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2025-06-05T14:19:34Z

Sandstein als Lagerstätte für Eisenerz: Linkfix

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[[Datei:Dorfprozelten-Mainsandstein.jpg|mini|„[[Roter Mainsandstein]]“ ([[Buntsandstein|Sandstein der frühen Trias]] Süddeutschlands)]]
[[Datei:Gildehaus sandstone sawn.jpg|mini|„[[Bentheimer Sandstein]]“ (Sandstein der norddeutschen [[Kreide (Geologie)|Kreide]])]]
[[Datei:Bollinger-Brand.jpg|mini|„[[Bollinger Sandstein]]“ (Sandstein des [[Oligozän]]s der Schweiz, subalpine [[Molassebecken|Molasse]])]]
[[Datei:Sandsteine.jpg|mini|[[Geröll]]e aus Sandstein]]

'''Sandstein''' ist ein klastisches [[Sedimentgestein]] mit einem Anteil von mindestens 50 % [[Sand]]körnern, d. h. von Körnern, die nach der allgemeinen Definition der [[Korngröße]] ''Sand'' zwischen 0,063 und 2 mm groß sind. Die Sandkörner bestehen aus verschiedenen [[Mineral]]en, meistens jedoch aus [[Quarz]].

== Definition, Nomenklatur und Abgrenzung zu verwandten Gesteinen ==
[[Datei:Quartz-arenite.jpg|mini|Ein reiner Quarzsandstein aus dem [[Ordovizium]] von Illinois (USA) im [[Dünnschliff]], im unteren Bild mit [[Polarisationsmikroskopie|gekreuzten Polarisatoren]]. Das Material ist vor der Präparation mit blauem [[Epoxidharz]] imprägniert worden, um die Stabilität und den Kontrast zu erhöhen. Daher erscheinen die Kornzwischenräume im oberen Bild blau.]]

Klastische Sedimentgesteine sind Gesteine, die aus unterschiedlich großen Mineral- und Gesteinsbruchstücken zusammengesetzt sind. Die kleineren dieser Bruchstücke werden als ''Sedimentkörner'', oder kurz: ''Körner'', bezeichnet. Jener Anteil von Körnern in einem Sedimentgestein, der einen Äquivalentdurchmesser innerhalb des Größenspektrums von Sand (0,063–2 mm) besitzt, wird als Sandanteil oder ''Sandfraktion'' bezeichnet. Alle klastischen Sedimentgesteine, in denen die Sandfraktion den überwiegenden Anteil (> 50 %) der Mineral- und Gesteinsbruchstücke stellt, werden unter dem Oberbegriff ''Sandstein'' zusammengefasst.

Bei einem Sandstein, dessen Sandfraktion zu mindestens 90 % aus Quarz besteht, spricht man von einem [[Quarzsandstein]] oder auch ''Sandstein im engeren Sinne''. Ab einem Anteil von 25 % [[Feldspat|Feldspäten]] spricht man von [[Arkose]], bei einem hohen Anteil an toniger [[Matrix (Geologie)|Matrix]] und einem Anteil von weniger als 75 % Quarz in der Sandfraktion von [[Grauwacke]]. Die entsprechenden Übergangsformen (Quarzanteil in der Sandfraktion jeweils zwischen 90 und 75 %) heißen ''Subarkose'' bzw. ''Subgrauwacke''.

{{Anker|Kalksandstein}}Sandsteine mit einem hohen Anteil an primärem [[Kalziumkarbonat]] werden auch '''Kalksandsteine''' genannt. Diese dürfen nicht mit den identisch bezeichneten, [[Kalksandstein|künstlich hergestellten Kalksandsteinen]] verwechselt werden. Ein Gestein, das aus einem Lockersediment hervorgegangen ist, das überwiegend aus sandgroßen Kalkkörnern bestand, wird in der Regel nicht als „Kalksandstein“ bezeichnet, sondern als [[Kalkstein]], wenngleich für das entsprechende Lockermaterial die Bezeichnung ''Kalksand'' oder ''Karbonatsand'' geläufig ist.

