Jul15

Glimmerschiefer mit Hornblende-Garben und Granat von der Gotthard-Südseite.Glimmerschiefer mit Granat und Hornblende (Amphibol) von der Gotthard-Südseite (Tremola-Serie) ist ein sehr dekoratives Gestein; die 5-6 cm langen, schwarzen Hornblende-Garben und die roten Granatkristalle sind auch für den Laien schön anzuschauen.

Ausgangsgesteine waren sandig-mergelige Sedimente, die schon vor der Trias-Zeit abgelagert worden waren. Hornblende und Granat bildeten sich erst während der Metamorphose im Verlauf der Alpenfaltung; in einer Tiefe von etwa 20 km und bei Temperaturen um 600 Grad Celsius. Diese Tiefe erreichten die ursprünglich an der Oberfläche abgelagerten Sedimente durch Stapelung. Hornblende bildet häufig längliche Kristalle von dunkelgrün-schwarzer Farbe. Granat besitzt ein kubisches Kristallsystem und bildet häufig „kugelige“ Rhombendodekaeder aus.

Heute lassen sich unterschiedliche Gesteine mittels Satellitenbildern kartieren, früher sah man nur mit den eigenen Augen und musste sich vor Ort begeben, um Gesteinsgrenzen erkennen zu können. Wie Geologen früher forschten, zeigt die Sonderausstellung in focusTerra, die noch bis zum 10. August läuft – richtig für einen regnerischen Sommertag. Kunstvolle Alpenfotos zeigt das Naturmuseum Olten in seiner aktuellen Sonderausstellung bis zum 19. Oktober 2014.

Welches ist Ihr Geologie-Tipp für verregnete Sommerferientage?

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Jun10

Granatperidotit - ein Gestein aus der tiefsten Erdkruste, heute im Tessin nördlich von Bellinzona auf der Alpe Arami aufgeschlossen.Am nächsten Samstag startet die Tour de Suisse 2014 in Bellinzona. Nur unweit nördlich liegt mit der Alpe Arami ein Ort mit einzigartiger Geologie – hier treten in einer Linse Gesteine an die Oberfläche, die einst extrem tief in der Erdkruste versenkt waren. Die Rede ist von Granat-Peridotit. Das ultrabasische Gestein besteht vor allem aus Olivinen mit wenig Pyroxen, Amphibol, Plagioklas, Spinell, Glimmer und gut sichtbaren, blutroten, magnesiumreichen Granaten (Pyrop). Vor rund 40 Millionen Jahren befand sich das Gestein als Folge der Alpenfaltung in einer Tiefe von etwa 100 km im Übergangsbereich von der untersten Erdkruste zum obersten Erdmantel.

Wie kam es dahin? Bei der Kollision des europäischen mit dem adriatisch-afrikanischen Kontinent wurde anfänglich die Europäische Platte subduziert, d.h. unter Afrika geschoben. Am Rande von Europa war ein Saum von schwerer ozeanischer Kruste; diese sank unter Afrika. Erst als die leichteren kontinentalen Gesteine aufeinander trafen, kam es zur eigentlichen Kollision und zur Hauptphase der Alpenfaltung. Die Gesteine auf der Nordseite der Kollisionszone (Insubrischen Linie) wurden tief versenkt und dabei stark metamorph verändert. Welche Werte Temperatur und Druck in der Tiefe von 100 km annehmen, darüber streiten sich die Wissenschafter immer wieder. Je nach Analyse reichen die Werte für den Granat-Peridotit der Alpe Arami von 800 bis über 1000 °C und 2-5 GPa.

Nach dem Rundkurs in Bellinzona geht’s am Sonntag 15.6. über Gotthard und Grimsel bis nach Sarnen.

Geben Sie vor Tourstart einen Tipp ab – wer gewinnt 2014 die Tour de Suisse?

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Jun03

Blick vom Monte San Giorgio auf den Damm von Melide im Luganersee. Links der San Salvatore. Südalpen.Die Schweiz ist geologisch sehr vielfältig, was auch mit der Tektonik, also dem Aufbau der Erdkruste zusammen hängt.

