FUE Airport: Los anillos de Liesegang
ESPAÑOL
Aquí descubres un fenómeno especial: los anillos de Liesegang. Estas estructuras concéntricas cuentan una fascinante historia sobre los procesos químicos que ocurren en lo profundo de las rocas.
Imagen: Atli Arnarson "Liesegang rings II" (https://www.flickr.com/photos/atlapix/47996179313)
¿Cómo se forma la arenisca?
La arenisca es una roca sedimentaria que se forma a partir de la compactación y cementación de granos de arena. Este proceso comienza con la deposición de los granos de arena, que son transportados por agua, viento o hielo. Estas deposiciones ocurren típicamente en diversos entornos, como mares, ríos, lagos y desiertos.
Durante millones de años, capas de sedimentos se acumulan sobre las ya depositadas. Estas capas son comprimidas por la presión de los sedimentos suprayacentes. Con el tiempo, la arena suelta se solidifica a través de procesos como la compactación y la cementación en roca sólida, es decir, la arenisca. Durante la cementación, los granos de arena se unen mediante minerales como cuarzo, calcita o óxidos de hierro, que se precipitan del agua circundante y actúan como un "pegamento" natural.
Este proceso puede ocurrir en diferentes períodos geológicos, lo que ha llevado a que las areniscas se encuentren en todos los continentes, a veces muy lejos de los lugares donde originalmente se depositaron, como en las montañas medias, donde, después de millones de años de levantamiento geológico y erosión, han quedado expuestas en la superficie.
¿De qué está hecha la arenisca?
La arenisca está compuesta por granos de arena interconectados que pueden tener hasta 2 mm de tamaño. El principal componente de muchas areniscas es el cuarzo, un mineral que es especialmente resistente a la meteorización química. La densidad y dureza de la arenisca varían según el tamaño de los granos de arena.
La arenisca puede adoptar diferentes colores, desde gris, marrón y amarillo hasta rojo. Estos colores son el resultado de impurezas minerales y orgánicas, especialmente minerales que contienen hierro, que pueden causar una coloración rojiza o marrón.
¿Qué son los anillos de Liesegang y cómo se forman?
Los anillos de Liesegang son un ejemplo de patrón químico natural. Este fenómeno ocurre cuando se llevan a cabo reacciones químicas en medios porosos como la arenisca, creando estructuras periódicas. Los anillos reciben su nombre del químico alemán Raphael Liesegang, quien descubrió este fenómeno en 1896.
¿Cómo se forman estos anillos?
La formación de los anillos de Liesegang es un proceso complejo desencadenado por la difusión, el movimiento de moléculas desde áreas de alta concentración a áreas de baja concentración, en un medio poroso. En las areniscas, ocurre de la siguiente manera:
1. Meteorización química y difusión: Cuando el agua, que contiene sustancias químicas disueltas como hierro, penetra en la roca porosa, comienza a difundirse. Durante este proceso, las sustancias disueltas pueden precipitarse en ciertas áreas de la roca, formando minerales sólidos.
2. Formación de anillos concéntricos: Estas precipitaciones no ocurren de manera uniforme, sino periódicamente, creando los característicos anillos concéntricos. Las causas de esta periodicidad son objeto de intensa investigación y pueden variar desde las propiedades químicas específicas de las soluciones hasta las propiedades físicas de la roca.
3. Influencia de fracturas y grietas: Los anillos de Liesegang a menudo se orientan según estructuras preexistentes en la roca, como fracturas o grietas. Estas se crean debido a tensiones tectónicas, alivio de presión o procesos diagenéticos, y ofrecen caminos preferenciales para la difusión de las soluciones.
Estos anillos son especialmente visibles en cortes de la roca y pueden considerarse como obras de arte naturales.
Tareas:
1. Describe con tus propias palabras la formación de los anillos de Liesegang en la arenisca.
2. ¿De qué color son los anillos de Liesegang? ¿Qué factores podrían haber influido en la coloración?
3. Encuentra un lugar donde puedas identificar fracturas o grietas en la arenisca. ¿Cómo están dispuestos los anillos de Liesegang en relación con estas estructuras? ¿Corren paralelos a las fracturas o las atraviesan?
4. ¿Qué piensas? ¿Qué impacto podría tener la formación de los anillos de Liesegang en la estabilidad de la roca? ¿Hay signos de un aumento de la meteorización a lo largo de estas estructuras?
