Pfarrkirche St Wendalinus : Schrägschichtung ... EarthCache

 Die Kirche St. Wendalinus ist die katholische Pfarrkirche in Groẞrosseln. Die Kirche wurde 1882 erbaut und ist die vierte Groẞrosselner Kirche, die erste Kirche entstand 1290. Sie besteht aus Sandstein, der allgemein als Buntsandstein bezeichnet wird.  

Mit diesem Cache möchten wir dir zwei Eigenschaften des Sandsteins zeigen, aus dem die Steine bestehen, die für den Bau der Kirche verwendet wurden

 L'église Saint-Wendalinus est l'église paroissiale catholique de Grande-Rosselle. Cette église a été construite en 1882 et il s'agit de la quatrième église de Grande-Rosselle, dont la première a vu le jour en 1290. Elle est constituée de pierres en grès, appelé communément Buntsandstein.

Au travers de cette cache, nous vous proposons de découvrir deux caractéristiques du grès constituant les pierres qui ont servi à sa construction.

 Sedimentgesteine
Sedimentgesteine sind exogene Gesteine, d. h. sie bilden sich an der Erdoberfläche, sie sind Gesteine, die durch die schichtweise Anhäufung und Verdichtung von Ablagerungen mineralischen Ursprungs (Abbau anderer Gesteine), organischen Ursprungs (Überreste von Pflanzen oder Tieren, Fossilien), unter der Einwirkung von Erosion, Wind, Wasser, klimatischen Veränderungen (Gefrieren - Auftauen) usw. entstanden sind. Sandstein, Kalkstein, Kohle sind Beispiele für Sedimentgestein.

Roches sédimentaires
Les roches sédimentaires sont des roches exogènes, c'est-à-dire qui se forment à la surface de la Terre. Ce sont des roches qui résultent de l'accumulation en couches et du compactage de débris d'origine minérale (dégradation d'autres roches), organique (restes de végétaux ou d'animaux, fossiles), sous l'action de l'érosion, aux effets du vent, de l'eau, des alternances climatiques (gels - dégels), etc. Le grès, le calcaire, le charbon, certains schistes sont des exemples de roches sédimentaires.

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 Detritisches Gestein
Ein detritisches (auch klastiches gennant) Gestein ist ein Sedimentgestein, und detritische (klastiche) Sedimente bestehen aus zerbrochenen, verwitterten und transportierten Fragmenten von bereits existierenden Gesteinen. Detritische Gesteine werden manchmal auch als terrigenes Gestein bezeichnet. Dieser Begriff wird verwendet, um die anorganische Natur und den physikalischen Ursprung der Gesteine im Gegensatz zu Karbonaten organischen Ursprungs und chemisch ausgefällten Gesteinen zu verdeutlichen. Zu den detritischen Gesteinen gehören: Ton, Sandstein, Brekzien, Konglomerat (Puddinggestein), Sand.

Roche détritique
Une roche détritique est une roche sédimentaire et les sédiments détritiques sont constitués de fragments brisés, altérés et transportés de roches préexistantes ou de restes d'organismes. Les roches détritiques sont majoritairement terrigènes. Ce terme est utilisé pour préciser la nature inorganique et l'origine physique des roches. Les roches détritiques peuvent aussi être en partie biogéniques, biochimique ou organiques. Parmi les roches détritiques, on trouve : l'argile, le grès, le sable, le limon, ...

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 Sandstein
Sandstein ist ein detritisches Sedimentgestein, das durch die Akkumulation und Zementierung (oder Diagenese) von Sandkörnern entstanden ist. Diese Sandkörner bestehen häufig aus Siliziumdioxid (Quarz, manchmal aber auch aus Feldspatkörnern und schwarzem Glimmer), können aber auch andere Kompositionen haben.

Sandstein kann je nach den Mineralien, die in den Sedimenten enthalten sind, aus denen er besteht, sehr unterschiedliche Farben annehmen.

 Grès
Le grès est une roche sédimentaire détritique formée par l'accumulation et la cimentation (ou diagenèse) de grains de sable. Ces grains de sable sont souvent composés de silice, (quartz, mais parfois de grains de feldspath et de mica noir), mais peuvent avoir d'autres compositions.

Le grès peut prendre des couleurs très différentes en fonction des minéraux contenus dans les sédiments qui le composent.