Von Norden nach Süden gliedert sich die Schweiz tektonisch in Tafel- und Faltenjura, Mittelland-Molassebecken und Alpen. Letztere lassen sich noch grob weiter unterteilen in Voralpen, Zentralmassive und Südalpen. In einer losen Serie möchte Erdwissen diese tektonischen Einheiten und jeweils das eine oder andere vertiefende Beispiel vorstellen.

Den Anfang machen die Südalpen. Als Südalpen wird das Gebiet südlich der Ost-West-verlaufenden Insubrischen Linie bezeichnet, welche die Südspitze des Tessins südlich von Locarno abtrennt. Die Gesteine Der San Salvatore von Lugano aus gesehen. Der Berg besteht aus permischen Vulkaniten und Sedimenten aus der Triaszeit im Gipfelbereich.sind meist zweifach metamorph überprägt worden, d.h. sie waren im Laufe der Erdgeschichte während zwei Phasen höheren Drucken und Temperaturen in der tiefen Erdkruste ausgesetzt. Dazu gehören u.a. Gneise, Amphibolite, Marmore und Quarzite. Im Bereich des südlichen Luganersees liegen vulkanische Gesteine aus der Perm-Zeit an der Oberfläche zwischen Monte San Giorgio und San Salvatore. Die Gipfel der beiden Berge bestehen allerdings aus teils fossilreichen Meeres-Sedimenten aus der Trias-Zeit. Das Südtessin war einst ein Flachwassergebiet mit Gräben und Hochzonen (Horsten), auf denen sich die berühmte Kalkbrekzie von Arzo bildete. Das Tessin allgemein bietet einige Orte, die besondere Erwähnung verdienen – mehr dazu demnächst in diesem Blog.

Was ist Ihr Geheimtipp fürs Tessin?

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Jun25

Flüssigkeitseinschluss. schwarz-rund: Gasblase; klar-viereckig: Kristall. Bild-Quelle: USGSKein Kristall ist perfekt. Jeder Kristall enthält Wachstumsfehler. Solche Fehler können Flüssigkeitseinschlüsse sein, die 0,1 bis 1 mm gross sind und fast nur unter dem Mikroskop erkennbar sind. Die mikroskopisch kleinen Einschlüsse enthalten meist zwei oder mehr Phasen, d.h. neben einer Flüssigkeit sind häufig auch eine Gasblase und/oder ein kleiner Salzkristall zu erkennen.

Für die Wissenschaft sind solche Einschlüsse – auch Flincs (engl. Fluid inclusions) genannt – sehr interessant. Die Einschlüsse enthalten Informationen über die Bildungstemperatur oder sogar über die Zusammensetzung des ursprünglichen Fluids, aus dem sich der Hauptkristall bildete. Das ist besonders im Zusammenhang mit Erzvorkommen von grossem Interesse. Man will die Bedingungen (besser) verstehen unter denen sich grosse Erzvorkommen gebildet haben.

Primäre, sekundäre und pseudosekundäre FlincsWird ein Fluid-Gaseinschluss in einem Mineral aufgeheizt, mischt sich irgendwann die Gasblase mit dem Fluid. Diese Homogenisierungstemperatur entspricht der ursprünglichen Kristallbildungstemperatur in der Erdkruste.

Man unterscheidet primäre (a) Flincs, die während des Kristallwachstums parallel zu den Kristallflächen entstehen und sekundäre (b) Flincs, welche sich bei einem tektonischen Ereignis in heilenden Rissen bilden. Pseudosekundäre (c) Flincs enthalten ebenfalls Flüssigkeit aus der Zeit des Kristallwachstums.

Kennen Sie andere Beispiele für spannende Imperfektionen?

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Dez18

Kalkgerüst einer SteinkoralleDie winterlichen Temperaturen rufen nach einem Thema, das uns in wärmere Gefilde entführt. Steinkorallen leben schon seit 250 Millionen Jahren in flachen, lichtdurchfluteten tropischen Küstengebieten. Es gibt zwar auch Kaltwasserkorallen, aber diese bilden keine so grossen Riffe.

Die meisten Steinkorallen brauchen Wassertemperaturen zwischen 20 und 29 °C und einen Salzgehalt von mindestens 2.7%, um optimal gedeihen und wachsen zu können. Deshalb kommen sie vor allem zwischen dem 30ten nördlichen und südlichen Breitengrad vor.

