LM-A Baustoffkunde 02 Natursteine PDF

02 Natursteine Titelbild Therme Vals Vals, Graubünden Schweiz Architektur: Peter Zumthor, Haldenstein Die Therme Vals ist ein Komplex aus markanten, kubischen Gebäuden aus 60’000 übereinan­ dergeschichteten Steinplatten aus Valser Gneis. Der metamorphe Naturstein wird in Vals seit hunderten von J...

02 Natursteine Titelbild Therme Vals Vals, Graubünden Schweiz Architektur: Peter Zumthor, Haldenstein Die Therme Vals ist ein Komplex aus markanten, kubischen Gebäuden aus 60’000 übereinan­ dergeschichteten Steinplatten aus Valser Gneis. Der metamorphe Naturstein wird in Vals seit hunderten von Jahren abgebaut. Der Thermal­ bad-Bau geniesst architektonischen Weltruf und gilt heute als Klassiker der modernen alpi­ nen Architektur. Das archaisch wirkende Ge­bäude wurde bereits 1998 – zwei Jahre nach der Eröffnung – unter kantonalen Denkmal­ schutz gestellt. Auch das Hotel Therme trägt Zumthors Handschrift, der im selben Jahr den Kulturpreis Graubünden erhalten hat. Die Fassaden der einzelnen Gebäudeteile des jüdischen Museums in Die Türme des Basler Münsters aus rotem Sandstein. (Abb.3) München bestehen aus unterschiedlich bearbeitetem Travertin. (Abb.2) Natursteine | Heft 02 2 Inhalt Natursteine Natursteine plus Allgemeines Natursteine im Überblick Natursteine im Bauwesen 4 Gliederung der Natursteine 18 Geschichte 5 Definition und Einteilung 6 Magmatite Eigenschaften 6 Granite 20 Syenite 20 Nachhaltigkeit Gabbros 21 Ökologie und Lebenszyklus 7 Rhyolithe / Porphyr 21 Umwelt und Gesundheit 7 Basalte 22 Trachyte 22 Grundlagen Bimse 23 Der Kreislauf der Gesteine 8 Tuffe 23 Der Aufbau der Erde 9 Plattentektonik und Vulkanismus 9 Sedimentite Systematik der Natursteine 10 Dolomite 24 Gesteinsaufbau 12 Kalktuffe 24 Vorkommen in der Schweiz 13 Travertine 25 Sinterkalke 25 Abbau und Verarbeitung Kalksteine 26 Gewinnung 14 Muschelkalke 26 Verarbeitung im Betrieb 15 Konglomerate 27 Oberflächenbearbeitungsarten 16 Sandsteine 28 Schiefertone 28 Sande, Kiese 29 Tone, Lehme 29 Metamorphite Gneise 30 Marmore 31 Quarzite 31 Serpentinite 32 Glimmerschiefer 32 Weitere Bodenschätze Erze, Kohle, Salze 33 Fossilien 33 Anhang Glossar 34 Planungshilfen 35 Impressum und Bildverzeichnis 36 Fassadenausschnitt des Parlamentsgebäudes ins Valletta (Malta) von Renzo Piano aus einheimischem Korallenkalkstein. (Abb.4) Natursteine | Heft 02 3 Allgemeines Natursteine im Bauwesen 3 1 3 5 5 2 3 3 4 1 2 3 5 6 4 Mögliche Formen und Anwendungen im Bauwesen 1. Tragstrukturen − Stützen − Stürze und Unterzüge − Mauern 2. Innenausbau − Waschbecken − Arbeitsplatten 3. Bekleidungen − Bodenbeläge Altes Sandsteinmauerwerk (Abb.5) Badewanne vor einer mit Naturstein − Wandbeläge verkleideten Wand (Abb.6) − Fassadenbekleidungen − Fensterbänke − Dacheindeckungen 4. Umgebungsgestaltung − Beläge für Wege und Plätze − Aussentreppen − Trockenmauern, Stützmauern − Brunnen 5. Rohstoff − mineralische Bindemittel − mineralische Dämmstoffe − Glas 6. Zuschlagstoff − Gesteinskörnung für Beton, Mörtel und Putze Dacheindeckung aus Schiefer (Abb.7) Natursteine | Heft 02 4 Allgemeines Geschichte Frühzeit Mittelalter und frühe Neuzeit Naturstein gehört zusammen mit Lehm und Holz zu den ältes­ Nach dem Zusammenbruch des römischen Reiches waren es ten Baustoffen. Durch das Aufschichten von bearbeiteten und in weiten Teilen Europas vor allem die zahlreichen entstehen­ unbearbeiteten, unmittelbar zur Verfügung stehenden Natur­ den Kirchen- und Klosterbauten der Romanik und später der steinen konnten schon früh Mauern und einfache Hütten ge­ Gotik, welche die grossen Bauaufgaben aus Naturstein dar­ baut werden. stellten und ein hohes Mass an handwerklichem Können erfor­ Zu den heute noch erhaltenen und nachweisbaren Natur­ derten. Als Baustoff wurden in der Regel regional verfügbare steinbauten vieler kulturhistorischer Zivilisationen auf der gan­ Natursteinarten verwendet. Vor allem während der Gotik war zen Welt gehören jedoch vor allem Grab- und Sakralbauten, der Beruf des Steinmetzes nicht nur gut organisiert, sondern die aus grossen bearbeiteten und unbearbeiteten Steinblöcken auch sehr hoch angesehen. Die meisten grossen Baumeister gebaut wurden. Dazu gehören beispielsweise die Pyramiden jener Zeit waren ursprünglich Steinmetze. der Ägypter und Azteken, die sogenannten Megalithbauten wie Während der Renaissance und auch später, während dem die Ganggräber und Steinkreise in West- und Nordeuropa, oder Barock, waren es vor allem das Bürgertum und der Adel, die die Zyklopenmauerwerke im östlichen Mittelmeerraum. als Auftraggeber für ihre Bürgerhäuser und Paläste auftraten. Je nach deren finanziellen Möglichkeiten wurden Naturstein­ Altertum und Antike wände vermehrt durch günstigere Backsteinwände ersetzt Die Antike stellt in Bezug auf das Bauen mit Naturstein eine und nur noch bestimmte Bauteile in Naturstein ausgeführt. Blütezeit dar, insbesondere was die Verwendung von «Marmor» anbelangt. Das antike Verständnis von Marmor umfasst dabei Neuzeit und Moderne sämtliche polierbaren Gesteine, wozu auch Granit oder Por­ Mit dem Klassizismus und dem späteren Historismus gelangte phyr gehören, und unterscheidet sich damit von der heutigen, das Bauen mit Naturstein im Zuge der Industrialisierung zu enger gefassten Definition. einer weiteren Blüte. Es entstand eine Vielzahl repräsentativer Die antiken Griechen verwendeten für ihre Prachtbauten öffentlicher und privater Bauten, die teilweise über kunstvolle und Tempel weissen Marmor. Später fand auch Buntmarmor Innenräume nach römischem Vorbild verfügten. Alleine in der in Innenräumen von Palästen und Mausoleen häufige Verwen­ Schweiz gab es Ende des 19. Jahrhunderts rund 700 aktive dung. Er war ein Ausdruck von Macht und Reichtum, insbeson­ Steinbrüche, um den Bedarf an Naturstein zu decken. Der Ein­ dere in Kombination mit Gold, Silber und Elfenbein. satz von Maschinen ersetzte einen Teil der Handarbeit und er­ Auch im antiken Rom fand Marmor nicht nur bei öffentlichen öffnete neue Möglichkeiten in der Bearbeitung von Hartgestein. Bauten Verwendung, sondern wurde bald zum Statussymbol Durch das vermehrte Erstellen von Stahlskelett- und Beton­ für die Reichen und Mächtigen in ihren Privathäusern und bauten wurde der Naturstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts ­Villen. Durch die Ausweitung des römischen Reiches wurde nach und nach als konstruktives Baumaterial ersetzt und bald ­eine Vielzahl neuer Steinbrüche erschlossen, die Rom mit fast nur noch zu Verblendungszwecken eingesetzt. Buntmarmor aller Art versorgten. Dieser fand seine kunstvolle Anwendung im Rahmen einer hochentwickelten römischen Heute gehören massive Natursteinwände für Gebäude weitge­ Marmorästhetik, welche die Architekturgeschichte der ganzen hend der Vergangenheit an. Naturstein findet in der Architek­ westlichen Welt prägte. Ein beeindruckendes Beispiel dafür ist tur jedoch weiterhin zur Verblendung von Fassaden, zur Beklei­ der Innenraum des Pantheons in Rom (118 –125 n. Chr.), der dung von Böden und Wänden sowie für spezielle Bauteile grösstenteils noch in originaler Ausstattung aus polierten verbreitete Anwendung. Sein Einsatz ist oft ein Ausdruck des Buntmarmoren erhalten ist, die aus verschiedenen Teilen des Edlen, Kostbaren und Exklusiven. römischen Reiches stammen. Der Parthenontempel auf der Akropolis in Athen besteht aus weissem Marmor. Im Barcelona-Pavillon von Mies van der Rohe aus dem Jahre 1929 wird Er wurde von 447–438 v. Chr. gebaut. (Abb.8) Naturstein zur Bekleidung von Wänden und Böden verwendet. (Abb.9) Natursteine | Heft 02 5 Allgemeines Definition und Einteilung Eigenschaften Als Natursteine werden im Bauwesen alle Arten von Gestein Sowohl die technischen als auch die ästhetischen Eigenschaf­ bezeichnet, die natürlich vorkommen. Sie unterscheiden sich ten der verschiedenen Natursteine sind sehr vielfältig. Um die damit von den Kunststeinen, wie beispielsweise Backstein oder Eignung einer Steinsorte für einen