Demanega

Grob ist im Bereich von Sedimentationsprozessen zwischen

• siliciklastischen
• chemischen und
• chemisch-biogenen

Sedimenten zu unterscheiden.

Sedimentgesteine können sowohl kristallin als auch nicht kristallin sein, abhängig von ihrer Zusammensetzung und den Prozessen, die sie gebildet haben.

Nicht-kristalline Sedimentgesteine:

• Tonstein: Besteht aus sehr feinkörnigen Mineralen wie Tonmineralen und Quarz, die oft nicht in Form von sichtbaren Kristallen vorliegen.
• Schluffstein: Besteht aus feinen Partikeln, die oft keine ausgeprägte Kristallstruktur haben.
• Kalkstein: Kann mikrokristallin sein (z.B. Kalkschlamm), aber auch große Bereiche amorpher Struktur enthalten.

Kristalline Sedimentgesteine:

• Sandstein: Besteht aus Sandkörnern, die in der Regel aus Quarz oder Feldspat bestehen, welche kristalline Strukturen aufweisen.
• Konglomerat und Brekzie: Diese bestehen aus größeren Fragmenten, die oft kristalline Gesteine sind, die durch ein feineres Bindemittel zusammengehalten werden.
• Chemische und biogene Sedimente wie einige Formen von Kalkstein und Dolomit können eine kristalline Struktur haben, besonders wenn sie durch chemische Ausfällung entstanden sind.

Wichtige Sedimentgesteine sind nachfolgend klassifiziert:

Brekzien

• Korngröße: Grobkörnig (> 2 mm)
• Technische Merkmale: Unregelmäßig angeordnete, grobkörnige Gesteinsfragmente (Angularen) in einer feinkörnigen Matrix.
• Farbe: Unterschiedlich je nach Ursprungsgestein der Fragmente.
• Erdzeitalter: Alle Erdzeitalter möglich, abhängig von der Entstehungsweise (z.B. tektonische Prozesse, Massenbewegungen).
• Bindemittel: Feinkörnige Matrix aus Ton, Kalk oder anderen Sedimentmineralen.
• Festigkeit und Härte: Variabel, abhängig von der Art und Größe der Gesteinsfragmente sowie der Bindemittelqualität.
• Herkunft: Entsteht durch Ablagerung und Verfestigung von großen Gesteinsfragmenten, Ablagerungsgebiete mit wenig Wassertransport.
• Bruchverhalten: Bricht entlang der Kanten der eckigen Fragmente (Klasten). Der Bruch ist oft sehr uneben und rau.
• Schichtung: Heterogenes Gestein mit eckigen, kantigen Fragmenten, die durch ein feineres Bindemittel zusammengehalten werden. Die Schichtung kann chaotisch sein.

Fanglomerat

• Korngröße: Grobkörnig (> 2 mm)
• Technische Merkmale: Unsortierte Anordnung großer Gesteinsfragmente in einer feinkörnigen Matrix.
• Farbe: Variiert je nach Gesteinszusammensetzung der Fragmente.
• Erdzeitalter: Unterschiedlich, häufig in jüngeren geologischen Einheiten (z.B. Quartär).
• Bindemittel: Feinkörnige Matrix aus Ton, Kalk oder anderen Sedimentmineralen.
• Festigkeit und Härte: Variabel, abhängig von der Größe und Art der Gesteinsfragmente sowie der Bindemittelqualität.
• Herkunft: Ablagerung in Schlammströmen.
• Bruchverhalten: Ähnlich wie bei Breccien, aber die Fragmente sind oft runder. Der Bruch ist unregelmäßig und rau.
• Schichtung: Mischung aus groben, meist runden bis kantigen Klasten. Die Schichtung ist oft schlecht sortiert und chaotisch.

Konglomerat

• Korngröße: Grobkörnig (> 2 mm)
• Technische Merkmale: Rundliche bis subangulare Gesteinsfragmente in einer feinkörnigen Matrix.
• Farbe: Abhängig von der Gesteinszusammensetzung der Fragmente.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in älteren geologischen Einheiten (z.B. Mesozoikum, Paläozoikum).
• Bindemittel: Feinkörnige Matrix aus Ton, Kalk oder anderen Sedimentmineralen.
• Festigkeit und Härte: Hochfest bis mittelfest, allgemein hart.
• Herkunft: Fluviatile und küstennahe Sedimente.
• Bruchverhalten: Bricht unregelmäßig entlang der Ränder der runden Klasten. Die Bruchflächen sind oft sehr uneben.
• Schichtung: Besteht aus gerundeten, gut gerundeten Klasten, die durch ein feineres Bindemittel zusammengehalten werden. Schichtung kann vorhanden sein, ist aber oft schlecht sortiert.

Sandstein

• Korngröße: Feinkörnig bis mittelkörnig (0,06 – 2 mm)
• Technische Merkmale: Hauptsächlich aus Quarz- oder Feldspatkörnern bestehend, durch eine feinkörnige Matrix verbunden.
• Farbe: Häufig gelblich, rötlich oder grau, abhängig von den enthaltenen Mineralien.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in mesozoischen und känozoischen Sedimenten.
• Bindemittel: Häufig Kieselsäure, aber auch Tonmineralien oder Kalk.
• Festigkeit und Härte: Je nach Bindemittel gering fest bis hochfest, mürbe bis hart, bei toniger Kornbindung verwitterngsempfindlich.
• Herkunft: Küstennahe Ablagerungen.
• Bruchverhalten: Bricht entlang der Kornbindungen, was zu einem körnigen Bruch führt. Die Bruchfläche kann sandig oder rau sein.
• Schichtung: Gut geschichtet mit oft sichtbaren Sedimentstrukturen wie Schrägschichtung oder paralleler Schichtung. Schichtungsebenen sind häufig klar erkennbar.

