Brüchigkeit des Gesteins


Publiziert von radivi, 17. September 2012 um 08:15. Diese Seite wurde 1163 mal angezeigt.

Weiss jemand, wie es kommt, dass ein Gestein fest oder brüchig ist? Granit kann ja beispielsweise extrem kompakt sein , oder aber auch in der Hand zerbröseln. Wird jedes Gestein irgendwann einmal (so in Millionen bis Milliarden Jahren) brüchig? Hängt es mit dem Entstehungsprozess zusammen, ob's da gerade warm oder kalt war? Oder die chemische Zusammensetzung?

In gewissen Gebirgen, wo mehrere Gesteinsschichten nahe beieinander sind, wechselt guter mit brüchigem Fels auf engem Raum, obwohl die Schichten vom Alter her ja nicht derart verschieden sein können.



Kommentare (12)


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Gelöschter Kommentar

radivi hat gesagt: RE:
Gesendet am 17. September 2012 um 10:02
Klar, ich kann auch Geologie studieren, dachte aber, dass ich hier schneller zu einer Antwort komme.

Logisch gibt es viele Faktoren. Ich würde gerne wissen, welcher Faktor sich wie auswirkt. Erosion ist ja wohl ein sehr grosser Überbegriff. Wie kommt es, dass eigentlich kompakter Fels, ohne erkennbare Risse, relativ leicht zerbröselt, anderer Fels aber trotz Rissen grundsolide ist?

Alpin_Rise hat gesagt:
Gesendet am 17. September 2012 um 12:14
Ich denke, dass du kaum zu einer einfachen Antwort kommst.

Das ist sicher ein Zusammenspiel der Faktoren, die du schon zusammengetragen hast:
- Alter
- Entstehungsgeschichte, erdgeschichtliche Verformungen
- Chemische Zusammensetzung und Umwandlungen
- (kristalline) Struktur des Gesteins Duktilität
- Nachbarschichten
- Exposition und Höhenlage
- Niederschlag
- Bedeckung (Vegetation, Schnee/Eis)

Benachbarte Schichten müssen nicht das selbe Alter haben (z.B. Glarner Hauptüberschiebung), so gibt es im Alpstein von relativ jungem Seewerkalk (65 mio Jahre) bis zu "altem" Öhrlikalk (145 mio Jahre) alles auf engstem Raum.

Und ja, jedes Gestein zerfällt irgendwann, die einen ohne brüchig zu werden (z.B. kompakter Schrattenkalk, der wäscht aus, siehe Karrenfelder), die anderen zersetzen sich über Bruchfels und Geröllhalden. Dort gibts auch wieder viele Ausprägungen: maches zerfällt direkt zu Sand, anderes zu groben, feinen, runden, kantigen etc. Bruchstücken.

Praktisch für die Bergsteigerei wär es natürlich, die Brüchigkeit auf Grund weniger Faktoren vorherzusagen, leider ist die Sache so komplex, dass nur grobe Aussagen gemacht werden können oder gar nur ein Augenschein vor Ort die Brüchigkeit bestimmen lässt.
Das kennst du ja bestens von deinen begeisternden Touren im Alpstein...

Kann uns jemand mehr sagen zu eventuellen Faustregeln oder Methoden zur Voraussage?

G, Rise

radivi hat gesagt: RE:
Gesendet am 17. September 2012 um 13:33
Genau so eine Vorhersage schwebt mir vor. Wie Du richtig vermutest, ist meine Frage im Alpstein begründet. Das Karrenfeld zwischen Löchlibettersattel und Zwinglipass ist genial fester Kalk, bei den Fälentürm, nur ein paar 100m weiter, ist der Fels brüchig.

Klar sind die Unterschiede im Alter teilweise gross. Zuerst dachte ich, dass ein paar zig-Millionen Jahre betreffend Alter wohl keinen Unterschied machen, aber bei der Glarner Hauptüberschiebung ist die Differenz dann schon enorm.

Interessanterweise tritt das Problem der Brüchigkeit/Festigkeit bei allen Gesteinsformen auf (zB Granit, Kalk, Basalt).

Saxifraga hat gesagt: RE:
Gesendet am 17. September 2012 um 21:15
Alpin Rise hat´s super zusammengefasst. Genaueres wird nur ein Geologe über eine bestimmte geologische Formation sagen können - oder auch nicht.

