Kleine Stein- und Oberflächenkunde

Granit - die populärste Gesteinsart

Granit entsteht bis auf wenige Ausnahmen durch die Erstarrung von echten magmatischen Gesteinsschmelzen.

Granit erstarrt sehr langsam in größeren Erdtiefen von mehreren Kilometern. Bestimmte Minerale wie Pyroxene und Olivine, die aufgrund ihres höheren Schmelzpunktes bei dem Abkühlungsprozess früher ausgeschieden werden, sinken aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichts in der noch flüssigen Restschmelze ab und sammeln sich im unteren Bereich eines bereits in Erstarrung befindlichen Magmakörpers. Andere Mineralien wie Quarz oder Kalifeldspat steigen aufgrund ihrer geringeren Dichte in der Schmelze auf und sammeln sich im Dachbereich des Magmakörpers an. Materialtypisch für Tiefengesteine sind die im fertigen Werkstück homogene Mineralverteilung und die daraus resultierende relativ gleichmäßige Optik. Das feste Gestein gelangt durch Hebung von Teilen der Erdkruste an die Erdoberfläche und kann abgebaut werden.

Granit ist temperaturfest, kratzfest und absolut unverwüstlich. Die Hauptbestandteile sind Feldspat, Quarz und Glimmer. Quarz ist meist grau bis transparent, Feldspat sorgt für die Farbe. Die schwarzen Anteile im Granit bestehen in der Regel aus eisenhaltigen Mineralien wie z. B. Dunkelglimmer (Biotit). Alle drei Mineralien sind in einzelnen Kristallen regelmäßig und dicht miteinander verbunden, wodurch die hohe Stabilität von Granit erreicht wird.

Marmor

Wie alle anderen Gesteine unterliegen auch Kalke und Dolomite Umwandlungsprozessen in der Erdkruste. Aus ihnen entsteht unter Druck und Wärme Marmor (Dolomitmarmor). Der Marmor verfügt über dieselbe chemische Zusammensetzung wie das Ausgangsgestein, also auch über dieselbe Empfindlichkeit gegen Säuren, wie auch der Kalkstein. Daher sollte polierter Marmor im Außenbereich nicht eingesetzt werden, er würde mit der Zeit fleckig und matt werden.

Die Bezeichnung “Marmor” wird fälschlicherweise immer noch für alle Arten von polierbaren Kalksteinen benutzt. Marmor ist die Sammelbezeichnung für metamorphe Gesteine, die aus kalkigen oder dolomitischen Sedimentgesteinen entstanden sind. Bei der Umwandlung gehen alle im Ursprungsmaterial vorhandenen Strukturen verloren. Ein Gestein, das z. B. Fossilien enthält, ist kein Marmor.

Reiner Marmor ist weiß, Kohlenstoff sorgt z. B. für eine graue Farbgebung. Von der Struktur her ist Marmor dicht, fein- bis mittelkörnig. Er zeigt typischerweise mehr oder weniger Marmorierung. Marmorierung bedeutet Schleier von färbenden Beimengungen, die sanft in die Farbe des Grundmaterials übergehen.
Wegen seiner guten Bearbeitbarkeit und vor allem wegen seiner Schönheit gilt Marmor als der Bildhauerstein. Er findet auch oft Verwendung im Inenausbau, z. B. in Bädern und vor allem in repräsentativen Räumlichkeiten.

Sandstein - ein Material, das Liebe benötigt

Sandsteine sind sog. klastische Sedimentite, die aus der Zertrümmerung und Abtragung von anderen Gesteinen stammen. Ein Sandstein ist ein Festkörper, der aus mehr oder weniger gerundeten Sandkörnern besteht, die im Größenbereich von 0,063 - 2 mm liegen.. Das Hauptmineral ist meist Quarz.

Wesentliches Gefügemerkmal der Sandsteine ist eine mehr oder weniger ausgeprägte Schichtung. Diese resultiert aus einem Korngrößen- oder Materialwechsel durch unterschiedliche Ablagerungsbedingungen. Deshalb können die technischen Eigenschaften innerhalb eines Vorkommens stark variieren. Bei manchen Vorkommen unterscheiden sich die einzelnen Schichten auch sehr stark in der Optik (Buntsandsteine). Einlagerungen und “Trennlinien” aus Kohle sind zum Beispiel bei den Ruhrsandsteinen anzutreffen.

