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Processus d'aliteration du carbonate de fer (sidérite)
Cette EarthCache vous mène à l'ancienne carrière "Le Volcan" à Le Piroy.
Attention aux horaires d'accès au site : Accès strictement interdit entre 20h et 8h le lendemain dans la période du 1er juin au 30 septembre et entre 18h et 8h le lendemain du 1er octobre au 31 mai !
Équipement nécessaire
Pour pouvoir répondre aux questions, vous avez besoin d'une loupe (grossissement d'au moins 60 fois, plutôt plus) et d'un aimant.
Carbonate de fer - qu'est-ce que c'est ?
Le carbonate de fer (FeCO3), également appelé sidérite, est un composé chimique constitué des éléments fer (Fe), carbone (C) et oxygène (O). C'est un minéral qui existe dans la nature et que l'on trouve souvent dans les roches sédimentaires et les gisements de minerai. La sidérite contient généralement jusqu'à 50 % de fer.
Caractéristiques du carbonate de fer
Couleur : le carbonate de fer peut être incolore, blanchâtre, jaunâtre ou brunâtre, en fonction des impuretés et de la structure cristalline.
Dureté : le carbonate de fer a une dureté d'environ 3,5 à 4 sur l'échelle de Mohs. Cela signifie qu'il est relativement tendre et peut être facilement rayé.
Système cristallin : le carbonate de fer cristallise dans le système cristallin trigonal, ce qui signifie que ses cristaux peuvent avoir une forme rhomboédrique. Les agrégats du minéral peuvent être tardifs, granuleux, compacts, en forme de grappe ou d'oolithe. Certains agrégats se présentent également sous forme de rayons radiaux, on les appelle alors sphérosidérite.
Brillance : le minéral peut présenter un éclat vitreux, voire un éclat nacré.
Transparence : le carbonate de fer peut être transparent à opaque, les formes opaques étant plus fréquentes. Solubilité : le carbonate de fer est facilement soluble dans l'eau, en particulier dans l'eau acide. C'est l'une des raisons pour lesquelles il est sensible à l'altération chimique.
Présence : Le carbonate de fer se trouve dans les roches sédimentaires, les gisements de minerai et certains gisements hydrothermaux. Il peut également être présent dans certains environnements géologiques, comme les veines de charbon.
Utilisation : Dans l'industrie, la sidérite (une forme de carbonate de fer) peut être utilisée comme minerai pour le fer. Elle peut également servir de pierre précieuse. Il est important de noter que le carbonate de fer est souvent soumis à une altération, ce qui peut le transformer en d'autres composés de fer tels que les oxydes et hydroxydes de fer. Ces transformations entraînent différentes propriétés dans les minéraux qui en résultent.
Le carbonate de fer - comment se retrouve-t-il dans les roches ?
Le carbonate de fer peut pénétrer dans les roches de différentes manières :
Dépôt : le carbonate de fer peut pénétrer dans les formations rocheuses par le dépôt de sédiments dans des environnements marins ou lacustres peu profonds. Dans de tels environnements, des sédiments riches en matière organique et en minéraux tels que le carbonate de fer peuvent se déposer.
Les processus biogéniques : Des organismes tels que les algues, les bactéries et d'autres micro-organismes peuvent absorber le carbonate de fer de l'eau environnante et l'incorporer dans les structures rocheuses. Ces processus biogéniques peuvent conduire à la formation de roches riches en carbonate de fer.
Sources hydrothermales : Le carbonate de fer peut précipiter dans les sources hydrothermales à partir de composants dissous lorsque l'eau chaude se refroidit et précipite des minéraux. De tels dépôts hydrothermaux peuvent se produire dans des zones volcaniques ou des zones d'activité géothermique.
Diagenèse et métamorphisme : au fil du temps, les sédiments contenant du carbonate de fer peuvent se transformer en roches telles que des calcaires ou des dolomites par diagenèse (solidification de sédiments meubles) et par métamorphisme (changements dus à la température et à la pression).
Transformation par altération : le carbonate de fer peut se transformer en d'autres minéraux par altération chimique et physique. Cette altération peut être provoquée par des acides dans l'eau de pluie, des changements de température, une activité biologique ou d'autres facteurs.
Le carbonate de fer peut donc être intégré naturellement dans les formations rocheuses, que ce soit par des dépôts sédimentaires, des processus biogéniques, une activité hydrothermale ou des changements géologiques au fil du temps.
