Lehrbuch der chemischen und physikalischen Geologie: Band 2, Abteilung 1 [Reprint 2021 ed.] 9783112446782, 9783112446775

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Lehrbuch der

chemischen und physikalischen Geologie yon

Dr. Gustav Bischof, Könlgl. Preusslschem Geheimen Bergrathe, o. 5. Professor der Chemie und Technologie an der Universität zu B o n n , Hltter des rothen Adlerordens dritter Classe mit der Schleife und mehrerer In- und ausländischer Academleen und gelehrten Gesellschaften Mitgllede oder Correspondenten.

Zweiten Bandes erste Abtheilung.

B o n n » bei

Adolph IMI.

Marcus.

V o r w o r t .

Die allgemeine Anerkennung, welche meinem Buche in Anzeigen, in geologischen Werken und Abhandlungen so wie in brieflichen Mittheilungen selbst von denen zu Theil wurde, die mit meinen Ansichten nicht oder nicht völlig übereinstimmen, bürgt dafür, dafs meine darauf verwendete Mühe keine vergebliche war. Dafs es auch im Auslande nicht unbeachtet geblieben ist, zeigt die von der Cavendish-Society in dem Berichte über ihre vierte jährliche Versammlung ausgesprochene Absicht, es, nach seiner Vollendung, in das Englische zu übersetzen. Da der zweite Band einen gröfseren Umfang, als der erste erreicht: so wird er in zwei Abtheilungen zerfallen. Die erste schliefst mit dem neunten Kapitel. Die zweite, wovon mit dem vorliegenden bereits zwei Hefte (II. Bds. 4. 5.) erschienen sind, wird nahe von gleichem Umfange wie die erste werden. Das dritte und letzte Heft (II. Bds. 6.) mit einem vollständigen Register wird bald nach Neujahr die Presse verlassen. Dafs die Hefte des zweiten Bandes nicht so rasch auf einander gefolgt sind, wie die des ersten, hat seinen Grund hauptsächlich in der nicht geringen Zahl eigener Analysen von Gebirgsgesteinen, welche ich den dankenswerthen Leistungen anderer Chemiker angereiht habe, und die sich vorzugsweise im letzten Hefte finden werden. Es ist überflüssig zu bemerken, dafs ohne solche empirische Grundlagen das Ganze nur ein unvollkommenes Stückwerk sein würde. Wie viel gleichwohl noch zu untersuchen übrig bleibt, wenn wir eine klare Einsicht in alle genetische Verhältnisse des Mineralreichs erlangen sollen, das zeigen eben die aus diesen chemischen Analysen gezogenen Schlüsse, welche eben so entschieden das Mögliche und Wirkliche erkennen lassen, als sie müfsigen Phantasiespielen Grenzen setzen.

IV

Vorwort.

Ein Rückblick auf die Vorrede zum ersten Bande zeigt, welche wichtige Entdeckungen seit vier Jahren im Gebiete der Geologie gemacht worden sind, und wie diese Wissenschaft dadurch ganz andere Fundamente erhalten hat. Auf dem Standpuncte des empirischen Forschers waren wir, als wir dem Schlüsse in jener Vorrede, die Natur könne auf nassem Wege keinen Feldspath bilden, so lange Gültigkeit einräumten, als dieser nicht in Drusenräumen oder in Pseudomorphosen nach anderen Mineralien gefunden würde. Damals war freilich nicht zu ahnen, dafs dieser Schlufs nur sehr kurze Zeit Gültigkeit haben würde; denn nicht blofs in Drusenräumen, sondern auch in Erzgängen, in Begleitung von Petrefacten und mitten in sedimentären Gesteinen, so wie in Pseudomorphosen nach Zeolithen hat man seitdem Feldspath angetroffen. Solche Entdeckungen, die mit aller Entschiedenheit die wirkliche Bildung des Feldspath und die Umwandlung anderer Mineralien in denselben auf wässrigem Wege darthun, mufsten zum ernstlichen Nachdenken führen, ob denn wirklich noch Gründe vorhanden sind, neben dieser Bildung auch eine pyrogene für ihn anzunehmen, für ein Mineral, welches wegen seiner ungemein grofsen Verbreitung in den krystallinischen Gesteinen eine so grofse Rolle spielt, und als Grundtypus für alle Mineralbildungen erscheint. Ich kann nur das offene Geständnifs ablegen, dafs ich keine Gründe habe finden können, welche unwiderleglich für eine solche pyrogene Bildung des Feldspath in Gebirgsgesteinen sprechen, und eben so wenig für seine Begleiter in den granitischen Gesteinen^ für den Glimmer und für den Quarz. Ich bitte diesen Wendepunct in der Auffassung geologischer Erscheinungen, der gerade in die Mitte der Zeit fiel die ich der Bearbeitung meines Werkes gewidmet habe, woh zu beherzigen: er erklärt, warum die plutonischen Reminis cenzen, welche sich noch im ersten Bande finden, im zweite nach und nach gänzlich verschwunden sind. B o n n , im November 1851.