Überwiegt im Gestein der Anteil an Körnern, die größer als 2 mm sind, handelt es sich um ein [[Konglomerat (Gestein)|Konglomerat]] (bei abgerundeten Körnern = Geröllen) bzw. um eine [[Brekzie]] (bei eckigen Körnern = Fragmenten). Im Gegensatz zu Arkosen, Grauwacken und Kalksandsteinen gelten Konglomerate und Brekzien auch im weiteren Sinn nicht als Sandsteine. Die Übergänge von einem grobkörnigen Sandstein zu einem feinkörnigen Konglomerat bzw. einer feinkörnigen Brekzie sind jedoch fließend.

== Entstehung ==
Sandstein entsteht durch die Verkittung ([[Zementation (Geologie)|Zementation]]) von lockerem [[Sand]] und Beimengungen groberer oder feinerer Sedimentpartikel (Ton, Silt, Gerölle). Er ist, im Gegensatz zu chemischen und biogenen (überwiegend aus Resten von Lebewesen zusammengesetzten) Gesteinen, wie [[Kalkstein]] oder [[Kohle]], [[Sedimente und Sedimentgesteine#Klastische Sedimentgesteine|klastischen]] (detritischen) Ursprungs, besteht also aus Kleinsttrümmern verwitterter und abgetragener Gesteine. [[Quarz]] kommt in sehr vielen [[Magmatisches Gestein|magmatischen Gesteinen]] primär vor. Da Quarz zudem relativ resistent gegen chemische [[Verwitterung]] ist, können sich sandkorngroße Quarzpartikel im [[Gesteinskreislauf]] (exogener Zyklus) stark anreichern, während andere potenziell sandkornbildende Minerale relativ schnell chemisch zerfallen. Deshalb bestehen die meisten Sandsteine überwiegend aus Quarz.

Die wichtigsten Entstehungsräume für Sandsteine sind die küstennahen Flachmeere, die [[Schelf]]e. Der Sand stammt aber meist vom Festland und wird durch Flüsse und Meeresströmungen an seinen endgültigen Ablagerungsort transportiert. In tiefen, küstenfernen Meeresregionen lagern sich hingegen vorwiegend feinkörnige Schlämme ab, aus denen kein Sandstein entstehen kann. Ausnahmen sind die Sandsteine [[Turbidit|turbiditischer Ablagerungen]]. Diese gehen aus sandigem Material der Schelfkante hervor, das den [[Kontinentalhang]] hinabrutscht. Es gibt aber auch zahlreiche Sandsteinvorkommen, die auf dem Festland entstanden sind. Dabei überwiegen die fluvialen, d. h. die von Flüssen abgelagerten, Sandsteine deutlich über die äolischen, also vom Wind abgelagerten.

Das [[Ablagerungsmilieu]] eines Sandsteins lässt sich u. a. anhand der enthaltenen Sedimentstrukturen bestimmen. Dazu gehören jeweils charakteristische Formen der [[Schrägschichtung]] oder aber bestimmte [[Palichnologie|Spurenfossilien]]. Auch Körperfossilien sind wichtige Indikatoren für den Ablagerungsraum. Für die Unterscheidung fluvialer von äolischen Sandsteinen ist die Korngröße und vor allem die Kornsortierung ''(texturelle Reife)'' von Bedeutung: äolische Sandsteine sind immer relativ homogen-feinkörnig. Auch die mineralische Zusammensetzung und die Kornrundung geben Hinweise auf die Entstehung. Ein relativ geringer Quarzanteil (geringe kompositionelle Reife) und geringe Kornrundungsgrade sind typisch für Sandsteine, die in Gebirgsvortiefen oder Vorlandbecken als Teil von [[Flysch]]- bzw. [[Molasse]]serien abgelagert wurden, Grauwacken bzw. Arkosen.