Photo : exemple d'un mur de carrière à forte teneur en carbonate de fer
Qu'est-ce que l'altération?
L'altération fait référence au processus par lequel les roches et les minéraux sont progressivement dégradés, modifiés et décomposés sous l'effet d'influences physiques, chimiques ou biologiques. Ces changements peuvent être causés par différents facteurs tels que les variations de température, l'humidité, les réactions chimiques ou l'influence des plantes et des animaux. L'altération joue un rôle important dans la transformation des paysages sur de longues périodes et constitue une partie fondamentale des processus géologiques qui façonnent la surface de la Terre.
Altération physique : dans ce cas, la roche est fragmentée par des forces physiques telles que les variations de température, le cycle gel-dégel, les changements de pression ou la pénétration des racines. Les signes distinctifs sont des surfaces friables, des fissures et des éclatements.
Altération chimique : les réactions chimiques entre la roche et l'eau, l'oxygène, les acides ou d'autres substances entraînent la décomposition de la roche. Cela peut entraîner des changements de couleur, une dégradation de la surface et la formation de cavités.
Altération biologique : les racines des plantes, les micro-organismes et les animaux peuvent s'infiltrer dans les fissures et fracturer la roche. Les signes distinctifs sont souvent de petits trous, des traces de racines ou d'organismes à la surface.
Érosion : le vent, l'eau, la glace ou la gravité érodent les particules de roche. Les signes distinctifs sont des surfaces lisses, des érosions et la formation de sédiments.
Altération thermique : la chaleur et le refroidissement peuvent entraîner une dilatation et une contraction de la roche, ce qui peut finalement provoquer des fissures et des éclatements.
Ces types d'altération peuvent souvent se renforcer mutuellement et, ensemble, entraîner une modification des formations rocheuses.
Altération du carbonate de fer
La sidérite (FeCo3) est le minéral originel du carbonate de fer, qui peut se transformer en d'autres composés ferreux suivants lors de l'altération.
Une séquence possible d'altération de la sidérite fraîche à la sidérite fortement altérée :
1) frais : la sidérite (FeCO3) est le minéral d'origine. Propriétés : voir ci-dessus.
2) premier stade d'altération : le premier stade d'altération conduit à la formation de limonite, un minéral d'hydroxyde de fer jaunâtre à brun, souvent terreux ou strié ; dureté : variable, généralement douce à mi-dure ; éclat : éclat terreux à gras ; transparence : souvent opaque ; autres propriétés : peut former des agrégats sphériques (botryoïdes).
3) Altération supplémentaire : Au fil du temps, la limonite peut continuer à s'oxyder et se transformer en goethite (FeO(OH)). La goethite est également un minéral d'hydroxyde de fer et peut présenter une couleur jaune à brunâtre, parfois noirâtre ; Dureté : 5 à 5,5 sur l'Échelle de Mohs ; Éclat : Éclat terreux à soyeux ; Transparence : Souvent opaque ; Autres propriétés : Peut présenter des structures fibreuses ou aciculaires.
4) altération avancée : dans certaines conditions, la goethite ou la limonite peuvent se transformer en hématite (Fe2O3). L'hématite est un minéral d'oxyde de fer commun de couleur rouge à rouge-brun, mais peut également apparaître en gris-noir ; Dureté : 5,5 à 6,5 sur l'Échelle de Mohs ; Brillance : éclat métallique à terreux ; Transparence : souvent opaque ; Autres propriétés : peut se présenter sous différentes formes cristallines, y compris des cristaux tabulaires et rhomboédriques. Ces propriétés peuvent varier en fonction du lieu de découverte spécifique et de la structure cristalline individuelle.
La séquence d'altération n'est pas strictement définie, car l'altération de la sidérite dépend de différents facteurs tels que les conditions environnementales, le temps et la composition chimique. Il peut également y avoir des chevauchements et des combinaisons de ces altérations.
Photos : Différentes étapes de l'altération de la sidérite
Conditions de log
Il n'y a pas de panneau d'information sur place ! Pour pouvoir enregistrer la cache, réponds aux questions suivantes. Avec les informations du listing et tes observations sur place, il est possible de répondre aux questions. Envoie-moi tes réponses par l'un des moyens habituels (mail, centre de messagerie). Tu pourras ensuite te connecter immédiatement. Si j'ai des questions, je te contacterai.
