Travertin

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Travertin
Travertin2.jpg
Travertin-Quelle Zedane Soleyman in der Provinz West-Azerbaijan, Iran (S. Prochaska, 2018)
Geogenese
Gesteinsgruppe

Sedimente

Bildungsbereiche

Bereiche mit vulkanischer Aktivität und an Heißwasserquellen

Typische Fundorte, Typlokalität Tibur(Italien), Tivoli (Italien), Toskana, Takht-e Soleyman und Zendan-e Soleyman, Alcamo (Sizilien), Auvergne (Frankreich), Plitvicer Seen (Kroatien), Russe (Bulgarien), Slowakische Republik, Pamukkale (Türkei),Cankiri & Kasyseri, bei Abowjan (Armenien), Jiuzhaigou (China), Mammoth Hot Springs im Yellowstone-Nationalpark und Mono Lake (USA)
Mineralbestand
Hauptgemengteile

Calcit respektive Aragonit

Nebengemengteile

Limonit, Hämatit

Physikalische Eigenschaften
Dichte [g/cm³]

2,4 g/cm3

Härte

3

Farbe

gelblich-braun, rötliche Bänderungen

Mechanische Eigenschaften
Gesteinstyp

Kalkstein

Druckfestigkeit

ca. 50 Mpa

Gefüge
Sedimentstrukturen

episodische Bänderung durch kleine Mengen an Limonit/Hämatit; pisolithische Strukturen; teils Pflanzeneinschlüsse

Der Travertin ist ein Süßwasserkalk bzw. ein Süßwasserkarbonat. Er ist auch als ein verfestigter Kalktuff zu bezeichnen. Er besitzt eine gelblich bis braune Farbe, ist seltener rötlich bzw. beige und besteht aus Calcit (CaCO3). Der Name "Travertin" kommt aus dem Italienischen „travertino“ und bedeutet „Stein aus Tibur“ (ein Hauptabbaugebiet für Travertin).

Man unterscheidet zwischen Kaltwassertravertinen, welche in Deutschland wie z. B. Weimar und Bad Cannstatt und fossil im Oberjura in England auftreten und Heißwassertravertinen. Diese Travertine werden häufig in Gebieten mit vulkanischer Aktivität und an Heißwasserquellen mit bestehendem Marmor-Kalkvorkommen gebildet. Da dort Calcium und CO2 im Süßwasser nicht vorhanden sind, führt dies zu einer geringeren Mächtigkeit des anstehendenden Gesteins und zu einer räumlichen Begrenzung dessen. Aufgrund der Eigenschaften (fest, feinkörnig, schleif- und polierfähig) wird Travertin in der Bauwirtschaft insbesondere als Plattenstein für Fassaden, Fußböden und Terrassen genutzt.

Gefüge, Struktur und Textur

Travertine weisen meist ein poröses Gefüge mit Hohlräumen auf, mit häufig deutlicher Bänderung. Diese Bänderung ist auf einen Wechsel in der Farbe und Porosität zurückzuführen. Bei der Bildung des Gesteins kommt es oft zum Einschluss von Pflanzenteilen. Travertin hat eine Dichte von 2,4 g/cm3 und eine Druckfestigkeit von ca. 50 Mpa. Die Gesteinsoberfläche kann durch sauren Regen angewittert werden. Das Gestein hat eine Mohs´sche Härte von etwa 3.

Entstehung

Travertin ist eine Form von Kalkstein, welche bei heißen sowie kalten Mineralquellen gebildet wird. Rezenter Travertin wird in heißen geothermalen supergesättigten alkalinen Wässern mit steigender CO2-Konzentration gebildet. Wenn das Wasser an die Oberfläche steigt, führt dies zu einer Entgasung des Wassers aufgrund des niedrigeren CO2-Gehaltes in der Atmosphäre und hat einen Anstieg im pH-Wert zur Folge. Mit steigendem pH-Wert steigt die Löslichkeit des Carbonats, woraufhin Calciumcarbonat abgelagert wird. Aufgrund dieses Vorganges handelt es sich bei Travertin vielerorts hauptsächlich um Ablagerungen von Calciumcarbonat. Durch eine Anreicherung von CO2 wird das Wasser im Untergrund sauer. Daraufhin werden Ca2+ Ionen aus dem Nebengestein gelöst und treten an der Oberfläche meist bei einer Quelle auf. Die Erwärmung und Entgasung begünstigen die Entstehung des Travertins vor allem im Bereich von Rändern. Es ist davon auszugehen, dass die hohe Porosität auf die Interaktion von Moosen, Algen und Wasserpflanzen rückzuführen ist.

Erscheinungsformen

Travertin ist ein sehr poröses Gestein und weist meist eine gelblich braune Farbe auf. Eine typische episodische Bänderung des Travertins ist auf kleine Mengen von Limonit/Hämatit in kleinen Menge zurückzuführen. Zudem finden sich des Öfteren auch noch pisolithische Strukturen und teils Pflanzeneinschlüsse im Gestein. Im Vergleich zu der natürlichen matten Oberfläche eines Travertins ist die Oberfläche nach Polieren und Schleifen glatt und glänzend und weniger porös.

