Materialarten - Verschiedene Materialien


grabstein aus Granit

Granit (lateinisch granum = Korn) ist das häufigste und wichtigste aller Tiefengesteine.

Bestandteile: Quarz, Orthoklasfeldspäte, Plagioklasfeldspäte und Biotit. Der Merkspruch „Feldspat, Quarz und Glimmer, die drei vergess ich nimmer“ gibt die Zusammensetzung von Granit vereinfacht wieder.

Farbe: Schon anhand der beteiligten Minerale kann man sehen, dass Granite zu den hellen Gesteinen gehören. Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dunkle oder gar schwarze <Hartgesteine< als Granit zu bezeichnen ! Häufig treten rote bis rötliche sowie hellgraue bis fast weiße Farben auf. Gelb gefärbte Granite findet man oft in oberflächlich gelegenen >Bänken< im Steinbruch; sie deuten auf eine beginnende Verwitterung besonders des Biotitglimmers hin – das in ihnen gebundene Eisen >rostet aus<.

Korngröße: feinkörnig (etwa 1 mm) bei schneller Abkühlung bis grobkörnig (etwa 10 mm und mehr) bei sehr langsamer Abkühlung des Magmas.

Eigenschaften: hohe Druck- und Biegefestigkeit, hohe Abriebfestigkeit, gute Verwitterungsbeständigkeit. Frost- und säurefest, gut polierfähig, relativ aufwendiger Abbau, hoher Werkzeugverschleiß, Silikosegefahr durch hohen Quarzanteil. (Die Silikose oder Quarzstaublunge wird durch das Einatmen von Feinstaub hervorgerufen.) Härte 7
 

grabstein aus Syenit

Der typische Syenit ist ein helles bis rötliches magmatisches Gestein, das hauptsächlich aus Alkalifeldspäten besteht. Syenite könnte man als >Granite ohne Quarz< bezeichnen. Sie treten wesentlich seltener auf als Granite, werden aber aufgrund ihrer besonderen Farbe und Merkmale zur Weiterverarbeitung gewonnen.
Bestandteile: Orthoklasfeldspäte - oft rotbraun, Biotit und Amphibol – schwarz.
 

Diorit

Diorite sind dunkelgraue, meist fein- bis mittelkörnige Tiefengesteine, die an mitunter in sogenannten Subduktionszonen findet. Der eigentliche Dorit enthält keinen Quarz.
Bestandteile: Natrium-Plagioklasfeldspäte – meist weiß, grau, Biotit und Amphibol – schwarz.
 

Gabbro

Ein Gabbro ist ein dunkelgraues Gestein, das ohne eine genauere Untersuchung nicht vom Diorit zu unterscheiden ist. Da aber Diorite und Gabbros in ihren technischen Eigenschaften weitgehend gleich sind, ist für den Steinmetz ein Auseinanderhalten dieser zwei Gesteinsfamilien ohnehin nicht notwendig. Gabbros sind nach den Graniten die häufigsten Tiefengesteine.
Bestandteile: Kalcium-Plagioklasfeldspäte – meist grau oder durchsichtig, Pyroxen – schwarz, (Pyroxene sind wichtige Gemengteile der dunklen basischen magmatischen Gesteine. Sie bestehen aus einzelnen Vertretern. Bekannt ist Augit. Härte 5 bis 6) Erz sowie metallisch glänzende Flocken.
 

grabstein aus Quarz

Quarz ist eines der häufigsten Minerale. Dies ist nicht verwunderlich, besteht er doch aus den zwei häufigsten chemischen Elementen der Erdkruste, nämlich Sauerstoff und Silicium. Härte 7
 

Feldspat

Als Feldspat wird eine große Gruppe sehr häufig vorkommender Silikat-Minerale bezeichnet. Feldspäte haben eine mittlere Härte nach Mohs von 6 bis 7 und eine sehr variable Farbe, die von Farblos über Weiß, Rosa, Grün, Blau bis Braun reicht. Die Strichfarbe ist Weiß. In der praktischen Petrografie unterscheidet man üblicherweise Alkalifeldspäte und Plagioklasfeldspäte. Härte 6
 

Alkalifeldspäte

Der wichtigste Vertreter der Alkalifeldspäte ist der Kalifeldspat oder Orthoklas. Kennzeichen: häufig rot, rötlich, gelblich, weiß, manchmal grün (>Amazonit<), blaugrau. Nie schwarz. Gut spaltbar, deshalb im Gestein oft glitzernde Körner. Häufigstes Mineral im Granit und bestimmt dessen Farbe. Härte 6

Plagioklasfeldspäte

enthalten Natrium und Calcium und sind gut spaltbar. Beispiele sind Albit und Anorthit. Kennzeichen: weiß, grau, manchmal transparent, zuweilen Farbschiller. Härte 6
 

Glimmer

bilden eine Gruppe von leicht erkennbaren Mineralien, die besonders in metamorphen Gesteinen, plutonischen Magmatiten und ähnlich zusammengesetzten Gesteinen auftreten. alle Glimmer sind Schichtsilikate mit sehr ähnlichen, charakteristischen Eigenschaften: schuppige Kristalle mit einer einzigen, extrem guten Spaltbarkeit und starkem Glanz. Härte 2 bis 3

Die häufigsten Glimmerarten sind:
 

Biotit

Dunkelbrauner bis schwarzer Glimmer, der als einziges schwarzes Gemengeteil in Graniten auftritt und Eisen in gebundener Form enthält.
 

