Die Petrologie, auch Steinkunde, ist die Lehre von der Entstehung, den Eigenschaften und der Nutzung der Gesteine. Der Begriff leitet sich vom griechischen Wort πετρος (petros, lateinisch Petrus) ab, das mit "Stein" oder "Felsen" übersetzt werden kann. Sie ist ein Teilgebiet der Geowissenschaften und stellt den Übergangsbereich zwischen zwei weiteren Teilgebieten dar: der Mineralogie, die sich mit den Bestandteilen der Gesteine beschäftigt (Minerale), und der Geologie, welche die Gesteine in größere räumliche und zeitliche Zusammenhänge stellt.
Bei diesem EarthCache werden euch an 8 Stationen (Rundweg ca. 1 Stunde) verschiedene Gesteinsarten vorgestellt und deren Entstehung erklärt. Vor Ort müsst ihr dann die jeweiligen Eigenschaften zusammentragen (alle Steine dürfen/müssen auch berührt und auf diese Weise genauer untersucht werden) und einige Zusatzfragen beantworten. Auch der letzten Punkt der Steinkunde wird dabei berücksichtigt: Die Nutzung der Gesteine hier im Park wird nämlich ebenfalls geklärt. :-)
Habt ihr alle Fragen beantwortet, dürft ihr den Cache loggen und euch ein klein wenig als echter Petrologe fühlen. Außerdem gibt es demnächst auch noch einen kleinen Bonus-Cache, dessen Koordinaten ihr mit Hilfe der Antworten dieses EarthCaches hier ermitteln könnt. Viel Spaß!
N 52° 29.508 E 013° 27.904
1. An der ersten Station findet ihr einen sorgfältig bearbeiteten Sandstein.
Sandstein ist ein Sedimentgestein mit einem Anteil von mindestens 50% Sandkörnern. Sandkörner sind zwischen 0,063 und 2 mm groß und bestehen aus verschiedenen Mineralen, meistens aus Quarz. Sandstein entsteht durch die Verkittung (Zementation) von lockerem Sand und Beimengungen von Sedimentpartikeln wie Ton, Silt und Gerölle. Sandstein ist im Gegensatz zu chemischen und biogenen (also überwiegend aus Resten von Lebewesen zusammengesetzten) Gesteinen, wie Kalkstein oder Kohle, klastischen Ursprungs, besteht also aus Kleinsttrümmern verwitterter und abgetragener Gesteine. Gerade magmatische Gesteine enthalten sehr viel Quarz. Und da Quarz, im Gegensatz zu anderen Mineralien, stark resistent gegen chemische Verwitterung ist, bestehen die meisten Sandsteine eben überwiegend aus Quarz.
Die wichtigsten Entstehungsräume für Sandsteine sind die küstennahen Flachmeere, die sogenannten Schelfe. Der Sand stammt aber meist vom Festland und wird durch Flüsse und Meeresströmungen an seinen endgültigen Ablagerungsort transportiert. Es gibt aber auch zahlreiche Sandsteinvorkommen, die direkt auf dem Festland entstanden sind. Dabei überwiegen die von Flüssen abgelagerten, Sandsteine deutlich über die vom Wind abgelagerten. Die Entstehungsart eines Sandsteins lässt sich u. a. anhand der enthaltenen Sedimentstrukturen bestimmen. Dazu gehören Schrägschichtungen oder bestimmte Spurenfossilien. Durch den Auflastdruck der jüngeren, überlagernden Ablagerungen, sowie durch Ausfällung von Mineralen die im Meer- oder Grundwasser gelöst sind, oft auch durch die im Sandstein selbst enthaltenen Minerale kommt es zur Verfestigung des Sandes. Dieser Prozess läuft unterschiedlich schnell ab und dauert zwischen wenigen Jahrzehnten und mehreren Millionen Jahren. Sandstein ist ein auf der Erdoberfläche sehr weit verbreitetes Gestein und kommt praktisch auf allen Kontinenten vor und ist aus nahezu allen Zeitaltern der Erdgeschichte überliefert. Die meisten dieser Sandsteine entstanden unter Meeresbedeckung. Dazu gehören in Deutschland die Sandsteine des Elbsandsteingebirges sowie des Zittauer Gebirges. Und genau aus dieser Gegend stammt wohl auch dieses Exemplar hier im Treptower Park. Der Stein wurde übrigens im Jahre 1978 hier her gebracht.
