Verbreitungsgebiete: Keuperbergland von der östlichen Baar über Schönbuch, Stuttgarter Bucht, Schurwald, Welzheimer Wald bis zu den Schwäbisch-Fränkische Waldbergen sowie Strom- und Heuchelberg
Erdgeschichtliche Einstufung: Löwenstein-Formation (kmLw, Stubensandstein), Mittelkeuper
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Lagerstättenkörper
Die Sedimente der Löwenstein-Formation (Stubensandstein-Schichten) bilden einen schichtförmig aufgebauten Gesteinskörper, der sich westlich und nördlich der Schwäbischen Alb erstreckt und große Teile des Keuperberglandes einnimmt. Er fällt mit wenigen Grad nach Süden bis Südosten ein und besteht aus einer Wechselfolge von Sandsteinen und Tonsteinen. Die Gesteine bildeten sich in einem weit verzweigten Flusssystem, in dem die Sandsteine die Rinnenfüllungen und die Tonsteine die Ablagerungen der Überflutungsebene repräsentieren. Die stetige Verlagerung der Flussrinnen bedingte sowohl horizontal als auch vertikal einen raschen Wechsel von Sand- und Tonsteinen. Die verwitterten Partien werden als Mürbsandsteine bezeichnet.
Gestein
Die meist mittel- bis dickbankigen, häufig horizontal- und schräggeschichteten Sandsteine sind vorwiegend grob- bis mittelkörnig, untergeordnet kommen feinsandige und fein- bis mittelkiesige Partien vor. Die hellgrauen Quarzkörner sind 1–3 mm groß und kaum kantengerundet. Die weißen, z. T. auch fleischroten 1–4 mm großen Feldspäte sind verwittert. Weiterhin kommt Hellglimmer vor. Unverwitterte Sandsteine weisen ein kieseliges, karbonatisches (inkl. dolomitisches) oder toniges Bindemittel auf. Durch die Verwitterung der Gesteine wird insbesondere das karbonatische Bindemittel zwischen den Mineralkomponenten gelöst und es bilden sich Mürbsandsteine. Diese sanden oft stark ab und sind nahe der Oberfläche häufig vollständig zu Sand verwittert. Ein besonderes Merkmal der Abfolge ist, dass die Verfestigung sehr kleinräumig wechselt. Unregelmäßig sind cm- bis dm-mächtige rote und grüne Ton- und Schluffsteine eingeschaltet.
Petrographie
Die Sande und Sandsteine der Löwenstein-Formation bestehen aus: Quarz 50–82 %; Feldspat 8–45 %; Kaolinit 0–9 %; Chlorit 2–14 %; Illit/Glimmer 4–10 %; Dolomit 0–5 %; Calcit 0–37 %; sonstige Minerale und Gesteinsbruchstücke: 0–2 %. Chemisch lassen sich zwei Typen unterscheiden. Die SiO2 reichen und CaO-armen Sandsteine sind zumeist kieselig bzw. tonig gebunden. Im Gegensatz dazu steht der sog. Fleins, ein karbonatisch gebundener Sandstein mit geringeren SiO2-Werten. Je nach Zusammensetzung der Gesteine können die chemischen Daten deutlichen Variationen unterliegen.