Der Verfasser.

I

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a

l

t

,

Einleitung-. S. 1—27. Seite. Unterscheidung zwischen primären und secundiren Fossilien Bedeutung der Pseudomorphosen des Mineralreichs. . Zusammengesetzte Körper existirten früher als einfache . Laplace's Weltsystem . . . . . .

2 3 6 7

Petzhold's Ansichten . . . . . Die Natur verfolgt nicht den synthetischen Weg

8 9

. .

Elementare Körper kommen selten vor . Weitere Folgerungen aus Laplace's Weltsystem

.

Das Wandelbare in der unorganischen Natur

. .

Ein Kreislauf in der unorganischen Natur ist zweifelhaft Gemengte Massen in Gesteinen

.

.

.

Keine Sonderungen auf feuerflüssigem W e g e

.

10 11

.

12

.

.

13 14

•

15

Kräfte, welche feuerflüssige Massen in Spalten auftreiben

.

17

Sonderungen in granitischen und basaltischen Massen Sonderungen auf nassem W e g e . . . .

.

18 19

Metalle in Gebirgsgesteinen und in Mineralwassern .

•

Sonderungen in Spalten und Drusenraumen

. .

16

Sonderungen in der unorganischen Natur

20 21

Erster Abschnitt. Vorkommen elementarer Stoffe im Mineralreiche und in der Atmosphäre . . . . 22—185 Elementare Stoffe kommen nicht in krystallinischen Gesteinen vor

23

Elementare Stoffe existirten nicht in der Schöpfungsperiode

24

Ursprung des Kohlenstoffs

26

Bischof Geologie. U .

.

.

.

.

. »

Inhalt.

VI

Kohlenstoff und Stickstoff sind keine primären Bestandtheile krystallinischer Gesteine . . . .

Seite. 27

Kapitel I. Die atmosphärische Luft

28—58

Sauerstoffgas wird der Atmosphäre fortwährend entzogen . Sauerstoff und Kohlensäuregas variiren wenig in der Atmosphäre Kohlensäuregas wird der Atmosphäre fortwährend zugeführt Der Kohlenstoff auf und in der Erde . . . Die Oxydation der Metalloxydule fordert grofse Quantitäten Sauerstoff . . . . . Die Bildung des Eisenkieses verbraucht grofse Quantitäten K o h l e n s t o f f . . . . . . . Oxydation des Eisenoxydul im Basalt . . . Quellen des absorbirten Sauerstoffs . . . . Die Atmosphäre seit der Schöpfung des organischen Reichs Der Kohlenstoff des organischen Reichs stammt aus den Kohlensäure-Exhalationen . . . . . Kriterion guter geologischer Hypothesen . . . DieKohlensäure-Exhalationen haben eine doppelte Verwendung Kalksedimente vor dem Erscheinen des organischen Reichs Geschichtete versteinerungslose Formationen . . Ursprung der Kohlensäure-Exhalationen . Die Kohlensäure stammt aus der Atmosphäre . Die Atmosphäre ist ein Bestandtheil der Erde . . Aller Stickstoff stammt aus der Atmosphäre . . Verwitterung der Gesteine unmittelbar nach ihrer Bildung . Temperatur-Zunahme in sedimentären Gesteinen Metamorphose geschichteter Gebirgsarten . . . Körniger Kalk ist keine primitive Bildung . . . Die Eisenkies-Bildung führt Kohlensäure in die Atmosphäre Der Kohlenstoff führt den Sauerstoff aus dem Mineralreiche in die Atmosphäre . . . . . Veränderungen in der Atmosphäre durch die Industrie . Zustände der Atmosphäre seit der Schöpfungsperiode

