გორში მდებარე ამ შენობაზე შეგიძლიათ იხილოთ გამოყენებული ქვიშაქვის ულამაზესი ნიმუშები. ის სტალინის დაბადების ადგილის დასაცავად აშენდა. ქალაქში ასევე ბევრი ისტორიაა სანახავი, მაგრამ ამჯერად ჩვენ გეოლოგიაზე გავამახვილებთ ყურადღებას. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ შთამბეჭდავი ლიზეგანგის რგოლები და რკინის ზოლები. ამ ადგილას გამოყენებულია განსაკუთრებით ლამაზი ქვის ბლოკების გასაოცარი რაოდენობა. თითოეული მათგანი უნიკალურია და განსაკუთრებულ სტრუქტურებს ავლენს. უმჯობესია, თავად ნახოთ.
ქვიშისგან დამზადებული ქვა
სახელი ყველაფერს ამბობს. ქვიშაქვა მომდინარეობს იმ მასალისგან, საიდანაც ქანი მზადდება: ქვიშა, ანუ დალექილი მინერალები და ქანები, ძირითადად კვარცი, რომლებიც დაქუცმაცებულია ფიზიკური ან ქიმიური ამინდის ზემოქმედებით. სხვადასხვა შემაკავშირებელი აგენტი, როგორიცაა თიხა, კირი ან კალციტი, უზრუნველყოფს მის შეკავშირებას.
გეოლოგიაში ტერმინი ქვიშაქვა აღნიშნავს დანალექ ქანს, რომელიც უპირატესად ზღვის წარმოშობისაა, ანუ წარმოიქმნება ზღვაში და შედგება ქვიშისგან. წნევა ამყარებს ფხვიერ მასალას. ეს აკუმშავს ქვიშის მარცვლებს, გამოდევნის ზედმეტ წყალს და გამოყოფს შემაკავშირებელ ნივთიერებებს ქვიშაში მოძრავი ხსნარებიდან. უფრო ზუსტი სახელი ხშირად შეიცავს მინიშნებას შემადგენლობაზე. მაგალითად, არსებობს კირქვიანი ქვიშაქვა, თიხიანი ქვიშაქვა, კვარცის ქვიშაქვა ან რკინის ქვიშაქვა.
ქვიშაქვის ფერები
ქვიშაქვა ძირითადად ღია ნაცრისფერია, კვარცის მარცვლების თეთრი ფერის გამო. ქვიშაქვას ასევე შეუძლია ძალიან განსხვავებული ფერების გამოვლენა. ეს, როგორც წესი, გამოწვეულია მისი მინერალური და, უფრო იშვიათად, არამინერალური ნაერთებით. ფერთა სპექტრი მერყეობს ყვითელიდან ყავისფერამდე, შემდეგ მოწითალო, მწვანე და ლურჯ-შავ ფერებში.
- მოყვითალო-ყავისფერიდან ყავისფერ ფერებამდე ლიმონიტის (ყავისფერი რკინის მადანი) არსებობაა, რომელიც ხშირად გვხვდება ზოლებისა და კონცენტრულად განლაგებული რგოლების, ლისეგანგის ნალექის რგოლების სახით, მაგრამ ასევე წვრილად განაწილებულია ან ქანში მცირე კლასტერებად.
- ბუნტერის ქვიშაქვის წითელ ფერს იწვევს რკინის მინერალი ჰემატიტი (წითელი რკინის მადანი), რომელიც კვარცის ქვიშის მარცვლებს გარს აკრავს.
- მწვანე ფერის ქვიშაქვა გამოწვეულია გლაუკონიტის, ძალიან გავრცელებული სილიკატური მინერალის, შერევით. ფერს ასევე შეიძლება ჰქონდეს მოლურჯო ელფერი.
