Grundriß der Bodenkunde [Reprint 2019 ed.] 9783111717449, 9783111049267

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BÜCHEREI FÜR LANDWIRTE Herausgegeben von Professor Dr. Hanns v. Lengerken L a n d w i r t s c h a f t l i c h e H o c h s c h u l e Berlin

Grundriß der Bodenkunde von

Georg Frebold Dr. phil., Dr. rer. nnt., Privatdozenten der G e o l o g i e und an d e r T e c h n i s c h e n

H o c h s c h u l e zu

Mineralogie

Hannover

Mit 39 A b b i l d u n g e n im T e x t u n d 2 Tafeln

Berlin und Leipzig 1926

Walter de Gruyter &

Co.

v o r m a l s G. J. G ö s c h e n ' s c h e V e r l a g s h a n d l u n g / J . G u t t e n t a g , V e r l a g s b u c h h a n d l u n g G e o r g R e i m e r / Karl J . T r ü b n e r / Veit & C o m p .

Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung, vorbehalten-

Copyright by Walter de G r u y t e r & Co., Berlin und Leipzig 1926.

Druck von W a l l e r de G r u y t e r & C o . , Berlin W . 10.

Vorwort. Der vorliegende Grundriß setzt es sich zur Aufgabe, den Landwirt in das so wichtige Gebiet der Bodenkunde einzuführen. Es wurde dabei der Versuch gemacht, neben physikalisch-chemischen Gesichtspunkten auch solche geologisch-petrographischer Art eingehend bei der Bearbeitung walten zu lassen. Den Herren Prof. Dr. 0 . H. E r d m a n n s d ö r f f e r und Dipl.Berging. J. H o s e m a n n danke ich ergebenst für die Überlassung von Photographien; letzterem sowie meiner Frau danke ich auch herzlichst für die wertvolle Hilfe beim Lesen der Korrekturen und bei der Anfertigung des Sachregisters. H a n n o v e r , im Dezember 1925. Georg Frebold.

Inhaltsverzeichnis. Seite

A . E i n l e i t u n g : Begriff u n d A u f g a b e der B o d e n k u n d e . u n d U m b i l d u n g der Erdrinde.

Bildung

G e o l o g i s c h e P e r i o d e n u n d ihre

Bildungsprodukte

l

B . D e r Stoff der E r d r i n d e . I. D i e g c s t e i n s b i l d c n d e n M i n e r a l i e n a) Allgemeines b) Kieselsäure u n d Silikate a) Allgemeines ß) Die wichtigsten Gruppen der Silikate c) Karbonate d) Phosphate e) Sulfate i) Sulfide g) Oxyde und Hydroxyde h) Chloride i) Nitrate k) Ammonium Verbindungen II. D i e b o d e n b i l d c n d c n G e s t e i n e a) b) c) d) e) i) g) C. D e r

Allgemeines Eruptivgesteine Kristalline Schiefer Tone und Tonschiefer Kalk- und Dolomitgesteine Konglomerate, Sandsteine und Sande Dluviale und Alluviale Bildungen

ü G 7 7 9 IC 18 19 21 22 23 25 25 26 26 27 33 34 35 37 40

Verwitterungsprozeß.

I. V o r b e m e r k u n g e n II. P h y s i k a l i s c h e V e r w i t t e r u n g : G e s t e i n s z e r f a l l

47 48

VI

Inhaltsverzeichnis. Seite

a) Temperaturwirkungen b) Frostwirkungen c) Druckwirkungen III. C h e m i s c h e V e r w i t t e r u n g : G e s t e i n s z e r s e t z u n g a) b) c) d) n) f)

Das Wasser als Lösungsmittel Temperatureinflüsse Verwitterung durch Wasser und säurehaltige Wässer Verwitterung durch HumusstofTe Auswaschung des Bodens Produkte der verwitternden Gesteine

IV. V e r w i t t e r u n g d u r c h O r g a n i s m e n V. T r a n s p o r t d e r V e r w i t t e r u n g s p r o d u k t e a) b) c) d) e)

Vorbemerkungen Trockene Abtragung Abtragung durch Wasser: Erosion Tätigkeit des Gletschereises Transport durch Wind, Äolische Abtrugung

48 48 49 51 51 52 52 53 53 54 57 59 59 59 Gl G2 05

I). Bodenumwandlung durch vegetative Kräfte. I. O r g a n i s m e n d e s B o d e n s a) Pflanzen b) Bodenbakterien und ihre Tätigkeit c) Tiere II. Z e r s e t z u n g o r g a n i s c h e r S t o f f e i m B o d e n a) b) c) d) e)

Vorbemerkungen Verwesung Fäulnis Humus Ortsteinbildung

G5 05 G7 70 71 71 71 72 73 75

III. T o r f b i l d u n g u n d M o o r b i l d u n g

70

a) Torf b) Moore und Moorbildung c) Bau der Hochmoore

76 79 83

E. Chemie und Physik des Bodens. I. M i n e r a l o g i s c h e u n d c h e m i s c h e A n a l y s e a) b) c) d)

Allgemeines Mineralogische Bodenanalyse Chemische Analyse Bodenprofile

8G 86 86 87 88

Inhaltsverzeichnis.

VII Seite

c) Kurzer Abriß der Bodenchemie a) Einzelne Stoffe ß) Die Bodensäuren f) Bodentätigkeit und Fruchtbarkeit II. S t r u k t u r d e s B o d e n s a) Krümelstruktur und Krümelbildung b) Die Bodengare III. Der B o d e n u n d d a s W a s s e r a) b) c) d) e) f) g)

Vorbemerkung Wasserkapazität des Bodens Kapillare Wasserleitung Wasserdurchlässigkeit und Bodenwasser Grundwasser Wasserverdunstung und Taubildung Bedeutung des Bodenwassers für die Vegetation

IV. D e r B o d e n u n d d i e L u f t a) Chemie der Atmosphäre. Luftbeimengungen b) Adsorption von Gasen durch den Boden c) Bodenluft und Durclilüftbarkeit des Bodens V. D e r B o d e n u n d d i e W ä r m e VI. Die B o d e n k o l l o i d e a) Allgemeines b) Der Boden und die Kolloide

90 90 93 95 96 96 98 99 99 100 101 101 103 105 107 10« 108 110 110 112 113 113 114

F. E i n t e i l u n g und V e r b r e i t u n g der B o d e n a r t e n . Vorbemerkungen I. D i e T h a e r s c h e n B o d e n k l a s s e n II. P h y s i k a l i s c h - c h e m i s c h e G l i e d e r u n g d e r B o d e n a r t e n . . . a) Steinböden b) Sandböden c) Tonböden d) Lehmböden und Lößböden e) Marschböden f) Kalk- und Mergelböden g) Humusböden h) Moorböden III. K l i m a u n d B o d e n b i l d u n g a) Allgemeines b) Böden des Gesteinszerfalles

110 117 119 119 121 123 125 128 131 133 134 136 136 138

VIII

Inhaltsverzeichnis. Scito

c) Böden der Gesteinszersetzung a ) Salzböden ß) Steppenböden -f) Schwarzerden IV. D i e E r k e n n u n g der B o d e n a r t e n ihnen wachsenden Pflanzen

139 142 142 143 mit

Hilfe

a) Vorbemerkungen b) Verzeichnis der bodenkundlich wichtigen Pflanzen

der

auf 144 144 146

G. Die geologisch-agronomischen Bodenkarten. a) Vorbemerkungen 151 b) Die Darstellungen auf den geologisch-agronomischen Karten 153

Register

1G0

A. Einleitung. Begriff und Aufgabe der Bodenkunde. Bildung und Umbildung der Erdrinde. Geologische Perioden und ihre Bildungsprodukte. Was wir als B o d e n oder E r d b o d e n gemeinhin bezeichnen, ist nichts anderes als die oberste Verwitterungsschicht der festen Erdrinde. Diese Verwitterungsschicht ist in ständiger Umbildung begriffen, ihre Zusammensetzung wechselt, von Ort zu Ort und ihre Entstehung, bedingt durch mannigfache Faktoren, ist abhängig von der Zusammensetzung des tieferen Untergrundes. Dabei wirken Wasser, Luft, Wärme und Kälte ständig in großem Maßstabe bei der Bodenumbildung mit. Daraus ergibt sich die A u f g a b e derjenigen Wissenschaft, die sich mit der Untersuchung aller bodenbildenden und bodenumbildenden Vorgänge sowie der Zusammensetzung des Bodens befaßt, der B o d e n k u n d e oder P e d o l o g i e . Die Bodenkunde ist also die Lehre von der Entstehung, den Eigenschaften und den Umbildungen des Bodens. Danach ist die Bodenkunde ein Zweig der geologischen Wissenschaft, deren ureigenste Aufgabe ja die Erforschung des W'erdens u n d Vergehens der gesamten uns zugänglichen Erdrinde ist. Im besonderen k a n n m a n daher die Bodenkunde als Geologie der obersten Erdschicht bezeichnen. Wie die Geologie sich verschiedener Methoden zur Untersuchung ihres jeweiligen besonderen Gegenstandes bedient, so wird n a t u r g e m ä ß auch die Bodenkunde von diesen Methoden Gebrauch machen. Die Mineralogie belehrt uns über die Mineralien der im tieferen Untergrunde steckenden Gesteine und über ihre chemische Zusammensetzung, die Petrographie gibt Auskunft über die Beschaffenheit der bodenbildenden Gesteine und über ihre Verwitterung. Die Chemie gibt in Analysen die Zusammensetzung des Bodens und die Physik unterrichtet uns über das Verhalten des Bodens zu Wasser, L u f t und W ä r m e . Aber auch Pflanzen und Tiere sind an der Umbildung Bücherei für Landwirte: Bodenkunde.

1

2

Einleitung.

des Bodens beteiligt, es müssen also Botanik und Zoologie uns über die Lebensgewohnheiten dieser Organismen Auskunft geben. Alle diese einzelnen Wissenschaften müssen in der Bodenkunde berücksichtigt werden, um das zu erreichen, was bis jetzt erst in den Anfängen steckt, nämlich eine eingehende Darstellung der auf der Erde verbreiteten Bodenarten sowie ihrer Abhängigkeit vom Klima und ihrer Eignung zum Hervorbringen bestimmter Vegetationsformen. Damit ist etwa das Gebiet umgrenzt, dessen nähere Erörterung den Gegenstand dieses Buches bildet. Die Umbildung der Erdrinde, im besonderen der Erdoberfläche geht stetig vor sich. Berge werden abgetragen und schließlich eingeebnet, ebene Landflächen werden durch die Kraft des strömenden Wassers zernagt, gewaltige tektonische Vorgänge türmen hohe Gebirge auf und was heute Festland ist, war einst vom Meere bedeckt und umgekehrt. Dieses Werden und Vergehen im Erdantlitz zu ergründen, ist die Aufgabe der geologischen Forschung. Sie zeigt uns, daß die ältesten Bildungen der Erdkruste hervorgegangen sind aus einem feurig-flüssigen Schmelzfluß, dessen heutiges Vorhandensein in Gestalt des Magmas noch die zahlreichen vulkanischen Bildungen unserer Erde zeigen. Woher dieser feurig-flüssige Schmelzfluß stammt, darüber vermag freilich nur die Astronomie uns einige Auskunft zu geben. Der Vergleich der Erde mit anderen uns leidlich zugänglichen Weltkörpern legt nämlich die Anschauung nahe, daß die Erde ursprünglich nicht nur feurig-flüssig gewesen ist, sondern daß sie einstens als ein großer Feuerball aus der Sonne hervorgegangen ist. Zuerst als ein glühender Nebelball, der sich durch Kontraktion immer mehr verfestigte und zum feurig-flüssigen Weltkörper wurde. Die Kälte des Weltraumes kühlte diesen Glutball allmählich ab, so daß die in der flüssigen Schmelze enthaltenen Stoffe in den festen, kristallisierten Zustand übergehen konnten. Auf dem glühenden Erdkörper erschien die erste „Schlacke", die wir noch heute vielerorts als älteste E r u p t i v g e s t e i n e sowie z. T. als k r i s t a l l i n e S c h i e f e r beobachten können. Mit der allmählichen Erkaltung verdichtete sich das in der Atmosphäre enthaltene Wasser und fiel als Regen usw. nieder, indem es dabei sowohl mechanisch durch den Aufprall des fallenden Tropfens („Steter Tropfen höhlt den Stein") wie auch chemisch durch seine lösende Wirkung die dünne Erdkruste zu zerstören begann. Dadurch wurde der Boden zum ersten Male

Einleitung.