Muscovit

Ein Hellglimmer, silbrig glänzend. In feinschuppiger Form, die schiefrigen Gesteinen einen Seidenglanz verleiht, daher nennt man dieses Mineral auch Serizit.

Glaukonit

ist an Sedimentgesteine gebunden und ein Indikator für marine Ablagerungen und für die Grünfärbung von Sandsteinen verantwortlich.

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grabstein aus Sandstein

Sandstein bezeichnet nur die Korngröße und nicht die Zusammensetzung dieser Gesteinsart. Typische Sandsteine sind durch natürliche Bindemittel mörtelartig verfestigte Quarzkörner mit einer Korngröße von 0,02 bis 2 mm.

Entsprechend dem Bindemittel werden folgende Sandsteine unterschieden.
- Toniger Sandstein: Der Ton macht Sandsteine leicht bearbeitbar, aber wenig verwitterungsbeständig, bei reiner Tonbindung ist der Sandstein unbrauchbar.
- Kalkiger Sandstein: Diese Sandsteine sind ausreichend fest und gut bearbeitbar, aber empfindlich gegen >sauren Regen<.
- Kieseliger Sandstein: Quarzgebundene – oder besser – kieselige Sandsteine sind sehr fest und verwitterungsbeständig. Erhöhte Silikosegefahr !

Die Bestimmung der jeweiligen Sandsteinbildung ist nicht ganz leicht, da fast immer mehrere Bindemittel gleichzeitig auftreten. Einfach dagegen ist der Nachweis von Calcit, der durch >>sauren Regen<< leicht zu Gips umgewandelt oder ganz herausgelöst wird. Je nach Bindung erreichen Sandsteine unterschiedlichste Druckfestigkeiten von 30 bis 200 Kilogramm pro Quadratmillimeter. Wegen ihrer meist guten Bearbeitbarkeit werden sie seit jeher als Werksteine genutzt.

Sandsteine sind häufig Verwitterungsprodukte von Graniten. Dabei blieb in der Hauptsache der Quarz von der Zerstörung verschont. Befinden sich noch nennenswerte Mengen von unverwittertem Feldspat zwischen den Quarzkörnern, so spricht man von Arkose-Sandstein. Nahe verwandt mit dem Sandstein ist die Grauwacke, die einen sehr hohen Anteil an dunklen Komponenten und Bindemitteln enthält. Grauwacken sind meist grau gefärbt und sehr fest und zäh. Härte 3 bis 4

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grabstein aus Kalkstein

Die Kalksteine bilden eine sehr umfangreiche Gruppe von Gesteinen mit unterschiedlichsten Farben, Strukturen und Dekoren. Allen gemeinsam ist, dass sie fast ausschließlich aus dem Mineral Calcit, also Calciumkarbonat bestehen. Dieses Mineral wurde teils aus dem Wasser als anorganische Bildung ausgefällt, teils von Tieren und Pflanzen zum Bau von Skeletten und Schalen aus dem Wasser aufgenommen und bei deren Tod am Grund des Meeres oder Sees oft in mächtigen Schichten oder massigen Riffen als organogene Bildung abgelagert.

Bei der Verwendung von Kalksteinen ist zu beachten:
- geringe Säurebeständigkeit
- geringe Abriebfestigkeit
- Die Farben können verblassen
- Nicht alle Kalksteine sind frostbeständig.

Es gibt in dieser Gesteinsfamilie eine Vielzahl von Gliederungsmöglichkeiten. Im Folgenden werden nur die wichtigsten in Deutschland vorkommenden und verarbeiteten Kalksteine betrachtet. Härte 4
 

Muschelkalk

ist in bestimmten Gegenden Deutschlands so weit verbreitet und als Werkstein so bedeutend, dass es einem Zeitabschnitt in der Erdgeschichte, der Muschelkalk-Zeit vor etwa 210 Millionen Jahre, den Namen gab. Riesige Massen von Schalen abgestorbener Tiere eines Meeres, das zu dieser zeit einen großen Teil des heutigen Deutschlands einnahm, wurden mit kalkigem Bindemittel verkittet und verfestigt. Die Schalenrückstände stammen nicht nur von Muscheln, sondern auch von Tintenfischen und Seelilien.
 

