Verkieselung



Verkieselung, auchSili(zi)fizierung genannt, ist dieImprägnierung oder Umwandlung eines natürlich vorkommenden mineralischen oder organischen Materials mit bzw. zu mikrokristallinemSiliziumdioxid (SiO2). Die Verkieselung kann erfolgen durch dieAusfällung von gelöstem SiO2 im Porenraum vonSedimenten oder Böden oder durchmetasomatische oderdiagenetische Verdrängung von anderen Mineralen durch das SiO2 (Auflösung des Vorgängerminerals bei simultaner Ausfällung von SiO2).[1]
Der AusdruckVerkieselung leitet sich ab von dem WortKieselsäure, das verschiedene Formen von in Wasser gelöstem SiO2 bezeichnet und oft auch synonym für die mikrokristalline Form dieser chemischen Verbindung benutzt wird. Damit der Prozess stattfinden kann, bedarf es zunächst einer wässrigen Lösung, die Kieselsäure in größeren Mengen enthält. Diese Lösung muss zudem im Kluft- oder Porenraum frei zirkulieren können, sodass sie Bereiche mit geeigneten chemischen Bedingungen für die Ausfällung erreichen kann. Die Verkieselung ist vom ähnlichen BegriffVerkiesung zu unterscheiden, hierbei kommt es zum Ausfallen vonPyrit (Schwefelkies).
Bestimmte Sedimente, wieRadiolarienschlämme, verkieseln während der Diagenese aufgrund ihres hohen primären SiO2-Gehaltes beinahe zwangsläufig. Ähnliches gilt fürQuarzsandsteine, wenngleich diese deutlich seltener verkieselt sind. Oft enthalten auch Kalkschlämme gewisse Mengen an SiO2-Partikeln, beispielsweiseSchwammnadeln. In dem alkalischen Milieu (pH-Wert > 7), das in karbonatischen Sedimenten allgemein herrscht, werden diese Partikel gelöst und die Lösungen zirkulieren im Porenraum des Sedimentes. Wo lokal saures Milieu (pH-Wert < 7) im Sediment herrscht, kann das SiO2 wieder ausfallen. Saures Milieu wird oft vonBakterien erzeugt, die organische Materie, beispielsweise ein totes Meerestier oder denMucus der Wandung eines Wohnbaues eines solchen Tieres, zersetzen. Dort können dann Kalkschlamm und tierische Überreste verkieseln. So entstehen dieFeuersteinknollen und -lagen in feinkörnigen Kalksteinen.
Auch Gebiete mit aktivemVulkanismus oderThermalquellen wie etwa derYellowstone-Nationalpark sind typische Orte für Verkieselungsprozesse.
Verkieselungen inBöden und Paläoböden werden alsSilcretes bezeichnet. Sie entstehen durchDesilifizierung silikatischer Gesteine wieGranit oderGneis und anschließender Ausfällung von SiO2, das heißt im Gefolge vonVerwitterungsprozessen.
Künstliche Verkieselung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]ZurBauwerksabdichtung wird der Porenraum oft mitWasserglas gegen aufsteigende Nässe ausgefüllt undKieselsäureester dienen zurFestigung vonNaturstein und Putzmörteln. Diese Techniken werden ebenfallsVerkieselung genannt. Eine künstliche Verkieselung wird auch beiBetonböden (z. B. in Industriehallen) angewandt, da die im Betonkern vorhandenen Kalkpartikel, der sogenannte Betonstaub, an die Oberfläche gelangt. Geglättete Böden besitzen eine Mikrorauheit (die Oberfläche istporös), die bei der Verkieselung abgetragen wird. Zudem werden die Kalkpartikel im Inneren chemisch gebunden und der Kern wird verdichtet.[2]
Siehe auch
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑Hans Murawski, Wilhelm Meyer:Geologisches Wörterbuch. 11. Auflage. Elsevier bzw. Spektrum, Heidelberg 2004,ISBN 3-8274-1445-8,S. 262.
- ↑Verkieselung. Abgerufen am 29. April 2017.