Geologie. in der Kiesgrube Rubigen

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1 Geologie in der Kiesgrube Rubigen Wissenswertes aus: Geologielehrpfad Kiesgrube Rubigen von Lea Odermatt, Eva Mätzler, Christian Schlüchter, Oktober 2003; Geologisches Institut Bern Firma Kästli AG

2 Übersicht Wie kamen diese Steine in die Kiesgrube? Lernziele Du weißt warum es hier Kies gibt und wie er hierhin kam. Du kannst Flussablagerungen von Gletscherablagerungen unterscheiden. Du erkennst die wichtigsten Merkmale von Gletscher- und Flussablagerungen. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 2

3 Wie kamen diese Steine in die Kiesgrube? Vor langer Zeit ( Jahren) war das Klima kühler als heute. Die Gletscher stiessen zum bisher letzten Mal in die Täler vor, hinunter bis ins Mittelland. Die Landschaft sah anders aus als heute. So ähnlich hat der Fluss ausgesehen, der durch das Aaretal geflossen ist. Der Fluss Zu dieser Zeit gab es hier im Aaretal vor dem Gletscher einen grossen Fluss. Er suchte immer wieder neue Fliesswege und trat oft über die Ufer. Niemand dämmte den Fluss ein. So hatte der Fluss ein sehr breites Flussbett, in dem er Gerölle ablagerte. Gerölle sind Gesteinsbruchstücke, die vom Fluss vor allem bei Hochwasser, nach Regen oder bei der Schneeschmelze im Frühling mitgeschwemmt werden. Von einem ehemaligen Fluss abgelagerte Gerölle werden heute als Kies abgebaut. Durch den Transport im Fluss über einen weiten Weg werden die Gesteinsbruchstücke immer wieder aneinander geschlagen und gerieben bis Ecken und Kanten verschwunden sind. Je nach Wassermenge hat der Fluss eine bestimmte Kraft und kann eine bestimmte Grösse an Gesteinsbruchstücken mittransportieren. Nimmt diese Kraft ab, bleiben zu erst die grösseren und nach einer gewissen Distanz auch die kleineren Gesteine liegen. Diesen Vorgang des Liegenbleibens nennt man Ablagerung. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 3

4 Wie kamen diese Steine in die Kiesgrube? Die Flussablagerungen heute Die Gerölle des eiszeitlichen Flusses kann man heute in der Kiesgrube sehen. Es ist der wertvolle Schotter, der heute abgebaut wird. Es handelt sich dabei vor allem um Sand und runde und ovale Steine, welche alle eine ähnliche Grösse haben. Zerdrücktes Geröll aus den Flussablagerungen (Rubigen) Die Landschaft zur Eiszeit Vor ca. 25`000 Jahren stiessen die Gletscher weiter durch die Täler ins Mittelland vor. Die riesigen Eismassen aus dem Berner Oberland bedeckten das grosse Flussbett hier bei der Kiesgrube Rubigen mit mehr als zweihundert Meter dickem Eis. Das Eis war so schwer, dass durch seine Last einige Gerölle in den Ablagerungen zerdrückt oder ineinander gepresst wurden. Geschiebe aus der Grundmoräne mit angerundeter Form und Schleifspuren (Gletscherschliff). Der Gletscher Ein Gletscher ist nicht unbeweglich, sondern fliesst ganz langsam wie eine zähe Masse. Mit seinem grossen Gewicht und seinen Fliessbewegungen kann der Gletscher die Landschaft gestalten. Er schleift und zermalmt den Felsuntergrund. Wie bei einem unendlich langen Schleifband entsteht Mehl aus feinem Sand und Staub. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 4

5 Wie kamen diese Steine in die Kiesgrube? Grundmoräne: geschliffene und gekritzte Gesteinsbruchstücke sind eingebettet in feinem Gesteinsmehl. Gesteinsbruchstücke, die auf den Gletscher fallen oder vom Untergrund losbrechen, werden im Eis eingefroren und über viele Kilometer transportiert, egal ob es kleine Steine oder mehrere Meter grosse Blöcke sind. Durch die Fliessbewegungen des Eises werden die Gesteinsbruchstücke zerkleinert, zermalmt, geschliffen oder von anderen eingefrorenen Steinen gekritzt. Die Gletscherablagerungen in der Kiesgrube Der Gletscher hat das an seinem Grund abgelagerte Gesteinsmehl mit Gesteinsbruchstücken vermischt. Diese Schicht wird Grundmoräne genannt und ist heute in der Kiesgrube über den Ablagerungen des Flusses zu sehen. Weil die Grundmoräne unter dem Eis entstanden ist, ist sie stark zusammengepresst. In der Grundmoräne stecken viele geschliffene und gekritzte Gesteinsbruchstücke. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 5

6 Wie kamen diese Steine in die Kiesgrube? Betrachtung einer Kieswand Im unteren Teil der Wand sind gletscherferne, feinkörnige Schmelzwasser-ablagerungen (Schotter) des vorrückenden Gletschers zu erkennen. Direkt darüber sind grobkörnige, gletschernahe Ablagerungen zu sehen. Auf diesen Schottern liegt direkt die massige Grundmoräne (bräunlich) des Gletschers. Die Bildhöhe beträgt ca. 15 Meter. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 6