Eure Aufgaben:
1a) Beschreibt kurz, wie sich die Oberfläche des Steins anfühlt!
1b) Findet die eingravierte Jahreszahl! Wann erhielt der Stein seine heutige Form?
1c) Der Stein ist an zentraler Stelle durchsichtig. Wie lang ist dieser Bereich?
N 52° 29.545 E 013° 27.965
2. An der zweiten Station findet ihr einen großen Stein aus Granit.
Granite (von lat. granum "Korn") sind massige und relativ grobkristalline magmatische Tiefengesteine (Plutonite), die reich an Quarz (grau bis transparent) und den farbgebenden Feldspaten sind. Aber auch dunkle (oft schwarz erscheinende) Minerale, wie zum Beispiel Glimmer sind enthalten. Granit entspricht in seiner chemischen und mineralogischen Zusammensetzung dem vulkanischen Rhyolith. Der Merkspruch "Feldspat, Quarz und Glimmer, die drei vergess ich nimmer" gibt die Zusammensetzung von Granit vereinfacht wieder. Der Begriff Granit taucht auch in verschiedenen Redewendungen auf. Dabei vor allem auf seine Härte und Widerstandsfähigkeit verwiesen. Jeder kennt "auf Granit beißen" für ein aussichtsloses Unterfangen und "hart wie Granit" für extrem widerstandsfähig.
Granite entstehen durch die Erstarrung von vulkanischen Gesteinsschmelzen (Magma) innerhalb der Erdkruste, meistens in einer Tiefe von mehr als 2 km unter der Erdoberfläche und gelten damit als Tiefengestein. Granite entstehen in den meisten Fällen also nicht aus Material des Erdmantels, sondern aus aufgeschmolzenem Material der unteren Erdkruste. Gesteine, die sehr nahe der Erdoberfläche (weniger als 2 km) erstarren, nennt man hingegen Vulkanite. Die hier aufgestellte Granitart wurde nach 1945 häufig für Grabsteine, Denkmale und Monumente verwendet entstand ursprünglich vor ca. 320 Millionen Jahren im Karbon. Durch Bewegungen der Erdkruste und Abtragung des darüber befindlichen Gesteins gelangt dann der erstarrte Granit an die Erdoberfläche. Das Farbspektrum reicht bei Graniten von hellem Grau bis bläulich, rot und gelblich. Dabei spielen die Art der Erstarrung (Kristallisation) und Umwelteinflüsse, denen das Gestein ausgesetzt war, ebenso eine Rolle wie der Mineralgehalt. Granite weisen auch oft eine natürliche Radioaktivität auf, da sie Spuren von Uran, Rubidium und anderen radioaktiven Elementen enthalten können. Ein weiterer möglicher Träger der Radioaktivität sind die in den Feldspäten und Glimmern vorkommenden radioaktiven Isotope verschiedenster Elemente, vor allem Kalium. Die Stärke der Radioaktivität kann selbst innerhalb eines geologischen Aufschlusses sehr stark schwanken. Aber keine Angst der Stein hier im Park ist nicht radioaktiv. Aufgestellt wurde der Stein übrigens im Jahre 1994.
Eure Aufgaben:
2a) Beschreibt kurz, wie sich die Oberfläche des Steins anfühlt! Gibt es unterschiedliche Bereiche?
2b) Beschreibt ausführlich, welche Färbung der Stein hat!
2c) Die hier verwendete Granitsorte findet im Treptower Park auch noch an einer anderen sehr bekannten Stelle großflächig Verwendung. Wo?
N 52° 29.511 E 013° 28.069
3. An der dritten Station empfängt euch eine große Säule aus Kalkstein.
Als Kalkstein werden Sedimentgesteine bezeichnet, die überwiegend aus dem chemischen Stoff Calciumcarbonat (CaCO3) in Form der Mineralien Calcit und Aragonit bestehen. Kalkstein kann auf unterschiedliche Weise entstehen und somit ganz unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, unterschiedlich aussehen und auf verschiedenen Weise wirtschaftlich verwendet werden. Es gibt daher innerhalb der Geologie sogar eine eigene Fachrichtung, welche sich ausschließlich mit der Entstehung und den Eigenschaften der verschiedenen Kalksteintypen befasst. Die meisten Kalksteine sind biogener Herkunft (von Lebewesen gebildet), es gibt aber auch chemisch ausgefällte und klastische Kalksteine. Wissenschaftlich gesehen ist auch Kreide eine Kalksteinart (wenn auch eine recht mürbe), in der Baustoffindustrie ist der Begriff Kalkstein eher auf stark verfestigte Kalke eingeschränkt. Weiterhin bezeichnet man in der Naturwerksteinindustrie polierfähige Kalksteine oft als "Marmor", obwohl sie im geologischen Sinne keine Marmore sind. Marmor ist in den Geowissenschaften ein metamorphes Gestein.
