Gesteinsbestimmung für Anfänger
Oftmals bekomme ich zu hören, dass man für Earthcaches studiert haben muss, oder es wird gemeckert: "Ich bin doch kein Geologe". Neulich schrieb jemand: "Die Fragen sind mir allerdings etwas zu schwer, daher kein FOUND. Vielleicht nach meinem Petrografie-Praktikum". Daher soll dieser Earthcache einmal die Basics vermitteln.
Woher kommen die vielen Steine der Ostseeküste?
Die Gletscher mehrerer Kaltzeiten lieferten das Material, das uns hier und jetzt zu Füßen liegt. Die flächige Inlandvereisung in Nordeuropa schuf die riesigen Gletscher, die mehrfach bis in das Gebiet des heutigen Schleswig-Holstein 
vordrangen.
Die letzte Eiszeit ist für die enorme Ansammlung von Gesteinsgeschiebe aus Finnland, Norwegen und Schweden verantwortlich.
So wurden große Massen von Gesteinen im Eis eingeschlossen und weiter transportiert. Während ihrer Reise wurden die Gesteine gebrochen, geschliffen und zerrieben. Letztendlich wurden sie als Grund- oder Endmoräne abgelagert. Viele Gesteine dieses Strandes sind südostschwedischer Herkunft. Andere hier wichtige Herkünfte sind die Åland-Inseln, Schonen und Bornholm. Westschwedische und norwegische Gesteine sind selten.
Im Gegensatz zu Flussgeröllen aus den Alpen, aus den Mittelgebirgen oder von Mittelmeerstränden sind die Geröllfelder an der südlichen Ostsee um ein Vielfaches artenreicher.
Dies drückt sich schon auf den ersten Blick in einer besonderen Vielfarbigkeit aus. Die Steine verlocken allein wegen ihrer Schönheit dazu, sich nach ihnen zu bücken. Sie bilden unser ältestes Naturerbe. Nirgendwo in Deutschland und Mitteleuropa kommen ältere Gesteine vor als im Norddeutschen Tiefland und unter den Strandgeröllen von Ost- und Nordsee.
Die Gesteinsalter variieren zwischen wenigen Tausend Jahren bis knapp über 1,9 Milliarden Jahren. Um auf schnelle und einfache Weise viele Gesteine kennenzulernen, gibt es keine bessere Möglichkeit, als sie an Ostsee-Geröllstränden aufzusuchen.
Und was sind das für Steine? Oder sind es Gesteine?
Nach DIN 4022 sind „Steine“ nur Objekte über 63mm. Alles andere sind je nach Größenklassifikation Kies oder Blockwerk. In der Geologie verwendet man fast ausschließlich den Begriff Gestein. Und damit wollen wir uns hier auch befassen.
Ein Gestein kann aus einem Mineral bestehen, wie zum Beispiel das Steinsalz, oder aus mehreren Mineralien, wie z.B. Granit. Mineralien lassen uns erkennen, um was für ein Gestein es sich hier im Einzelnen handelt. Man kann Rückschlüsse auf ihre Entstehung anhand der Größe, Aufbaus und Art der Mineralien ziehen.
Bei unserem Spaziergang an der Ostsee fielen uns hier die vielen unterschiedlichen Gesteine am Strand auf. So sammelten wir ein wenig und schauten sie uns einmal genauer an.
Hierbei unterscheiden wir erst einmal die Gesteine nach den drei Hauptklassen. Natürlich gibt es noch weitere Gruppen in diesen Gesteinsklassen, aber das würde jetzt hier zu weit führen:
1. Sedimentgesteine / Ablagerungsgesteine
Bei den Sedimentgesteinen handelt es sich um Material, das durch Abtragung und Umlagerung von Gesteinen entstanden ist. Dieser Prozess wird allgemeingültig als Sedimentation bezeichnet. Ein Merkmal ist oft eine sichtbare Schichtung, wenn ein Wechsel der Ablagerungsmaterialien stattgefunden hat, wie zum Beispiel Sandstein oder Kalkstein.
Auch sollte man sich die Gesteine gerne genauer anschauen, denn man kann nur hier Fossilien finden.
