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Umwandlungsgesteine oder Metamorphite

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Umwandlungsgesteine bilden die dritte Gruppe im Kreislauf der Natursteine und Gesteinsbildung. Sie entstehen durch Metamorphose (Umwandlung) aus magmatischen Gesteinen (Erstarrungsgesteine), sedimentären Gesteinen (Ablagerungsgesteine) oder aus älteren Metamorphiten.
Diese Ausgangssteine werden durch tektonische Bewegungen der Erdoberfläche (Verschiebungen, Plattenkollisionen, Überwerfungen, Faltungen) wieder in tiefere Erdschichten verlagert. Hier wirken veränderte physikalisch-chemische Einflüsse (Temperatur, Druck) auf das abgesunkene Gestein wodurch sich die Gesteinsstruktur (strukturell) und/oder der Mineralbestand (chemisch) verändert.
Für die Metamorphose ist die Temperatur im Vergleich zum Druck von vordergründiger Bedeutung da die chemischen Reaktionen, durch welche Minerale ab- und wieder neu aufgebaut werden, temperaturabhängig sind. Die untere Temperaturgrenze der Umwandlung liegt bei ca. 200 Grad Celsius, die obere zwischen 800 und 1000 Grad Celsius. Bei hohen Temperaturen kann das “Altgestein” auch teilweise vollständig schmelzen und vom Ort ihrer Entstehung wieder in Richtung Erdoberfläche gelangen und erstarren. Dann entstehen (neue) magmatische Gesteine.
Bei metamorphen Gesteinen schmilzt der ursprüngliche Stoffverbund und kristallisiert neu. Durch den hohen Druck werden die Gesteinsmassen bzw. Mineralen in längliche, blättchenartige, parallele Formen senkrecht zur Druckrichtung gepresst. Man spricht auch von einer “Vorzugsrichtung” der Minerale, um dem Druck entgegenzuwirken. Diese sogenannte Schieferung ist charakteristisch für die Umwandlungsgesteine und grenzt diese, trotz ihrer kristallinen Beschaffenheit, von den Tiefengesteinen ab.
Granite werden so zu Gneisen, Sandsteine zu Quarziten, Tongesteine zu Phylliten und Kalksteine zu Marmor.

 

1. Gneis

Gneise sind die am weitesten verbreiteten Umwandlungsgesteine. Sie entstehen entweder aus dem Magma der Tiefengesteine (Orthogneise) oder aus tonigen bis sandigen Sedimentgesteinen (Paragneise). Vor allem bei Paragneisen ist ein ausgeprägtes Parallelgefüge bzw. ein Schieferung vorhanden, die durch die Metamorphose jedoch kristallisiert ist. Charakteristisch für das Erscheinungsbild sind demnach die Bänder in unterschiedlicher mineralischer Zusammensetzung. Das Gestein ist mittel- bis grobkörnig und entsprechend der Ähnlichkeit zum Granit (vor allem bei Orthogneisen) gut polier- und schleifbar. Durch die Schieferung sind insbesondere die Paragneise jedoch leichter spaltbar. Da sie auch bei Abnutzung rau bleiben und Wetterfestigkeit zeigen sind besonders für Bodenplatten oder Treppen geeignet.

Zusammensetzung und Aufbau

Gneise haben einen ähnlichen Mineralbestand wie Granit und bestehen somit hauptsächlich aus Feldspat (meist Orthoklas = Kalifeldspat) & Quarzen. Diese bestimmen die helle Farbe des Gesteins. Nebenmineralien mit einem Anteil von weniger als 5% sind Glimmer (Biotit, Muskovit, Fuchsit), Titanit, Hornblende, Corderit und andere. Diese sind für die dunkleren Bestandteile im Gestein verantwortlich. Das Farbspektrum reicht je nach Mineralienanteil von weiß bis schwarz, zumeist ein gräuliches Gestein das jedoch auch grün, rot oder braun sein kann.

Herkunft

Lagerstätten finden sich weltweit, häufig in den alten Kernen (Kratonen) der Kontinente. In Deutschland sind es der Schwarzwald, Bayerischer Wald, Odenwald, das Erzgebirge und Fichtelgebirge. Das wohl bekannteste Beispiel eines Gneisgesteins sind die eingemeißelt Köpfe der US-amerikanischen Präsidenten in den Mount Rushmore/USA.