29 30 31 32 34 35 37 38 39 40 4L 42 43 41 45 46 47 48 49 50 51 53 54 56 57 58

Kapitel IT. Der Kohlenstoff Graphit . Vorkommen des Graphit in krystallinischen Gesteinen

59—103 59—79 .

60

Inhalt.

vii Seite.

Graphit nicht neben Eieenoxydulsilicaten im f«o«rfliU»igea Zustande . . . . . . Bildung des Graphit in krystallinischen Gesteinen . . Bildung des Graphit im körnigen Kalke . . . . Graphit auf Gängen in krystallinischen Gesteinen . Graphit enthält stets etwas Asche . . . . Graphit im Roheisen . . . . . . Graphit in Eisenschlacken . . . . . Graphit eine Bildung anf nassem Wege . . . Graphit in Pseudomorphosen nach Eisenkies . . Graphit im Meteoreisen . . . . . Graphit im Meteoreisen ist eine secnndäre Bildung . . Kohle im Meteorstein von Alais . . . . Kohle in den Meteorsteinen ist secnndir . . .

Anthrazit

61 62 63 65 66 67 68 69 70 73 74 75 77

80—82

Anthrazit ein Ueberrest organischer Substanzen

.

81

Diamant

82—95

Vorkommen des Diamanten . . . . . Diamant und seine Begleiter von verschiedener Entstehung Diamant im Ilacolumit . . . . . Diamant eine Bildung auf nassem Wege . . . Itacolumit ist kein plutonisch metamorphes Gestein . Der Itacolumit ein auf nassem Wege verändertes Gestein . Diamant durch Wirkung unorganischer Stoffe auf organische entstanden . . . . . . Brauneisenstein begleitet den Diamant . . . Diamant zersetzt Eisenoxyd . . . . . Diamant reducirt Eisenoxydulsilicat . . . .

82 83 84 86 88 89 91 93 94 95

Ursprung des Kohlenstoffs überhaupt und Entwickelung der Vegetation . . . .95—103 Organische Ueberrcste in sedimentären Formationen . Pflanzen auf Gesteinen ohne organische Ueberreste . Bitumen in krystallinischen Gesteinen . . . Die atmosphärische Kohlensäure liefert den Kohlenstoff der Pflanzen . . . . . . Grofse Zeiträume zur Vegetation der Pflanzen für die Stein» kohlen

96 98 99 100 101

Kapitel III. Der Stickstoff und seine Verbindungen

.

. 104—138

Stickgas-Entwicklungen aus Quellen

.

.

.

105

VIII

Inhalt.

