Mineralienatlas Lexikon

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Konkretion

(lat.: concrescere = in sich zusammenwachsen; etymol. engl.: concrete = Zement)

Konkretion - ein vielseitig verwendeter Begriff

Der Begriff Konkretion wird in der Mineralogie und in der Petrographie sehr unterschiedlich verwendet. Allgemein wird er jedoch für aus Mineralsubstanzen bestehende unregelmäßig geformte, meist linsenartige, kugelige, knollige, traubig-nierige, teilweise botryoidale-, aber auch röhrenförmige Körper und für rundlich-grobblättrige bis "rosenförmige" Gebilde benutzt.

In welchem Zusammenhang wird der Begriff Konkretion benutzt?

Aggregatsform bestimmter Mineralien

Konzentrisch-schaliger Psilomelan und reine Limonit-Konkretionen, ohne Vermengung mit anderen Mineralien oder Gesteinen; i.w.S. auch Hornstein und Feuerstein (bzw. Chalcedon in Form von Konkretionen)

Diagenetisch gebildete Konkretionen

mit Sand oder Ton zusammengebackene oder zementierte Mineral-Gesteinsgemenge in einem Gestein oder Gesteine selbst. Beispiel: Sedimentäre Gesteine, welche teilweise große tonige bis mergelige Brauneisenstein-Knollen oder kugelige Gebilde enthalten (engl.: ball ironstone, ballstone); Kalk-Dolomit-Konkretionen; Lößkindel; desweiteren Phosphorit, Gips- und Baryt-"Rosen" (Wüstenrosen), Sandkugeln, pyroklastische Konkretionen aus Asche oder Schlacke

Mineralgemenge oder Mischung miteinander verwachsener Kristallkörner

Beispiel: Manganknollen, Brauneisenstein (Minette), (welcher auch fein-oolithisch in einer silikatisch-karbonatischen Grundmasse vorkommt)

Konkretionen durch Bildung an Resten organischer Substanzen

Beispiel: Septarien

Aggregatgesellschaften (Gemenge, Verwachsungen)

Beispiel: Kora

Abgrenzung von oft im Zusammenhang mit Konkretionen verwendeten Begriffe

Konkretionen sind keine selbständigen Mineralien. Mineralien können jedoch konkretionsartige Aggregate bilden.
Konkretionen sind weder eine Gesteinsart- noch ein Gesteinstyp.
Konkretionen sind nicht synonym mit Sekretionen, Sphärolithen und Oolithen, werden jedoch sehr oft synonym verwendet. Nicht wenige Autoren beschreiben auch Geoden und Mandeln als Konkretionen, was jedoch aufgrund voneinander abweichender Bildungsvoraussetzungen nicht stimmt, bzw. umstritten ist.
Sekretionen sind ähnlich wie Konkretionen,werden jedoch durch Ausfüllung unregelmäßiger Hohlräume mit kristallinem oder kolloidem Material (Wanderung konzentrierter kolloider Kieselsäurelösungen im letzten Abschnitt der hydrothermalen Tätigkeit) gebildet. Sekretionen sind oft konzentrische Schichten, welche sich in Farbe und Zusammensetzung unterscheiden. Kleine Sekretionen werden als Geoden oder Mandeln bezeichnet. (Bsp.: Achat). Die Konkretion ist im Gegensatz zur Sekretion von innen nach außen gewachsen.
Sphärolithe sind kugelige Gesteinsgebilde, die sich, im Querschnitt gesehen, aus radialstrahlig angeordneten Kristallbildungen aufbauen (Bsp.: Calcit-Sphärolithe)
Oolithe sind ähnlich wie Konkretionen, ebenso kugelig (sphärisch), aber meist von geringerer Größe, welche in wässerigen Medien um aufgewirbelte Fremdkörper enstehen. Sie zeigen i.d.R. einen ausgeprägten schalenförmigen, metakolloiden bis gebänderten Aufbau und eine regelmäßige konzentrische Schichtung. (Bsp.: Erbsenstein, Schalenblende, Bauxit, Bohnerze)

Charakteristische Eigenschaften von Konkretionen

Die meisten Konkretionen bestehen aus Karbonaten, Kieselsäure oder Fe-Mn-Oxiden.
Konkretionen können wenige mm bis mehrere dm groß sein und meist aus zirkulierenden Lösungen von innen nach außen gewachsen. Im Gegensatz zu Sekretionen breiten sich Konkretionen um eine beliebiges Zentrum herum aus.
Konkretionen können regelmäßig geformt sein: Als Blöcke, schachtelförmig, als Röhren, flache Scheiben, runde, eiförmige, meist parallel zur Schichtung abgeflachte Knollen oder Kugeln (manchmal an Kanonenkugeln erinnernd). Unregelmäßige Formen ähneln Teilen des menschlichen Körpers, wie Rippen oder wie ein Fuß, welche diagenetisch bzw. durch Akkumulation oder einer Art von Zementationsprozess in Sedimentgesteinen gebildet wurden (meist in Tonen, Sanden und erdigen Massen; teilweise auch gealterten vulkanischen Gesteinen). Häufig, aber nicht immer, entstehen sie in der Umgebung von Fremdeinlagerungen im Sediment, z.B. organischen Resten.
In polierten Querschnitten sandiger Konkretionen von Markasit und Phosphorit ist meist eine schichtige Lagerung der Sandkörner zu sehen, welche der Schichtung des Gesteins selbst entspricht. Dies bedeutet, daß die Konkretionen, zumindest teilweise, nach der Bildung des Gesteins entstanden sind. Es kann davon ausgegangen werden, daß sie am Anfang Kolloidklümpchen (Gele) waren, welche später in den kristallinen Zustand übergingen.
Geht der Bruch durch das Zentrum, ist oft ein radialstrahliger Aufbau zu erkennen; neben einem undeutlich ausgeprägten, konzentrisch-schaligem Aufbau der Mineralmasse.
Konkretionen sind aufgrund der Zementationsbildung oft härter und verwitterungsbeständiger als das Wirtsgestein (Sediment).