Photo : Waypoint 1 - endroit à examiner marqué en jaune
Photo : Waypoint 2
1) Sur la photo du waypoint 1, vous voyez une zone marquée en jaune sur la paroi rocheuse au wa<point 1. Observez bien la paroi rocheuse à cet endroit et décrivez avec vos propres mots les formes d'altération du carbonate de fer que vous pouvez voir à l'œil nu à l'endroit marqué. Justifiez votre hypothèse. Observez l'échelle de couleurs dans le listing. Dans quelle zone de l'échelle se trouvent les altérations du carbonate de fer que vous avez découvertes ? Utilisez les chiffres pour votre estimation.
2) Observe maintenant l'endroit marqué du waypoint 1 avec la loupe. Décrivez les différentes formes d'altération que vous avez découvertes, les structures cristallines et les couleurs que vous pouvez reconnaître. Comparez vos observations avec celles de la question 1. Est-ce que cela correspond aux observations que vous avez faites à l'œil nu ?
3) Vérifiez avec l'aimant si le carbonate de fer est magnétique. Pourquoi pensez-vous que le résultat est tel ?
4) Allez maintenant au waypoint 2 et regardez les deux côtés du rocher. Décrivez les deux côtés. Décrivez les différences que vous constatez. Pourquoi pensez-vous qu'elles existent ? Quelles formes d'altération pouvez-vous découvrir sur les deux côtés ? Qu'est-ce qui te frappe lorsque tu tiens compte de tes conclusions du point de cheminement 1 ?
5) Prenez une photo de vous ou de votre GPS avec le seul rocher couché en arrière-plan (voir photo Photopoint), mais de manière à ce que l'endroit marqué sur la photo Waypoint 1 ne soit pas visible !
Photo: Photopoint
Les logs sans photo et sans que les réponses m'aient été envoyées seront supprimés sans commentaire.
Sources :
Wikipedia
Mineralienatlas
www.steine-und-minerale.de
www.strand-und-steine.de
www.chemie.de
Verwitterungsprozess von Eisenkarbonat (Siderit)
Dieser EarthCache führt Euch zu dem ehemaligen Steinbruch „Der Vulkan“ in Le Piroy.
Beachtet bitte die Zugangszeiten des Geländes: Zugang strengstens verboten zwischen 20 Uhr bis 8 Uhr des folgenden Tages in der Zeit vom 1. Juni bis 30. September und zwischen 18 Uhr bis 8 Uhr des folgenden Tages vom 1. Oktober bis zum 31. Mai!
Erforderliches Equipment
Um die Fragen beantworten zu können benötigt Ihr eine Lupe (mind. 60 fache Vergrößerung, eher mehr) und einen Magnet.
Eisenkarbonat – was ist das
Eisenkarbonat (FeCO3), auch als Siderit bezeichnet, ist eine chemische Verbindung, die aus den Elementen Eisen (Fe), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) besteht. Es ist ein Mineral, das in der Natur vorkommt und oft in sedimentären Gesteinen und Erzlagerstätten gefunden wird. Siderit enthält in der Regel einen Eisenanteil von bis zu 50 %.
Eigenschaften von Eisenkarbonat:
Farbe: Eisenkarbonat kann farblos, weißlich, gelblich oder bräunlich sein, abhängig von Verunreinigungen und Kristallstruktur.
Härte: Eisenkarbonat hat eine Härte von etwa 3,5 bis 4 auf der Mohs-Skala. Das bedeutet, dass es relativ weich ist und leicht zerkratzt werden kann.
Kristallsystem: Eisenkarbonat kristallisiert im trigonalen Kristallsystem, was bedeutet, dass seine Kristalle eine rhomboedrische Form haben können. Die Aggregate des Minerals können spätig, körnig, kompakt, traubenförmig oder oolithisch sein. Einige Aggregate treten auch in radialstrahliger Form auf, werden dann Sphärosiderit genannt.
Glanz: Das Mineral kann einen Glasglanz bis hin zu einem Perlglanz aufweisen.
Transparenz: Eisenkarbonat kann transparent bis undurchsichtig sein, wobei undurchsichtige Formen häufiger sind.
Löslichkeit: Eisenkarbonat ist in Wasser leicht löslich, insbesondere in saurem Wasser. Dies ist einer der Gründe, warum es anfällig für chemische Verwitterung ist.