bestimmten Anwendungs­ Beton, die künstlich hergestellt werden. bereich beurteilen zu können, ist nicht nur deren petrogra­ Die Vielfalt an verschiedenen Natursteinarten ist enorm. In fische Familie von Bedeutung, sondern auch ihre genaue der Architektur werden Natursteine im Wesentlichen in den Herkunft. Natursteine der gleichen Familie können an ganz drei folgenden Formen eingesetzt. unter­schiedlichen Orten auf der Welt auftreten und verfügen deshalb auch nicht immer über die exakt gleichen Eigen­ Feldstein schaften. Feldsteine sind unbearbeitete, durch Erosion abgerundete Steine, die überall in der Natur auf Wiesen und Feldern zu fin­ Im Wesentlichen haben alle im Bauwesen üblichen Natur­ den sind. Grössere Feldsteine werden als Findlinge bezeichnet. steine, bis auf wenige Ausnahmen, folgende technischen Früher wurden Feldsteine verbreitet für den Hausbau verwen­ Eigen­schaften gemeinsam: det, heute finden sie vor allem im Garten- und Landschaftsbau Anwendung. Den Feldsteinen in Bezug auf die Entstehung ähn­ hohe Druckfestigkeit lich sind die kleineren Flusskiese und -sande, die auch als Zu­ geringe Zugfestigkeit schlagstoffe z.B. für die Betonherstellung, Verwendung finden. gute Witterungsbeständigkeit hohe Farbbeständigkeit Bruchstein hohe Wärmeleitfähigkeit Als Bruchstein wird lockeres, bruchkantiges Gesteinsmaterial hohe Dichte bezeichnet, das aus Felsabbrüchen oder Steinbrüchen stammt. Je nach Korngrösse werden kleinere Bruchsteine auch als Bruchsand oder Bruchschotter bezeichnet. Letztere finden im Hochbau vor allem als Zuschlagstoffe für die Herstellung von Beton und Mörtel Anwendung. Grössere Bruchsteine werden ohne weitere Bearbeitung für Bruchsteinmauerwerke sowohl im Hochbau also auch im Garten- und Landschaftsbau ver­ wendet. Werkstein (Naturwerkstein) Wenn die aus Steinbrüchen gewonnenen Bruchsteine weiter­ verarbeitet werden, spricht man von Werksteinen. Im Bau­ wesen sind es vor allem Werksteine in Form von Platten. Dabei spielt die Art der Oberflächenbearbeitung eine grosse Rolle für die spätere Erscheinung des Natursteins. Die Palette reicht von spaltrau über zahlreiche grobe Bearbeitungstechniken bis zu glattpoliert. Auch Steinmetzarbeiten wie beispielsweise Waschbecken und Brunnen finden häufige Verwendung im Hochbau mit gehobenen Ansprüchen. Typisches Tessiner Rustico aus Bruchsteinen. (Abb.10) Steinwaage bei einem kleinen Steinbruch. Natursteine verfügen wegen ihrer meist hohen Dichte auch über eine grosse Masse. (Abb.11) Natursteine | Heft 02 6 Nachhaltigkeit Ökologie und Lebenszyklus Umwelt und Gesundheit Herstellung und Gewinnung Umweltrelevante Aspekte Naturstein steht uns in der Natur als fertiger Baustoff zur Ver­ Ein grosses Problem bei der Gewinnung von Naturstein ist die fügung. Für seine Herstellung ist darum grundsätzlich keine damit einhergehende Landschaftszerstörung, die für Flora und weitere Energie mehr erforderlich. Lediglich bei der Gewin­ Fauna eine Belastung darstellt. Durch die gezielte Renaturie­ nung im Steinbruch und der anschliessenden Bearbeitung im rung stillgelegter Steinbrüche können nach der Nutzungs­ Natursteinwerk zur Herstellung der Natursteinprodukte fallen dauer wieder neue Lebensräume für Tiere und Pflanzen ge­ klimawirksame Emissionen an, deren Anteil jedoch verhältnis­ schaffen werden, was jedoch noch nicht in allen Lieferstaaten mässig gering ausfällt. weltweit lückenlos umgesetzt wird. Viel bedeutsamer für den Anteil klimawirksamer Emissionen Die Verarbeitung von Natursteinen erfordert einen hohen Ein­ ist der Transport der Natursteinprodukte vom Naturstein­ satz von Wasser. Mit Brauchwasser-Recyclinganlagen kann werk zur Baustelle. Ein Import von Naturstein aus dem euro­ der Verbrauch massiv reduziert werden. päischen Ausland verursacht bis zu 20-mal mehr Emissionen als der Bezug aus einheimischen Steinbrüchen, ein Import aus Gesundheitsrelevante Aspekte China sogar 60-mal mehr. Die grosse Staubbelastung rund um Steinbrüche stellt nicht nur eine Belastung für die angrenzende Landwirtschaft dar, Kreislaufwirtschaft sondern auch für die Gesundheit der Beschäftigten und An­ Natursteinprodukte weisen eine überdurchschnittlich hohe wohner. Der in vielen Steinbrüchen und verarbeitenden Betrie­ Lebensdauer auf, die in der Regel die geplante Nutzungsdauer ben anfallende kieselsäurehaltige Staub kann Allergien und bei weitem übersteigt. Hautkrankheiten verursachen. Noch gefährlicher sind Ablage­ Nach einer Nutzungsphase kann Naturstein auf vielfältige rungen in der Lunge, die zur sogenannten Quarzstaublunge Weise wiederverwendet werden. Bauteile wie beispielsweise (Silikose) führen können. Es ist daher vielerorts Vorschrift Fensterbänke sowie Pflaster- und Mauersteine können im Steine nass zu bearbeiten oder anfallenden Staub sofort abzu­ Sinne einer Secondhand-Nutzung direkt in neuen Bauwerken saugen. eingesetzt werden. Massive Bauteile und Werkstücke können als Rohstoff zur Herstellung neuer Natursteinprodukte oder Während der Nutzungsphase sind Natursteine sowohl im Hin­ als Ausgangsmaterial für die Verarbeitung zu Schotter und blick auf umweltrelevante sowie auf gesundheitsrelevante Splitt dienen. ­Aspekte unproblematisch. Da Natursteine keinerlei Schadstoffe enthalten und in der Regel Merkpunkte auch bei der Bearbeitung nicht behandelt werden, können sie problemlos wieder dem natürlichen Stoffkreislauf zugeführt B  eim Bezug von Naturstein ist auf Zertifizierungen werden. zu ­achten, die sich für das Einhalten von Umweltstandards ­sowie von gesundheits- und sozialverträglichen Arbeits­ Merkpunkte bedingungen einsetzen. D  ie Nutzung von Natursteinen aus heimischen Steinbrüchen ist dem Import aus dem fernen Ausland vorzuziehen. Steinblöcke aus Carrara-Marmor bereit zum Verschiffen. Der Transport vom Steinbrüche sind meist ein grosser Eingriff in die Natur und gehen mit gross­ Werk auf die Baustelle verursacht die meisten CO2 Emissionen. (Abb.12) flächiger Landschaftszerstörung einher. (Abb.13) Natursteine | Heft 02 7 Grundlagen Der Kreislauf der Gesteine Von der Warte eines Menschenlebens aus betrachtet ist die Erosion (Abtragung) Geologie der Erde mit all seinen Kontinenten, Meeren, Gebir­ Als Erosion wird die Abtragung von mehr oder weniger stark gen und Gesteinen etwas Starres, das keiner nennenswerten verwitterten und lockeren Gesteinen bezeichnet. Sie ist mass­ Veränderung unterworfen ist. Dennoch wissen wir, dass die geblich an der Bildung von Geländeformen wie Berg und Tal ­Erde nicht immer so ausgesehen hat wie jetzt und es in ferner beteiligt und kann unter anderem durch den Einfluss von Glet­ Zukunft auch nicht mehr tun wird. schern, Flüssen, Wind, Regen und Meeresbrandung erfolgen. Das durch Erosion abgetragene Gestein wird abtransportiert Die Erdoberfläche ist einem Prozess ständiger Veränderung und legt dabei unter Umständen sehr grosse Distanzen zurück. unterworfen und damit auch die Gesteine der Erdkruste, was man als den Kreislauf der Gesteine bezeichnet. Ein Zyklus, in Sedimentation (Ablagerung) dessen Verlauf Gesteine gebildet, abgelagert, umgewandelt Sobald die Transportkraft der für die Erosion verantwortlichen und wieder zerstört werden, dauert in etwa 200 Millionen Jahre. Vorgänge zu gering wird, lagert sich das abgetragene Locker­ gestein ab. Diesen Vorgang nennt man Sedimentation. Je nach­ Folgende Vorgänge sind im Wesentlichen an der Bildung, Abla­ dem lagern sich zusätzlich zu den mineralischen auch orga­ gerung, Umwandlung und Zerstörung von Gesteinen beteiligt. nische Lockermaterialien ab. Kristallisation Diagenese (Verfestigung) Verwitterung Sobald die Sedimente in tiefere Schichten gelangen, beginnen Erosion (Abtragung) sie sich durch den erhöhten Druck und die höheren Tempera­ Sedimentation (Ablagerung) turen zu verfestigen. Es findet eine Umwandlung vom Locker­ Diagenese (Verfestigung) gestein zum Festgestein statt. Durch die damit einhergehende Metamorphose (Umwandlung) Entwässerung des Gesteins bilden sich neue Minerale, die vor­ Aufschmelzung her im Porenwasser der Sedimente gelöst waren. Kristallisation Metamorphose (Umwandlung) Wenn Magma durch Aufsteigen an die Erdoberfläche abkühlt Durch das weitere Absinken in noch grössere Tiefen erhöhen und langsam erstarrt, setzt die Kristallisation ein, wobei die im sich Druck und Temperatur immer weiter und es kommt zur Flüssiggestein enthaltenen Minerale ausgeschieden werden. weiteren Umwandlung der Gesteine. Diesen Vorgang nennt Die Kristallisation der einzelnen Minerale ist von der Tempera­ man Metamorphose. Sie hat eine deutlich grössere Verände­ tur anhängig, wodurch je nach Ort und Geschwindigkeit des rung des Mineralbestandes und des Gesteinsgefüges zur Folge Abkühlens verschiedene mineralische Zusammensetzungen als die Diagenese. resultieren. Aufschmelzung Verwitterung Sobald die absinkenenden Gesteine eine Tiefe erreichen, bei Durch den Einfluss von Sonneneinstrahlung, Regen und Frost der ihre Schmelztemperatur überschritten wird, beginnen sie sowie durch chemische Prozesse kommt es zur natürlichen aufzuschmelzen. Das Gestein wird zu Magma, also zu Flüssig­ Zersetzung der Gesteine in oberflächennahen Schichten. Diesen gestein. Diesen Vorgang nennt man Aufschmelzung. Vorgang nennt man Verwitterung. Bei einem Vulkanausbruch gelangt flüssiges Magma aus dem Erdinnern an Küstenstreifen im Süden Englands, der durch die Meeresbrandung langsam die Erdoberfläche, wo es als Lava abfliesst und erstarrt. (Abb.14) erodiert wird, wodurch einige der Reihenhäuser weichen mussten. (Abb.15) Natursteine | Heft 02 8 Grundlagen Der Aufbau der Erde Plattentektonik und Vulkanismus Obwohl die Gewinnung von Natursteinen nur in der verhält­ Die tektonischen Platten bestehen aus der obersten Schicht nismässig sehr dünnen äussersten Schicht der Erde erfolgt, des äusseren Erdmantels und der Erdkruste, die zusammen ist für das Verständnis der Entstehung der Gesteine auch die die so­genannte Lithosphäre bilden. Insgesamt sind es sieben Kenntnis über den Aufbau und die Vorgänge im Innern der Erde grosse Kontinentalplatten und rund 50 kleinere Erdplatten, die von Bedeutung. Sie tragen in über Jahrmillionen dauernden zusam­men die Erdkruste bilden, wovon rund 71 % mit Wasser Prozessen massgeblich zur Entstehung der Gesteins­arten bei. bedeckt sind. Bei den Platten werden zwei Arten unterschieden: Der Durchmesser der Erde beträgt von Pol zu Pol 12’742 km. ozeanische Platten (Meeresgrund) Ihr Aufbau ist schalenförmig, wobei grob drei Schalen unter­ kontinentale Platten (Landmasse) schieden werden, die ihrerseits mehrere Schichten aufweisen können: Die Kontinentalplatten sind in Bewegung und «schwimmen» auf der zähflüssigen Asthenosphäre, die aus den unteren Schichten des äusseren Erdmantels und dem inneren Mantel bestehen. An den Randzonen der Platten kommt es dadurch Kruste entweder zum Auseinanderdriften (Divergenz) oder zum Anei­ − ozeanische Erdkruste nanderstossen (Konvergenz) unterschiedlicher Platten. Diese − kontinentale Erdkruste Vor­gänge sind entscheidend für die Entstehung der Gesteine. Mantel − oberer Mantel fest 1’000–1’400 °C Divergenz − unterer Mantel zähflüssig 2’000 °C Wenn zwei Platten auseinanderdriften kommt es zwischen Kern ihnen zur Grabenbildung. An den Randzonen kontinentaler − äusserer Kern flüssig 3’000–5’000 °C Platten bilden sich durch örtliche Ausdünnung der Erdkruste − innerer Kern fest 5’000 °C Gebirgszüge. Gräben zwischen ozeanischen Platten weisen oft eine erhöhte vulkanische Aktivität auf, wodurch am Meeres­ grund vulkanische Gebirgszüge entstehen. Diese nennt man Mittel­ozeanische Rücken. Aufgrund des grossen Temperaturunterschiedes zwischen den inneren und äusseren Bereichen der Erde, kommt es zu einem Konvergenz Wärmestrom, der sich vor allem im zähflüssigen unteren Erd­ Wo zwei Platten aufeinanderprallen kommt es oft zu einer so­ mantel vollzieht. Dieser Wärmestrom bildet den Antrieb für die genannten Subduktion. Dabei schiebt sich die schwerere Platte Bewegung der tektonischen Platten. unter die leichtere und sinkt dabei im Randbereich in die Tiefen der Erde, wo sie schmilzt. In solchen Bereichen bilden sich oft Vulkane, die in der Folge durch ihre Eruptionen wieder neue Gesteinsmassen aus dem unteren Erdmantel an die Erdober­ fläche fördern. 1 ozeanische Kruste 2 äusserer Mantel 3 innerer Mantel 4 äusserer Kern Litho- Asteno- sphäre sphäre 5 kontinentale Kruste 1 2 3 4 5 Aufbau der Erde Subduktion Aufschmelzen 1 Subduktion der Platte Aufschmelzen 2 der Platte 3 Litho- Asteno- sphäre sphäre 1 Kruste Gebirgsbildung 5 2 3 4 – ozeanische Erdkruste – kontinentale Erdkruste Gebirgsbildung 2 Mantel – äusserer Mantel – innerer Mantel 3 Kern – äusserer Kern – innerer Kern Natursteine | Heft 02 9 Grundlagen Systematik der Natursteine Allgemeines Magmatite (Erstarrungsgesteine) Naturstein wird gemäss seiner Entstehung grob in drei Gesteins­ Die Magmatite entstehen durch das Abkühlen und Erstarren klassen eingeteilt: von aufsteigender Magma. Je nachdem in welcher Tiefe der Erdkruste und wie schnell oder langsam das Magma erstarrt, Magmatite (Erstarrungsgesteine) werden drei Untergruppen bzw. Gesteinsarten der Magmatite Sedimente (Ablagerungsgesteine) ­unterschieden: Metamorphite (Umwandlungsgesteine) Tiefengesteine (Plutonite) Alle drei Gesteinsklassen sind in weitere zwei bis drei Unter­ − Magma erstarrt langsam in der Tiefe der Erdkruste gruppen unterteilt, welche die Gesteinsarten bezeichnen. − mittel- bis grobkörniges Gesteinsgefüge − enthalten kein Gesteinsglas Die Magmatite machen den weitaus grössten Anteil der Ge­ − z.B. Granit, Diorit, Gabbro steine der Erdkruste aus, die Sedimente den mit Abstand ge­ Ergussgesteine (Vulkanite) ringsten. − Magma erstarrt schnell an der Erdoberfläche − klein- bis feinkörniges Gesteinsgefüge − können Gesteinsglas enthalten − z.B. Basalt, Tuffstein, Bimsstein Ganggesteine (Subvulkanite) − Magma erstarrt in geringer Krustentiefe in ­Gesteinsspalten − fein- bis mittelkörniges Gesteinsgefüge − können Gesteinsglas enthalten − z.B. Porphyr, Pegmatit Entstehung und Kreislauf der Natursteine Erosion Erstarrungsgesteine Transport Vulkanite Verwitterung Bodenbildung Eruption Freilegung Kristallisation Hebung Erstarrungsgesteine Plutonite Aufsteigen Magma Natursteine | Heft 02 10  Grundlagen Sedimentite (Ablagerungsgesteine) Metamorphite (Umwandlungsgesteine) Die Sedimentite entstehen durch Diagenese, also durch das Die Metamorphite entstehen durch Veränderung des Mineral­ Erhärten von abgelagertem mineralischem oder organischem bestands eines Gesteins aufgrund hoher Temperaturen und Lockermaterial. Je nach Zusammensetzung und Erhärtungs­ hohen Drucks in den Tiefen der Erdkruste. Je nach der Art des vorgang werden drei Untergruppen bzw. Gesteinsarten unter­ Ausgangsgesteins für die Umwandlung werden zwei Unter­ schieden: gruppen bzw. Gesteinsarten unterschieden: klastische Sedimentite (Trümmergesteine) Paragesteine − Ausgangsmaterial sind Trümmer anderer Gesteinsarten − entstehen durch die Umwandlung von Sedimentiten − von sehr fein bis sehr grob im Gesteinsgefüge − Eigenschaften und Gesteinsgefüge hängen vom Aus­ − z.B. Nagelfluh, Brekzie, Sandsteine gangsgestein ab chemische Sedimentite − z.B. Paragneis, Quarzit, Marmor − im Porenwasser gelöste Minerale werden ausgefällt Orthogesteine − von sehr fein bis sehr grob im Gesteinsgefüge − entstehen durch die Umwandlung von Magmatiten − z.B. Kalkstein, Anhydrit, Kalktuffstein − Eigenschaften und Gesteinsgefüge hängen vom Aus­ biogene Sedimentite gangsgestein ab − Ausgangsmaterial sind organische Lockermaterialien − z.B. Orthogneis, Serpentinit, Grünstein − schichtartiges Gesteinsgefüge − z.B. Kohle, Torf Aufgrund der grossen Vielfalt an Möglichkeiten ist eine einfache und allgemein gültige Unterteilung der Metamorphite nicht möglich. Die obengenannte Einteilung stellt darum eine sehr starke Vereinfachung dar. Ablagerung an Land Verfestigung Ablagerung im Meer Verfestigung Ablagerungsgesteine Versenkung in die Tiefe Umwandlung