Au point de destination de notre excursion, une formation rocheuse impressionnante, nous aimerons étudier les différentes structures géoligiques du grès sédimentaire. Voici quelques informations ciblées afin de préparer ce project.
Les roches sédimentaires se forment par le transport et le depôt de sédiments par l'eau, le vent et la glace, ainsi que par précipitation directe. Les structures qui se forment pendant le dépôt sont des indicateurs des conditions énergétiques à l'intérieur du milieu de dépôt. Il existe une relation claire entrè la taille des grains (déposés) et l'énergie du flux de transport.
La formation de couches planes se produit lorsque le flux de transport commence à se ralentir. À ce stade, la sédimentation débute et des couches minces sont déposées. Les couches planes peuvent se former soit dans des sables à gros grains (taille supérieure à 0,7 mm, écoulement calme), soit à des vitesses d'écoulement plus élevées. La stratification plane peut se former quelle que soit la taille des grains de sable.
La stratification oblique est un terme se rapportant à la succession sédimentaire ; elle désigne le dépôt de sédiments granulaires dans des stratifications à pendage oblique. Ce type de dépôt se trouve sur le versant exposé au vent des dunes ainsi que des ondulations des courants et des vagues dans les plans d'eau. La stratification oblique en couches superposées peut être orientée de manière différente ou opposée en raison du changement des conditions d'écoulement dans le dépôt (stratification entrecroisée).
Fig. stratification entrecroisée
L'angle d'inclinaison de la couche oblique dépend de la cohésion du matériau transporté ; il est d'environ 30 degrés dans les dunes en raison de la charge statique fréquente des grains de sable et d'environ 15 degrés dans l'eau en raison de la cohésion plus faible due au milieu de transport. L'orientation du déversement peut être utilisée pour déterminer la direction du flux causal et joue un rôle dans la reconstruction de la forme de la surface et des processus de dépôt des âges passés.
Dans les stratifications sur place, il est également possible d'observer des dépôts:
Fig. trous de corrosion
Les trous de corrosion ont probablement été causés par des dépôts riches en carbonate ou en argile dans le grès ou même par un grès insuffisamment silicaté - appelés nids de sable meuble - qui ont été retirés par une érosion plus légère. Les trous présentent des formes irrégulières.
Fig. galets d'argile
Les galets d'argile ne sont en fait que des éboulis d'argile. Ce sont des restes réarrangés d'un sol boueux déjà solidifié de l'âge du grès bigarré. Les morceaux sont entraînés par l'eau, roulés et à nouveau recouverts de sédiments sableux (resédimentation). Les galets d'argile du grès se trouvent dans de nombreux horizons. À l'état frais, la cavité est encore complètement remplie de galets d'argile dont la substance se répand et se désintègre lentement. Souvent, il n'existe plus que des restes de galets d'argile dans une cavité plate, arrondie ou ovale le long des surfaces des couches.
Fig. Coloration différente
Un grès de quartzite pur est gris clair à blanc en fonction de la couleur des grains de quartz de l'ensemble. La coloration des grès provient généralement d'ajouts minéraux, plus rarement organiques. Les minéraux contenant du fer, en particulier, entraînent une coloration. La coloration rouge du grès bigarré provient de l'hématite, un minéral de fer enveloppant les grains de quartz sous forme de fines pellicules. Les zones de blanchiment blanches et tachetées, dont la formation est due à des composants organiques, sont remarquables dans certains grès. La décomposition crée des sphères de réduction autour des particules organiques, à l'intérieur desquelles la roche est blanchie. À l'intérieur des sphères de réduction, le fer trivalent est transféré et évacué avec l'eau dans sa forme bivalente soluble dans l'eau, et décolore ainsi la roche. Ces zones de blanchiment peuvent avoir un diamètre de quelques millimètres à quelques centimètres.
Les minéraux silicates contenant du fer bivalent lié, tels que le chlorite ou la glauconite, donnent à la roche des teintes verdâtres. Les colorations brun jaunâtre à brunes résultent de la limonite, qui se présente souvent sous forme de stries et d'anneaux disposés de manière concentrique, mais également répartis finement ou dans de petits nids dans la roche. Les inclusions organiques provenant de restes de plantes créent des paillettes, des revetements ou des pellicules noirs à brun noir.
Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
1. Zone bleue: d´crivez la structure des stratifications en fonction de la liste. Quel est leur angle d'inclinaison ? Dans quel milieu (dune, eau) le dépôt a-t-il donc eu lieu ? Pouvez-vous observer également une stratification entrecroisée ? Si oui : à quoi peut-elle être attribuée ? Si non : qu'est-ce qui n'a pas changé ici ?
2. Zone jaune: pouvez-vous observer des trous de corrosion ou des galets d'argile ? Décrivez vos résultats en fonction de la taille et de la disposition.
3. Zone rouge: pouvez-vous observer des décolorations du grès ? Si oui: lesquelles et à quelles raisons peuvent-elles être attribuées en fonction de la liste ?
Sources:
Littérature:
Dillmann Olaf Otto (1997): Der Sandstein, Teil1: Petrographie des Sandsteins. - Naturstein 7/97 (52.Jg.): 90 - 94
Blanch Edward (1907): Ein Beitrag zur Chemie und Physik der Tongallen im Buntsandstein. - Jahreshefte des Vereins für vaterländische Naturkunde in Württemberg, 63: 355 - 366
Illustrations:
Toutes mes propres photos
Bildungsstrukturen im Sandstein
Am Zielpunkt unserer Exkursion, einer beeindruckenden Felsformation, möchten wir uns mit unterschiedlichen geologischen Strukturen im Sedimentgestein Sandstein auseinandersetzen. Zur Vorbereitung dieses Vorhabens werden im Folgenden einige gezielte Informationen bereit gestellt.
Sedimentgesteine bilden sich durch den Transport und die Ablagerung von Sedimenten durch Wasser, Wind und Eis sowie durch direkte Ausfällung. Die Strukturen, die sich während der Ablagerung bilden, sind Indikatoren für die Energiebedingungen innerhalb des Ablagerungsmediums. Es gibt eine eindeutige Beziehung zwischen der (abgelagerten) Korngröße und der Energie des Transportflusses.
Die Bildung planerer Schichten tritt auf, wenn die Transportströmung anfängt, langsamer zu werden. In diesem Stadium beginnt die Sedimentation und dünne Schichten werden abgelagert. Planare Schichten können sich entweder in grobkörnigen Sanden (Größe über 0,7 mm, ruhiges Fließen) oder bei höheren Fließgeschwindigkeiten bilden. Die planare Schichtung kann sich in allen Korngrößen von Sand bilden.
Schrägschichtung ist ein Begriff der Sedimentfolge und bezeichnet die Ablagerung von körnigem Sediment in schrägeinfallenden Schichtungen. Diese Art der Ablagerung findet sich an der Leeseite von Dünen sowie von Strömungs- und Wellenrippeln in Gewässern. Die Schrägschichtung in übereinanderliegenden Schichten kann durch wechselnde Strömungsverhältnisse in der Ablagerung unterschiedlich oder gegensätzlich orientiert sein (Kreuzschichtung).
Abb. Kreuzschichtung
Der Einfallswinkel der Schrägschichtung ist abhängig von der Kohäsion des transportierten Materials und beträgt aufgrund der häufigen statischen Aufladung der Sandkörner in Dünen etwa 30 Grad, im Wasser wegen der geringeren Kohäsion aufgrund des Transportmediums etwa 15 Grad. Die Orientierung der Verschüttung kann dazu genutzt werden, die Richtung der verursachenden Strömung zu ermitteln und spielt eine Rolle bei der Rekonstruktion von Oberflächengestalt und Ablagerungsvorgängen vergangener Zeitalter.
In den Schichtungen vor Ort können auch Einlagerungen beobachtet werden:
Abb. Korrosionslöcher
Korrosionslöcher entstanden vermutlich durch karbonatreiche oder tonige Einlagerungen im Sandstein oder gar durch unzureichend verkieselten Sandstein - sogenannte Lockersandnester - die durch eine leichtere Verwitterung aus dem Sandsetin herausgelöst worden sind. Die Löcher zeigen unregelmäßige Formen.