[[Datei:Sandstein1.jpg|mini|Sandstein mit [[Skolithos]] (Grabgängen von Würmern) aus dem [[Kambrium]]]]
Durch den Auflastdruck der jüngeren, überlagernden Ablagerungen sowie durch Ausfällung von Mineralen, die im Meer- oder Grundwasser gelöst sind, oft auch durch die im Sandstein selbst enthaltenen Minerale kommt es zur Verfestigung ([[Diagenese]]) des Sandes. Dieser Prozess läuft unterschiedlich schnell ab und dauert zwischen wenigen Jahrzehnten und mehreren Millionen Jahren.

== Zementation ==
Als [[Zementation (Geologie)|Zementation]] bezeichnet man die natürliche Verfestigung des Sandes durch die Ausfällung von Mineralen in den Hohlräumen zwischen den Sandkörnern ''(Porenraum)''. Der [[Zement (Geologie)|Zement]] kann dabei aus verschiedenen Mineralen bestehen:
* Quarzzementierte Sandsteine (quarzitische Sandsteine, „Zementquarzite“) verdanken ihre Verfestigung u. a. der [[Drucklösung]] und anschließender Wiederausfällung von [[Quarz]] in Form von Anwachssäumen, die die Sandkörner miteinander verbinden. Früher war für einen entsprechenden Sandstein auch der Begriff ''[[Kieselsandstein]]'' gängig. Quarz ist das häufigste Zementmineral bei Sandsteinen.
* Karbonatisch zementierte Sandsteine enthalten als Bindemittel meist [[Calcit]], seltener [[Ankerit]] oder [[Siderit]]. Calcit ist ebenfalls ein sehr häufiges Zementmineral.
* Ferritisch zementierte Sandsteine ''([[Eisensandstein]])'' enthalten als Bindemittel Eisenoxide und -oxidhydrate ([[Hämatit]], [[Goethit]], [[Limonit]]).
* Weitere mögliche Zementminerale sind Feldspäte, Tonminerale ([[Kaolinit]], [[Illit]], [[Chlorite (Stoffgruppe)|Chlorit]]), [[Zeolithgruppe|Zeolith]] oder auch [[Gips]].

Ein hoher Primärgehalt an Tonmineralen oder Glimmern kann die Zementation behindern, da dieser die Porosität verringert und die Durchdringung mit Formationswässern verhindert. Eine noch effektivere Zementationsverhinderung erfolgt durch eine Imprägnation mit [[Erdöl]].

Die meisten Sandsteine weisen zumindest innerhalb einer einzelnen [[Bank (Petrologie)|Bank]] nur ein einziges Zementmineral auf. Verschiedene Lagen in einer Sandsteinabfolge können aber jeweils durch verschiedene Minerale zementiert sein, z. B. bedingt durch Korngrößenunterschiede. So sind grobkörnigere großporigere Sandsteine eher karbonatisch zementiert und feinkörnigere eher quarzitisch. Mehrere Zementgenerationen aus verschiedenen Mineralen innerhalb einer Bank bilden die Ausnahme und finden sich nur in größeren Poren. Die jüngere Zementgeneration wird dabei von der älteren umschlossen.