Hallandia, Migmatit (Schweden), Halmstad
Juparana Classico, Orthogneis (Brasilien, Rio de Janeiro)
Mitternachtsblau, Orthogneis (Indien)
Orissa, Orthogneis (Indien)
Steinbacher Augengneis, Orthogneis (Deutschland, Steinbach)
Serizzo Antigorio, Paragneis (Schweiz/Kt. Tessin, Valle Antigorio)
Calanca, Paragneis (Schweiz/Kt. Graubünden, Calanca-Tal)
Onsernone, Paragneis (Schweiz/ Kt. Tessin, Onsernone-Tal)
Maggia, Paragneis (Schweiz/ Kt. Tessin, Maggia-Tal)
Soglio, Paragneis (Schweiz, Soglio)
Branco Ipanema, Granulit (Brasilien, Espirito Santo)
Stainzer Hartgneis, (Österreich, Stainz)
Verde Andeer, (Schweiz/Kt. Graubünden, Andeer)
Bittescher Gneis Granitgneis, Österreich

Härtegrad

Mohs’sche Ritzhärten-Skala Härtegrad 6 bis 7

 

2. Quarzit

Quarzit ist ein edler Naturstein, mit einer feinkörnigen, homogenen Struktur und guten Kornzusammenhalt, der eine sehr hohe Härte besitzt. Das Gestein ist durch Metamorphose vor allem aus Sandstein (zum Teil auch Kieselschiefer, Hornstein) entstanden. Entscheidend für “reinen” Quarzit ist der Anteil an Quarz in der Grundmasse, dieser liegt um die 90% aufwärts. Durch hohen Druck und Temperatur hat sich eine deutliche Schieferung gebildet die auch über die Spaltbarkeit des Gesteins entscheiden. Ungeschieferte Quarzite sind eher selten, sehr hart und entsprechend kaum zu bearbeiten. Ansonsten eignet sich dieses für stark beanspruchte Bereiche wie Bodenbeläge, Treppen & Küchenplatten oder als Schottermaterial für Eisenbahn- und Straßenbau.

Zusammensetzung und Aufbau

Quarzit als Umwandlungsgestein entsteht aus quarzhaltigem Sandstein wobei der Einfluss von Druck, Temperatur, etc. die Körner verändert und sich eine neue Kristallstruktur bildet. Ursprüngliche Poren und Sedimente sind durch die Metamorphose teilweise fast vollständig verschwunden. Der Quarzgehalt bestimmt auch hier über die Härte, weitere eingelagerte Mineral über die Farbe und Spaltbarkeit. So entsteht bspw. durch Tonbestandteile im Ausgangsgestein eine Anreicherung von schimmernd-glänzenden Glimmer in Schieferungsrichtung. Reiner Quarzit ist weiß bis weißgrau, Nebengemengteile wie Limonit (gelb), Magnetit (braungrau) oder Dumotierit/Kyanit (blau) färben das Gestein.

Herkunft

Es sind weltweit Vorkommen an Quarzit zu finden. Deutscher “Quarzit” ist zumeist fälschlicherweise so bezeichnet, stellt jedoch stattdessen einen durch Kieselsäure verfestigten Sandstein dar. Europäische Lagerstätten sind etwa die Alpen, Spanien (Cordoba), Bulgarien (Balkangebirge Stara Planina) und Skandinavien. Darüber hinaus in Brasilien, Nordamerika oder Afrika.