Abb. Tongallen
Bei den Tongallen handelt es sich eigentlich nur um Tongerölle. Sie sind umgelagerte Reste eines bereits verfestigten, schlammigen Geländebodens der Buntsandsteinzeit. Stücke werden vom Wasser mitgerissen, dabei abgerollt und werden erneut mit sandigem Sediment überdeckt (Resedimentation). Tongallen im Sandstein findet man in vielen Horizonten. Im frischen Zustand ist der Hohlraum noch vollkommen mit der Tongalle gefüllt, deren Substanz langsam herauswittert und zerfällt. Vielfach finden sich nur noch Reste der Tongalle in einem flachen, gerundeten oder ovalen Hohlraum entlang der Schichtflächen.
Abb. Unterschiedliche Färbung
Ein Sandstein aus reinem Quarzit ist entsprechend der Farbe der Quarzkörner im Gesamtbild hellgrau bis weiß. Die Färbung von Sandsteinen wird meistens von mineralischen, seltener organischen Beimengungen hervorgerufen. Insbesondere eisenhaltige Minerale bewirken eine Färbung. Die Rotfärbung des Buntsandsteins wird durch das Eisenmineral Hämatit bewirkt, das als dünne Häutchen Quarzkörner umhüllt. Auffällig in manchen Sandsteinen sind weiße, fleckenartige Bleichungszonen, deren Entstehung auf organische Bestandteile zurückzuführen ist. Durch die Zersetzung entstehen um die organischen Partikel herum sogenannte Reduktionshöfe, innerhalb derer das Gestein gebleicht wird. Innerhalb der Reduktionshöfe wird das dreiwertige Eisen in seine wasserlösliche zweiwertige Form über- und mit dem Wasser abgeführt und das Gestein somit entfärbt. Solche Bleichungszonen können einen Durchmesser von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern erreichen.
Silikatische Mineralien, die zweiwertig gebundenes Eisen enthalten wie Chlorit oder Glaukonit, verleihen dem Gestein grünliche Farbtöne. Gelblichbraune bis braune Färbungen beruhen auf der Anwesenheit von Limonit, der häufig in Form von Schlieren und konzentrisch angeordneten Ringen, aber auch fein verteilt oder in kleinen Nestern im Gestein vorkommt. Organische Einschlüsse, die von Pflanzenresten stammen, erzeugen schwarze bis schwarzbraune Flitter, Überzüge oder Häutchen.
Beim loggen dieses Earthcache als "Found it" sende mir die Antworten auf die nachfolgenden Fragen entweder über mein Profil oder über den Info Service bei geocaching.com (Message Center). Im Falle eines Problems werde ich mich melden.
1. Blaue Zone: Beschreibe auf der Grundlage des Listings die Struktur der Schichtungen. Wie hoch ist deren Einfallswinkel? In welchem Medium (Düne, Wasser) erfolgte demnach die Ablagerung? Ist auch eine Kreuzschichtung erkennbar ? Wenn Ja: Worauf kann diese zurückgeführt werden? Wenn Nein: Was hat sich hier eher nicht geändert?
2. Gelbe Zone: Sind Korrosionslöcher oder Tongallen zu sehen? Beschreibe deinen Befund nach Größe und Anordnung.
3. Rote Zone: Sind Verfärbungen des Sandsteins erkennbar? Wenn Ja: Welche und worauf sind diese nach dem Listing wohl zurückzuführen?
Quellenangabe:
Literatur:
Dillmann Olaf Otto (1997): Der Sandstein, Teil 1: Petrographie des Sandsteins. - Naturstein 7/97 (52. Jg.): 90 - 94
Blanck Edward (1907): Ein Beitrag zur Chemie und Physik der Tongallen im Buntsandstein; Jahreshefte des Vereins für vaterländische Naturkunde in Württemberg, 63: 355 - 366
Abbildungen:
Alles eigene Aufnahmen
Sandstone Formation Structures
At the destination of our tour, an impressive rock formation, we would like to study the different geological structures of the sedimentary sandstone. Here is some targeted information in order to prepare this project.