Zum "Granit", der manchmal fest ist und manchmal zerbröselt: Nur ein Bruchteil, von dem was man landläufig als Granit bezeichnet, ist wirklich Granit. Im Allgemeinen wird von uns Laien/Bergsteigern jedes magmatische Tiefengestein als Granit bezeichnet, in Wahrheit gibt es aber zig verschiedene Tiefengesteine, die sich durch die Zusammensetzung der Kristalle unterscheiden. Eine Unterscheidung wird gerade mal zum Gneis gemacht, der ein Produkt aus Granit sein kann, aber eben auch aus anderen Tiefengesteinen.
Ich nehme an, dass es Tiefengesteine gibt, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung schneller verwittern, als andere. Das könnte vielleicht ein Grund sein, warum der eine "Granit" brüchiger als der andere ist.
Noch eine Beobachtung zur Brüchigkeit im Kalk. Es gibt absolut kompakte Kalkfelsen, an denen super geklettert werden kann, alles bombenfest. Aber ab und zu splittert zb. eine kleine (oder größere) Scholle oberflächlich ab. Zack und man hat auf einmal den Fels in der Hand, wo man vorher die Hand draufgelegt hat (ich meine plattigen Fels, keinen "Griff"). Das ist von außen optisch nicht erkennbar. Da läuft wahrscheinlich Wasser durch mikroskopisch kleine Risse hinein, unterspült den Fels und irgendwann bricht eine Scholle weg, nur 2-3 mm dünn. Auch sowas gibt´s.
Ich denke, es kommt wirklich immer auf viele verschiedene Faktoren an. Die gesamte Geologie ist extrem komplex, eine Antwort wirft 10 neue Fragen auf. Das wird in dieser Frage ähnlich sein.

amphibol hat gesagt: RE:
Gesendet am 24. September 2012 um 08:20
Hallo Philipp

Der Unterschied zwischen Graniten und Gneisen ist relativ einfach auszumachen. Klar gibt es eine Art Mischung, diese nennt sich Granitgneis.

Der Granit ist, wie du sagst, ein magmatisches Gestein. Dabei ist von der Textur her eine klare Abgrenzung ersichtlich. Sind die Mineralunterschiede nicht auszumachen, was bei der Unterscheidung zwischen Gneis und Granit wahrscheinlich ist, kann man darauf achten, welche "From" die mineralischen Bestandteile haben. Fliessen sie, so ist es höchstwahrscheinlich ein Gneis, sind sie dagegen in ihrer Form ursprünglich (d.h. ausgebildete Kristalle), so ist es ein Granit (der Granit ist immer fein- grobkörnig in seiner Textur).

Beim Gneis, der im Gegensatz zum Granit ein metamorphes Gestein ist, siehst du oft eine mittelere bis starke Deformation (oft) der Bestandteile, die auch ein Granit in sich verkörpert. Dabei spricht man von planarem Gefüge, wie es auch z.B. Schiefer aufweisen. Ein Granit hat kein planares Gefüge. Seine Bestandteile sind Feldspat, Quarz und Glimmer, diese sind allerdings nicht fliessend in der Textur..

Der Feldspat ist in den meisten Fällen ein Orthoklas-oder Kalifeldspat oder ein Plagioklas (Feldspat) (erstere kommen eher oder häufiger vor). Meistens findest du auch alle in einem Granit. Dies kannst du oft (wenn er nicht stark verwittert ist) an der Farbe des Feldspatbestandteils feststellen (Plagioklas ist fast immer weiss bis grau, sind Farben im Spiel (z.B. rot, rosa, blau oder grün) so sind es Orthoklase oder Kalifeldspate). Beim Glimmer handelt es sich in den meisten Fällen um Biotit (das gibt dem Granit oft die dunklen Strukturen). Biotit ist der Dunkelglimmer, der Muskovit (heller --> Tonerdeglimmer) ist im Granit eher seltener (dafür öfter im Geis vorhanden).

LG, amphibol

1Gehirner hat gesagt:
Gesendet am 17. September 2012 um 14:49
Ein Faktor ist sicher die Folge von Plus- und Minusgraden. Wasser dringt in feinste Ritzen des Gesteins ein, gefriert dort, sprengt damit den Riss ein Stückweit auf, nächstesmal fliesst mehr Wasser rein, gefriert... Bei sonst gleichen Gesteinssorten ist das der grösste Einfluss. Wie bröslig der Fels ist, ist ein Mass dafür, wie lange er bereits der Witterung ausgesetzt ist.

Der nächste Faktor ist, wie das Gestein sich gebildet hat bzw. was seine Geschichte ist. Tessiner Gneis z.B. ist von anderer Qualität als Bündner Gneis, viel brüchiger und teilweise zerbröselt er in der Hand. Das hat auch damit zu tun, ob der Fels "ungestört" komprimiert wurde (Gneis ist quasi plattgedrückter Granit) oder ob das Gestein nebenher noch stark gefaltet wurde.