Vorkommen: Eisenkarbonat kommt in Sedimentgesteinen, Erzlagerstätten und in einigen hydrothermalen Lagerstätten vor. Es kann auch in bestimmten geologischen Umgebungen, wie Kohleflözen, auftreten.
Verwendung: In der Industrie kann Siderit (eine Form von Eisenkarbonat) als Erz für Eisen verwendet werden. Es kann aber auch als Schmuckstein dienen. Es ist wichtig zu beachten, dass Eisenkarbonat oft einer Verwitterung unterliegt, wodurch es in andere Eisenverbindungen wie Eisenoxide und Eisenhydroxide umgewandelt werden kann. Diese Veränderungen führen zu verschiedenen Eigenschaften in den entstehenden Mineralen.
Eisenkarbonat – wie kommt es in die Gesteine
Eisenkarbonat kann in Gesteine auf verschiedene Weisen gelangen:
Ablagerung: Eisenkarbonat kann durch die Ablagerung von Sedimenten in flachen Meeres- oder Seewasserumgebungen in Gesteinsformationen gelangen. In solchen Umgebungen können sich Sedimente ablagern, die reich an organischem Material und Mineralien wie Eisenkarbonat sind.
Biogene Prozesse: Organismen wie Algen, Bakterien und andere Mikroorganismen können Eisenkarbonat aus dem umgebenden Wasser aufnehmen und es in Gesteinsstrukturen einbauen. Diese biogenen Prozesse können zur Bildung von Eisenkarbonat-reichen Gesteinen führen.
Hydrothermale Quellen: Eisenkarbonat kann in hydrothermalen Quellen aus gelösten Bestandteilen ausfallen, wenn das heiße Wasser abkühlt und Mineralien ausfällt. Solche hydrothermalen Ablagerungen können in Vulkanbereichen oder Gebieten mit geothermaler Aktivität auftreten.
Diagenese und Metamorphose: Im Laufe der Zeit können sich Sedimente mit Eisenkarbonat durch Diagenese (Verfestigung von lockerem Sediment) und metamorphe Prozesse (Veränderungen durch Temperatur und Druck) zu Gesteinen wie Kalksteinen oder Dolomiten entwickeln.
Umwandlung durch Verwitterung: Eisenkarbonat kann sich durch chemische und physikalische Verwitterung in andere Minerale umwandeln. Diese Verwitterung kann durch Säuren im Regenwasser, Temperaturwechsel, biologische Aktivität oder andere Faktoren verursacht werden.
Eisenkarbonat kann also auf natürliche Weise in Gesteinsformationen integriert werden, sei es durch sedimentäre Ablagerungen, biogene Prozesse, hydrothermale Aktivität oder geologische Veränderungen im Laufe der Zeit.
Foto: Beispiel einer stark eisenkarbonathaltigen Steinbruchwand
Was ist Verwitterung
Verwitterung bezieht sich auf den Prozess, durch den Gesteine und Mineralien aufgrund von physikalischen, chemischen oder biologischen Einflüssen allmählich abgebaut, verändert und zersetzt werden. Diese Veränderungen können durch verschiedene Faktoren wie Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, chemische Reaktionen oder den Einfluss von Pflanzen und Tieren verursacht werden. Verwitterung spielt eine wichtige Rolle bei der Umgestaltung von Landschaften über lange Zeiträume hinweg und ist ein grundlegender Teil der geologischen Prozesse, die die Erdoberfläche formen.
Physikalische Verwitterung: Hierbei wird das Gestein durch physische Kräfte wie Temperaturschwankungen, Frost-Tau-Zyklus, Druckänderungen oder Wurzeldurchdringung zerkleinert. Erkennungsmerkmale sind bröckelige Oberflächen, Risse und Abplatzungen.
Chemische Verwitterung: Chemische Reaktionen zwischen Gestein und Wasser, Sauerstoff, Säuren oder anderen Substanzen führen zur Zersetzung des Gesteins. Dies kann zu Farbveränderungen, Oberflächenzerfall und Hohlraumbildung führen.
Biologische Verwitterung: Pflanzenwurzeln, Mikroorganismen und Tiere können in Risse eindringen und das Gestein aufbrechen. Erkennungsmerkmale sind oft kleine Löcher, Spuren von Wurzeln oder Organismen auf der Oberfläche.
