schichtung orientiert, handelt es sich um eine Parallelschieferung; diese Schiefer werden auch als Massenschiefer bezeichnet. Im Gegensatz dazu nehmen bei Transversalschiefern Schichtung und Schieferung immer einen Winkel ein.

Die Spaltflächen sind bei Parallelschiefern oft unregelmäßiger, da das Gestein sowohl nach Schichtung als auch der Schieferung spaltet. Bei Transversalschiefern ist im allgemeinen eine regelmäßigere Spaltoberfläche zu beobachten.

Desweiteren gibt es aber auch Schiefer, welche zwischen diesen beiden Extremen liegen. Tonschiefer zum Beispiel hat nur eine sehr niedriggradige oder überhaupt gar keine Metamorphose durchlaufen und besitzt daher faktisch noch seinen ursprünglichen Mineralbestand. 
 Das bedeutet die Schieferung ist bereits erkennbar, aber nicht völlig ausgeprägt.

Der Sammelbegriff Schiefer:

Schiefer ist ein Sammelbegriff für unterschiedliche Gesteine, welche sedimentär (tektonisch undeformiert oder deformiert) oder aus dem Übergangsbereich von der Diagenese zur Metamorphose oder metamorph entstanden sind; d.h. Gesteine, welche in ihrer Gesamtheit weder als sedimentäre noch als metamorphe Gesteine klassifiziert werden können. Die Zugehörigkeit zur Gruppe der Sedimentite oder Metamorphite wird mit Hilfe der Röntgenbeugung bestimmt.
Die Entstehung von Schiefer ist auf einen Prozess von mehreren Millionen Jahren zurückzuführen und ist hierzulande vor allem in der erdgeschichtlchen Zeit des Devon (vor ca. 350 bis 400 Mio Jahren) entstanden.
Zu unterscheiden ist des weiteren zwischen einer Schieferung und einer Schichtung des Gefüges.

Die Unterschiede einer Schichtung und einer Schieferung:

Petrologisch betrachtet muss man unter dem Sammelbegriff  "Schiefer" zwischen einer Schieferung und einer Schichtung unterscheiden.

Eine Schichtung (intrakratonale Schiefer) entsteht durch das Zusammentreffen von feinkörnigen Massen aus Tonschlamm und durch den Auflagendruck der darüber liegenden Gesteinsschichten (diagenetisch verfestigt) in kombination mit der Erdwärme. (z.B. Tonstein)

Eine "echte" Schieferung (orogene Schiefer) entsteht auf die geiche Art und Weise, jedoch spielen hier tektonische Aktivitäten (seitlicher Aflagendruck durch Aufschiebung der Schichten im zuge der Gebirgsbildung) eine wichtige Rolle.
Durch die tektonischen Aktivitäten wurden die ursprünglichen Tonminerale entlang der Scherfläche ausgedehnt. Durch das Kristallisieren unter Druck und der Erdwärme sind hochwertige, plättchenförmige Mineralien hervorgerufen worden. Dadurch hat das ursprüngliche Tongestein eine neue Struktur erfahren.
Während dieses Prozesses, der sogenannten Schieferung, bildete sich eine Abfolge mikroskopisch feiner plättchenförmiger Mineralien (Glimmerlagen), denen der Schiefer seine typische Struktur und Charakteristika - insbesondere die gute Spaltbarkeit - verdankt.

Ihr gemeinsames Merkmal ist die ausgezeichnete Spaltbarkeit entlang engständiger paralleler Flächen.
Die gute Spaltbarkeit von einem intrakratonalen Schiefers (z.B. Tonstein) verläuft lediglich in Richtung der einzelnen diagenetisch verfestigten Schichtungen, während sich geschiefertes Gestein, also orogene Schiefer, je nach Gefüge sowohl in Richtung der Schieferung, als auch in Richtung der Schichtung spalten lassen.
Diese Schieferungen stehen dabei stets senkrecht zur Druckrichtung.

Die Ausprägung der typischen Verzahnungen ist z.B. in Abhängigkeit zur Umgebung (weniger) dicht. Die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und die unterschiedliche tektonische Einwirkung haben unterschiedlichste Formen von Schiefern hervorgerufen. Neben der Zusammensetzung der Mineralien der Lagerstätte spielen auch Fremdeinschlüsse metallischer Art eine wichtige Rolle. Durch die metallischen Bestandteile werden sowohl Kristallisation als auch Glimmerlagen, Art oder Verzahnung beeinflusst.