Earthie sucht Basalt im Loki-Schmidt-Garten

Aufgaben:

Station 1:

1. Beschreibe die Oberfläche und das Aussehen des Basaltes an Station 1. Gehe insbesondere auf die Farbe, Körnung, Varianten und Größe ein. Welche Querschnittsformen kannst du hier entdecken.
2. Schaue dir die Oberfläche genauer an. Eine Lupe kann hier helfen. Erkennst du hier andere Einschlüsse? Welche Art von Basalt liegt dementsprechend hier vor?
3. Beschreibe die Bildung von dem hier vorliegenden Basalt in eigenen Worten.

Station 2: Die Schotterfläche darf nicht betreten werden. 

1. Was unterscheidet der Basalt von Station 1 zu diesem hier? Was vermutest du, wie sich hier das Gefüge zu den Säulen unterscheidet?
2. Beschreibe mit eigenen Worten, wie sich die Abkühlung von Basalt an Station 1 zu diesem hier unterscheidet.

Fotostation:

1. Mache an der Fotostation ein Foto mit dir oder einem Gegenstand mit deinem Namen darauf und dem Stein mit der Auskolkung im Hintergrund.

Nach dem Übermitteln der Antworten per Mail oder dem Messanger Center darf geloggt werden. Sollte etwas nicht stimmen, melde ich mich. Dem Log ist das geforderte Bild hinzuzufügen. 

Allgemeines:

Dieser EarthCache ist nur zu den Öffnungszeiten des Botanischen Gartens machbar. Der Eintritt ist frei. An bestimmten Tagen (bspw. Christmas Garden) kann der Besuch Eintritt kosten. Mehr findet Ihr hier: www.botanischer-garten.uni-hamburg.de/02veranstaltungen.html

Öffnungszeiten täglich ab 9.00 Uhr morgens

Außerhalb dieser Öffnungszeiten, bspw. beim Christmas Garden und bei Schnee ist dieser EarthCache nicht machbar.

Hallo, ich bin Earthie und ich möchte euch in den Loki-Schmidt-Garten locken. Hier gibt es nicht nur viele Pflanzen und Bäume zu bewundern. Inmitten der Pflanzen gibt es einen Steingarten mit einigen schönen Exemplaren zu sehen. Ein Gestein will ich mit euch näher beleuchten, den Basalt. Und nun viel Spaß!

Entstehung von Basalt

Basalt ist ein Ergussgestein, d.h. es entsteht, wenn Lava an der Oberfläche schnell erstarrt. Da Basalt durch vulkanische Aktivitäten entsteht, gehört es zu den Vulkaniten. Die bekannteste Form des Basalts ist die des Säulenbasalts. Diese meist sechseckigen Säulen entsteht beim Abkühlen. Nach dem Erstarren bauen sind in dem Basalt durch die Abkühlung und der dadurch vorkommenden Schrumpfung (Volumenkontraktion) Spannungen auf. Diese erreichen schließlich einen Höhepunkt und das Gefüge des Basalts versagt. In diesem Moment bilden sich die größtenteils sechseckigen Säulen. Mit dem weiteren abkühlen vergrößern sich die Zwischenräume der Säulen.

Neben den bekannten Säulen kann auch Kugelbasalt oder Kissenbasalt entstehen. Das geschieht, wenn die Lava unter Wasserbedeckung, bspw. auf dem Meeresgrund austritt oder die Lava fließt direkt in einen See. Hierbei entstehen nicht die bekannten Basaltsäulen, sondern ein fester Verbund. Durch das umgebende Wasser kühlt die Lava schneller aus. Das Gefüge ist hier feinkörniger als beim Säulenbasalt.

Links: Säulenbasalt; Rechts Kugelbasalt

Eigenschaften von Basalt

Basalt kühlt schnell ab, dadurch entsteht ein feinkörniges Gefüge. Das Gefüge ist so klein, dass Kristalle mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind.  Sichtbare Einsprenglinge können vorkommen. Im Allgemeinen ist Basalt schwarz, braun, hell- bis dunkelgrau. Das Gestein gilt als beständig gegenüber Erosion und Verwitterung. Basalt ist härter als die meisten Sedimentgesteine, aber weicher als bspw. Granit.

Basalt ist das Gestein mit der größten Verbreitung. Der Hauptbestandteil der ozeanischen und kontinentalen Kruste ist Basalt. Vorkommen in Deutschland sind u.a. Schwäbische Alb, Röhn, Vulkaneifel und Adellebsen. Verwendung findet Basalt u.a. im Straßen-, Beton- und Deichbau, sowie im Gleisbau.

Zusammensetzung von Basalt

Basalt hat die gleiche Zusammensetzung wie Gabbro. Gabbro ist, aber anders als der Basalt, grobkörnig und kristallisiert unter der Erdoberfläche (Tiefengestein) und gehört dadurch zu den Plutoniten. 

Basalt gilt als SiO₂ (Siliziumdioxid) armes Gestein. Weitere Bestandteile sind Aluminiumoxide, Eisenoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid und Natriumoxid. Eine typische Zusammensetzung sieht wie folgt aus:

• SiO₂ um 50 %
• Al₂O₃ um 20 %
• FeO, CaO und MgO jeweils um 10 %
• Na₂O um 5 %
• K₂O um 0,3 % bis 2,5 %
• TiO₂ und Schwefelverbindungen in kleinen Mengen.

Basalt kann auch magnetische Eigenschaften aufweisen, wenn es Anteile von Magnetit enthält. Denn haftet ein Magnet am Gestein. Hier im botanischen Garten ist es jedoch nicht der Fall.

Texturen

Basalt kommt in verschiedenen Texturen vor:

1. Glatt (Aphanitischer Basalt)
2. Mit grünlichen oder rötlichen Einschlüssen wie Olivin (Amygdaloidaler Basalt oder Porphyritischer Basalt)
3. Mit Blasen (Eingeschlossene Gase bei der Abkühlung) (Vesikulärer Basalt)

Beim aphanitischen Basalt ist die Oberfläche glatt und der Basalt zweigt keine Fremdeinschlüsse. Die Abkühlung ist in diesem Fall so schnell, dass sich keine Minerale zu Kristallen bilden können.

Amygdaloidaler Basalt oder porphyritischer Basalt ist grobkrniger als aphanitischen Basalt. D.h. die Abkühlgeschwindigkeit ist bei der Entstehung geringer gewesen. Neben dieser Textur sind hier Einschlüsse vorhanden. Entweder sind die Kristalle Bestandteil der Grundmasse gewesen, oder Gasporen wurden mit der Zeit durch Mineralien gefüllt. Die Einschlüsse können grün bis rötlich sein. Sie heben sich von Ihrer Körnigkeit von der Umgebung ab.

Bei vesikulärer Basalt war Gas in der Lava gebunden. Dieses Gas konnte sich beim Austritt der Lava ausdehnen Gleichzeitig erstarrte die Lava und die porige Struktur wurde eingefroren.

Jetzt viel Spaß beim Lösen der Aufgaben wünscht euch Earthie!

Quellen:

1. https://www.scinexx.de/news/geowissen/raetsel-des-giants-causeway-geloest/
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Basalt
3. https://de.wikipedia.org/wiki/Gabbro
4. https://www.kristallin.de/Gesteine-systematisch/Basalt/Basalt.html
5. https://rocks.comparenature.com/de/basalt-gestein/model-7-0
6. https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb09/institute/ilr/loek/bluegaerten_mit_heimischen_pflanzen/gestein_/basalt
7. https://www.basalt-parkours.de/stationen.php