ALTA QUARZIT Norwegen
AZUL IMPERIAL Brasilien
AZUL MACAUBAS Brasilien
BARGE ( BARGIOLINO ) Italien
BARGIOLINO ( BARGE ) Italien
CANON- QUARZIT ( OAKLY UINTA ) USA
DONEGAL Irland
FLAMINGO Brasilien
FUNDRES ( PFUNDERS ) Italien
IRIS intensiv grün Südafrika
KALPANTRANQUARZIT Schweiz
LENCOIS orangefarben Brasilien
LOKKA weiß Finnland
MARIANA Brasilien
MASI Norwegen
OAKLY UINTA ( CANON- QUARZIT ) USA
ÖLVDAL- QUARZIT ( WASA ) Schweden
PANTANAL Brasilien
PAVONE Brasilien
PFUNDERS ( FUNDRES ) Italien
RAURIS grün Österreich
RHODESIA- QUARZIT orange Zimbabwe
RHONE- QUARZIT ( SANKT NIKOLAUS ) Schweiz
RIO VERDE Brasilien
SAFARI gelb Südafrika
SANKT JAKOB ( SILBER- QUARZIT ) Italien
SANKT NIKOLAUS ( RHONE- QUARZIT ) Schweiz
SAN TOME Brasilien
SCHOKSCHINSK Karelien
SILBER- QUARZIT ( SANKT JAKOB ) Italien
SPRINGBOK Südafrika
VERDE SPLUGA Italien
VINCENZO Brasilien
WASA ( ÖLVDAL- QUARZIT ) Schweden

Härtegrad

Mohs’sche Ritzhärten-Skala Härtegrad 7

 

3. Tonschiefer (metamorpher Tonschiefer)

Tonschiefer bezeichnet ein schwach metamorphes Gestein das sich im Übergangsbereich von der Diagenese (Beginn der Ablagerung bis Umwandlung) zur Metamorphose (chemisch und strukturelle Umwandlung) bewegt. Es entsteht unter Temperatur durch einseitig gerichteten Druck. Hierdurch auch die typische plattenartige (planare) Struktur und gute Spaltbarkeit. Der Übergang zum Phyllit ist fließend, hier ist lediglich die Metamorphose schon weiter fortgeschritten und Einzelkörner sind mit bloßem Augen kaum noch sichtbar. In der Umwandlung bilden sich aus Tonmineralen neue Mineralien wie Glimmer, Quarz, Chlorit, Talk etc. Diese bestimmen nach ihrem Anteil die Bezeichnung und Farbe des Gesteins.

Zusammensetzung und Aufbau

Beim Tonschiefer begann es bereits langsam dass bestehende Tonminerale in Minerale wie Glimmer, Quarz, etc. umgewandelt wurden. Nach dessen Zusammensetzung ergeben sich verschieden benannte Gesteine. Glimmerschiefer besteht zu nahezu 50% aus Quarz, dazu Glimmer und etwas Feldspat. Talkschiefer entsteht durch Bildung von Talk aus dolomitischem Ausgangsgestein. Das Farbspektrum reicht hierbei von anthrazit- bis grau, teilweise mit grünen, blauen oder sogar rot-braunen Farbnuancen.

Herkunft

Deutsche Vorkommen finden sich in der Eifel, dem Frankenwald, Harz, Hunsrück, Rheinischen und Thüringer Schiefergebirge. Des Weiteren ist Tonschiefer über weite Regionen der ganzen Erde verbreitet und findet sich beispielsweise in Italien, Skandinavien und Nepal.
Chloritschiefer
SERPENTINO CLASSICO Italien
SERPENTINO LABRADOR Italien
TORRE SANTA MARIA Italien
VERDE FUNDRES Italien
VERDE VITTORIA Italien

Glimmerschiefer
FAVANG Norwegen
PILLARGURI SORT Norwegen
PILLARGURI RUST Norwegen
SELL ROYAL Norwegen
HÖGSETER Norwegen
SOLVAG Norwegen
ORIVESI Finnland
KARTHALI Nepal
SAVGAON Nepal

 

4. Phyllit

Beim Phyllit ist die Metamorphose schon weiter fortgeschritten als bei Tonschiefer und Einzelkörner sind mit bloßem Augen kaum noch sichtbar. Das Gestein hat eine feinkristalline, dünnschiefrige Struktur. Durch die Schieferung ist eine leichte Spaltbarkeit gegeben. Es ist unterschiedlich weich, frost- und witterungsbeständig und hat eine geringere Abriebfestigkeit.

