V Labských pískovcích se často setkáváme se zvláštními strukturami v pískovci. Tyto abstraktní tvary jsou výsledkem zvětrávání a různého složení vrstev pískovce. Obohacení minerály v hornině také vnáší do hry barvy a dodává horninám jejich vlastní kouzlo. Tato earthcache vás zavede na místo, kde se pomíjivost pískovce projevuje v působivé podobě. Právě díky těmto stopám pomíjivosti jsou tyto skály barevně i tvarově tak krásné. Rád bych vám vysvětlil, jak tato okouzlující hra barev a tvarů vzniká.
Neparkujte prosím přímo u skal. Můžete bezpečně a snadno zaparkovat na opačné straně silnice.
Vznik Labských pískovců
Abychom pochopili vznik různých tvarů a barev pískovce, musíme se nejprve podívat na vznik samotných hor. Labské pískovce, dnes starobylá erozní krajina, vznikly z obrovské kamenné desky, která byla zvětráváním rozrušena, erodována a částečně odnesena. V období křídy, asi před 90 miliony let, bylo území dnešního Sasko-českého Švýcarska zaplaveno mořem. Na jeho dně se usazoval písek, který postupně tuhnul vlivem tlaku a pojiv.
Když moře ustoupilo, zanechalo po sobě až 600 metrů silnou vrstvu pískovce. Voda a vítr, teplo a chlad působily na pískovec a vytvořily tuto fantastickou erozní krajinu. Vyznačuje se majestátními stolovými horami a bizarními skalními věžemi, kaňonovitými údolími, jeskyněmi a hlubokými, prudce se svažujícími soutěskami. To, co bylo v období křídy ještě mořským dnem, je dnes skalnatý svět s bohatými tvary a horami vysokými až 723 metrů.
Dnes je toto bývalé mořské dno vystaveno neustálému zvětrávání na vzduchu. Na skalách zde můžete obdivovat dvě zvláštní formy zvětrávání: takzvané "přesýpací hodiny" a prstence Liesegang.
Přesýpací hodiny
Už na první pohled si zde v pískovci všimnete obrazců, které velmi připomínají přesýpací hodiny. Přestože se nedají použít k přesnému měření času, jejich vznik také vypovídá o dlouhém časovém úseku.
Když se dva skalní otvory velmi blízko sebe zvětší vlivem eroze, mohou ve skále vzniknout tyto přesýpací hodiny. Tím dochází k propojení zadních částí otvorů, kde je pískovec měkčí. V popředí pak v pevnějším pískovci zůstává skalní sloup, který vypadá jako přesýpací hodiny.
Liesegangovy prstence
Pískovec se vyskytuje převážně ve světle šedé barvě, která je způsobena bílou barvou křemenných zrn. Pískovec však může mít i velmi odlišné zbarvení. Ty jsou většinou způsobeny jeho minerálními a vzácněji neminerálními příměsemi. Žlutohnědé až hnědé zbarvení je způsobeno přítomností limonitu (hnědého železitého kamene), který se často vyskytuje ve formě pruhů a soustředně uspořádaných prstenců, tzv. srážecích prstenců Liesegang, ale také jemně rozptýlený nebo v malých hnízdech v hornině. Červené zbarvení červeného pískovce je způsobeno železitým minerálem hematitem (červený železitý kámen), který pokrývá zrnka křemenného písku jako tenká blána. Černé zbarvení je způsobeno jednak bitumenem, jednak uhlíkem. Ale také organické inkluze, které pocházejí z rostlinných zbytků, vytvářejí černé až černohnědé vločky, povlaky nebo kutikuly. Takové tmavé zabarvení je časem způsobeno také spalováním fosilních paliv, včetně uhlí a ropy, která se uvolňují do atmosféry ve formě sazí.
Liesegangovy prstence jsou periodicky se vyskytující srážkové jevy v podobě koncentrických struktur. Vznikají tak hromaděním minerálů obsahujících železo. Jsou dobře známé v mineralogii, zejména v chalcedonu a achátu, i když jejich původ je stále sporný. Tento jev poprvé popsal Raphael Liesegang v roce 1896.