3

umgewandelt. Die mechanisch zerkleinerten Gesteinsreste sowie die im Wasser gelösten Stoffe wurden forttransportiert und an anderen Orten abgesetzt, entweder mechanisch unter dem Einfluß der Schwerkraft oder chemisch durch Kristallisation aus wäßriger Lösung. So entstand das erste S e d i m e n t g e s t e i n , dessen Hauptkennzeichen die ausgesprochene Schichtung ist. Diese Sedimentgesteine liegen also auf den kristallinen Gesteinen der Silikatschlacke. Abkühlung des Erdkörpers einerseits und Verlagerung der magmatischen Massen im Erdkörper andererseits und damit Hebung und Senkung von Erdrindenschollen sind nun die Hauptursachen der Gebirgsbildung, die z. T. in tangentialer Richtung als Zerrung und Pressung, z. T. in radialer Richtung als Hebung und Senkung zum Ausdruck kommt. Derartige Gebirgsbildungsprozesse schaffen die Niveauunterschiede, die für ein erfolgreiches Einsetzen der Zerstörung der Gesteine unerläßlich sind. Durch sie wird Wasser vom Land getrennt. Vor dem Auftreten der ersten Organismen war die Erde mit den kristallinen Gesteinen oder Urgesteinen der Silikatschlacke bedeckt. Erst die Zerstörung dieser M a s s e n g e s t e i n e schuf die Sedimentgesteine, die man auch als T r ü m m e r - oder k l a s t i s c h e G e s t e i n e bezeichnet. Diese Gesteine bedecken heute bei weitem den größten Teil der Erdoberfläche; nur an wenigen Stellen sind diese Gesteine in späterer Zeit von dem im Erdinnern steckenden Magma durchbrochen. Die Zusammensetzung der Sedimentgesteine wechselt sehr, je nachdem ob sie im Wasser oder auf dem Lande und hier wieder unter Mithilfe von Wasser und Wind gebildet sind. Was man als g e o l o g i s c h e P e r i o d e n bezeichnet, sind Zeiträume der Sedimentation, der Bildung von Schichtgesteinen, die ganz verschieden zusammengesetzt sein können. Ihre petrographische Beschaffenheit ist nur in den seltensten Fällen für die A l t e r s f e s t s t e l l u n g , ihre stratigraphische S t e l l u n g von Bedeutung. Die Altersfeststellung der Schichtgesteine richtet sich vielmehr nach dem Entwicklungscharakter der in ihnen vorkommenden v e r s t e i n e r t e n pflanzlichen oder tierischen R e s t e . Mit ihrer Hilfe gelingt es, die großen geologischen Perioden in feinere Unterabteilungen, die g e o l o g i s c h e n F o r m a t i o n e n , zu gliedern und diese weiter in S t u f e n , H o r i z o n t e und Z o n e n . Petrographisch gleichartige Gesteine von verschiedenen Orten sind nicht auch unmittelbar gleichaltrig. l*

4

Einleitung.

Ein und dieselbe Gesteinsart, z. B. Kalkstein, Sandstein, Ton usw. kann in verschiedenen Formationen vorkommen. Das Alter wird jeweilig bestimmt durch die in ihnen enthaltenen Fossilien, die damit zu L e i t f o s s i l i e n werden. Im folgenden ist ein kurzer Überblick über die Entwicklung der wichtigsten Gesteinsarten in den einzelnen geologischen Perioden und Formationen gegeben 1 ): I. Sternzeitalter der Erde. Verdichtung des Gasballes zur glutflüssigen Kugel. II. Azoisches oder archäisches Zeitalter. Bildung der ersten Erstarrungskruste, der Silikatschlacke, und der ältesten Schichtgesteine (kristalline Schiefer). III. Algonkisches Zeitalter. Erste Lebensspuren (Algen, Urtiere). Bildung von Konglomeraten, Grauwacken, Quarziten, Schiefern, Kalken, Hornsteinen. IV. Paläozoisches Zeitalter. Auftreten der ersten höheren Lebewesen. a) K a m b r i s c h e F o r m a t i o n : Algen, Brachiopoden, Trilobiten. Konglomerate, Sandsteine, Schiefer, Tone, Sande; Phyllite. b) S i l u r - F o r m a t i o n : Algen; Graptolithen, Brachiopoden, Trilobiten und Nautiloideen, Riesenkrebse, Panzerfische, Skorpione. Grauwacken, Tonschiefer, Quarzite, Kalke. c) D e v o n - F o r m a t i o n : Landpflanzen; Korallen und Goniatiten. Grauwacken, Kalke, Sandsteine; Diabase und Tuffe. d) K a r b o n - ( o d e r S t e i n k o h l e n - ) F o r m a t i o n : Farne und Schachtelhalme; Insekten, Spinnen, Wirbeltiere. Kalke, Sandsteine, Schiefertone, Kohlenflöze; Granite. Mildes, feuchtes Klima. e) P e r m - F o r m a t i o n : Erste Nadelhölzer ;Ammoniten, Wirbeltiere. Trocknes, wüstenartiges Klima. 1. Rotliegendes: Konglomerate, Sandsteine, Letten; Porphyre. 2. Zechstein: Kalksteine, Gips, Stein- und Kalisalze, Kupferschiefer. Die Ubersicht gilt vom paläozoischen Zeitalter ab nur für Deutschland.

Einleitung.

V. Mesozoisches Zeitalter: Cycadeen.

Saurier, erste Säugetiere,

a) T r i a s - F o r m a t i o n : Froschsaurier, Vögel und Säugetiere.

5 Coniferen, Ammoniten,

1. Buntsandstein: Sandsteine, Tone, Mergel, Gips, Steinsalz, Wüstenklima. 2. Muschelkalk: Kalksteine, Dolomite, Gips, Steinsalz. Binnenmeerbildung. .3. Keuper: Bunte Mergel, Gips, Sandsteine, Letten, schwache unreine Kohlenflöze. Bildungen in Lagunen, Sümpfen und Mooren. b) J u r a - F o r m a t i o n : Ammoniten, Belemniten, Korallen, Fisch- und Flugsaurier, Vögel; K r y p t o gamen, Coniferen, Cycadeen, erste Laubhölzer. 1. Lias oder Schwarzer J u r a : Tone, bituminöse Schiefer, Kalke, Sandsteine, oolithische Eisenerze. Meeresbildung. 2. Dogger oder Brauner J u r a : Sandsteine, dunkle Tone, Kalke, oolithische Eisenerze. Meeresbildung. 3. Malm oder Weißer J u r a : Helle Kalke und Korallenkalke, Mergel, Dolomite. Meeresbildung. c) K r e i d e - F o r m a t i o n : Pflanzenwelt sehr ähnlich deJ heutigen; Vögel, Riesenflugsaurier, Säugetiere. 1. Untere Kreide: Wealden: Sandsteine, Tone, Kohlenflöze. Süßwasserbildung. Neocom) Tone, Sandsteine, Eisenerze. Marine Gault J Bildungen. 2. Obere Kreide: Kreidekalke (Plänerkalke), Sande, Mergel, Schreibkreide. Meeresbildungen. VI. Neozoisches Zeitalter: Tannen, F i c h t e n ; Huftiere, Landsäugetiere, Menschenaffen. Gegen Ende des Tertiärs Aussterben der Tertiärflora. Im Diluvium nordische Vegetation: Kiefer, Weißbirke, Eiche. Älteste Menschenreste im Diluvium, Mammut, Riesenhirsch, Höhlenbär.

6

Der Stoff der Erdrinde.

a) T e r t i ä r - (oder B r a u n k o h l e n ) Formation: Tannen, Fichten, Palmen, Huftiere, Halb- und Menschenaffen. 1. Eocän: Kalke, Tone. 2. Oligocän: Sande, Tone, Braunkohlen, Sandsteine, Molasse, Bernsteinschichten. 3. Miocän: Sande, Tone, Kalke, Braunkohlen, Basalte. 4. Pliocän: Schotter, Gerolle, Sand. Flußablagerungen. b) D i l u v i u m : Nordische Vegetationsformen mit Kiefer, Weißbirke, Eiche. Älteste Menschenreste, Mammut, Riesenhirsch, Höhlenbär. Inlandeis. Geschiebemergel, Gletscher-Geschiebe, erratische Blöcke, Sande, Lehme, Tone, Grand, Kieselgur. c) A l l u v i u m : Jetztzeit. Noch jetzt entstehende Bildungen des Süß- und Meereswassers, des Windes und des pflanzlichen und tierischen Lebens: Flußsande, Gerölle, Tone, Lehme, Meerbildungen, Wiesenkalk, Flugsand, Schlick.

B. Der Stoff der Erdrinde. I. Die gesteinsbildenden Mineralien, a) Allgemeines. Der Teil der Erdkruste, der für Land- und Forstwirtschaft sowie für die Kulturtechnik die größte Bedeutung hat, ist die oberste Erdschicht, der Boden in dem hier verstandenen Sinne. Dieser Boden ist ein Zersetzungsprodukt der in der Tiefe vorhandenen, anstehenden Schichten, seien es nun Eruptivgesteine oder Sedimentgesteine. G e s t e i n e s i n d G e m e n g e v o n M i n e r a l i e n . Da die Umwandlung der Gesteine und die Art der dabei entstehenden Produkte, also letzten Endes die Beschaffenheit des Bodens ganz erheblich von der Art der gesteinsbildenden Mineralien abhängig ist, so hat uns zunächst die Mineralogie über den Charakter der gesteinsbildenden Mineralien zu unterrichten.

Die gesteinsbildenden Mineralien.

7

Wir können dabei die für uns wichtigsten Mineralien in folgende Gruppen ordnen: 1. Kieselsaure Salze oder S i l i k a t e , 2. kohlensaure Salze oder K a r b o n a t e , 3. phosphorsaure Salze oder P h o s p h a t e , 4. schwefelsaure Salze oder S u l f a t e , 5. Schwefelmetalle oder S u l f i d e , 6. O x y d e und H y d r o x y d e . Von diesen Mineralien sind diejenigen der Silikatgruppe die am meisten verbreiteten. b) Kieselsäure und Silikate. a) A l l g e m e i n e s . Die K i e s e l s ä u r e oder streng genommen das K i e s e l s ä u r e a n h y d r i t (oder Siliziumdioxyd) ist eine Verbindung des Siliziums mit Sauerstoff von der Zusammensetzung Si0 2 . Die normale Kieselsäure ist die O r t h o k i c s c l s ä u r e II 4 Si0 4 , aus der unter Abspaltung von 1 HoO die M e t a k i e s e l s ä u r c II 2 Si0 3 e n t s t e h t ; durch weitere Abspaltung von 1 I I 2 0 entsteht aus der Metakieselsäurc das K i e s e l s ä u r e a n h y d r i t SiO,. Der Ortho- und Metakieselsäure gehören die meisten Silikate an und zwar als neutrale, saure und basische Silikate 1 ). Daneben sind aber andere Silikate vorhanden, deren Säuren hervorgegangen gedacht werden müssen durch den Aust r i t t von H 2 0-Molekülen aus mehreren II 4 Si0 4 - bzw. H 2 Si0 3 -Molekülen. U n t e r diesen Polykieselsäuren sind am wichtigsten die O r t h o d i k i e s e l s ä u r e H 6 Si 2 0 7 und die M e t a d i k i e s e l s ä u r e H 2 Si 2 0 5 . Auch eine T r i k i e s e l s ä u r e H 4 Si 3 O g k o m m t in Betracht. Die Entstehung dieser Säuren ist folgendermaßen: 2 H 2 Si0 3 Metakieselsäure 2 II 4 Si0 4 Orthokieselsäure 3 H4Si04 Orthokieselsäure Die S i l i k a t e

-

-

H 2 Si 2 0 5 Metadikieselsäure H 6 Si 2 0 7 H20 = Orthodikieselsäure 4 H20 H 4 Si 3 0 8 Polykieselsäure H2O

=

sind die Salze der verschiedenen

Kieselsäuren;

*) N e u t r a l e S a l z e sind solche, bei denen aller durch Metall ersetzbarer Wasserstoff durch Metall ersetzt ist (z. B. KCl, Na 2 S0 4 ). S a u r e S a l z e sind solche, in denen nicht aller ersetzbare Wasserstoff durch Metall ersetzt ist ( z . B . NaHSO«). B a s i s c h e S a l z e sind solche, bei denen nur ein Teil der vorhandenen Hydroxyle durch Säurereste ersetzt ist ( z . B . Ca(OH) ergibt CaCl(OH)).

8

Der Stoff der Erdrinde.

sie sind die wichtigste Gruppe der bodenbildenden Mineralien. Nach älterer aber übersichtlicher Anschauungsweise können wir sie folgendermaßen gruppieren. E s sei R ( R a d i k a l ) ein einwertiges Metall, dann kann z. B ein S i l i k a t von der Formel R 2 S i 0 4 bestehen, das man zerlegen kann in R202 +

Si02 =

R2Si04.

Die Menge des Sauerstoffs in beiden Komponenten verhält sich wie 1:1,

daher heißt

ein solches

Olivin M g 2 S i 0 4 = M g 2 0 2 +

Silikat

R20 +

R , S i 0 3 läßt sich zerlegen

Si02 =

Hierin ist das SauerstoiYverhältnis MgO +

(Beispiel:

Si02).

E i n Silikat von der F o r m e l

heißen derartige Silikate

Singulosilikat

R„Si03. der Komponenten

Bisilikate

in:

(Beispiel:

1 :2,

daher

Enstatit MgSi03

=

Si02).