Erosion: Durch Wind, Wasser, Eis oder Schwerkraft werden Gesteinspartikel abgetragen. Erkennungsmerkmale sind glatte Oberflächen, Auswaschungen und die Entstehung von Sedimenten.
Thermische Verwitterung: Hitze und Abkühlung können dazu führen, dass Gestein sich ausdehnt und zusammenzieht, was letztendlich zu Rissen und Abplatzungen führen kann.
Diese Verwitterungsarten können sich oft gegenseitig verstärken und gemeinsam zur Veränderung von Gesteinsformationen führen.
Verwitterung von Eisenkarbonat
Siderit (FeCo3) ist das ursprüngliche Eisenkarbonat-Mineral, das sich bei Verwitterung in folgende andere Eisenverbindungen umwandeln kann.
Eine mögliche Abfolge der Verwitterung von frischem Siderit bis stark verwittertem Siderit:
1. Frisch: Siderit (FeCO3) ist das ursprüngliche Mineral. Eigenschaften s. oben.
2. Erste Stufe der Verwitterung: Die erste Verwitterungsstufe führt zur Bildung von Limonit führen, einem gelblichen bis braunen Eisenhydroxid-Mineral, oft erdig oder gestreift; Härte: Variiert, meist weich bis mittelhart; Glanz: Erdiger bis fettiger Glanz; Transparenz: Oft undurchsichtig; Weitere Eigenschaften: Kann kugelige Aggregate (Botryoiden) bilden.
3. Weitere Verwitterung: Im Laufe der Zeit kann Limonit weiter oxidieren und sich in Goethit (FeO(OH)) verwandeln. Goethit ist ebenfalls ein Eisenhydroxid-Mineral und kann eine gelbe bis bräunliche, manchmal schwärzliche Farbe aufweisen; Härte: 5 bis 5,5 auf der Mohs-Skala; Glanz: Erdiger bis seidiger Glanz; Transparenz: Oft undurchsichtig; Weitere Eigenschaften: Kann faserige oder nadelige Strukturen aufweisen.
4. Fortgeschrittene Verwitterung: Unter bestimmten Bedingungen kann sich aus Goethit oder Limonit Hämatit (Fe2O3) entwickeln. Hämatit ist ein häufiges Eisenoxid-Mineral mit roter bis rotbrauner Farbe, kann aber auch schwarzgrau auftreten; Härte: 5,5 bis 6,5 auf der Mohs-Skala; Glanz: Metallischer bis erdiger Glanz; Transparenz: Oft undurchsichtig; Weitere Eigenschaften: Kann in verschiedenen Kristallformen vorkommen, einschließlich tabellarischer und rhomboedrischer Kristalle. Diese Eigenschaften können je nach spezifischem Fundort und individueller Kristallstruktur variieren.
Die Abfolge der Verwitterung ist nicht strikt festgelegt, da die Verwitterung von Siderit von verschiedenen Faktoren wie Umweltbedingungen, Zeit und chemischer Zusammensetzung abhängt. Es kann auch zu Überlappungen und Kombinationen dieser Veränderungen kommen.
Fotos: Verschiedene Stufen der Verwitterung von Siderit
Logbedingungen
Vor Ort gibt es keine Infotafel! Um den Cache zu loggen, beantworte bitte die folgenden Fragen. Mit den Informationen im Listing und Deinen Beobachtungen vor Ort ist es möglich die Fragen zu beantworten. Sende mir Deine Antworten bitte über einen der üblichen Wege zu (Mail, Messagecenter). Du kannst danach sofort loggen. Sollte ich Rückfragen haben, melde ich mich bei Dir.
Foto: Waypoint 1: zu untersuchende Stelle gelb markiert
Foto: Waypoint 2
1) Auf Foto Waypoint 1 seht Ihr einen gelb markierten Bereich der Felswand an Waypoint 1. Schaut Euch die Felswand dort genau an und beschreibt mit eigenen Worten, welche Verwitterungsformen von Eisenkarbonat Ihr mit dem bloßen Auge an der markierten Stelle entdecken könnt. Begründet Eure Vermutung. Betrachtet die Farbskala im Listing. In welchem Bereich der Skala befinden sie die von Euch entdeckten Eisenkarbonatverwitterungen? Verwendet für Eure Einschätzung die Zahlen.