Ein reiner Quarzsandstein ist weiß bis hellgrau. Meistens entstehen durch Eisenmineralien die typischen Farben von Sandstein. Beimengungen von Limmonit erzeugen gelbliche bis bräunliche Farben, Hämatit sorgt eher für rote Farben. Aber auch andere Beimengungen wie Glaukonit (grünlich) oder Kohlenstoff (schwarz) können Ursache für die farbliche Erscheinung sein.
Irrtümlicherweise wird angenommen, dass Sandsteine weich sind, aber z. B. der Ibbenbürener Sandstein oder Kalksandsteine wie der Thrüster können durchaus hart. Allen gemeinsam ist die - gegenüber den Graniten - höhere Wasseraufnahme und damit höhere Fleckempfindlichkeit.

Schiefer sind nicht alle gleich

Generell muss man zwischen zwei Typen von Schiefern unterscheiden.

Typ 1 ist ein sehr feinkörniges Sedimentgestein mit extrem dünner Schichtung (Lagigkeit), die dem Gestein ein dünnblättriges und damit schiefriges Aussehen verleiht. Sie entsteht durch rasch aufeinanderfolgende Wechsel der Ablagerungsbedingungen (z. B. in Deutschland der Posidonienschiefer).

Typ 2 entsteht dadurch, dass sich in einem Tonstein im Rahmen von Gebirgsbildungsprozessen Bewegungsbahnen ausbilden, die parallel angeordnet sind, engständig als Trennflächen das Gestein durchziehen und zu einer Einregelung der blättchenförmigen Tonpartikel führen. Meist läuft die Bildung dieser Schieferungsebenen unter erhöhten Drucken und Temperaturen ab, so dass es zum Neuwachstum bestimmter Minerale kommt, die bereits dem metamorphen Bereich zuzuordnen sind. Im Allgemeinen bilden die Schieferungsebenen mit der Lagigkeit des Gesteins einen Winkel.

Kalkstein - das beliebte Material

Kalkstein ist ein beliebtes Baumaterial. Seit Urzeiten wird der leicht zu schleifende Kalkstein für den dekorativen Innenausbau genutzt. Aufgrund seines großen Farbspektrums und der Vielseitigkeit der Strukturen wird Kalkstein zur Gestaltung exklusiver Räumlichkeiten genutzt.

In der Sedimentologie, einem Teilbereich der Geologie, bezeichnet man Ablagerungsgesteine (Sedimentite), die ganz oder überwiegend aus Calciumcarbonat bzw. Calcit und Aragonit bestehen, als Kalkstein. Jeder Kalkstein hat seine eigene Entstehungsgeschichte. Man unterscheidet biogene Kalksteine, chemisch ausgefällte Kalksteine und klastische Kalksteine.

Biogene Kalksteine bestehen überwiegend aus den Mineralien Calcit oder Aragonit (Perlmutt). Neben Schillkalken (wie Krensheimer Muschelkalk) sind Korallenkalksteine wie Auerkalk (Kehlheimer Kalkstein), der fossilienreiche rote Paloma aus Marokko und der Jurakalkstein überwiegend biogenen Ursprungs.
Chemisch ausgefällte Kalksteine erhält man aufgrund der Eigenschaft von Wasser, Kalk zu lösen und wieder abzugeben, was auch in jeder Tropfsteinhöhle zu sehen ist. Solche Kalksteine bezeichnet man als Sinterkalke, die als Naturwerkstein genutzt werden. Typische chemische Kalksteine sind z. B. Travertin, Daino, Trani, Botticino oder Buxy
Bei klastischem Kalk handelt es sich meistens um Riffschutt der aus durch Wellenschlag losgelöstem Riffmaterial besteht. Klastische Kalke entstehen auch aus untermeerischen Schuttströmen. Typische klastische Kalksteine sind z. B. Breccia Onociata, Grigio Carnico und Crema Mora aus Italien oder Brèche du Benou aus Frankreich.

Die Art von Kalkstein im Innenbereich sollte je nach Einbauort in Verbindung mit der jeweiligen Gesteinseigenschaft gewählt werden. Zu beachten sind Oberfläche (Abrieb) und Dichtigkeit (Bruchfestigkeit) des Kalksteins.

Quarzite - viele Sorten, sehr unterschiedliche Eigenschaften

Quarzit ist ein Umwandlungsgestein. Ursprünglich handelt es sich meist um einen fast reinen Quarzsandstein. Aber auch Kieselschiefer, Radolarite oder Hornstein sind als Ausgangsgestein möglich. Durch Druck und Temperatur wurden diese Gesteine umgewandelt. Die ursprünglichen Porenräume sind fast vollständig verschwunden. Im Ursprungsgestein vorhandene, organische Bestandteile (kohlige Anteile) werden u. a. in Graphit umgewandelt. Die übrigen, aus anorganischer Substanz bestehenden Fossilienteile werden “abgebaut” und sind in echten Quarziten nicht mehr vorhanden.