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 Buntsandstein
Der Name „Buntsandstein“ bezeichnet keinen bestimmten Gesteinstyp, also keinen buntgefärbten Sandstein eines beliebigen Alters, sondern Gesteinsabfolge der Untertrias, die aus Sandsteinen, aber auch Silt- und Tonsteinen sowie bisweilen auch Kalksteinen und Gipsgestein aufgebaut ist.

Zur Zeit des Buntsandsteins (zw. 251 und 243 Mio. J. vor Heute) nahm das „Germanische Becken“ die Abtragungsprodukte von den Hochgebieten in seiner Umgebung auf.  Während dieser Zeit errschte im diesem Becken ein kontinentales, semiarides bis arides Klima mit relativ hohen Temperaturen. Abgelagert wurden vor allem Sedimente, die aufgrund oxidierender Bedingungen häufig „bunt“, d.h. häufig rot gefärbt sind und meist weit verzweigte Flusssysteme und ausgedehnte Überflutungsebenen repräsentieren.

 Buntsandstein
Le terme « Buntsandstein »  ne désigne pas un type de roche particulier, c'est-à-dire un grès bigarré d'un âge quelconque, mais une succession de roches du Trias (germanique) composées de grès, mais aussi de silts et d'argiles, et parfois de calcaires et de roches gypseuses. 

Pendant la période du Buntsandstein (-251 à -243 Ma), le « Bassin Germanique » recevait les produits de l'érosion des hautes régions qui l'entouraient. À cette époque, ce bassin a connu un climat continental, semi-aride à aride, avec des températures relativement élevées. Les sédiments déposés étaient principalement des sédiments qui, en raison de conditions oxydantes, sont souvent « colorés », c'est-à-dire souvent de couleur rouge, et représentent généralement des systèmes fluviaux très ramifiés et de vastes plaines inondables.

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 Färbung und entfärbung
Die rote Färbung (oder ihre Töne: violett, rosa usw.) des Buntsandsteins entsteht durch die Oxidation eines seiner Inhaltsstoffe: Biotit, ein schwarzer Glimmer. Eisen, das in dem Biotit in gelöster Form vorliegt, wird durch den Sauerstoff im Wasser oder in der Luft oxidiert. Die Oxidation dieses Eisens führt dazu, dass es als Hämatit ausfällt (da es nicht mehr im Biotit enthalten sein kann) und sich an die benachbarten Körner anlagert. Die gleiche Reaktion wiederholt sich auch an anderen Stellen und färbt den gesamten Sandstein nach und nach rot oder in seinen Tönen. Dieses Phänomen der Verfärbung wird als Rötung oder als Rubefizierung bezeichnet.

Das umgekehrte Phänomen, die Entfärbung, kann ebenfalls vorkommen. Saures Wasser, das durch das Gestein zirkuliert, löst (durch eine chemische Reaktion, die als Reduktion bezeichnet wird) das Eisenoxid, das ausgefallen war, auf und wird von diesem Wasser abtransportiert. Wenn die Wasserzirkulation unterbrochen wird, wird auch die Reduktionsreaktion unterbrochen: In einem rot gefärbten Gestein werden dann hellbeige, weißliche usw. Flecken sichtbar.

 Coloration et décoloration
La coloration en rouge (ou ses nuances : violet, rose, etc.) du grès du Buntsandstein provient de l’oxydation d’un de ses constituants : la biotite, un mica noir. Du fer, présent sous une forme dissoute dans cette biotite, est oxydé par le dioxygène de l’eau ou de l’air. L’oxydation de ce fer provoque sa précipitation sous forme d’hématite (car il ne peut plus être contenu dans la biotite) et va se fixer sur les grains voisin. La même réaction se reproduit ailleurs et va teinter progressivement l’ensemble du grès en rouge ou en ses nuances. Ce phénomène de coloration est appelé rubéfaction.

Le phénomène inverse, la décoloration, peut aussi se produire. Une eau acide, en circulation au sein de la roche, va dissoudre (par une réaction chimique appelée réduction) l’oxyde de fer qui avait précipité et va être évacué par cette eau. Si la circulation de l’eau est interrompue alors la réaction de réduction le sera aussi : des taches de teinte beige clair, blanchâtre, etc. seront alors visible au sein d’une roche de teinte rouge.