Minimal-, Maximal- und Durchschnittwerte von 11 kieselig bzw. tonig gebundenen Stubensandsteinproben:
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Geochemie |
Minimalwerte [%] | Maximalwerte [%] | Durchschnittswerte [%] |
|
SiO2 |
59,6 |
90,5 |
83,4 |
|
TiO2 |
0,02 |
0,20 |
0,08 |
|
Al2O3 |
1,8 |
9,5 |
5,9 |
|
Fe2O3 |
0,2 |
0,6 |
0,4 |
|
MnO |
0,003 | 0,149 | 0,024 |
|
MgO |
0,03 | 1,80 | 0,91 |
|
CaO |
0,02 | 19,8 | 2,5 |
|
Na2O |
0,1 |
2,0 |
0,9 |
|
K2O |
0,1 | 2,7 | 0,9 |
|
P2O5 |
0,02 |
0,3 |
0,1 |
|
Glühverlust |
1,6 |
16,9 |
4,6 |
|
Gesamtkarbonat |
6,0 | 37,0 | 14,0 |
Minimal-, Maximal- und Durchschnittwerte von 8 karbonatisch gebundenen Stubensandsteinproben (Fleins):
|
Geochemie |
Minimalwerte [%] | Maximalwerte [%] | Durchschnittswerte [%] |
|
SiO2 |
40,5 |
88,1 |
58,0 |
|
TiO2 |
0,0 |
0,4 |
0,2 |
|
Al2O3 |
3,3 |
7,0 |
5,2 |
|
Fe2O3 |
0,2 |
0,8 |
0,4 |
|
MnO |
0,0 | 0,2 | 0,1 |
|
MgO |
0,3 | 9,8 | 3,0 |
|
CaO |
0,2 | 25,1 | 14,7 |
|
Na2O |
0,5 |
1,4 |
0,9 |
|
K2O |
1,3 | 2,3 | 1,7 |
|
P2O5 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
|
Glühverlust |
0,9 |
23,5 |
15,8 |
|
Gesamtkarbonat |
7,5 | 46,5 | 36,1 |
Mächtigkeiten
Geologische Mächtigkeit: Die Löwenstein-Formation erreicht ihre höchste geologische Mächtigkeit mit 120–140 m im Stromberg und den Löwensteiner Bergen. In Ostwürttemberg liegt sie bei 82–115 m. Etwa südlich einer Linie Stromberg–Löwensteiner Berge nimmt die geologische Mächtigkeit rasch auf ca. 100 m im Murrhardter Wald, auf 70–80 m südlich von Stuttgart, auf 60 m am Schönbuch bei Tübingen, im Raum Balingen auf ca. 20 m und schließlich auf etwa 10 m bei Villingen-Schwenningen ab. Im Raum Trossingen keilt der Stubensandstein aus (Geyer & Winner 1986, 2011). Stratigraphisch gliedert sich die Löwenstein-Formation in den Unteren, Mittleren und Oberen Stubensandstein (Geyer & Gwinner 1986, Brenner 1979, Brenner & Villinger 1981). Die größten Mächtigkeiten werden im Mittleren und Oberen Stubensandstein erreicht. Im westlichen Vorland der Schwäbischen Alb sind insbesondere der Untere und Obere Stubensandstein zunehmend tonig ausgebildet.
Genutzte Mächtigkeit: Die genutzte Mächtigkeit beträgt in den Sandgruben zwischen 5 und 45 m.
Gewinnung und Verwendung
Gewinnung: Die Gewinnung der Sande sowie untergeordnet von schwach verwitterten Sandsteinen erfolgt im Trockenabbau mittels Bagger bzw. Radlader. Die Aufbereitung des Materials findet z. T. vor Ort mit einer stationären oder mobilen Brech- und Siebanlage statt. Falls der Stubensandstein stark verfestigt ist, wird dieser zuerst durch Lockerungssprengung gelöst. In kleinen Sandgruben wird das gewonnene Material für einige Zeit aufgehaldet und der Witterung ausgesetzt, wodurch noch vorhandene Kornbindungen aufgelockert werden. Mächtigere Ton- und Mergelsteinlagen müssen beim Abbau selektiv ausgehalten werden.