Wie bereits erwähnt können Kalksteine innerhalb der Sedimentgesteine mehreren Typen angehören. Der überwiegende Teil der Kalksteine ist aber biogenen Ursprungs, das heißt er wurde von Lebewesen gebildet und abgelagert. Bei biogener Herkunft wird Kalkstein meistens von Mikroorganismen oder gesteinsbildenden Korallen abgelagert. Untergeordnet findet man auch Kalksteine, die zum überwiegenden Teil aus Schnecken, Muscheln oder Schwämmen bestehen. In jedem Fall besteht das Gestein dann aus Calciumcarbonat, welches Bestandteil der Lebewesen war und zum Aufbau von Außen- oder Innenskeletten abgeschieden wurde. Von Mikroorganismen abgelagerte Kalksteine – auch die Kreide zählt dazu – sind für gewöhnlich feine, mikrokristalline Sedimentgesteine, die durch Ablagerung von Schalen fossiler Kleinstlebewesen entstanden sind. Auch kalkabscheidende Algen und Bakterien können gesteinsbildend werden. Als Fossilkalke bezeichnet man Gesteine oder Lagen innerhalb von sonst massigen Kalksteinen, die zum überwiegenden Teil aus mit bloßem Auge sichtbaren Fossilien bestehen. Weltweit am häufigsten sind Korallenkalke, welche tatsächlich aus Korallenriffen entstehen. Gestein aus Muschelschalen bezeichnet man wiederum als Muschelkalk oder, wenn die Struktur sehr deutlich sichtbar ist, als Muschelschill. Kalksteine besitzen in den meisten Fällen eine helle, graue bis graugelbe Farbe. Sind zusätzlich andere Minerale (zum Beispiel Eisenverbindungen) enthalten, kommen entsprechend auch kräftigere, z.B. rote Farben recht häufig vor. Bituminöse Kalksteine können auch dunkelgrau bis schwarz gefärbt sein. Chemisch ausgefällte Kalksteine oder von Mikroorganismen abgelagerte Kalksteine sind für gewöhnlich feinkörnig und dicht. Je nach Entstehungsbedingungen findet man dort mehr oder weniger häufig Fossilien. Genau wie Stein Nummer 1 wurde auch dieser Stein im Jahre 1978 in den Treptower Park geschafft.
Eure Aufgaben:
3a) Beschreibt ausführlich, welche Färbung die hier aufgestellte Gesteinssäule hat!
3b) Wie viele Schnecken könnt ihr erkennen?
3c) Gibt es fossile Merkmale oder spezielle Strukturen zu sehen?
N 52° 29.507 E 013° 28.173
4. An der vierten Station wartet eine weitere Granitart auf euch.
Ihr seht also, es gibt tatsächlich ganz unterschiedliche Körnungen und Färbungen. Nur zur Komplettierung der Angaben: Der Stein steht hier bereits seit 1967.
Eure Aufgaben:
4a) Beschreibt ausführlich, welche Färbung dieser Granit hat!
4b) Erinnert euch an das Aussehen von Glimmer! Ist bei diesem Exemplar hier mehr oder weniger Glimmer pro Quadratdezimeter enthalten als beim Granitstein an Station 2?
4c) Um den Sockel herum sind Bodenplatten ausgelegt. Wie viele sind es?
N 52° 29.473 E 013° 28.360
5. Die fünfte Station wurde 1979 hier installiert und besteht wieder aus einer bereits im Listing behandelten Gesteinsart.
Eure Aufgaben:
5a) Um welche Gesteinsart könnte es sich hierbei handeln? Sandstein oder Granit?
Wendet erlerntes Wissen an!
5b) Findet die eingravierte Jahreszahl! Wann erhielt der Stein seine heutige Form?
5c) Der Stein steht auf einem Sockel aus Beton. Wie groß ist der Stein im Vergleich zu seinem Sockel?