Und ferner läßt sich ein S i l i k a t von der Formel R 4 S i c O 1 0 zerlegen i n : R 2 0 -f R 2 0 3 + Si6012 = R4Si6016. Darin ist das Sauerstofiverhältnis der ersten beiden

Komponenten

und der dritten S i 6 0 1 2 - I v o m p o n e n t e wie 4 : 12 oder 1 : 3,

weshalb

derartige Silikate T r i s i l i k a t e heißen (Beispiel: Orthoklas K 2 A l 2 S i 6 0 1 6 = K 2 0 + A1 2 0 3 + 6 S i 0 2 ) . E s gibt auch T e t r a s i l i k a t e , nis 4 : 16 oder 1 : 4 ist.

in denen das

Sauerstoflverhält-

Die Silikate können w a s s e r h a l t i g oder w a s s e r f r e i sein. E r s t e r e geben entweder bei bereits mäßigem Erhitzen ihr Wasser ab in G e s t a l t des K r i s t a l l w a s s e r s . Das gilt für die meisten Zeolithe (vgl. S. 15). Oder sie verlieren ihr W a s s e r erst bei sehr starkem Glühen, dann spricht man von b a s i s c h e m oder K o n s t i t u t i o n s w a s s e r und deutet damit an, daß bei derartigen Silikaten im Gegensatz zur ersten Gruppe (Zeolithe) das W a s s e r a m Aufbau des Silikatmoleküls selbst beteiligt ist. Die Mineralien der Silikate sind nur in ihren reinsten Formen einheitlich zusammengesetzt; die meisten enthalten kleinere und größere Mengen anderer Stoffe. W i c h t i g ist, daß sich verschiedene E l e m e n t e untereinander in den Silikaten vertreten können (z. B . K an S t e l l e von Na oder H, Ca an Stelle von Mg oder FeO, F e 2 0 3 an Stelle v o n A 1 2 0 3 usw.), ohne daß die den betreffenden Mineralien

Die gesteinsbildenden Mineralien.

9

zugehörige Kristallform und ihre sonstigen Eigenschaften wesentlich geändert werden. ß) Die w i c h t i g s t e n G r u p p e n d e r S i l i k a t e . 1. Kieselsäure Si0 2 . Diese kommt in der Natur vor als Q u a r z (hexagonal), T r i d y m i t (rhombisch) und O p a l (amorph). Von diesen dreien kommt der Tridymit für die Bodenbildung nicht in Frage. Q u a r z kristallisiert in sechsseitigen Säulen mit aufgesetzten

Abb. 1. Q u a r z k r i s t a l l e .

Original im Mim'ralog.-Gonlo«;. I n s t i t u t der Techn. Hochschule Hannover. (1. FrcboU phot.

Rhomboedern, bricht muschlig und zeigt auf Bruchflächen fettartigen Glanz, während die Kristallflächen Glasglanz aufweisen. H = 7, D = 2,5—2,8 1 ). Farbloser Quarz heißt B e r g k r i s t a l l (Abb. 1), weißer milchiger Quarz M i l c h q u a r z , bläulicher Quarz A m e t h y s t . Der Quarz kommt auch in dichten, mikrokristallinen Formen vor: 1. C h a l c e d o n (ebener bis flachmuschliger Bruch), 2. F e u e r s t e i n oder F l i n t (leicht in scharfkantige Stücke zu zersprengen. Waffen der Steinzeit) (Abb. 2), 3. J a s p i s (undurchsichtig und durch Fe 2 0 3 rot oder braun gefärbt), 4. K i e s e l s c h i e f e r (meist durch Kohlenstoff schwarz gefärbt). !) H = H ä r t e , D =

Dichte.

10

Der Stoff der Erdrinde.

O p a l ist die wasserhaltige amorphe Form der Kieselsäure und findet sich vorwiegend in den Hohlräumen vulkanischer Gesteine, z. B. Basalt. Quarz wird durch C0 2 -haltiges Wasser kaum, durch Salzlösungen nur schwer angegriffen. Etwas leichter zersetzbar sind die dichten Abarten, Chalcedon, Feuerstein, Jaspis und Kieselschiefer. Der Verwitterungsprozeß läßt den Quarz meist chemisch unverändert; er zerspringt aber leicht in scharfeckige Bruchstücke. 2. Feldspäte. Die beiden Hauptarten sind: a) O r t h o k l a s oder K a l i f e l d s p a t KAlSi 3 0 8 (Abb. 3) und b) P l a g i o k l a s oder K a l k n a t r o n f e l d s p a t (Abb. 4), der als isomorphe Mischung der beiden EndAbb. 2. F e u c r s t e i n w e r k glieder Albit oder Natronfeldspat z e u g (Faustkeil) der Älteren Steinzeit. Charakteristisch NaAlSi 3 0 8 und A n o r t h i t oder K a l k sind die muschelförmigen Ausf e l d s p a t CaAl 2 Si 2 O s anzusehen ist. Derbrüche. Nach II. Hahne. artige Mischungen von verschiedenen Mengen der beiden Endglieder sind in folgender Tabelle zusammengestellt : Tabelle.

Albit Oligoklas . Andes in . Labrador. Bytownit Anorthit .

Mischungsverhältnis NaAlSi3Os = Ab Ab4An! Ab3An2 Ab,An! Ab,An4 CaAl 2 Si 2 0 8 = An

SiO.-Gehalt 68 /O 6 i /o \ 58 o/ 1 55 olO° j' 0' /0 i\( O' /O ) rf- 00

Plagioklas

saurer neutraler oder intermediärer basischer

O r t h o k l a s kristallisiert monoklin und ist in zwei aufeinander senkrechten Richtungen leicht spaltbar, hat Glasglanz und ist meist rötlichweiß bis fleischrot gefärbt. H = 6, D = 2,53—2,58. P l a g i o k l a s kristallisiert in allen Unterarten triklin und neigt sehr zur Bildung von Zwillingen. Über die V e r w i t t e r u n g d e r F e l d s p ä t e ist folgendes anzumerken: a) O r t h o k l a s . Durch die Verwitterung verlieren die in den

Die gesteinsbildenden Mineralien.

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Gesteinen vorhandenen Orthoklase ihren Glanz, sie werden matt und färben sich durch ausgeschiedenes F e 2 0 3 rötlich oder bräunlich. Schließlich gehen sie in toniges Material, die reinsten in K a o l i n durch Wasseraufnahme, über. b) P l a g i o k l a s . Plagioklase verwittern zu Mineralien der Kaolingruppe. Ca-reiche Arten verwittern rascher als Na-reiche. Na und Ca werden fortgeführt, letzteres auch als Karbonat im Ge-

Alili. ö.

O r t h o k l a s k r i s t a l l o . Original im Mineralog.-Gpolog. Institut der Teclm. Hochschule Hannover. G. Frcbold phot.

stein abgeschieden. Bemerkenswert ist bei den Plagioklasen die große Neigung zur B i l d u n g v o n Z e o l i t h e n durch Zersetzung (Wasseraufnahme, vgl. S. 15). 3. Leuzit und Nephelin. Beide sind als Alkalitonerdesilikate den Feldspäten chemisch verwandt. Der L e u z i t , von der Zusammensetzung K A I S i 2 0 6 , ist bis zur Temperatur von 560° pseudoregulär, in Wirklichkeit rhombisch, darüber hinaus tatsächlich regulär. E r bricht muschlig, zeigt Glasglanz und ist weißlich, seltener gelblich oder rötlich gefärbt. H = 5,5—6, D = 2,45—2,50. Der N e p h e l i n oder E l ü o l i t h hat die Zusammensetzung N a A l S i 0 4 und kristallisiert hexagonal. E r bricht muschlig, hat auf Kristallflächen Glasglanz, auf Bruchflächen Fettglanz und ist meist farblos, kann jedoch auch weiß, lichtgrau, gelblich oder rötlich sein. H = 5—6, D = 2,63-2,64.

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Der Stoff der Erdrinde.

L e u z i t verwittert zu einer weißen, tonigen Masse, die sehr wahrscheinlich K a o l i n darstellt. N e p h e l i n hingegen bildet bei der Verwitterung durch Wasseraufnahme z e o l i t h i s c h e M i n e r a l i e n und geht im Endprodukt in tonige Mineralien über. 4. Pyroxene oder Augite. Diese sind zumeist isomorphe Mischungen neutraler Silikate, entweder der Bisilikate MgSiO s , CaSi0 3 , FeSi0 3 und MnSi0 3 oder es sind Mischungen dieser Bisilikate mit den tonerdehaltigen Verbindungen MgAl 2 Si0 6 und Na 2 Al 2 Si0 6 . Die Tonerde A1203 kann ganz oder teilweise durch Fe 2 0 3 ersetzt werden. Die für uns wichtigsten sind folgende: 1. E n s t a t i t MgSi0 3 , kristallisiert rhombisch und zeigt auf Spalt- und Absonderungsflächen Perlmutterglanz; seine Farbe ist grauweiß, gelblich oder grünlich. H = 5 , 5 , D—3,2. 2. H y p e r s t h e n (FeMg)Siü 3 , kristallisiert ebenfalls rhombisch, hat Glasglanz, auf manchen Flächen mitunter metallischen Schiller und ist vorwiegend dunkel gefärbt (pechschwarz, Abb. 4. Dünnschliff eines P l a g i o k l a s e s schwarzbraun und schwarzgrün). m i t Z w i l l i n g s l a m e l l i e r u n g (schwarz und grau gestreift), wie sie im PolarisaH = 6, D = 3,4. 3. A u g i t , tionsmikroskop besonders schön zu erCaMgSi 0 in isomorpher Mikennen ist. 2 6 schung mit MgAl 2 Si0 6 , kristallisiert monoklin, bricht muschlig und hat lauchgrüne bis grünlichschwarze Farbe. H = 6, D = 3,4. In der isomorphen Mischung herrscht CaMgSi 2 0 6 vor und der Gehalt an A1 2 0 3 schwankt zwischen 4 und 9 %. 4. D i o p s i d , CaMgSi 2 0 6 , kristallisiert ebenfalls monoklin, zeigt auf frischen Stücken Glasglanz und hat meist licht- bis flaschengrüne Farbe. H = 5—6, D — 3,3. Er enthält A1203 und Fe 2 0 3 öfter in geringen Mengen. Er geht so über in den durch seine charakteristische Spaltbarkeit ausgezeichneten, ebenfalls monoklinen D i a l l a g , der einen höheren Eisengehalt und etwa 1—4 % A1203 besitzt. Der Diallag ist noch weit wichtiger als der Diopsid. Infolge des geringeren Gehaltes an A1203 verwittern die A u g i t e rascher als die H o r n b l e n d e n . Meist bildet sich zuerst eine erdige

Die gestcinsbildenden Mineralien.

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grüne Masse, die G r ü n e r d e , die stets reicher an Kieselsäure, ärmer an alkalischen Erden ist als der Augit, aus dem sie hervorging. Das Endprodukt der Verwitterung sind e i s e n r e i c h e T o n e . 5. Amphibole oder Hornblenden. Die eigentliche H o r n b l e n d e ist eine isomorphe Mischung von Ca(MgFe) 3 Si 4 0 12 und CaMg 2 Al 2 Si 3 0 12 und kristallisiert monoklin. Sie zeigt schönen Glasglanz und schilfrigfaserige Beschaffenheit, die Farbe ist grün- bis rabenschwarz. H = 5—6, D = 3,1. Die Hornblenden, von denen es eine ganze Reihe gibt, unterscheiden sich von den Augiten durch geringeren Kalkgehalt. Die H o r n b l e n d e n werden zunächst meistens zu G l i m m e r , E p i d o t und C h l o r i t umgebildet. Weiterhin entstehen durch Fortführen von Alkalien, Kalk und Magnesia und durch Wasserbindung e i s e n r e i c h e T o n e . 6. Glimmer. Die beiden wichtigsten Glimmer sind B i o t i t und M u s k o v i t , die beide monoklin kristallisieren und bemerkenswert sind durch ihre ganz hervorragende Spaltbarkeit, die es gestattet, dünnste Spaltblättchen vom Mineral abzutrennen. Die Glimmer sind basische (H-haltige) Alkalitonerdesilikate. Da sie in den meisten Gesteinen wie die Feldspate oft in erheblicher Menge vorkommen, sind sie bodenkundlich besonders wichtig. Biotit oder M a g n e s i a g l i m m e r hat "ungefähr die Zusammensetzung (KH) 2 (MgFe) 2 (AlFe) 2 . Si 3 0 12 und ist fast ausnahmslos ganz charakteristisch tiefbraun gefärbt. II = 2,5—3, D = 2,8—3,2. M u s k o v i t oder K a l i g l i m m e r hat etwa die Zusammensetzung H 2 KAl 3 Si 3 0 1 2 und zeigt bei fast völliger Durchsichtigkeit Perlmutteroder Metallglanz (wie Silber). II = 2—3, D = 2,7—3,1. M u s k o v i t wird durch die Verwitterung wenig beeinflußt, während der B i o t i t viel schneller verwittert. Bei diesem werden dabei Fe und Alkalien fortgeführt, die als Endprodukt einen e i s e n r e i c h e n T o n b o d e n ergeben, der höhere Fruchtbarkeit h a t als die aus der Verwitterung muskovithaltiger Gesteine entstandenen Böden. 7. Chlorite. Nahe verwandt mit den Glimmern sind die C h l o r i t e , die mit jenen analoge Kristallform und gleich ausgezeichnete Spaltbarkeit aufweisen. Chemisch sind die Chlorite basische (Hhaltige) Magnesiatonerdesilikate mit isomorpher Beimischung von Eisenoxyden. Sie kristallisieren monoklin und haben fast alle grünliche Farbe. Die Hauptvertreter sind: P r o c h l o r i t , H = l , D = 2,7—2,9 und K l i n o c h l o r , H = 2, D = 2,5—2,7.