Verwendung: In der Vergangenheit wurde der Sand als Scheuersand zur Reinigung von Holzfußböden verwendet, woher sich der Name Stubensandstein ableitet. Heute werden die gewonnenen Sande aufwendig aufbereitet, u. a. gewaschen und gesiebt, und in der Baustoffindustrie (Beton-, Mörtel- und Estrichsande, Mauer-, Gipser- sowie Bettungs-, Fugen und Verfüllsande), im Sportanlagenbau (Golf- und Reitplätze, Beachvolleyballfelder), der Glasindustrie und der chemischen Industrie (Spachtelmassen, Kitte) eingesetzt. Die Herstellung von Kalksandstein ist dabei von besonderer Bedeutung. Feste, kieselig bzw. karbonatisch gebundene Sandsteine („Fleins“) mit ausreichenden Bankmächtigkeiten können als Naturwerksteine oder Mauersteine im Garten- und Landschaftsbau genutzt werden.
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Übersicht über die Sandgrube Gschwend (RG 7024-2) in östlicher Richtung. Der nördliche Teil der Grube wird verfüllt (Vordergrund, rechte Bildhälfte). Für die Gewinnung der Sandsteine werden Bagger eingesetzt, die unterschiedliches Material abbauen. Somit wird dieses schon direkt bei der Beladung gemischt.
Übersicht über die Sandgrube Gschwend (RG 7024-2) in östlicher Richtung. Der nördliche Teil der Grube wird verfüllt (Vordergrund, rechte Bildhälfte). Für die Gewinnung der Sandsteine werden Bagger eingesetzt, die unterschiedliches Material abbauen. Somit wird dieses schon direkt bei der Beladung gemischt.
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Fester, dolomitisch bis kalzitisch gebundener Sandstein („Fleins“) aus der Sandgrube Gschwend (RG 7024-2).
Fester, dolomitisch bis kalzitisch gebundener Sandstein („Fleins“) aus der Sandgrube Gschwend (RG 7024-2).
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Um ein gleichmäßiges Mischungsverhältnis für die Aufbereitungsanlage zu erhalten, findet eine Mischung des Materials statt. Die Gesteine werden in einem Brecher zerkleinert und mit Mühlen gemahlen. Hierauf folgen mehrere Aufbereitungsschritte wie Waschen, Sieben und die Hydroklassierung (Bild). Mit dieser Aufbereitung kann der nicht verwertbare Anteil auf 20 % gesenkt werden.
Um ein gleichmäßiges Mischungsverhältnis für die Aufbereitungsanlage zu erhalten, findet eine Mischung des Materials statt. Die Gesteine werden in einem Brecher zerkleinert und mit Mühlen gemahlen. Hierauf folgen mehrere Aufbereitungsschritte wie Waschen, Sieben und die Hydroklassierung (Bild). Mit dieser Aufbereitung kann der nicht verwertbare Anteil auf 20 % gesenkt werden.
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Abbauwand in der Sandgrube Gschwend (RG 7024-2) mit einer Mürbsandsteinschicht im Zentrum des Bildes. Zum Top hin wird diese Schicht von einer Wechsellagerung aus Tonsteinen und Schluffsteinen mit eingeschalteten Sandsteinlagen überlagert. Darüber folgt eine weitere Sandschicht, welche sich rinnenartig in die tonigen Zwischenschichten eingeschnitten hat.
Abbauwand in der Sandgrube Gschwend (RG 7024-2) mit einer Mürbsandsteinschicht im Zentrum des Bildes. Zum Top hin wird diese Schicht von einer Wechsellagerung aus Tonsteinen und Schluffsteinen mit eingeschalteten Sandsteinlagen überlagert. Darüber folgt eine weitere Sandschicht, welche sich rinnenartig in die tonigen Zwischenschichten eingeschnitten hat.
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Die Abbauwand in der Mürbsandsteingrube Gschwend (RG 7024-2) ist ca. 20 m hoch. Deutlich erkennbar sind die lithologischen Wechsel zwischen weißen, mürben bis festen Sandsteinen und roten Tonsteinen.
Die Abbauwand in der Mürbsandsteingrube Gschwend (RG 7024-2) ist ca. 20 m hoch. Deutlich erkennbar sind die lithologischen Wechsel zwischen weißen, mürben bis festen Sandsteinen und roten Tonsteinen.