Liesegangovy prstence se však vyskytují i v klastických sedimentech, jako například zde v pískovci. V průběhu zvětrávání pronikají roztoky difuzí ve větší či menší míře do horniny a rozpuštěné látky, jako je železo a mangan, se v hlubších oblastech opět koncentricky srážejí v tenkých liniích. Struktury se vytvářejí soustředěně směrem dovnitř zhruba rovnoběžně s povrchem horniny, ale stále častěji sledují předem vytvořené pukliny a trhliny, které napomáhají jejich průběhu. Zajímavé je, že prstencovité minerály "ignorují" rozvrstvení horniny a ne vždy se uspořádávají podle průběhu vrstev. Proto lze samozřejmě vždy nalézt nejen dokonalé kroužky, ale také mírně deformované nebo neúplné kroužky. Hnědé zbarvení obvykle ukazuje na přítomnost sloučenin železa v infiltrované vodě.
Pozorně si prohlédněte kameny a před přihlášením odpovězte na následující otázky:
1. Jaké jsou přibližné rozměry přesýpacích hodin? Jsou všechny stejné, nebo vidíte nějaké rozdíly?
2. Jsou přesýpací hodiny ve skále rozmístěny rovnoměrně, nebo jsou oblasti, kde se objevují častěji?
3. Liesegangovy prsteny si můžete prohlédnout na mnoha místech zde. Vyhledejte místo s dobře tvarovanými kruhy. Kolik jednotlivých kroužků vidíte nad sebou? Jsou plně tvarované, dokonale kulaté nebo deformované a proč tomu tak je? Jsou výhradně vodorovné, nebo také svislé či šikmé?
4. Jsou zde akumulace železitých minerálů pouze ve formě prstenců, nebo lze nalézt i náznaky přítomnosti železa v jiných formách?
5. Vyfoťte se u skal bez spoilerů a přiložte ji ke svému deníku!
Pošlete mi e-mail se svými odpověďmi! Po odeslání odpovědí se můžete ihned přihlásit. Pokud bude něco v nepořádku, budu vás kontaktovat. Nemusíte čekat, až bude protokol vydán! Bavte se na této geologické cestě za poznáním!
Häufig trifft man im Elbsandsteingebirge auf besondere Strukuren im Sandstein. Diese abstrakten Formen sind Folgen von Verwitterungsvorgängen und der unterschiedlichen Zusammensetzung in den Sandsteinschichten. Anreicherungen von Mineralien im Gestein bringen noch dazu Farbe ins Spiel und gibt den Felsen ihren ganz eigenen Zauber. Dieser Earthcache führt euch zu einer Stelle, an der die Vergänglichkeit des Sandsteins in eindrucksvoller Form zu sehen ist. Gerade diese Spuren der Vergänglichkeit lassen diese Felsen in der Farbe und Form so schön aussehen. Wie es zu diesem zauberhaften Farb- und Formenspiel kommt möchte ich euch gerne erklären.
Bitte parkt nicht direkt an den Felsen. Auf der gegenüberliegenden Straßenseite kann man gut und sicher parken.
Die Entstehung des Elbsandsteingebirges
Um die Entstehung der unterschiedlichen Formen und Farben des Sandstein zu verstehen, muss man sich erst mit der Bildung des Gebirges selbst beschäftigen. Das Elbsandsteingebirge, heute eine uralte Erosionslandschaft, entstand aus einer gewaltigen steinernen Platte, die durch Witterungseinflüsse zerfurcht, zerfressen und teilweise abgetragen wurde. Während der Kreidezeit, vor ca. 90 Millionen Jahren, war das Gebiet der heutigen Sächsisch-Böhmischen Schweiz von einem Meer überflutet. An seinem Boden setzte sich Sand ab, der sich durch Druck und den Einfluss von Bindemitteln allmählich verfestigte.
Als sich das Meer zurückzog, hinterließ es eine bis zu 600 Meter mächtige Sandsteinschicht. Wasser und Wind, Hitze und Kälte wirkten auf den Sandstein ein, sodass sich diese fantastische Erosionslandschaft bildete. Sie ist geprägt von majestätischen Tafelbergen und bizarren Felstürmen, cañonartigen Tälern, Höhlen und tiefen, steil abfallenden Schluchten. Was in der Kreidezeit noch Meeresgrund war, zeigt sich heute als formenreiche Felsenwelt mit Bergen bis 723 Metern Höhe.
Heute ist dieser ehemalige Meeresboden an der Luft der ständigen Verwitterung ausgesetzt. Zwei besondere Formen der Verwitterung kann man hier an den Felsen in eindrucksvoller Form bestaunen: sogenannte "Sanduhren" und die Liesegangschen Ringe.
Sanduhren
Schon auf den ersten Blick fallen an dieser Stelle Figuren im Sandstein auf, welche vom Aussehen her stark an Sanduhren erinnern. Mit ihnen kann man zwar keine genaue Zeit messen, allerdings zeugen sie durch ihre Entstehung auch auf einen langen Zeitraum hin.
