Sandstein

[Pinchacus]

Hallo nochmal,

ich wußte doch ich hatte irgendwo ein Bild gesehen. Das zeigt diverse und fast gleich aussehende Jotnische Sandsteine als Lokalgeschiebe, deren Bestimmung über den lokalgeologischen Zusammenhang erfolgte:

http://www.kristallin.de/s2/sandsteinev.jpg

[Pinchacus]

Hallo Plagioklas

Also, erstmal interessemäßig: Eisen und Mangan? Hämatit kann auch so dunkle Färbung hervorrufen, soweit ich weiß.

Hämatit hat immer einen soliden fast nur von der Körnung und Kornmenge abhängigen Rotton varriierender Intensität und nur bei grober Konsistenz einen schwarz(roten) Farbton. [...]
Bei schwarzen Hämatit sieht man die einzelnen Körner fast schon unter der Lupe. An Kratzern auf mit solchen schwarzen Hämatit angereicherten Proben taucht unter der Lupe hin und wieder oder durchgehend auch die rote Farbe auf. Nur bei hoher Probentransparenz und entsprechend geringem Hämatitkornanteil kann man manchmal auch bei langer Suche kein Rot vorfinden.

Das stimmt weitestgehend, Du erwähnst ja selber den schwarzen Farbton (ist das so besser formuliert?  ). Bei den skandinavischen Alt- und Präkambischen Sandsteinen liegt der Hämatit (und evtl. auch Mn-Oxide) als Coating auf den Komponenten vor (mitunter recht transparente Quarze). Da oft auch das Bindemittel quarzhaltig ist, wird es mit einem einfachen Kratzen (am frischen Bruch) schwierig, und außen wurde durch den Transport der Geschiebe das Coating oft wegerodiert. Ich werde mal unsere XRD bemühen...

[Plagioklas]

Egal, wie der Hämatit aufgebaut ist. Wenn er schwarz ist, dann sind seine Körner ziemlich groß. Das ist unabhängig von der Struktur. Wenn dieser Hämatit die Körner umhüllt, dann ist das resultierende Gestein schon sehr eisenhaltig und ein Rotstich in Kratzern ist unumgänglich. Wenn der Hämatit wegerodiert ist, kann er nicht mehr schwarz sein. Zudem muss das Gestein an sich schon extrem eisenhaltig oder stark metamorph überprägt worden sein, damit die Hämatite sich zu so großen Partikeln sammeln, dass er schwarz ist.

[JFJ]

Hallo Pinchacus,

ich möchte auch Dir für Deine Antwort danken.
Die einzelnen Passagen für Antworten füge ich jetzt nicht ein, sonst wird es irgendwann zu lang.

1. Eisen und Mangan
Ich weiß leider nicht mehr in welcher Lit. das stand, war aber glaubwürdig.
Die für die sehr dunkle Färbung verantwortliche Ausfällung soll im Kalmarsund-Sandstein, bzw. in Teilen davon, durch Eisen + Mangan hervor gerufen sein, wodurch eine Unterscheidung zu Nexö und Jotnium möglich ist, und sich nur auf Kalmarsund beziehen.
Kann allerdings auch gut möglich sein, dass meine Informationen dazu antiquiert sind und keine Gültigkeit mehr besitzen.

2. Sehr dunkle Färbung im Nexösandstein.
Da muss ich gestehen, dass mir das bislang unbekannt war, und dieses als bestimmungsrelevantes Unterscheidungsmerkmal explizit für Kalmarsund herangezogen habe. Da sich der Kalmarsund-Sandstein als Leitgeschiebe etabliert hat, wäre es ganz interessant zu beobachten, in wieweit sich etwas über die Farbe zur Abgrenzung zum Nexösandstein heranziehen lässt (homogene Färbung der Matrix etc.). Ich meine ebenfalls, das die Körnigkeit der Matrix von Kalmarsund und Nexö abweicht, lasse mich da aber gerne eines Besseren belehren. Da in Geschieben das Coating in der Tat schnell weg ist, müsste eine homogene dunkelbraune Matrix dann doch eher für Mg sprechen.