Sedimentary rocks are formed by the transport and deposition of sediments by water, wind and ice, as well as by direct precipitation. The structures that form during deposition are indicators of the energetic conditions within the deposition medium. There is a clear relationship between the size of the grains (deposited) and the energy of the transport flow.
The formation of flat layers occurs when the transport flow begins to slow down. At this point, sedimentation begins and thin layers are deposited. The flat layers can be formed either in coarse-grained sands (size greater than 0.7 mm, calm flow) or at higher flow rates. The flat stratification can be formed regardless of the size of the grains of sand.
Oblique stratification is a term relating to sedimetary succession; it refers to the deposition of granular sediments in obliquely dipped stratifications. This type of deposit is found on the windward side of dunes as well as ripples of currents and waves in bodies of water. The oblique stratification in superposed layers can be oriented in a different or opposite way due to the charge in the flow conditions in the deposit (interlaced stratification).
Fig. Interlaced stratification
The angle of inclination of the oblique layer depends on the cohesion of the material being transported; it is about 30 degrees in the dunes due to the frequent static load of the grains of sand and about 15 degrees in the water due to the lower cohesion due to the transport medium. The orientation of the spill can be used to determine the direction of the causal flow and plays a role in the reconstruction of the shape of the surface and the deposition processes of past ages.
In the one-site stratifications, it is also possible to observe deposits:
Fig. Corrosion holes
The corrosion holes were probably caused by carbonate- or clay-rich deposits in the sandstone or even by insufficiently silicate sandstone - called loose sand nests - which were removed from the sandstone by lighter erosion. The holes have irregular shapes.
Fig. Clay pebbles
The clay pebbles are in fact only scree of clay. They are rearranged remains of an already-solidified muddy soil from the age of variegated sandstone. The pieces are drawn by the water, rolled and again covered with sandy sediments (resedimentation). The clay pebbles of the sandstone are found in many horizons. In the fresh state, the cavity is still completely filled with clay pebbles whose substance spreads and disintegrates slowly. Often, there are only remains of clay pebbles in a flat, rounded or oval cavity along the surfaces of the layers.
Fig. Different colouring
A pure quartzite sandstone is light grey to white depending on the colour of the quartz grains of the whole. The colouring of the sandstones generally comes from mineral additions, more rarely organic. Minerals containing iron, in particular, cause colouration. The red colouring of variegated sandstone comes from hematite, an iron mineral that envelops quartz grains in the form of thin films. The white and spotted whitening areas, the formation of which is due to organic components, are remarkable in some sandstones. The decomposition creates reduction spheres around the organic particles, within which the rock is bleached. Within the reduction spheres, the trivalent iron is tranferred and evacuated with the water in its water-soluble bivalent form, and thus discolours the rock. These whitening areas can have a diameter of a few millimetres to a few centimetres.
Silicate minerals containing bound bivalent iron, such as chlorite or glauconite, give the rock greenish hues. The yellowish-brown to brown colouring results from limonite, which is often in the form of striations and rings arranged concentrically, but also distributed finely or in small nests in the rock. Organic inclusions from plant remains create glitter, coatings or black to black/brown films.
Log this "Found it" cache and send me your proposals for answers either via my profile or via the geocaching.com messaging service (Message Centre), and I will contact you in the event of a problem.
1. Blue zone: describe the structure of the stratifications according to the list. What is their angle of inclination? In what environment (dune, water) did the deposit take place? Can you also observe an intersecting stratification? If yes: to what can it be attributed? If not: what has not changed here?
2. Yellow zone: can you observe corrosion holes or clay pebbles? Describe your results according to size and layout.
3. Red zone: can you observe discolourations of the sandstone? If yes: which ones, and to what reasons can they be attributed to the list?
Source reference:
Literature:
Dillmann Olaf Otto (1997): Der Sandstein, Teil 1: Petrographie des Sandsteins. - Naturstein 7/97 (52. Jg.): 90 - 94
Blanck Edward (1907): Ein Beitrag zur Chemie und Physik der Tongallen im Buntsandstein; Jahreshefte des Vereins für vaterländische Naturkunde in Württemberg, 63: 355 - 366
Illustrations:
All own recordings