- შავ შეფერილობას, ერთი მხრივ, იწვევს ბიტუმი და ნახშირბადი. მცენარეული ნარჩენებიდან წარმოშობილი ორგანული ჩანართები ასევე წარმოქმნის შავიდან შავ-ყავისფერ ფანტელს, საფარს ან ფენებს. ასეთი მუქი ფერის შეფერილობა დროთა განმავლობაში ვითარდება წიაღისეული საწვავის - მათ შორის ნახშირისა და ნავთობის - წვის დროს, რომლებიც ატმოსფეროში ჭვარტლის სახით გამოიყოფა.
ქვიშაქვის გეოლოგიური თავისებურებები - ლიზეგანგის რგოლები და რკინის ზოლები
ლიზეგანგის რგოლები პერიოდულად მიმდინარე ნალექების ფენომენია კონცენტრული სტრუქტურების სახით. ისინი ცნობილია მინერალოგიაში, განსაკუთრებით ქალცედონსა და აქატში, თუმცა მათი წარმოშობა ჯერ კიდევ საკამათოა. ეს ფენომენი პირველად რაფაელ ლიზეგანგმა აღწერა 1896 წელს.
ლიზეგანგის რგოლები ასევე გვხვდება კლასტურ ნალექებში, მაგალითად, აქ, ქვიშაქვის შემადგენლობაში. ამინდის დროს, ხსნარები ქანაში დიფუზიის გზით აღწევს მეტ-ნაკლებად და გახსნილი ნივთიერებები, როგორიცაა რკინა და მანგანუმი, ხელახლა ილექება თხელი კონცენტრული ხაზებით უფრო ღრმა ადგილებში. სტრუქტურები წარმოიქმნება კონცენტრულად შიგნით, დაახლოებით პარალელურად ქანის ზედაპირზე, მაგრამ სულ უფრო ხშირად მიჰყვება წინასწარ განსაზღვრულ ბზარებსა და ნაპრალებს, რაც ხელს უწყობს მათ წარმოქმნას. საინტერესოა, რომ რგოლის ფორმის მინერალები „უგულებელყოფენ“ ქანის სტრატიფიკაციას და ყოველთვის არ არის განლაგებული ფენების თანმიმდევრობის მიხედვით. ამიტომ, რა თქმა უნდა, გვხვდება არა მხოლოდ იდეალური რგოლები, არამედ ოდნავ დეფორმირებული ან არასრული რგოლებიც. ყავისფერი შეფერილობა ჩვეულებრივ მიუთითებს რკინის შემცველ ნაერთებზე შეჭრილ წყალში.
აქ ნანახი რკინის ზოლები ასევე წარმოიქმნება მინერალ რკინისგან. ხშირად დაფიქსირებული მუქი „ზოლები“ ქვიშაქვის ფენებია, რომლებიც ყავისფერი რკინის გამდიდრების შედეგია. რკინის ოქსიდები იხსნება გაჟონვის წყალში და წარმოქმნის ნალექებს ქვიშაქვის სხვადასხვა ფენებში, სადაც ისინი მყარდებიან და ამგვარად მდგრადი ხდებიან შემდგომი ეროზიის მიმართ. დამახასიათებელი ყავისფერი რკინის ზოლები ვითარდება ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.
ისიამოვნეთ გორში ვიზიტით, კარგად დააკვირდით ქვიშაქვის ბლოკებს და შემდეგ უპასუხეთ შემდეგ კითხვებს ჩანაწერის გაკეთებამდე. თავისუფლად ჩაწერეთ თქვენი პასუხები და ჩანაწერების ჟურნალი თქვენს მშობლიურ ენაზე. თუ გუნდურად ეწვიეთ EC-ს, საკმარისია ერთი ადამიანი გამოაგზავნოს პასუხები მთელი გუნდისთვის. გთხოვთ, უბრალოდ ჩაწეროთ, ვინ გამოაგზავნა პასუხები და გთხოვთ, თითოეულმა გადაიღოს ფოტო.
1. იპოვეთ ქვა, რომელიც მოგწონთ და გადაუღეთ ფოტო ქვასთან და საკუთარ თავთან ან პირად საგანთან ერთად!
