Kumtaşı

"Roter Mainsandstein" ( Erken Triyas'ın kumtaşı )
"Bentheimer Sandstein" ( tebeşir kumtaşı )
Kumtaşı çakıl taşları

Kumtaşı , en az% 50 kum taneleri içeren bir kırıntılı tortul kayadır , yani. H. kum taneciklerinin genel tanımına göre 0,063 ile 2 mm arasında değişen tane boyutuna sahiptir. Kum taneleri çeşitli minerallerden oluşur , ancak çoğunlukla kuvars .

İlgili kayalardan tanım, isimlendirme ve sınır belirleme

İllinois Ordovisiyen'den (ABD) ince kesitli , çapraz polarizörlerle alt resimde saf kuvars kumtaşı . Stabiliteyi ve kontrastı artırmak için malzeme hazırlanmadan önce mavi epoksi reçineyle emprenye edilmiştir . Yukarıdaki resimdeki tane boşluklarının mavi görünmesinin nedeni budur.

Kırıntılı tortul kayaçlar, farklı boyutlarda mineral ve kaya parçalarından oluşan kayaçlardır. Bu parçalardan daha küçük olanına tortu taneleri veya kısaca tahıllar denir . Kumun boyut spektrumu (0,063–2 mm) içinde eşdeğer bir çapa sahip olan tortul kayaçtaki bu tanecik fraksiyonu , kum fraksiyonu veya kum fraksiyonu olarak adlandırılır . Kum fraksiyonunun mineral ve kaya parçalarının çoğunluğunu (>% 50) oluşturduğu tüm kırıntılı tortul kayaçlar genel kumtaşı terimi altında özetlenmiştir .

Kum fraksiyonu en az% 90 kuvarsdan oluşan bir kumtaşı durumunda , daha dar anlamda bir kuvars kumtaşı veya kumtaşından söz edilir . % 25 bir oranda kaynaktan feldispat bir söz arkoz killi yüksek bir oran ile, matris ve kum fraksiyonunun az% 75 kuvars oranında grovakı . Karşılık gelen geçiş formlarına (kum fraksiyonundaki kuvars içeriği% 90 ila 75 arasında), subarkoz veya subgrauwacke olarak adlandırılır . Yüksek oranda birincil kalsiyum karbonat içeren kumtaşlarına kum-kireç tuğlaları da denir . Bunlar aynı şekilde etiketlenmiş, yapay olarak üretilmiş kum-kireç tuğlaları ile karıştırılmamalıdır . Çoğunlukla kum büyüklüğündeki kireç tanelerinden oluşan gevşek bir tortudan ortaya çıkan bir kaya, genellikle "kum-kireç tuğlası" olarak değil, kireçtaşı olarak anılır, ancak kireç kumu veya karbonat kumu adı karşılık gelenler için ortaktır . gevşek malzeme .

Kayaçta 2 mm'den büyük tanelerin oranı baskın ise, bu bir konglomera (yuvarlak taneli = çakıl taşları) veya bir breştir (köşeli taneli = fragmanlar). Arkozların aksine, grovak ve kum-kireç tuğlaları, konglomera ve breşler de geniş anlamda kumtaşı sayılmazlar. İri taneli kumtaşından ince taneli çakıltaşı veya ince taneli breşe geçişler akışkandır.

Ortaya Çıkışı

Kumtaşı, gevşek kumun simantasyonu ( simantasyon ) ve daha iri veya daha ince tortu partiküllerinin (kil, silt, çakıl) karışımları ile üretilir . Kireçtaşı veya kömür gibi kimyasal ve biyojenik kayaçların (çoğunlukla canlı kalıntılarından oluşur) aksine, kırıntılı (kırıntılı) kökenlidir, yani yıpranmış ve aşınmış kayalardan oluşan küçük döküntülerden oluşur. Kuvars , birincil olarak birçok magmatik kayaçta bulunur . Kuvars aynı zamanda kimyasal aşınmaya nispeten dirençli olduğundan , kum taneciklerinin boyutu olan kuvars parçacıkları kaya döngüsünde (eksojen döngü) güçlü bir şekilde birikebilirken , diğer potansiyel olarak kum tanesi oluşturan mineraller kimyasal olarak nispeten hızlı bir şekilde parçalanır. Çoğu kumtaşının esas olarak kuvars olmasının nedeni budur.

Kumtaşları için en önemli üretim alanları sahile yakın sığ denizler , raflardır . Bununla birlikte, kum çoğunlukla anakaradan gelir ve nehirler ve okyanus akıntıları ile nihai depolama yerine taşınır. Derin kıyı bölgelerinde ise, kumtaşının oluşamayacağı esas olarak ince taneli çamur çökelmektedir. İstisnalar, türbiditik çökellerin kumtaşlarıdır . Bunlar, kıta yamacından aşağıya doğru kayan sahanlık kenarının kumlu malzemesinden ortaya çıkar . Ancak anakarada ortaya çıkan çok sayıda kumtaşı yatağı da var. Akarsu, yani H. nehirler tarafından çökeltilen kumtaşları Aeolian olanların çok üzerindedir, yani rüzgarla çökelmiştir.

