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Lösungshöhlen

Geologische Zeittafel
Ära Periode Zeit (Ma) Ereignisse / Lebensformen
Präkambrium Hadaikum 4600–4000 Entstehung der Erde 🌍
Archaikum 4000–2500 Erste Prokaryoten 🦠
Proterozoikum 2500–541 Erste eukaryotische Zellen 🧬
Paläozoikum Kambrium 541–485 Kambrische Explosion, erste Wirbeltiere 🐚
Ordovizium 485–444 Erste Landpflanzen, marine Diversifikation 🌿
Silur 444–419 Erste Wirbeltiere an Land 🐊
Devon 419–359 „Zeitalter der Fische“, erste Amphibien 🐟
Karbon 359–299 Riesige Wälder, erste Reptilien 🌳
Perm 299–252 Massenaussterben am Ende
Mesozoikum Trias 252–201 Erste Dinosaurier, Säugetiere 🦖
Jura 201–145 Große Dinosaurier, erste Vögel 🦅
Kreide 145–66 Blütenpflanzen, Massenaussterben der Dinosaurier 🌸
Känozoikum Paläogen 66–23 Mammals Diversification 🐘
Neogen 23–2.6 Erste Hominiden 🧍
Quartär 2.6–0 Eiszeiten, Homo sapiens ❄️🧑

Lösungshöhlen entstehen durch die chemische Auflösung von Gestein. Unter bestimmten Bedingungen können feste Stoffe in Flüssigkeiten gelöst werden. In der Natur ist Wasser das wichtigste Lösungsmittel, da es sowohl chemisch wirksam ist als auch in ausreichender Menge verfügbar ist.

Neben Wasser können auch andere Stoffe, insbesondere verschiedene Säuren, die Lösungsprozesse unterstützen.

1. Gesteinsarten und Löslichkeit
  • Salz und Gips sind in reinem Wasser direkt und leicht löslich. Deshalb entwickeln sich Salz- und Gipskarstgebiete sehr schnell.

  • Kalkstein ist in Wasser kaum löslich, wird aber durch die in Regenwasser gelöste Kohlensäure (H₂CO₃)angegriffen. Zusätzlich können Schwefelsäure und schwefelige Säure, die sowohl chemisch als auch durch biologische Prozesse entstehen, Kalkstein effektiv lösen.

  • Sandstein und insbesondere Quarzit (Sandstein, der fast ausschließlich aus Quarz besteht) sind unter normalen Bedingungen praktisch unlöslich. Hohe Temperaturen, große Wassermengen oder sehr lange Zeiträume in Kombination mit Säuren können jedoch auch diese Gesteine chemisch angreifen.

2. Vergleich mit Eis

Eis muss nicht chemisch gelöst werden, es wird durch Schmelzen flüssig. Auch hier spielt Wasser eine zentrale Rolle, da es die notwendige Energie zum Phasenwechsel liefert.

3. Bedeutung für Karst und Höhlenbildung

Die chemische Löslichkeit von Gesteinen ist der entscheidende Faktor für die Entstehung von Karsthöhlen. Während Salz- und Gipskarst schnell entstehen, erfordern Kalk- und Quarzitkarst längere Zeiträume und spezielle chemische Bedingungen, wodurch sich die Entwicklung von Lösungshöhlen stark verlangsamt.

🧪 Lösungshöhlen

Definition:
Hohlräume im Gestein, die durch chemische Auflösung (Lösung) des Gesteins durch Wasser und gelöste Säuren entstehen.

🔹 Entstehungsprozess:

  • Wasser als Lösungsmittel 💧
  • Unterstützung durch Säuren: Kohlensäure (H₂CO₃), Schwefelsäure, schwefelige Säure ⚗️
  • Langfristige Wirkung: Vergrößerung von Rissen und Spalten über lange Zeit

🪨 Typische Gesteine:

GesteinLöslichkeit & Besonderheiten
Salz (Halit) Direkt in Wasser löslich → schnelle Höhlenbildung 🧂
Gips (CaSO₄·2H₂O) Leicht löslich → schnelle Karstentwicklung 🏜️
Kalkstein (CaCO₃) Löslich durch Kohlensäure oder Schwefelsäure → langsame Höhlenbildung 🏞️
Sandstein / Quarzit Kaum löslich, nur bei hohen Temperaturen, Säuren oder sehr langen Zeiträumen ⛏️

❄️ Vergleich mit Eis:

  • Eis schmilzt durch Energiezufuhr, nicht chemisch
  • Wasser spielt auch hier zentrale Rolle für den Phasenwechsel

🌟 Besondere Hinweise:

  • Kalklösungen fördern die Bildung von Tropfsteinen, Sinterterrassen und anderen Speläothemen
  • Chemische Löslichkeit entscheidend für Karst- und Höhlenbildung
  • Salz- und Gipskarst entstehen schnell, Kalk- und Quarzitkarst benötigen sehr lange Zeit

Infobox: Lösungshöhlen

  • Definition: Hohlräume im Gestein, die durch chemische Auflösung (Lösung) des Gesteins durch Wasser und gelöste Säuren entstehen.

  • Entstehungsprozess:

    • Wasser als Lösungsmittel

    • Unterstützung durch gelöste Säuren wie Kohlensäure, Schwefelsäure, schwefelige Säure

    • Langfristige Einwirkung führt zur Vergrößerung von Rissen und Spalten

  • Typische Gesteine:

    • Salz (Halit): direkt in Wasser löslich, schnelle Höhlenbildung

    • Gips (CaSO₄·2H₂O): leicht löslich, schnelle Karstentwicklung

    • Kalkstein (CaCO₃): löslich durch Kohlensäure oder Schwefelsäure, langsame Höhlenbildung

    • Sandstein / Quarzit: unter normalen Bedingungen kaum löslich, nur bei hohen Temperaturen, Säuren oder über sehr lange Zeiträume lösbar

  • Besondere Hinweise:

    • Eis wird durch Schmelzen flüssig, nicht durch chemische Lösung

    • Kalklösungen führen auch zur Bildung von Tropfsteinen und anderen Speläothemen