Geotechnik l
Baugrund Einteilung der Gesteine
• Basis auf dem ein Bauwerk gegründet wird • Magmatische Gesteine → Erstarrungsgestein
• Medium, indem ein Bauwerk hergestellt wird, das es zu sichern gilt • Sedimentgesteine → Ablagerungsgestein
• Dient als Baustoff • Metamorphe Gesteine → Umwandlungsgestein
• Besteht aus Boden (Lockergestein) + Fels (Festgestein) + Inhaltstoffe
(Grundwasser, Luft,..) Geotechnische Systematik:
o Boden – oberflächennahe unverfestigte Zone der Erdkruste • Lockergestein = Boden
o Fels – Zone der Erdkruste, deren Bestandteile miteinander mineralisch • Festgestein = Fels
fest verbunden sind • Geologisch → Gesteinsentstehung
Minerale • Technisch → Gesteinseigenschaften
• Grubenerz
• Reines Element, chemische Verbindung mehrerer Elemente Plattentektonik
• Mantelkonvektion zwischen Erdkern und Erdkruste
Mineraldefinitionskriterium • Heißes Material wird vom Erdkern hin zur Erdkruste transportiert
• Sind natürliche gebildete • Abgekühltes Material wird durch Subduktion Richtung Erdkern transportiert
• Anorganische • Ablauf
• meist feste o Mittelozeanischen Rücken wird ständig neuer Meeresboden gebildet
• stoffliche homogene o Zum Ausgleich für wachsende Flächen wird an anderer Stelle der
• chemische Verbindungen Ozeanboden ,,vernichtet‘‘, er taucht in den Subduktionszonen unter der
anderen Kruste ab und wird aufgeschmolzen
Eigenschaften o Prallen Kontinente aufeinander, falten sie sich zu Gebirgen auf
• Bestimmung gesteinsbildender Minerale
o Durch die Farbe
o durch eine Strichfarbe: Farbe des Pulvers, erhält man durch Reiben auf
einer Strichtafel
o durch die Durchsichtbarkeit
o durch den Glanz
o durch die Spaltbarkeit
o durch den Bruch, wenn keine Spaltbarkeit vorhanden ist
o durch die Härte ggü. Ritzen
o durch die Dichte
o durch Reaktion auf Salzsäure
o durch Geschmack, Magnetische Eigenschaften, Wärmeleitfähigkeit,
Kristallform
wichtigste Gesteinsbildende Minerale
• Feldspat 60%; Quarz 13%; Glimmer 4%; Pyroxene 17%; Tonminerale 1%
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Magmatische Gesteine • Wichtige Metamorphite
Entstehung durch Erstarren von Magma o Tonige Gesteine (Ton) – Schieferung, stehen durch die Ausrichtung der
• Aufgrund Dichtetrennung während des Frühstadiums ist die kontinentale Kruste Tonminerale senkrecht zur tektonischen Kraft
der Erde aus leichteren Elementen und Mineralien aufgebaut als der Mantel und o Granitische Gesteine (saure Vulkanite und Plutonite) – Feldspat, Quarz
die ozeanische Kruste und Glimmer bleiben erhalten, es entsteht eine Plätterung der Kristalle
• Der Dichteunterschied beruht auf den unterschiedlichen Anteilen von Silizium, o Karbonate (Kalk)- keine Neuzusammenführung von Mineralien
Aluminium und Eisen, wobei Silizium das endscheidende Element ist o Basaltische Gesteine (basische Vulkanite und Plutonite) – zuerst bilden
• Sauer > 63% / intermediär 63-52% / basisch 52-45% / ultrabasisch < 45% sich grüne Minerale, mit zunehmender Metamorphose Amphibole, bei
Bildungsräume und Gefüge – Unterscheidung in wachsender Temperatur Pyroxenen
• Plutonite → Tiefenerstarrung o Sandstein (Sand) – Sandstein ist nahezu monomineralisches Gestein
• Vulkanite → Erstarrung Erdoberfläche aus Quarz, Quarz bleibt Quarz, Sandstein als Sedimentgestein ist
• Ganggestein → Erstarrung dazwischen porös – zunächst werden die Hohlräume geschlossen (Quarz wird
• Sie sehen von allen Seiten gleich aus – Ausnahme bei Tuff gelöst und in den Zwickeln auskristallisiert), porenlose Quarzit ordnen
• Je tiefer und je kleiner der Temperaturunterschied zur Umgebung, desto sich neu an, bei kontakt mit Magma dehnt sich der Quarzit aus und bei
grobkörniger das Gefüge Abkühlung kommt es zu Schwundrissen
o Spezielle Metamorphite – gemischte Gesteine, die bei sehr hohen
• Plutonit vollständig auskristallisiert/ Vulkanite ,,vorkristallisiert‘‘ dann schnelle
Temperaturen geschmolzen sind und zum Teil noch nicht
Erstarrung
geschmolzene Metamorphite sind, die dann abkühlen, der metamorphe
Teil heißt Paläosom der magmatisch als Neosom
Sedimentgesteine
Entstehung und Eingeschaften
• Entstehen an der Erdoberfläche oder am Grund von Gewässer
• Die Partikel haben keinen Zusammenhalt mehr – Lockermaterial
• Durch Diagenese (Verdichtung) entstehen Sedimentgesteine
Schichtung
Metamorphe Gesteine
• Die Ablagerung findet kontinuierlich statt deshalb Schichtung
Entstehung und Eigenschaften
• Ist eine Anlagerungsgefüge mit Materialwechsel
• Metamorphe = Umwandlung, Gesteine, die aus anderen Gesteinen hervorgehen
• Randbedingungen sind Druck und Temperatur Sedimentäre Fazies (nach Bildungsräumen benannt)
• Drei denkbare Verläufe
• Transportmedium ist wichtig
o Kontinentale Platten kollidieren, gleichmäßige Zunahme von p und t →
o Strömende Medien (Meer) sortieren das Sediment entsprechend
Regionalmetamorphose
vorhandener Strömungsgeschwindigkeit
o Subduktion ozeanischer Kruste, Anstieg p geringe Zunahme t → o Gletscher transportieren alles (Staubkorn – Findlingen) lagern diese
Regionalmetamorphose unsortiert und umgeschichtet ab
o Wenn Magma aufsteigt → Kontaktmetamorphose
• Schuttfächer; Gletscher; Totarme; Moos; Watt; Riffe; Wind
• Je nach thermodynamischem Zustand entstehen bestimmte Gesteine
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