7 Übersicht Findlinge und ihre Reise Lernziele Du weißt, was Findlinge sind. Du weißt, wie und woher sie kamen. Du versuchst dir vorzustellen, wie die Landschaft zur Eiszeit ausgesehen hat. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 7

8 Findlinge und ihre Reise Findlinge Findlinge sind meist mehrere Meter grosse Blöcke, die auf den Gletscher gefallen sind oder von ihm am Untergrund losgerissen wurden. Sie wurden dann im Eis eingefroren, abgeschliffen und über viele Kilometer mitgenommen. Vor 15'000 Jahren wurde es wieder wärmer. Die Gletscher schmolzen ab und die Findlinge blieben liegen. Wir finden sie heute auch in der Kiesgrube. Ein Gletscher bildet Täler, schleift Gestein, häuft Moränen an seiner Seite auf und transportiert Steine über viele Kilometer (Findelengletscher/VS). Geologie in der Kiesgrube Rubigen 8

9 Findlinge und ihre Reise Verschiedene Findlinge aus verschiedenen Regionen Da unsere Berge aus verschiedenen Gesteinsarten und unterschiedlichen Entstehungsgeschichten bestehen, sind auch die Findlinge entsprechend verschiedenen. Durch Vergleichen des Gesteins des Findlings mit dem der Berge, können wir herausfinden, welcher Findling aus welcher Region kommt. Was die Findlinge uns erzählen Wir können etwas über die Reise der Findlinge im Gletscher erfahren: woher, auf welchem Weg und wie weit sie gekommen sind. Alle diese Informationen sind wichtig, um die Geschichte der letzten Eiszeit kennen zu lernen. Wir erfahren, wie damals die Eisströme aus dem Gebirge vorgestossen sind und wie sie die heutige Landschaft mit Tälern und Hügeln formten. Auf dem Panoramabild siehst du die Aussicht von der Kiesgrube gegen die Berge und Bilder der Findlinge. Die Linien zeigen an, wo der Ursprung der Findlinge sein könnte. Das Sigriswiler Rothorn (Sandstein) und der Eiger (Kalkstein) sind auf der Panoramatafel bezeichnet. Innertkirchen (Gneis) und Grimsel (Granit) sind auf der Tafel nicht direkt sichtbar. Für die Lagebezeichnung werden daher jene Gipel gesucht, die in der direkten Linie zwischen Kiesgrube und Zielort liegen (Innertkirchen: hinter Brienzer Rothorn / Grimsel: hinter Wetterhorn). Geologie in der Kiesgrube Rubigen 9

10 Findlinge und ihre Reise Gesteinsart Gesteinsart Gesteinsart Gesteinsart Gneis Granit Kalkstein Sandstein Herkunftsgebiet: Herkunftsgebiet Herkunftsgebiet Herkunftsgebiet Innertkirchen (hinter Grimsel (hinter Eiger Sigriswiler Rothorn Brienzer Rothorn) Wetterhorn) Geologie in der Kiesgrube Rubigen 10

11 Übersicht Warum gibt es verschiedene Gesteinsarten? Lernziele Du kannst erkennen, dass es verschiedene Gesteinsarten gibt. Du kennst ihre wichtigsten Unterscheidungsmerkmale. Du kannst einige Gesteine bestimmen. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 11

12 Warum gibt es verschiedene Gesteinsarten? Wenn man Steine genauer anschaut, erkennt man schnell, dass es verschiedene Gesteinsarten gibt. Sie unterscheiden sich in Form, Farbe, Struktur, Oberfläche, Gewicht, Härte und Zusammensetzung. Dass die Steine so unterschiedlich sind, hat vor allem mit ihrer unterschiedlichen mineralogischen Zusammensetzung zu tun. Dabei spielen auch Entstehungsgeschichte und ort eine wichtige Rolle. Hier sind einige der wichtigsten Gesteine aufgelistet und ihre Entstehung erklärt. Mit genauer Betrachtung und ein paar Hilfsmitteln kannst du die Gesteine erkennen und von anderen unterscheiden. Kalkstein: Wenn du in einer Pfanne Wasser so lange kochst bis es verdampft ist, bleibt am Boden der Pfanne wenig weisses Pulver zurück. Das ist Calciumkarbonat, das im Wasser gelöst war. Auch im Meerwasser gibt es Calciumcarbonat, das zusammen mit Resten von Muscheln und anderen toten Lebewesen auf den Meeresboden absinkt und dort Schlamm bildet. Dieser Schlamm wird dann von immer mehr Schlamm zugedeckt, bis das Gewicht, das auf ihm lagert so gross ist, dass der Schlamm zu Kalkstein wird Wie erkennt man Kalkstein? Kalkstein kann verschiedene Farben haben: weiss, gelb, grünlich bis schwarz, jedoch meistens grau. Manchmal kann man im Kalkstein Versteinerungen wie z.b. Muscheln entdecken. Wenn man Kalkstein mit Salzsäure betupft, schäumt die Säure auf. Der Kalkstein ist relativ weich und kann Stahl nicht ritzen. Eine Ausnahme bildet der Kieselkalk, welcher hart ist und Stahl ritzt. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 12

