Wasser und gepresster Sand
Die Mehrzahl des entstandenen Sandsteins auf der Erde rührt aus der Verbindung von Wasser und Sand her. Das Sedimentgestein setzt sich vor allem vor den Küsten flacher Meerverläufe aus Festlandsand zusammen. Er wird an die späteren Ablagerungsorte gespült und der Sandschlamm wird durch ständig hinzukommende Schichten zusammengepresst und verfestigt sich.
Die sogenannte Zementation entsteht durch Minerale, die den sich verfestigenden Sand durch das Verbinden der Sandkörner in Stein verwandeln. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, in denen Neuablagerungen entstehen, bestimmen den Druck und damit die Geschwindigkeit der Verfestigung und Zementation. Während manche Sandsteinarten in weniger als hundert Jahren entstehen, gibt es Sandsteine aus Epochen, die mehrere Millionen Jahre zurückliegen.
Abbauregionen in Europa
Da sich die Position der Meere und Ozeane in der Erdgeschichte stark verändert haben, sind viele Sandsteinvorkommen älteren Datums heute in Regionen zu finden, die weit von Küsten und Flüssen entfernt liegen. In Deutschland existieren rund achtzig Abbauorte in zehn Bundesländern, in denen Sandstein als Baumaterial gewonnen wird. Auf die Bundesländer verteilen sich die Vorkommen wie folgt:
- Baden-Württemberg: 12
- Bayern: 8
- Hessen: 3
- Niedersachsen: 10
- Nordrhein-Westfalen: 12
- Rheinland-Pfalz: 7
- Saarland: 1
- Sachsen: 10
- Sachsen-Anhalt: 3
- Thüringen: 6
Dazu kommen weitere vier Abbauregionen, die über mehrere Ländergrenzen hinweg reichen. In den Nachbarländern Deutschlands Frankreich, Österreich, Polen, der Schweiz und Tschechien gibt es jeweils rund zehn bedeutende Sandsteinbrüche.
Vier Bindemittel und Sandkörner
Die vielfältigen Zusammensetzungen der Sandsteine aus dem Ursprungssand und seinen Bindemitteln führen zu einer unüberschaubaren Fülle an Texturen und Farbgebungen. Die Eigenschaften des Sandsteins werden durch vier mögliche Bindemittel, auch als Zemente bezeichnet, beeinflusst:
- Quarze verbinden durch Ausfällungen die Körner miteinander, was vor allem bei Quarzsandstein mit mehr als neunzig Prozent Quarzanteil der Fall ist.
- Kalkspat oder Kalzit, die mittels Kristallisation die Sandkörner zu einem festen Körper zusammenfügen.
- Eisenerze und Oxide sind metallische Mineralzemente, die sich durch die Verbindung von Sandkörnern und Eisenerzflözen zu Sandstein formten.
- Diverse weiche Bindemittel wie Ton, Feldspat und Gips, die aber meist zu baulich kaum verwendbarem Sandstein führen.
Farben und Texturen
Sandstein kann sowohl mit der Fließrichtung des ursprünglich losen Sands geschnitten beziehungsweise abgebaut werden als auch quer dazu. Daraus ergeben sich verschiedene Texturen auch im gleichen Sandsteinabbau. Je nach beteiligten Sandarten, Bindemitteln und zeitlicher Abfolge der Zementierung sind homogene Texturen und Farben genauso anzutreffen wie gestreifte und gemaserte Zeichnungen.