durch Druck und Temperatur Umwandlungsgesteine Aufschmelzen Natursteine | Heft 02 11 Grundlagen Gesteinsaufbau Minerale Gesteinshärte Alle Gesteine bestehen aus einem oder mehreren Mineralen. Gesteine können in Bezug auf die Härte in zwei Kategorien ein­ Weitere Bestandteile können Gesteinsbruchstücke und Orga­ geteilt werden, denen jedoch keine wissenschaftliche Defini­ nismenreste sein. tion zu Grunde liegt: Minerale sind natürlich vorkommende Feststoffe mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung und einem gleich­ Hartgesteine förmigen Aufbau. Ungefähr 100 Minerale sind gesteinsbildend, Weichgesteine wobei nicht alle in der gleichen Häufigkeit vorkommen. In Bezug auf die mineralische Zusammensetzung von Ge­ Die Einteilung der Gesteine in diese zwei Kategorien erfolgt steinen unterscheidet man zwei Arten: vornehmlich anhand des Bearbeitungsaufwandes. Überdies geben die Festigkeitswerte in Bezug auf die Druck- und Biege­ monomineralische Gesteine zugfestigkeit Auskunft darüber, in welchem Ausmass ein be­ bestehen hauptsächlich aus einem Mineral stimmter Naturstein im konstruktiv-statischen Bereich einge­ (z.B. Marmor, Sandstein) setzt werden kann. polymineralische Gesteine Auf der Stufe der Minerale gibt die Härteskala nach Mohs bestehen aus mehreren Mineralen Auskunft über deren Härte. Sie ist in der Mineralogie und Geo­ (z.B. Granit, Gneis) logie allgemein gebräuchlich und beruht auf der Erkenntnis, dass härtere Stoffe weichere Stoffe ritzen können. Der Minera­ Massgeblich für das Aussehen eines Gesteins ist aber nicht nur loge Friedrich Mohs (1773–1839) ordnete dafür zehn Minerale die Mineralzusammensetzung, sondern auch das Gesteinsge­ entsprechend ihrer Ritzhärte einer Skala zu, die vom weichs­ füge. Dieses ergibt sich durch die Art, Grösse und Ausbil­ ten Mineral mit Härte 1 bis zum härtesten Mineral mit Härte dung der Minerale und kann in seiner Struktur von Gestein zu 10 geht. Jedes Mineral ritzt das mit der geringeren Härte und Gestein sehr stark variieren. Es kann je nach dem grob- oder wird wiederum von den härteren Mineralen geritzt. Gleich feinkörnig, dicht, glasig, schlackig, porös, schiefrig, blätterig harte Minerale ritzen sich nicht. oder faserig sein. Minerale spielen auch in anderen Bereichen unseres täglichen Lebens eine wichtige Rolle, wie folgende Beispiele zeigen: Härte der Minerale nach Mohs 1 Talk weich Z  iemlich alle Edelsteine wie u.a. Diamant, Smaragd, 2 Gips Topas oder Rubin sind Minerale. 3 Kalzit mittelhart Alle Erze, aus denen reine Metalle gewonnen werden, 4 Fluorit sind Minerale. 5 Apatit Das Mineral Quarz wird für die Glasherstellung, für Emaille 6 Feldspat hart und Schleifmittel (Sandpapier) verwendet. 7 Quarz Feldspat wird keramischen Produkten beigemischt. 8 Topas edelsteinhart In Tabletten, Cremes und Papier findet sich das Mineral Talk. 9 Korund Minerale sind sowohl für das pflanzliche Wachstum 10 Diamant als auch für die tierische und menschliche Ernährung ­unverzichtbar. Feldspat ist das häufigste gesteinsbildende Mineral. (Abb.16) Kalzit gehört zu den wichtigsten gesteinsbildenden Mineralen. (Abb.17) Natursteine | Heft 02 12 Grundlagen Vorkommen in der Schweiz Gesteine sind als Naturerzeugnis nahezu unerschöpflich ver­ fügbar. Sie bilden den grössten Teil der Erdkruste mit folgen­ den Anteilen der einzelnen Gesteinsklassen: 65 % Erstarrungsgesteine / Magmatite 27 % Umwandlungsgesteine / Metamorphite 8 % Ablagerungsgesteine / Sedimentite Aufgrund ihrer Geologie bietet die Schweiz eine reiche Anzahl verschiedenster Gesteinsarten auf kleinstem Raum. Je nach Zusammensetzung, Ausbildung und Lagerung des gewachse­ nen Festgesteins werden die entsprechenden Gebiete unter­ schieden, in denen bestimmte Gesteinsarten vorherrschend sind: Jura Kalkstein (gelblich) Mittelland Sandsteine, Nagelfluh und Brekzien Voralpen/Zentralalpen Kalkstein (gräulicher Alpenkalk) Region Gotthard Granit und Gneis Darüber hinaus wird das Schweizer Mittelland von mächtigen Schotterschichten aus Geröll, Kies und Sand bedeckt. Diese Lockergesteine und losen Gesteinstrümmer liegen über den Festgesteinen. Sie sind durch die Gletscherablagerungen in den Eis- und Nacheiszeiten sowie durch die anhaltende Erosion der Gebirge entstanden wodurch gewaltige Geröllmassen ins Mit­ telland verschoben wurden. Dabei führte ein längerer Trans­ portweg der erodierten Felsbrocken zu einer umso grösseren mechanischen Zerkleinerung. In der Schweiz werden in rund 80 aktiven Steinbrüchen Natur­ steine abgebaut; vorwiegend Sandstein, Tonschiefer, Gneis, Granit, Kalkstein, Syenit, Brekzie und Serpentinit. In Kiesgru­ ben werden Geröll, Kies und Sand abgebaut. Sand- und Kiesgrube in der Schweiz (Abb.18) Steinbruch im Tessin (Abb.19) Natursteine | Heft 02 13 Abbau und Verarbeitung Gewinnung Um aus Festgestein, also dem Felsen im eigentlichen Sinn, Sprengen Natursteinprodukte herstellen zu können, muss das Gestein Das Gestein wird durch den gezielten Einsatz von Sprengstoff zuerst aus dem Felsen herausgelöst werden. Wegen dessen gespalten. Dazu werden zuerst Bohrlöcher je nach Gesteins­ Kompaktheit und Härte kann das nicht wie bei Lockergestei­ struktur richtig angeordnet und dann mit Sprengstoff gefüllt. nen (Kiese, Sande) mit einem Bagger erfolgen. Es müssen an­ Aufgrund der gewaltsamen Trennung der Gesteine entstehen dere Methoden angewendet werden. oft Risse oder die Gesteinsblöcke zerbrechen. Dabei geht zu­ weilen viel Material verloren. Beim Abbau von Natursteinen unterscheidet man zwischen Tagbauverfahren (Gewinnung von Naturstein in einem offenen Bohrverfahren Steinbruch direkt an der Erdoberfläche) und Untertagbau­ Um den Gesteinsblock aus dem Fels lösen zu können, wird in verfahren (Ausbeutung des Felsens in unterirdischen Stollen, einer Reihe Loch an Loch gebohrt, bis der Gesteinsblock voll­ Schächten oder Kavernen). Natursteine für Bauzwecke wer­ ständig vom Felsen abgetrennt ist. den üblicherweise im Tagbau gewonnen. Dabei kommen in der Regel folgende vier Verfahren der Gewinnung zur Anwendung: Spalten oder Keilspaltverfahren Die gut spaltbaren Materialien wie Gneise oder Schiefer sowie Sprengverfahren feinkristalline Gesteine wie Granite oder Sandsteine werden Bohrverfahren zuerst angebohrt. In die kleinen Bohrlöcher werden anschlies­ Spalt- oder Keilspaltverfahren send Keile aus Stahl eingebracht. Diese werden von Hand sys­ Seilsägeverfahren oder Schlitzen tematisch immer tiefer eingeschlagen, bis sich der Gesteins­ block über die gesamte Bruchfläche gleichzeitig spaltet. Nach der Gewinnung im Steinbruch werden die rund 6–12 m3 grossen Gesteinsblöcke zur weiteren Verarbeitung mit Last­ Seilsägeverfahren oder Schlitzen wagen in die jeweiligen, meist nahe gelegenen, Verarbeitungs­ Der gewünschte Gesteinsblock wird mit einem Diamantseil, betriebe transportiert. das von einer Motorwinde gezogen wird, direkt aus dem Felsen herausgetrennt. Auf dem Stahlseil sind Bronzeperlen aufge­ reiht, die mit Diamantsplittern besetzt sind. Um das Seil in den Felsen einführen zu können, müssen zuerst Löcher gebohrt werden, durch die das Seil dann eingefädelt oder mit Druckluft eingeblasen werden kann. Sichtbare Rillen von der Gewinnung des Granits im Bohrverfahren (Abb.20) Transport eines Marmorblocks vom Steinbruch in den im Tal gelegenen Heraustrennen eines Gesteinsblocks im Seilsägeverfahren. (Abb.22) Verarbeitungsbetrieb. (Abb.21) Natursteine | Heft 02 14 Abbau und Verarbeitung Verarbeitung im Betrieb Der grösste Teil des im Bauwesen verwendeten Natursteins Oberflächenbearbeitung wird in Form von Platten verbaut. Die Verarbeitung zu Platten Nach dem Aufschneiden der Gesteinsblöcke in Unmassplatten erfolgt in der Regel in drei Schritten: wird in der Regel in einem zweiten Schritt eine der Oberflächen der Rohplatte so weiterbearbeitet, wie das Endprodukt später Zuschneiden zu Unmassplatten aussehen soll. Oberflächenbearbeitung Während die Oberflächenbearbeitung früher weitgehend Herstellung des Fertigproduktes von Hand