13 Warum gibt es verschiedene Gesteinsarten? Sandstein Wir kennen Sand von den Stränden am Meer oder von den Ufern der Flüsse. Der Sand der Sandsteine in der Kiesgrube lag auch einmal an einem Meeresstrand. Er wurde durch neuen Sand oder Schlamm zugedeckt, während vielen Millionen Jahren zusammengedrückt und dabei verfestigt. Wie erkennt man Sandsteine? Mit der Lupe sind einzelne Sandkörner zu erkennen. Einige Sandkörner sind so hart, dass sie Stahl ritzen. Manchmal erkennt man im Sandstein Versteinerungen von Muscheln. Gneis Bei der Alpenfaltung wurden die bestehenden Gesteine zum Teil tief nach unten in die Erdkruste gebracht. Sie waren dabei einem grossen Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt. Dabei wurden die Gesteine verfaltet und ihre Zusammensetzung änderte sich wegen teilweisem Aufschmelzen. Es entstehen neue Gesteine. Wie erkennt man einen Gneis: Die Gneise sind oft gebändert, haben helle und dunkle Streifen oder Lagen. Manchmal sind sie verfaltet. Sie können die verschiedensten Farben und mineralischen Zusammensetzungen haben. Wie der Granit bestehen sie oft aus Feldspäten, Quarz und Glimmer. Die verschiedenen Mineralien sind aber nicht regelmässig verteilt, sondern in Bändern oder Lagen angereichert. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 13

14 Warum gibt es verschiedene Gesteinsarten? Granit Im Erdinnern ist die Temperatur so hoch, dass Gesteine schmelzen können. Die geschmolzene Gesteinsmasse heisst Magma. Das Magma kann in der Erdkruste langsam abkühlen und wieder zu Stein werden. Es entsteht Granit. Wie erkennt man Granit? Granit besteht aus verschiedenen Körnern (Mineralien): Feldspat, Quarz und Glimmer. Die Feldspäte sind oft eckig, weiss, hellgrün oder rosa. er Quarz ist durchsichtig und so hart, dass er Stahl ritzt. Die Glimmer sind dünne, meist dunkelbraune, glänzende sechseckige Plättchen. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 14

15 Übersicht Warum baut man Sand und Kies ab? Lernziele Du weißt, was Rohstoffe sind. Du weißt, wofür man Sand und Kies brauchen kann. Du kennst einige Beispiele zur Verwendung von Sand und Kies in deiner Umgebung. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 15

16 Warum baut man Sand und Kies ab? Der Kies wird mit Baggern und Kranbaggern abgebaut. Rohstoffe Rohstoffe sind Materialien, die wir aus der Natur gewinnen und in unserem Alltag brauchen. So sind zum Beispiel Erdöl, Erdgas, Kohle, Eisen, Salz, Edelsteine oder Gold Rohstoffe. Weltweit ist aber Kies der meist abgebaute Rohstoff und in der Schweiz der einzige, der in grossen Mengen gewonnen wird. An vielen Orten in der Schweiz wird Kies in Gruben wie hier in Rubigen abgebaut. Kiesabbau Bagger entnehmen Sand und Kies an der Grubenwand und laden das Gemisch auf Lastwagen oder Förderbänder zur Weiterverarbeitung. Das abgebaute Material wird gewaschen und nach der Grösse sortiert. Zu grosse Steine werden gebrochen. Förderbänder, die das Kies transportieren und in Sortierungsanlagen bringen. Geologie in der Kiesgrube Rubigen 16

17 Warum baut man Sand und Kies ab? Verwendung von Kies und Sand Kies und Sand wird als Fundationsschicht im Bahn-, Strassen- und Gartenbau verwendet. Nach der Fertigstellung dieser Projekte ist dieses Material jedoch nicht mehr sichtbar, da es mit einer zweiten Schicht überdeckt wird. (Schotter bei der Bahn, Asphalt bei Strassen, Beton- oder Natursteine im Gartenbau) Die Umgebung von Gebäuden wird ebenfalls teilweise mit Kies und Sand gestaltet. Zum grössten Teil werden Kies und Sand zur Herstellung von Beton verwendet. Beton ist ein Gemisch aus Kies, Sand, Zement und Wasser und wird für verschiedene Bauten eingesetzt: Wohnhäuser, Industriebauten, Brücken, Staumauern, Strassen, Kanalisationen und vieles mehr. Sand wird auch zur Herstellung von Klebstoffen, Reinigungsmitteln, Spachtelmassen und Farben verwendet. So werden Sand und Kies zu einem wichtigen Material in unserem Alltag. Ein Riese aus Beton: Felsenau-Viadukt Bern Geologie in der Kiesgrube Rubigen 17