Seite. Absorption der atmosphärischen Luft durch Gewässer . 106 Stickgas-Entwicklungen aus Quellen . . . 107 Stickgas-Entwicklungen aus zersetzten organischen Substanzen 108 Stickgas-Entwicklungen aus Vulkanen . . 109 Verbindung des Stickstoffs mit Sauerstoff . . 110 Salpetersäure-Bildung auf Ceylon . . . . 111 Ammoniak in der Atmosphäre . . . . 113 Ammoniak in Eisenerzen . . . 114 u. 118 Ammoniak in den Suffioni . . . . 115 Krystallisirte Gesteine enthalten organische Ueberreste . 117 Salmiak aus Vulkanen . . . 119 Wasserstoff verbindet sich mit Stickstoff nicht direkt . 121 Salmiak-Sublimate bei Erdbränden . . . 122 Salpetersäure aus atmosphärischer Luft durch elektrische Funken 123 Salpetersaure Salze in Gewässern . . . . 124 Salpetersaure Salze in Quellen . . . . 125 Salpetersaure Salze in Flüssen und im Meere . 126 Salpetersaures Natron als Düngungsmittel . . . 127 Salpetersaure Salze liefern den Pflanzen Stickstoff . 128 Zersetzung des atmosphärischen Ammoniaks . . 129 Menge des atmosphärischen Ammoniaks . . . 130 Das atmosphärische Ammoniak reicht für die Vegetation nicht hin 131 Durch Verbrennen werden Stickstoffverbindungen zerstört 132 Die Pflanzen nehmen atmosphärischen Stickstoff auf 133 Durch Fäulnifs werden Stickstoff-Verbindungen zerstört . 134 Die Pflanzen assimiliren Stickstoff . . . . 135 Resultate . . . . . . . 137

Kapitel

IV.

Der Schwefel Schwefelwasserstoffgas liefert Schwefel und Gyps Schwefel aus Mineralquellen • Schwefel von zersetztem Schwefelwasserstoffgas . Schwefel im Vesov . . . Vorkommen des Schwefels in Sicilien . . Bedeutung der Schwefelwasserstoffgas-Exhalationen Schwefelwasserstoff aus Solfataren . . . . Schwefel in Gängen und Vulkanen . . . . Schwefel in Drusenräumen und Gängen . Schwefel keine primäre Bildung . . . . Schwefel in Sicilien . . . . . .

139-164 .

.

.

140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Inhalt.

u Seite.

S c h w e f e l in Spanien und im nördlichen

Europa

S c h w e f e l mit Gyps, Steinsalz u n d Bitumen

153 154

.

S c h w e f e l von zersetztem Gyps Z e r s e t z u n g des Schwefelcalcium W a s s e r d ä m p f e und S c h w e f e l a b s ä t z e

155 156 157

.

B i l d u n g des S c h w e f e l w a s s e r s t o f f in Sicilien Schwefelwasserstoff und v u l k a n i s c h e E r s c h e i n u n g e n

158 159

Die W a s s e r d ä m p f e enthalten sehr w e n i g S c h w e f e l w a s s e r s t o

160 161

S c h w e f e l mit Gyps nur aus S c h w e f e l w a s s e r s t o f f S c h w e f e l s a u r e Alkalien die Quelle des S c h w e f e l s

.

162

Organische Substanzen eine B e d i n g u n g des S c h w e f e l s S c h w e f e l keine primitive Bildung

163 164

.

Kapitel V . Schwefel, Schwefelwasserstoff und Gyps in ihren gegenseitigen Beziehungen 165-- 1 8 5 Oxydation des S c h w e f e l w a s s e r s t o f f s . . . Froducte der Zersetzung des S c h w e f e l w a s s e r s t o f f s .

.

166 167

S c h w e f e l s a u r e Salze in Solfataren Gypsbildung in Solfataren .

168 169

. .

S c h w e f e l und Gyps in Solfataren

.

. .

. .

.

.

.

171

.

172 173 174

. .

W i r k u n g s a r t des Schwefelwasserstoffs auf Gesteine Absatz von Gyps in Tuff

.

.

.

.

Absatz des kohlensauren Kalks ähnlich dem des Gyps Vulkanische Thätigkeit und Gypsbildung

.

.

