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rische Minerale wie Zirkon. Interessanterweise ist es bei der Ver-
witterung magmatischer Gesteine oftmals so, dass ausgerechnet
die früh in einem unfraktionierten Magma kristallisierten Mine-
rale schneller verwittern als die spät beziehungsweise in einem
fraktionierten Magma kristallisierenden. So verwittert beispiels-
weise Olivin extrem schnell, während Quarz sehr resistent ist.
Dies hat in der Natur einige Konsequenzen für die bei der
Verwitterung entstehenden Böden. Zum einen werden be-
stimmte Elemente mit der Verwitterungslösung aus dem Ge-
stein entfernt oder stehen für Mineralneubildungen zur Verfü-
gung, zum anderen reichern sich mit der Zeit die beständigen
Minerale an.
Die Verwitterung eines einzelnen Minerals beginnt meist
an Schwächezonen wie etwa der internen Spaltbarkeit oder, im
Falle des Beispiels Feldspat, an Entmischungslamellen. Mit fort-
schreitender Verwitterung werden entlang der Schwächezonen
kleine Kanäle aus dem Kristall herausgearbeitet, durch welche
die Verwitterungslösung tiefer in das Mineral eindringen kann.
Schließlich bleiben nur die relativ gesehen verwitterungsbe-
ständigen Partien unseres Minerals erhalten. Je weiter also die
Verwitterung in das Mineral eindringt, desto größer wird dessen
Oberfläche, und gleichzeitig wird es gegenüber mechanischer
Beanspruchung empfindlicher. Dabei wird auch der Porenraum
unablässig erweitert: Einmal durch die physikalische Verwitte-
rung, wenn das Wasser in engeren Klüften und Poren gefriert (in
kälteren Klimaten) oder wenn sich dort (in wärmeren Klimaten)
neue, wasserhaltige Minerale bilden. Der dabei entstehende
Druck erweitert die Klüfte und Poren und erleichtert nach-
folgendem Wasser, sein lösendes Werk in den Tiefen des Gesteins
zu bewirken. Durch diese Porennetzwerke verschafft sich das
frische, mit Sauerstoff, Kohlensäure und organischen Säuren
beladene Wasser einen immer besseren Zutritt in das Gestein
und kann in immer neuen und tieferen Bereichen sein zersetzen-
des Werk vollführen. Gleichzeitig werden die gelösten Stoffe
leicht abgeführt. In den Poren entstehen neu gebildete Minerale
wie beispielsweise Kaolinit oder Gibbsit, denn irgendwo müssen
die weniger oder gar nicht mobilen Elemente ja untergebracht
werden.
Schließlich wird das ursprüngliche feste Gestein in etwas ver-
wandelt, das als Saprolith (»fauliges Gestein«) bezeichnet wird,
ein weitgehend verwittertes Gestein, welches zwar noch vielfach
das Aussehen und die Textur des Ausgangsgesteins und sogar
noch dieselben Klüfte und Risse zeigt, das sich aber mit einer
Hand zerbröseln lässt. Die interne Oberfläche ist wesentlich
größer als die des ursprünglichen Gesteins. Die ursprünglichen
Minerale wie Glimmer (Biotit), Feldspat oder auch Amphibole
sind bereits weitgehend verwittert und durch neu gebildete Ton-
minerale und Hydroxide (wie Kaolinit, Smektit und Gibbsit) er-
setzt. Das zeigt sich meist im feuchten Zustand, in dem dieses
Gestein plastisch verformbar ist.
Bei der Vergrößerung des Porenraumes spielen auch Lebe-
wesen eine wesentliche Rolle. Da der Zugang zu Wasser und
Nährstoffen für die Pflanzen essenziell ist und die Nährstoffe im
Wasser gelöst sind, welches sich in den Klüften des Saproliths
befindet, müssen die Wurzeln der Pflanzen oft sehr tief hinab
reichen. Das kann in Extremfällen bis zu 20 m Tiefe bedeuten.
Symbiotische Pilze unterstützen die Pflanzenwurzeln bei dieser
Abb. 5.41 Monazitsand (Konzentrat) von verschiedenen marinen
und fluviatilen Seifen. © F. Neukirchen / Mineralogische Samm-
lungen der TU Berlin.
nach der geologischen Geschichte des betreffenden Gesteins
durch tektonische, hydrothermale oder andere Ereignisse her-
vorgerufen werden. An diesen Klüften kann Wasser in den
Gesteinskörper eindringen. Auf den Oberflächen der einzelnen
Gesteinsblöcke werden dabei Mineralkörner gelöst und zum Teil
durch sekundäre Minerale ersetzt. Dabei werden Ionen ihrer
Löslichkeit entsprechend vom Wasser abgeführt. Außerdem
wird Fe 2+ zu Fe 3+ oxidiert. Chemische Verwitterung funktioniert
vor allem deshalb so gut, weil das Bodenwasser leicht sauer ist.
Zum einen enthält es gelöstes CO 2 (Kohlensäure), zum anderen
auch organische Säuren, die in der Humusschicht des Bodens vor
allem durch Bakterien und das Zersetzen abgestorbener Pflanzen
entstehen. Besonders effektiv ist chemische Verwitterung in den
Tropen: Das schnelle Pflanzenwachstum und das warme Klima
beschleunigen die Bildung organischer Säuren, gleichzeitig ist
viel Wasser vorhanden. Der Beitrag organischer Säuren macht
auch klar, warum chemische Verwitterung unter einem Boden
deutlich schneller ist als an einem Felsen.
Die verschiedenen Minerale eines Gesteins sind unterschied-
lich anfällig gegenüber Verwitterung. Kalzit wird sehr leicht
gelöst und als Ca 2+ und HCO 3 - abgeführt. Etwas haltbarer sind
Feldspäte, wobei die Geschwindigkeit der Verwitterung von ihrer
Zusammensetzung abhängt. Ca-Plagioklas (Anorthit) verwittert
am schnellsten, etwas langsamer ein Ca-Na-Plagioklas mittlerer
Zusammensetzung, noch langsamer ein Na-Plagioklas (Albit)
und am längsten hält Kalifeldspat durch. Das bedeutet, dass
zunächst vor allem Kalzium und Natrium abgeführt werden,
während der relative Gehalt von Kalium steigt.
Für Lebewesen ist die Lösung von Apatit wichtig als Phos-
phorquelle. Bei eisenhaltigen Mineralen wie Biotit und Pyroxen
spielt die Oxidation des Eisens eine wichtige Rolle. Die Löslich-
keit von SiO 2 ist sehr gering, aber über lange Zeit hinweg wird
selbst Quarz gelöst. Besonders resistent sind manche akzesso-
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