ACHTUNG!
Ihr befindet euch hier im Naturschutzgebiet!
Herzlich Willkommen am Pfahl, dem mit 150 km Länge, längsten Quarzgang der Bundesrepublik Deutschland. Weitere Informationen zu seiner Entstehung und Geologie lernt ihr beim benachbarten EarthCache Weisserstein, welchen ihr auch gut mit diesem zusammen erledigen könnt.
Wir möchten euch mit unserem EarthCache eine wichtige Eigenschaft des Pfahlquarzes (seine Härte) näherbringen:
Also, was ist Härte? --> Härte ist die Festigkeit eines Materials, gegenüber äußeren Einwirkungen.
Wir nehmen hier einmal die Härte nach Mohs (für Mineralien und Gesteine üblich) als Referenz. Dieser Härtewert besagt, dass harte Werkstoffe weiche Werkstoffe ritzen können.
Normaler Quarz besitzt einen Härtewert von 7 (das höchste in der Mohs-Skala ist der Diamant mit einem Wert von 10). Unser Pfahlquarz hat bei Messungen einen Härtewert von 7,8 auf der Mohs-Skala ergeben, was eine deutlich gesteigerte Härte ausmacht, im Vergleich zum herkömmlichen Quarz.
Doch wie entsteht diese "Härte" eigentlich?
Um dies zu erklären, muss man eimal tief in das Material hineinschauen und sich die Kristallstruktur ansehen: In einem Kristall sind die einzelnen Moleküle (hier SiO2) symmetrisch in einem Gitter angeordnet. Jedes Molekül bildet hier zu seinem Nachbarmolekül eine "kovalente" Bindung. Das bedeutet, dass jeweils ein positives Molekülende an einem negativen Molekülende liegt und damit eine Anziehung maximal ist und eine Abstoßung minimal. Je größer die kovalente Kraft in einem Kristall, desto härter ist dieser (zu sehen im unteren Teil der ersten Grafik).
Der Pfahlquarz entsteht durch auskristallisation einer hydrothermalen Lösung (das bedeutet, dass die Lösung unter den herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen, noch bei weit über 100°C flüssig ist). Diese Lösung enthält große Mengen an vulkanischer Mineralien - hier Quarz, welche beim erkalten wieder auskristallisieren. Der dann gebildete Quarz war eine ganze Zeit lang in der Erde großen Druckbelastungen durch tektonische Aktivitäten ausgesetzt. Dadurch wurden die einzelnen Moleküle unter hohen Temperaturen immer weiter und näher aneinader gedrückt, was das Kristallsystem geformt hat (zu sehen in der ersten Grafik). Durch den enormen Druck steigt die Temperatur, weil die Moleküle in ihrer Bewegungsfreiheit eingeschränkt werden und durch die Reibung Hitze erzeugen.
(Quelle: vgl. www.wikipedia.org, www.geohombre.de, Vorlesung Materialchemie zu Kristallsystemen (TH Köln) & eigene Experimente und Forschungen)
Auf dem Bild sind sowohl Pfahlquarz als auch Pfahlschiefer zu sehen.
Die Aufgabe:
Um diesen Cache zu loggen, sind folgende Aufgaben zu erledigen:
(Bitte sendet uns die Antworten per E-Mail oder über eine GC-Nachricht zu und loggt sofort!
Unser Team wird sich bei euch melden, wenn etwas nicht stimmt.)
Nun zu den eigentlichen Aufgaben:
Begebt euch an die im Listing angegebenen Koordinaten. Hier befindet sich ein Weg, welcher direkt am Pfahl vorbei führt - Der Weg muss nicht verlassen werden, da er direkt an den steilen Wänden des Pfahls vorbei führt!
1. Schaut euch hier um und sucht nach einem Stück Pfahlquarz und einem Stück Pfahlschiefer.
2. Beschreibt die Oberfläche der Steine.
3. Testet die Härte des Quarzes mit dem Fingernagel - was fällt auf?
4. Testet die Härte des Schiefers mit dem Fingernagel - was fällt auf?
5. Testet die Härte der beiden Gesteine indem ihr sie aneinander drückt und übereinander reibt - was fällt auf?
Nun könnt ihr noch (freiwillig) Fotos von euch und / oder eurem GPS am Pfahl oder an der Burgruine Weißenstein machen. Fotos von euren Fundstücken sind ebenfalls willkommen.
Geändert im März 2022
© Team Tequila Luigi & PIC