Materialien in der Steinmetz- und Bildhauer-Werkstatt

Heutzutage steht dem Steinmetz und Bildhauer die riesige Palette von etwa 4000 Naturstein-Handelssorten zu Verfügung.
Der Welthandel hat dafür gesorgt, dass zusätzlich immer neue Sorten, insbesondere aus Indien und China, auf dem Markt angeboten werden.
Hier wollen wir Ihnen in den Gesteins-Galerien eine kleine Auswahl häufig verwendeter und/oder besonders schöner Gesteinssorten, eingeteilt nach ihren Eigenschaften hinsichtlich der Bearbeitung, präsentieren:

Gesteinsgalerien:

• Galerie Hartgesteine
• Galerie Kalk und Marmor
• Galerie Sandsteine und klastische Sedimente

Kleine Gesteinskunde

Die "Hartgesteine"

In der Steinmetzwerkstatt stellen die Hartgesteine ihrer -wie der Name schon deutlich macht- mechanischen Beständigkeit wegen mit die höchsten Anforderungen an das Werkzeug.
Sie sind in der Regel alle polierbar, frostsicher und finden sowohl im Innen-, wie auch im Aussenbereich Anwendung.
Von der Gesteinsentstehung her sind sie verschiedenen Ursprungs. Sie lassen sich in etwa wie folgt klassifizieren:

Magmatische Gesteine und Orthogneise

Die Magmatischen Gesteine (Magmatite) entstehen beim Erkalten flüssiger Magma. Die Varianz der Parameter Druck und Temperatur, Zeit, sowie chemische Zusammensetzung führt zu einer großen Bandbreite an entstehenden Gesteinen.
Die wesentlichen Mineralbestandteile sind die hellen (felsischen) Mineralien Quarz, Feldspäte, Foide, die dunklen (mafischen) Mineralien Glimmer, Olivin, Pyroxene etc. sowie die opaken Mineralien und Akzessorien Magnetit, Apatit, Zirkon etc.
Die in der Tiefe sehr langsam abkühlenden Tiefengesteine (Plutonite) wie z.B. Granite, Gabbros, Syenite etc. zeichnen sich der langen Abkühlphase wegen durch einen hohen Kristallisationsgrad aus, sie sind ohne gerichtete Struktur..
Zu jedem Tiefengestein exisiert ein von der chemischen Zusammensetzung her äquivalentes Ergussgestein (Vulkanit), welches einen deutlich geringeren Kristallisationsgrad besitzt, das heisst, ausgebildete Kristalle sitzen in amorpher Einbettmasse.
Eine Zwischenstellung zwischen beiden Gruppen nehmen die Ganggesteine (Subvulkanite) ein, es sind dies quasi "steckengebliebene" Vulkanite.

Als Fortsetzung der Reihe Tiefengestein => Ganggestein => Ergussgestein mag dann noch das Auswurfgestein (Pyroklastit), z.B. der Tuff, gelten. Die Tuffe werden nach ihrer Mineralienzusammensetzung dann als Trachyttuff, Basalttuff etc. bezeichnet. Diese zähln jedoch ihrer Bearbeitbarkeit wegen z.T. zu den Weichgesteinen.

Selbstverständlich ist die Gesteinsentstehung, die Petrogenese, kein abgeschlossener Vorgang.
So wie die Erdkruste ständig in Bewegung und Umwälzung begriffen ist, gilt selbes auch für ihre Bestandteile, die Gesteine.
Gesteinsschichten, welche durch Verwerfung und Überlagerung von anderen Schichten bedeckt werden, wandeln sich unter Druck und Hitze allmählich um.
Die für die Natursteinbranche bedeutsame Gruppe der Orthogneise entsteht auf unter der Wirkung grossen gerichteten Druckes aus Magmatiten.

Oftmals vermischen sich in geologischen Prozessen auch Gesteine magmatitischen Ursprungs mit solchen anderer Genese. Ein typischer Vertreter davon ist das Migmatit, eine Mischform von Ortho- und Paragneisen (s.u.).

Sowohl die Orthogneise, als auch die Mischformen, zeichnen sich meist durch Wölkung oder gerichtete Strukturen (Bänderung, Paralleltextur) aus. Sie können sehr schön anzusehen sein, jedoch ist es bei manchen Sorten so gut wie unmöglich, zwei identische Stücke zu finden.

Das bedeutet, dass eine Bemusterung mit Gesteinen dieser Gruppe sich oftmals schwierig gestaltet.
Die Abbildungen in der Galerie könne daher bei diesen Gesteinen nur ungefähre Anhaltspunkte liefern.

