Granitverwitterung
Dieses Granitgestein im Harz wurde durch Hydration zu Wollsack ähnlichen Formen verwittert. ©Alexander Stahr

Gesteine bestehen aus Mineralien. Die meisten Mineralien haben eine gleichmäßige, symmetrische Anordnung ihrer kleinsten Teilchen, der Atome. Man bezeichnet dies als Kristallgitter. Die Atome im Kristallgitter sind positiv und negativ elektrisch geladen, somit handelt es sich um Ionen.

Wasser besteht aus unzähligen Wassermolekülen. Diese bestehen wiederum aus zwei positiv geladenen Wasserstoffatomen an einem Ende und einem negativ geladenem Sauerstoffatom am anderen Ende. Wenn Wassermoleküle in feine Risse im Gestein eindringen, lagert sich ihre negative Sauerstoffseite an die positiven Ionen im Kristallgitter an.

Die Anlagerung von Wassermolekülen an das Kristallgitter von Mineralen führt dazu, dass die gegenseitige Anziehung der entgegengesetzt geladenen Ionen des Kristallgitters behindert wird. Das Kristallgitter der Mineralien des Gesteins verliert dadurch langsam seinen Zusammenhalt.

Dies ruft wiederum starke Spannungen zwischen den bereits von dieser so genannten „Hydration“ (von griechisch „hydor“ = Wasser) erfassten und den noch unveränderten Gesteinspartien hervor. Schließlich zerfallen die betroffenen Gesteinspartien zu Schutt. Gesteine wie der Granit wurden in unseren Mittelgebirgen tiefgründig durch Hydration verwittert. So beispielsweise im Fichtelgebirge, im Bayerischen Wald, im Harz und im Odenwald. Bei diesem Tiefengestein oder Plutonit kann das Wasser entlang von mehr oder weniger aufeinander senkrecht stehenden Kluftsystemen eindringen. Dabei verwittern Kanten schneller als Flächen im Gestein. Dadurch kommt es zu Wollsäcken ähnlichen Verwitterungsformen (siehe Foto).