2. შეიცავს ეს ქვა Liesegang-ის რგოლებს ან რკინის ზოლებს? ახსენით თქვენი ეჭვი!
3. იპოვეთ ქვა Liesegang-ის რგოლებით. რა ტიპის ნიმუში აქვთ მათ? კონცენტრულია თუ არა და რატომ შეიძლება იყოს ეს?
4. ქვიშაქვის რა შეფერილობა ხედავთ მთელ შენობაზე და თქვენი აზრით, რით არის ეს გამოწვეული?
გამომიგზავნეთ ელ.ფოსტა თქვენი პასუხებით! პასუხების გაგზავნის შემდეგ, შეგიძლიათ დაუყოვნებლივ დარეგისტრირდეთ. თუ რამე არასწორია, შეგატყობინებთ. ჩანაწერის დამტკიცებას არ უნდა ელოდოთ! იმედი მაქვს, რომ ისიამოვნებთ ამ გეოლოგიური აღმოჩენების მოგზაურობით!
On this building in Gori, you can see beautiful patterns in the sandstone used. It was built to protect Stalin's birthplace. There's also a lot of history to see in the town, but this time we're going to focus on geology. You can see impressive Liesegang rings and iron bands. A striking number of particularly beautiful stone blocks were used at this site. Each one is unique and displays special structures. It's best to see it for yourself.
A Stone Made of Sand
The name says it all. The name sandstone is derived from the material from which the rock is made: sand, i.e., deposited minerals and rocks, primarily quartz, crushed by physical or chemical weathering. Various binding agents such as clay, lime, or calcite ensure its cohesion.
In geology, the term sandstone refers to a sedimentary rock that is predominantly of marine origin, i.e., formed in the sea, and consists of sand. Pressure solidifies the loose material. This compresses the sand grains, presses out excess water, and precipitates the cementing substances from solutions circulating in the sand. The more precise name often contains a clue to the composition. For example, there is calcareous sandstone, clay sandstone, quartz sandstone, or iron sandstone.
The Colors of Sandstone
Sandstone is mainly found in light gray, due to the white color of the quartz grains. Sandstone can also exhibit very different colors. These are usually caused by its mineral and, less frequently, its non-mineral admixtures. The color spectrum ranges from yellow to brown, through reddish, green, and blue-black.
- Yellowish-brown to brown colors are due to the presence of limonite (brown iron ore), which often occurs in the form of streaks and concentrically arranged rings, the Liesegang precipitation rings, but also finely distributed or in small clusters within the rock.
- The red color of Bunter sandstone is caused by the iron mineral hematite (red iron ore), which forms a thin film surrounding the quartz sand grains.
- Green-colored sandstone is caused by the admixture of glauconite, a very common silicate mineral. The color can also have a bluish hue.
- Black colorations are caused by bitumen and carbon on the one hand. Organic inclusions originating from plant remains also produce black to blackish-brown flakes, coatings, or pellicles. Such dark discolorations also develop over time through the combustion of fossil fuels—including coal and petroleum—which are released into the atmosphere as soot.
Geological Features in Sandstone - Liesegang Rings and Iron Bands
Liesegang rings are periodically occurring precipitation phenomena in the form of concentric structures. They are known in mineralogy, especially in chalcedony and agate, although their origin is still controversial. This phenomenon was first described by Raphael Liesegang in 1896.
Liesegang rings are also found in clastic sediments, such as here in sandstone. During weathering, solutions penetrate the rock by diffusion to a greater or lesser extent, and dissolved substances such as iron and manganese are reprecipitated in thin concentric lines in deeper areas. The structures form concentrically inward, roughly parallel to the rock surface, but increasingly follow predefined cracks and fissures that favor their formation. Interestingly, the ring-shaped minerals "ignore" the stratification of the rock and do not always arrange themselves according to the sequence of the layers. Therefore, of course, not only perfect rings are found, but also slightly deformed or incomplete ones. Brown coloration usually indicates iron-containing compounds in the intruding water.