Eine Besonderheit dieser Gruppe bildet der Feuerstein. Im Meerwasser befindliche anorganische (z.B. verwittertes Silikatgestein) als auch organische Substanzen wie Coccolithe, Diatomeen und Radiolarien, lieferten das Ausgangsmaterial von Feuersteinen. Über Millionen von Jahren hinweg verdrängten kieselsäurehaltige Lösungen die Carbonate aus den Skeletten der Kieselsäurelieferanten; Kieselsäure ist der Baustein von Feuersteinen. Im ersten Stadium verfestigt sich die Kieselsäure zu einem Gel, indem enthaltenes Wasser abgegeben wird. Auflösungs- und Rekristallisationserscheinungen kennzeichnen das zweite Stadium. Ist die Verfestigung abgeschlossen, sind alle karbonathaltigen Anteile im Gestein durch Siliciumdioxid ersetzt. Als Zeugnis der organischen Beteiligung an der Gesteinsentstehung des Feuersteins sind häufig Skelette oder Schalen zu erkennen.
2. Metamorphe Gesteine/ Umwandlungsgesteine
Bei den metamorphen Gesteinen, auch Umwandlungsgesteine genannt, handelt es sich um Umwandlungen von Gesteinen. Dies geschieht unter hohem Druck und sehr hoher Temperatur. Oftmals geht dieser Prozess mit einer tektonischen Bewegung einher; das heißt es gibt klein- und großräumige Bewegungen innerhalb der Erdkruste. Dabei können neue Minerale und Mineralaggregate entstehen, deren druck- und temperaturabhängiger Bildungsbereich den Umgebungsbedingungen entspricht. Bei einer druckbetonten Metamorphose erfolgt oft eine Ausrichtung der Mineralkörner im Gestein. Das Gefüge und damit die entsprechenden Namen spiegeln wider, ob die Metamorphose mit tektonischen Bewegungen verbunden war oder nicht. Allerdings ist zum Teil auch der Gehalt an Mineralen einer bestimmten Mineralklasse ausschlaggebend für diese Bezeichnungen. Ein Beispiel dafür wären Gneis, Marmor oder Quarzit.
Auch hier unterscheidet man in Gruppen. Zum Einen gibt es die Paragesteine, die aus Sedimenten entstanden sind und zum Anderen gibt es die Orthogesteine, die aus Magmatiten resultieren.
3. Magmatite/ magmatisches Gestein
In die Gruppe der Magmatite oder Magmatischen Gesteine werden alle Gesteine einbezogen, die durch die Erstarrung von Magma entstehen, woraus ihr Name „Erstarrungsgesteine'' resultiert. Ihren Ursprung haben sie also im Erdinneren. Erstarren die Gesteine auch im Erdinneren so spricht man von Plutoniten. Sie kühlen im Erdinnern relativ langsam aus. Es bildet sich eine kristalline, sprich körnige, Struktur aus. Die einzelnen Mineralkörner, aus denen das Gestein besteht, sind mit bloßem Auge erkennbar. Der am weitesten verbreitete und bekannteste Vertreter ist der Granit.
Gelangt das Magma aber bis an die Erdoberfläche und erstarrt dort, sprechen wir von Vulkaniten. Diese kühlen schneller ab und erstarren. Daher weisen die Vulkanite eine feinere kristalline Grundmasse aus. Die einzelnen Mineralien scheinen im Gestein zu „schwimmen“. Bekannter Vertreter dieser Gruppe sind der Basalt und der Porphyr.
Doch nun zu euren Aufgaben:
Um die Gesteinsart sicher bestimmen zu können empfehle ich euch etwa Faustgroße Exemplare zu sammeln. Sie sollten halt nicht zu klein sein. Die Struktur und ihre Bestandteile lassen sich am Besten erkennen, wenn eure Fundstücke nass oder zumindest feucht sind. Dann ist ihr Mineralienbestand eindeutiger erkennbar. Da wohl die wenigsten ausgebildete Geologen oder Petrologen sind, sind hier einmal beispielhaft einige Gesteine klassifiziert:
Zu Gestein Nr.1: Auf dem Bild sind drei Sedimentgesteine zu sehen.
Unten links sehen wir ein Konglomeratgestein. Das ist ein Gestein, dass aus Bruchstücken von Gesteinen besteht, mit feinerem Material umschlossen wurde, und anschließend wieder zu Stein verfestigt wurde.
Der Mittlere, mit einer 1 gekennzeichnete Stein, ist ein Feuerstein. Viele Feuersteine besitzen eine weiße Kruste. Aber Vorsicht: Frische Bruchkanten sind oftmals sehr scharf.
