Die drei großen Gesteinsgruppen

In der Geologie werden drei große Gesteinsgruppen unterschieden:

Das Bild zeigt vulkanische Tuffe in Kapfenstein (Süd-Oststeiermark).
Vulkanische Tuffe in Kapfenstein (Vulkanland Steiermark), © M. Heinrich

• Erstarrungsgesteine oder Magmatite treten als Tiefengesteine (Plutonite) oder als Ergussgesteinen
(Vulkanite) auf

• Ablagerungs- oder Sedimentgesteine

• Umwandlungsgesteine oder Metamorphite.

Tiefengesteine und Umwandlungsgesteine werden auch unter dem Begriff kristalline Gesteine zusammengefasst. Das kristalline Gesteinsinventar wird in der Wein-Community landläufig unter dem Begriff „Urgestein“ zusammengefasst. Dabei handelt es sich um einen Begriff, der auf hohes Alter von Gesteinen anspielt, geologisch aber nicht korrekt ist und der Vielfalt der Gesteine an weinbaurelevanten Eigenschaften wie Chemismus, Mineralbestand und Gefüge nicht Genüge tut. Erstarrungsgesteine sind Gesteine, die aus einer Schmelze erstarrt sind, die Erstarrung der Tiefengesteine erfolgt im Erdinneren, die der Vulkanite an der Erdoberfläche, sei es an Land oder im Meer. Die chemische und mineralogische Zusammensetzung kann sehr unterschiedlich sein, Tiefengesteine sind eher grobkörnig, zu ihnen gehört der Granit, Vulkanite eher feinkörnig, selten auch glasig, ein Beispiel ist der Basalt. Ablagerungsgesteine entstehen an der Erdoberfläche aus Abtragungsprodukten anderer Gesteine (klastische Sedimente) oder als Ausscheidung aus dem Wasser und unter Mithilfe von Organismen (chemische und biogene Sedimente). Bei den klastischen Sedimenten wird nach der Korngröße in Blöcke, Steine, groben Schutt und Kies, Sand, Schluff und Ton unterschieden. Der Prozess der Verfestigung heißt Diagenese, man spricht dann von Brekzie, Konglomerat, Sandstein, Schluff- und Tonstein. Kalksteine bilden sich aus Gerüsten und Skeletten von Organismen. Bei der Verfestigung kann Kalk unter Magnesiumzufuhr zu Dolomit umgewandelt werden. Umwandlungsgesteine entstehen, wenn Gesteine in festem Zustand unter geänderte Temperatur- und Druckverhältnisse gelangen. Das ist meist mit einer Deformation, etwa einer Schieferung, und stofflichen Veränderungen in Zusammenhang mit den Wasserverhältnissen verbunden, wodurch sich Minerale umbilden oder neu entstehen.

Aus Granit wird ein Orthogneis, Kalkstein wird zu Marmor, Quarzsandstein zu Quarzit, aus Basalt entsteht Grünschiefer, Amphibolit und bei sehr hohem Druck Eklogit, aus tonigen und sandigen Sedimenten bilden sich bei steigender Umwandlung Tonschiefer, Phyllit, Glimmerschiefer und Paragneis, bei Temperaturen über 700° C sogenannte Migmatite. Die Gesteine sind Teil eines Kreislaufes, der sich immerwährend wiederholt: Entsteht durch Gebirgsbildung, Vulkanismus oder Beckenabsenkung ein Relief, so wird Material abgetragen. Dieses wird anderswo als Sediment abgelagert. Im Zuge einer späteren Gebirgsbildung werden die Sedimente und ihr Untergrund versenkt, umgewandelt und zum Teil aufgeschmolzen, durch Hebung entsteht wieder ein Relief und der Zyklus wiederholt sich.

Für den Weinbau wichtige Gesteinseigenschaften

Kristalliner Gneis mit Schollen aus Amphibolit in der Achleiten (Wachau), © M. Heinrich

Art und Zusammensetzung, Alter, Entstehung, Gefüge und Lagerungsverhältnisse erlauben den Geologen weitreichende Schlüsse nicht nur auf die erdgeschichtliche Entwicklung, sondern auch auf die Bedeutung der Gesteine für die Menschen, ihre wirtschaftliche und kulturelle Entwicklung und die nachhaltige Daseinsvorsorge. Neben der Unterscheidung zwischen Fest- und Lockergestein sind aus der Vielfalt der Bestimmungsparameter die für den Weinbau wichtigsten Gesteinseigenschaften:

• das Gefüge und

• die mineralogische und chemische Zusammensetzung.

Mit dem Gefüge wird beschrieben, ob ein Festgestein grobkörnig oder feinkörnig ist, ob es massig, grob oder fein gebankt, geschichtet, geschiefert, geklüftet, zerbrochen, angewittert oder verwittert ist. Bei Lockergesteinen
ist auf die Korngrößenverteilung und die Kornform, den Rundungsgrad und mögliche Verfestigungen zu achten. Ein sehr wesentlicher Faktor ist der Gehalt an Poren und an allerkleinsten Gesteinsteilchen (< 0,002 mm) mit großer innerer Oberfläche, den sogenannten Tonmineralen.

Die einzelnen Kornfraktionen sind:

Das Bild zeigt Konglomerat der Zöbing-Formation mit charakteristischen roten Feldspäten und Bruckstücken am Heiligenstein (Kamptal).
Konglomerat der Zöbing-Formation mit charakteristischen roten Feldspäten und Bruckstücken am Heiligenstein (Kamptal), © M. Heinrich

Blöcke: > 20 cm
Sand: 0,063 – 2 mm
Steine (Gerölle): > 63 mm
Schluff: 0,002 – 0,063 mm
Kies (kantig: Grus): 2 – 63 mm
Ton: < 0,002 mm

In der Natur ist selten nur ein einziger Kornbereich vertreten, es finden sich überwiegend Korngemische mehrerer Fraktionen, wie zum Beispiel toniger Schluff oder sandiger Kies.

Das Gefüge hat Auswirkungen auf das Verwitterungsverhalten, die Erwärmbarkeit und Durchwurzelbarkeit des Bodens, den Luft-, Temperatur- und Wasserhaushalt und über den Gehalt an Tonmineralen auch auf den Nährstofftransfer.