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 Ausblühung und Subfloreszenz 
Die Entfärbung von rotem Sandstein darf nicht mit Degradationsphänomenen des Gesteins verwechselt werden, das seit seiner Gewinnung den klimatischen Bedingungen ausgesetzt ist.

Ausblühung und Subfloreszenz führen nicht zu einer Entfärbung des Gesteins, sondern zu einer weißlichen Färbung durch normalerweise weiße Kristalle. Diese Kristalle erscheinen nach der Verdunstung des salzhaltigen Wassers auf der freiliegenden Oberfläche im Falle der Ausblühung und unter der freiliegenden Oberfläche des Gesteins im Falle der Subfloreszenz . Die Subfloreszenz wird erst nach einer Abschuppung (Loslösung schaliger Gesteinsplatten) des Gesteins sichtbar.

Die Entfärbung von rotem Sandstein ist ein Phänomen, das das Gestein in der Tiefe betrifft, während Ausblühungen und Subfloreszenz nur an oder unter der Oberfläche des Gesteins oder der Steine, die daraus bestehen, lokalisiert sind.

 Efflorescence et subflorescence
Il ne faut pas confondre la décoloration des grès rouges avec des phénomènes de dégradation de la roches exposée aux conditions climatiques depuis leur extraction.

L’efflorescence et la subflorescence vont provoquer non pas une décoloration de la roche, mais une coloration blanchâtre par des cristaux habituellement blancs résultant d’un afflux de sel sur la surface exposée dans le cas de l’efflorescence et sous la surface exposée de la roche dans le cas de la subflorescence. La subflorescence ne sera visible qu’après une desquamation (détachement d'écaille de pierre) de la roche.

La décoloration des grès rouges est un phénomène qui affecte la roche en profondeur, tandis que l’efflorescence et la subflorescence ne sont localisés qu’à la surface ou sous la surface de la roche ou des pierres qui en sont constituées.

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 Schichten (Betten) und Schichtung
Die Schichtung ist eines der auffälligsten Merkmale von Sedimentgesteinen, die in der Regel aus übereinander gelagerten Schichten aus Sedimenten bestehen.

Jede Schicht zeichnet sich durch ihre eigene Lithologie (Zusammensetzung), ihre Sedimentstrukturen, ihre Korngröße und ihren Fossilgehalt aus, die sie einzigartig machen und von den darüber und darunter liegenden Schichten unterscheiden. Jede Schicht stellt ein Ereignis dar, einen Zeitpunkt in der geologischen Zeit, an dem chemische, biologische und physikalische Bedingungen zur Ablagerung einer bestimmten Gesteinsschicht geführt haben. Ein Ereignis der Sedimentationsgeschichte kann Tausende von Jahren gedauert haben (z. B. die langsame Ablagerung einer Tonschicht auf dem Meeresboden) oder nur wenige Minuten (z. B. die schnelle Ablagerung eines Turbidits - Turbidit: Abfließen von Sedimenten entlang eines Unterwasser- oder Unterseehangs). In jedem Fall ist die Untersuchung einer Schichtfolge eine Untersuchung der Abfolge von Ereignissen, die in einem Sedimentbecken im Laufe der geologischen Zeit stattgefunden haben.

 Strates et stratification
La stratification est l'une des caractéristiques les plus importantes des roches sédimentaires, qui sont généralement constituées d'un "empilement" de couches (appelées strates) de sédiments déposées les unes sur les autres.

Chaque strate est caractérisée par sa propre lithologie (composition), ses structures sédimentaires, sa granulométrie et son contenu fossile qui la rendent unique et différente des strates qui se trouvent au-dessus et en dessous. Chaque couche représente un événement, un moment du temps géologique où des conditions chimiques, biologiques et physiques ont conduit au dépôt d'une couche rocheuse spécifique. Un événement dans le registre sédimentaire peut avoir duré des milliers d'années (par exemple, le lent dépôt d'une couche d'argile sur le fond marin) ou quelques minutes (par exemple, le dépôt rapide d’une turbidite – turbidite : écoulement de sédiments le long d'une pente sous-marine ou sous-lacustre). Dans tous les cas, étudier une séquence de strates, c’est étudier la séquence des événements qui se sont produits dans un bassin sédimentaire au cours des temps géologiques.