Unten rechts sehen wir einen Sandstein. Diese rotbraunen Gesteine stammen aus dem Zeitalter Jotnium und haben ein beträchtliches Alter von ca. 1300 Millionen Jahren. Oftmals finden man sie auch gefleckt. Diese Flecken sind fast weißlich, als wäre das Gestein ausgebleicht.
Um nun ein Sedimentgestein bestimmen zu können, stellt euch folgende Fragen:
Könnt ihr eine Schichtung erkennen, findet ihr Fossilien oder besteht es hauptsächlich aus Quarz?
Zu Gestein Nr.2: Metamorphes Gestein
Durch Hitze und Druck haben sich diese Gesteine verformt. Sie wurden regelrecht gewalgt und geknetet. Dabei entstand ein neues Gestein. In seiner Struktur und Zusammensetzung unterscheidet es sich völlig vom Ausgangsgestein.
Seht euch die Gesteine an und stellt euch dann folgende Frage:
Kann man platt gedrückte Mineralienkörner oder Schlieren im Gestein erkennen?
Zu Gestein Nr.3: Magmatisches Gestein
Am Strand auf Fehmarn findet man viele Granite.
Granite sind grobkörnig. Die Minerale kann man mit dem bloßen Auge gut erkennen. Bei ihrer Entstehung sind sie langsam abgekühlt. Es konnten sich gröbere Kristalle entwickeln.
Es gibt die unterschiedlichsten Porphyre im Geschiebe. Ein Porphyr besteht aus einer feinkörnigen Grundmasse. Man erkennt sie an den Einsprenglingen. Sie wurden beim raschen Abkühlen der Grundmasse im Gestein eingeschlossen.
Rapakiwis findet man hier auch häufig. Auch sie gehören zu den Graniten. Allerdings sieht man mit bloßem Auge größere, runde Kristalle, die einen Rand aufweisen. Die meisten Rapakiwis kommen aus Finnland, vom Ostseeboden oder aus Schweden.
Betrachtet euer Fundstück nach folgenden Aspekten:
Ist die Grundmasse recht fein? Haben die Mineralien ungefähr die gleiche Größe und ein einheitliches Gefüge?
Zu Gestein Nr.4: Vulkanit.
Dies ist ein Gestein, das durch rasche Abkühlung einer Gesteinsschmelze an der Erdoberfläche entstanden ist. Da er so schnell abkühlte, konnten sich keine größeren Minerale bilden. Daher sieht er sehr feinkörnig aus. Oftmals ist es als Lavastrom an die Erdoberfläche gelangt.
Betrachtet euer Fundstück nach folgenden Aspekten:
Ist die Grundmasse sehr fein? Haben die Mineralien ungefähr die gleiche Größe und ein einheitliches Gefüge?
Um diesen Cache zu loggen, begib dich zu diesem Strandabschnitt und beantworte nachfolgende Fragen. Anschließend postet zu eurem Log bitte noch ein Foto von euch an der Location. Wenn ihr selbst nicht auf dem Foto erscheinen wollt, reicht natürlich auch ein persönlicher Gegenstand auf dem Foto als Beweis eurer Anwesenheit. (Laut Earthcache Guidelines ist die Forderung eines Fotobeweises seit Juni 2019 wieder erlaubt.)
1.) Sucht ein oder zwei Exemplare aus jeder Gesteinsgruppe und beschriftet euer Fundstück. Schreibt einfach die Gesteinsgruppe auf ein Stück Papier und legt euer Fundstück daneben. Stellt ein Foto davon in euren Log.
2.) Erklärt kurz, wie ihr auf eure Auswahl in Bezug auf die Gesteinsklasse ( a Sedimentite, b Magmatite, c Metamorphite )gekommen seid.
3.) Freiwillig, aber versucht es ruhig: Könnt ihr den einen oder anderen Fund vielleicht auch bei seinem Gesteinsnamen nennen?
4.) An den Listingkoordinaten findest du einen großen Findling am Strand. Schau ihn dir einmal genau an. Anhand der Informationen aus dem Listing und den Beispielbildern solltet ihr bestimmen, welcher Gesteinsklasse dieser Brocken angehört.
Danach könnt Ihr sofort loggen. Wenn irgendetwas nicht in Ordnung sein sollte, melde ich mich.
Quellenverzeichnis:
-https://www.ramblingrocks.de/gesteinsbestimmung-anfaenger/
- https://www.kristallin.de
-wikipedia
-Bilder: eigen, http://www.boerseos.de/index.php/geschiebe/vulkanite-geschiebe und kristallin.de