Mevduat ortamı bir kumtaşı, diğerlerinin yanında olabilir. içerdiği tortu yapılarına göre. Bunlar, eğik tabakalaşmanın karakteristik formlarını veya bazı iz fosilleri içerir . Vücut fosilleri de depolama alanının önemli göstergeleridir. Akarsu ve Aeolian kumtaşlarını ayırt etmek için tane boyutu ve hepsinden önemlisi tane ayırma ( dokusal olgunluk ) önemlidir: Aeolian kumtaşları her zaman nispeten homojendir ve ince tanelidir. Tanenin mineral bileşimi ve yuvarlaklığı da nasıl oluştuğuna dair ipuçları sağlar. Nispeten düşük kuvars oranı (düşük bileşimsel olgunluk) ve düşük derecede tane yuvarlama, fliş veya molas serisinin , greyvacke veya arkozun bir parçası olarak dağ ön arazilerinde veya ön ülke havzalarında biriken kumtaşları için tipiktir .

Kambriyen'den Skolithos (solucanların gömülü yuvaları) ile kumtaşı

Daha genç, üstte yatan birikintilerin baskısı ve denizde veya yeraltı suyunda çözünen minerallerin çökelmesi nedeniyle, genellikle de kumtaşının kendisinde bulunan mineraller nedeniyle , kum katılaşır ( diyajenez ). Bu süreç farklı hızlarda gerçekleşir ve birkaç on yıl ile birkaç milyon yıl arasında sürer.

Simantasyon

Tüm sementasyon kum taneleri (arasındaki boşluklarda minerallerin çökelmesi ile kumun doğal katılaşma denir gözenek alanı ). Çimento çeşitli minerallerin oluşabilir:

  • Kuvars çimentolu kumtaşları ( kuvarsitik kumtaşları , "çimento kuvarsitleri" ) diğerlerinin yanı sıra katılaşmalarını borçludur. Basınç çözüm ve müteakip çökelmedir kuvars birbirleriyle kum tanelerini bağlamak büyüme dikişleri şeklinde. Geçmişte, silisli kumtaşı terimi , karşılık gelen bir kumtaşı için de yaygındı. Kuvars, kumtaşlarında en yaygın çimento mineralidir.
  • Karbonatlı çimentolu kumtaşları bağlayıcı madde olarak genellikle kalsit , nadiren ankerit veya siderit içerir . Kalsit ayrıca çok yaygın bir çimento mineralidir.
  • Ferritik çimentolu kumtaşları ( demir kumtaşı ) bağlayıcı olarak demir oksitler ve oksit hidratlar ( hematit , götit , limonit ) içerir.
  • Diğer olası çimento mineralleri feldispatlar, kil mineralleri ( kaolinit , illit , klorit ), zeolit ve hatta alçıdır .

Yüksek bir birincil kil mineralleri veya mika içeriği, gözenekliliği azalttığı ve oluşum suyunun nüfuz etmesini önlediği için sementasyonu engelleyebilir. Petrol emdirme ile çimentolaşmanın daha da etkili bir şekilde önlenmesi sağlanır .

Kumtaşlarının çoğu, en az bir banka içinde yalnızca tek bir çimento mineraline sahiptir . Bununla birlikte, bir kumtaşı dizisindeki farklı katmanların her biri, farklı minerallerle, ör. B. tane boyutu farklılıkları nedeniyle. Yani iri taneli, büyük gözenekli kumtaşları çimento ile daha karbonatlanır ve daha ince taneli olanlar daha kuvarsitiktir. Bir bankadaki farklı minerallerden birkaç nesil çimento istisnadır ve yalnızca daha büyük gözeneklerde bulunabilir. Genç nesil çimento, eskisi ile çevrilidir.

dağıtım

Kumtaşı, dünya yüzeyinde çok yaygın bir kayadır ve neredeyse tüm kıtalarda meydana gelir ve dünya tarihinde hemen hemen her çağdan devredilmiştir. Çeşitli jeolojik bağlamlarda ortaya çıkar, örn. B. Zayıf bir şekilde bağlı kıta masalarının aşırı yükünde veya (önceden) daha ikincil epi kıtasal tortul havzalarda. Bu kumtaşlarının çoğu denizin altında oluşmuştur. Almanya'da bunlara Elbe Kumtaşı Dağları ve Zittau Dağları'nın kumtaşları dahildir . Orta ve güney Almanya yaygın olarak akarsu kumtaşı kırmızı kumtaşı . Kuzey Almanya Ovası ve Kuzey Denizi'nin alt yüzeyindeki kumtaşları, ham petrol ve doğal gaz için önemli depolama kayalarıdır. Alpine bölgesinde, kumtaşı meydana molas bölge ve Grovak bölgesi, diğerleri arasında . Bununla birlikte, genel olarak, jeolojik olarak genç Alp kıvrımlarındaki kumtaşlarının oranı oldukça düşüktür, bunun nedeni, ağırlıklı olarak karbonat sedimantasyonuna sahip geniş tropikal raflardan çıkmış olmalarıdır. Jeolojik olarak çok eski kıta kalkanlarında bile, sadece birkaç kumtaşı vardır, çünkü bu bölgeler sürekli yükselmektedir ve bu nedenle bugün neredeyse yalnızca, yer kabuğunun derinlerinde oluşan veya bir zamanlar içine batırılmış ve bu nedenle büyük ölçüde değiştirilmiş kayalar meydana gelir.