Etwa gleich groß, viel größer oder viel kleiner?
N 52° 29.373 E 013° 28.595
6. Die Station 6 wurde 1978 aufgestellt. Und auch die hier verwendete Gesteinsart kennt ihr schon.
Eure Aufgaben:
6a) Erinnert euch daran, welche Gesteinsart im Listing als besonders hart beschrieben wurde!
Wie würdet ihr im Vergleich dazu die Härte dieses Steins hier einschätzen?
6b) Findet die eingravierte Jahreszahl! Wann erhielt der Stein seine heutige Form?
6c) Untersucht die Oberfläche genauer! Wie tief ist das tiefste der Löcher auf der Nordseite des Steins?
N 52° 29.368 E 013° 28.479
7. An Station 7 findet ihr einige große Exemplare einer speziellen Sandsteinart: Den Reinhardtsdorfer Sandstein! Dies ist zugleich auch die Fotostation für ein mögliches Log-Foto!
Reinhardtsdorfer Sandstein, auch Oberquader oder Hauptsandstein genannt, wird in der Nähe des Ortes Reinhardtsdorf bei Pirna im Landkreis Sächsische Schweiz-Osterzgebirge in Sachsen gebrochen. Es ist der sogenannte Hauptsandstein der Elbsandsteine, der im Mittleren Turon entstand. Dieser Sandstein ist ein weißer, grauweißer bis gelbgrauer, kieselig gebundener Elbsandstein. Er ist fein- bis mittelkörnig und Fossilreste kommen typischerweise ebenfalls vor. Die Gelbfärbung wird dabei durch Eisenverbindungen eines Limonitkomplexes verursacht. Aus dem Hauptsandstein des Elbsandsteinvorkommens bestehen die steilen Felsen der Sächsischen Schweiz, wie der Königstein, die Bastei, der Lilienstein und das Prebischtor. Die Mächtigkeit dieses Sandsteinvorkommens bewegt sich zwischen 80 und 160 Metern.
Aufgrund der Feinkörnigkeit eigenet sich dieser Sandstein auch besonders gut für Bildhauerarbeiten. Der Reinhardtsdorfer Sandstein wird heutzutage vor allem für Fassadenverkleidungen, Massivbauten, profilierte Gesimse sowie Fenster- und Türlaibungen sowie Steinmetzarbeiten verwendet. Die Teilrekonstruktion des neuen Braunschweiger Schlosses wurde z.B. aus diesem Sandstein wieder aufgebaut. Der Zwinger in Dresden, das Schloss Albrechtsberg und zahlreiche Bauten im sächsischen Raum sind mit diesem Sandstein errichtet worden. Verbaut wurde er aber auch am Schloss Schwerin, am alten Berliner Stadtschloss und an weiteren Bauwerken in Berlin, wie z. B. im Erdgeschoss der TU Berlin in Charlottenburg. Der Sandstein aus Alte Poste ist in Berlin an der denkmalgeschützten Bismarckbrücke (1891) in Halensee verbaut. Ihr seht, dieser Sandstein ist wirklich etwas Besonderes! Und einige Exemplare befinden sich nun sogar direkt vor euch!
Eure Aufgaben:
7a) Wie viele Steine dieser besonderen Sandsteinart befinden sich an den Koordinaten?
7b) Wie werden die Steine laut Tafel bezeichnet und wann wurden sie bearbeitet?
7c) Untersucht die Ränder der Steine genauer! Sind unterschiedliche Bearbeitungsspuren sichtbar?
Wenn ja, wie sehen diese aus und von welchen Werkzeugen könnten sie stammen?
Ich hoffe die kleine petrologische Runde durch den Treptower Park hat euch Spaß bereitet und ihr konntet einige interessante Dinge über die hier ausgestellten Steine erfahren. 
Schickt mir eure Antworten per Mail an meine im Profil angegebene E-Mail-Adresse. Ihr könnt im Anschluss auch sofort loggen. Ich melde mich nur, wenn etwas nicht stimmt. Ein Foto kann laut Richtlinien auch bei EarthCaches nicht mehr verlangt werden, aber ich würde mich natürlich trotzdem über ein Foto von Dir oder deinem GPS an der Station 7 sehr freuen!
Quelle: Wikipedia (http://de.wikipedia.org/)
sowie http://www.bildhauerei-in-berlin.de/