erfolgte, werden die Steinoberflächen heute zum grössten Teil maschinell auf automatisierten Fertigungsbän­ Zuschneiden zu Unmassplatten dern bearbeitet. In einem ersten Bearbeitungsschritt werden die Gesteinsblöcke in sogenannte Unmassplatten aufgetrennt. Diese Rohplatten Herstellung des Fertigproduktes dienen als Grundlage für die weitere Verarbeitung. In einem dritten Schritt wird die oberflächenbearbeitete Roh­ platte mit einer Brückensäge oder kleinen Kreissägen zu den Hartgesteine werden meist mit der Gattersäge oder auch mit gewünschten Bodenplatten, Küchenabdeckungen, Treppenstu­ Multiseilsägen aufgeschnitten. Damit können pro Gesteins­ fen, Fassadenplatten etc. weiterverarbeitet und auf die endgül­ block, je nach Anzahl der nebeneinander angeordneten Säge­ tigen Masse zugeschnitten. blätter, mehrere Natursteinplatten in Dicken von zwischen 1 Ebenfalls werden nun bei Einzelanfertigungen wie beispiels­ bis 8 cm auf einmal gewonnen werden. weise Küchenabdeckungen die notwendigen Sichtkanten, Run­ dungen und Löcher ausgearbeitet. Dies geschieht entweder Weichgesteine werden hauptsächlich mit der Kreissäge ge­ mit computergesteuerten Spezialmaschinen oder von Hand. schnitten. Man unterscheidet Maschinen mit einem Sägeblatt und solche mit mehreren parallel angeordneten Sägeblättern. Die fertigen Natursteinprodukte müssen nun noch am Bau ver­ setzt werden. Das richtige Versetzen von Naturstein-Fertig­ Für schräge und gekrümmte Schnitte, beispielsweise bei produkten erfordert hohe fachliche Qualifikation in Material­ ­Plattenbekleidungen von runden Säulen, kommen sogenannte technik und Bauphysik sowie langjährige Erfahrung im Beruf. Monoseilsägen zum Einsatz, da diese eine variablere Schnitt­ führung erlauben. Zugeschnittene Unmassplatten zur Weiterverarbeitung gelagert (Abb.23) Herausschneiden eines runden Querschnitts aus einem Granitblock mit einer Manuelle Fertigung einer Waschtischemöbel-Abdeckung aus Marmor. (Abb.25) Monoseilsäge. (Abb.24) Natursteine | Heft 02 15 Abbau und Verarbeitung Oberflächenbearbeitungsarten Je nach Grad der Bearbeitung der Oberflächen von Natur­ werksteinen werden drei Kategorien unterschieden: durch den Abbau entstandene Oberflächen grob bearbeitete Oberflächen fein bearbeitete Oberflächen Im Folgenden werden die traditionellen Oberflächenbearbei­ tungsarten vorgestellt. Darüber hinaus bietet die Naturstein­ industrie auch eine Reihe neu entwickelter Verfahren an. gesägt gespitzt Gesägte Oberflächen entste­ Das Spitzen erfolgt mit Ham­ hen beim Zuschneiden der mer und Spitzeisen oder mit ­Gesteinsblöcke zu den Roh­ einem Zweispitz ohne weiteres platten und sind sehr häufig. Schlagwerkzeug. Dadurch Sie werden nicht weiter bear­ werden grob behauene Ober­ beitet und können dadurch flächen ausgeglichen, oft in sichtbare Sägespuren aufwei­ Vorbereitung auf eine nachfol­ sen, die unter Umständen gende, noch feinere Bearbei­ ­störend sein können. tung. naturrau gespalten gekrönelt Gewisse Gesteinsarten werden Das Kröneln erfolgt oft als im Steinbruch durch Spalten ­flächige Weiterbearbeitung von entlang ihrer natürlichen grob gespitzten Oberflächen Schich­tung gewonnen. Ohne bei weicheren Gesteinsarten weitere Bearbeitung der und erfolgt mit dem soge­ Trennflächen spricht man von nannten Krönel von Hand. Die naturrau gespaltenen bzw. gekrö­nelte Oberfläche weist ­naturbelassenen Oberflächen. kleine, fein verteilte Einbuch­ tungen auf. steinbruchrau geflächt Die durch die Art der Gewin­ Das Flächen dient der Eineb­ nung im Steinbruch entstande­ nung rauer Werkstückoberflä­ ne Oberfläche wird als stein­ chen weicher Gesteinsarten bruchrau bezeichnet, sofern von Hand. Dabei wird die Ober­ keine weitere Bearbeitung fläche mit dem Steinbeil bear­ ­erfolgt. Steinbruchrauer Natur­ beitet, sodass eine ebene Flä­ stein wird häufig im Land­ che entsteht, die eine feine, schaftsbau eingesetzt. leicht unregelmässig gekerbte Textur aufweist. bossiert gebeilt Das Bossieren erfolgt mit Das Beilen erfolgt wie das ­einem Bossierhammer, mit ­Flächen mit dem Steinbeil und dem überstehende Stein­ dient ebenfalls dem Einebnen kanten abgeschlagen werden. rauer Werkstückoberflächen Es wird in der Regel eher bei weicher Gesteinsarten. Gebeilte weichem Gestein angewendet. Oberflächen verfügen über Die bossierte Oberfläche ­eine regelmässig gekerbte ­ähnelt einer natürlich gebro­ Textur und ähneln scharrierten chenen Oberfläche. Flächen. Natursteine | Heft 02 16 Abbau und Verarbeitung gezahnt gebürstet Das Zahnen erfolgt von Hand Das Bürsten ist ein rein mit einem Meissel mit gezahn­ ­maschinelles Verfahren. Dafür ter Schneide. Es dient dem wird die vorher geschliffene Glätten und Profilieren von zu­ oder geflammte Werkstein­ vor gespitzten Oberflächen oberfläche mittels mit Schleif­ weicher Natursteine. Oftmals körnern besetzten Bürsten folgt auf das Zahnen eine ­solange bearbeitet, bis eine ­weitere, feinere Oberflächen­ glatte, seidenmatte Textur bearbeitung. ­entsteht. gerieft oder geriffelt beflammt oder geflammt Das Reifen (Riffeln) erfolgt mit Beim Beflammen erfolgt eine dem Riffelhammer, der über thermische Behandlung der eine gerillte Oberfläche verfügt Steinoberfläche mit einer heis­ und wird bei Hartgesteinen sen Flamme. Bei Gesteinsar­ ­angewendet. Es dient, ähnlich ten, deren Minerale über eine wie das Flächen, dem Eineb­ grosse Wärmeausdehnung nen rauer Steinflächen und verfügen, führt dies zu Abplat­ schafft eine gleichmässig ge­ zungen und dadurch zu einer kerbte Textur. rauen Textur. gestockt gestrahlt Das Stocken von Hand erfolgt Beim Strahlen wird die Stein­ mit dem Stockhammer, der oberfläche mit einem Hoch­ über pyramidenförmige Zähne druckstrahl bearbeitet. Je nach verfügt. Es ist eine weit ver­ Gesteinsgefüge sowie dem breitete Oberflächenbearbei­ eingesetzten Strahlmittel (z.B. tung für Hartgesteine und Sand, Wasser) und angewen­ ­ergibt eine raue körnige Tex­ deten Strahldruck fällt die fer­ tur. Heute erfolgt es meistens tige Oberfläche feiner oder maschinell. eher rau aus. scharriert geschliffen Das Scharrieren von Hand Das Schleifen erfolgt heute mit dem Scharriereisen, einem maschinell in vollautomatisier­ Meissel mit sehr breiter ten Fertigungsstrassen. Je Schneide, dient dem Einebnen nach Körnung des Schleifmit­ rauer Werkstückoberflächen tels (fein, mittel, grob) erhält weicher Gesteinsarten. Es die Oberfläche einen anderen schafft eine regelmässig ge­ Feinheitsgrad. Das Ergebnis kerbte Textur. Heute erfolgt hängt aber auch von der Ge­ es oft maschinell. steinsart ab. frei von Hieb poliert Die Bearbeitung frei von Hieb Das Polieren erfolgt mit noch erfolgt wie das Scharrieren feineren Schleifmitteln als mit dem Scharriereisen. Es das Schleifen von Hand oder dient dem Einebnen rauer maschinell. Das Ergebnis Werkstückoberflächen weicher ist eine sehr glatte und glän­ Gesteinsarten. Im Gegensatz zende Oberfläche, dessen zum Scharrieren weist die ge­ ­Polierglanz umso intensiver kerbte Textur keine einheit­ ist, je härter und dichter das liche Richtung auf. Gestein ist. Natursteine | Heft 02 17 Natursteine im Überblick Gliederung der Natursteine Tiefengesteine (Plutonite) Granit Syenit Granit Peridotit Erze Syenit Foyait Diorit Gabbro Ganggesteine (Subvulkanite) Prophyr Pegmatit Porphyr (Rhyolith) Aplit Erstarrungsgesteine Lamprophyr Ergussgesteine (Vulkanite) Magmatite Basalt Bims Trachyt Lava Diabas Magmatischen Ursprungs (Orthogesteine) Gneis (Orthogneis) Orthogneis Migmatit Serpentinit Umwandlungsgesteine Grünstein Sedimentären Ursprungs (Paragesteine) Metamorphite Marmor Marmor Glimmerschiefer Quarzit Phyllit Paragneis Tonschiefer Biogene Sedimente Muschelkalk Muschelkalk Mechanische oder klastische Sedimente Nagelfluh (Konglomerat) Sandstein Nagelfluh (Konglomerat) Kalkbrekzie Schieferton Ausfällungsgesteine oder chemische Sedimente Tuff Kalk Gipsstein Travertin Kalk Tuff Solnhofer Dolomit Steinsalz Ablagerungsgesteine Kohle Kalkstein / Dolomit Gesteinstrümmer, Lockergesteine, Verwitterungsprodukte