176

S c h w e f e l mit Gyps nur aus Schwefelwasserstoff S c h w e f e l q u e l l e n nur in j ü n g e r e n sedimentären F o r m a t i o n e n Kohlenstoff bedingt die S c h w e f e l w a s s e r s t o f f - E x h a l a t i o n e n . Keine Solfataren in den Kratern am L a a c b e r - S c e Gyps nicht aus Schwefligsäuregas

Zweiter

.

.

. .

.

177 178 180 181 182

Abschnitt.

Die Pseudomorphosen des Mineralreichs

186-- 2 8 3

Kapitel I . Eintheilung der Pseudomorphosen, Bildung und Vorkommen derselben . . . . 187-- 2 5 6 E i n t e i l u n g der Pseudomorphosen

.

.

.

.

188

Inhalt.

X

Seite. Die pseudomorphischen Processe sind chemische

.

191

Die pseudomorphischen Processe gehen langsam vor sich Fort - und Zuführung tuspendirter Stoffe Verdrängungs-Pseudomorphosen . . . .

192

Ümwandlungs-Pseudomorphosen

196 198

.

.

.

193 194

.

Künstliche Pseudomorphosen . . . . Umwandlungs-Processe mit oder ohne Verlust der Form

. .

Ein Ueberzug erhält die ursprüngliche Krystallform Eisenoxydhydrat auf den Verdrängungs-Pseudomorphosen

.

Das neue Fossil hat eine eigene Form oder nicht Bildungsart der Pseudomorphosen . .

205 208 209 210

Blam's Ansichten

.

.

.

200 203

.

.

.

.

.

.

.

.

Pseudomorphe Processe erfolgen auf nassem Wege Ilaidinger's Ansichten . . . Bemerkungen gegen Haidinger's Ansichten

.

211 212 214

.

Pseudomorphe Processe nicht auf plutonischem W e g e

216

Pseudomorphe Processe nicht durch Sublimation Völlige Verdrängung der Fossilien . .

220 .

.

223 224

Ortsveränderung nur durch Gewässer Wasseraufnahme bei den pseudomorphen Processen Wasserhaltige Ümwandlungs-Pseudomorphosen sind vorwaltend

225

Versteinerungs-Mittel organischer Reste

229 236

Haidinger's Classification . . . Bemerkungen gegen Haidinger's Classification

.

.

226

238

Zusammengesetzte Fossilien unter den Umwandlungs-Pseudomorphosen

.

.

.

.

.

.

Kohlensaurer Kalk ein Fällungsmittel

240 24 t

Affinitäts-Verhalten bei den Pseudomorphosen Wichtige Stoffe bei pseudomorphen Processen Vorkommen der Pseudomorphosen

.

.

.

.

Verdrängungen mitten im Gesteine

.

.

.

.

Metamorphosen von Gebirgsmassen

.

.

.

.

Stein's Ansichten

.

Gegen Stein's Ansichten

.

.

.

Scheerer's Isomorphie

.

Gegen Scheerer's Isomorphie

.

.

.

. .

.

, .

.

239

.

. .

.

.

.

243 244 245 247 250 252 253 254

Kapitel II. Stöchiometrische Verhältnisse der rseudomorphoseit und

ihre Bedeutung

schungen

für geologische

For257—283

»

Inhalt.

Seite. Bezeichung der pseudoraorphen Processe durch chemische Formeln . . . . . . 258 Fossilien selten im ursprünglichen Zustande . 259 Fremde Stoffe treten bei der Umwandlung zu . . 260 Die in geringen Mengen vorhandenen Stoffe sind von Bedeutung 261 Art der Umwandlung . . . . . . 262 Uebergänge bei den Umwandlungen . . . . 263 Die procentige Analyse giebl die beste Uebersicht 265 Umwandlung des Olivin in Serpentin . . . 267 Wie die Pseudomorphose erfolgt . . . . 268 u. 270 Umwandlung des Cordierit in Fahlunit . . . 269 Schwierige Ermittelung quantitativer Verhältnisse . . 271 Verwitteruug durch Verlust von B e s t a n d t e i l e n . 273 Bedeutung der Pseudomorphosen . . . . 274 275 Erhaltung der Form ist bei Umwandlung nicht nothwendig Annahme der eigenen Krystallform bei Umwandlung . 276 Fortführung von Fossilien aus mächtigen Gangzügen . 278 Umwandlung des Kalks in Dolomit . . . 279 Gegen Scheerer's polymere Isomorphie . . . 280 Haidinger's Ansichten . . . . . 282

