Orthogonales Kluftsystem

Orthogonales Kluftsystem im Kösseine-Granit

In einem orthogonalen Kluftsystem, auch als fundamentales Kluftsystem oder rechtwinkliges Kluftsystem bezeichnet,[1] stehen alle in einem Gestein ausgebildeten Kluftscharen senkrecht zueinander. Zusammen begrenzen die drei Kluftscharen einen charakteristischen würfel- oder quaderförmigen Gesteinskörper.[2]

Entstehung und Verbreitung

Zunächst reißt bei einer tektonischen Beanspruchung eines Gesteins eine Kluftschar parallel zur größten Hauptspannung auf. Die Kluftscharen in einem rechtwinkligen System sind geomechanisch betrachtet Spalt- oder Dehnungsbrüche im Gestein.

Manchmal zeichnen sie parallel der Erdoberfläche verlaufende Abkühlungsflächen (Granit), Schiefer- oder Schichtflächen (Sedimentgesteine) nach. In Abhängigkeit von den geotektonischen Spannungsverhältnissen unterscheiden sich die einzelnen Kluftscharen in ihrer Kluftweite und der Beschaffenheit der Kluftflächen voneinander.

Orthogonale Kluftsysteme sind besonders in einer Vielzahl von Gesteinen, wie Sandsteinen, Kieselschiefer, Kalksteinen und Steinkohlen zu finden. Besonders häufig sind die rechtwinkligen Kluftsysteme im Granit ausgebildet. Ausgehend von den Klüften sind viele an der Oberfläche anstehenden Granite verwittert und bilden charakteristische Felsformationen in Form von Wollsäcken, Matratzen oder Hefeklößen (Wollsackverwitterung).

Einzelnachweise

  1. ↑ Claus-Dieter Reuther: Grundlagen der Tektonik – Kräften und Spannungen der Erde auf der Spur. Springer Spektrum, Berlin Heidelberg 2012, ISBN 978-3-8274-2065-7, S. 24
  2. ↑ Günther Möbus: Tektonik. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1989, ISBN 3-342-00403-7, S. 270

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Stinkkalk Marsberg.JPG
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Werrakalk (Stinkkalk) unterhalb des Bielsteins
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Sonnenaufgang bei Ebbe am Eaglehawk Neck, Tasman-Halbinsel, Tasmanien, Australien. Das Gestein zeigt eine natürliche Parkettierung (Tesselation), die auf ein rechtwinkliges Klüftungsmuster im Gestein zurückgeht. Auf dem Foto äußert sie sich in Gestalt sogenannter „Beckenstrukturen“, bei der das Gestein in der unmittelbaren Umgebung der Klüfte erosionsresistenter ist, als das Gestein in größerer Entfernung zu den Klüften. Dies ist wiederum das Ergebnis einer Gesteinsumwandlung entlang der Klüfte durch hydrothermale (oder ähnliche) Lösungen, zu einer Zeit als das Gestein sich noch tief unterhalb der Erdoberfläche befand, vor Millionen von Jahren. Falls keine Umwandlungen stattgefunden haben oder Umwandlungen, die zu einer herabsetzung der Erosionsresistenz führten, erodiert das Gestein entlang der Klüfte schneller als das Gestein in größerer Entfernung zu den Klüften und es bilden sich „Brotlaibstrukturen“ (im Deutschen auch als Wollsackverwitterung bezeichnet).
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Orthogonales Kluftsystem im Kösseine-Granit
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Rectangular joints in siltstone and black shale within the Utica Shale (Ordovician) near Fort Plain, New York.
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Granitfelsblock im Oberpfälzer Wald mit typischer Wollsack-Verwitterung.
Wollsackverwitterung an den Externsteinen.jpg
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Wollsackverwitterung an den Externsteinen (Sandstein)