 

Versteinertes Korallenriff in den Kössener Schichten (Öesterreich)Die riffbildenden Steinkorallen scheiden an ihrem Fuss ein Kalkskelett aus Aragonit aus. Dabei wird CO2 frei, welches von symbiotisch lebenden Algen (Zooxanthellen) wieder verbraucht wird. Nur dank dieser Symbiose können gewisse Arten relativ schnell wachsen und riesige Riffe aufbauen.

Versteinerte Riffe von Steinkorallen kennt man schon aus der Mittleren Trias. Aus den vergangenen etwa 250 Millionen Jahren sind gut 5000 fossile Arten bekannt. Kalkgestein kann aus Korallenbruchstücken bestehen oder aber man erkennt sogar noch einzelne Korallenstöcke, die von Kalkschlamm umgeben sind. Auch in unseren Breiten finden sich fossile Kalkriffe, die auf eine wärmere Vergangenheit hinweisen, bzw. eine äquatornähere Kontinentposition. Bis wir vielleicht wieder mal am Äquator liegen, wird aber noch mancher Winter durch’s Land ziehen.

Haben Sie ein Aquarium und darin Steinkorallen? Was gefällt Ihnen an diesen Korallen?

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Apr24

Entstehung von Kohle aus abgestorbenen Pflanzenresten, die zuerst zu Torf werden.Im August 2011 haben wir die Entstehung von Erdöl angeschaut, heute wollen wir die Entstehung von Kohle genauer betrachten. Kohle ist ein biologisches Abfallprodukt und heute immer noch ein wichtiger Energieträger.

 

 

 

 

Durch Überlagerung mit Sedimenten wird aus dem Torf Braunkohle.Entstehung von Steinkohle

1) Vor rund 300 Millionen Jahren gab es auf dem Festland grosse «Kohlesümpfe». Abgestorbene Pflanzenreste versanken im sumpfigen Boden und wurden in Torf umgewandelt.

 

2) Sand und Ton deckten die Torfschicht mit der Zeit zu. Unter erhöhtem Druck und hoher Temperatur wurde aus dem Torf Braunkohle.

 

Unter anhaltend hohem Druck und Temperatur wird aus Braunkohle mit der Zeit Steinkohle.3) Nach weiteren Millionen Jahren wurde aus der Braunkohle unter dem anhaltend hohen Druck und erhöhten Temperaturen Steinkohle.

 

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Aug23

Ausgangsmaterial für Erdöl sind Millionen von Kleinstlebewesen aus dem MeerJetzt leckt schon wieder eine Ölpipeline – diesmal in der Nordsee vor Schottland; im Gelben Meer vor China treibt ebenfalls ein Ölteppich; im Golf von Mexiko ist die Katastrophe biologisch auch noch nicht ausgestanden… Gelegenheit, den Ölspuren nachzugehen und zu schauen, wie Erdöl denn überhaupt entsteht.

Erdöl ist ein fossiler Rohstoff, der vor vielen Millionen Jahren aus „biologischem Abfall“ entstand; das älteste bekannte Erdöl ist 500 Millionen Jahre alt, während das jüngste gerade mal 4000 Jahre alt ist. Erdöl kann grundsätzlich also auch heute entstehen, nur haben wir davon noch keinen Nutzen.

Faulschlamm wird von Sand und Ton luftdicht zugedeckt1) Vor rund 250 Millionen Jahren in der Jurazeit lebten in den tropischen Meeren grosse Mengen Kleinstlebewesen (Plankton). Nach dem Absterben sanken diese auf den Meeresboden. Wegen Sauerstoffmangel in der Tiefe entstanden Faulschlämme.

2) Sand und Ton lagerten sich darüber ab und deckten den Faulschlamm luftdicht zu.

3) Durch erhöhten Druck und Temperaturen zwischen 65 und 120 Grad Celsius wandelte sich der Faulschlamm in Erdöl und Erdgas um. Diese leichten Stoffe stiegen später in höher gelegene Gesteinschichten auf. Druck und Temperatur lassen aus dem Faulschlamm Erdöl und Erdgas werden

4) Dichte Tonschichten bilden heute Fallen und halten die flüchtigen Rohstoffe zurück.

Schwarzes Gold, Segen oder doch Fluch – wie denken Sie über Erdöl?

 

 

 

Dichte Tonschichten bilden Erdölfallen

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