Sand, Kies, Bollen Sedimentite Sand Bollen Kaolin Kies Ton Bauxit Lehm Natursteine | Heft 02   plus 18  Natursteine im Überblick Peridotit Diorit Gabbro Erze Basalt Bims Lava Serpentin Quarzit Glimmerschiefer Gneis (paragneis) Kalkbrekzie Sandstein Schieferton Travertin Gips Ton, Lehm Kaolin Bauxit Natursteine | Heft 02   plus 19 Magmatite Granite Syenite Granite bestehen aus den Mineralen Quarz, Feldspat, Glimmer Syenite bestehen wie Granit aus Feldspat, Quarz und Glimmer, und teilweise Amphibol in unterschiedlichen Zusammenset­ weisen aber deutlich weniger Quarz auf als dieser. Ihr massi­ zungen. Sie entstehen durch das langsame Abkühlen des Mag­ ges Mineralgefüge ist richtungslos und mittel- bis grobkörnig. mas in mehreren Kilometern Tiefe. Granite verfügen über eine Die Farbpalette von Syeniten reicht von hellgrau über rosa, röt­ fein- bis grobkörnige Kristallstruktur und ein massiges, meist lich und rotbraun bis hin zu den selteneren Ausprägungen in homogenes und richtungsloses Gefüge. Die Farbpalette reicht blaugrau und schwarz-grau-grün. Farbe und Struktur von von grau über grünlich bis zu rosa und rot. ­Syeniten werden vor allem durch den Feldspat bestimmt. Gesteinsart: Tiefengestein (Plutonit) Gesteinsart: Tiefengestein (Plutonit) Eigenschaften Eigenschaften sehr druck- und abriebfest sehr druckfest, aber weniger als Granit frost-, säure- und witterungsbeständig frost-, säure- und witterungsbeständig säg-, schleif- und polierbar gut bearbeitbar, schleif- und polierbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Wand- und Bodenplatten Küchenarbeitsplatten Küchenarbeitsplatten Garten- und Strassenbau Garten- und Strassenbau Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’600–2’800 kg/m3 Rohdichte: 2’600–2’800 kg/m3 Druckfestigkeit: 150–250 N/mm2 Druckfestigkeit: 150–250 N/mm2 Granit bruchrau (Abb.26) Syenit bruchrau (Abb.28) Granit poliert (Abb.27) Syenit poliert (Abb.29) Natursteine | Heft 02   plus 20 Magmatite Gabbros Rhyolithe / Porphyr Gabbros bestehen aus Feldspat und Pyroxen sowie aus weite­ Rhyolithe bestehen aus Quarz, Feldspat und Glimmer und ver­ ren untergeordneten Mineralen. Sie entstehen zuerst in weni­ fügen meist über ein feinkörniges Gefüge. Die sehr vielfältige gen Kilometern Tiefe aus langsam abkühlendem Magma, bevor Farbpalette reicht von hellgrau, weisslichgelb und hellrot bis sie dann später durch geologische Prozesse an die Erdober­ zu purpurfarben, bräunlich und grünlich. Für Rhyolithe be­ fläche gehoben werden. Gabbros weisen ein massiges, rich­ zeichnend ist ein porphyrisches Gefüge mit gröberen Ein­ tungsloses Gefüge auf, das meist mittel- bis feinkörnig ist. Ihre sprenglingen in einer feinkörnigen Grundmasse. Sie werden Farbpalette reicht von hell- über dunkelgrau bis schwarz. umgangssprachlich und im Handel oft als Porphyr bezeichnet. Gesteinsart: Tiefengestein (Plutonit) Gesteinsart: Ergussgestein (Vulkanit) Eigenschaften Eigenschaften sehr druck- und abriebfest sehr druck- und abriebfest frost-, säure- und witterungsbeständig frost-, säure- und witterungsbeständig säg-, schleif- und polierbar säg-, schleif- und polierbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Wand- und Bodenplatten Küchenarbeitsplatten Pflastersteine Garten- und Strassenbau Garten- und Strassenbau Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’800–3’000 kg/m3 Rohdichte: 2’500–2’800 kg/m3 Druckfestigkeit: 170–300 N/mm2 Druckfestigkeit: 180–300 N/mm2 Gabbro bruchrau (Abb.30) Rhyolith bruchrau (Abb.32) Gabbro poliert (Abb.31) Rhyolith poliert (Abb.33) Natursteine | Heft 02   plus 21 Magmatite Basalte Trachyte Basalte bestehen hauptsächlich aus den Mineralen Feldspat, Trachyte bestehen zum grössten Teil aus Feldspat und zu Olivin und Pyroxen. Sie sind richtungslos und haben entweder ­weniger als 20 % aus Quarz. Die Feldspäte können dabei bis zu ein fein- und gleichkörniges oder ein porphyrisches Gefüge, mehreren Zentimetern gross sein, wodurch das für das Ge­ das gröbere Einsprenglinge der hauptsächlichen Minerale in stein charakteristische trachytische Gefüge entsteht. Trachyte einer feinkörnigen Grundmasse enthält. Die Farbpalette reicht sind feinkörnig und weisen eine vielfältige Farbpalette auf, die von dunkelgrau und schwarz, bis zu einer braunen, violettroten von weisslich- bis gelblichgrau über bräunlich oder rötlich bis oder grüne Färbung. tiefrot reicht. Gesteinsart: Ergussgestein (Vulkanit) Gesteinsart: Ergussgestein (Vulkanit) Eigenschaften Eigenschaften sehr druckfest feinporig und leicht frost-, säure- und witterungsbeständig frost- und witterungsbeständig, säureempfindlich nur bedingt schleif- und polierbar nur bedingt schleif- und polierbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Wand- und Bodenplatten Rohmaterial für die Herstellung von Steinwolle Treppenstufen Garten- und Strassenbau Massivbaustein Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’900–3’000 kg/m3 Rohdichte: 2’500–2’800 kg/m3 Druckfestigkeit: 180–250 N/mm2 Druckfestigkeit: 250–280 N/mm2 Basalt bruchrau (Abb.34) Trachyt bruchrau (Abb.36) Basalt geschliffen (Abb.35) Trachyt geschliffen (Abb.37) Natursteine | Heft 02   plus 22 Magmatite Bimse Tuffe Bimsstein besteht aus Quarz, Feldspat, Hornblende und Bauxit. Tuffe bestehen vorwiegend aus Asche und kleinsten Gesteins­ Er ist glasartig und weist ein feines, geschlossenporiges Gefüge fragmenten, die bei einem Vulkanausbruch herumgeschleu­ auf, was ihn so leicht macht, dass er auf Wasser schwimmt. Die dert und durch zunehmende Überlagerung verfestigt wurden. durchschnittliche Grösse der gasgefüllten Poren liegt dabei Die Hauptminerale sind Augit, Olivin und Biotit. Tuffe weisen zwischen 0.1 und 0.6 mm. Bimse weisen eine Farbpalette auf, eine poröse, sandige Struktur auf. Je nach Mineralzusammen­ die von hellgrau bis weiss reicht. Zuweilen treten sie auch setzung reicht die umfangreiche Farbpalette von grau über blassgelb, braun und rosa auf. gelblich, bräunlich und rötlich bis zu kräftig rot. Gesteinsart: Ergussgestein (Vulkanit) Gesteinsart: Ergussgestein (Vulkanit) Eigenschaften Eigenschaften wenig druckfest und leicht leicht bearbeitbar frostbeständig, relativ gut wärmedämmend eher weich nur bedingt schleif- und polierbar porenreich Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen  üllstoff für Leichtbeton F Fassadenverkleidungen Substrat für Dachbegrünungen Mauersteine Polier- und Schleifmaterial Bildhauerei Schüttmaterial im Gartenbau Rohstoff für Branntkalk Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 250–700 kg/m3 Rohdichte: 1’800–2’000 kg/m3 Druckfestigkeit: 2.5–5.0 N/mm2 Druckfestigkeit: 20–30 N/mm2 Bims bruchrau (Abb.38) Tuff bruchrau (Abb.40) Bims gesägt (Abb.39) Tuff gesägt (Abb.41) Natursteine | Heft 02   plus 23 Sedimentite Dolomite Kalktuffe Dolomite bestehen vorwiegend aus dem gleichnamigen Mine­ Kalktuffe sind feste, aber poröse bis löchrige Süsswasserkalke ral Dolomit. Sie sind dicht, fein- bis grobkörnig und insgesamt und bestehen hauptsächlich aus Kalziumkarbonat. Sie verfü­ dem Kalkstein hinsichtlich Korngrösse und Gefüge sehr ähn­ gen über zahlreiche, durch Pflanzen bedingte, grosse Poren. lich, jedoch mit vergleichsweise weniger gut oder gar nicht Kalktuffe sind nicht mit dem Tuff vulkanischen Ursprungs zu mehr erhaltenen Fossilien und Sedimentstrukturen. Die Farb­ verwechseln, der jedoch aufgrund des ähnlichen Aussehens palette von Dolomiten reicht von weiss über gelblich bis bräun­ ihr Namensgeber ist. Die Farbpalette umfasst verschiedene lich und rosa. Beige- bis Brauntöne. Gesteinsart: chemischer Sedimentit Gesteinsart: chemischer Sedimentit Eigenschaften Eigenschaften höhere Porosität als die meisten Kalksteine relativ leicht, aber hart und stabil weniger säureanfällig als Kalkstein wärmedämmend splittrig und zuckerkörnig gut bearbeit- und schleifbar, aber nicht polierbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Leichtbaustein für Gewölbe Trockenmauern wärmedämmendes Material in Fachwerkwänden Garten- und