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Der Stoff der Erdrinde.

C h l o r i t verwittert schwer, leichter ist seine mechanische Zerstörung. Zu den Chloriten wird, weil äußerlich ähnlich, auch noch der G l a u k o n i t , ein wasserhaltiges Al-Fe-Silikat mit 2—15 K 2 0, gerechnet. Es sind das kleine schießpulverartige grüne Körner, die in manchen Gesteinen weit verbreitet sind. Der Gehalt an K 2 0 macht den aus glaukonitischen Gesteinen entstandenen Boden relativ fruchtbar. 8. Granat. Hierher gehören eine ganze Reihe verschieden zusammengesetzter Silikate, die aber darin übereinstimmen, daß sie alkalifreie Tonerdesilikate in Verbindung mit dem Silikat eines zweiwertigen Radikals, Ca, Mg, Ba, Be, Fe, Mn, sind. Alle kristallisieren regulär und haben meist eine rote bis braunrote Farbe. Der für uns wichtigste ist der g e m e i n e G r a n a t oder A n d r a d i t , ein Kalkeisengranat von der Zusammensetzung Ca 3 Fe2Si 3 0 12 (hierin sind isomorphe Beimischungen nicht berücksichtigt). Er zeigt fettigen bis pechartigen Bruch und braune oder braungriine Farbe. H = 6 , 5 - 7 , D = 3,8—4,1. Der G r a n a t bildet bei der Verwitterung t o n i g e S u b s t a n z e n . 9. Epidot. Die Mineralien dieser Gruppe, deren Hauptvertreter der weit verbreitete monokline E p i d o t ist, sind Kalktonerdesilikate von der allgemeinen Zusammensetzung HCa2Al3Si3Oj3; hierin kann ein Teil des AI durch Fe, Mn oder Ca vertreten werden. Der E p i d o t oder P i s t a z i t h a t die Zusammensetzung H 2 Ca 4 (AlFe) 6 Si 6 0 26 und bricht muschlig oder splittrig. Er ist gewöhnlich dunkelgrün, blaugrün oder schwärzlichgrün gefärbt. E p i d o t ist sehr häufig ein V e r w i t t e r u n g s p r o d u k t d e r F e l d s p ä t e und anderer tonerdereicher Mineralien. Er bedingt häufig die Grünfärbung vieler Gesteine dadurch, daß die Grundmasse dieser Gesteine fast völlig in E p i d o t u m g e w a n d e l t ist ( = Epidotisierung). 10. Turmalin. Mit diesem Namen bezeichnet man eine Reihe von kompliziert gebauten Gliedern, die nur in sehr wechselnden Mischungsverhältnissen bekannt sind. Alle sind sog. Borosilikate ( = durch Borgehalt ausgezeichnete Silikate) der Tonerde und enthalten vertretbaren Wasserstoff, der in wechselnden Mengen, aber niemals vollständig durch Alkalien (Ca, Li, aber auch K), durch Magnesia (MgO) und durch Fe ersetzt wird. Danach unterscheidet man ohne scharfe Grenze A l k a l i t u r m a l i n , M a g n e s i a t u r m a l i n

Die gesteinsbildenden Mineralien.

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und E i s e n t u r m a l i n . Die F a r b e n dieser Glieder wechseln sehr, am charakteristischsten sind sie noch beim S c h ö r l oder s c h w a r z e n T u r m a l i n , der tiefschwarz gefärbt ist u n d wegen seines häufigen Vorkommens bodenkundlich noch am wichtigsten ist. Auf Kristallflächen zeigt der Schörl Glasglanz, im Bruch ist er pechartig. H — 7, D = 3—3,2. T u r m a l i n geht durch Verwitterung meist in M u s k o v i t , seltener in C h l o r i t oder T a l k über. 11. Zeolithe. Die Z e o l i t h e sind mit einer Ausnahme wasserhaltige Kalktonerdesilikate, die das Wasser als sog. Kristallwasser (vgl. S. 8) enthalten. Viele Arten der Zeolithe stehen chemisch den Mineralien der Nephelin-, Leuzit- u n d Feldspatgruppe, besonders den Plagioklasen sehr nahe u n d erscheinen oft geradezu als die wasserhaltigen Verbindungen der genannten Mineralgruppen. Die wichtigsten Vertreter sind folgende: 1. M e s o t y p , eine isomorphe Mischung von Na 2 Al 2 Si 3 O 10 . 2 H 2 0 und CaAl 2 Si 3 0 1 0 . 3 H 2 0 , kristallisiert rhombisch lind monoklin, ist also dimorph. Er zeigt muscliligen Bruch und Glasglanz. H = 5—5,5, D = 2,2—2/i. 2. S t i l b i t , Ca 2 Al 4 Si u O 3 0 . 10 H 2 0 , kristallisiert monoklin, bricht uneben und zeigt Glasglanz. 3. A n a l c i m , von der Zusammensetzung Na 2 Al 2 Si 4 0 1 2 . 2 H 2 0 , kristallisiert regulär und zeigt muschligen Bruch. Charakteristisch ist seine glasklare Beschaffenheit. H = 5,5, D — 2,1—2,2. 4. H a r m o t o m , BaAl 2 Si 5 0 1 4 . 5 H 2 0 , kristallisiert monoDie meist nur durchscheinenden klin und h a t unebenen Bruch. und milchig gefärbten Kristalle zeigen Glasglanz. H — 4,5, D = 2,4—2,5. Die Z e o l i t h e verwittern u n t e r Wasserverlust zu Pulver und wandeln sich allmählich zu k a o l i n a r t i g e n E r d e n u m . 12. Olivin. Dieser ist der H a u p t v e r t r e t e r einer Silikatgruppe, die teils die reinen Singulosilikate (normale Orthosilikate) Mg 2 Si0 4 , Fe 2 Si0 4 u n d Mn 2 Si0 4 , häufiger noch deren isomorphe Mischungen umfassen. G e m e i n e r O l i v i n oder P e r i d o t h a t die Zusammensetzung (MgFe) 2 Si0 4 mit 5—25 % FeO und kristallisiert rhombisch. Der Bruch ist muschlig und seine flaschengrüne Farbe (im frischen Zustande) ist f ü r ihn sehr charakteristisch. H = 6,5—7, D = 3,3—4. O l i v i n verwittert sehr leicht, besonders auf den meist vorhandenen Sprüngen und Spaltrissen. Das im Olivin enthaltene FeO geht in F e 2 0 3 (Brauneisen) über, die charakteristische flaschengrüne F ä r b u n g geht in gelb u n d r o t b r a u n über und durch W a s s e r a u f n a h m e

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Der Stoff der Erdrinde.

bildet sich ein H 2 0-haltiges Mg-silikat, der S e r p e n t i n ( = S e r p e n t i n i s i e r u n g des O l i v i n s ) . 13. Talk und Serpentin. Beide mit ihren Unterarten sind wasserhaltige Magnesiasilikate, die aus der Verwitterung oder Umwandlung von Al 2 0 3 -freien oder -armen Mg-silikaten entstanden sind. Hierher gehören: 1. T a l k , 3 MgO, 4 S i 0 2 . H 2 0 , kristallisiert wahrscheinlich monoklin, k o m m t meist in dichten oder sehr feinschuppigen Massen vor, die als S p e c k s t e i n bezeichnet werden. Talk fühlt sich fettig an, f ä r b t a b und ist hellgrün. H = 1, D = 2,6—2,8. 2. S e r p e n t i n , 3 MgO, 2 S i 0 2 . 2 H 2 0 , Kristallsystem ist noch nicht ganz sicher (rhombisch oder monoklin). Der Serpentin ist dicht und bricht muschlig oder splittrig, seine Farbe wechselt sehr. H = 3—4, D = 2,5—2,7. 3. M e e r s c h a u m , von der Zusammensetzung 2 MgO, 3 S i 0 2 . 2 H 2 0 , ist kryptokristallin, kommt in feinerdigen Massen vor und ist porös (klebt an der Zunge). Seine F a r b e ist weiß bis gelblich und grau, H = 2—2,5, D = 2. T a l k verwittert nur mechanisch zu blättriger Substanz, chemisch ist er so gut wie unangreifbar. S e r p e n t i n entsteht durch Verwitterung des Olivins (siehe unter 12). 14. Tonmineralien. Diese Mineralien gehören zu den bodenkundlich wichtigsten Stoffen, deren Erforschung aber immer noch große Schwierigkeiten bereitet. Sie sind durchweg Verwitterungsprodukte von Al-haltigen Silikaten, besonders von Feldspäten. Am genauesten bekannt ist der K a o l i n i t A1203, 2 S i 0 2 . 2 H 2 0 . Er kristallisiert monoklin, k o m m t aber gewöhnlich nur in lockeren, feinerdigen Aggregaten vor. H = 1, D = 2,2—2,6. K a o l i n oder P o r z e l l a n e r d e sind lockere, zerreibliche Massen von erdigem Bruch die das Rohmaterial für die Porzellanfabrikation abgeben. Was man gewöhnlich als „ T o n " bezeichnet, ist ein Gemenge von wasserhaltigem Aluminiumsilikat mit zahlreichen, zu feinstem Sand zerriebenen Mineralien verschiedenster Art. K a o l i n i t ist das wichtigste Produkt der Verwitterung der Silikate durch Humussäuren und findet sich daher in den entsprechenden Böden reichlich. c) Karbonate. Die k o h l e n s a u r e n S a l z e oder K a r b o n a t e beteiligen sich in großem Umfang an der Bodenbildung sowie auch am Aufbau tierischer Organismen. Knochen bestehen zum kleineren Teil, Muschel-

Die gestuinsbildunden

17

Mineralien.

und Schneckengehäuse sowie Eierschalen zum größeren Teil ans Caleiumkarbonat. Die Karbonate sind allgemein Verbindungen von Metalloxyden mit Kohlendioxyd C 0 2 : RO - f CO, = R C 0 3 , wobei R ein zweiwertiges Metall, vorwiegend Ca, Mg, untergeordnet F e sein kann. Die Karbonate sind m. a. W . Salze der wirklichen Kohlensäure H 2 C 0 3 , die man im Wasser als enthalten a n n i m m t , die man aber daraus wegen ihrer offenbar sehr geringen B e s t ä n d i g keit nicht isolieren kann, da sie sofort zerfällt nach der Gleichung H„C0 3 = H„0 -f- CO ä . Kohlensäurehaltige Wässer, kenntlich an säuerlichem G e s c h m a c k , nennt man K o h l e n s ä u e r l i n g e ; wo sie als natürliche Quellen aufsteigen (z. B . Brohltal in der Eifel) sind sie die letzten Zeugen einstiger vulkanischer Tätigkeit. Die bodenkundlich wichtigsten Karbonate sind der k o h l e n s a u r e K a l k , C a C 0 3 und das M a g n e s i u m k a r b o n a t , MgC0 3 , letzteres vor allem in Verbindung mit Caleiumkarbonat als Doppelkarbonat von Mg und Ca in der Form des D o l o m i t s p a t e s , C a C 0 3 . MgC0 3 . 1. Caleiumkarbonat oder kohlensaurer Kalk, CaC0 3 . Kristallisiert hexagonal als K a l k s p a t , der bei weitem am häufigsten ist, und rhombisch als A r a g o n i t , ist also dimorph. Kalkspat ist glasklar, durchsichtig bis trübe und dann meist durch Beimengungen verunreinigt. E r spaltet vollkommen in Rhomboederstückchen. H = 3, D = 2,6—2,8. A r a g o n i t ist auch meist klar durchsichtig, kann auch trübe sein und zeigt stets Glasglanz. H = 3 , 5 — 4 , D = 2 , 9 — 3 . K r e i d e ist feinerdiges Caleiumkarbonat, das z. T . aus Körnern und Scheibchen tierischen Ursprunges besteht (Kreide auf Rügen). T r o p f s t e i n ist das aus wäßriger Lösung ausgeschiedene Caleiumkarbonat, das sich in Kalksteinhöhlen in Gestalt von Stalaktiten und Stalagmiten findet. Auch an der Tagesoberfläche bildet sich Caleiumkarbonat in Gestalt von K a l k t u f f , der aus kalkhaltigen Wässern, namentlich in der Nähe von Quellen ausgeschieden wird (Abb. 18, 19, S. 55). Die Verwitterung des kohlensauren Kalkes besteht wesentlich in seiner Lösung und Fortführung. 2. Magnesiumkarbonat, MgC0 3 , im reinen Zustande M a g n e s i t , enthält ca. 47,6 % MgO und kristallisiert hexagonal. H = 4 — 4 , 5 , D = 2,9—3,1. Der r e i n e M a g n e s i t , der weiße Farbe besitzt, h a t Bücherei liir Landwirte: Bodenkunde.