Zusammensetzung und Aufbau

Phyllite ist ein metamorphes Gestein das beim Übergang von Tonschiefer zu Glimmerschiefer entstand. Es hat einen feinschuppigen Sericit-Anteil (Hellglimmer) von mehr als 50%, dieser ist auch für den seidigen Glanz verantwortlich. Quarz ist ebenfalls eines der Hauptbestandteile. Das Sericit (K-Al-Silicat) bestimmt auch das Farbspektrum von dunkelgrau bis grauschwarz, bläulich oder grünlich.

Herkunft

Deutsche Vorkommen finden sich im Bayerischen Wald, Fichtelgebirge, Sächsische & Thüringischen Schiefergebirge oder Taunus. Phyllit kommt in zahlreichen Gegenden der Erde vor, in denen Tonsteine und andere feine Ausgangsgesteine durch Temperatur und Druck beeinflusst wurden.
Chandigarh
Copper Slate
Deoli Slate
Golden I
Himalaya Green
Högseter
Indischer Schiefer
Lime Peacock
Liskifer
Liskifer Dark
Mahu I
Mahu Z
Ocean Green
Ostrich Gray
Otta Phyllit
Palladio
Peacock
Pillarguri
Rajah Multicolor Slate
Riverstone (2)
Schiefer
Sel Royal
Silver Shine
Sumie Stone
Theumaer Fruchtschiefer
Verde Lugo
XL-018
XL-1120
XL-1125
XL-1601
Zeera Green

Härtegrad

Mohs’sche Ritzhärten-Skala Härtegrad 2 bis 3

 

5. Marmor

Der “echte”, kristalline Marmor ist ein metamorphes Gestein das sich aus Kalkstein bzw. Carbonatgestein oder Dolomitstein umwandelt. Dementsprechend unterscheidet man oft zwischen Marmor und Dolomitmarmor. In der Natursteinindustrie werden im Kundenkontakt zur Vereinfachung zumeist alle polierbaren Carbonatgesteine (Kalksteine) mit der Bezeichnung “Marmor” versehen. Im geologischen Sinn ist dies jedoch nicht korrekt da diese ein Sedimentgestein darstellen. Der Begriff Marmor kommt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie “glänzen”. Er bezieht sich auf die kristalline, dichte Struktur des Gesteins die jedoch größere Kristalle im Vergleich zum normalen Kalkstein zeigt. Bei Lichteinfall glitzern diese Kristallflächen zuckerkörnig. Marmor ist wie auch Kalkstein nicht besonders hart und entsprechend gut zu bearbeiten bzw. zu polieren. Je feinkörniger das Gefüge desto besser die Witterungsbeständigkeit.

Zusammensetzung und Aufbau

Ein metamorphes Gestein wird als Marmor bezeichnet wenn es zu mehr als der Hälfte aus den Mineralen Calcit (CaCO3), Dolomit und/oder Aragonit besteht. Das Farbspektrum ist sehr umfangreich und erreicht von reinweiß bis nahezu schwarz alle Farbtöne. Der eigentliche weiße Marmor (Carrara-Marmor, Laaser-Marmor) erhält durch stofflich Nebengemengteile (Eisenoxid, Eisenhydroxid, Kohlenstoff) seine Farbe sowie die typische Marmorisierung. Relativ oft finden sich grüne Gesteine, ein Farbe die bei sedimentären Kalksteinen (Handelsmarmor) eigentlich nicht vorkommt. Vielfach sind glasartige Adern im Gestein zu erkennen, diese sind durch Mineralien gefüllte alt-tektonische Risse.

Herkunft

Marmor findet man in Deutschland im Fichtelgebirge, Erzgebirge, Bayerischer Wald und Odenwald. Weltweit verbreitet gibt es beispielsweise große Vorkommen in Spanien, Italien, Portugal, Österreich, Schweiz, der Türkei, Griechenland, Skandinavien und in Nordamerika.

Härtegrad

Mohs’sche Ritzhärten-Skala Härtegrad 3

 

AAAAAAAAAAAAAAAAA

Flächenleistung Schleifen bis zu m² / Tag

Flächenleistung Imprägnieren bis zu m² / Tag

Flächenleistung Färben bis zu m² / Tag

Flächenleistung Industryfloor-PLUS bis zu m² / Tag