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 Schichtfläche
Eine Schichtfläche (auch genant Bettungsebene) ist die Oberfläche, die jede Schicht von den darüber oder darunter liegenden Schichten trennt. Sie (die Oberfläche) zeigt in der Regel eine Veränderung der Ablagerungsbedingungen durch Korngröße, Zusammensetzung, Farbe oder andere Merkmale. Das Gestein kann dazu neigen, sich entlang der Schichtfläche leicht zu spalten oder zu zerbrechen. Diese Oberfläche wird im Allgemeinen als Erosionsfläche bezeichnet.

 Plan de stratification
Un plan de stratification (ou plan de litage) est la surface qui sépare chaque couche de celles qui lui sont supérieures ou inférieures. Elle (la surface) enregistre généralement un changement dans les circonstances du dépôt par la taille des grains, la composition, la couleur ou d'autres caractéristiques. La roche peut avoir tendance à se fendre ou à se briser facilement le long des plans de litage. Cette surface est communément appelée surface d’érosion.

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 Sedimentfigur
Ist die Anordnung von Sedimentpartikeln unter dem Einfluss hydrodynamischer und aerodynamischer Kräfte, die für ihren Transport bis zum Ablagerungsort verantwortlich sind.

Man unterscheidet zwischen syn-sedimentären Figuren, die während der Ablagerung gebildet werden. Parameter wie Geschwindigkeit, Art, Richtung dieser Kräfte lassen Rückschlüsse auf die Ablagerungsumgebung zu.
Außerdem unterscheidet man postsedimentäre Figuren, die nach der Ablagerung des Sediments durch basale Erosionsmechanismen, durch Oberflächenabdrücke und/oder durch Deformationsstrukturen gebildet werden.

Es gibt unzählige sedimentäre Strukturen oder Figuren wie Strom-/Wellenrillen (ripples marks), Rieselfiguren (rill marks), Rutschungen (slumps), Megarides, Dünen ...

 Figure sédimentaire
C’est l’organisation de particules sédimentaires sous l’influence de forces hydrodynamiques et aérodynamiques responsables de leur transport jusqu’au lieu de sédimentation.

On distingue les figures syn-sédimentaires qui sont formées au cours du dépôt. Des paramètres comme la vitesse, la nature, le sens, la direction de ces forces permettent de déduire l’environnement de dépôt.
Par ailleurs, on distingue les figures post-sédimentaires qui sont formées après le dépôt du sédiment par des mécanismes d’érosion basale, par la présence d’empreintes de surface et/ou de structures de déformation.

Il existe d’innombrables structures ou figures sédimentaires comme les rides de courant/vagues (ripples marks), les figures de ruissellement (rill marks), les glissements (slumps), les mégarides, les dunes …

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 Schrägschichtung
Wenn Sedimente in einer ruhigen Wasserumgebung abgelagert werden, geschieht dies normalerweise in Form von horizontalen Schichten. Schrägeschichtung (engl. cross-bedding) entsteht, wenn körnige Sedimente (Sand, Kies) in schrägen Schichten abgelagert werden. Die Schrägschichtung wird durch bewegtes Wasser oder Wind verursacht.

Wenn Wasser die Ursache ist, findet man diese Sedimentstruktur in Flüssen, gezeitenabhängigen Küstengebieten und im Meer. Wenn der Wind die Ursache ist, ist diese Struktur am häufigsten in Wüsten anzutreffen. Die entstehenden Sedimentfiguren sind Wellen/Strom Rippelmarken, Megarippeln, Dünen, Antidünen, ...

Die Schrägschichtung in übereinanderliegenden Schichten kann durch wechselnde Strömungsverhältnisse bei der Ablagerung unterschiedlich oder gegensätzlich orientiert sein (Kreuzschichtung). Schrägschichtung ist besonders in Sandstein zu beobachten.

Tafelige und trogförmige Schrägschichtung
Hauptsächlich unterschieden als morphologische Endglieder werden planare (oder tafelige) Schrägschichtung (engl. tabular cross-bedding) und trogförmige Schrägschichtung (engl. trough cross bedding). Die Berührungsflächen der einzelnen Schrägschichtungskörper sind bei der tafeligen Schrägschichtung eben, bei der trogförmigen gekrümmt. Erstere bilden sich z. B. in Strömungsrippeln mit geraden Kämmen, letztere bei welligen oder gekrümmten Kämmen.