2) Schaut Euch die markierte Stelle von Waypoint 1 nun mit der Lupe an. Beschreibt bei den verschiedenen Verwitterungsformen die Ihr entdeckt habt die Kristallstrukturen und die Farben die Ihr erkennen könnt. Vergleicht Eure Beobachtungen mit den in Frage 1 gemachten. Deckt sich das mit den Beobachtungen die Ihr mit bloßem Auge gemacht habt?
3) Prüft mit dem Magnet, ob das Eisenkarbonat magnetisch ist. Warum meint Ihr ist das Ergebnis so?
4) Geht nun zu Waypoint 2 und schaut Euch die beiden Seiten des Felsens an. Beschreibt die beiden Seiten. Beschreibt die Unterschiede, die Ihr entdeckt. Was vermutet Ihr, warum es diese gibt? Welche Formen der Verwitterung könnt Ihr auf den beiden Seiten entdecken? Was fällt Dir auf, wenn Du Deine Erkenntnisse von Waypoint 1 berücksichtigst?
5) Macht ein Foto von Euch oder Eurem GPS mit dem einzigen liegenden Stein im Hintergrund (s. Foto Fotopoint), aber so dass die markierte Stelle aus Foto Waypoint 1 nicht zu sehen ist!
Foto: Fotopint
Logs ohne Foto und ohne dass mir die Antworten zugesendet wurden, werden kommentarlos gelöscht.
Quellen:
Wikipedia
Mineralienatlas
www.steine-und-minerale.de
www.strand-und-steine.de
www.chemie.de
Weathering process of iron carbonate (siderite)
This EarthCache will lead you to the former quarry "The Volcano" in Le Piroy.
Please note the access hours of the site: Access strictly forbidden between 8pm to 8am the following day from June 1 to September 30 and between 6pm to 8am the following day from October 1 to May 31!
Required equipment
To answer the questions you will need a magnifying glass (at least 60x magnification, preferably more) and a magnet.
Ferric carbonate - what is it
Iron carbonate (FeCO3), also known as siderite, is a chemical compound consisting of the elements iron (Fe), carbon (C) and oxygen (O). It is a mineral that occurs naturally and is often found in sedimentary rocks and ore deposits. Siderite usually contains up to 50% iron.
Properties of iron carbonate:
Color: Iron carbonate can be colorless, whitish, yellowish or brownish, depending on impurities and crystal structure. Hardness: Iron carbonate has a hardness of about 3.5 to 4 on the Mohs scale. This means that it is relatively soft and can be easily scratched.
Crystal System: Iron carbonate crystallizes in the trigonal crystal system, which means that its crystals can have a rhombohedral shape. The aggregates of the mineral can be late, granular, compact, racemic or oolitic. Some aggregates also occur in radial radiating form, are then called spheroidal siderite.
Luster: the mineral can have a vitreous luster to a pearlescent luster. Transparency: Iron carbonate can be transparent to opaque, with opaque forms being more common.
Solubility: Iron carbonate is readily soluble in water, especially acidic water. This is one of the reasons it is susceptible to chemical weathering. Occurrence: Iron carbonate occurs in sedimentary rocks, ore deposits, and in some hydrothermal deposits. It can also occur in certain geological environments, such as coal seams.
Uses: In industry, siderite (a form of iron carbonate) can be used as an ore for iron. However, it can also serve as a gemstone. It is important to note that iron carbonate is often subject to weathering, which can transform it into other iron compounds such as iron oxides and iron hydroxides. These changes result in different properties in the resulting minerals.
Iron carbonate - how it gets into rocks
Iron carbonate can enter rocks in several ways:
Deposition: Iron carbonate can enter rock formations through the deposition of sediments in shallow marine or seawater environments. Sediments rich in organic material and minerals such as iron carbonate can be deposited in such environments.
Biogenic processes: Organisms such as algae, bacteria, and other microorganisms can absorb iron carbonate from the surrounding water and incorporate it into rock structures. These biogenic processes can lead to the formation of iron carbonate-rich rocks.
Hydrothermal vents: Iron carbonate can precipitate from dissolved constituents in hydrothermal vents as the hot water cools and precipitates minerals. Such hydrothermal deposits can occur in volcanic areas or areas with geothermal activity.
Diagenesis and metamorphism: Over time, sediments containing iron carbonate can develop into rocks such as limestones or dolomites through diagenesis (consolidation of loose sediment) and metamorphic processes (changes due to temperature and pressure).
Transformation by weathering: Iron carbonate can transform into other minerals by chemical and physical weathering. This weathering can be caused by acids in rainwater, temperature changes, biological activity or other factors.