Zuletzt gibt es einfach Gesteine, die schneller verwittern als andere. Kalkstein gehört da sicher zu den instabilsten Kandidaten. Natürlich gibt es schöne Kalkstein-Kletterfelsen, aber das liegt halt auch daran, dass instabile Kalksteine schneller abbrechen als instabile Granitsteine ;)

Schneemann hat gesagt: RE:
Gesendet am 17. September 2012 um 23:34
Naja, Kalkstein ist ein wenig paradox. Es ist zwar sehr anfällig für chemische Verwitterung durch Wasser. Andererseits bildet er je nach Verhältnissen entweder riessige Felsformationen die langsam erodieren (z. B. Dolomiten) oder auch sehr stark erodierende Gebiete wie in den Tropen. Das hängt eben von einer Vielzahl an Faktoren ab, wie der Feuchtigkeit, Temperatur und der Vegetation. Im Fall von hohen, vegetationsfreien Kalkmassiven, mit Spalten und Rissen, fliesst das Wasser so schnell wieder ab dass die Kontaktzeiten nicht ausreichen um grosser Verwitterung auszulösen. So kommts in den Alpen zum etwas paradox scheinenden Ergebnis dass ausgerechnet Kalksteine am widerständsfähigsten sind und der Erosion am besten widerstehen. Das ist zumindest meine Laienansicht dazu ;)

kopfsalat Pro hat gesagt:
Gesendet am 18. September 2012 um 09:30
> Genaueres wird nur ein Geologe über eine bestimmte geologische Formation sagen können - oder auch nicht.

er voilà, genau so ist es. ich habe radivi sogar ein, auch für laien wie mich, sehr leicht verständliches buch zur geologie empfohlen. seine schnodrige antwort, steht noch da.

im heutigen zeitalter der gratiszeitungen will man keine fundierten antworten mehr oder gar selber viel zeit investieren, da soll alles in kleinen häppchen pfannenfertig geliefert werden, am besten als app für das elektronische spielzeug.

"I want it all and I want it now ... und kosten darf es auch nix."

***

BOT: dolomit ist zwar auch ein karbontgestein, enthält im gegensatz zum kalk aber noch magnesium. er ist viel härter, reagiert nur ganz langsam mit säure, ist dafür aber viel spröder, weshalb er auch ganz anders zerfällt. da es sich dabei um sedimentsgesteine handelt gibt es natürlich einen fliessenden übergang von mischformen kalk/domlomit.

Hitsch hat gesagt: Brüchigkeit.....
Gesendet am 24. September 2012 um 20:30
das Meiste wurde bereits gesagt.
Sedimentbedingt: betrachte hierfür zum Beispiel den Bündner Schiefer. Dies sind Tiefseeablagerungen (unter 3000-5000 abgelagert). Hier erkennt man eine feine Wechsellagerungen von Kalksandsteinen und Tonsteinen. Da die Tonsteine sehr schnell verwittern verlieren auch die Kalkssandsteine ihre "Stütze" -->> Wechsellagerung von zwei verschiedenen Gesteinen führt also vermehrt zu einer brüchigen Oberfläche.
Verwitterung ist ein weiterer Faktor. Aber auch hier benötigt man unterschiedlich verwitterungsfähige Lithologien. Sonst passiert das, was Alpine Rise bereits anhand dem Schrattenkalk richtig beschrieben hat.
Ein weiterer, sehr häufiges Phänomen sind Brüche . Brüche entstehen in den oberen paar Kilometer der Erdkruste bei relativ tiefen Temperaturen (ich meine dass die Temperatur unter 400°C sein muss). Je nach dem wieviele Brüche man auf einer kleinen Fläche, sieht man das natürlich aus. Weiter häufig auftretende Brüche sind sogenante Talklüfte, welche Ende der letzten Eiszeit entstanden sind. Es sind also Entlastungsklüfte , welche durch das fehlende Eis entstanden sind. Zu beobachten in der Göschenennschlucht.
Und zuguterletzt sind da noch die Falten. Wird ein Gestein verfaltet entsteht immer eine mehr oder weniger ausgeprägte Schieferung (Minibrüche) Die "Brüchigkeit " durch Falten kann man im Glarus bei Engi (Dachschieferabbau) beobachten.

Ich hoffe ich habe nichts vergessen.

kopfsalat Pro hat gesagt: was gibts noch:
Gesendet am 24. September 2012 um 22:43
- Silikatverwitterung
- Wurzelsprengung

mehr fällt mir auch gerade nicht ein.

silberhorn Pro hat gesagt:
Gesendet am 24. September 2012 um 23:31
Mein Kommentar zu einem Bild in dem ich wissen wollte an was man erkennt ob Felsen fest sind oder nicht (in etwa die Frage) ist hiermit zu meiner vollen Zufriedenheit beantwortrt. Danke.


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