Inkretionen sind hohle, zylindrische Konkretionen.

Entstehung von Konkretionen

Eisensteinkonkretionen

Hohlformen (meist Röhren) in Toneisenstein / Eisensteinkonkretionen entstehen dadurch, dass aus dem Inneren eines Blocks die Eisenverbindungen meist durch Grundwasser herausgelöst und anschließend als unlösliches Fe-Oxid-Hydroxid wieder an die äußere Wand angelagert werden. Durch gleichzeitige Zementierung, bzw. Verbackung der Körner im Originalblock wird diese Zone härter als das Ausgangsgestein. Oft kann man eine rote, braune oder gelbe Eisenstein-Bänderung an solchen Konkretionen beobachten.

Dieser Prozess der Lösung und Zementierung hält jedoch nur solange an, wie sich das Gestein unterhalb des Grundwasserspiegels befindet. Steigt der Spiegel, wird das Gestein ausgetrocknet und oxidiert. Zum Schluß können sich die Konkretionen vom umgebenden weichern Gestein lösen, weil sie härter und widerstandsfähiger sind. Nicht selten findet man so freistehende oder freiliegende Konkretionen im oder auf dem Boden. Im Laufe fortschreitender Verwitterung werden Ecken und Kanten abgetragen (sie erodieren) und übrig bleiben abgerundete Gebilde.

Karbonatische Konkretionen

Meist zonierte Konkretionen, welche sich unter und in meist schmalen, sedimentären, alten karbonatischen oder tonigen Ablagerungen bilden, wobei ein Karbonatzement die Porenhohlräume der abgelagerten Sedimente passiv ausfüllt. Zuerst bildet sich der calcitische Kern der Konkretion, danach durch fortschreitende Präzipitation zwischengelagerte und äußere Kalkzement-Schichten und Ränder, welche entweder calcitisch oder dolomitisch sein können. Calcit- und Dolomitmischungen in den Zwischenzonen und an den äußeren Rändern lassen auf eine ursprünglich unvollständige Zementierung und späteres Wiederauffüllen schließen.

Pyroklastische Konkretionen

Konkretionen können auch durch Präzipitation aus wässrigen Lösungen in pyroklastischen Gesteinen (Asche oder Schlacke) entstehen, bzw. sich um einen Kern als Schichten aufbauen.

Konkretionsbildung an Resten von Organismen

In der unmittelbaren Umgebung bzw. an Kernen von Resten organischer Substanzen (z.B. Fossilien, Muscheln, Knochen) können, bevor es zur Ausfällung von Kalk kommt, bedingt durch lokale Konzentrationsungleichgewichte, Konkretionen um diese Fossilreste gebildet werden. Linsenförmige oder knollige Kalkkonkretionen, welche in karbonatischen Gesteinen (u.a. feinsandige, schluffige Kalktone), welche im Inneren durch Austrockung bedingt radiale bis gekammerte Schrumpfungsrisse haben, heißen Septarien. Sie enstehen durch lokale Anreicherung von Calciumkarbonat infolge Zersetzung organischer Substanzen.

Manganknollen

Auf dem Meeresboden (zwischen 3.000 und 5.000 m Tiefe) sind sogenannte Manganknollen weit verbreitet. Dies sind konzentrisch um einen Ausgangskern gewachsene / gelagerte rundliche, 2-5 cm große Konkretionen mit einem Mangangehalt bis ca. 35-40 %. Zur Entstehung s.a. > Manganknollen

Vorkommen

Konkretionen von Kalkstein, Dolomit, Gips, Baryt, Feuerstein, Goethit, Limonit, Eisenmanganoxiden, Brauneisen, Toneisenstein und Phosphorit sind weitverbreitet.

Bekannt sind die Feuersteinknollen der Kreidefelsen in Rügen, Dover (England), Fécamp (Normandie, Frankreich)

Links

Sedimentäre Gesteine, Aggregate, Manganknollen, Oolith, Moqui-Marble, Septarie, Wüstenrose

Literatur

Bahlburg, Breitkreuz; Grundlagen der Geologie; 2. Aufl., Elsevier
Betechtin, A.G., 1968; Lehrbuch der speziellen Mineralogie
Engelhard; F., 1975; Die Bildung von Sedimenten unmd Sedimentgesteinen. Sedimentpetrologie Teil III
Grim,A.; 1953; Clay Mineralogy
Fürchtbauer, A., Müller, G., 1970; Sedimente und Sedimentgesteine; Sedimentpetrologie Teil II
Grim, R.E.; 1953; Clay Mineralogy
Kiriakoulakis, K., Marshall, J.D., Wolff, G.A.; 2000; Biomarkers in a Lower Jurassic Concretion from Dorset (UK); (abstract) Journ. of the Geol. Soc. : 157, 207-220
Petitjohn, F., 949; Sedimentary Rocks