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Klastische Sedimente werden durch mechanische Vorgänge (= Erosion = Verwitterung) gebildet und abgelagert.

An der Erdoberfläche sind die einmal gebildeten Gesteine der Verwitterung (= Erosion) ausgesetzt. Durch Regenfall, Frostwirkung, Temperaturschwankungen und Wachstum der Pflanzenwurzeln werden die Gesteine mechanisch gelockert und zunächst in grössere Brocken, dann in kleinere Teile und schliesslich in die einzelnen Mineralkörner zerlegt.

Gleichzeitig mit der mechanischen Verwitterung werden die Gesteine auch unter Einwirkung von Wasser, Kohlesäure, Sauerstoff und Pflanzensäuren chemisch angegriffen. Einzelne Substanzen wie Kalk werden aufgelöst, andere werden zersetzt und zu neuen Stoffen umgebildet. Durch die chemische Verwitterung zerfällt das Gestein in seine löslichen und unlöslichen Bestandteile.

Beim Lösen von Kalk entsteht Karst. Karst ist der Oberbegriff für Erscheinungen, welche im Zusammenhang mit dem Lösen von Gesteinsarten wie Kalk oder Gips stehen.

Konglomerate wie Nagelfluh bestehen aus verfestigten, gerundeten Kiesen und/oder Schottern; bei eckigen Komponenten spricht man von einer Brekzie.

Evaporite

Verdunstet Meerwasser, so werden die zuvor gelösten Teilchen nach und nach ausgefällt und dann abgelagert. Es entstehen Evaporite, das sind Mineralien, welche nach dem Verdunstung von Meerwasser entstanden sind. Dazu gehören Steinsalz, Anhydrit (Gips).

Löslichkeit von Dolomit (MgCa(CO₃)₂) ü̈ber Calcit (CaCO₃), Gips (CaS0₄^.2H₂0) bis zu Salz (NaCl) zunimmt. Das heisst, beim Eindampfen oder Verdunsten werden diese Minerale in der Reihenfolge (typische Evaporitabfolge) Dolomit, Calcit, Gips, Salz ausgefällt. In einem ausgetrockneten Meer oder See liegen im Idealfall im Zentrum (in den grössten Tiefen) Salz, dann gegen die Küste hin Gips und an der Küste Kalk. Den Idealfall gibt es jedoch selten, da der Küstenverlauf (Lagunen) oder Meeresströmungen die Ablagerung beeinflussen. In einer Lagune liegen die Salze am weitesten von der Lagunenöffnung weg, Kalk liegt am nächsten.

Die Evaporitminerale treten selten in der richtigen Ausscheidungsreihe auf. Oft wechselt Salz und Gips mehrmals ab. Dies zeigt einen wechselhaften Meerwasserzufluss an. Kommt viel neues Meerwasser, so wird Gips abgelagert. Kommt wenig, so wird Salz abgelagert.
(Quelle: ETHZ, Gruppenunterricht zum Thema Gesteinsbildende Minerale)

Ton

Ton ist ein feinkörniges Sediment. Tonmineralien haben eine sehr geringe Korngrösse. Ton ist häufig das Verwitterungsprodukt von Sedimentgesteinen . Es fühlt sich schmierig an. Es ist je nach Wasseranteil plastisch verformbar oder hart. Die Färbung der Tone wird durch Beimischungen wie u.a. Eisenoxid (rötlich) oder Eisen-Oxyhydrate (bräunlich) bestimmt.

Tonsteine sind in einem nicht metamorphen Prozess entstand. Sie quellen in Wasser auf. Sie werden auch Schieferton genannt. Tongesteine sind meist plattenartig geschichtete weiche, schwarze Gesteine, welche keinen Kalkanteil aufweisen (wie Opalinuston).

Kalk und Tonmergel werden bei der Herstellung von Zement verwendet. Mergel ist eine Sedimentgestein, das neben Kalk auch feines Material wie Ton enthalten kann. Tonmergel verfügt über eine hohen Tongehalt, Kalkmergel über einen hohen Kalkgehalt.