3. Grünsandstein.
Wieder was gelernt. Mein Wissensstand ist (war), dass Grünsandsteine als Geschiebefunde aus dem S Kalmarsund stammen, zumal in den Geschiebegesellschaften an meinem bevorzugten Jagdgebiet gleichzeitig die dunklen Kalmarsund-Sandsteine vermehrt auftreten (innerhalb der Ablagerungen des baltischen Eisstroms, was für diese Herkunft mit spricht.
Habe mich bislang auf Vinx (Gesteinsbestimmung ... 2005) gestützt, da dieser das Herkunftsgebiet Kalmarsund isoliert aufführt.

Über eine Ergänzung von Dir dazu würde ich mich sehr freuen, da mir unbekannt.

4. Alte Bezeichnungen von Hucke und Schulz.
Sehe ich genau so, möchte auch Brögger mit einbeziehen.
Tendiere da gerne aus Ehrfurcht vor dem Schaffen der alten Pioniere, zu einer puritanischen Übernahme der alten Bezeichnung, die nach neuem Wissen nicht mehr so ganz konform damit gehen. Das darf ich, bin ja auch nicht mehr ganz jung 

5. Kambrische Gesteine.
Dass bei den kambrischen Gesteinen noch ein großer Bedarf an Wissensverbreitung besteht, dem schließe ich mich vorbehaltlos an.
Es ist immer ein schmaler Grat zwischen "och sieh mal was da am Strand liegt, das ist ein ...-Geschiebe" und einer jahrelangen intensiver Beschäftigung mit einem Gestein bei hohem Analyseaufwand. Sedimentite als Geschiebe sind, wie von Dir geschrieben, sehr problematisch. Und je mehr man sich damit beschäftigt, je weniger weiß man ein solches zu deuten. Einzige Möglichkeit zur 100%igen Sicherheit ist die von Dir genannte Suche nach Leichen, aber:
Ein Kristallinfreund soll nach toten Tieren Ausschau halten?   

  Jörg

[JFJ]

Ich habe gerade gesehen, dass der Kalmarsund-Sandstein jetzt auch auf Wikipedia vertreten ist.

Dort steht u.a. dass die divergierenden Schrägschichtungen nur vom Kalmarsund-Sandstein bekannt seien.
Das impliziert ein eindeutiges Bestimmungsmerkmal und eine Abgrenzung zu anderen ähnlichen Sandsteinen, außerhalb der Farbgebung.

Lässt sich das als Faktum halten?

Siehe hierzu auch: http://www.skan-kristallin.de/schweden/gesteine/gesteinsdarstellung/sedimentgesteine/kalmarsund/kalmarsundtext.html

  Jörg

[Pinchacus]

Hallo Plagioklas,

ich habe da mal was vorbereitet   (siehe Grafik)

Egal, wie der Hämatit aufgebaut ist. Wenn er schwarz ist, dann sind seine Körner ziemlich groß. Das ist unabhängig von der Struktur.

Wie schon erwähnt, diese Aussage ist vom Kern her suboptimal, da sie das hier diskutierte Phänomen nicht ganz trifft.  
Wir reden hier nicht über "Körner" eines wie auch immer gearteten Metalloxids (1), sondern über Coatings (2&3). In Fall 1 und 2 läuft das zwar optisch auf das selbe hinaus, jedoch liegt eine völlig andere "Struktur" und diagenetischer Vorgang zu Grunde.

Wenn dieser Hämatit die Körner umhüllt, dann ist das resultierende Gestein schon sehr eisenhaltig

Nein. Hämatit ist opak. Bereits ein dünnes Häutchen erzielt die selbe optische Wirkung. Allerdings ließe sich trefflich über "...haltig" streiten, ein Goldsucher würde bei solchen Gehalten jubeln, jemand der auf Eisen exploriert würde die Probe vermutlich nach Dir werfen.

und ein Rotstich in Kratzern ist unumgänglich. Wenn der Hämatit wegerodiert ist, kann er nicht mehr schwarz sein.