Die Paragesteine: Paragneise, kristalline Schiefer und Quarzite

Es existiert selbstverständlich eine grosse Variation an Umwandlungsgesteinen (Metamorphiten), denn nicht nur Magmatite geraten unter die "Walze" tektonischer Wandlungen.
Die Umwandlung von Sedimenten bringt die sogenannten Paragesteine hervor.
Unter den Hartgesteinen von Bedeutung sind hier die Paragneise. Sie entstanden analog den Orthogneisen unter dem Einfluss gerichteteten Druckes aus sandigem Ton.
Sie weisen eine sehr deutliche Schichtung auf -oft mit Lagen von Glimmer- und sind gut spaltbar. Noch deutlicher ist die Schichtung bei den kristallinen Schiefern, deren Ursprungsmaterial weniger sandige Tone sind und die sehr deutliche Lagen von Glimmer aufweisen.
Die Quarzite, aus Sandsteinen entstanden, bilden die letzte bedeutsame Gruppe. Sie sind infolge ihres hohen Quarzanteils (>60%) äusserst hart und beständig. In ihrer Struktur sind sie diejenigen der harten Paragesteine mit der geringsten Schichtung.
Alle drei Gesteinsgruppen sind wichtige Materialien vor allem im Garten-und Landschaftsbau und Bau generell. Im Grabmalbereich spielen sie insbesondere als Spaltfelsen (Naturfelsen) eine Rolle.

Die "Weichgesteine"

Die Weichgesteine sind von Bildhauern und Steinmetzen ihrer relativ guten Bearbeitbarkeit wegen seit jeher zur Schaffung von Gebäudebauteilen (Sandstein, Kalk) und von steinernen Bildnissen (Marmor) geschätzt.
Grundsätzlich gehören dieser Gruppe verschiedene Gesteinsfamilien an. Einerseits die Sandsteine und klastischen Sedimente, andererseite die Karbonatgesteine, karbonathaltige chemische Sedimente (Kalk, Dolomit) und deren Metamorphite (Marmor, Dolomitmarmor).
Sie unterscheiden sich erheblich in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften.

Die Sandsteine und andere klastische Sedimentite

Diese entstehen durch Ablagerung von körnigen Verwitterungsprodukten anderer Gesteine und deren Verfestigung (Diagenese). Eine zentrale Rolle bei der Diagenese spielt meist das Wasser, es trägt durch Frostsprengung und Lösungsprozesse entscheidend zur Verwitterung bei.
Es transportiert Verwitterungsreste in Form von Trümmern, Schottern und Sanden und Suspensionen sowie gelöste Gesteinsbestandteile und wirkt während des Transports in den Flüssen stetig weiter durch Kornzerkleinerung und Kornglättung und als chemisch aktives Medium.
Gleichzeitig sortiert es je nach Fliessgeschwindigkeit die Gesteinsreste nach Korngrösse.
In den Oberläufen und in schnell fliessenden Flüssen lagern sich dabei vorwiegend Schutte (kantige Trümmer, sie werden zu Brekzien) und Rundschotter (Flusskies, wird zu Konglomerat) ab.
In ruhigeren Fliessregionen und Flussmündungen lagern sich Sande und Tone ab.
Nach der Ablagerung, die durch jahreszeitliche Schwankungen meist in Schichten erfolgt, setzen in den Kornzwischenräumen chemische Vorgänge ein.
Die wässrigen Porenlösungen reagieren dabei je nach chemischen Bestandteilen durch Lösungs-, Verdrängungs- und Fällungsreaktionen mit den Kornbestandteilen.
Dabei entstehende Bindemittel können z.B. feinkristalliner Quarz oder auch Karbonate sein.
In jedem Falle ist das jeweilige Bindemittel der entscheidende Faktor für die Eigenschaften und damit die Verwendbarkeit des entstandenen Gesteins.
Entsprechend ist man von der Gesteinsbearbeitung her geneigt, die Sandsteine in silikatische (quarzgebundene), karbonatische (karbonatgebundene) und tonige (tongebundene) Sandsteine einzuteilen. Wobei die Verwitterungsanfälligkeit von den irrtümlicherweise oft als "Quarzite" bezeichneten silikatischen hin zu den tonigen Sandsteinen deutlich steigt.

Ein kleiner Exkurs sei hier erlaubt:
Zusätzlich zur Beständigkeit des Bindemittels spielen auch dessen Quellvermögen sowie die Kapillarität des Gesteins eine grosse Rolle bei der Verwitterungseigenschaft. Tonige Sandsteine sind meist sehr feinkörnig, d.h. sie besitzen eine hohe Kapillarität, gleichzeitig besitzt der bindende Ton ein hohes Quellvermögen. Das bedeutet im warmfeuchten Klima, dass das Quellen des Tons zu Gefügeveränderungen führt, dass seine "Löslichkeit" (eigentlich Suspensierbarkeit) in exponierten Bereichen zu Bindemittelverlust führt und die durch das Quellen verursachte Verkleinerung der Porenräume die Kapilarität nochmals erhöht.
Im kalten Klima zerstört das sich in den engen Poren ausdehnende Eis das Gesteinsgefüge.
Im Gegensatz dazu besitzen grobkörnige, silikatgebundene Sandsteine eine geringe Kapillarität bei einem grossen relativen Porenvolumen.
Sie verfügen gewissermassen über Pufferräume bei der Eisbildung und sind auch ihres beständigen Bindemittels wegen geeignet für den Aussenbereich.