Tonstein

• Korngröße: Sehr feinkörnig (< 0,06 mm)
• Technische Merkmale: Hauptsächlich aus Tonmineralen bestehend, oft plastisch und wasserdicht.
• Farbe: Grau bis blaugrau.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in ruhigen Gewässern abgelagert (z.B. Seen, Meeresbecken).
• Bindemittel: Tonminerale wie Illit, Kaolinit oder Montmorillonit.
• Festigkeit und Härte: Gering fest bis mittelfest, hart bis weich.
• Herkunft: Küstenferne Ablagerungen.
• Bruchverhalten: Bricht oft entlang von Schichtungsebenen. Die Bruchflächen sind glatt und eben.
• Schichtung: Sehr feinkörnig, gut geschichtet. Schichtungsebenen sind häufig sehr dünn und parallel.

Mergelstein

• Korngröße: Feinkörnig bis mittelkörnig
• Technische Merkmale: Mischung aus Ton- und Kalkstein, oft laminiert.
• Farbe: Grau bis blaugrau.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in marinen Sedimenten.
• Bindemittel: Vorherrschend Tonminerale und kalkhaltige Fragmentpartikel.
• Festigkeit und Härte: Gering fest bis mittelfest, hart bis weich.
• Herkunft: In marinen und limnischen Sedimenten.
• Bruchverhalten: Bricht leicht entlang der Schichtungsebenen. Bruchflächen können glatt sein.
• Schichtung: Mischung aus Ton und Kalk, oft gut geschichtet mit dünnen, parallelen Schichtungsebenen.

Kalkstein

• Technische Merkmale: Hauptbestandteil ist Kalziumcarbonat (Calcit), oft mit Fossilien durchsetzt.
• Farbe: Gelbweiß, Grau-braun, weiß.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in marinen Sedimenten des Mesozoikums und Känozoikums.
• Bindemittel: Kalziumcarbonat, oft aus biogenem Ursprung.
• Festigkeit und Härte: Mittelfest, mittelhart.
• Herkunft: Ablagerung und Verfestigung von Kalziumcarbonat in flachen Meeresbecken durch biogene Prozesse (Riffkalk, Schelfsedimente) oder chemische Prozesse (Ausfällung).
• Bruchverhalten: Kann einen muscheligen (konchoidalen) Bruch aufweisen. Die Bruchfläche kann glatt bis rau sein.
• Schichtung: Häufig gut geschichtet, kann Fossilien enthalten. Schichtungsebenen sind oft klar erkennbar.

Dolomitstein

• Technische Merkmale: Hauptbestandteil ist Dolomit (Calcium-Magnesium-Carbonat), ähnliche Textur wie Kalkstein.
• Farbe: Meistens weiß, grau.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in mesozoischen und känozoischen Sedimenten.
• Bindemittel: Dolomit, häufig aus chemischer Umwandlung von Kalkstein.
• Festigkeit und Härte: Hoch, ähnlich wie Kalkstein, häufig kleinstückig zerklüftet.
• Herkunft: Flache seichte Sedimente, Umwandlung von Carbonatsedimenten in Dolomit in magnesiumhaltigen Gewässern.
• Bruchverhalten: Ähnelt Kalkstein, oft spröder mit muscheligem Bruch.
• Schichtung: Ähnlich wie Kalkstein, oft gut geschichtet, aber mit höheren Magnesiumanteilen.

Gipsstein

• Korngröße: Feinkörnig bis mittelkörnig (0,06 mm bis 2 mm)
• Technische Merkmale: Hauptbestandteil ist Gips (Hydrat von Calciumsulfat), weich und wasserlöslich.
• Farbe: Weiß bis grau.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in marinen Sedimenten und in flachen, salzhaltigen Gewässern.
• Bindemittel: Gips, aus chemischer Präzipitation in wässrigen Lösungen.
• Festigkeit und Härte: Gering fest bis mittelfest, über längere Zeit auslaugbar.
• Herkunft: In abgeschlossenen Meeresarmen (vom Meer abgetrennt).
• Bruchverhalten: Bricht entlang von Spaltrichtungen, die Bruchflächen sind sehr glatt.
• Schichtung: Gut geschichtet mit klaren Spaltrichtungen. Oft in Evaporitlagunen gebildet.

Anhydritstein

• Korngröße: Feinkörnig bis mittelkörnig (0,06 mm bis 2 mm)
• Technische Merkmale: Hauptbestandteil ist Anhydrit (Calciumsulfat ohne Kristallwasser), härter als Gips.
• Farbe: Weiß bis grau.
• Erdzeitalter: Verschiedene Erdzeitalter, häufig in marinen Sedimenten und in tiefen, salzhaltigen Gewässern.
• Bindemittel: Anhydrit, aus chemischer Präzipitation in wässrigen Lösungen.
• Festigkeit und Härte: Gering fest bis mittelfest, wandelt sich bei Wasserzugabe in Gips um.
• Herkunft: In abgeschlossenen Meeresarmen (vom Meer abgetrennt).
• Bruchverhalten: Ähnlich wie Gips, aber härter und weniger leicht spaltbar.
• Schichtung: Auch in Evaporitlagunen gebildet, oft gut geschichtet.

Geologie Südtirols und Geologie der Alpen: Eine Betrachtung

Technische Gesteinskunde und Geologie in Südtirol

Literatur:

[1] John Grotzinger, Thomas Jordan: „Press /Siever: Allgemeine Geologie“, Springer Nature, Berlin Heidelberg 2017

[2] Edwin Fecker: „Baugeologie“, Springer Spektrum, Berlin 2019