== Verbreitung ==
Sandstein ist ein auf der Erdoberfläche sehr weit verbreitetes Gestein, kommt auf allen Kontinenten vor und ist aus nahezu allen Zeitaltern der Erdgeschichte überliefert. Er tritt in verschiedenen geologischen Zusammenhängen auf, z. B. im Deckgebirge der schwach subsidenten kontinentalen Tafeln oder in (ehemals) stärker subsidenten epikontinentalen Sedimentbecken. Die meisten dieser Sandsteine entstanden unter Meeresbedeckung. Dazu gehören in Deutschland die Sandsteine des [[Elbsandsteingebirge]]s sowie des [[Zittauer Gebirge]]s. In Mittel- und Süddeutschland weit verbreitet sind die [[Fluviatiles Sediment|fluviatilen]] Sandsteine des [[Buntsandstein]]s. Sandsteine im Untergrund der Norddeutschen Tiefebene und der Nordsee sind wichtige Speichergesteine für Erdöl und Erdgas. Im Alpengebiet treten Sandsteine unter anderem in der [[Molassezone]] und der [[Grauwackenzone]] auf. Generell ist der Anteil an Sandsteinen in den geologisch jungen [[Alpidische Orogenese|alpidischen Faltengebirgen]] aber eher gering, was darauf zurückzuführen ist, dass diese aus breiten tropischen Schelfen mit vorwiegend karbonatischer Sedimentation hervorgegangen sind. Auch in den geologisch sehr alten kontinentalen [[Schild (Geologie)|Schilden]] finden sich nur wenige Sandsteine, da sich diese Regionen in ständiger Hebung befinden und deshalb dort heute fast ausschließlich Gesteine vorkommen, die tief in der Erdkruste entstanden oder einst dorthin versenkt und dadurch stark verändert worden sind.

<gallery perrow="6" caption="Natürliche Aufschlüsse und Erosionsformen von bzw. in Sandsteinabfolgen">
Tyssaer waende, rock labyrinth.jpg|[[Tyssaer Wände]]: Schlucht in den [[Kreide (Geologie)|kreidezeitlichen]] Sandsteinen des [[Elbsandsteingebirge]]s
031 2015 12 29 Wiki Loves Earth 2016.jpg|[[Teufelstisch (Hinterweidenthal)|Teufelstisch]]: Sandsteine des [[Buntsandstein]]s ([[Trias (Geologie)|Trias]]) des [[Pfälzerwald]]es
Jordan Petra8 tango7174.jpg|Schlucht in [[Kambrium|kambrischem]] rotem Sandstein der Umm-Ishrin-Formation in [[Petra (Stadt)|Petra]], [[Jordanien]]
Purnululu2.jpg|[[Bungle Bungle]]: Bienenkorbartig verwitternde [[Devon (Geologie)|devonische]] Sandsteine im australischen [[Purnululu-Nationalpark]]
Tafoni at Twyfelfontein (Namibia).jpg|[[Tafone|Tafoni]] in rotem „[[Karoo-Supergruppe|Karoo]]“-Sandstein ([[Permokarbon]]) bei [[Twyfelfontein]] in [[Namibia]]
USA 10096-7-8 HDR Antelope Canyon Luca Galuzzi 2007.jpg|[[Antelope Canyon]]: enge Schlucht im [[Jura (Geologie)|jurassischen]] [[Navajo Sandstone]] in [[Arizona]]
</gallery>

== Bodenbildung auf Sandstein ==

Auf Grund des Vorherrschens von Quarz entstehen in Mitteleuropa aus Sandstein im Allgemeinen nährstoffarme [[Boden (Bodenkunde)|Böden]], die außerdem zur Versauerung neigen. Je nach Wasserangebot und Entwicklungstiefe des Bodens findet man [[Ranker (Bodenkunde)|Ranker]], [[Braunerde]]n oder [[Podsol]]e. Meist werden diese Böden forstwirtschaftlich genutzt (zum Beispiel im [[Thüringer Holzland]]).

Ausnahmen bilden hingegen Sandsteine mit einem hohen Karbonat- oder Tonanteil sowie Sandsteinabfolgen, in die kalkige oder tonige Schichten eingelagert sind. Die Böden auf diesen Gesteinen sind dann meist nährstoffreicher und können auch landwirtschaftlich genutzt werden. Ein Beispiel sind Sandsteine des [[Keuper]]s (Obere Trias) in Süddeutschland.