Travertin in Riedöschingen, Foto von Dr. Wolfgang Werner

Klassifikation

Der Travertin gehört zu den Sedimentgesteinen und ist ein Vertreter der Kalksteine. Er ist als Süßwasserkalk zu bezeichnen.

Zusammensetzung

Der Travertin ist ein überwiegend monomineralisches Gestein und besteht als Hauptgemengeteil aus Calcit. Bei heißen Quellen wird allerdings eher Aragonit statt Calcit ausgefällt. Beimengungen von Limonit sorgen für die charakteristischen Farbtöne in einigen Travertinen.

Fundorte

Travertin-Quelle Zedane Soleyman in der Provinz West-Azerbaijan, Iran (Foto Donja Aßbichler)

Bekannte Orte an denen Travertin gefunden wurde ist der Takht-e Soleyman und Zendan-e Soleyman. Diese liegen in der Nähe der Stadt Takab. Takht-e-Soleyman (pers. Thron des Soleyman) stellt eine archäologische Lagerstätte dar, die durch das Gebiet des Sassanidenreiches und dem Il-khanid verläuft. Diese historische Stätte wurde auf einem ovalen Plateau erbaut, welche durch eine Thermalquelle geformt wurde. Sie wurde zur Zeit des Miozäns erbaut und besitzt eine Höhe von 60 m und eine Größe von 350 bis 550 m. Der sich dort befindende thermale Mineralsee hat eine Tiefe von 60 m und Radius von 70 m.

Die 3 km davon entfernte kegelförmige Struktur wird Zendan-e- Soleyman genannt, was so viel wie „Das Gefängnis des Soleymans“ heißt. Sie wurde im Miozän gebildet und hat eine Höhe von 107 m. Dieses Gebiet wurde bis zur Quelle besiedelt. Nach einem Erdbeben trocknete der Kegel wahrscheinlich aus und bildete eine Struktur mit einer Tiefe von 85 m und einen Radius von 65 m. Die runde Form resultiert aus der sich immer wiederholenden Ablagerung von Calcit. Der Umkreis dieser beiden geologischen Phänomene wird von Störungen stark beeinflusst. Diese beiden Naturphänomene liegen auf einem Plateau umgeben von einem Gebirge. Durch das Plateau verläuft eine Störungszone, welche WWN-EES orientiert ist. Die Störung ermöglichte das Auftreten des mit CO2 versetzten Grundwassers aufgrund von vulkanischer Aktivität und das damit verbundene Lösen von Ca2+ Ionen. Schließlich wurde Travertin beim Austritt aus der Quelle abgelagert. Drei auf einer gemeinsamen Linie liegende Seen sind auch Indizien dieser Entwicklung.

Cannstatter Travertin an der Hauswand der Staatsgalerie, Foto: Wolfgang Werner

In Europa findet sich der Sprudelstein aus Karlsbad Karlovy Vary/Tschechien), der römische Travertin aus Tivoli (Italien), Alcamo (Sizilien), Tarvertino Toscano in der Toskana, in der Auvergne (Frankreich), im Nationalpark Plitvicer Seen (Kroatien), bei Russe (Bulgarien), bei Spisske Podhradie und Vysne Ruzbachy in der Slowakischen Republik.

Außerhalb Europas ist der Travertin noch in der Türkei bei Pamukkale, Cankiri und Kasyseri, bei Abowjan (Armenien), Jiuzhaigou (China) und in den USA bei den Mammoth Hot Springs im Yellowstone-Nationalpark und Mono Lake zu finden.

Verwendung

Travertin wird als Naturstein und zur Dekoration verwendet. Aufgrund seiner geringen Dichte wurde er früher häufig beim Bau von Kirchen und Stadtmauern verwendet. Zudem ist er sehr leicht zu bearbeiten. Er lässt sich gut schleifen und polieren und eignet sich somit als Baustein und zur Dekoration von Fenster- und Türumrahmungen. Das Gestein kann über mehrere Jahrhunderte bestehen. Ein weiterer Vorteil des Travertins ist seine offenporige Struktur, die eine rutschfeste Oberfläche ermöglicht. Jedoch eignet sich Travertin wegen der geringen Härte nicht für Arbeitsplatten. Bei nicht fachgerechter Verlegung kann das Wasser nicht richtig abfließen und es kann zur Frostsprengung und somit Bauschäden kommen. In Deutschland findet man Travertin beispielsweise als Baustein an der Marktkirche St. Bonifatius in Bad Langensalza, den Pinakotheken in München und alten Hauswänden. In Rom sind die Säulen des Petersplatzes sowie das Kolosseum aus Travertin erbaut.

Referenzen

  • Morteza Momenzadeh et a. "Ancient Gold-Mercury Mining in the Takht-e Soleyman Area. Northwest Iran" Metalla Nr. 22.2/2016, 147-168
  • Turkish Journal of Earth Sciences, Research Article, Quaternary travertine ridges in the Lake Urmia area: active extension in NW Iran


Autor:innen

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Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
Aurelia Nömer
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