Iron carbonate can thus be naturally integrated into rock formations, whether through sedimentary deposition, biogenic processes, hydrothermal activity, or geologic changes over time.
Photo: Example of a quarry wall with a high iron carbonate content.
What is weathering
Physical weathering: Here, the rock is crushed by physical forces such as temperature fluctuations, freeze-thaw cycle, pressure changes or root penetration. Identifying features are friable surfaces, cracks and spalling.
Chemical weathering: Chemical reactions between rock and water, oxygen, acids or other substances lead to the decomposition of the rock. This can lead to color changes, surface decay and cavity formation.
Biological weathering: Plant roots, microorganisms and animals can penetrate cracks and break up the rock. Identifying features are often small holes, traces of roots or organisms on the surface.
Erosion: Rock particles are removed by wind, water, ice or gravity. Recognizable features are smooth surfaces, erosion and the formation of sediments.
Thermal weathering: Heat and cooling can cause rock to expand and contract, which can eventually lead to cracking and spalling.
These weathering modes can often reinforce each other and work together to alter rock formations.
Weathering of iron carbonate
Siderite (FeCo3) is the original iron carbonate mineral that can transform into the following other iron compounds when weathered.
A possible sequence of weathering from fresh siderite to highly weathered siderite:
1. Fresh: Siderite (FeCO3) Siderite (FeCO3) is the original mineral. Properties see above.
2. first stage of weathering: The first stage of weathering leads to the formation of limonite , a yellowish to brown iron hydroxide mineral, often earthy or streaked; Hardness: Varies, usually soft to medium hard; Luster: Earthy to oily luster; Transparency: Often opaque; Other characteristics: May form spherical aggregates (botryoids).
3. further weathering: Over time, limonite may further oxidize and transform into goethite (FeO(OH)). Goethite is also an iron hydroxide mineral and may have a yellow to brownish, sometimes blackish color; Hardness: 5 to 5.5 on the Mohs scale; Luster: Earthy to silky sheen; Transparency: Often opaque; Other Characteristics: May have fibrous or acicular structures.
4. advanced weathering: under certain conditions goethite or limonite can develop into hematite (Fe2O3). Hematite is a common iron oxide mineral with a red to reddish-brown color, but may also appear blackish-gray; Hardness: 5.5 to 6.5 on the Mohs scale; Luster: Metallic to earthy luster; Transparency: Often opaque; Other Properties: May occur in a variety of crystal forms, including tabular and rhombohedral crystals. These properties may vary depending on specific locality and individual crystal structure.
The sequence of weathering is not strictly defined, as the weathering of siderite depends on various factors such as environmental conditions, time and chemical composition. There may also be overlaps and combinations of these changes.
Photos: Different stages of weathering of siderite
Log conditions
There is no info board on site! To log the cache, please answer the following questions. With the information in the listing and your observations on site it is possible to answer the questions. Please send me your answers via one of the usual ways (Mail, Messagecenter). You can log immediately. If I have any questions, I will contact you.
Photo: Waypoint 1: location to be examined marked in yellow
Photo: Waypoint 2
1) On photo Waypoint 1 you see a yellow marked area of the rock face at Waypoint 1. Look closely at the rock face there and describe in your own words which weathering forms of iron carbonate you can discover with the naked eye at the marked spot. Give reasons for your assumption. Look at the color scale in the listing. In which area of the scale are the iron carbonate weatherings you discovered located? Use the numbers for your estimation.
2) Now look at the marked spot of waypoint 1 with the magnifying glass. Describe the crystal structures and the colors of the different weathering forms you have discovered. Compare your observations with those made in question 1. Does this correspond to the observations you made with the naked eye?
3) Use the magnet to check whether the iron carbonate is magnetic. Why do you think the result is like this?
4) Now go to waypoint 2 and look at the two sides of the rock. Describe the two sides. Describe the differences you discover. Why do you think they exist? What forms of weathering can you detect on the two sides? What do you notice when you consider your findings from Waypoint 1?
5) Take a photo of yourself or your GPS with the only lying stone in the background (see photo waypoint), but so that the marked spot from photo waypoint 1 is not visible!
Logs without a photo and without the answers being sent to me will be deleted without comment.
Quellen:
Wikipedia
Mineralienatlas
www.steine-und-minerale.de
www.strand-und-steine.de
www.chemie.de