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Klüfte verraten die Vergangenheit eines Gesteins
Ein Kalkgeröll, das in einer Kiesgrube in Altach gefunden wurde, ist - auf den ersten Blick unregelmäßig - von weißen Linien durchzogen. Diese verheilten Brüche liefern Hinweise zur Vergangenheit des Steins.
Kräfte im Erdinneren haben im Laufe von Jahrmillionen die Gesteine verformt. Einst horizontal abgelagerte Schichten wurden gehoben, verfaltet und zerbrochen. Eine der Herausforderungen der Geologie ist es, die Kräfteverhältnisse zu rekonstruieren, die zum heutigen Aussehen der Gesteine geführt haben.
Bruchflächen im Stein verlaufen nie willkürlich, sondern werden von den jeweils herrschenden Spannungen diktiert. In Richtung der größten Hauptspannung herrscht Kompression - das Gestein wird gequetscht. Zum Ausgleich muss es in Richtung der geringsten Hauptspannung ausweichen - dort herrscht Dehnung. Nur in Richtung der mittleren Hauptspannung erfolgt keine Verformung. Bei spröden Gesteinen ist ein ganz charakteristisches Bruchmuster die Folge:
Scherklüfte treten stets paarweise in Form eines Andreaskreuzes auf. An diesen Spalten kommt es zu geringen Verschiebungen parallel zur Kluftfläche. Bei reinen Dehnungsklüften hingegen werden die beiden Gesteinskörper nicht gegeneinander verschoben, sondern nur in Dehnungsrichtung voneinander weg bewegt. Der Geologe versucht nun, diese beiden Klufttypen im Gelände auseinander zu halten und mittels Geologenkompass zu vermessen. Im Idealfall können so für jeden Aufschluss die Paläospannungen rekonstruiert werden. Ihre Verteilung über ein größeres Gebiet ergibt das Spannungsfeld zum Zeitpunkt der Gesteinsverformung.
Unser Kalkgeröll zeigt beinahe lehrbuchhaft das Nebeneinander von Dehnungsklüften und Scherklüften. Beide Klufttypen sind verheilt : Sie wurden später mit Kalkspat verfüllt. So wurden die einst herrschenden Spannungen dokumentiert. Für Berechnungen der Paläospannungen ist das Geröll freilich nicht mehr geeignet. Dazu müssten die Klüfte in Originallage im anstehenden Fels vermessen werden.