The iron bands seen here are also formed by the mineral iron. The frequently observed dark "bands" are layers in the sandstone that are the result of brown iron enrichments. Iron oxides dissolve in the seepage water and form deposits in various sandstone layers, where they solidify and thus become resistant to further erosion. The characteristic brown iron bands develop over an extended period of time.
Enjoy your visit to Gori, take a close look at the sandstone blocks, and then answer the following questions before logging. Feel free to write your answers and logs in your native language. If you visited the EC as a team, it's sufficient for one person to send the answers for the entire team. Please just write down who sent the answers and please each take a photo.
1. Find a stone you like and take a photo with the stone and yourself or a personal object!
2. Does this stone contain Liesegang rings or iron bands? Explain your suspicion!
3. Find a stone with Liesgang rings. What type of pattern do they have? Are they concentric or not, and why might that be?
4. What coloring of the sandstone can you see on the entire building, and what do you think they are due to?
Send me an email with your answers! After submitting your answers, you can log immediately. If anything's wrong, I'll let you know. You don't need to wait for log approval! I hope you enjoy this geological journey of discovery!
An diesem Gebäude in Gori kann man wunderschöne Muster im verbauten Sandstein sehen. Es handelt sich um ein Gebäude zum Schutz des Geburtshauses von Stalin. Zur Geschichte gibt es im Ort auch viel zu sehen. Hier soll es aber um die Geologie gehen. Man sieht beeindruckende Liesegangsche Ringe und Eisenbänder. An dieser Stelle wurden auffallend viele besonders schöne Steinblöcke verwendet. Jeder ist einzigartig und zeigt spezielle Strukturen. Schaut es euch am besten selbst an.
Ein Stein aus Sand
Der Name ist Programm. Für die Bezeichnung Sandstein ausschlaggebend ist das Material, aus welchem das Gestein besteht: der Sand, also durch physikalische oder chemische Verwitterung zerkleinerte abgelagerte Minerale und Gesteine, hauptsächlich Quarz. Für den Zusammenhalt sorgen verschiedene Bindemittel wie Ton, Kalk oder Kalkspat.
In der Geologie wird unter dem Begriff Sandstein ein Sedimentgestein bezeichnet, das vorwiegend mariner Herkunft, also im Meer entstanden, ist und aus Sand besteht. Durch Druck erfolgt eine Verfestigung des Lockermaterials. Dabei werden die Sandkörner komprimiert, überschüssiges Wasser heraus gepresst und die verkittenden Substanzen aus im Sand zirkulierenden Lösungen ausgefällt. Oft findet sich in der genaueren Bezeichnung ein Hinweis auf die Zusammensetzung. So gibt es beispielsweise Kalksandstein, Tonsandstein, Quarzsandstein oder Eisensandstein.
Die Farben des Sandsteins
Hauptsächlich findet man Sandstein in hellgrauer Farbe, bedingt durch die weiße Farbe der Quarzkörner. Sandstein kann aber auch ganz verschiedene Färbungen aufweisen. Diese werden meist hervor gerufen von seinen mineralischen und seltener von seinen nicht-mineralischen Beimengungen. Das Farbspektrum reicht dabei von gelb bis braun, über rötlich, grün und blau-schwarz.
- Gelblich-braune bis braune Färbungen beruhen auf der Anwesenheit von Limonit (Brauneisenstein), der häufig in Form von Schlieren und konzentrisch angeordneten Ringen, den Liesegangschen Fällungsringen, aber auch fein verteilt oder in kleinen Nestern im Gestein vorkommt.
- Die Rotfärbung des Buntsandsteins wird durch das Eisenmineral Hämatit (Roteisenstein) bewirkt, das als dünne Häutchen die Quarzsandkörner umhüllt.
- Grün verfärbter Sandstein entsteht durch Beimengung von Glaukonit, einem sehr häufig vorkommenden Mineral der Silikate. Die Färbung kann auch ins Bläuliche gehen.