Eine weitere für seine Verwendung wichtige Eigenschaft von Sandstein ist seine Lagerhaftigkeit, das heisst durch die Bildung der Sedimente in Schichten bzw. Lage(r)n ist ihm eine flächig gerichtete Struktur eigen.
Diese bedingt die Abhängigkeit der Festigkeitseigenschaften des Sandsteins von der Belastungsrichtung. Senkrecht zu den Lagern ist der Sandstein deutlich belastbarer, als waagerecht zu ihnen.
In der Steinmetzsprache spricht man denn auch beim Trennen von Sandstein mittels Scherkräften gegen das (senkrecht zum) Lager von Stossen, bei Trennen mit dem (waagerecht zum) Lager vom Spalten.
Ähnliche Eigenschaften finden sich wieder bei den Metamorphiten der klastischen Sedimente, den Paragesteinen.

Die Karbonatgesteine und ihre Umwandlungsgesteine (Marmore)

Kalk und Dolomit

Kalkstein ist ein Sedimentgestein mit über 80% Gehalt an Kalziumkarbonat (Kalk, CaCO₃), infolgedessen er auch mit schwachen Säuren (Kohlensäure) reagiert.
Dolomit ist ein Magnesium-Kalzium-Karbonat ( MgCa(CO₃)₂ ) und deutlich säurebeständiger als Kalkstein.
Die Karbonatgesteine sind von grosser Bedeutung für die Baustoffindustrie, die einen Grossteil des gebrochenen Kalks und Dolomits verarbeitet.
Sie sind entstanden als chemisches Sediment durch Ausfällung der entsprechenden Karbonate aus (manchmal lokal) übersättigter Lösung oder als klastisches Sediment aus der Ablagerung kalkhaltiger Fossilien; sehr oft auch aus einer Kombination beider Entstehungsweisen.
Oftmals sind fossile Reste erkennbar, anhand derer (z.B. Trochitenkalk) bzw. deren erdzeitlichem Auftreten (z.B. Jurakalk) man die Gesteine benennen kann.
Organische (bituminöse) Bestandteile führen zu einer Dunkelfärbung und zum typischen Schwefelwasserstoffgeruch bei der Bearbeitung.
Diverse Beimengungen an Mineralien und Salzen führen zu einer grossen Vielfalt an Färbungen im Gestein.
Auch von der Struktur und Festigkeit her variieren die Karbonatgesteine ganz beträchtlich.
Kompakte und homogen strukturierte Kalk- und Dolomitsteine sind sehr geeignete Gesteine für den Denkmal- und Baubereich.

Massangis, Kalkstein

Liesberger beige, Kalkstein

Comblanchien, Kalkstein

Marmor

Wie alle anderen Gesteine unterliegen auch Kalke und Dolomite Umwandlungsprozessen in der Erdkruste.
Aus Ihnen entsteht unter Druck und Wärme Marmor (Dolomitmarmor).
Der Marmor verfügt über dieselbe chemische Zusammensetzung wie das Ausgangsgestein, also dieselbe Empfindlichkeit gegen Säuren, wie auch der Kalkstein.
Daher sollte polierter Marmor im Aussenbereich nicht eingesetzt werden; er würde mit der Zeit fleckig und matt.
Von Laien werden oft die geaderten Gneise mit dem echten Marmor verwechselt. Eine Probe mit verdünnter Säure zeigt hier schnell den Unterschied.
Von der Struktur her ist der Marmor dicht, fein- bis mittelkörnig. Er zeigt typischer Weise mehr oder weniger Marmorierung.
Marmorierung bedeutet Schleier von färbenden Beimengungen, die sanft in die Farbe des Grundmaterials übergehen -im Gegensatz zur Aderung, wo die Beimengung scharf vom Grundmaterial abgegrenzt ist.
Wegen seiner guten Bearbeitbarkeit und vor allem wegen seiner Schönheit gilt der Marmor als DER Bildhauerstein.
Er findet auch oft Verwendung in weniger exponierten Bereichen des Innenausbaus, z.B. in Bädern, und vor allem in repräsentativen Räumlichkeiten.

Bianco Carrara CD, Marmor

Palissandro Oniciato, Dolomitmarmor

Cristallino, Marmor

 Siehe auch: Steinbearbeitung