Siehe 3. Durch die transparenten Quarzkörner kann man sozusagen ins Innere des Gesteins sehen, und dort sind dann die dunklen Coatings erhalten. Das Gestein wirkt dunkel.

Zudem muss das Gestein an sich schon extrem eisenhaltig oder stark metamorph überprägt worden sein, damit die Hämatite sich zu so großen Partikeln sammeln, dass er schwarz ist.

Nein. Dünne Coatings reichen. Und metamorph muß da nichts überprägt worden sein, es reichen normale diagenetische Vorgänge, um zum Beispiel aus Eisenverbindungen wie dispers verteiltem Pyrit Hämatit zu machen oder den Hämatit aus wässriger Lösung aufgrund eines wechselnden pH-Wertes auszufällen. Ach ja, und wenn Du mit "Partikeln" Körner meinst: s.o..

@ Jörg: ich versuche mal heute Abend oder die nächsten Tage eine Liste zusammen zu stellen und dann ausführlicher zu antworten.

[Pinchacus]

Hallo Jörg,

Dort steht u.a. dass die divergierenden Schrägschichtungen nur vom Kalmarsund-Sandstein bekannt seien.
Das impliziert ein eindeutiges Bestimmungsmerkmal und eine Abgrenzung zu anderen ähnlichen Sandsteinen, außerhalb der Farbgebung.

Du meinst "heringbone-structures"? Die sind mir im Geschiebe noch nie aufgefallen. Von der Fazies her könnten sie aber auch in den Übergangsbreich zwischen fluviatil und randmarin des Nexösandsteines passen, bzw. zu erwarten sein. Ich zweifle also... 

[JFJ]

Hallo Pinchacus,

nein, war dusselig von mir formuliert.
Die Herringboune-structures sind echte Schichtungen, die meinte ich nicht, sondern die sich überkreuzende Bänderung als Fällungsphänomen, welche nur im Kalmarsund-Sandstein vorkommen soll, was auch auf anderen (bekannten) Pages als Bestimmungsmerkmal gehandelt wird.

Besten Gruß
Jörg

[Plagioklas]

Coatings und alle Arten von Hämatit sind rot, wenn der Hämatit nicht eine gewisse Korngröße (bzw. Kristallgröße!) überschreitet. Deshalb sind auch einige solide massive Hämatite rot. Die Ursache sind die Innenreflexe in den einzelnen Kristallkörnern.

Die Dicke zum absolut schwarz werden (So dass aller Rotschimmer verschwindet) ist schon sehr beachtlich, wie diese Bilder hier zeigen (neben der linken Ecke des Kristalls, geschätzte Dicke ist 2/500 Millimeter). Das wirkt zwar auch noch recht dünn, wächst aber nicht mehr so mal eben aus feinverteilten Eisen zusammen.

http://wannenkopfe.strahlen.org/hematite114.html

Wenn ein solides Coating aus solchen Hämatit etwa 0,3 mm große Sandkörner bedeckt, dann ist 1/38 von dessen Durchmesser reiner Hämatit. Das ist schon im Prozentbereich. Da fällt das Rot in Kratzern auch schon deutlich auf und noch mehr im Anstehenden (müsste schon für erste Rotschlammbildung reichen).

Ich sag hier nicht, dass es sowas nicht gibt, jedoch besonders häufig dürfte es nicht sein. Ich schätze Mangan ist weit mehr als 100 mal häufiger die Ursache für reines Schwarz als Hämatit.

Etliches von so genannten Hämatitschwarz dürfte auf verwechslungen mit Limonit und Manganoxiden zurückzuführen sein. Selbst heute noch seh ich die oft als Hämatit bezeichnet (Sowohl als massive Mineralstufen, als auch als Färbung von Gestein). Selbst die Googlebildsuche zeigt bei der suche nach "Hematite sandstone" deutlich mehr als 30 % Limonitgefärbtes Material.