- Schwarzfärbungen entstehen durch Bitumen und Kohlenstoffe einerseits. Aber auch organische Einschlüsse, die von Pflanzenresten stammen, erzeugen schwarze bis schwarzbraune Flitter, Überzüge oder Häutchen. Solche dunklen Verfärbungen entstehen aber auch mit der Zeit durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen – u.a. Kohle, Erdöl, die als Ruß in die Atmosphäre eingetragen werden.
Geologische Besonderheiten im Sandstein- Liesegangsche Ringe und Eisenbänder
Als Liesegangsche Ringe werden periodisch auftretende Fällungserscheinungen in Form von konzentrischen Strukturen bezeichnet. Bekannt sind sie in der Mineralogie besonders bei Chalcedonen und Achaten, wobei die Entstehung noch umstritten ist. Dieses Phänomen wurde erstmals von Raphael Liesegang im Jahr 1896 beschrieben.
Liesegangsche Ringe finden sich aber auch in klastischen Sedimenten, wie zum Beispiel hier im Sandstein. Dabei dringen im Rahmen der Verwitterung durch Diffusion Lösungen mehr oder weniger stark in das Gestein ein und gelöste Stoffe wie zum Beispiel Eisen und Mangan werden in tieferen Bereichen konzentrisch in dünnen Linien wieder ausgefällt. Die Strukturen bilden sich in etwa parallel zur Gesteinsoberfläche konzentrisch nach innen aus, folgen aber verstärkt vorgezeichneten Rissen und Klüften, welche den Verlauf begünstigen. Interessanterweise "ignorieren" die ringförmig angeordnete Mineralien die Schichtung des Gesteins und ordnen sich nicht immer entsprechend dem Verlauf der Schichten an. Daher sind natürlich nicht immer nur perfekte Ringe zu finden, sondern auch leicht verformte oder unvollständige Ringe. Braunfärbung deutet in der Regel auf eisenhaltige Verbindungen im eingedrungenen Wasser hin.
Die hier auch zu sehenden Eisenbänder sind ebenfalls durch das Mineral Eisen entstanden. Die häufig zu beobachtenden dunklen „Bänder“ sind Schichten im Sandstein, die auf Brauneisenanreicherungen zurückzuführen sind. Dabei werden Eisenoxide im Sickerwasser gelöst und führen zu Ablagerungen in verschiedenen Sandsteinschichten, wo sie sich verfestigen und so Beständigkeit gegen weitere Erosion erlangen. Über einen längeren Zeitraum entstehen die charakteristischen Brauneisenbänder.
Genießt euren Besuch in Gori, schaut euch die Sandsteinblöcke genau an und beantwortet dann vor dem Loggen folgende Fragen. Gerne könnt ihr die Antworten und Logs in eurer Muttersprache scheiben. Wenn ihr den EC im Team besucht habt, dann reicht es wenn einer die Antworten für das ganze Team schickt. Schreibt dann nur bitte dazu, wer die Antworten geschickt hat und macht bitte jeder ein eigenes Foto.
1. Sucht euch einen Stein der euch gut gefällt und macht ein Foto mit dem Stein und euch oder einem persönlichen Gegenstand!
2. Handelt es sich in diesem Stein um Liesegangsche Ringe oder um Eisenbänder? Begründe deine Vermutung!
3. Sucht einen Stein mit Liesgangschen Ringen. In welcher Art stellen sie sich dar? Verlaufen sie konzentrisch oder nicht und warum könnte das so sein?
4. Welche Färbungen des Sandsteins könnt ihr am gesamten Gebäude erkennen und worauf meinst du sind diese zurück zu führen?
Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!
Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Liesegangsche_Ringe
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Ringe%20in%20Gesteinen?redirectfrom=Liesegangsche+Ringe&memberid=
https://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/03_98.htm
https://www.mineralienmuseum-pforzheim.de/museum-exponate/liesegangsche-ringe/