2

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Der Stoff der Erdrinde.

bodenkundlich nur geringe Bedeutung. Weit wichtiger ist er in Gestalt des Doppelkarbonates: 3. Dolomitspat, CaC0 3 . MgC0 3 . H - 3,5—4, D = 2,8—2,9. Als hexagonal kristallisierendes, meist farbloses glasglänzendes Mineral ist er bodenkundlich nicht sonderlich wichtig, wohl aber in Gestalt des sog. k r i s t a l l i n i s c h e n D o l o m i t e s , der als derbes, rauhes (Rauhkalk) Gestein für manche geologischen Formationen ganz charakteristisch ist (Zechstein). Bei der Verwitterung wird zuerst das Calciumkarbonat gelöst und fortgeführt und der Rest nähert sich immer mehr der Zusammensetzung des reinen Dolomites. Der Dolomit selbst wird auch gelöst, aber weit schwieriger als das Calciumkarbonat. Das ist bedingt durch die größere Widerstandsfähigkeit des Dolomites gegen Säuren. Calciumkarbonat braust beim Betupfen mit Säuren, besonders verdünnter Salzsäure, lebhaft auf, Dolomit hingegen, mit verdünnter Salzsäure behandelt, braust meist erst bei höherer Temperatur. Darauf beruht die viel benutzte Reaktion zur Unterscheidung des Kalkspates oder Kalksteines von Dolomitspat und Dolomitgesteinen (Salzsäurefläschchen). 4. Eisenkarbonat oder Spateisen, FeC0 3 , ebenfalls hexagonal kristallisierend, ist bodenkundlich nur von untergeordneter Bedeutung. H = 3,5—4, D = 3,7—3,9. Kommt er im Boden vor, dann ist er meist durch Verwitterung eisenhaltiger Gesteine entstanden. Er wird dann bald von C0 2 -haltigen Wässern gelöst. An der Luft verliert er seine Kohlensäure und geht in Eisenoxyd (Roteisen) und Eisenhydroxyd (Brauneisen) über: 2 FeC0 3 + 0 = Fe 2 0 3 + 2 C0 2 2 FeC0 3 + 0 + 3 H 2 0 = Fe 2 (OH) 6 + 2 C0 2 . d) Phosphate. Die P h o s p h a t e sind die S a l z e d e r P h o s p h o r s ä u r e , bodenkundlich wichtig sind die Salze der dreibasischen Orthophosphorsäure H 3 P0 4 , die in der Natur vorkommenden Phosphate sind mit seltenen Ausnahmen normale Salze. Das wichtigste Phosphat ist das p h o s p h o r s a u r e C a l c i u m oder C a l c i u m p h o s p h a t , das in der Natur als A p a t i t und als P h o s p h o r i t vorkommt. Weniger wichtig, aber immerhin ziemlich häufig ist das Eisenphosphat V i v i a n i t . 1. Apatit.

Mit diesem Namen werden isomorphe Mischungen

Die gesteinsbildenden Mineralien.

von Chlor- und Fluorapatit bezeichnet, die folgendermaßen sammengesetzt sind:

19 zu-

Chlorapatit = ClCa 5 (P0 4 ) 3 mit 40,93 P 2 0 5 und 6,81 Cl, Fluorapatit = FCa 5 (P0 4 ) 3 mit 42,26 P 2 0 5 und 3,78 F. A p a t i t kristallisiert hexagonal und h a t muschligen, spröden Bruch sowie auf Kristallflächen Glasglanz. E r ist meist wasserklar, kann aber auch in jeglichen Farben zufällig gefärbt sein. H = 5, D = 3 , 1 — 3 , 2 . D e r A p a t i t i s t d e r T r ä g e r d e r so w i c h t i g e n P h o s p h o r s ä u r e im Boden. Von allen Mineralsäuren wird er leicht gelöst. Größere Kristalle werden bei der Verwitterung undurchsichtig und werden z. T. in Calciumkarbonat umgewandelt. 2. Phosphorit ist die dichte, sog. kryptokristalline Varietät des Apatits. Er k o m m t in feinfaserigen, chalcedon- und kreideartigen Massen vor und ist ein hochwertiges Düngemittel, wird daher überall dort, wo er in irgendwie nutzbarer Menge vorkommt, bergmännisch gewonnen (Florida, Algier). 3. Vivianit. Dieser ist ein neutrales Orthophosphat von der Zusammensetzung F e 3 P 2 0 8 . 8 H 2 0 . Er kristallisiert monoklin und h a t eine schöne blaue Farbe, wird daher auch B l a u e i s e n e r z genannt. P,0 5 -Gehalt etwa 28,29. II - 2, D - 2,6—2,7. An der L u f t bildet sich aus ihm basisches Fe 2 0 3 -phosphat. c) Sulfate. Die S u l f a t e sind die S a l z e d e r S c h w e f e l s ä u r e H 2 S0 4 . Diese hat zwei vertretbare H-atome, sie kann also normale und saure Salze bilden (vgl. S. 7). Bodenkundlich wichtig sind nur die normalen Salze und hier ist es auch nur das C a l c i u m s u l f a t , das sich in Gestalt des A n h y d r i t s CaS0 4 und des G i p s e s C a S 0 4 . 2 H 2 0 an der Bodenbildung beteiligt, während die Salze des K, Na und Mg in natürlichen Wässern gelöst sind und besondere B e d e u t u n g haben als die wertvollen Salze der Kalisalzlager. 1. Anhydrit, CaS0 4 , kristallisiert rhombisch und k o m m t hauptsächlich in kristallinischen, grau oder blau gefärbten Massen als Gestein vor. H = 3—3,5, D = 2,8—3. Er geht durch Wasseraufnahme über in 2. Gips, C a S 0 4 . 2 H 2 0 , der monoklin kristallisiert (Abb. 5) und ein im Boden weit verbreitetes Mineral ist. Als körniges Gestein bildet er ganze Bergzüge am Südrande des Harzes und a. a. 0 . H = 1,5—2, D = 2,2—2,4. Gips ist durchweg glasklar und h a t eine 2*

20

Der Stoff der Erdrinde.

vorzügliche Spaltbarkeit. Infolge seiner weiten Verbreitung ist der Gips der T r ä g e r der S c h w e f e l s ä u r e im B o d e n . E r ist verhältnismäßig leicht löslich (in 380—460 Teilen H 2 0 ) und wird daher leicht durch die Bodenwässer fortgeführt, um an geeigneten Orten beim Verdunsten des Wassers oft überraschend schnell auszukristallisieren (Gipsausblühungen).

Abb. 5. G i p s k r i s t a l l e ; drei einfache Kristalle und ein Kristallzwilling (Schwalbenschwanzzwilling). Original im Mineralog.-Geolog. Institut der Techn. Hochschule Kannover. (i. Frclold phot.

Häufig werden die Sulfate im Boden reduziert (Entziehung von 0 aus seinen Verbindungen), besonders dann, wenn in Zersetzung begriffene organische Stoffe im Boden vorhanden sind. Befindet sich z. B . Calciumsulfat unter Luftabschluß oder mangelndem Luftzutritt in Berührung mit verwesenden Pflanzenstoffen im Boden, so wird es zu S c h w e f e l c a l c i u m oder C a l c i u m s u l f i d reduziert (unter Freiwerden von 0 ) : C a S 0 4 = CaS + 0 4 . Reagiert dieses CaS mit schwachen Säuren, z. B. Kohlensäure, so

Die g e s t e i n s b i l d e n d e n Mineralien.

21

entsteht außer Calciumkarbonat noch der giftige, nach faulen Eiern riechende S c h w e f e l w a s s e r s t o f f H 2 S : CaS + H 2 0 + C0 2 = CaC0 3 + H 2 S. Sind im Boden außer Calciumsulfat noch Eisenverbindungen vorhanden, z. B. Eisenkarbonat FeC0 3 , so bildet sich s t a t t des Schwefelwasserstoffs gleich S c h w e f e l e i s e n (unter Freiwerden von 0 ) : 2 C a S 0 4 + F e C 0 3 + C0 2 = FeS 2 + 2 CaC0 3 + 7 0 . Besonders wichtig wird das Calciumsulfat, wenn es z. B. mit dem leicht flüchtigen A m m o n i u m k a r b o n a t , das ebenfalls im Boden häufig vorhanden ist, reagiert: C a S 0 4 + (NH 4 ) 2 C0 3 = (NH 4 ) 2 S0 4 + CaC0 3 . Es entsteht d a d u r c h das für die Pflanzenernährung sehr wichtige, nicht flüchtige A m m o n i u m s u l f a t (NH 4 ) 2 S0 4 . f ) Sulfide. Als S u l f i d e bezeichnet man die V e r b i n d u n g e n d e s S c h w e fels mit W a s s e r s t o f f und mit zahlreichen Metallen. Der eben schon erwähnte S c h w e f e l w a s s e r s t o f f II 2 S ist ein Sulfid, das bei der Fäulnis schwefelhaltiger organischer Stoffe entsteht. Gewisse B a k t e r i e n 1 ) scheiden aus dem H 2 S Schwefel ab. Von den Metall-Schwefelverbindungen h a t größere bodenkundliche Bedeutung nur das Eisenbisulfid FeS 2 . Gemeinhin bezeichnet man dieses Mineral als S c h w e f e l k i e s . Es k o m m t vor als regulärer P y r i t oder als rhombischer M a r k a s i t , ist also dimorph. Seine E n t s t e h u n g ist eben besprochen. Beide Varietäten haben spröden Bruch, funken beim Anschlagen unter Schwefelgeruch und haben eine speisgelbe Metallfarbe. H = 6—6,5, D - 4,9—5,2 für Pyrit, 4,6—4,8 für Markasit. Bei Berührung mit feuchter L u f t bildet sich aus dem Schwefeleisen Ferrosulfat und freie Schwefelsäure: (1)

FeS 2 + H 2 0 + 7 0 = F e S 0 4 -f H 2 S0 4 .

Diese Umsetzung geht bei Markasit schneller vor sich als bei Pyrit. Das Ferrosulfat (Eisenvitriol) setzt sich durch Aufnahme von 0 und bei Anwesenheit von freier H 2 S 0 4 weiter zu Ferrisulfat u m : S c h w e f e l b a k t e r i e n leben in Schwefelquellen und am Boden von Gewässern, in denen durch Fäulnis organischer Stoffe H 2 S auftritt. Am häufigsten von ihnen ist die fadenförmige Beggiatoa alba.

22

D e r Stoff der Erdrinde.

(2)

2 FeS0 4 -f H 2 S0 4 + 0 = Fe 2 (S0 4 ) 3 + H 2 0.

Wenn nun diese Produkte mit Kalk (GaO) oder Calciumkarbonat CaC0 3 zusammenkommen, dann finden die weiteren Umsetzungen statt: (3) H 2 S0 4 + CaC0 3 = CaS0 4 + H 2 0 + C0 2 (H 2 S0 4 aus Gl. (1)). (4) FeS0 4 + CaC0 3 = CaS0 4 + FeC0 3 (FeS0 4 aus Gl. (2)). Aus dem FeC0 3 der Gl. (4) wird durch weitere Umsetzung: entweder 2 FeC0 3 + O = Fe 2 0 3 + 2 C0 2 (5) oder (6) 2 FeC0 3 f 0 + 3 H 2 0 = Fe 2 (OH) 6 -f 2 C0 2 im ersten Falle (5) entsteht Eisenoxyd, im zweiten Falle (6) Eisenhydroxyd. Auch das Ferrisulfat der Gl. (2) setzt sich um: (7) Fe 2 (S0 4 ) 3 -f 3 CaCOs = Fe 2 0 3 -f 3 CaS0 4 -f 3 C0 2 . Die freie Schwefelsäure der Gl. (2) sowie die Eisensulfatc der Gl. (1) und (2) sind h e f t i g e P f l a n z e n g i f t e , das eben abgeleitete Verhalten des Schwefelkieses ist also bodenkundlich sehr wichtig. g) Oxyde und Hydroxyde. O x y d e sind die Verbindungen der Metalle mit Sauerstoff, während in den H y d r o x y d e n noch Wasser zu einem Oxyd getreten ist, z. B. CaO = Calciumoxyd; CaO + H 2 0 = Ca(OH) 2 = Calciumhydroxyd. Bodenkundlich wichtige Mineralien dieser beiden Gruppen werden nur vom Eisen und Aluminium geliefert. 1. Eisenverbindungen. Als Oxyd tritt Eisen in doppelter Form auf: als Eisenoxyd oder E i s e n g l a n z Fe 2 0 3 und als E i s e n o x y d u l FeO. Die Verbindung beider Oxyde FeO + Fe 2 0 3 = Fe 3 0 4 ergibt ein ziemlich weit verbreitetes Mineral, das M a g n e t e i s e n . Es kristallisiert regulär und ist schwarz gefärbt. H = 5,5—6,5, D = 4,9—5,2. Magneteisen verwittert durch SauerstofFaufnahme zu Eisenoxyd und bei Gegenwart von Wasser zu Eisenhydroxyd. E i s e n o x y d oder E i s e n g l a n z Fe 2 0 3 kristallisiert hexagonal und hat schwarzen Metallglanz, aber r o t e n Strich (daher auch Roteisen). H = 5,5—6,5, D = 5,1—5,2. Eisenglanz oder Roteisen ist weit verbreitet, außer in bergbaulich wichtigen Gängen und Lagern findet es sich in kleinen Mengen in vielen Gesteinen und Bodenarten, deren

Die gcstcinsbildenden Mineralien.

