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Bildungsbedingungen und Zusammensetzung

Arkosen enthalten im Allgemeinen viel Quarz, mindestens 25 % Feldspat, detritische Glimmer, einige Gesteinsbruchstücke und Tonminerale, die in einer Grundmasse eingebettet sind. Sie sind reich an Al2O3, K2O, CaO, Na2O, Fe2O3 und FeO. Die Bestandteile werden durch die Verwitterung von Graniten, Granitoiden oder Gneisen bereitgestellt. Ein humides Klima ist nicht unbedingt günstig, da Feldspäte dann schneller in Tonminerale umgewandelt werden, entsprechend den chemischen Reaktionen der Feldspäte bei der Hydrolyse:

2NaAlSi3O8 + 3 H2O + 2CO2 = Al2Si2O5(OH)4 + 2Na2+ + 2HCO3- + 4SiO2

CaAl2Si2O8 + 3 H2O + 2CO2 = Al2Si2O5(OH)4 + Ca2+ + 2HCO3-

2KAlSi3O8 + 2H+ + 9H2O = Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 4H4SiO4

Insofern ist ein semi-arides Klima oder ein glaziales Umfeld der Überlieferung von Feldspäten und damit der Bildung von Arkosen förderlich. Nur eine schnelle Erosion bei relativ hohem Relief kann die Effekte einer intensiveren chemischen Verwitterung zunächst ausgleichen. Im allgemeinen sind die Feldspäte in Arkosen nicht weit transportiert. Sie werden nach und nach in Tonminerale, vor allem Kaolinit, aber auch in Illit umgewandelt. Mit der Zeit und/oder mehrfacher Umlagerung werden Feldspäte daher in ihrem Anteil im Komponentenspektrum von Sandsteinen mehr und mehr verschwinden bis sie ganz ausgemerzt sein können.

Ein fossiles Beispiel einer typischen Arkose ist der Torridonian Sandstone des Präkambriums in NW Schottland, dessen Quellgestein der noch ältere Lewisische Gneis ist.

Schlagwörter

  • Arkose, Bildung, Zusammensetzung