Tonstein

Tonstein
Geogenese
Gesteinsgruppe	Sedimentgesteine
Mineralbestand
Hauptgemengteile	Tonmineralien
Nebengemengteile	Quarz, Feldspäte und Glimmer, Reste von kalkigen Organismen und organischer Substanz
Physikalische Eigenschaften
Dichte [g/cm³]	2,70-2,85
Farbe	Kann je nach Beimengung unterschiedlich ausfallen: Limonit - gelb bis braun, Hämatit - rötlich, kohlige Substanzen, Bitumen und Sulfide - grau, bläulich bis schwarz
Gefüge
Struktur
Korngröße	< 0,002 mm
Textur
Art der Raumerfüllung im Gestein (Porosität)	dicht

Tonsteine bestehen vor allem aus mit dem bloßen Auge nicht mehr sichtbaren Tonmineralen und Quarzkörnern. Tonminerale sind Verwitterungsneubildungen (z.B. aus Feldspäten) und werden durch ihre mikroskopische Korngröße (< 2 µm) zu den Peliten (von griech. pelos = Schlamm) gezählt. Tonsteine sind sehr feinkörnige, weiche Gesteine, die oft eine Lamination (sehr feine Schichtung) aufzeigen. Die meist dunkle, braune, gelbliche oder rötliche Farbe von Tonstein kommt durch oft enthaltene organische Bestandteile und Eisenverbindungen.

Gefüge, Struktur und Textur

Bestehen hauptsächlich aus Komponenten der Tonfraktion mit einer Korngröße unter 0,002 mm (Einteilung der klastischen Sedimente) und sind dicht gepackt. Zu einem geringeren Anteil ist ebenfalls in der Regel Silt enthalten (>0,002 mm). Eine laminierte Struktur der Tonschichten kommt oft vor. Bei stärkerer Verfestigung (Schieferton) ist das Gestein an diesen Schichtungsflächen spaltbar.

Entstehung

Pelitische Sedimente können sich durch ihr geringes Gewicht erst bei sehr geringen Strömungsstärken ablagern. Deshalb lagern sich Ton und Silt hauptsächlich in Stillwassergebieten, wie Fluss- oder See-Auen, Wattgebieten oder tiefen Meeresbereichen mit wenig Strömungstätigkeit ab. In den feinen Sedimentablagerungen (Schlamm) lagern sich oft organische Substanzen und Fossilien ein.

Auf abgelagertem Schlamm und Schlick wirken durch Überlagerung mit weiteren Sedimentschichten immer höheren Druck und Temperaturen. Es kommt zur Diagenese (Verlinkung). Durch Entwässerung entsteht plastischer Ton. Bei zunehmendem Druck werden die Komponenten durch beispielsweise karbonatisches Bindemittel immer mehr verfestigt. Bei noch höherer Druckeinwirkung bilden die plattigen Tonminerale durch Einregelung ein paralleles Gefüge. Das Gestein wird nun als Schieferton bezeichnet.

Erscheinungsformen

Tonstein: Besteht überwiegend aus Ton (geringer Siltanteil), enthält unter 25% Carbonat

Silt/Löß: Bei erhöhten Siltanteil wird nicht mehr von Tonstein sondern von Silt oder Löß gesprochen.

Tonmergel: Mehr als 25% Carbonatanteil

Ölschiefer: Stark verfestigte Schiefertone, mit einem hohen Anteil an diegenetische veränderter organischer Substanzen

Klassifikation

Der Siltanteil im Tongestein ist für die Klassifikation des Gesteins wichtig. Dieser kann einfach durch die Knirschprobe überprüft werden. Bei erhöhtem Siltanteil wird nichtmehr von Tonstein sondern von Silt oder Löß gesprochen.

Bei ausgeprägter lagiger Ablagerung und dadurch engständiger Schichtung wird der Tonstein als Schieferton bezeichnet.

(Achtung! Pass auf dass du Schieferton und Tonschiefer (Metamorphit) nicht verwechselst).

Fundorte

Tonstein ist weit verbreitet und findet sich überall dort, wo Schlamm und plastischer Ton weiter austrocknen. Er kommt daher in Schwemmlandschaften, Seebecken und Flusstälern vor, also ehemalige limnische oder marine Ablagerungsgebiete

Verwendung

Nur wenige, besonders feste Sorten können als Baustein angewendet werden.

Besonderheiten

Septarien – bei Kalkhaltigem Tonstein bilden sich radiale Schrumpfungsrisse, kopfgroße Konkreionen. Teilweise Kristallisieren in diesen Rissen neue Minerale.

Um Tonstein als Baustoff zu verwenden wird dieser gebrannt. Dadurch schrumpft das Gestein noch mehr zusammen und ist wird stark verfestigt. Gebrannter Ton wird oft zu Ziegeln verarbeitet.

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Referenzen

Maresch, W., Schertl, H.-P., Medenbach, O. Gesteine. Systematik, Bestimmung, Entstehung. 3. Aufl. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung. Stuttgart, 2016.
Rothe, P. Gesteine. Entstehung – Zerstörung – Umbildung. 3. Aufl. Wissenschaftliche Buchgesellschaft. Darmstadt, 2010.
Schumann, W. Der große BLV Steine- und Mineralienführer. Das Standardwerk. 9. Aufl. BLV Bucherverlag GmbH&Co. KG. München, 2013.
Schumann, W. Mineralien & Gesteine. 15. Aufl. BLV Bucherverlag GmbH&Co. KG. München, 2012.
F. Press & R. Siever, Allgemeine Geologie, Spektrum Akademischer Verlag, Springer, 2008.
Roland Vinx, Gesteinsbestimmung im Gelände, Springer Sprektrum, 2015.

Autor:innen

Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:

Smilla Kohl, Friederike Knauss

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