23

rote F a r b e es bedingt. Durch Aufnahme von Wasser geht oxyd in E i s e n h y d r o x y d über

Eisen-

F e 2 0 3 + 3 H 2 0 = 2 Fe(OH)3, indem sich dabei die F a r b e von rot in gelb und braun Dieses E i s e n h y d r o x y d

ist

neben

Calciumkarbonat,

und anderen Silikaten der wesentliche B e s t a n d des

umändert.

Tonmineralien Brauneisens

oder L i m o n i t s ,

das das Gel des Eisenhydroxyds darstellt.

Raseneisenerz

der Niederungs- und Marschländereien, sowie das

Sumpferz

am

sind V a r i e t ä t e n

Boden von Sümpfen und unter des

Brauneisenerzes.

Das

Torfablagerungen

Eisenhydroxyd

kann

sich

übrigens auch in Wässern bilden, die saures E i s e n k a r b o n a t e n t h a l t e n : 2 H 2 F e ( C 0 3 ) 2 - f 0 + H , 0 = 2 F e ( O H ) 3 - f 4 CO,. Die so entstandenen gelb oder braun gefärbten Absätze bezeichnet man als O c k e r oder E i s e n o c k e r . 2. A l u m i n i u m v e r b i n d u n g e n . Von diesen ist nur bedeutungsvoll das T o n e r d e h y d r a t oder Aluminiumhydroxyd, Al(OH)3, das sich durch die Zersetzung der F e l d s p ä t e bildet. In V e r b i n d u n g mit E i s e n h y d r o x y d t r i t t es auf als B a u x i t , dem Gel des Hydrargillits; dieses ist vor allem technisch wichtig zur Darstellung von Tonerdeverbindungen, Aluminium usw.

Die nun noch zu besprechenden Mineralien sind keine Bodenbildner in dem Sinne wie die bisher b e h a n d e l t e n ; aber sie h a b e n für die im Boden sich abspielenden chemischen Vorgänge eine ganz erhebliche Bedeutung. E s sind das vor allem die C h l o r i d e , N i t r a t e und A m m o n v e r b i n d u n g e n .

h) Chloride. Die C h l o r i d e sind V e r b i n d u n g e n des C h l o r s m i t Met a l l e n , die auch als Salze der Chlorwasserstoffsäure HCl (Salzsäure) angesehen werden können. Von diesen Chloriden sind besonders wichtig diejenigen des Na, K , Mg und Ca. Die g r ö ß t e Verbreitung h a t das 1. Steinsalz, NaCl, das regulär kristallisiert und überwiegend a m Aufbau der Kalisalzlagerstätten Deutschlands beteiligt ist. Es findet sich in feiner Verteilung im Boden sowie aufgelöst im Mineralwasser, in geringen Mengen auch wohl in fast allen natürlichen Ge-

24

Der Stoff der Erdrinde.

wässern. In letzteren kommen auch Kaliumchlorid KCl, Magnesiumchlorid MgCI2 und Calciumchlorid CaCl2 in geringen Mengen vor. 2. Sylvin, KCl, kristallisiert regulär und unterscheidet sich vom Steinsalz durch seinen scharfen Beigeschmack. Sämtliche Chloride sind in Wasser leicht löslich. Bei Berührung mit anderen Salzen erleiden sie zahlreiche Wechselzersetzungen; darauf beruht offenbar, daß manche Chlorverbindungen lösend auf schwerlösliche Stoffe einwirken. Alle derartigen Wechselzersetzungen gehen aber nur sehr langsam vor sich und nie bis zur vollen Umsetzung. Kalisalze. Es ist hier der Ort, kurz der für die Bodenkunde so wichtigen Kalisalze Erwähnung zu Um. An der Zusammensetzung der Kalisalzlager beteiligen sich vorwiegend Chloride und Sulfate des Na, K, Mg, Ca sowie ganz untergeordnet auch das Fe. Über den geologischen Aufbau und die höchst eigentümlichen Lagerungsverhältnisse vgl. Bücherei für Landwirte, Band „Geologie" von Potonie und Seitz, S. 77 und 78. Hier seien nur die wichtigsten Salzmineralien genannt: S t e i n s a l z , NaCl, S y l v i n , KCl, C a r n a l l i t , KCl. MgCl2 . 6 H 2 0, ein Doppelchlorid, das rhombisch kristallisiert und an der Luft leicht zerfließt. K i e s e r i t , M g S 0 4 . H 2 0, ein monoklines, wasserhaltiges Mgsulfat, das ebenfalls leicht H 2 0 aufnimmt und Ausblühungen von weißem Bittersalz verursacht. K a i n i t , MgS0 4 . KCl . 3 H 2 0, ebenfalls monoklin kristallisierend. B i s c h o f f i t , MgCl2 . 6 H 2 0, L a n g b e i n i t , K 2 S0 4 . 2 MgS0 4 , S c h ö n i t , MgS0 4 . K 2 S0 4 . 6 H 2 0 und P o l y h a l i t , K 2 S 0 4 . MgS0 4 . 2 CaS0 4 . 2 H 2 0, sowie einige andere kommen in weit geringeren Mengen in den Kalisalzlagerstätten vor, sind aber fest ständige Begleiter der Hauptsalzmineralien. Die Salzmineralien bilden in den Kalisalzlagerstätten riesige Massen von Salzgesteinen, die im folgenden kurz genannt seien. S t e i n s a l z , besteht hauptsächlich aus NaCl, ist aber durch Ton- und Anhydritbeimengungen grau gefärbt; gelegentliche Rotfärbung stammt von fein verteiltem Roteisen Fe 2 0 3 . Carnallit ( = Carnallithalit oder Carnallitit) besteht aus Steinsalz und Carnallit in wechselnder Zusammensetzung und ist durch Einlagerung von Eisenglimmerschüppchen meist rot gefärbt. H a u p t s a l z ist

Die gesteinsbildenden

Mineralien.

25

ein Gemenge von Steinsalz, Carnallit und Kieserit und oft konglomeratisch ( H a u p t s a l z - K o n g l o m e r a t ) . S y l v i n i t ist ein Gemenge von Steinsalz und Sylvin in wechselnder Zusammensetzung. H a r t s a l z besteht aus Steinsalz, Sylvin und Kieserit (oder Anhydrit) und ist härter als Sylvinit. i) Nitrate. N i t r a t e sind die S a l z e d e r S a l p e t e r s ä u r e H N 0 3 . Einige Bedeutung von diesen Salzen gewinnen f ü r die Bodenkunde nur das N a t r i u m - und das K a l i u m n i t r a t . 1. Natronsalpeter oder N a t r i u m n i t r a t N a N 0 3 , kristallisiert hexagonal, zeigt Glasglanz und ist farblos. Er bildet in Gemeinschaft mit wechselnden Mengen von Na-, Mg- und Ca-sulfatcn sowie NaCl ausgedehnte oberflächliche Lager in den trockenen Gegenden von Chile und Peru. Seine Entstellung führt man auf Nitrifikation von gehobenem -Meerestang durch Bakterien zurück. Das von den z. T. pflanzenschädlichen Beimengungen befreite Material, der C h i l e s a l p e t e r , kommt als wertvolles Düngemittel in den Handel. 2. Kalisalpeter oder K a l i u m n i t r a t , K N 0 3 , kristallisiert rhombisch und bildet sich bei uns häufig dort, wo faulender Harn usw. mit Mauerwerk in Berührung kommen (z. B. in Viehställen). Kaliumn i t r a t sowie Ca- und Mg-nitrat finden sich stellenweise als Gesteinsausschwitzungen in Ostindien. Alle drei sind aber bodenkundlich nur von geringer Bedeutung. Auch sämtliche Nitrate lösen sich leicht in Wasser. Wie die Chloride sind sie imstande, schwer lösliche Stoffe in Lösung zu bringen. k) Ammoniumverbindungen. Bei der Verwesung und Fäulnis stickstoffhaltiger pflanzlicher und tierischer Stoffe setzt sich ein Teil des in ihnen enthaltenen Stickstoffes in Ammoniak N H 3 um. Eine zweite wenn auch relativ geringere Quelle von N H 3 ist die Herstellung des Leuchtgases, bei der ebenfalls Ammoniak frei wird und z. T. in die L u f t gelangt. Das so erzeugte, im Boden und in der L u f t vorhandene Ammoniak bildet mit Säuren leicht Salze: mit HCl: N H 3 . HCl NH 4 CI, Ammoniumchlorid, Salmiak, m i t H N 0 3 : N H 3 . H N 0 3 = N H 4 N 0 3 , Ammoniumnitrat, mit H 2 C 0 3 : ( N H 3 ) 2 . H 2 C 0 3 = (NH 4 ) 2 C0 3 , Ammoniumkarbonat. Diese Salze sind bodenkundlich insofern sehr wichtig, als sie die

26

Der Stoff der Erdrinde.

Kulturpflanzen mit dem nötigen Stickstoff versorgen. Ist der Boden gut durchlüftet, so setzt sich das entstehende Ammoniak unter dem Einfluß von Nitrit- und Nitratbakterien leicht in Salpetersäure u m : NH 3 + 4 0 = H N 0 3 + H 2 0 .

II. Die bodenbildenden Gesteine, a) Allgemeines. Gesteine sind Gemenge von einem oder mehreren Mineralien. Der Boden, der bei der Verwitterung der Gesteine entsteht, ist in seiner qualitativen Zusammensetzung abhängig von den das betreffende Gestein bildenden Mineralien, seine quantitative Zusammensetzung ist bedingt durch die jeweilig im Gestein gegebene Gesellschaft von Mineralien. So kommt es, daß zwei sehr verschiedene Gesteine, z. B. Basalt und Granit, sich hinsichtlich der analysierten Stoffe, die in Analysen stets als Oxyde angegeben werden, gleichen, grundverschieden aber sind hinsichtlich des prozentischen Gehaltes an diesen analysierten Stoffen, die ja von der Mineralgesellschaft abhängen. Es unterscheiden sich also in unserem Falle „Basaltboden" und „Granitboden" chemisch ganz erheblich voneinander. Entsprechend dem, Avas bereits in der Einleitung kurz besprochen wurde, können wir unterscheiden: E r u p t i v g e s t e i n e , gebildet aus dem Silikatschmelzfluß im Erdinnern, k r i s t a l l i n e S c h i e f e r , entstanden z. T. als metamorph umgewandelte Eruptivgesteine oder als metamorph umgewandelte Sedimentgesteine. T o n s c h i e f e r und T o n e , gebildet durch Absatz der bei der Verwitterung entstandenen Tonteilchen. Sind derartige Absätze unter Druck mehr oder weniger schiefrig geworden, dann spricht man bei weicheren, schiefrigen Gesteinen von S c h i e f e r t o n , bei härteren, schiefrigen Gesteinen von T o n s c h i e f e r . L e t t e n ist die wenig schiefrige Abart des Schiefertones. T o n e selbst sind feste zähe Massen von hoher Plastizität und Wasserkapazität. K a l k - und D o l o m i t g e s t e i n e ; erstere entstanden unter Mitwirkung von Organismen (vor allem tierischen, aber auch pflanz-

27

Die bodenbildenden Gesteine.

liehen), die aus dem Wasser kohlensauren Kalk entziehen und ihn zu ihrem Aufbau verwenden. Der M a r m o r , ein aus fast reinem Kalkspat bestehendes Gestein, ist durchweg ein metamorphes Gestein. D o l o m i t g e s t e i n e sind z. T. ähnlich wie Kalkstein aus dem Wasser abgesetzt, z. T. aber sind sie auch durch Eindringen von MgC0 3 -haltigen Wässern in Kalkstein entstanden (Dolomitisierung). K o n g l o m e r a t e , S a n d s t e i n e und S a n d e . Alle sind entstanden aus dem Absatz von Gesteinstrümmern. Bei den K o n g l o •ra1.'

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Abb. 0. Marinorbrpccic. Original im Minpralog.-Geolog. Institut der Tcchn. Hochschule Hannover. (!. Fnbuhi pliot. n i e r a t e n erreichen diese Trümmer im Vergleich zum S a n d s t e i n , der nur ein durch ein Bindemittel verkittetes und verfestigtes Gemenge von mehr oder weniger kleinen Sandkörnern darstellt, beträchtliche Größe und sind entweder kugelig ( e i g e n t l i c h e K o n g l o m e r a t e ) oder eckig ( B r e c c i e n ) (Abb. 6) gestaltet und auch miteinander verkittet. Bei den S a n d e n selbst fehlt das Bindemittel, sie bilden lockere Massen. Von stark wechselndem Charakter sind die losen Bildungen des D i l u v i u m s und A l l u v i u m s , die entweder durch die Tätigkeit des Windes oder des Wassers oder des Eises zum Absatz gelangt sind. b) Eruptivgesteine. Die aus dem Silikatschmelzfluß des Erdinnern erstarrten Eruptivgesteine sind entweder in der Tiefe erkaltete T i e f e n g e s t e i n e oder bis zur Erdoberfläche emporgedrungene und auf ihr erstarrte

28

Der Stoff der Erdrinde.

