Hallo. Wir erläutern hier Entstehung, Eigenschaften und Pflege von Mergel. Geht es um Ihre Fläche, kommen wir gern zu Ihnen.
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Mergel: Entstehung, Eigenschaften und Verwendung
Was Mergel von Kalkstein und Ton unterscheidet, wie er entsteht und warum er der wichtigste Rohstoff für Zement ist.
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Mergel ist ein Sedimentgestein, das Kalk und Ton in wechselnden Anteilen enthält, in der Regel grob ein Drittel bis zwei Drittel Karbonat und entsprechend Ton. Er entsteht, wenn feinkörniges Tonmaterial zusammen mit Kalk abgelagert wird, im Meer ebenso wie in Seen. Er ist der wichtigste Rohstoff der Zementherstellung und diente früher als Bodenverbesserer; als Werkstein im Außenbereich spielt er kaum eine Rolle, da tonreiche Gesteine bei Nässe und Trockenheit quellen und schrumpfen.
Steckbrief Mergel
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Gesteinsgruppe | Sedimentgestein, Übergang zwischen Kalkstein und Tonstein |
| Zusammensetzung | Calciumcarbonat (meist Kalzit) und Ton, dazu Schluff, teils Sand |
| Kalk- und Tonanteil | Grob 35 bis 65 Prozent Kalk bei 65 bis 35 Prozent Ton |
| Verfestigt | Mergelstein, schwach bis mäßig verfestigt, mit blockigem Bruch |
| Entstehung | Ablagerung von Ton und Kalk in Meeren und Seen |
| Vorkommen | Weltweit häufig, in Deutschland etwa Mainzer Becken, Nördliche Kalkalpen |
| Besonderheit | Österreichische Lokalform heißt Tegel; marine Lagen enthalten oft Fossilien |
| Typische Verwendung | Zementrohstoff, Bodenverbesserung (Mergeln), Ziegel- und Kalkindustrie |
Quelle: Wikipedia, Artikel Mergel (de und en)
Was ist Mergel?
Ein Gestein zwischen Kalk und Ton
Mergel ist ein Sedimentgestein, das sowohl Kalk als auch feinkörnige silikatische Bestandteile enthält, vor allem Ton und Schluff. Gröberer Sand und Kies können ebenfalls vorkommen. Er steht damit zwischen dem Kalkstein, der fast nur aus Calciumcarbonat besteht, und dem Tonstein, der fast nur aus Tonmineralen besteht.
Stark verfestigte Lagen heißen Mergelstein oder Mergelgestein. Ein solcher Stein bricht blockig und ist weniger blättrig als ein Tonschiefer. In der Petrologie ordnet man diese Mischgesteine nach Kalk- und Tongehalt, etwa in der Einteilung nach Correns: Je mehr Kalk, desto eher spricht man von Mergelkalk, Kalkmergel oder mergeligem Kalk, je mehr Ton, desto eher von Tonmergel, Mergelton oder mergeligem Ton. Im engeren Sinn enthält Mergel grob ein Drittel bis zwei Drittel Karbonat und entsprechend Ton.
Kalzit als wichtigster Kalkbestandteil
Der Kalkanteil besteht meist aus Kalzit, seltener aus Aragonit oder Dolomit. Wenn alle Korngrößen von Ton bis Kies vertreten sind, bezeichnen Geologen das Gestein nicht mehr als Mergel, sondern als Diamiktit.
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Entstehung und Vorkommen von Mergel
Feine Ablagerungen im Meer und im See
Er entsteht, wenn feines Tonmaterial abgelagert wird und gleichzeitig Kalk ausfällt oder als Schalenreste mitsedimentiert. Die Bedingungen können sehr verschieden sein. Marin abgelagerte Mergel enthalten häufig Fossilien, etwa limonitisierte Ammoniten.
