Genese des Trennflächengefüges

Als Klüfte werden alle Trennflächen bezeichnet, an denen die Gesteinskohäsion durch mechanische Beanspruchung teilweise oder ganz verloren gegangen ist. Klüfte treten i.d.R. nicht einzeln, sondern in Scharen +/- paralleler Klüfte auf. Die verschiedenen Kluftrichtungen stehen normalerweise in bestimmten Winkelbeziehungen zueinander, wobei häufig +/- rechte Winkel auftreten. In ungefalteten Schichten stehen die Klüfte außerdem meistens senkrecht zu den Schichtflächen.

Generell werden drei Klufttypen unterschieden: Kluftarten

Bei spröden Gesteinen treten -- nach Überschreiten der Gesteinszugfestigkeit -- parallel zur größten Hauptdruckspannung Trennungsklüfte auf. Diese Kluftflächen sind meist uneben und gezackt ausgebildet, besitzen eine relativ kleine Ausdehnung und weisen häufig Mineralbeläge auf.

Beim Überschreiten der Gesteinszugfestigkeit kommt es weiterhin zur Ausbildung zweier Scharen von Scherbrüchen: Diese stellen bei spröden Gesteinen Verschiebungsklüfte dar, deren Bruchflächenwinkel <90° ist. Sie entstehen durch fortschreitende Ausweitung von Mikrorissen in den Ebenen der maximalen Schubbeanspruchung. Diese Verschiebungsklüfte stellen den weitaus häufigsten Fall aller Klüfte dar. Die Kluftflächen sind meist eben und körnig-rauh ausgebildet und zeigen nie Bewegungsspuren.

Bei Inhomogenitäten und Anisotropien der tektonischen Spannungszustände und/oder im Gesteinsverband selbst wird eine der beiden Kluftrichtungen bevorzugt ausgebildet. In diesem Fall liegt die Hauptdruckrichtung nicht in der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Hauptkluftrichtungen -- es liegt also im tektonischen Sinne eine schiefe Pressung vor. Die so entstandenen Gleitungsklüfte können aus Verschiebungsklüften hervorgehen. Sie sind meist durch ebene und glatte Oberflächen gekennzeichnet, die manchmal von Harnischen, Striemungen und Myloniten begleitet werden; hier liegt ein gleitender Übergang zu Störungsflächen vor.

Unter Berücksichtigung der Genese können Klüfte wie folgt unterteilt werden:

-- Kleinklüfte: Trennungsklüfte und kleinere Verschiebungsklüfte mit einer Flächengröße meist < 1 m2.

-- Mittelklüfte: mittlere und große Verschiebungsklüfte mit Flächengrößen bis ca. 100 m2 (bei großer Mächtigkeit auch mehr); keine Bewegungsspuren.

-- Großklüfte: Gleitungsklüfte und Störungen mit Flächengrößen > 100 m2. Die Bewegungsspuren sind oft vorhanden, aber nicht immer erkennbar. Großklüfte werden in ihrer Umgenung häufig von Scharen +/- parallel verlaufender Mittel- und Kleinklüfte begleitet.

 

Schichtflächen nehmen im Trennflächengefüge eine gewisse Sonderstellung ein. Auf ihnen hat normalerweise keine nennenswerte (tektonisch bedingte) Bewegung stattgefunden. Jedoch sind sie aufgrund ihrer weiten Flächenerstreckung und ihrer meist glatten Ausbildung sehr wirksame Trennflächen, an denen die Reibungs- und Verbandsfestigkeit sehr stark verringert sein kann. Schichtflächen können sehr gute Wasserwegsamkeiten ausbilden.

 

An Störungen haben bruchhafte tektonische Verschiebungen in +/- vertikaler und/oder horizontaler Richtung vom Zentimeter- bis Hektometer-Bereich stattgefunden. Bei größeren Verschiebungsdimensionen bestehen Störungszonen häufig aus mehreren Bewegungsbahnen, an denen das Gestein oft in Dezimeter- bis Meterbreite zu einem Gesteinsgrus (Mylonit) zerrieben worden ist. Störungs- und Mylonitzonen stellen oft sehr gute Wasserwegsamkeiten dar und bieten für die Verkarstung sehr gute Voraussetzungen.


* Donnerstag, 10. November 2011 16:56