Vergeiche: Tonschiefer

Opalinuston ist ein Tongestein, das aus Meeresablagerungen vor ca. 180 Millionen Jahren entstanden ist. Ton hat gute Abdichtungs- und Isolationseigenschaften über äusserst lange Zeiträume. Die Opalinustonschicht in der Schweiz ist zum Teil über 100 Meter dick. Ober- und unterhalb befinden sich geringdurchlässige, tonig-mergelige Sedimentschichten. (Quelle: BFE)

Mergel sind karbonhaltige Tongesteine. Mergelkalk enthält etwa 50% Kalziumkarbonat. (Quelle: Agroscope)

Klastische Sedimente Klastische Sedimente werden durch mechanische Vorgänge (= Erosion = Verwitterung) gebildet und abgelagert. Leichtere klastische Sedimentpartikel werden durch Wasser oder Wind weiter transportiert als schwerere. Zu dieser Sedimentgruppe gehören Kies, Konglomerate, Geröll, Sand, Sandstein, Silt, Siltsteine, Ton, Tonsteine. Biogene Sedimente Bei biogen gebildeten Sedimentgesteinen haben Meerestiere (u.a. Muscheln, Korallen) zuvor als Ion (= elektrische geladenes Teilchen) im Meerwasser gelöstes Calcium für ihren Schalenaufbau verwendet. Nach dem Absterben sinken diese Schalentiere auf den Meeresgrund ab und bilden dort Schichten, welche sich im Laufe der Zeit verdichten. Durch Diagenese entstehen aus diesen Schichten Kalkgesteine. Kalksteine ist das am häufigsten vorkommende Sedimentgestein. Die Diagenese ist ein Prozess, in welchem ein Lockergestein in ein Festgestein umgewandelt wird. Bei dieser Umwandlung sind zwei Prozesse beteiligt: - Bei der Kompaktion werden die kleinen Gesteins- oder Schalenteilchen u.a. durch Erdanziehungskraft auf ein kleineres Volumen verdichtet. - Bei der Zementation werden die kleinen Teilchen durch einen chemischen-physikalischen Vorgang mit anderen gelösten Mineralien wie Calcit (CaCO3) oder Quarz verkittet. Chemische Sedimente Chemische Sedimente durch das Ausfällen von in wässrigen Lösungen gelösten chemischen Verbindungen. Der Ausfällprozess ist in stark gesättigten Lösungen stärker als in schwächer gesättigten. Beim Verdunsten von Salzwasser wird die Lösung immer stärker gesättigt. Die dabei ausgefällten Stoffe heissen Evaporite (Gips, Kalisalze, Steinsalz = Natriumchlorid usw.). Auch Carbonate gehören zu den chemischen Sedimenten. Sie entstehen allerdings durch eine chemische Reaktion und nicht während einer Verdunstung von gesättigten Lösungen. Carbonate finden sich in der Natur meistens in Form von Mineralien. Die wichtigsten Vertreter der Carbonatmineralien sind u.a. Calcit (CaCO3) , Soda (ein Salz-Mineral), Dolomit (Calciummagnesiumcarbonat). Bei der Verwitterung werden Gesteine nicht nur mechanisch zerkleinert, sondern Bestandteile gehen in wässriger Umgebung in Lösung. In diesen Lösungen werden diese Bestandteile chemisch in andere Verbindungen umgewandelt. Zu dieser Sedimentgruppe gehören die Anhydrite (Calciumsulfat) und Gips (Calciumsulfat + Wasser). Anhydrite entstehen durch Verdunstung von Meerwasser. Sie sind Evaporite wie Steinsalz. Carbonatsedimente können sowohl auf biogenem wie auch auf chemischem Weg entstanden sein. Bei chemischer oder biogener Sedimentation gelangt beispielsweise Calcium in ionischer Form ins Meer, wo es von marinen Organismen auf biochemischem Weg aufgenommen wird. Diagenese Als Diagenese bezeichnet man den Verfestigungsprozess, bei welchem Sedimentephysikalisch und chemisch verändert werden.

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