Eisenmineralien sind die häufigsten Farbgeber der Quarzite. Deshalb sind viele Quarzite in gelben und roten Farben zu finden. Seltener sind Farben wie dunkelgrün oder graublau. Ein reiner Quarzit ist weiß wie z. B. der aus Italien stammende Silberquarzit.

Je nach Grad der Metamorphose sind Quarzite mehr oder weniger frostbeständig, was bei der Auswahl der jeweiligen Sorte in Abhängigkeit zum Einsatzort zu beachten ist.

Wasa Quarzit eignet sich besonders für Arbeitsplatten oder Waschtische. Zu den geeigneten Sorten gehören auch der schwedische Flammet Quarzit oder Alta. Bei Rosa Quarzit ist die Eignung durch hohe Fleckempfindlichkeit eingeschränkt.

Gneise - perfektes Recycling der Natur

Die Gneise gehören zu den Umwandlungsgesteinen (Metamorphiten). Allen metamorphen Gesteinen gemeinsam ist der variable Mineralbestand und teilweise wechselnde technische Daten, die häufig bereits innerhalb eines Vorkommens starken Schwankungen unterworfen sind.

Die Zusammensetzung der Gneise hängt vom Ausgangsgestein ab, die wichtigsten Minerale im Gneis bilden sich nicht während der Metamorphose, sondern sind schon im Ausgangsmaterial vorhanden. Gneis besteht hauptsächlich aus den Mineralen Feldspat, Quarz sowie Glimmer. Das Gefüge schwankt zwischen fein- und grobkörnig, bei mitunter gut sichtbarer Paralleltextur.

Travertin - mal elegant, mal rustikal

Der dekorative Travertin kommt aus vielen Teilen der Erde und gilt seit Urzeiten als beliebtes Baumaterial. Geologisch gesehen ist Travertin aber ein junges Gestein. Voraussetzung für die Bildung dieses Süßwasserkalkes ist fließendes Süßwasser und bereits vorhandener Kalkstein oder Marmor.
Die berühmten Kalkterrassen in Pamukale sind ebenfalls Travertine, allerdings mit dem Unterschied, dass Thermalquellen für die Bildung des Steins verantwortlich sind.
In Deutschland sind einige abbaufähige Travertine zu finden. Cannstatt und Bad Langensalza sind die bekanntesten, heute noch in Betrieb befindlichen Abbauorte.

Travertin ist großporig. Die Löcher entstehen durch chemische und biologische Prozesse.Das Wasser aus Quellen ist meist kalt. Je tiefer die Temperatur und je niedriger der pH-Wert (saure Quellen) sind, desto besser kann Calciumcarbonat im Wasser angereichert werden. Tritt das Quellwasser aus, wird es durch die Umgebung wärmer. Die Aufnahmefähigkeit von Calcium nimmt entsprechend ab, und das Wasser versucht, den Überschuss “loszuwerden”. Dabei entstehen die Kalkkrusten an den Stellen, wo das Wasser über eine Kante läuft und sich ein Unterdruck aufbaut. Gleiches kann an Pflanzen geschehen. Die Löcher entstehen einerseits durch überkrustete Pflanzen, die hinterher verrotten, anderersits durch rein mineralisch entstandene Zonen. Das erklärt auch, warum die meisten Poren linsenförmig sind.

In den70er Jahren war Travertin ein begehrtes Material für Wohnzimmertische und Fassaden. Heute sind viele neue Farben und Strukturen erhältlich. Aus dem Iran kommen vor allem sehr rustikale Sorten, die sehr gut zu einer mediterranen Gartenterrasse passen.
Die Oberflächen haben sich ebenfalls weiterentwickelt. Gebürstete Oberflächen haben einen optischen Effekt wie eine patinierte Oberfläche, wie sie sich sonst erst nach Jahrzehnten des Gebrauchs einstellt.

Agglomerat ist kein Betonwerkstein

Agglomerat, das Kunstmaterial, ist durch seine Vielseitigkeit in Farbe und Struktur ein gerne verwendetes Material.

Agglo ist die handelsübliche Bezeichnung für einen Kunststein, der alsBindemittel eingefärbtes Kunstharz enthält. Man unterscheidet zwischen Marmoragglo, der kalkhaltige Grobzuschläge enthält, und Quarzagglo, in dem Hartgesteine eingeschlossen sind. Durch die unterschiedlichen Zuschlagsstoffe sind die Materialeigenschaften genauso unterschiedlich wie bei Marmor und Granit.