== Anwendungsbezogene Eigenschaften ==
=== Sandstein in der Architektur ===
[[Datei:Sandsteinbrueche-Ostermundigen-1.jpg|mini|Steinbruch in charakteristisch grünlichem [[Berner Sandstein]] in [[Ostermundigen]]]]
Sandstein ist ein verbreitetes [[Baumaterial]] und wurde oft zum [[Pflaster (Belag)|Pflastern]], für [[Skulptur]]en und vor allem für [[Fassade]]n verwendet. Das Stadtbild prägende Sandsteinbauten findet man beispielsweise in [[Bern]], [[Breslau]], [[Dresden]], [[Düsseldorf]], [[Hamburg]], [[Nürnberg]] oder in [[Prag]]. Auch das [[Freiburger Münster]] ist, wie viele andere Sakralbauten, größtenteils aus Sandstein erbaut. In Dresden und weiteren Elbstädten verwendete man für [[Verzierung|dekorative]] Fassadenbereiche und Skulpturen einen „weichen“ Sandstein, den [[Cottaer Sandstein]], und für tragende bzw. anders belastbare Architekturteile (beispielsweise in der Sockelzone) einen quarzitisch gebundenen Sandstein, den [[Postaer Sandstein]].

Die Farbe von Sandstein kann, genauso wie die von [[Sand]], variieren, übliche Farben sind grau (ohne Beimengungen – wie zum Beispiel [[Ruhrsandstein]] aus [[Hohensyburg]]), gelb (durch enthaltenes [[Limonit]] – [[Ibbenbürener Sandstein]]), braun, rot (durch [[Hämatit]] – wie bei rotem [[Wesersandstein]]) und weiß (wie bei grau, nur ist die [[Albedo|Oberflächenreflexion]] eine andere – Beispiel [[Rackwitzer Sandstein]]). Grün ist unter anderem der früher südlich des westfälischen [[Soest]] abgebaute ''[[Werler Grünsandstein|Grünsandstein]]''; der heute bei [[Anröchter Stein|Anröchte]] abgebaute [[glaukonit]]haltige Kalkstein fällt hingegen etwas dunkler aus als der seit dem [[Mittelalter]] verwendete Grünsandstein.

[[Datei:Weathered sandstone DSC01497.jpg|mini|Verwitterungsspuren an einem Portalpfeiler aus Sandstein in der [[Friedrichstraße (Bayreuth)|Bayreuther Friedrichstraße]], die die [[Textur (Geologie)|Texturen]] hervortreten lassen]]
Grundsätzlich lassen sich [[Bergfrisch|bruchfrische]] Sandsteine handwerklich leichter als länger gelagerte bearbeiten. Gemeinsam ist allen Sandsteinen die fehlende [[Tausalz]]beständigkeit. Die [[Frostschutz|Frostfestigkeit]] ist je nach Sorte unterschiedlich. Bedingt durch die Polarität der [[Sedimentation|Ablagerungsrichtung]] lassen sich „im Lager“ (parallel zur [[Schichtung]]) und „gegen das Lager“ (orthogonal zur Schichtung) geschnittene Sandsteine unterscheiden. Die dabei entstehenden [[Textur (Geologie)|Texturen]] an den Sichtflächen können sehr unterschiedlich ausfallen.

<gallery caption="Verwendungsbeispiele bedeutsamer Sandsteinsorten" widths="150">
Nürnberger Burg 2015 - Sinnwellturm, Walburgiskapelle, Kaiserstallung (Jugendherberge).jpg|Die [[Nürnberger Burg]] (Detailaufnahme) aus [[Worzeldorfer Sandstein]]
BaumwollboerseBremen-1.jpg|Baumwollbörse in Bremen aus [[Weißer Mainsandstein|Weißem Mainsandstein]]
Kaliningrad 05-2017 img03 Stock Exchange.jpg|[[Neue Börse (Kaliningrad)]] aus [[Obernkirchner Sandstein]]
Leibniz Universität Hannover main building.JPG|[[Welfenschloss|Welfenschloss (Hannover)]] aus [[Velpker Sandstein]]
Dresden-Zwinger-Courtyard.11.JPG|Die Sempergalerie im [[Zwinger (Dresden)|Dresdner Zwinger]] aus Sorten des [[Elbsandstein]]s
View from Humboldtbox - Berlin Cathedral.jpg|Der [[Berliner Dom]] mit schlesischem Sandstein der Sorten [[Łężyce (Szczytna)|Friedersdorf]] und [[Wünschelburger Sandstein]]
Bern 104.jpg|Das [[Bundeshaus (Bern)|Bundeshaus]] in [[Bern]] mit einer größtenteils aus [[Berner Sandstein]] geschaffenen Fassade
Metz - Gare - 5.jpg|Fassadenverkleidung am [[Bahnhof Metz]] aus gelbem Vogesensandstein
Facade of strasbourg cathedral.jpg|Rötlicher Vogesensandstein am [[Straßburger Münster]]
</gallery>