Auch in Seen bildet er sich. In flachem, alkalischem Wasser kalkt zum Beispiel die Armleuchteralge Chara aus. Nach dem Absterben vermischen sich die feinen Kalkreste mit Schluff und Ton. Solche Mergelseen finden sich vor allem in Gebieten, die zuletzt von Gletschern geformt wurden.
Verbreitung in Europa
Er ist weltweit verbreitet und recht häufig. In Mittel- und Westeuropa liegt er unter anderem im Süden der niederländischen Provinz Limburg, in angrenzenden Teilen Belgiens und Deutschlands und im Mainzer Becken in Rheinhessen. Bekannt sind die Mergelgrotten bei Valkenburg in Südlimburg, alte unterirdische Abbaue; der dort Mergel genannte Stein ist geologisch allerdings ein Kalkgestein. In den Nördlichen Kalkalpen sind Fleckenmergel und die Allgäuschichten bekannt. In Österreich heißen bestimmte lokale Mergelformen Tegel.
Im Ruhrgebiet trennt die sogenannte Mergelgrenze zwei Bereiche des Steinkohlebergbaus: Nach Norden wird die Mergelschicht über der Kohle immer mächtiger und erschwert den Abbau. Auf Sizilien besteht die Scala dei Turchi aus weißem Mergel.
Eigenschaften von Mergel
Weich, tonreich und wasserempfindlich
Die Eigenschaften hängen stark vom Verhältnis von Kalk zu Ton ab. Kalkreiche Sorten sind fester, tonreiche weicher und stärker wasserempfindlich. Tonminerale nehmen Wasser auf, quellen und schrumpfen beim Austrocknen. Verwitterter Mergel hat deshalb als Baugrund ungünstige Eigenschaften, vor allem bei wechselnder Durchfeuchtung und Trocknung.
Aus diesem Grund spielt er als Werkstein für Fassaden, Beläge oder Pflaster keine Rolle. Seine Bedeutung liegt in der Rohstoffnutzung und in der Geologie des Untergrunds.
Mergelböden und Weinbau
Bei der Verwitterung entstehen Böden, deren Eigenschaften vom Kalk- und Tonanteil abhängen. Weil er Kalk und Ton liefert, eignet er sich für kalkhaltige Böden, auf denen manche Reben gut wachsen; die Rebsorte Nebbiolo etwa gedeiht nur auf kalkhaltigen Mergelböden in steilen Süd- oder Südwestlagen.
Verwendung von Mergel
Rohstoff für Zement
In der Zementindustrie ist er der wichtigste Ausgangsstoff. Für Portlandzement wird ein Gemisch aus Kalkstein und einem tonhaltigen Gestein wie Mergel gebrannt. Der natürliche Mix aus Kalk und Ton macht ihn dafür besonders geeignet, weil er schon die nötigen Bestandteile mitbringt.
Mergeln: Bodenverbesserung früher
Schon im ersten Jahrhundert beschrieb Plinius der Ältere das Aufbringen von Mergel auf Äcker; weit verbreitet war es ab dem 16. Jahrhundert. In der Landwirtschaft wurden trockengelegte Moore, Sümpfe und andere Feuchtgebiete mit Mergel aufgewertet: Der Kalk neutralisierte saure Böden, der Ton stabilisierte nachgiebigen Untergrund. In den 1920er-Jahren wurde der Abbau mit Maschinen mechanisiert.
Er liefert aber außer Kalk keine Nährstoffe wie Phosphate oder Nitrate. Ohne zusätzliche Düngung laugten die Böden langfristig aus, daher die alte Bauernregel: Mergel macht reiche Väter und arme Söhne. Daher stammt auch das Wort „ausgemergelt“ für ausgelaugt.
Weitere Einsätze
Wegen seiner geringen Durchlässigkeit eignen sich Mergelschichten als Baugrund für Tunnel. Beim Bau des Eurotunnels lag der Tunnel in einer Mergelschicht. In der Schweiz werden Mergellagen als mögliche Standorte für die Lagerung radioaktiver Abfälle untersucht.