 Stratification oblique
Lorsque les sédiments sont déposés dans un milieu calme, ils le sont normalement sous forme de couches horizontales. La stratification (ou encore litage) oblique (cross-bedding en anglais) est formée lors du dépôt de sédiments granuleux (sable, gravier) en couches/strates inclinées. C’est l’eau en mouvement ou le vent qui sont à l’origine de la stratification oblique.

Lorsque c’est l’eau qui en est à l’origine, cette structure sédimentaire se rencontre dans les rivières, les milieux côtiers dominés par les marées et les milieux marins. Lorsque c’est le vent qui en est l’origine, cette structure est le plus souvent présente dans les déserts. Les figures sédimentaires qui en résultent sont les rides de vagues/courant, les mégarides, les dunes, les anti-dunes, …

La stratification oblique peut exister sous forme de couches superposées qui se recoupent et dont l’orientation peut être différente en raison de conditions de courant (eau ou vent) variables au moment du dépôt. Il s’agit alors de stratification entrecroisée. La stratification oblique s’observe particulièrement au sein des grès.

Stratification oblique tabulaire et stratification en auge
On distingue principalement deux types morphologiques : la stratification oblique tabulaire (tabular cross-bedding en anglais) et la stratification oblique en auge (trough cross-bedding). Les surfaces de contact des différents éléments de la stratification oblique sont planes dans le cas de la stratification oblique tabulaire et courbes dans le cas de la stratification oblique en forme d'auge. Les premières se forment par exemple dans le cas de crêtes de rides droites, les secondes dans le cas de crêtes ondulées ou sinueuses.

Features from the field: Bedding/Stratification
Eléments de sédimentologie et de pétrologie sédimentaire
Schrägschichtung
Buntsandstein - zur Chemie seiner Farben
Fotocredit - Crédit photo : Loulousoleil

 An den angegebenen Koordinaten befindest du dich gegenüber dem hinteren Teil der Kirche. Beobachte die Steine A, B und C wie auf dem Bild unten.

 Aux coordonnées indiquées, vous vous trouvez face à la partie arrière de l'église. Observez les pierres A, B et C comme sur la photo ci-dessous.

 Aufgabe

1. Um welche Form der Schrägschichtung könnte es sich bei den Steinen A, B und C handeln. Wodurch kannst du dies für jeden dieser Steine feststellen?
2. Was ist die Besonderheit der Schrägschichtung, die auf Stein B zu sehen ist, und woher kommt diese Besonderheit?
3. Was haben alle diese Schrägschichtungen gemeinsam?
4. Bei welchem(n) Stein(en) (A, B, C, D) ist die Entfärbung des Sandsteins am deutlichsten?
5. Bei welchem(n) Stein(en) (A, B, C, D) ist eine Ausbleichung durch Ausblühungen und/oder Subfloreszenz sichtbar?
6. Seit Juni 2019 steht es einem EC Besitzer wieder frei, ein Bild (bitte keine "Archiv"-Foto) als Beweis des Besuches zu fordern. Ein Bild von sich selbst oder eines persönlichen Gegenstandes vor dem Hintergrund des besuchten Ortes (mit dem Log oder mit Ihren Antworten).

Logge disesen Cache „Gefundern“ und schicke uns deine Antwortvorschläge unter deutlicher Angabe des Cachenamens. Sollte etwas nicht stimmen, werden wir uns melden. „Gefunden“ ohne Antworten wird gelöscht.

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 Travail à effectuer

1. De quel type de stratification oblique pourrait-il s'agit-il pour les pierres A, B et C. Qu'est-ce qui vous permet d'affirmer cela pour chacune de ces pierres ?
2. Quelle est la particularité de la stratification oblique visible sur la pierre B et d'où provient-elle ?
3. Quel est le point commun à toutes ces stratifications obliques ?
4. Au sein de quelle(s) pierre(s) (A, B, C, D), la décoloration du grès est-elle la plus remarquable ?
5. Au sein quelle(s) pierre(s) (A, B, C, D), un blanchissement dû à l’efflorescence et/ou la subflorescence est-il visible ?
6. Une photo de vous, ou d’un objet caractéristique vous appartenant, prise dans les environs immédiats (pas de photo « d’archive » svp) est à joindre soit en commentaire, soit avec vos réponses. Conformément aux directives mises à jour par GC HQ et publiées en juin 2019, des photos peuvent être exigées pour la validation d'une earthcache.

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