5. Opcional: Toma una foto tuya o de un objeto en las coordenadas y súbela con tu registro.
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DEUTSCH
Hier entdeckst du ein besonderes Phänomen: die Liesegang-Ringe. Diese konzentrischen Strukturen erzählen eine spannende Geschichte über die chemischen Prozesse, die tief im Inneren des Gesteins ablaufen.
Bild: Atli Arnarson "Liesegang rings II" (https://www.flickr.com/photos/atlapix/47996179313)
Wie entsteht Sandstein?
Sandstein ist ein Sedimentgestein, das durch die Verfestigung von Sand entsteht. Dieser Prozess beginnt mit der Ablagerung von Sandkörnern, die durch Wasser, Wind oder Eis transportiert werden. Diese Ablagerungen finden typischerweise in unterschiedlichen Umgebungen statt, darunter Meere, Flüsse, Seen und Wüsten.
Über Millionen von Jahren lagern sich immer wieder neue Sedimentschichten auf den bereits abgelagerten Sand. Diese Schichten werden durch den Druck der darüberliegenden Sedimente komprimiert. Mit der Zeit verfestigt sich der lockere Sand durch Prozesse wie Kompaktion und Zementation zu festem Gestein – dem Sandstein. Bei der Zementation verbinden sich die einzelnen Sandkörner durch Mineralien wie Quarz, Kalzit oder Eisenoxide, die aus dem umgebenden Wasser ausgefällt werden und als natürlicher „Klebstoff“ wirken.
Dieser Prozess kann in unterschiedlichen geologischen Zeiträumen stattfinden und führt dazu, dass Sandsteine heute auf allen Kontinenten zu finden sind – manchmal sogar weit entfernt von den Orten, an denen sie ursprünglich abgelagert wurden, wie zum Beispiel in Mittelgebirgen, wo sie nach Millionen von Jahren der geologischen Hebung und Erosion an die Oberfläche gelangt sind.
Woraus besteht Sandstein?
Sandstein besteht aus miteinander verbundenen Sandkörnern, die bis zu 2 mm groß sein können. Der Hauptbestandteil vieler Sandsteine ist das Mineral Quarz, das besonders resistent gegen chemische Verwitterung ist. Die Dichte und Härte des Sandsteins variieren je nach Größe der Sandkörner.
Sandstein kann verschiedene Farben annehmen – von Grau über Braun und Gelb bis Rot. Diese Farben entstehen durch mineralische und organische Beimengungen, insbesondere eisenhaltige Mineralien, die eine rötliche oder braune Färbung verursachen können.
Was sind Liesegang-Ringe und wie entstehen sie?
Liesegang-Ringe sind ein Beispiel für natürliche chemische Musterbildung. Dieses Phänomen tritt auf, wenn chemische Reaktionen in porösen Medien wie Sandstein ablaufen und dabei periodische Strukturen erzeugen. Benannt wurden die Ringe nach dem deutschen Chemiker Raphael Liesegang, der dieses Phänomen 1896 entdeckte.
Wie entstehen diese Ringe?
Die Entstehung der Liesegang-Ringe ist ein komplexer Prozess, der durch die Diffusion – die Bewegung von Molekülen von Bereichen hoher Konzentration zu Bereichen niedriger Konzentration – in einem porösen Medium ausgelöst wird. In Sandsteinen passiert dies folgendermaßen:
1. Chemische Verwitterung und Diffusion: Wenn Wasser, das gelöste chemische Substanzen wie Eisen enthält, in das poröse Gestein eindringt, beginnt es zu diffundieren. Dabei können die gelösten Stoffe in bestimmten Bereichen des Gesteins ausfallen und feste Mineralien bilden.
2. Bildung von konzentrischen Ringen: Diese Ausfällungen treten nicht gleichmäßig, sondern periodisch auf, wodurch die charakteristischen, konzentrischen Ringe entstehen. Die Ursachen für diese Periodizität sind Gegenstand intensiver Forschung und können von den spezifischen chemischen Eigenschaften der Lösungen bis hin zu den physikalischen Eigenschaften des Gesteins reichen.
3. Einfluss von Rissen und Klüften: Die Liesegang-Ringe orientieren sich oft an vorgezeichneten Strukturen im Gestein, wie Rissen oder Klüften. Diese entstehen durch tektonische Spannungen, Druckentlastungen oder diagenetische Prozesse und bieten bevorzugte Wege für die Diffusion der Lösungen.
Diese Ringe sind in Anschnitten des Gesteins besonders gut sichtbar und können als natürliche Kunstwerke betrachtet werden.