[Pinchacus]

Hallo Jörg,

ich weiß nicht recht. Ich meine soetwas auch im Bereich der jotnischen Sandsteine gesehen zu haben, wenn auch nicht zu oft. In dem Bild von Matthias, das ich oben verlinkt habe, geht das Stück auf 3 Uhr schon in diese Richtung. Ich wäre jedenfalls vorsichtig (und nur weil eine Information von vielen weitergetragen wird (gerade im Bereich "Geschiebe") sagt das noch nichts über den Wahrheitsgehalt aus, gerade im Bereich der toten Tiere gibt es da einige prominent-unglückliche Beispiele).

Glück Auf!

J.

[Pinchacus]

Hallo Plagioklas (mir hat mal jemand gesagt so eine Anrede in einem Beitrag wäre höflich  ),

Coatings und alle Arten von Hämatit sind rot, wenn der Hämatit nicht eine gewisse Korngröße (bzw. Kristallgröße!) überschreitet. Deshalb sind auch einige solide massive Hämatite rot. Die Ursache sind die Innenreflexe in den einzelnen Kristallkörnern.
Die Dicke zum absolut schwarz werden (So dass aller Rotschimmer verschwindet) ist schon sehr beachtlich, wie diese Bilder hier zeigen (neben der linken Ecke des Kristalls, geschätzte Dicke ist 2/500 Millimeter). Das wirkt zwar auch noch recht dünn, wächst aber nicht mehr so mal eben aus feinverteilten Eisen zusammen.

Das ist sehr interessant. Hast Du für das alles eine oder mehrere Quellen, bezogen auf aus wässriger Lösung gefällte Hämatitcoatings? Was das "so mal eben" betrifft: wieviele Millionen Jahre brauchst Du? 10? 20? 50?

Wenn ein solides Coating aus solchen Hämatit etwa 0,3 mm große Sandkörner bedeckt, dann ist 1/38 von dessen Durchmesser reiner Hämatit. Das ist schon im Prozentbereich. Da fällt das Rot in Kratzern auch schon deutlich auf und noch mehr im Anstehenden (müsste schon für erste Rotschlammbildung reichen).

Gut (vorrausgesetzt die Zahlen die Du oben genannt hast, sind durch Quellen belegte Minimalwerte): wie groß ist denn die mittlere Korngröße und die Varianz in den hier diskutierten Sandsteinen (so ungefähr)?

Ich sag hier nicht, dass es sowas nicht gibt, jedoch besonders häufig dürfte es nicht sein. Ich schätze Mangan ist weit mehr als 100 mal häufiger die Ursache für reines Schwarz als Hämatit.

Unbenommen, da sind wir uns einig (auch wenn ich solche absoluten Zahlen in einer Einschätzung vermeiden würde). Global hast Du da wahrscheinlich recht. Auch Mischungen schließe ich nicht aus. Auch für keinen der hier in Frage kommenden Sandsteine. Deshalb ist das ja auch (m.M. nach) kein ausschließliches Bestimmungsmerkmal.

Etliches von so genannten Hämatitschwarz dürfte auf verwechslungen mit Limonit und Manganoxiden zurückzuführen sein. Selbst heute noch seh ich die oft als Hämatit bezeichnet (Sowohl als massive Mineralstufen, als auch als Färbung von Gestein). Selbst die Googlebildsuche zeigt bei der suche nach "Hematite sandstone" deutlich mehr als 30 % Limonitgefärbtes Material.

Ich halte nicht viel von Google und Wikipedia als einzige Referenzquelle. Aber, um es mal auf den Punkt und von der Theorie in die Praxis zu bringen (und weil Du "reines Schwarz" erwähnst): ich wäre gespannt auf einen "rein schwarzen" präkambrischen Sandstein (bzw. rein schwarze Schichten in einem solchen) aus Skandinavien (als international gültige Referenz können wir ja die Munsell Color Chart verwenden). Kannst Du da mal einen zeigen?

Glück Auf!

J.

[Plagioklas]

Eine verlegung der Diskussion ins "Doktorische" mit Quellen und Belegen wird die Aussage nicht ändern. Schwarze Farbe durch Hämatit ist ungewöhnlich für einen Sandstein. Das ist die Kernaussage um die es geht. Die Nebenfäden jetzt alle einzeln bis zum bitteren Ende auszudiskutieren würde das Forum irgendwann sprengen.