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Abbauwand im Osten des in Abbau stehenden Teils des Steinbruchs Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2). Höhe der Messlatte 5 m. Der Anteil an tonigen Zwischenlagen ist hier relativ gering.
Abbauwand im Osten des in Abbau stehenden Teils des Steinbruchs Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2). Höhe der Messlatte 5 m. Der Anteil an tonigen Zwischenlagen ist hier relativ gering.
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Der im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) abgebaute Sandstein ist ein hellgelbgrauer bis hellgrauer, schlecht sortierter und meist gering verfestigter Mittel- bis Grobsandstein. Feinkiesige Lagen und Linsen treten selten auf.
Der im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) abgebaute Sandstein ist ein hellgelbgrauer bis hellgrauer, schlecht sortierter und meist gering verfestigter Mittel- bis Grobsandstein. Feinkiesige Lagen und Linsen treten selten auf.
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Der Stubensandstein ist im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) (Bild: Blick nach Norden) meist mürbe bis entfestigt und lässt sich ohne größeren maschinellen Aufwand gewinnen. Das Überlager des Stubensandsteins besteht im Norden des Abbaugebiets aus einem 0,5–1 m mächtigen Boden- und Verwitterungshorizont.
Der Stubensandstein ist im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) (Bild: Blick nach Norden) meist mürbe bis entfestigt und lässt sich ohne größeren maschinellen Aufwand gewinnen. Das Überlager des Stubensandsteins besteht im Norden des Abbaugebiets aus einem 0,5–1 m mächtigen Boden- und Verwitterungshorizont.
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Die Sandsteine im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) sind meist nur gering verfestigt, stark verfestigter Sandstein kommt in bis 0,3 m mächtigen Lagen und Linsen vor. In unterschiedlicher Mächtigkeit und lateraler Ausdehnung kommen auch Lagen und Linsen von Tonstein und mergeligem Tonstein vor. Mächtigere Tonsteinlagen werden nicht zum Rohstoffkörper gerechnet. Im Rohstoff ist derzeit ein nicht verwertbarer Anteil von ca. 30 % enthalten.
Die Sandsteine im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2) sind meist nur gering verfestigt, stark verfestigter Sandstein kommt in bis 0,3 m mächtigen Lagen und Linsen vor. In unterschiedlicher Mächtigkeit und lateraler Ausdehnung kommen auch Lagen und Linsen von Tonstein und mergeligem Tonstein vor. Mächtigere Tonsteinlagen werden nicht zum Rohstoffkörper gerechnet. Im Rohstoff ist derzeit ein nicht verwertbarer Anteil von ca. 30 % enthalten.
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Sandstein mit tonig-mergeligen Zwischenlagen im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2). Die in den Sandstein eingelagerten Tonsteine sind meist rot-violett bis violettbraun gefärbt und zum Teil mergelig. Bereichsweise ist der Sandstein in Lagen oder Linsen stärker verfestigt („Fleins“).
Sandstein mit tonig-mergeligen Zwischenlagen im Steinbruch Berglen-Hößlinswart (RG 7122-2). Die in den Sandstein eingelagerten Tonsteine sind meist rot-violett bis violettbraun gefärbt und zum Teil mergelig. Bereichsweise ist der Sandstein in Lagen oder Linsen stärker verfestigt („Fleins“).
Externe Lexika
Litholex
Literatur
- (1979). Paläogeographische Raumbilder Südwestdeutschlands für die Ablagerungszeit von Kiesel- und Stubensandstein. – Jahresberichte und Mitteilungen des Oberrheinischen Geologischen Vereins, N. F. 61, S. 331–335, 4 Taf.
- (1981). Stratigraphie und Nomenklatur des südwestdeutschen Sandsteinkeupers. – Jahreshefte des Geologischen Landesamtes Baden-Württemberg, 23, S. 45–86.
- (2011). Geologie von Baden-Württemberg. 5. völlig neu bearb. Aufl., 627 S., Stuttgart (Schweizerbart).