Strassenbau Rohstoff für Branntkalk Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’400–2’900 kg/m3 Rohdichte: 1’200–2’000 kg/m3 Druckfestigkeit: 125–250 N/mm2 Druckfestigkeit: 5–26 N/mm2 Dolomit bruchrau (Abb.42) Kalktuff bruchrau (Abb.44) Dolomit geschliffen (Abb.43) Kalktuff gesägt (Abb.45) Natursteine | Heft 02   plus 24 Sedimentite Travertine Sinterkalke Travertine sind Süsswasserkalke mit einem festen, meist lagi­ Sinterkalke sind dichte und feste Süsswasserkalke, die eine gen und teilweise porösen Gefüge. Die Farbpalette von Traver­ meist feine, kontrastreiche, gebänderte Schichtung aufwei­ tinen reicht von hell gelblich bis bräunlich mit Übergängen ins sen. Sie sind, im Gegensatz zu gewöhnlichen Kalksteinen, Roséfarbene. Die Färbung erfolgt durch eisenhaltige Minerale. lichtdurchlässig und vielfarbig. Ihre Farbpalette reicht von Kennzeichnend ist der deutlich sichtbare, lagige Aufbau des weiss über gelblich und orange bis braunrot und grün. Be­ Gesteins, der durch die kontinuierliche, schichtweise Ablage­ kannte Sinterkalke sind sogenannter Ägyptischer Alabaster rung bei der Gesteinsbildung entsteht. oder Onyxmarmor. Gesteinsart: chemischer Sedimentit Gesteinsart: chemischer Sedimentit Eigenschaften Eigenschaften witterungs- und frostbeständig dichtes Gefüge säureempfindlich säureempfindlich gut bearbeitbar, säge-, schleif- und polierbar zu dünnen Platten geschnitten lichtdurchlässig Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Wand- und Bodenplatten Dekorationsstein Fenstereinfassungen und -bänke Steinmetzarbeiten Treppenbekleidungsplatten lichtdurchlässige Wandverkleidungen Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’400–2’500 kg/m3 Rohdichte: 2’500–2’900 kg/m3 Druckfestigkeit: 20–60 N/mm2 Druckfestigkeit: ca. 80 N/mm2 Travertin bruchrau (Abb.46) Sinterkalk bruchroh (Abb.48) Travertin poliert (Abb.47) Sinterkalk poliert (Abb.49) Natursteine | Heft 02   plus 25 Sedimentite Kalksteine Muschelkalke Kalksteine bestehen überwiegend aus Kalziumkarbonat, das Muschelkalke sind Salz- und Süsswasserkalksedimente, die von Skelettresten von Muscheln, Korallen und Schnecken oder aus gewaltigen Mengen von Organismen in Form von Resten von Kalkalgen herrührt. Sie verfügen über ein kompaktes und und Bruchstücken von Schalen und Muscheln aus Kalzit be­ dichtes Gefüge und weisen je nach Bildungsbedingung sehr stehen. Zusätzlich können sie untergeordnet auch Quarz und unterschiedliche charakteristische Merkmale in Bezug auf ihre Glaukonit enthalten. Muschelkalke sind mittel bis grobkörnig Farbe und Struktur auf. Die Farbpalette reicht von grau über und haben ein muscheliges Gefüge. Die Farbpalette von gelblich bis dunkelgrau und schwarz. ­Muschelkalken reicht von hellgrau über graugelb bis grünlich. Gesteinsart: biogener Sedimentit Gesteinsart: biogener Sedimentit Eigenschaften Eigenschaften gute Wetterbeständigkeit frost- und wetterbeständig feuer- und säureempfindlich schleif- und polierbar, dekorativ gut bearbeitbar, säg- und schleifbar gut sägbar (in feuchtem Zustand) Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Boden- und Wandbeläge Wand- und Bodenplatten Fassadenbekleidungen Trocken- und Stützmauern Korpusabdeckungen Garten- und Strassenbau Brunnen, Umgebungsmauern Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 1’700–2’800 kg/m3 Rohdichte: 2’200–2’700 kg/m3 Druckfestigkeit: 40–180 N/mm2 Druckfestigkeit: 20–180 N/mm2 Kalkstein bruchrau (Abb.50) Muschelkalk bruchrau (Abb.52) Kalkstein geschliffen (Abb.51) Muschelkalk geschliffen (Abb.53) Natursteine | Heft 02   plus 26 Sedimentite Konglomerate Konglomerate bestehen aus Geröll mit einem Durchmesser von 2 mm bis mehreren Zentimetern, das durch eine fein- bis grobkörnige Grundmasse sowie Kalk- oder Quarzzement ver­ kittet ist. Ihr Gefüge gleicht jenem von Beton. Da sich das eckige oder gerundete Geröll meist aus verschiedenen Gesteinsarten zusammensetzt, treten Konglomerate in allen Farben auf. Be­ kannte Konglomerate sind Nagelfluh und Brekzie. Gesteinsart: klastischer Sedimentit Eigenschaften (Brekzie) Eigenschaften (Nagelfluh) sehr gut bis mässig witterungs- und frostbeständig gute Wetterbeständigkeit polierbar kaum bearbeitbar gut bearbeitbar, säg- und schleifbar sandig Verwendung im Bauwesen (Brekzie) Verwendung im Bauwesen (Nagelfluh) Fassadenbekleidungen Weiterverarbeitung zu Kies Wand- und Bodenplatten Fassadenbekleidungen Steinmetzarbeiten früher für Mauer- und Brückenbau Garten- und Strassenbau heute nicht mehr von grosser Bedeutung Technische Werte (Brekzie) Technische Werte (Nagelfluh) Rohdichte: 2’500–2’700 kg/m3 Rohdichte: 1’700–2’800 kg/m3 Druckfestigkeit: 60–170 N/mm2 Druckfestigkeit: 40–180 N/mm2 Brekzie bruchrau (Abb.54) Nagelfluh bruchrau (Abb.56) Brekzie geschliffen (Abb.55) Nagelfluh geschliffen (Abb.57) Natursteine | Heft 02   plus 27 Sedimentite Sandsteine Schiefertone Sandsteine sind feinkörnig und homogen. Sie bestehen aus Schieferton ist ein fein geschichtetes, splittriges Sediment­ Sandkörnern bis 2 mm Durchmesser, die mit einem kalkigen gestein aus Ablagerungen von Staub oder Schlamm aus Ton­ oder kieseligen Bindemittel verkittet sind. Der Sand setzt sich mineralien, Glimmerschüppchen, Quarzteilen und Kalk. Die vorwiegend aus Quarzkörnern und kleineren Mengen Feld­ entstandene Schichtung ist gut zu erkennen. Die Farben von spat- und Glimmerkörnern zusammen. Die Farbpalette reicht, Schieferton sind schwarz, schwärzlich und bläulich grau sowie je nach farbgebendem Mineral, von gelblich über bläulich bis grünlich bis rötlich. Der sedimentäre Schieferton ist weniger grünlich, rötlich sowie blaugrau über grau bis schwarz. fest und widerstandsfähig als der metamorphe Tonschiefer. Gesteinsart: klastischer Sedimentit Gesteinsart: klastischer Sedimentit Eigenschaften Eigenschaften eher weich wetterbeständig (wenn quarzhaltig) sandig gut spaltbar, bricht in dünnen Platten gut bearbeit- und schleifbar, aber nicht polierbar glatt, fein geschichtet Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Bodenbeläge Wand- und Bodenplatten Dachschiefer Trocken- und Stützmauern Fassadenverkleidungen Garten- und Strassenbau Gartenbau Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’200–2’600 kg/m3 Rohdichte: 2’600 kg/m3 Druckfestigkeit: 20–180 N/mm2 Druckfestigkeit: 50–100 N/mm2 Sandstein bruchrau (Abb.58) Tonschiefer bruchrau (Abb.60) Sandstein geschliffen (Abb.59) Tonschiefer poliert (Abb.61) Natursteine | Heft 02   plus 28 Sedimentite Sande, Kiese Tone, Lehme Sande und Kiese sind unverfestigte Lockersedimente. Sande Ton ist ein unverfestigtes Lockersediment mit feinen Körnern, bestehen in der Regel aus verschiedenen Mineralen, haupt­ die sich im Meer, in Seen und Flüssen absetzen. Er setzt sich sächlich aber aus Quarz. Sie sind durch Verwitterung und Ero­ aus Tonmineralien und staubfeinen, verwitterten Resten ande­ sion magmatischer und metamorpher Gesteine entstanden. rer Minerale wie Quarz, Feldspat oder Glimmer zusammen. Kiese hingegen sind typische Sedimente von Fliessgewässern Lehm ist ein weit verbreitetes Verwitterungsprodukt aus Ton, mit starkem Gefälle oder von Gletschern. Der Transport in Schluff und Sand und bezeichnet ungereinigten Ton. Man teilt Bächen und Flüssen sorgt für die Rundung der Gesteinskörner. ihn je nach Zusammensetzung in sandig, tonig und schluffig ein. Gesteinsart: Lockergestein Gesteinsart: Lockergestein Eigenschaften Eigenschaften Korngrösse Sand 0.063–2 mm plastisch und wasserundurchlässig (feucht) Korngrösse Kies / Schotter > 2 mm feuchteregulierend (trocken) weitgehend abhängig von der Form, Grösse und Material wärmespeichernd (trocken) Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Gesteinskörnung im Beton (Sand/Kies) und Mörtel (Sand) Bindemittel Rohmaterial für Glasherstellung (Quarzsand) Rohmaterial für keramische Baustoffe Schüttmaterial im Erdbau Verputze Oberflächen im Gartenbau (Kies) Lehmziegel, Stampflehm Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 1’600–2’000 kg/m3 