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Verwitterung: Vom Chalkosin zum Malachit EarthCache

Difficulty:
4 out of 5
Terrain:
4.5 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


Verwitterung: Vom Chalkosin zum Malachit

 

ACHTUNG!
Es ist strengstens verboten, den Steinbruch zu betreten und den Zaun zwischen Halde und Steinbruch zu überklettern!
Alle Fragen können von der Seite beantwortet werden, an der der Wanderweg verläuft.

Ihr benötigt eine UV-Lampe und eine starke Lupe (mindestens 20 fach) um diesen EarthCache zu lösen.
Hier ist es teilweise rutschig - bringt euch nicht unnötig in Gefahr! Der Zaun am Rande der Halde darf nicht überklettert werden - er trennt den öffentlich zugänglichen Bereich vom aktiven Steinbruch!



Im Steinbruch Niederscheidweiler wird quarzitischer Sandstein abgebaut. Dieser stammt aus dem Devon, genauer gesagt aus dem Unterdevon / Klerf-Schichten. Zu dieser Zeit, vor 400 Millionen Jahren, war das heutige Mitteleuropa von einem tropischen Meer bedeckt. Dabei lagerten sich große Massen an Sanden, sowie Schlämmen, auf dem Boden ab. Das hohe Eigengewicht verfestigte im Laufe der Zeit diese Masse zu festen Gesteinen (Diagenese), wodurch Sandsteine, sowie Tonsteine und vieles mehr entstanden sind. Teile der Sandsteine wurden unter weiterem Druck der obersten Schichten zu Quarzit umgewandelt.

Die Sedimente aus den Anfängen waren ein perfekter Nährboden zur Entwicklung vielfältiger Mineralien. Diese wuchsen unter Druck, Temperatur, sowie Einflüssen von Luft und Wasser gut heran. So kann man heute in den geförderten Gesteinen und natürlich auch im Abraum auf der Halde unzählige Mineralien entdecken. Vorzugsweise findet man hier Eisenoxide und Eisenhydroxide, aber auch andere spannende Dinge wie Chalkosin oder Malachit. .

Chalkosin:
Chalkosin ist eines der weltweit am häufigsten vorkommenden Kupfermineralien. Aufgrund seines hohen Gehaltes an Kupfer ist es das am häufigsten genutzte Erz zur Gewinnung von reinem Kupfer. Das Mineral entsteht als Primärmineral - es wird also direkt aus den reinen Elementen (Kupfer und Schwefel) gebildet. Diese Bildung findet unter hydrothermalen Bedingungen statt. Das bedeutet, in vulkanischen Regionen unter hohem Druck und hohen Temperaturen. Die Verbindung kann aber auch als Sekundärmineral entstehen, wobei sich das Mineral als Folge von Verwitterungs- bzw. Umwandlungsvorgängen in Kupferlagerstätten bildet. Chemisch handelt es sich um Kupfersulfid (CuS).

Malachit:
Malchit ist ein weltweit vorkommendes Kupfermineral. Aufgrund seiner türkisgrünen Farbe wurde es früher als Farbpigment verwendet. Eine Nutzung als Kupfererz ist ebenfalls möglich. Das Mineral entsteht als Sekundärmineral, wobei sich das Mineral als Folge von Verwitterungs- bzw. Umwandlungsvorgängen in Kupferlagerstätten bildet. Chemisch handelt es sich um basisches Kupfercarbonat (Cu2[(OH)2CO3]).

Meistens verwittert Chalkosin an der Luft (Unter Anwesenheit von Kohlendioxid, Sauerstoff und Wasser) langsam zu Malachit. Diese Verwitterung erfolgt unter Abspaltung von Schwefeldioxid nach der folgenden Gleichung:
2 CuS + CO2 + 3 O2 + H2O --> Cu2[(OH)2CO3] + 2 SO2


Diese Verwitterung bewirkt eine Änderung der Farbe des Minerals sowie des UV-Verhaltens des Minerals.
(Quelle: vgl. Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz - Referat 2.1 Geologie und Rohstoffe, www.steine-und-minerale.de, www.wikipedia.de, eigene Experimente)




Farbverlauf während der Verwitterung sowie hier gefundener verwitterten Chalkosin.


Um diesen EarthCache als Fund zu loggen, sind die nachfolgenden Aufgaben zu erledigen.
Bitte sendet uns hierfür die Antworten per E-Mail oder über eine GC-Nachricht zu und loggt sofort!
Unser Team wird sich bei euch melden, wenn etwas nicht stimmt. Bitte habt auch Verständnis dafür, dass Logeinträge, die mehr als 3 Wochen nach der Übermittlung der Antworten erfolgen, aufgrund des Speicheraufwandes, nicht mehr berücksichtigt werden können ohne erneute Übermittlung der Antworten!


Nun zu den eigentlichen Aufgaben:
Begebt euch an die im Listing angegebenen Koordinaten. Hier befindet sich die Abraumhalde des Sandsteinbruches.
1. Sucht hier am Hang (auch in unmittelbarer Umgebung der angegeben Koordinaten) nach einem schönen verwitterten Chalkosin und riecht einmal an eurem Fundstück. Was fällt euch auf?
2. Leuchtet euer Fundstück mit der UV-Lampe ab. Ist ein UV-Verhalten festzustellen? Wenn ja, welche Farbe nimmt das Mineral unter UV-Licht an?
3. Ist euer Fundstück hart? Also lässt es sich mit dem Fingernagel oder einer Münze ritzen?
4. Ordnet euer Fundstück auf der oben gezeigten Skala dem Verwitterungszustand zu. Sendet mir dafür die Zahl bzw. den Zahlenbereich, auf dem ihr sowohl die Farbe des Minerals als auch das in Aufgabe 2 gesehene UV-Verhalten vermutet.
5. Was meint ihr, ist die Verwitterung eures Fundstückes abgeschlossen? Begründet eure Antwort!

6. Macht bitte noch mindestens ein Foto von euch und / oder eurem GPS am Ort des EarthCaches um nachzuweisen, dass ihr vor wirklich hier wart. Wer kein Foto von sich machen möchte, der kann gerne auch ein Foto von einem Zettel mit seinem Geocachernamen und dem aktuellen Datum, mit etwas vor Ort markantem im Hintergrund machen und seinem Logeintrag beifügen. Bitte beachtet, dass Logeinträge ohne Fotos oder mit nicht den Regeln entsprechenden Bildern, kommentarlos gelöscht werden!


Geändert im Oktober 2025
© Team Tequila Luigi & Kurfürst

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