Mergel erkennen und abgrenzen
Merkmale im Gelände
Er ist feinkörnig, liegt oft in dünnen Schichten und zerfällt verwittert zu lehmigem Material. Gegenüber reinem Kalkgestein ist er wasserempfindlicher, gegenüber Tonstein deutlich kalkhaltiger. Ein Tropfen verdünnter Salzsäure lässt ihn aufbrausen, zurück bleibt ein toniger Rückstand. Eine sichere Einordnung gelingt über den Kalkgehalt, den Fachleute im Labor bestimmen.
Mergel reinigen und pflegen
Mauerwerk und Bauteile
Als Fassade, Mauerwerk oder Bodenbelag begegnet Mergelstein nur selten, am ehesten im Mauerwerk historischer Gebäude in Regionen mit Mergelvorkommen. Solche Flächen sind weich und wasserempfindlich: Hoher Druck, viel Wasser oder ungeeignete Mittel können die Oberfläche abtragen. Wir empfehlen daher, Material und Zustand vor jeder Behandlung prüfen zu lassen. Allgemeine Hinweise zur Steinpflege finden Sie im Ratgeber Naturstein reinigen.
Haben Sie Mauerwerk oder Flächen aus diesem Stein? Wir prüfen den Zustand vor Ort und sagen Ihnen, was sich schonend reinigen und pflegen lässt
Mergel im Vergleich
| Merkmal | Kalkstein | Mergel | Tonstein |
|---|---|---|---|
| Hauptbestandteil | Calciumcarbonat | Kalk und Ton etwa im Verhältnis 1:2 bis 2:1 | Tonminerale |
| Wasseraufnahme | Gering bis mittel | Hoch | Hoch, quellend |
| Einsatz | Baustein, Zementrohstoff | Zementrohstoff, Bodenverbesserung | Ziegelrohstoff |
Quellen: siehe Quellenverzeichnis am Seitenende.
Häufige Fragen zu Mergel
Was ist Mergel?
Ein Sedimentgestein aus Kalk und Ton in wechselnden Anteilen, meist grob ein Drittel bis zwei Drittel Kalk.
Wofür wird Mergel verwendet?
Vor allem in der Zementindustrie, früher auch zur Bodenverbesserung auf Äckern (Mergeln).
Ist Mergel ein Kalkstein?
Nein. Er enthält neben Calciumcarbonat einen erheblichen Tonanteil und ist weicher.
Wie entsteht Mergel?
Aus feinem Ton und Kalk, die sich in Meeren oder Seen absetzen und später verfestigen.
Kann man Mergel als Naturstein verbauen?
Selten. Wegen seiner Weichheit und Wasserempfindlichkeit eignet er sich kaum als Belag, Pflaster oder Fassade.
Mergelstein prüfen und pflegen lassen
Solche Mauern und Flächen sind empfindlich gegen Wasser. Wir prüfen vor Ort, welches Verfahren schonend ist.
Verwandte Materialien
Kalkstein
Fast reines Kalkgestein, aus dem Mergel durch zunehmenden Tonanteil hervorgeht.
Tonstein
Tonreiches Schichtgestein am anderen Ende der Reihe zwischen Kalk und Ton.
Schluffstein
Feinkörniges Gestein aus Schluff, ein häufiger Bestandteil von Mergel.
Sedimentgestein
Gesteinsgruppe, zu der Mergel als Mischgestein aus Kalk und Ton gehört.
Muschelkalk
Kalkreiche Schichtenfolge der Trias, in der Mergel und Kalkstein wechseln.
Dolomit
Magnesiumhaltiges Karbonatgestein, das ebenfalls als Kalkanteil in Mergel stecken kann.
Quellen
Auf diese Quellen stützen sich die Aussagen dieser Seite. Auf externe Seiten führen die Links.
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