Grauwacke: Definition, Eigenschaften, Entstehung und Vorkommen
Grauwacke: harte, dunkle Sandsteinart – Eigenschaften, Entstehung durch Trübeströme und typische Vorkommen an Kontinentalrändern, Tiefsee und Gebirgssockeln.
Grauwacke ist eine Sandsteinart von meist dunkler Farbe und relativ hoher Härte. Typisch sind unterschiedlich große, oft kantige Körner aus Quarz, Feldspat und kleinen Gesteinsfragmenten, die in einer dichten, feinkörnigen Ton‑ oder Schluffmatrix eingebettet sind. Die größeren Körner können sand‑ bis kiesgroß sein, und das Matrixmaterial macht meist mehr als 15 Volumenprozent des Gesteins aus. Dadurch ist die Grauwacke schlecht sortiert und gilt petrographisch als „unreifer“ Sandstein.
Eigenschaften
- Korngröße und Sortierung: schlecht sortiert; Körner reichen von feinem Sand bis zu kleinen Kiesen.
- Zusammensetzung: Mischung aus Quarz, Feldspat und lithischen Gesteinsfragmenten; hoher Ton‑/Schluffanteil im Matrixgefüge.
- Gefüge: meist kompakt, mit geringer Porosität und begrenzter Durchlässigkeit (Permeabilität), was sie für Grundwasser als Reservoir weniger geeignet macht.
- Farbe: häufig dunkelgrau bis grünlich‑grau, bedingt durch den matrixreichen Anteil und manchmal organische Beimengungen.
- Verwitterung und Festigkeit: relativ widerstandsfähig, aber die physikalische und chemische Verwitterung hängt vom Matrix‑ und Mineralgehalt ab.
Entstehung (Genese)
Der Ursprung der Grauwacke war lange Zeit umstritten. Kies, Sand und Schlamm sollten nach klassischen Ablagerungsprinzipien nicht gleichzeitig abgelagert werden, da bei abnehmender Strömungsgeschwindigkeit schwerere Körner zuerst abgesetzt werden. Heute geht die Mehrzahl der Geologen davon aus, dass Grauwacken durch schnelle, sedimentreiche Ereignisse wie unterseeische Lawinen oder starke Trübeströme (Turbiditströme) entstehen. Bei solchen Strömungen werden Sedimente vom Kontinentalrand oder aus der Schelfzone aufgewühlt und als gemischte Schlammmassen talwärts transportiert. Beim Abbremsen der Strömung erfolgt eine partielle Sortierung, was zu charakteristischen Sedimentmerkmalen wie geschichteten (gegradeten) Ablagerungen führt.
Typische Merkmale von Turbiditen, die auf diese Entstehung hinweisen, sind:
- abnehmende Korngröße innerhalb einer Lage (gravitative oder Bouma‑Abfolge),
- Flügel‑ und Rippelstrukturen in den oberen Teilen der Lagerung,
- Sole‑Marks und Flute‑Marks an der Unterseite, die auf gerichtete Strömungen hinweisen.
Eine zusätzliche Unterstützung für den Ursprung durch Trübeströme ist die Tatsache, dass Ablagerungen von Grauwacken häufig an den Rändern des Festlandsockel, an den Böden ozeanischer Gräben und an den Basen von Gebirgsbildungsgebieten zu finden sind. Sie tritt auch in Verbindung mit schwarzen Schiefern auf, die aus der Tiefsee stammen.
Vorkommen und geologische Bedeutung
Grauwacken kommen vor allem in älteren, besonders paläozoischen Schichten vor und sind ein häufiger Bestandteil von Sedimentfolgen, die mit aktiven Kontinentalrändern und Orogenesen verknüpft sind. Sie finden sich weltweit in Bereichen, in denen früher starke submarine Massenbewegungen stattfanden — beispielsweise am Fuß von Kontinentalhängen oder in Sedimentbecken nahe Gebirgsentwicklungen.
Nutzung und Verwitterung
Aufgrund ihrer Härte und Dichte wird Grauwacke lokal als Baustoff oder als Schotter und Brechsand verwendet. Wegen des hohen Matrixanteils und der geringen Porosität ist sie weniger geeignet als Speichergestein für Wasser oder Kohlenwasserstoffe als besser gekittete Sandsteine.
Zusammenfassung
Grauwacke ist ein typischer, matrixreicher Sandstein mit schlechter Sortierung und dunkler Färbung. Die überwiegende Interpretation sieht sie als Produkt schneller, unterseeischer Transportprozesse (Trübeströme), die Sedimente unterschiedlicher Korngröße zusammenführen. Ihre Verbreitung in paläozoischen Sedimentpaketen und an den Rändern von Kontinenten macht sie wichtig für das Verständnis frühzeitiger Meeres‑ und Gebirgsbildungsprozesse.
Eine Probe von Grauwacke-Gestein
Fragen und Antworten
F: Was ist Grauwacke?
A: Greywacke ist eine Art von Sandstein, der hart und von dunkler Farbe ist.
F: Wie ist Greywacke zusammengesetzt?
A: Grauwacke besteht aus unterschiedlich großen Quarzkörnern, Feldspat und kleinen Gesteinsfragmenten in einer kompakten, feinen Tonmatrix.
F: Wo wird Greywacke hauptsächlich gefunden?
A: Grauwacke kommt vor allem in Schichten des Paläozoikums vor.
F: Was war das Problem bei der Entstehung von Grauwacke?
A: Das Problem bei der Entstehung von Grauwacke bestand darin, dass Kies, Sand und Schlamm nicht zusammen abgelagert werden sollten, weil der Flussabfluss schwerere Körner zuerst abwirft.
F: Wie ist Greywacke entstanden?
A: Geologen gehen davon aus, dass Greywacke durch unterseeische Lawinen oder starke Trübungsströme gebildet wird, die Sedimente aufwirbeln und eine Vermischung von Sedimenten verursachen.
F: Wo werden Ablagerungen von Greywacke gefunden?
A: Ablagerungen von Grauwacke finden sich an den Rändern der Kontinentalschelfe, am Boden ozeanischer Gräben und an den Basen von Gebirgsbildungsgebieten.
F: Wie wird der Ursprung der Greywacke belegt?
A: Die Herkunft der Greywacke aus Trübeströmen wird durch ihr Vorkommen in Verbindung mit schwarzen Schiefergesteinen aus der Tiefsee gestützt.
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