Aufgaben:
1. Beschreibe mir mit eigenen Worten die Entstehung der Liesegangschen Ringen im Sandstein.
2. Welche Farben haben die Liesegang-Ringe? Welche Faktoren könnten die Farbgebung beeinflusst haben?
3. Finde eine Stelle, an der du Risse oder Klüfte im Sandstein erkennen kannst. Wie sind die Liesegang-Ringe in Bezug auf diese Strukturen angeordnet? Verlaufen sie parallel zu den Rissen oder schneiden sie diese?
4. Was denkst du? Welche Auswirkungen könnte die Bildung der Liesegang-Ringe auf die Stabilität des Gesteins haben? Gibt es Anzeichen für eine verstärkte Verwitterung entlang dieser Strukturen?
5. Optional: Mache ein Foto von dir oder einem Gegenstand an den Koordinaten und lade es mit deinem Log hoch.
Sendet mir die Antworten auf die Fragen an "silka03.earthcache@gmail.com". Nicht in euren Log!!!
Ihr könnt sofort nach eurer Antwort loggen. Auf die Logfreigabe braucht ihr nicht zu warten!
Viel Spaß!
ENGLISH
Here you discover a special phenomenon: Liesegang rings. These concentric structures tell a fascinating story about the chemical processes that occur deep within the rocks.
Bild: Atli Arnarson "Liesegang rings II" (https://www.flickr.com/photos/atlapix/47996179313)
How does sandstone form?
Sandstone is a sedimentary rock that forms through the consolidation and cementation of sand grains. This process begins with the deposition of sand grains, which are transported by water, wind, or ice. These deposits typically occur in various environments, such as seas, rivers, lakes, and deserts.
Over millions of years, layers of sediment accumulate on top of previously deposited sand. These layers are compressed by the pressure of the overlying sediments. Over time, loose sand solidifies through processes such as compaction and cementation into solid rock – sandstone. During cementation, the sand grains are bonded by minerals like quartz, calcite, or iron oxides, which precipitate from the surrounding water and act as a natural "glue."
This process can occur over different geological periods, leading to the presence of sandstones on all continents, sometimes far from where they were originally deposited, such as in mid-mountain ranges where they have been exposed after millions of years of geological uplift and erosion.
What is sandstone made of?
Sandstone is composed of interconnected sand grains that can be up to 2 mm in size. The main component of many sandstones is quartz, a mineral that is particularly resistant to chemical weathering. The density and hardness of sandstone vary depending on the size of the sand grains.
Sandstone can take on various colors – from gray, brown, and yellow to red. These colors result from mineral and organic impurities, particularly iron-containing minerals, which can cause a reddish or brown coloration.
What are Liesegang rings, and how do they form?
Liesegang rings are an example of natural chemical pattern formation. This phenomenon occurs when chemical reactions take place in porous media such as sandstone, creating periodic structures. The rings are named after the German chemist Raphael Liesegang, who discovered this phenomenon in 1896.
How do these rings form?
The formation of Liesegang rings is a complex process triggered by diffusion – the movement of molecules from areas of high concentration to areas of low concentration – in a porous medium. In sandstones, this occurs as follows:
1. Chemical weathering and diffusion: When water containing dissolved chemical substances such as iron penetrates the porous rock, it begins to diffuse. During this process, the dissolved substances can precipitate in certain areas of the rock, forming solid minerals.
2. Formation of concentric rings: These precipitations do not occur uniformly but periodically, creating the characteristic concentric rings. The causes of this periodicity are the subject of intense research and can range from the specific chemical properties of the solutions to the physical properties of the rock.
3. Influence of fractures and cracks: Liesegang rings often orient themselves according to pre-existing structures in the rock, such as fractures or cracks. These are created by tectonic stresses, pressure release, or diagenetic processes and provide preferred pathways for the diffusion of solutions.
These rings are particularly visible in rock sections and can be considered natural works of art.
Tasks:
1. Describe in your own words the formation of Liesegang rings in sandstone.
2. What colors are Liesegang rings? What factors might have influenced the coloration?
3. Find a spot where you can identify fractures or cracks in the sandstone. How are the Liesegang rings arranged concerning these structures? Do they run parallel to the fractures or cut across them?
4. What do you think? What impact could the formation of Liesegang rings have on the stability of the rock? Are there signs of increased weathering along these structures?
5. Optional: Take a photo of yourself or an object at the coordinates and upload it with your log.
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Indicación de las fuentes:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?lang=de&rock=Sandstein
https://de.wikipedia.org/wiki/Sandstein
https://www.chemie.de/lexikon/Liesegangsche_Ringe.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Liesegangsche_Ringe
Imagen: https://www.flickr.com/photos/atlapix/47996179313