Sandstein

Sandstein, klastisches Gestein, das fast ausnahmslos aus der Verkittung von Sandkörnern von höchstens Erbsengröße, also aus Sand (s. d.), hervorgegangen ist. Durch Vergrößerung des Korns geht der S. in Konglomerate und Breccien, durch Verfeinerung in Schieferton und Tonschiefer über. Je nach der Größe des Korns unterscheidet man grobkörnigen und feinkörnigen S., und je nach der Verschiedenartigkeit des verkittenden Materials (Bindemittel, Zement) kieseligen, tonigen, kalkigen, dolomitischen, mergeligen, eisenschüssigen und bituminösen, von kohligen Bestandteilen oder Asphalt (Asphaltsandstein) durchdrungenen S. Am meisten verbreitet sind die kieseligen und die tonigen Quarzsandsteine. Die erstern bestehen aus Quarzkörnern, die durch ein quarziges oder kieseliges Bindemittel (Hornstein, Chalcedon, Opal etc.) zu festen, quarzitähnlichen Gesteinen (Kieselsandsteine, Glaswacken, Quarzite) verkittet sind und bei dem Zurücktreten des letztern oft als scharfkantige, mit Kristallfacetten versehene und in der Sonne stark glitzernde Kristalle erscheinen (Kristallsandsteine). Der tonige S. (Tonsandstein) enthält die Quarzkörner in einem oft sehr reichlich vorhandenen tonigen Bindemittel eingebettet und führt auf den Schichtflächen häufig parallel angeordnete weiße Glimmerblättchen (Muskovit). Sind diese sehr zahlreich, so wird der S. dünnschieferig (Sandsteinschiefer, Glimmersandstein). Auch Tongallen, scheibenförmige Einschlüsse von Ton, kommen häufig im tonigen S. vor. Ist das Zement ziemlich reiner Kaolin, und sind insbes. neben den Quarzkörnchen auch noch Feldspat- oder Kaolinkörner in größerer Menge im Gesteinsgewebe zu erkennen, so nennt man den S. Kaolinsandstein und Feldspatsandstein oder Arkose; mischt sich dem bindenden Ton noch Kalk bei, oder wird jener vollkommen von diesem ersetzt, so entstehen mergelige oder kalkige Sandsteine (Mergelsandstein, Kalksandstein etc.). Der eisenhaltige S. ist schon bei geringem Eisengehalt intensiv rot oder braun; bei größerm Eisengehalt wird er auch wohl als Eisenerz verwandt, so besonders der Raseneisenstein und der Ortstein. Seltener führt der S. Schwerspat, Cölestin, Gips oder Dolomit und kohlensaures Eisen und Mangan als Bindemittel. Da, wo letztere vorhanden sind, entstehen oft durch nachträgliche Zersetzung des Zements rundliche dunkle Flecke von Brauneisen und Braunstein (Tigersandstein). Ihm sind in gewisser Weise ähnlich die sogen. Knottensandsteine, die in einer Mächtigkeit bis zu 80 m erbsengroße Körner (Knotten) von Bleiglanz eingesprengt enthalten und bei Kommern und Mechernich (Rheinprovinz) gewonnen werden (Knottenerze, Knotenerze). Auch Weißbleierz, Kupferlasur und Malachit finden sich in den Sandsteinen von Kommern, Kupfererze zumal im Kupfersandstein des russischen Gouv. Perm. Die Glaukonitsandsteine oder Grünsandsteine enthalten neben den zuweilen sehr zurücktretenden Quarzkörnchen reichlich Glaukonit und sind durch ein kalkiges oder mergeliges Bindemittel oder durch feinverteilte Grünerde verkittet. Grauwackensandstein ist nur eine feinkörnige Abart der Grauwacke. Unter kristallisiertem S. versteht man teils S., der auf den Schichtungsflächen Pseudomorphosen noch Steinsalz zeigt, teils Kalkspatkristalle, die eine große Menge (bis zu 90 Proz.) Sandkörner umschließen (so