Kumtaşı üzerinde toprak oluşumu

Orta Avrupa'da kuvarsın baskın olmasından dolayı, kumtaşı genellikle asitleşme eğilimi gösteren besin açısından fakir topraklarla sonuçlanır . Su kaynağına ve toprağın gelişme derinliğine bağlı olarak, rütbeler , kahverengi topraklar veya bölmeler bulunabilir . Bu toprakların çoğu ormancılık amacıyla kullanılmaktadır (örneğin Thüringen ormanlık arazisinde ).

Bununla birlikte, istisnalar, yüksek oranda karbonat veya kil içeren kumtaşları ile kalkerli veya killi katmanların gömülü olduğu kumtaşı dizileridir. Bu kayaların üzerindeki topraklar daha sonra genellikle besin bakımından daha zengindir ve ayrıca tarım için de kullanılabilir. Bir örnek, Güney Almanya'daki Keuper'den (Yukarı Triyas) kumtaşlarıdır .

Uygulamayla ilgili özellikler

Mimaride kumtaşı

Karakteristik yeşilimsi ocak Bern kumtaşı içinde Ostermundigen

Kumtaşı yaygın bir yapı malzemesidir ve genellikle kaldırımlarda , heykellerde ve özellikle cephelerde kullanılmıştır . Şehir manzarasını şekillendiren kumtaşı binalar örneğin Bern , Breslau , Dresden , Düsseldorf , Hamburg , Nürnberg ve Prag'da bulunabilir . Diğer birçok kutsal bina gibi , Freiburg Minster da büyük ölçüde kumtaşından yapılmıştır. Dresden'de, dekoratif iç mekanlar ve heykeller için yumuşak bir kil kumtaşı olan Cotta kumtaşı ve hala Pirna yakınlarında taş ocağında olduğu gibi Elbe Kumtaşı Dağlarından kuvarsit bağlı bir kumtaşı, yük taşıyıcı veya başka şekilde gerilmiş mimari parçalar için kullanıldı .

Kumtaşı rengi, olduğu gibi, değişebilir kum , yaygın renkler gri (katkılı ve - gibi Ruhr kumtaşı gelen Hohensyburg ) sarı (nedeniyle limonit ihtiva - Ibbenbüren kumtaşı ), kahverengi, nedeniyle (kırmızı hematit - olduğu gibi kırmızı Weser kumtaşı ) ve beyaz ( gride olduğu gibi, sadece yüzey yansıması farklıdır - örneğin Rackwitz kumtaşı ). Yeşil, diğer şeylerin yanı sıra, daha önce Westfalian Soest'in güneyinde çıkarılmış yeşil kumtaşıdır ; Bugün Anröchte'de çıkarılan glokonit içeren kum-kireç tuğlası ise Orta Çağ'dan beri kullanılan yeşil kumtaşından biraz daha koyu .

Bayreuth Friedrichstrasse'de kum taşından yapılmış bir portal sütunda dokuların öne çıkmasını sağlayan hava etkisinin izleri

Prensip olarak, yeni kırılmış kumtaşlarıyla çalışmak, daha uzun süre saklananlara göre daha kolaydır. Tüm kumtaşlarının ortak noktası, buz çözücü tuza karşı direnç eksikliğidir . Donma direnci çeşitli bağlı olarak farklıdır. Çökelme yönünün kutupsallığından dolayı , “kampta” ( tabakalaşmaya paralel ) kesilmiş kumtaşları ile “kampa karşı” (tabakalaşmaya ortogonal) bir ayrım yapılabilir. Görünür yüzeylerde ortaya çıkan dokular çok farklı olabilir.

Biyotop olarak kumtaşı yapıları

Kumtaşı hasat taşlarından veya civardaki bir taş ocağından gelen kum taşından inşa edilen kuru taş duvarlar , artık çok sayıda etli bitki için önemli biyotoplar ve böcekler için önemli sığınaklardır . Topraksız duvarcılık sadece örümcekler ve böcekler için değil , aynı zamanda kertenkeleler ve kör kurtlar gibi daha büyük hayvanlar için de barınak sağlar . In bağcılık alanlarında özellikle kumtaşı kuru taş duvarlar şekillendirecek manzara içinde nehirler güney Almanya'da ve havza alanlarının arasında , Ren ve Main .

Doğal taş çeşitleri

Ayrıca bakınız

Edebiyat

İnternet linkleri

Vikisözlük: Kumtaşı  - anlamların açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler
Commons :  Resimler, videolar ve ses dosyaları içeren kumtaşı albümü