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Autor: (steine-und-minerale.de) | Letzte Aktualisierung: 13.03.2020


Sandstein

Sandstein - Eigenschaften, Entstehung und Verwendung

englisch: sandstone | französisch: grès


Sandstein Foto
Sandstein

Ein Stein aus Sand

Sandstein: Der Name ist Programm. Ausschlaggebend für die Bezeichnung Sandstein ist das Material, aus dem Sandsteine bestehen: Sand. Im geologischen Sinn versteht man unter Sand ein Lockermaterial, das durch Verwitterung (physikalische und/oder chemische Gesteinszerstörung/-zerkleinerung bzw. -auflösung) entstanden ist und dessen Korngröße zwischen 0,063 und 0,2 mm beträgt.


Inhaltsverzeichnis



Tabelle: Die Merkmale von Sandstein im Überblick
EigenschaftBeschreibung
Gesteinsart Sedimentgestein
Farbe
  • gelb, gelbbraun (Ursache: Limonit-Beimengung)
  • rot (Eisenoxide, z.B. Hämatit, Goethit)
  • grün (Glaukonit)
  • schwarz (Bitumen, Kohlenstoffverbindungen)
Hauptgemengteile Quarzsand
Nebengemengteile
  • Glimmer
  • Calcit
  • Glaukonit
  • Hämatit
  • Goethit
Fossilien teilweise vorhanden
Korngröße feinkörnig; 0,06 bis 2 mm
Gefüge massig, gute Sortierung bis Fließgefüge
Dichte 2,6 bis 2,72 g/cm³


Eigenschaften von Sandstein

Definition: In der Geologie wird unter dem Begriff Sandstein ein Sedimentgestein bezeichnet, das vorwiegend mariner Herkunft, d.h. im Meer entstanden, ist und aus Sand besteht.

Sandstein weist in Abhängigkeit zu den enthaltenen Beimengungen verschiedene Farben auf. Die Farbgebung variiert von gelb bis braun, über rötlich, grünlich und blau-schwarz. Braune Sandsteine sind auf Limonit-Gehalte zurückzuführen, Glaukonit färbt grün, rot entsteht infolge von Eisenoxiden und Kohlenstoff bzw. Bitumen kolorieren das Gestein blau-schwarz.

Die mineralische Zusammensetzung von Sandstein wird vor allem durch Sandkörner beschrieben, die in der Regel aus Quarz bestehen.
Daneben können Glimmerminerale, Calcit oder erzhaltige Minerale im Gestein vertreten sein.
Für den Zusammenhalt der einzelnen mineralischen Bestandteile von Sandstein sorgen Ton, Kalk, Kiesel oder Kalkspat. Teilweise findet sich in der genaueren Bezeichnung der jeweiligen Sandstein ein Hinweis auf das Bindemittel; so gibt es unter anderem Quarzsandstein, Tonsandstein, Kalksandstein oder Eisensandstein.

Davon zu unterscheiden sind Grauwacken und Arkosen als Varietäten von Sandstein.
Während sich Grauwacken durch sichtbare Anteile an größeren Gesteinsbruchstücken auszeichnen, sind für Arkosen relativ hohe Gehalte an Feldspat-Mineralen charakteristisch (mehr als 25 % der Zusammensetzung).

Viele Sandsteine enthalten Fossilien in Form von Pflanzenteilen, Wirbeltieren und –losen, die allerdings bedingt durch die Sedimentation stark zerfasert sind (detritisch).

Das Gestein ist mit einer Korngröße der Gemengteile von 0,06 bis 2 mm feinkörnig; die gesteinsaufbauenden Bestandteile zeichnet häufig eine gute Sortierung aus. Oftmals zeigt sich im Sandstein eine Fließrichtung. Das Gefüge kann sowohl weich und locker sein, aber auch massig und fest. Die Dichte von Sandstein beträgt 2,6 bis 2,72 g/cm3, das Porenvolumen kann bis zu 25 % betragen.


sandstone - Mineral und Kristalle
Sandstein mit Scheinfossilien

Entstehung und Verbreitung von Sandstein

Das Ausgangsmaterial für die Entstehung von Sandstein ist Sand; d.h. durch physikalische oder chemische Verwitterung zerkleinerte, abgelagerte Minerale und Gesteine, allen voran der erwähnte Quarz.

