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Karst



Gesteine sind nicht unvergänglich. Vor allem die Kräfte der Verwitterung setzen Steinen zu. Insbesondere bei kalkreichen Gesteinen wird die chemische Verwitterung deutlich, die in diesem Fall Ausdruck im Formenschatz des Karstes findet.

Definition Karst

Der Begriff Karst wird von der kroatisch-slowenischen Vokabel für Felsen oder steiniger Boden abgeleitet, ursprünglich bezugnehmend auf die karge Landschaft Kroatiens und Nordostitaliens. Karstgebiete sind dennoch nicht ausschließlich auf den Mittelmeerraum Europas beschränkt, siehe Beispiele weiter unten im Text. Gemeinsame Kennzeichen von Karstgebieten sind neben dem eigenwilligen Formenschatz auch die verarmte Vegetation, fehlende Bodenbildung und lösliche Gesteine als Grundstock.

Entstehung von Karst

Karst entsteht, wenn Kalksteine, Salze oder Gips dem Einfluss der Lösungs- und Kohlensäureverwitterung unterliegen. Dabei zeigt sich, dass Gesteine, die fast ausschließlich aus einer Mineralart aufgebaut sind, schneller durch Lösungsverwitterung angreifbar sind als polymineralische Gesteine wie Granit, Basalt oder Schiefer.

Optimale Voraussetzungen für die Bildung von Karst sind in den humiden (d.h. die Niederschlagsrate ist höher als die der Verdunstung) Gebieten der Erde gegeben. Niederschläge bzw. Oberflächenwasser sind neben dem Vorhandensein löslicher Gesteine die wichtigste Bedingung für die Verkarstung. Wasser für sich ist jedoch nicht in der Lage, Kalk- oder Salzsteine zu lösen. Vielmehr ist es mit Kohlensäure angereichertes Wasser, das Gesteine auflösen kann. Die Kohlensäure stammt dabei entweder aus der Atmosphäre oder aus dem Boden. Beim Aufeinandertreffen von kohlensäurehaltigem Wasser auf Karbonatgesteine wird Calciumbicarbonat ausgefällt, das in Lösung geht. Mitunter wird dieses an anderer Stelle als Gestein oder Tropfstein ausgefällt oder über Zubringer ins Meer geleitet.
H2O + CO2 ⇒ H2CO3, H2CO3 + CaCO3 ⇒ Ca(HCO3)2, Ca(HCO3)2 ⇒ CO2 + H2O + CaCO3
Im Zuge der Lösungsverwitterung wird so innerhalb von 50.000 Jahren bis zu ein Meter Gestein korrodiert. Durch das im Gestein zirkulierendes Wasser werden quasi bestehende Schichten und Klüfte ausgespült, so dass sich über und unter Tage Hohlräume und Versenkungen sowie ein Wasserleitungssystem ausbilden.

Unterscheidung

Karst kann anhand der Oberflächenbedeckung, Lage des Formenschatzes und dem Alter differenziert werden.

Abhängig von der Bodenbedeckung kann Karst offen oder bedeckt sein. Während bedeckter Karst von chemisch nicht löslichen Gesteinen überlagert wird, ist offener Karst durch eine geringe Decke aus Verwitterungsschutt (subkutaner Karst) oder völlige Blöße (nackter Karst) charakterisiert.

Anhand der Exposition, wird zwischen unterirdischen (Exokarst) und oberirdischen (Endokarst) unterschieden.

Sind die Verkarstungsvorgänge in der Gegenwart noch von Bedeutung, handelt es sich um rezenten Karst als Pendant zum nicht mehr aktiven fossilen Karst.