O b e r f l ä c h e n - oder E r g u ß g e s t e i n e . Für die Zwecke der Bodenkunde gliedern wir die Eruptivgesteine nach ihrem Gehalt an Si0 2 und unterscheiden s a u r e , n e u t r a l e oder i n t e r m e d i ä r e und h a s i s c h e Gesteine. 1. Saure Gesteine. G r a n i t ist ein kristallinisch-körniges Gestein, das in der Hauptsache aus Quarz, Orthoklas, Plagioklas und Glimmer zusammen-

Abb. 7.

B a n k i g - w o l l s a c k a r t i g c Verwitterung des Granits. Hohne i m Harz. 0. II. Erdmannsdorf] er phot.

DrcikUseklippe bei

gesetzt ist. Nicht wesentliche Gemengteile sind Augit, Hornblende, Turmalin usw. Die entsprechenden Abarten des Granits heißen dann Augitgranit, Hornblendegranit, Turmalingranit. Die Verwitterung des Granits hängt ab von der Korngröße und von dem Gehalt an Feldspäten. Je größer die Körner und je reicher an Feldspat, desto leichter verwittert der Granit. Die Verwitterung geht dabei aus von den im Gestein vorhandenen Spalten, es entstehen abgerundete größere und kleinere Blöcke von wollsackähnlicher Gestalt (Abb. 7). Grobkörnige Granite ergeben durch die Verwitterung einen lockeren Gesteinsgrus, der infolge des Feldspatgehaltes allmählich in einen lehmigen, alkalireichen, aber meist kalkarmen und tiefgründigen Boden übergeht. Humusstoffe zersetzen sich auf

Die bodenbildenden Gesteine.

29

Granitboden nur langsam, Rohhumusbildungen führen daher auf Granitboden leicht zu Sumpf- und Torfbildungen. Feinkörnige Granite geben einen flachgründigcn, grandigen und sandigen Boden, der ziemlich geringwertig ist und noch mehr zur Rohhumusbildung neigt als der grobkörnige Granit. E i n lehrreiches B e i s p i e l v o n G r a n i t v e r w i t t e r u n g , Blanck und Petersen in Analysen festgehalten haben, m a g folgen. 1 )

das hier

Bestandteile Si02 Ti02 A1A FeA FeO F e 2 0 3 -f- F i O CaO MgO K,C> Na20 K,0 Xn20

0,10

71,55 0,29 12,85 3,08 1,23 4,31 1,20 0,72 5,28 3,18 8,40 0,09

2,10

1,30

1,10

1,05

2,20

75,55 0,59 8,95 3,40 0,76 4,16 1,10 1,40 2,72 1,48 1,20 0,14 0,13 3,95

1

2

3

4

5

6

0,48 12,21

67,90 0,59 11,12

67,85 0,54 11,21

47,65 0,34 8,20

70,24 0,27 14,65

73,31 0,10 12,41

—

—

—

—

—

70,85 0,26 11,70 . . . . 2,97 1,05 4,02 . . . . 1,78 0,71

l'sOj

--

S03 Glühverhist

70,46 0,21 13,85 2,74 1,44 4,18 1,17 0,65 5,06 3,18 8,24 0,11

—

—

70,34 0,19 14,06 2,86 1,26 4,12 1,17 0,54 5,00 2,92 7,92 0,10

77,28 0,56 8,16 3,31 0,93 4 27 1,13 1,15 3,15 1,48 4,63 0,11

—

Bestandteile TiO. A1 2 0 3 Fe203 FeO F e 2 0 3 + FeO CaO MgO K,0 Na20 1\ 2 0 - f Na.O

p,o5

S03 Glühverlust

— —

....

....

3,15 0,81 0,87 3,13 1,13 4,2G 0,14 0,14 7,46

3,05 0,72 1,26 2,79 1,61 4,40 0,14 0,08 11,00 8

*) E . B l a n c k und H. P e t e r s e n , am Wurmberge bei Braunlage im Harz.

S. 197—201.

-

—

"

—

2,40 0,45 0,63 2,5G 1,50 4,06 0,17 0,10 14,10

1,56 0,36 0,62 1,80 0,59 2,39 0,16 0,20 37,48

2,85 0,72 0,12 5,63 3,10 8,73 0,05 1,65

2,90

9

10

11

12

1,73 0,66 0,11 5,56 2,58 8,14 0,10

—

Über die Verwitterung des Granits Journal für Landwirtschaft. 1924.

30

Der Stoff der Erdrinde.

Darin ist: 1. F r i s c h e r G r a n i t . Klein bis mittelkörnig, von lichtroter Farbe. 2. V e r w i t t e r t e r G r a n i t a. Gestein mit bräunlich-gelbem Anflug. Beginnende Zersetzung der Feldspäte, besonders dort, wo Glimmer und Orthoklas zusammentreffen. 3. V e r w i t t e r t e r G r a n i t 1). Das Gestein ist zerbrechlich geworden. 4. V e r w i t t e r t e r G r a n i t c. Die Gesteinslockerung hat zugenommen. 5. L o c k e r e g r u s i g e M a s s e . Farbe gelbbraun (durch rege Beteiligung des Eisens bei der Verwitterung). Erstes Zerfallsprodukt des Gesteins. 6. B r a u n e E r d e . Gehalt an Humus noch gering. 7. D u n k e l b r a u n e E r d e . Gehalt an Humus ist höher. 8. G r a u b r a u n e h u m o s e E r d e . 9. S t a r k h u m o s e g r a u e E r d e . 10. F a s t s c h w a r z a u s s e h e n d e , s t a r k h u m o s e o b e r s t e Schicht. Q u a r z p o r p h y r und Q u a r z t r a c h y t sind hinsichtlich der Mineralführung die dem Granit entsprechenden Ergußgesteine. Beide haben als wesentliche Gemengteile Feldspat (beim Quarzporphyr Orthoklas, beim Quarztrachyt Sanidin), Quarz, Biotit und mitunter auch etwas Plagioklas. Enstatit und Hornblende sind nur akzessorische Gemengteile. Die Struktur ist charakteristisch: größere Mineraleinsprenglinge liegen in einer dichten Grundmasse eingebettet (Abb. 8). Die Verwitterung der Quarzporphyre und Quarztrachyte ist schwer, sie geht um so langsamer vor sich, je feinkörniger die Grundmasse ist. Das Gestein zerfällt in scharfkantige Trümmer und geht in einen flachgründigen, erdarmen aber steinreichen, meist recht ungünstigen Boden über. Rohhumusbildungen sind auch hier häufig. Gesteine mit größerem Reichtum an ausgeschiedenen Kristallen verhalten sich hinsichtlich der Bodenbildung günstiger. 2. Neutrale oder intermediäre Gesteine. S y e n i t ist ein körniges Gestein, dessen wesentliche Mineralien Orthoklas und Hornblende sind, Quarz fehlt oder tritt nur ganz selten auf. Biotit- oder Augit-führende Syenite (Glimmersyenit,

Die bodenbildenden Gesteine.

31

Augitsyenit) kommen nur ganz untergeordnet vor. Bei der Verwitterung entsteht zunächst Grus, der dann einen lockeren, Fereichen Ton- oder Lehmboden liefert. Rohhumusbildungen sind selten. D i o r i t ist ein wesentlich aus Plagioklas und Hornblende bestehendes Gestein, das körnig, porphyrisch oder dicht ausgebildet

Abb. 8. P o r p h y r , angeschliffen. B e i s p i e l f ü r p o r p h y r i s c h e S t r u k t u r : große helle Feldspateinsprenplinge in dichter, dunkler Grundmasse. Original im Mineralog.Geolog. Institut der Tcchn. Hochschule Hannover. 0. Frcbold phot.

sein kann. E r verwittert langsam und liefert einen steinreichen Boden. P o r p h y r i t . Hierzu werden Gesteine von porphyrischer Struktur gerechnet, deren Feldspat Plagioklas ist. Es gibt Hornblende-, Glimmer- und Augitporphyrite. Sie ergeben steinreichen, aber meist tiefgründigen und etwas Fe-haltigen Tonboden. Trachyte. Dies sind meist porphyrische Gesteine, zu denen man den Q u a r z t r a c h y t (siehe oben), den T r a c h y t (mit Sanidin, Plagioklas und Hornblende) und den A n d e s i t (mit Plagioklas und Hornblende oder Augit) rechnet. Trachyt verhält sich hinsichtlich der Bodenbildung dem Quarztrachyt gleich (siehe oben), während die Andesite einen wesentlich fruchtbareren Boden geben.

32

Der Stoff der Erdrinde.

3. Basische Gesteine. G a b b r o ist ein körniges Gestein, das wesentlich durch die Mineralien Plagioklas und Diallag gekennzeichnet ist. Wesentlich ist mitunter auch Olivin (Olivingabbro). N o r i t e sind Gabbros mit vorwiegend rhombischem Pyroxen. P e r i d o t i t e sind die Feldspat-freien Glieder der Gabbrofamilie und bestehen wesentlich aus Olivin und Pyroxen. Bei der Verwitterung entstehen aus ihnen allen eisern eiche (infolge des mehr oder weniger hohen Olivingehaltes) dunkle Tonböden, die meist sehr fruchtbar sind und in ihrem Verhalten an die Basaltböden erinnern. D i a b a s ist ein körniges Gestein, das vorwiegend aus Plagioklas und Augit besteht. Mitunter findet sich Olivin und bildet dann O l i v i n d i a b a s . Charakteristisch ist ein häufig recht hoher Gehalt an Titaneisen (FeTi) 2 0 3 . Die Verwitterung des Diabases setzt ein mit der Umwandlung des primär vorhandenen Augits in Chlorit (Chloritisierung), der hohe Kalkgehalt des Augits bedingt Ausscheidungen von CaC0 3 . Der aus dem Diabas entstehende dunkle Boden ist reich an Eisen, Phosphorsäure und Kalk und daher sehr fruchtbar. Die den Diabas meist begleitenden Tuile 1 ), die S c h a l s t e i n e , verhalten sich bei der Verwitterung ähnlich, zerfallen aber leichter und geben einen tiefgründigen guten Boden. M e l a p h y r . Mit diesem Namen bezeichnet man meist dunkle dichte, mitunter auch porphyrische Gesteine, deren wesentliche Mineralien Plagioklas und Augit sowie gelegentlich auch Olivin sind. M e l a p h y r m a n d e l s t e i n ist eine durch mehr oder weniger große Blasenräume charakteristische Varietät des eigentlichen Melaphyrs; in den Blasenräumen haben sich oft sekundäre Mineralien (Kalkspat, Quarz, Chalcedon usw.) abgesetzt. Die Mandelsteine verwittern infolge ihrer größeren Porosität schneller als der eigentliche Melaphyr. Dieser zerklüftet zunächst und die einzelnen Bruchstücke überziehen sich mit einer grünlichen, später ockerbraunen Kruste (Folge des Eisengebaltes im Augit und Olivin). Das Endprodukt der Verwitterung ist ein dunkler, eisenreicher Tonboden. P h o n o l i t h ist ein dichtes Gestein, das wesentlich aus Sanidin und Nephelin und gewöhnlich einem Natron-reichen Augit besteht. *) Tuffe sind meist recht lockere Massen, die entstanden sind aus den Zusammenhäufungen desjenigen Materials, das bei vulkanischen Eruptionen durch die entweichenden Gase zerstäubt wurde.

33

Die bodenbildenden Gesteine.

Diese drei bilden die Grundmasse, in der nur hier und da ein Sanidintäfelchen als porphyrischer Einsprengling hervortritt. Der Phonolith verwittert meist plattig, die Platten überziehen sich mit einer weißen Verwitterungskruste und gehen in einen hellfarbigen, relativ guten Boden über. B a s a l t e endlich sind für das Auge völlig dichte, dunkle Gesteine, die aus den wesentlichen Gemengteilen Plagioklas (statt dessen auch Nephelin, Leuzit), Augit, sehr häufig Olivin und stets Magneteisen bestehen. Das sind die häufigsten Basalte, die F e l d s p a t b a s a l t e (mit Plagioklas); statt des Plagioklases kann auch Nephelin ( N e p h e l i n b a s a l t ) , Leuzit ( L e u z i t b a s a l t ) usw. vorhanden sein. Basalt ist ein sehr widerstandsfähiges Gestein und verwittert infolgedessen recht schwer. Basaltbruchstücke sind meist mit einer gelben bis rostbraunen Verwitterungsschicht (von der Umwandlung des Olivins zu Brauneisen herrührend) überzogen. An Hängen finden sich oft ausgedehnte Basaltblockströme. Der aus dem Basalt entstandene Boden ist ein dunkel gefärbter, steinreicher, eisenhaltiger Tonboden von hervorragender Fruchtbarkeit. c) Kristalline Schiefer. Das Hauptmerkmal dieser hochkristallinen Gesteine ist eine mehr oder weniger deutliche Schieferung. Das ist bodenkundlich insofern sehr wichtig, als horizontal gelagerte Gesteine dieser Art das Wasser kaum nach der Tiefe fortleiten, die Folge ist Versumpfung und Versauerung des Bodens. Stehen die Gesteine schräg oder senkrecht, so dringt das Wasser viel leichter ins Gestein ein und der Frost hat es leicht, das Gestein durch Zersprengung weitgehend zu lockern. Entsprechend den verschiedenen Entstehungsmöglichkeiten sind die kristallinen Schiefer in ihrer Zusammensetzung großen Schwankungen unterworfen, so daß eine Gliederung schwierig ist. G n e i s ist ein wesentlich aus Quarz, Feldspat (mehr Orthoklas als Plagioklas) und Glimmer zusammengesetztes Gestein, das körnige, faserige, schiefrige, dichte usw. Struktur annehmen kann. Die Verwitterung ist von den gleichen Faktoren abhängig wie beim Granit: Feldspatreiche Gneise verwittern schneller als feldspatarme, und quarzreicher Gneis zerfällt durch Frost in meist plattige Bruchstücke, die allmählich in Grus und schließlich in einen gelb- bis rotbraunen, quarzreichen, relativ guten Boden übergehen. B ü c h e r e i für L a n d w i r t e : Bodenkunde.