bei Fontainebleau etc.; s. Pseudomorphosen). Der gefrittete oder verglaste S. (Buchit) ist ein im Kontakt mit Eruptivgesteinen (Basalt, s. d., S. 415, und Basaltjaspis) oder künstlich teilweise geschmolzener und in Glas umgewandelter und dabei säulenförmig abgesonderter S. Über den sogen. biegsamen S. s. Itakolumit. In der Regel ist der S. deutlich geschichtet; doch werden zuweilen einzelne Bänke sehr mächtig. Meistens findet sich neben der Schichtung noch eine senkrechte Absonderung (Zerklüftung), wodurch würfelförmige Felsmassen (Quadern) erzeugt und mauerförmige Krönungen verursacht werden, die vielen Sandsteinbergen eigentümlich sind. Auch die grotesken Felsbildungen, die der Sächsischen Schweiz, dem Adersbacher Felsenlabyrinth im Riesengebirge (s. Tafel »Erosion«, Fig. 7), dem Annweiler Tal und der Gegend von Dahn in der bayrischen Pfalz (s. Tafel »Bergformen II«, Fig. 3), den tief eingeschnittenen Tälern im westlichen Nordamerika (vgl. Tafel »Talbildungen I«, Fig. 1 u. 2) etc. ein eigenartiges Gepräge verleihen, sind hauptsächlich auf derartige Absonderungen zurückzuführen. Die Verwitterung der Sandsteine ist wegen der Verschiedenartigkeit des Materials und besonders des Bindemittels sehr ungleich. Toniger, kalkiger und mergeliger S. ist hinfälliger als kieseliger und eisenschüssiger; auch zerfällt S. mit wenig Bindemittel rascher zu Sand als bindemittelreicher. Besonders widerstandsfähig gegen die Verwitterung und deshalb als Baumaterial sehr geschätzt sind die sogen. Findlinge, Sandsteinblöcke, die an der Oberfläche der Sandsteinberge einzeln zerstreut liegen oder, in Massen aufgehäuft, Felsenmeere bilden; sie sind die bei Verwitterung des umgebenden Sandsteins zurückgebliebenen festern Quadern. Widerstandsfähiger als ihre Umgebung, weil reicher an Quarz, sind zuweilen auch gewisse durch eine konzentrisch-schalige Struktur ausgezeichnete Sandsteinmassen (Kugelsandsteine). S. findet sich in allen Formationen vom Silur bis herauf zu den noch heute sich vollziehenden Verkittungen des jüngsten Meeres- und Flußsandes. Eine Reihe von Namen, bald ursprünglich charakteristischen Eigentümlichkeiten des Materials entlehnt, bald nach Lokalitäten des Vorkommens gewählt, sind jetzt wesentlich Altersbegriffe und bezeichnen die Formation oder die Etage, wohin der betreffende S. gehört. So ist beispielsweise Potsdamsandstein (nach Potsdam im Staate New York) ein kambrischer, Spiriferensandstein (nach den in ihm enthaltenen Brachiopoden-Versteinerungen) ein devonischer, Millstone grit oder Mühlensandstein (nach zufälliger Verwendung an einzelnen Orten seines Vorkommens) ein der Steinkohlenformation angehöriger S., Buntsandstein eine durch rote und helle Farben ausgezeichnete, sehr mächtige Sandsteinbildung der Trias. Schilfsandstein (von den für Schilf gehaltenen Equisetenversteinerungen so genannt) und Stubensandstein (wegen der Verwendung des leicht in Sand zerfallenden Materials zur Ausstreuung der Stuben) sind Keupersandsteine, und gleicherweise spricht man von Liassandsteinen, Kreidesandsteinen, Braunkohlensandsteinen etc. Man benutzt die festen Sandsteine gern als Bausteine, die dünnschieferigen zu Platten, feinkörnige zu Bildhauerarbeiten, harte als Mühl- und Schleifsteine, manche tonige auch wohl zur innern Auskleidung der Hochöfen etc.