Wenn sich zwei sehr nahe beieinander liegende Felsöffnungen durch Erosion vergrößern, dann können sich diese Sanduhren im Gestein bilden. Dabei kommt es zu einer Verbindung der hinteren Bereiche der Löcher, wo der Sandstein weicher ist. Im Vordergrund bleibt dann im festeren Sandstein eine Felssäule stehen, die wie eine Sanduhr aussieht.
Liesegangsche Ringe
Hauptsächlich findet man Sandstein in hellgrauer Farbe, bedingt durch die weiße Farbe der Quarzkörner. Sandstein kann aber auch ganz verschiedene Färbungen aufweisen. Diese werden meist hervor gerufen von seinen mineralischen und seltener von seinen nicht-mineralischen Beimengungen. Gelblich-braune bis braune Färbungen beruhen auf der Anwesenheit von Limonit (Brauneisenstein), der häufig in Form von Schlieren und konzentrisch angeordneten Ringen, den Liesegangschen Fällungsringen, aber auch fein verteilt oder in kleinen Nestern im Gestein vorkommt. Die Rotfärbung des Buntsandsteins wird durch das Eisenmineral Hämatit (Roteisenstein) bewirkt, das als dünne Häutchen die Quarzsandkörner umhüllt. Schwarzfärbungen entstehen durch Bitumen und Kohlenstoffe einerseits. Aber auch organische Einschlüsse, die von Pflanzenresten stammen, erzeugen schwarze bis schwarzbraune Flitter, Überzüge oder Häutchen. Solche dunklen Verfärbungen entstehen aber auch mit der Zeit durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen – u.a. Kohle, Erdöl, die als Ruß in die Atmosphäre eingetragen werden.
Als Liesegangsche Ringe werden periodisch auftretende Fällungserscheinungen in Form von konzentrischen Strukturen bezeichnet. Sie entstehen also durch die Anreicherung von eisenhaltigen Mineralen. Bekannt sind sie in der Mineralogie besonders bei Chalcedonen und Achaten, wobei die Entstehung noch umstritten ist. Dieses Phänomen wurde erstmals von Raphael Liesegang im Jahr 1896 beschrieben.
Liesegangsche Ringe finden sich aber auch in klastischen Sedimenten, wie zum Beispiel hier im Sandstein. Dabei dringen im Rahmen der Verwitterung durch Diffusion Lösungen mehr oder weniger stark in das Gestein ein und gelöste Stoffe wie zum Beispiel Eisen und Mangan werden in tieferen Bereichen konzentrisch in dünnen Linien wieder ausgefällt. Die Strukturen bilden sich in etwa parallel zur Gesteinsoberfläche konzentrisch nach innen aus, folgen aber verstärkt vorgezeichneten Rissen und Klüften, welche den Verlauf begünstigen. Interessanterweise "ignorieren" die ringförmig angeordnete Mineralien die Schichtung des Gesteins und ordnen sich nicht immer entsprechend dem Verlauf der Schichten an. Daher sind natürlich nicht immer nur perfekte Ringe zu finden, sondern auch leicht verformte oder unvollständige Ringe. Braunfärbung deutet in der Regel auf eisenhaltige Verbindungen im eingedrungenen Wasser hin.
Schaut euch die Felsen genau an und beantwortet dann bitte vor dem Loggen folgende Fragen:
1. Welche Ausmaße haben die Sanduhren ungefähr? Sind alle gleich ausgebildet oder könnt ihr Unterschiede erkennen?
2. Befinden sich die Sanduhren gleichmäßig verteilt im Felsen oder gibt es Bereiche, wo sie vermehrt auftreten?
3. An vielen Stellen seht ihr hier die Liesegangschen Ringe. Sucht euch eine Stelle mit gut ausgebildeten Ringen. Wie viele einzelne Ringe könnt ihr maximal übereinander sehen? Sind diese vollständig ausgebildet, vollkommen rund oder verformt und warum könnte das so sein? Sind sie ausschließlich horizontal oder auch vertikal oder schräg ausgerichtet?
4. Gibt es die Anreicherungen von eisenhaltigen Mineralen hier nur in Form der Ringe oder könnt ihr auch noch Hinweise in anderer Form auf das Vorhandensein von Eisen finden?
5. Mache bitte ein spoilerfreies Foto von dir/deinem GPS oder Maskottchen an den Felsen und füge es deinem Log bei!
Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!
Quellen: nationalpark-saechsische-schweiz.de, wissenstexte.de/elbsandstein, sächsische-schweiz.de, wikipedia