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Der Stoff der Erdrinde.

G l i m m e r s c h i e f e r sind ausgezeichnet schiefrige Gesteine, die aus Glimmer und Quarz in sehr wechselnden Verhältnissen bestehen. Nach dem vorherrschenden Glimmer unterscheidet man dunkle Biotitschiefer und helle Musko vitschiefer. Die Verwitterung folgt der Richtung der Schieferung am besten, wenn die Schiefer mehr oder weniger aufgerichtet sind. Der Boden des Muskovitschiefers h a t gelbliche bis bräunliche Farbe, ist erdarm und wenig mächtig und daher durchweg geringwertig; im Gegensatz dazu steht der Boden des Biotitschiefers, der infolge seines Eisenreichtums wesentlich günstiger ist. P h y l l i t e (Urtonschiefer) sind dunkle, graue, braune oder grüne dichte Gesteine mit sehr vollkommener Schieferung. An ihrer Zusammensetzung beteiligen sich mikroskopisch kleine Kristalle von Quarz, Feldspat, Glimmer und Chlorit in sehr wechselnden Mengen. Je nach ihrer Zusammensetzung verwittern die Phyllite sehr verschieden. Quarzreiche dickschiefrige Arten verwittern schwer und geben einen steinigen, ilachgriindigen Boden, quarzärmere bilden einen milden Boden. In allen Fällen ist die Verwitterung sehr von der Neigung der Schichten abhängig. d) Tone und Tonschiefer. T o n e und T o n s c h i e f e r sind die Endglieder einer Reihe von Gesteinsarten von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung, aber verschiedener Härte und verschiedener Ausbildung der Schieferung. T o n besteht wesentlich aus Kaolin, der mit Karbonaten, Quarzsand und Glimmer zu einer zähen, festen und plastischen Masse vermengt ist. Seine hohe Plastizität und Wasserkapazität ergeben stets einen recht ungünstigen Boden, der kalt und naß ist. Etwas besser sind die meist roten eisenreichen Tone. L e t t e n ist die kaum schiefrige Abart des Schiefertones, der, wenn er in größerer Menge auftritt (z. B. im Iveuper), einen schweren fruchtbaren Tonboden ergibt. S c h i e f e r t o n ist verhärteter, deutlich schiefriger dunkler Ton, während T o n s c h i e f e r ausgezeichnet schiefrige und harte Gesteine von meist dunkler Farbe sind. Beide zerfallen bei der Verwitterung in lockere Massen, die allmählich in einen kräftigen tonigen Boden übergehen.

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D i e bodenbildenden Gesteine.

e) Kalk- und Dolomitgesteine. K a l k s t e i n e kommen in allen geologischen Formationen vor und bestehen in der Hauptsache aus kohlensaurem Kalk. Der bei der Verwitterung aus ihnen entstehende Boden ist naturgemäß stets kalkreich, schwankt aber hinsichtlich seiner übrigen Zusammensetzung je nach der Art der beigemischten Bestandteile sehr. Wir unterscheiden: l. Reine Kalke. Zu ihnen gehören die K r e i d e g e s t e i n e und die k r i s t a l l i n i s c h e n und d i c h t e n K a l k e der verschieden-

Abl). 0. K r a m e n z e l k a l k aus dem Okert.il im Ilarz. B e i s p i e l f i i r d i e V e r w i t t e r u n g e i n e s von dünnen Tonsihicferbaudern durchzogenen K a l k e s . Der Kalk verwittert, viel schneller als die Tonschieferblinder, diese bleiben infolgedessen als ein Netzwerk von Leisten bestehen ( = Kramenzelstruktur). Original im Mineralog.-Geolog. I n s t i t u t der Teclin. Hochschule Hannover. . 39. A g r o n o m i s c h - g e o l o g i s c h e S i g n a t u r e n f ü r S a n d , K i e s u n d G e r ö l l c Aus „Einführung in das Verständnis der geologisch-agronomischen Karton des Norddeutschen Flachlandes", l'reuli. Geolog. Landesanstalt, Berlin.

b J di d

-= = =

Tertiär, bo = Oligozän, bm -- Miozän, bp = Pliozän, Bildungen der ältesten Eiszeit, Interglaziale Schichten, Bildungen der zweiten Eiszeit und solche unentschiedenen Alters, r,.,, , ... . ., f d = Höhendiluvium d = Bildungen der jüngsten E.szeit j ^ = T a , d i l u v i u m a = Alluviale Schichten.

Eine besondere Zeichengebung ist der Zusammensetzung der Bodenschichten gewidmet. Zu diesem Zwecke werden farbige Signaturen jeweils in die Grundfarbe eingedruckt, die das Alter der Schicht angibt. F ü r gleichartige Bildungen sind diese Signaturen gleich, einerlei, ob die Schichten tertiären, diluvialen oder alluvialen Alters sind. E s wird bezeichnet: durch durch durch durch durch

schräge Reißung: Geschiebemergel und lehmige Bildungen, Punktierung: sandige Bildungen, Ringelung: kiesige (grandige) Bildungen, Kreuzchen: steinige Bildungen, senkrechte oder wagerechte Reißung: tonige Bildungen.

Die Darstellungen auf den geologisch-agronomischen Karten.

155

Danach sind die in Abb. 39 wiedergegebenen Signaturen wohl verständlich. Es werden weiter unterschieden (nur in Auswahl): humusreiche (moorige) Bildungen durch kurze braune Strichelung, eisenschüssige Bildungen durch Häkchen, z. B. Ortstein durch braune Häkchen, kalkhaltige Bildungen durch blaue Zeichen, z. B. Kalktuff durch doppelte blaue Schrägreißung. Diese farbigen Bezeichnungen werden unterstützt durch folgende Buchstabensymbole: 1. Für Alluvium und Diluvium: m = Geschiebemergel 1 = Lehm s — Sand l --- Löß g = Kies (Grand) e = Raseneisenstein ms = Mergelsand o — Ortstein t? = Ton k = Kalk sl = Schlick kli -— Moormergel h = Humus D = Dünensand t = Torf 'j. — Abrutsch- und Abschlämmmassen. 2. Für das Tertiär: it — Ton y = Kies (Grand) a = Sand x = Kohle Danach dürften Bezeichnungen wie z. B. die folgenden ohne weiteres verständlich sein: at = alluvialer Torf 3as = Talsand des jüngeren Diluviums 3m = Geschiebemergel des Diluviums dik = Kalk des interglazialen Diluviums dg = Kies (Grand) der zweiten Eiszeit und der Bildungen unentschiedenen Alters ¿•fr = Ton des älteren Diluviums bma = miozäner Sand. Auf den geologisch-agronomischen Karten wird i. a. die Oberfläche bis zu einer Tiefe von 2 m dargestellt, was bei der Aufnahme im Felde durch Handbohrungen mit einem 2 m-Bohrer erreicht wird. Ist innerhalb dieser 2 m-Mächtigkeit der Boden von einheitlicher Zusammensetzung, besteht z. B. an einem Orte die oberste Bodenschicht aus 2 m und mehr mächtigem Geschiebemergel des jüngeren

156

Die Geologisch-Agronomischen Bodenkarten.

Diluviums, so erhält die betreffende Bodenschicht auf der Karte eine einzige Bezeichnung, in unserem Falle: 3m. Oft aber kommt es vor, daß an einer Stelle des Geländes innerhalb der 2 m Mächtigkeit zwei oder drei verschiedene Schichten übereinander lagern. Diese Übereinanderlagerung der Schichten wird einmal durch jeweilig passende Kombination von Farbenbezeichnungen, zum andern durch geeignet geschriebene Buchstabenbezeichnungen bewerkstelligt. Für ersteres gilt, daß die obere Schicht stets stärker (häufigere Punktierung, Reißung usw.) gekennzeichnet wird als die untere. Für die Buchstabenbezeichnung gilt, daß beim Vorhandensein von z. B. zwei verschiedenen Schichten die Schichtenfolge in Gestalt eines „Bruches" geschrieben wird, in dessen „Zähler" die obere, in dessen „Nenner" die untere Schicht durch Buchstabenbezeichnung gekennzeichnet wird. Danach bedeutet z. B. öm Jüngerer Geschiebemergel liegt über ds Sand der glazialen Zwischenschichten ah Alluviale Moorerde liegt über dm Jüngerem Geschiebemergel ös Jüngerer Diluvialsand liegt über bmC*a Heiden hordrusô. Gebiet Braunerden und veränderte Schwarzerden Roterden

A r i d e s Gebiet a . M i t kaltem Winter Schwarzerden Salzboden

b. Mit warmem Winter ÊHÛÛ Spanische Steppen

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]j Berlin NVV 7 Nr. 59533

BÜCHEREI FÜR

LANDWIRTE

Herausgegeben von Professor Dr. Hanns v. Lengerken Landwirtschaftliche Hochschule

Berlin

„Der Herausgeber hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Studierenden der Landwirtschaft und den praktischen Landwirten kurzgefaßte Werke von Grundrißcharakter aus allen zur Landwirtschaft in Beziehung stehenden Wissensgebieten zu geben. Wenn man den ersten Hand dieser Sammlung „Geologie" betrachtet, so kann man wohl sagen: Der Wurf ist gelungen 1 Wir hatten bisher keine Geologie für Landwirte, und es war ein unerhörter Zwang für den Landwirtschaft Studierenden, an den Universitäten die für ganz andere Bedürfnisse zugeschnittenen Vorlesungen der Naturwissenschaften mithören zu müssen. Bei den Lehrbüchern war es ähnlich. Jetzt kann sich der Landwirt den Band „ G e o l o g i e " vornehmen und findet darin für seine Bedürfnisse alles Wissenswerte." Mitteilungen des Reichsbundes akademisch gebildeter Landwirte. Bisher sind

erschienen:

Geologie Von

Dr. Robert Potonie und Dr. Otto Seitz sowie anderen Fachleuten 1925.

Oktav.

VIII, 274 Seiten.

Mit 1 5 0 Abbildungen. Geh. M. 10.50, geb. M. 1 2 . —

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Dr. Franz Duyseni*. 1925.

Oktav 1 1 4 Seiten.

Uberarbeitet von

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Natürliche Rassengeschichte der Haussäugetiere Von

Dr. Max Hilzheimer 1926.

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235 Seiten.

Mit 124 Figuren im Text und I Zeittafel

Geh. M. 1 2 . — , geb. M. 1 3 . 5 0 ^ ^ ^

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Kurzes chemisches Praktikum für Mediziner und

Landwirte. Von Fritz Arndt, Professor für Chemie an der Universität Breslau. S i e b e n t e bis n e u n t e A u f l a g e . Oktav. VIII, 96 Seiten. 1926. Geb. M. 4.30

Agrarkrisen und Agrarzölle.

Von Dr. Max Sering, Geh. Regierungsrat, o. Professor an der Universität Berlin. Mit 13 Abbildungen. Oktav. 112 Seiten. 1925. M. 4.50

Agrarpolitik.

Von Dr. August Skalweit, o. Professor der Volkswirtschaftslehre an der Universität Kiel. Z w e i t e , veränderte und erweiterte A u s g a b e . Groß-Oktav. XII, 507 Seiten. 1924. 13-—. g e b 14-5° (Handbuch der Wirtschafts- und Sozialwissenschaften B a n d

17.)

Die Organisation der Pflanzenzucht

und des Saatbaues Von Dr. Karl Heinrich Evers. . M. 2.—

in der deutschen Landwirtschaft. Groß-Oktav. 64 Seiten. 1924.

(Sozialwissenschaftliche F o r s c h u n g e n , A b t e i l u n g II, Heft

i.)

Deutscher Untergang oder Aufbau aus dem Boden. Von Ernst Zander.

Groß-Oktav.

74 Seiten.

1924.

Gesetz über Landeskulturbehörden. Geh. Oberjustizrat. Taschenformat.

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(Guttentagsche S a m m l u n g Preußischer Gesetze B a n d

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Die Siedlungsgesetzgebung

im Reich und in Preußen. Zusammengestellt und erläutert von W. Holzapfel, Geh. Oberjustizrat, Mitglied des Oberlandeskulturamts. Taschenformat. 349 Seiten. 1920. Geb. M. 3 . — (Guttentagsche S a m m l u n g Deutscher Reichsgesetze B a n d

Umlegungsordnung. Taschenformat.

140.)

Von W. Holzapfel, Geh. Oberjustizrat. 144 Seiten. 1921. M. 1.80

(Guttentagsche S a m m l u n g Preußischer Gesetze B a n d 60.)