Jurakalkstein

wurde während der Jurazeit vor etwa 150 Millionen Jahren in einem Flachmeer ausgelagert. Diese dichten, meist gelblichen Kalke werden fälschlicherweise als Marmor bezeichnet. Sie enthalten oft versteinerte Tintenfische, Kieselschwämme, Ammoniten, Belemniten und andere Fossilien. Oft findet man an der Oberfläche der Platten fein verästelte Dendriten, die als >versteinertes Moos< angesehen werden, aber anorganischen Ursprungs sind. Manchmal lagerten sich dünne Kalksteinbänke oder gar nur zentimeterstarke Lagen von Kalkschlamm ab, der sich zu den Plattenkalken verfestigte. Der bekannteste Jurakalkstein ist Jura-Gelb. Die gelbe Farbe kommt durch den hohen Anteil an Limonit zustande. Die zweithäufigste Variante ist Jura-Grau.
 

Bunter Kalkstein

Bunte Kalksteine sind dichte, polierfähige Kalksteine, die deshalb fälschlicherweise als >Marmor< bezeichnet werden. Sie stammen meist aus Devon-Zeit und sind damit die ältesten Kalksteine Deutschlands.

Süßwasserkalk

Süßwasserkalke sind Kalkgesteine, die sich aus kalkhaltigem Süßwasser an Quellen und in Seen oft unter Mitwirkung von Tieren und Pflanzen gebildet haben.

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Migmatite (Gneis)

Wie bei den Granuliten ist auch bei den Migmatiten das Ausgangsmaterial feldspatreiches Gestein. Unter Migmatiten versteht man Mischgesteine, die augenscheinlich aus zwei unterschiedlichen Gesteinsanteilen entstehen. Der eine Anteil ist relativ dunkel und wie ein Gneis gerichtet. Die andere Komponente ist hell, reich an Feldspat sowie Quarz und gleicht – da richtungslos – mehr einem Granit. Typisches Kennzeichen dieser oft recht vielfarbigen Gesteine sind unregelmäßige Wellen und Schlieren; oft tauchen beim Aufsägen größere Anhäufungen eines einzelnen Minerals auf, sodass keine Platte der anderen völlig gleicht. Migmatite werden wie Granit bearbeitet und heute in großen Mengen als Grabmalgestein eingesetzt. Härte 6
 

Serpentinite

entstehen bei der Umwandlung von olivinreichen Gesteinen wie Peridotit oder Pikrit. Das Mineral Olivin geht dabei in Serpentin über. Wie dieses Mineral sind auch Serpentinite meist dunkelgrün. Fälschlicherweise werden Serpentinite oft als Marmor bezeichnet, obwohl Calcit nur in Form weißer Adern den Stein durchsetzt. Die meisten Vertreter dieser Gesteinsart sind spröde und brüchig und können deshalb keine großen Biegekräfte aufnehmen. Serpentinite bleichen im Außenbereich oft aus, werden matt und brüchig. Härte 6
 

Quarzite

entsprechen metamorphen Sandsteinen. Hohe Drücke und Temperaturen sorgten dafür, dass aus dem porösen Sandstein ein dichtes und deshalb polierfähiges Gestein entstand, das fast nur aus Quarz besteht. Reine Quarzite sind die verwitterungsbeständigsten Gesteine überhaupt; allerdings bewirkt der Quarz durch seine große Härte auch starken Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung. Das Einatmen von Staub ist wegen der Silikosegefahr unbedingt zu vermeiden. Manche Quarzite sind massiv und werden in Blöcken abgebaut. Andere dagegen besitzen feine Glimmeranlagen (Glimmerquarzite), weshalb sie sich leicht zu großformatigen Platten spalten lassen, die im Sonnenlicht glitzern. Durch ihre hohe Abriebfestigkeit und Beständigkeit eignen sie sich besonders gut für Gehwegplatten, aber auch für Fassaden. Quarzite können durch geringe Beimengungen in vielen Farben (Weiß, Gelb, Orange, Rot, Grün, Blau) auftreten. Härte 6

 

grabstein aus Marmor

Marmor ist ein metamorphes Karbonatgestein und besteht fast ausschließlich aus Kalkspat und/oder Dolomit. Dieser wurde durch Druck-und Hitzeeinwirkung zu einem vollkristallinen Gestein umgewandelt. Wichtige Unterschiede zu Kalkstein sind die glitzernden Bruchflächen; außerdem sind Marmore durch ihren Kristallinen Aufbau als zentimeterdünne Platten leicht transparent. Da sie aber ebenso wie Kalksteine aus dem säureunempfindlichen Mineral Calcit bestehen, verbietet sich für beide Gesteinsarten gleichermaßen die Verwendung polierter Werkstücke im Außenbereich.(Oberflächenverwitterung, Abrieb)

Marmore besitzen meist eine weiße Grundfarbe, die (durch Eisenoxide) leicht gelblich oder rötlich getönt sein kann. Häufig treten auch graue (Graphit-)Schlieren auf, die für eine lebhafte, >marmorierte< Struktur sorgen. Im deutschsprachigen Raum werden unzählige Kalksteine, Kalkbrekzien, Dolomite, Travertine, Onyxmarmore und zum Teil weitere Gesteine, die kein oder nur marginal Karbonate enthalten, zum Beispiel Serpentinite und Ophicalcite, fälschlicherweise als Marmore bezeichnet. Härte 4