Hydrographie

Merkmale der Karsthydrographie sind neben kaum vorhandenen Gewässern auf der Karstoberfläche die schnelle Entwässerung in das Karstinnere von bspw. Niederschlägen und Schmelzwässern. Entsprechend entwickelt sich im Endokarst ein System von Trockentälern, während im Untergrund ein Netz aus Höhlen- und Spaltenwässern entsteht. Der Transport in den unterirdischen Karstbereich erfolgt stufenweise. Zunächst versickert Wasser in die oberflächennahe vadose Zone, die bis auf wenige Ausnahmen prinzipiell trocken ist. Anschließend wird das Wasser über Zubringer in die phreatische, tiefere Zone geleitet, die permanent mit Wasser gefüllt ist bzw. durchflossen wird. Im Fall, dass die phreatische Zone übersättigt ist, tritt das Wasser an Öffnungen im Gestein als stark schüttende Karstquelle zutage.

Trotz des trockenen Charakters sind in Karstgebieten teilweise Karstseen anzutreffen. Die Bildung jener oberirischen Seen ist geprägt durch zu hohe Niederschlagsmengen bei zu geringen Abflußmengen in den unteririschen Karstbereich. Das Wasser staut sich kurzfristig an, bis es nachfließt. Mitunter existieren auch dauerhafte Karstseen. Die Ursache für sogenannte perennierende Seen liegt in der Verstopfung der Schwundlöcher, u.a. durch Verwitterungsschutt.

Karsttopographie

Durch die Lösung des Gesteins entsteht die typische, vielfältige Karsttopographie.

  • Dolinen (slow. Tal) sind Vertiefungen der Karstoberfläche, deren Form an Trichter oder Schüsseln erinnert. Die Ausmaße von Dolinen sind variabel, möglich sind Durchmesser von 10 cm bis 100 km bei Tiefen bis zu 300 m. Häufig sind Dolinen mit abgetragenem, verwitterten Gesteinsmaterial verfüllt. Neben der allgemeinen Auslaugung des Gesteins können Dolinen entstehen, wenn die Decke im Untergrund befindlicher Hohlräume zusammenfällt (Einsturzdolinen).
  • Karren sind kleinförmige Erscheinungen im Formenschatz des Karsts. Die wenige Millimeter bis zehn Zentimeter großen spitzen, scharfkantigen und länglichen Hohlräume können miteinander verwachsen, so dass ausgedehnte Karrenfelder entstehen.
  • Poljen sind bis zu 300 km2 große Vertiefungen, die durch einen ebenen Grund sowie durch Wannen- oder Kesselformen geprägt sind. Nicht selten enthalten Poljen Wasser oder Flüsse, deren Wasseraustritt (Speiloch) und Ponore (Schluckloch) deutlich zu erkennen sind.
  • Uvalas sind weitere Großformen im Karst. Die unregelmäßig begrenzten Vertiefungen gehen aus dem Zusammenwachsen bzw. der Erweiterung von Dolinen hervor.
  • Turm/Kegelkarst: Dieser im südostasiatischen Raum verbreitete Karst ist bestimmt durch mächtige, hoch aufreichende Vollformen mit einer Kuppel an der Turm/Kegelspitze.
  • Unterirdisch entstehen durch die Zusammenarbeit von Sickerwasser und Auslaugung häufig Höhlen. Bedingung für die Entstehung von Höhlen ist zunächst ein System von miteinander verbundenen Karströhren, die mit der Zeit ausgeweitet werden.

Beispiele:

In Deutschland: Paderborner Land, Mansfelder Land/Sachsen-Anhalt; Bleßberghöhle, Bilzingsleben, nördliche Begrenzung des Thüringer Schiefergebirges, Barbarossa-Höhle, Kyffhäuser/Thüringen; Blautopf von Blaubeuren, Aachtopf bei Aach/Baden-Württemberg; Wasserbaum Ockensen, Salzhemmendorf/Niedersachsen; Fränkische Alb und Alpen.

Dachstein/Österreich; Pyrenäen/Frankreich und Spanien; Italien; Dinarisches Gebirge – Kroatien, Slowenien, Albanien, Bosnien und Herzegowina, Montenegro; Thailand; China; USA, Yukatan/Mexiko und Australien


Siehe auch:
Kreislauf der Gesteine
Verwitterung von Gesteinen
Thermalwasser und Thermalquellen


Quellen:
- www.karst-lehrpfad.de
- www.karstwanderweg.de

Letzte Aktualisierung: 3. Januar 2018




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