Sedimentgesteine: Entstehung, Typen und Eigenschaften

Detritischer oder mechanischer Ursprung

Detritischer oder mechanischer Ursprung: Mineralische Partikel entstehen durch die mechanische Desintegration anderer Gesteine. Sie werden häufig durch Wasser transportiert und gebildet aus der Anhäufung von Sand, Kies, Blöcken, Asche usw.

Sandstein

Sandstein ist ein Gestein mittlerer Korngröße, gebildet durch mechanische Ablagerung und Konsolidierung von Sandmassen, die durch ein Bindemittel (Zement) zusammengehalten werden. Die Körner bestehen im Wesentlichen aus Quarz.

Zement (Bindemittel)

Zement hält die Kornmaterialien zusammen. In sedimentären Gesteinen besteht es meist aus Kieselsäure (Siliziumdioxid), Calciumcarbonat oder Eisenoxid. Die Farbe des Gesteins wird vom Zement beeinflusst: Eisenoxide erzeugen rote oder braune Farbtöne (z. B. rötlicher Sandstein), andere Zemente führen zu grauweißen Sandsteinen.

Konglomerat

Konglomerat besteht aus Klasten größer als 2 mm, vereinigt durch ein Zement (z. B. Kalk- oder Siliziumzement). Die Klasten sind in einer meist sandigen Matrix eingebettet. Es existieren im Wesentlichen zwei Arten:

• mit gerundeten Fragmenten (Puddingstein)
• mit eckigen Fragmenten (Breccie)

Ton (Clay)

Ton ist ein schwach konsolidiertes klastisches Gestein, das aus hydrierten Aluminiumsilikaten besteht. Reiner Kaolinit ist weich und weiß, mit variabler Plastizität; beim Brennen behält er seine Farbe (z. B. Porzellan). Tone mit Verunreinigungen ändern ihre Farbe und sind mehr oder weniger plastisch und formbar. Sie werden geschmeidig, wenn sie mit Wasser angefeuchtet werden.

Organischen Ursprungs gebildet

Organischen Ursprungs: Gesteine, die durch die Anhäufung von Tierresten und kohlenstoffhaltigen Pflanzen gebildet werden, sowohl in marinen als auch in süßwasserlichen Umgebungen.

Kalkstein

Kalkstein entsteht in Meeres- und Süßwasserumgebungen durch chemische Ausfällung von Calcit (chemische Fällung) oder durch die Ansammlung von Organismen mit kalkhaltigen Skeletten.

Kreide

Kreide ist eine feinkörnige, weiße, marine Form des Kalksteins. Sie besteht überwiegend aus den Skeletten winziger Organismen wie Foraminiferen und ist nahezu reiner Calcit.

Korallen-Kalkstein

Korallen-Kalkstein entsteht aus der Ansammlung kleiner Skelette, insbesondere von Cnidariern (Nesseltiere). In Verbindung mit algenbildendem Kalk (z. B. kalkbildende Algen) bilden diese Strukturen Riffe.

Torf

Torf ist organisches Material aus der unvollständigen Zersetzung pflanzlicher Reste in Mooren und Sümpfen. Er ist dunkelbraun, erdig im Aussehen und meist faserig bis moosartig. Torf bildet die erste Stufe, aus der sich unter geologischen Bedingungen und zunehmender Umwandlung Kohle entwickeln kann. Torf besitzt einen relativ geringen Rohdichtewert, brennt leicht und erzeugt starken Rauch.

Braunkohle

Braunkohle ist ein braun-schwarzes, organisches Gestein mit vergleichsweise geringem Heizwert. Sie hat einen hohen Wassergehalt und bewahrt oft noch holzige Pflanzenstrukturen. Braunkohle wird hauptsächlich als Brennstoff, z. B. in Kraftwerken, eingesetzt.

Kohle

Kohle bezeichnet stärker karbonisierte, schwarze, organische Gesteine. Sie entsteht durch fortschreitende Umwandlung von Torf und Lignit im Verlauf der Karbonisierung; es gibt verschiedene Kohlearten mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Anthrazit

Anthrazit ist eine Kohlenart mit dem höchsten Kohlenstoffgehalt. Sie ist pechschwarz, harzartig und fast metallisch glänzend. Anthrazit ist schwer entflammbar, liefert aber beim Verbrennen eine hohe Energiemenge und erzeugt wenig Rauch und Ruß.

Öl

Öl ist ein flüssiges Produkt biologischen Ursprungs. Es entsteht durch anaerobe Zersetzung marinen Planktons, das mit Sedimenten vermischt wird; die so entstehenden Kohlenwasserstoffe sind die Grundlage von Erdöl.

Silikatische Gesteine

Silikatische Gesteine (silicatische Sedimente) entstehen durch die Akkumulation von:

1. siliceösen Schwammspicula (Schwammnadeln),
2. Diatomeenschalen und Radiolarien,
3. chemischer Ausfällung von Kieselsäure (Nettoniederschlag).

Chemischen Ursprungs

Chemischen Ursprungs: Gesteine, die durch die Ausfällung im Wasser gelöster Mineralstoffe entstehen, z. B. beim Verdunsten des Wassers.

Halit

Halit ist das Mineral des Steinsalzes (Kochsalz) und bildet die Gesteinsform von Salzablagerungen.

Gips

Gips (Calciumsulfat-Dihydrat) entsteht durch Fällung aus wasserreicher Lösung, häufig in Meeresumgebungen. Gips kommt oft zusammen mit Steinsalz und Anhydrit vor. Er ist klar bis farblos bzw. weiß oder grau, hat eine geringe Härte und einen glasigen Glanz. Gips enthält Kristallwasser und ist relativ gut löslich. Beim Erhitzen auf etwa 128 °C verliert Gips Wasser und verwandelt sich in halbhydratisierte Formen (z. B. Gipsputz/Alabaster je nach Prozess). Verunreinigungen beeinflussen Farbe und Eigenschaften.

Anhydrit

Anhydrit ist dichter und härter als Gips; es handelt sich um anhydres Calciumsulfat. Anhydrit kristallisiert im rhombischen System und ist weiß, bläulich oder grau mit glasigem Glanz. Bei Aufnahme von Wasser verwandelt sich Anhydrit vorübergehend in Gips (Hydratation).