=== Sandsteinbauwerke als Biotope ===
[[Trockenmauer]]n, errichtet aus Sandstein-[[Lesestein (Geomorphologie)|Lesesteinen]] oder aus Sandstein, der einem [[Steinbruch]] der näheren Umgebung entstammt, sind heute bedeutende [[Biotop]]e für zahlreiche [[Sukkulenz|sukkulente]] [[Pflanzen]] und wichtige Rückzugsräume für [[Insekten]]. In dem unverfugten Mauerwerk finden nicht nur [[Spinnentiere|Spinnen]] und [[Käfer]] Unterschlupf, sondern auch größere Tiere wie [[Eidechsen]] und [[Blindschleiche]]n. Insbesondere in [[Weinbaugebiet]]en prägen Trockenmauern aus Sandstein das [[Landschaftsbild]] der [[Fluss]]läufe [[Süddeutschland]]s sowie der [[Einzugsgebiet]]e von [[Rhein]] und [[Main]].

=== Sandstein als Lagerstätte für Eisenerz ===
Rote Sandsteine erhalten ihre Färbung durch ihren [[Eisen]]gehalt. Das Eindringen hydrothermaler Fluide und Konzentrationsprozesse führen zur Anreicherung des Eisens in Klüften oder Knollen.[[File:Eisenerzknolle.jpg|thumb|Eisenerzknolle als Formation im Sandstein]]
Spätestens ab der frühen [[Neuzeit]] wurden solche Erze ausgebeutet und meist auch in nahegelegenen [[Eisenhütte]]n weiterverarbeitet. In [[Nothweiler]] in der [[Pfalz (Region)|Pfalz]] gibt es ein Schaubergwerk, den [[St.-Anna-Stollen]], wo Besucher sich über die Materie informieren können.

=== Naturwerksteinsorten ===
{{Hauptartikel|Liste von Sandsteinsorten}}

== Siehe auch ==
* [[Liste von Sandsteinsorten]]
* [[Liste der Gesteine]]

== Literatur ==
* [[Wolf von Engelhardt]], [[Hans Füchtbauer]], [[German Müller]]: ''Sediment-Petrologie.'' Band 2: Hans Füchtbauer (Hrsg.): ''Sedimente und Sedimentgesteine.'' 4., gänzlich neubearbeitete Auflage. Schweizerbart, Stuttgart 1988, ISBN 3-510-65138-3.
* [[Reinhard Feldrapp]]: ''Faszination Sandstein. Die Sandstein-Triennale das Kronacher Kunstvereines''. Angles, Kronach 2003, ISBN 3-922162-55-X.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commons|Sandstone|Sandstein}}
* {{DNB-Portal|4127360-6}}
* [[Mineralienatlas:Sandstein]]
* [http://www.geodienst.de/sandstein.htm Sandsteinvorkommen in Deutschland]
* [http://www.sandsteinmuseum.de/ Baumberger Sandsteinmuseum]
* [http://www.landratsamt-roth.de/Resourceimage.aspx?raid=2815 Sandschätze im Nürnberger Reichswald]
* [http://www.geodienst.de/petrographiedessandsteins.htm Petrographie des Sandsteins]

{{Navigationsleiste Gestein des Jahres in Deutschland}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4127360-6|LCCN=sh85117245|NDL=00569937}}

[[Kategorie:Sandstein| ]]

Sandstein - Versionsgeschichte

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