Rohdichte: 1’800–2’200 kg/m3 Druckfestigkeit: je nach Kornbeschaffenheit Druckfestigkeit: 2.4 N/mm2 Kies, Sand (Abb.62) Ton (Abb.64) Kies gewaschen (Abb.63) Lehm (Abb.65) Natursteine | Heft 02   plus 29 Metamorphite Gneise Gneise bestehen im Wesentlichen aus den Mineralen Quarz, Feldspat und Glimmer. Ihr Farbspektrum reicht von grau, grünlich-grau über rötlich bis hin zu gelblich-grau. Gneise sind fein- bis grobkörnig und weisen eine Schieferung (Foliation) auf, die das Gestein in regelmässigen Abständen durchzieht. Je nach Ausgangsgestein werden Gneise in Para- und Ortho­ gneise unterteilt. Gesteinsart (Paragneis): Paragestein Gesteinsart (Orthogneis): Orthogestein Eigenschaften (Paragneis) Eigenschaften (Orthogneis) stark geschichtet sehr druckfest frost-, säure- und witterungsbeständig frost-, säure- und witterungsbeständig spalt-, säg-, schleif- und polierbar säg-, schleif- und polierbar Verwendung im Bauwesen (Paragneis) Verwendung im Bauwesen (Orthogneis) Fassadenbekleidungen, Dacheindeckungen Garten- und Mauerabdeckungen Bruchsteinmauern Bruchsteinmauern Bodenbeläge innen und aussen Küchenarbeitsplatten Garten- und Strassenbau Garten- und Strassenbau Technische Werte (Paragneis) Technische Werte (Orthogneis) Rohdichte: 2’700 kg/m3 Rohdichte: 2’700 kg/m3 Druckfestigkeit: 120–180 N/mm2 Druckfestigkeit: 130–200 N/mm2 Paragneis bruchrau (Abb.66) Orthogneis bruchrau (Abb.68) Paragneis poliert (Abb.67) Orthogneis poliert (Abb.69) Natursteine | Heft 02   plus 30 Metamorphite Marmore Quarzite Marmore bestehen hauptsächlich aus den Mineralen Kalzit Quarzite bestehen hauptsächlich aus dem Mineral Quarz und und / oder Dolomit und weisen ein gleichkörniges, mehrheitlich zu wenigen Teilen aus Hellglimmer und Feldspat. Sie verfügen grobes und seltener feinkristallines Gefüge auf. Ihre Farb­ über ein fein- bis mittelkörniges, kompaktes Gefüge. Die Farb­ palette reicht von Reinweiss über verschiedenste Weisstöne palette reicht bei sehr reinen Quarziten von weiss bis weiss­ bis hin zu Pastellfarben. Marmore entstehen in einer Tiefe von grau. Durch fein im Gestein verteilte Minerale können sie je­ wenigen Kilometern aus sehr reinen Karbonatgesteinen wie doch auch Färbungen von graubraun oder rot sowie blau oder Kalkstein oder Dolomit. grün aufweisen. Gesteinsart: Paragestein Gesteinsart: Paragestein Eigenschaften Eigenschaften zu dünnen Platten geschnitten lichtdurchlässig sehr hart und widerstandsfähig frost- und witterungsbeständig, säureempfindlich frost-, säure- und witterungsbeständig gut bearbeitbar, säg-, schleif- und polierbar spalt-, säg-, schleif- und polierbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Wand- und Bodenplatten Treppenbeläge Gartenplatten Baustein Dacheindeckungen Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’600–2’800 kg/m3 Rohdichte: 2’600 kg/m3 Druckfestigkeit: 80–180 N/mm2 Druckfestigkeit: 120–200 N/mm2 Marmor bruchrau (Abb.70) Quarzit bruchrau (Abb.72) Marmor poliert (Abb.71) Quarzit poliert (Abb.73) Natursteine | Heft 02   plus 31 Metamorphite Serpentinite Glimmerschiefer Der Name Serpentinit leitet sich vom lateinischen serpens für Schiefer können aufgrund ihrer unterschiedlichen Entste­ Schlange ab und bezieht sich auf die je nach dem an Schlan­ hung und Ausgangsmaterialien sehr unterschiedliche Mine­ genhaut erinnernde Musterung mancher Serpentinite. Ihre ralbestände aufweisen, weshalb bei der Bezeichnung üblicher­ Farbpalette reicht von grün, graugrün und grünschwarz bis weise der Name des gesteinsbildenden Minerals vorangestellt seltener zu gelblich, bräunlich oder rötlich. Serpentinite wer­ wird (z.B. Tonschiefer, Glimmerschiefer). Schiefer sind in der den umgangssprachlich und im Handel oft nicht ganz korrekt Regel fein- bis mittelkörnig und variieren farblich von grau bis als Serpentin bezeichnet. schwarz über grün und blau bis hin zu silbern und weiss. Gesteinsart: Paragestein Gesteinsart: Paragestein, Orthogestein Eigenschaften Eigenschaften sehr hart und widerstandsfähig stark geschichtet witterungs- und feuerbeständig witterungs- und feuerbeständig spalt-, säg-, schleif- und polierbar gut spaltbar Verwendung im Bauwesen Verwendung im Bauwesen Fassadenbekleidungen Fassadenbekleidungen Wand- und Bodenplatten Dacheindeckungen Abdeckplatten in Innenräumen Bodenplatten Cheminéebekleidungen Fenstergesimse Technische Werte Technische Werte Rohdichte: 2’700 kg/m3 Rohdichte: 2’700 kg/m3 Druckfestigkeit: 140–250 N/mm2 Druckfestigkeit: 50–150 N/mm2 Serpentinit bruchrau (Abb.74) Glimmerschiefer bruchrau (Abb.76) Serpentinit poliert (Abb.75) Glimmerschiefer geschliffen (Abb.77) Natursteine | Heft 02   plus 32 Weitere Bodenschätze Erze, Kohle, Salze Fossilien Erze, Kohle und Salz sind mineralische Rohstoffe und unver­ Fossilien sind die Überreste von Tieren und Pflanzen, die nach zichtbare Grundmaterialien unserer Zivilisation und unseres dem Tod nicht zerfallen oder verwesen, sondern versteinern. Wohlstands. Das können zum Beispiel Körperüberreste, wie ein Teil eines Dinosaurierskeletts, ein Zahn oder ein Schneckenhaus, aber Erz auch Abdrücke (zum Beispiel von Blättern) und Tierspuren Als Erz wird ein Gestein bezeichnet, das als ein Gemisch / sein. Doch nur die allerwenigsten Lebewesen werden jemals Gemenge aus einem Mineral und einem Metall in der Natur zu Fossilien. Dazu müssen ihre sterblichen Überreste an einem vorkommt. Aus Erzen werden verschiedene Metalle gewonnen, Ort zu liegen kommen, wo sie nicht vollständig von Aasfressern so zum Beispiel aus Eisenerz im Hochofen Eisen, oder aus oder durch Verwitterung zersetzt werden. Die Überreste müs­ Aluminiumerz (Bauxit) mittels Elektrolyse reines Aluminium. sen schnell von Sand, Schlamm oder Lehm bedeckt werden. Erze gehören in die Gruppe der Erstarrungsgesteine. Gute Orte dafür sind zum Beispiel ein Flussbett oder der Mee­ resgrund. Die Einbettung in Sedimente verhindert, dass Luft Kohle zum Körper gelangt, was die Verwesung verlangsamt. Dabei Kohle ist ein schwarzes oder bräunlich-schwarzes festes Sedi­ zersetzen sich zwar die Muskeln und inneren Organe, aber mentgestein. Das Ausgangsmaterial von Kohle ist hauptsäch­ Knochen, Zähne oder Eier können sich in Stein verwandeln. lich organischen Ursprungs in Form von Torf. Kohle kommt als Dieser Prozess dauert Jahrtausende und vollzieht sich nur Steinkohle oder Braunkohle (abhängig vom Entstehungszeit­ sehr selten. Fossilien sind sehr wertvoll, denn sie erzählen uns raum) vor und dient vorwiegend als Energieträger. vom Leben aus einer Zeit, in der es noch keine Menschen gab. Salz Salz (Kochsalz oder Natriumchlorid), woraus auch Speisesalz hergestellt wird, ist seit jeher ein Lebenselixier von Menschen, Tieren und Pflanzen. Salz ist aber auch ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. In der Schweiz finden sich östlich von Basel grosse Salzvorkommen. In diesen Minen und Salinen erfolgt die Salzgewinnung aus den Steinsalzlagern (salzhaltige Bodenschichten in 100 bis 300 Metern Tiefe). Salze werden den Ablagerungsgesteinen zugeordnet. Rohsalz auf einem Felsen in einer unterirdischen Salzmine. (Abb.78) Fossil eines Tyrannosaurus Rex bei Ausgrabungen (Abb.79) Natursteine | Heft 02   plus 33 Anhang Glossar Megalithbau Als Megalith wird ein grosser, in der Regel unbehauener Stein­ block bezeichnet. Megalithbauten sind demnach Gebäude oder Anlagen, die aus grossen unbehauenen Steinblöcken bestehen. Typische Megalithbauten aus der Frühzeit waren verschiedene Arten von Grabbauten oder auch Anlagen wie Steinreihen und Steinkreise. Sie waren in ganz Europa und auch in Vorderasien verbreitet. petrografisch (Petrografie) Die Petrografie bezeichnet die Wissenschaft der Gesteinsarten und befasst sich sowohl mit der chemischen und physikali­ schen Beschaffenheit der Gesteine als auch mit ihrer Mineral­ zusammensetzung, ihrem Gefüge und ihren Eigenschaften. Der Begriff leitet sich vom griechischen Wort pétros für Stein ab. Sakralbau Sakralbauten sind Gebäude, die für religiöse, sakrale, rituelle oder ku