Hast Du für das alles eine oder mehrere Quellen

sind durch Quellen belegte Minimalwerte)

Ich halte nicht viel von Google und Wikipedia als einzige Referenzquelle.

Kannst Du da mal einen zeigen?

Ich bin kein Doktor und eine Uni habe ich auch noch nicht von innen gesehen. Ich habe mein Wissen aus Erfahrung und Selberlesen gelernt. Die meisten Quellen liegen noch am Fundort oder im Museum bzw. Geschäft (Steine) oder deren Namen wurden schon längst vergessen (Literatur). Die einzigen Quellen, die ich im Kopf habe, sind die 15 eigenen Bücher über das Thema Mineralogie und Gelogie. Aber sie decken eben nur das Allgmeine Grundwissen ab. Auch wenn mich das im Kopf akkumulierte Wissen in so einer Diskussion jetzt wohl nicht weiter bringt, so hat es doch bislang in der Praxis ausreichend oft gestimmt. Mehr hab ich nicht und mehr will ich auch nicht. Zumal ich noch andere Naturwissenschaftliche Hobbys habe, die ebenso Zeitintensiv sind (Chemie, Physik, Kernphysik und ähnliches Zeugs).

Und um es auf dem Punkt zu bringen. Wenn Quellenpflicht und zusätzliche Kriterien zum Machen von jeder Art von Aussage eingeführt werden, bin ich weg. Denn ich rede über Dinge, die ich weiß und von anderen Gelernt hab, und nicht über Dinge, die andere geschrieben haben.

[Pinchacus]

Hallo Plagioklas,

Danke für Deine Antwort.

Glück Auf!

J.

Eine verlegung der Diskussion ins "Doktorische" mit Quellen und Belegen wird die Aussage nicht ändern. Schwarze Farbe durch Hämatit ist ungewöhnlich für einen Sandstein. Das ist die Kernaussage um die es geht. Die Nebenfäden jetzt alle einzeln bis zum bitteren Ende auszudiskutieren würde das Forum irgendwann sprengen.

Hast Du für das alles eine oder mehrere Quellen

sind durch Quellen belegte Minimalwerte)

Ich halte nicht viel von Google und Wikipedia als einzige Referenzquelle.

Kannst Du da mal einen zeigen?

Ich bin kein Doktor und eine Uni habe ich auch noch nicht von innen gesehen. Ich habe mein Wissen aus Erfahrung und Selberlesen gelernt. Die meisten Quellen liegen noch am Fundort oder im Museum bzw. Geschäft (Steine) oder deren Namen wurden schon längst vergessen (Literatur). Die einzigen Quellen, die ich im Kopf habe, sind die 15 eigenen Bücher über das Thema Mineralogie und Gelogie. Aber sie decken eben nur das Allgmeine Grundwissen ab. Auch wenn mich das im Kopf akkumulierte Wissen in so einer Diskussion jetzt wohl nicht weiter bringt, so hat es doch bislang in der Praxis ausreichend oft gestimmt. Mehr hab ich nicht und mehr will ich auch nicht. Zumal ich noch andere Naturwissenschaftliche Hobbys habe, die ebenso Zeitintensiv sind (Chemie, Physik, Kernphysik und ähnliches Zeugs).

Und um es auf dem Punkt zu bringen. Wenn Quellenpflicht und zusätzliche Kriterien zum Machen von jeder Art von Aussage eingeführt werden, bin ich weg. Denn ich rede über Dinge, die ich weiß und von anderen Gelernt hab, und nicht über Dinge, die andere geschrieben haben.

[speul]

passend zum Thema und heute gerade bei mir angekommen:
Rudolf F: Kalmarsund-Sandstein, Geschiebesammler 46, 3-10

Grüße
speul

[Pinchacus]

Ja, der ganze dortige Text ist eine wörtliche Kopie aus: Hoffmann, R., Grimmberger, G., Kalbe, J., Rudolph, F. & Schneider, St., 2013: Verschiedene Aspekte unterkambrischer Geschiebesandsteine mit Skolithos-Röhren. - Archiv für Geschiebekunde 6(7), 441-520.