Durch Druck erfolgt eine Verfestigung des Materials (sog. Diagenese), wobei die klastischen Bestandteile kompakt gelagert werden, überschüssiges Wasser herausgepresst wird und die verkittenden Substanzen aus im Sand zirkulierenden Lösungen ausgefällt werden (Zementation).

Sandsteine bilden oft mächtige, geschichtete Bänke. Die verkitteten bzw. verfestigten Ablagerungen sind insbesondere an Flüssen, Seen und Stränden zu finden, kommen aber auch in Wüsten vor, sind dann aber vorwiegend äolischen (= durch den Wind transportiert) Ursprungs.

Durch die Schichtung von Sandstein kann es infolge der Verwitterung zu definierten, klar abgegrenzten Sandsteinblöcken innerhalb eines Sandsteinkörpers kommen. Die entstehenden Klüfte im Gestein verlaufen dabei senkrecht zu den geschichteten Flächen.

Sandsteine sind auf der gesamten Welt verbreitet.
In Deutschland findet man das Sedimentgestein im Mansfelder Land, Elbsandsteingebirge, Harz, Eifel, Taunus, Spessart, Schwarzwald, Sauerland, Hunsrück und Taunus Schwäbische Alb, Fichtelgebirge, am Oberrhein sowie im Alpenvorland.
Global sind Sandsteine in Skandinavien; Niederösterreich, Tirol, Vorarlberg/Österreich; Wallis, Graubünden/Schweiz; Tschechien; Slowakei; Lüttich/Belgien; Toskana, Emilia-Romagna/Italien; Japan; Nova Scotia/Kanada; Pakistan; Kasachstan; Argentinien; New South Wales, Queensland, Tasmanien/Australien; Bolivien; China; Sporaden/Griechenland sowie Kalifornien, Arkansas, Colorado/USA vertreten.


Schwarzer Sandstein

Mit den Jahren verändert sich die ursprüngliche Farbe von Sandstein und wird dunkelgrau bis schwarz.

Zum einen sind es eisen- und manganhaltige Mineralien wie Goethit, Hämatit oder Pyrit, die oxidieren und dem hellen Gestein eine dunkle Farbe verleihen.

Daneben setzt sich Stickstoff- und Schwefelverbindungen sowie Ruß auf der Gesteinsoberfläche ab, der aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdöl hervorgeht.


Verwendung und Bedeutung von Sandstein

Eine der großräumigste Nutzung von Sandstein befindet sich in Nürnber.
Bereits im frühen Mittelalter wurde der Untergrund der bayerischen Stadt so ausgehöhlt, dass in den weitläufigen Felsengängen und -kellern von Nürnberg Bierfässer kühl gelagert werden konnte.

Weiterhin wird Sandstein in der Bauindustrie genutzt, vor allem als Naturstein wie bspw. beim Brandenburger Tor (siehe dazu auch: In, auf und aus Gestein gebaut - Brandenburger Tor), im Innenraumbereich oder als Bodenfliese. Im Straßenbau wird Sandstein als Schotter oder Split eingesetzt. Und bitumenhaltige Sandsteine für die Erdölgewinnung von Bedeutung.


Auch interessant:
Plastiglomerat
Die Entstehung von Sedimentgesteinen
Kreislauf der Gesteine


Quellen:
⇒ Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
⇒ Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
⇒ Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Maresch, W., Medenbach, O.; Trochim, H.-D. (1987): Die farbigen Naturführer Gesteine. Mosaik Verlag GmbH München
⇒ Murawski, H. (1992): Geologisches Wörterbuch. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart
⇒ Booth, B. (1999): Steine und Mineralien. Könemann Verlag Köln

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