Grauwacken sind graue bis grüngraueSandsteine mit einem hohen Anteil anFeldspat undMatrix. Der Begriff wird meist nur für Gesteine verwendet, die demPaläozoikum entstammen oder noch älter sind.[1]
Der BegriffGrauwacke stammt aus derBergmannssprache derHarzregion. Die Verwendung ist seit mindestens 1780 belegt.[1]
In Deutschland istGrauwacke darüber hinaus ein veralteterstratigraphischer Name für Gesteine des Unterkarbons derKulmfazies. Grauwacken finden sich in Mitteleuropa zum Beispiel in den altenRumpfgebirgen wie Harz,Rheinisches undThüringisches Schiefergebirge. Etwa gleich alte Grauwacken treten in denAlpen als schmaler Streifen nördlich der Zentralalpen zu Tage, wobei diese sogenannteGrauwackenzone überwiegend Sandsteine aufweist, die nicht als Grauwacken im eigentlichen Sinne anzusprechen sind.
Untersedimentpetrographischem Aspekt, insbesondere hinsichtlich des Mineralbestandes, gilt die BezeichnungGrauwacke als schlecht definiert („Feldbezeichnung“). So unterscheidet sich der Mineralbestand der Sandfraktion einer Grauwacke, abgesehen vom Feldspatanteil, kaum von dem einerArkose. Hauptunterscheidungsmerkmal zwischen beiden Gesteinen sind dieTonminerale derMatrix, bei Arkosen hauptsächlichKaolinit, bei Grauwacken vor allemChlorit undGlimmer. Jedoch könnendiagenetische Vorgänge dazu führen, dass Kaolinit in Chlorit umgewandelt wird und die Feldspäte einer Arkose in Glimmer übergehen. Daher ist für die Unterscheidung zwischen Arkose und Grauwacke auch der gesamte geologische Kontext wichtig: Grauwacken sind marine Gesteine und Bestandteil vonFlyschserien, während Arkosen typische kontinentaleMolasseablagerungen sind.
Grauwacken sind marine,klastische Sedimente, die bevorzugt inSedimentbecken abgelagert werden, die einem in Entstehung begriffenenFaltengebirge vorgelagert sind (sogenannteGebirgsvortiefen). Das Ausgangsmaterial entstammt einem relativ kleinen, aber geologisch sehr abwechslungsreichenLiefergebiet. Es wird von Flüssen ins Meer transportiert und zunächst auf demKontinentalschelf abgelagert. Durch Überschreiten des stabilen Hangwinkels oder durch Erdbeben können die noch nicht verfestigten Ablagerungen instabil werden und in einemTrübestrom den Schelfhang hinab rutschen, wobei das abgerutschte Material mehr als 100 Kilometer zurücklegen kann. Durch Trübeströme abgelagerte Sedimente bzw. die daraus hervorgegangenen Gesteine werden generell alsTurbidite bezeichnet. Eine einzelne Grauwackenbank repräsentiert einen proximalen Turbidit, d. h. Material, das noch relativ nahe am Ausgangspunkt des Trübestroms abgelagert wurde. Wie für turbiditische Ablagerungen allgemein typisch, weist eine Grauwackenbank im Vertikalschnitt oft einegradierte Schichtung auf. Jedoch ist zu beachten, dass nicht jeder proximale Turbidit eine Grauwacke ist, sondern nur solche, die in einer Gebirgsvortiefe zur Ablagerung kamen. Grauwackenreiche Turbiditserien werden auch unter der BezeichnungFlysch zusammengefasst.
Die stark verfestigten, meist dunklen Gesteine bilden eine Untergruppe derSandsteine. IhreSandfraktion besteht überwiegend ausQuarz undFeldspat (meistPlagioklas), wobei ein nicht geringer Teil dieser Minerale innerhalb sandkorngroßer Bruchstücke vulkanischer Gesteine vorkommt. Weitere Gesteinsbruchstücke stammen vonKiesel- und Tonschiefern. Die Sandfraktion ist mittel- bis feinkörnig, teilweise auch grobkörnig, wobei die Sortierung generell schlecht ist. Die Körner sind zudem meist schlecht gerundet.
Die Mineralkörner und Gesteinsbruchstücke sind eingebettet in eine feinkörnige Grundmasse (Matrix), die einemTonstein entspricht und meist ausChloriten undGlimmern besteht. Wie hoch genau der Matrixanteil sein muss, damit eine Grauwacke vorliegt, ist nicht einheitlich geregelt. Der deutsche GeologeHans Füchtbauer schlug einen Matrixanteil von mehr als 15 % vor. Die Matrix ist hauptverantwortlich für die meist dunkel(grün)graue Färbung des Gesteins.
Aufgrund des sehr heterogenen Mineralbestandes und der schlechten Kornsortierung und -rundung, einschließlich des relativ hohen Matrixanteils, spricht man bei einer Grauwacke auch von einemSandstein sehr niedriger kompositioneller und struktureller Reife. Im Gegensatz dazu besitzen Sandsteine in Turbiditserienpassiver Kontinentalränder eine deutlich höhere Reife. Wie für Turbidite allgemein typisch, sind mächtigere Grauwackenbänke oft gradiert und in ihrem oberen Teil fein laminiert.
NachHans Gerhard Huckenholz (1963)[2] bestehen Grauwacken aus:
Grauwacken lassen sich inQuarzwacken (Quarz dominiert),Feldspatwacken (mit Quarz, Feldspat und geringen Mengen an Gesteinsbruchstücken) undlithische Wacken (hoher Anteil von Gesteinsbruchstücken) unterscheiden.
Darüber hinaus ist für tektonisch beanspruchte, feinsandige, dunkle marineTonsteine, deren Sandfraktion ähnlich heterogen zusammengesetzt ist wie die einer Grauwacke, der AusdruckGrauwackenschiefer gebräuchlich.
Grauwacke findet als Grauwackeschotter verbreitet Verwendung alsOberbaustoff für Eisenbahntrassen sowie alsPflasterstein. Sie wird zudem auch als Mauerstein, auch bei Wasserbauten (Staumauern u. ä.), eingesetzt. In Deutschland wird das Gestein 2023 in über 20 Steinbrüchen abgebaut.[3]
Grauwacke war in Deutschland im Jahr 2023 dasGestein des Jahres[3].
Granit (2007) |Sandstein (2008) |Basalt (2009] |Kalkstein (2010) |Tuff (2011) |Quarzit (2012) |Kaolin (2013) |Phonolith (2014) |Gneis (2015) |Sand (2016) |Diabas (2017) |Steinkohle (2018) |Schiefer (2019) |Andesit (2020/2021) |Gips- und Anhydritstein (2022) |Grauwacke (2023) |Suevit (2024) |Ton (2025)
