Muschelkalk

Wapień powstaje na dużą skalę z osadów wapiennych bardzo małych organizmów morskich (np. planktonu, tzw. wapień luzem) lub też wapiennych skorup i szczątków szkieletowych większych zwierząt (np. małży lub amonitów, tzw. wapień kopalny). Muschelkalk jest zatem wapieniem kopalnym, w którym można znaleźć dużą ilość muszli małży.

Wapień muszlowy jako wskaźnik czasu

Jednak w dzisiejszej geologii termin ten bardzo często odnosi się do warstwy geologicznej, której można przypisać określony czas powstania. Na północ od Alp warstwy geologiczne to tak zwany“trias germański“, trzy wyraźnie zabarwione, następujące po sobie warstwy skalne składające się z Buntsandstein, Muschelkalk i Keuper. Te trzy warstwy pierwotnie doprowadziły do tego, że odpowiadająca im epoka Ziemi (251 – 201 milionów lat przed naszą erą) została nazwana “triasową”.

Trias germański jest dziś archeologicznie inaczej klasyfikowany i nie opiera się już na okresach formowania się poszczególnych warstw skalnych, choć w dawnych czasach była to zwyczajowa klasyfikacja. Okresy przypisane do formacji Bunsandstein i Muschelkalk są stosunkowo niewielkie, każdy z nich wynosi nieco mniej niż 10 milionów lat. Największym okresem jest tu warstwa Keuper, która obejmuje okres od około 235 milionów lat do 200 milionów lat.

Warstwa muszlowa była kiedyś dalej dzielona na trzy warstwy:

• dolna kreda muszlowa (przeważnie wapienie, margle wapienne, margle ilaste)
• grupa anhydrytowa lub środkowa kreda muszlowa (głównie gips, anhydryt i sól kamienna) oraz
• górna kreda muszyńska (głównie wapienie, margle i dolomity)

Również tutaj klasyfikacja warstw uległa jednak w ostatnich 20-30 latach zmianie i poszczególne warstwy są obecnie określane znacznie dokładniej według formacji i ustalonych dolnych granic.

Na południe od Alp obowiązuje dziś inna sekwencja warstw – trias alpejsko-śródziemnomorski. Jednak i on nie odpowiada dokładnie okresom archeologicznym górnego, środkowego i dolnego triasu.

Skamieniałości zawarte

Poza naukami geologicznymi i archeologicznymi pod pojęciem wapienia muszlowego rozumie się praktycznie wyłącznie skałę zbudowaną z wapienia kopalnego, która zawiera odpowiednio dużą ilość szczątków muszli, a także szczątków ramienionogów (zwykle występują one jeszcze częściej jako skamieniałości i są bardzo podobne do muszli). Skamieniałe szczątki szkarłupni (takich jak rozgwiazdy, ogórki morskie i jeżowce) są również możliwe, ale nie muszą być obecne we wszystkich wapieniach muszlowych.

Szczególną formą z własną nazwą jest wapień trochitowy, który dziś jest postrzegany jako samodzielna formacja. Trochity są pozostałością po łodygach krynoidów.

Wapienie kopalne i wapienie masowe

Wapienie masowe powstają z dużej ilości mikroorganizmów w morzu, które ze względu na małe rozmiary swoich muszli tworzą dużą ilość osadów, które następnie powoli opadają na dno morskie. Ze względu na tak dużą ilość, dla tego typu wapieni zaczęto używać terminu wapień masowy. Z drugiej strony, wapienie kopalne są zawsze dzielone według rodzaju skamieniałości, które głównie występują (np. wapienie muszlowe, wapienie krynoidowe, wapienie foraminiferowe itd.) W przypadku wapieni muszlowych rozróżnia się jeszcze jedną szczególną formę, a mianowicie łupek muszlowy. Jest to wapień muszlowy, w którym szczególnie wyraźnie widoczne są struktury zawartych w nim skamieniałości (muszle, ramienionogi, szkarłupnie).

Wapienie kopalne zwykle nie tworzą w złożach tak grubych warstw jak wapienie masowe.

Właściwości wapieni muszlowych

Właściwości wapieni muszlowych odpowiadają właściwościom innych wapieni, do których należą. Należą do nich:

• przeważnie jasny kolor (przeważnie biały do ochry, ale możliwe są również inne kolory ze względu na zawartość żelaza i manganu)
• stosunkowo niska twardość (twardość 3 w skali Mohsa) oraz
• bardzo wysoka wrażliwość na kwasy (nawet lekko kwaśna woda jest często wystarczająca do rozpuszczenia, w kontakcie z nią następuje masowe wydzielanie gazu)

Ze względu na stosunkowo powolny proces formowania poprzez rozwój zawiesin wapiennych do powolnego krzepnięcia osadów i krystalizacji kalcytu w istniejących pustkach, struktura skały może w końcu wizualnie różnić się od struktury pierwotnych osadów. W trakcie krzepnięcia zachodzą również zmiany w składzie mineralnym, pierwotnie występujący aragonit jest w większości przekształcany w kalcyt podczas formowania się skały.

Stosowanie wapienia muszlowego

Wydobycie istniejących warstw wapienia muszlowego jest historycznie udokumentowane stosunkowo wcześnie (co najmniej od I wieku n.e.). Często przedmiotem zainteresowania była środkowa warstwa utworów wapienia muszlowego, z której oprócz gipsu nawozowego wydobywano głównie sól kamienną. W niektórych rejonach Muschelkalk wydobywano również rudy cynku i ołowiu, a w niektórych formacjach występują również rudy srebra.

Jako formacje, gleby wapienia muszlowego są nadal ważne w uprawie winorośli dzisiaj, gdzie są one szczególnie cenione dla Burgundii, Silvaner i Riesling winogron jako doskonałe gleby i są sadzone odpowiednio.

Poza tym jego zastosowanie odpowiada dziś w dużej mierze zastosowaniu innych rodzajów wapieni – w produkcji cementu, w przemyśle szklarskim lub jako materiał budowlany, w tym w budownictwie drogowym.

Od wczesnego średniowiecza aż po dzień dzisiejszy, optycznie szczególny wapień Elm jest nadal często stosowany, szczególnie jako materiał budowlany (np. jako suche mury kamienne). Występuje jako odmiana tylko na południowy wschód od Braunschweigu i jest dobrze znana i ceniona w całych Niemczech.

Inne odmiany mają znaczenie bardziej regionalne, jak na przykład Kirchheimer Muschelkalk, który jest wydobywany na południe od Würzburga. Jako kamień naturalny dzieli się na trzy rodzaje w zależności od koloru i składu mineralnego:

• Rdzeń
• Goldbank i
• Bluebank

Wszystkie trzy odmiany są tradycyjnie stosowane w budownictwie monumentalnym, pomnikach, a także jako płytki podłogowe i ścienne w regionie.

Inne wapienie kopalne, takie jak Solnhofener Plattenkalk lub marmur jurajski (mimo nazwy również wapień, znany również jako “Treuchtlinger Marmor”) pochodzą z późniejszego okresu historii Ziemi (Jurassic) i dlatego są uważane jedynie za wapienie kopalne.

Wniosek

Wapienie muszlowe stają się szczególnie fascynujące, gdy weźmie się pod uwagę historię ich powstania, od obumierania muszli i ramienionogów przez miliony lat i imponujące naturalne procesy transformacji, aż do ich dzisiejszego wyglądu, w którym wciąż można znaleźć szczątki dawno wymarłych zwierząt. W ten sposób to, co kiedyś było żywą naturą, przekształca się w kamień – a mimo to pozostaje wyraźnie widoczne.