2. Die Zusammensetzung der Tonmaterialien

Zusammenfassung

Tonmaterialien bestehen aus festen, flüssigen und dampfförmigen Phasen. Die festen Phasen bestehen aus mineralischen und organischen Phasen, die das Gerüst der Tonmaterialien bilden. Die Mineralogie kann grob in die Ton- und Nicht-Tonmineralien unterteilt werden, einschließlich schlecht kristalliner, sogenannter ‘amorpher’ anorganischer Phasen. Per Definition sind Mineralien kristalline Feststoffe mit gut geordneten Kristallstrukturen, aber Tonmineralien und andere anorganische Phasen in Tonmaterialien sind im Vergleich zu Mineralien wie Quarz und Feldspat oft schlecht kristallin.

Einige Tonmaterialien können von einer mineralischen Phase dominiert sein, z. B. Smektit in Bentoniten, Opal in Kieselgur. Die meisten Tonmaterialien bestehen jedoch aus heterogenen Mineralgemischen. Basierend auf der Massenmineralanalyse von über 400 Proben berichtete Shaw & Weaver (1965), dass die modale mineralogische Zusammensetzung von siliziklastischen Schlammgesteinen:

• 60% tonmineralien

• 30% quarz und Chert

• 5% feldspat

• 4% carbonate

• 1% organische Substanz

• 1% eisenoxide

Es gibt eine allgemeine Zunahme der Vorherrschaft von Tonmineralien in Sedimentgesteinen mit abnehmender Korngröße (Abb. 2.1) (Blatt et al 1972). Es muss jedoch betont werden, dass, während Tonmineralien in der Regel signifikante, wenn nicht vorherrschende Phasen in Tonmaterialien sind, andere Mineralphasen normalerweise in unterschiedlichen Mengen vorhanden sind und die Eigenschaften und das Verhalten der Materialien erheblich beeinflussen können.

In Böden spiegeln mineralische und organische Zusammensetzungsvariationen die verwitterten Muttergesteine und die physikalischen, chemischen und biologischen Faktoren wider, die die Bodenbildungsprozesse steuern (siehe Kapitel 3).

Die flüssigen und dampfförmigen Phasen, von denen Wasser in der Regel die