in der Kiesgrube Rubigen

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
Übersicht
Wie kamen diese Steine
in die Kiesgrube?
Lernziele
Ø Du weißt warum es hier Kies gibt und wie er hierhin kam.
Ø Du kannst Flussablagerungen von Gletscherablagerungen unterscheiden.
Ø Du erkennst die wichtigsten Merkmale von Gletscher- und
Flussablagerungen.
Geologie in der Kiesgrube Rubigen
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Wie kamen diese Steine
in die Kiesgrube?
Vor langer Zeit (15000-30000 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.
Von einem ehemaligen Fluss
abgelagerte Gerölle werden
heute als Kies abgebaut.
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.
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.
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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.
Die Landschaft zur Eiszeit
Zerdrücktes Geröll aus den
Flussablagerungen (Rubigen)
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.
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
Geschiebe aus der Grundmoräne Schleifband entsteht Mehl aus feinem Sand und
mit angerundeter Form und
Staub.
Schleifspuren
(Gletscherschliff).
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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.
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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.
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Übersicht
Findlinge und ihre Reise
Lernziele
Ø Du weißt, was Findlinge sind.
Ø Du weißt, wie und woher sie kamen.
Ø Du versuchst dir vorzustellen, wie die Landschaft zur Eiszeit ausgesehen
hat.
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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).
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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).
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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)
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Übersicht
Warum gibt es
verschiedene
Gesteinsarten?
Lernziele
Ø Du kannst erkennen, dass es verschiedene Gesteinsarten gibt.
Ø Du kennst ihre wichtigsten Unterscheidungsmerkmale.
Ø Du kannst einige Gesteine bestimmen.
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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?
Ø Kalkstein kann verschiedene Farben haben: weiss, gelb, grünlich bis
Ø schwarz, jedoch meistens grau.
Ø Manchmal kann man im Kalkstein Versteinerungen wie z.B. Muscheln
Ø entdecken.
Ø Wenn man Kalkstein mit Salzsäure betupft, schäumt die Säure auf.
Ø Der Kalkstein ist relativ weich und kann Stahl nicht ritzen. Eine
Ø Ausnahme bildet der Kieselkalk, welcher hart ist und Stahl ritzt.
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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?
Ø Mit der Lupe sind einzelne Sandkörner zu erkennen.
Ø Einige Sandkörner sind so hart, dass sie Stahl ritzen.
Ø 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:
Ø Die Gneise sind oft gebändert, haben helle und dunkle Streifen oder
Lagen. Manchmal sind sie verfaltet.
Ø Sie
können
die
verschiedensten
Farben
und
mineralischen
Zusammensetzungen haben.
Ø 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.
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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?
Ø Granit besteht aus verschiedenen Körnern (Mineralien): Feldspat, Quarz
und Glimmer.
Ø Die Feldspäte sind oft eckig, weiss, hellgrün oder rosa.
Ø er Quarz ist durchsichtig und so hart, dass er Stahl ritzt.
Ø Die Glimmer sind dünne, meist dunkelbraune, glänzende sechseckige
Plättchen.
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Übersicht
Warum baut man Sand
und Kies ab?
Lernziele
Ø Du weißt, was Rohstoffe sind.
Ø Du weißt, wofür man Sand und Kies brauchen kann.
Ø Du kennst einige Beispiele zur Verwendung von Sand und Kies in deiner
Umgebung.
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Warum baut man Sand
und Kies ab?
Rohstoffe
Der Kies wird mit Baggern und
Kranbaggern abgebaut.
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.
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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
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