Dritter Abschnitt. Mineralogisch einfache Fossilien, welche die Gebirgsgesteine zusammensetzen . . . 284—290 Chemische und oryktognostische Kenntnifs der Gebirgsgesteine Umwandlungs- und Zersetzungsprocesse in den Fossilien . Schlüsse aus dem Zusammenvorkommen der Fossilien . Kapitel

I.

Feldspath Bestandteile

285 286 287

291—356 des Feldspath

.

.

Wesentliche und accidentelle Feldspathe Künstlicher Feldspath

.

. .

.

.

. .

.

Zersetzungen des Feldspath . . Verwitterung im Allgemeinen . . Zersetzung des Feldspath in Kaolin

292 293

.

. .

. . .

294

295 295—296 . 297—302

Glimmer nach Feldspath

.

.

.

.

.

303

Speckstein nach Feldspath

.

.

.

.

.

304

.

306

Talk nach Feldspath

.

.

.

.

.

XII

Inhalt.

Talk nach Conzeranit . . . . . . Chlorit nach Feldspath . . . . . Steinmark nach Feldspath . . . . . Zinnerz nach Feldspath . . . . . Zersetzung von Feldspath . . . . . Bildung des Neolith . . . . . . Merkwürdige Zersetzung auf nassem Wege . . Verdrängungsprocesse . . . . . . Metamorphosen des Feldspath . Feldstein nach Kalkspath . . . Bildung des Feldspath auf nassem Wege . . Feldspath in den Porphyren der Lenne-Gegenden Gesteine mit Feldspath-Ausscheidung . . Schieferreste im Porphyr . . . . . Feldspath und Quarze im scliiefrigen Porphyr . Versteinerung im Porphyr . . . . . Porphyr mit einer Versteinerung nicht eruptiv . . Die schiefrigen Porphyre haben geringe Mächtigkeit Keine plutonische Metamorphose . . . . Metamorphosen auf nassem Wege . . . . Ausscheidung des Feldspath auf nassem Wege . Krystallinische Bildung aus amorphen Massen . . Feldspathkrystalle entstehen aus amorphem Feldspath . Glimmer durch metamorphische Processe gebildet . . Fortschreitende metamorphische Processe . . . Krystallinische Feldspath- und Quarz-Ausscheidungen Nicht alle Thonschieferschichten wurden metamorphosirt . Ungleiche Verwitterbarkeit desselben Gesteins . . Ungleiche Verwitterbarkeit desselben Fossils . . Ungleiche Verwitterbarkeit desselben sedimentären Gesteins Ursache der ungleichen Verwitterung desselben Gesteins . Feldspathkrystalle in Grauwacke' . . . . Porphyrartiges Gestein im Thonschiefer . Feldspathkrystalle im Thonschiefer . . . . Umwandlung des Thonschiefers in Granit . . . Scharfe Grenze zwischen Thonschiefer und Granit . . Metamorphosen erfolgen nicht auf plutonischem Wege Wirkung der Kohlenbrande auf das Gestein . Kohlenbrände bewirken keine kryslallinischen Umwandlungen Nachtrage . . . . . . . .

Seite. 307 307 307 307 308 310 311 312 313 314 316 317 318 319 320 321 323 324 325 327 331 332 333 331 335 336 337 338 339 341 342 343 344 345 346 349 350 352 354 355

Inhalt. Kapitel

XIM II. Seite.

Andalusit und Cordierit A.

.

.

Andalusit und Chiastolith

. .

. .

. 357-- 4 0 2 . 357-- 3 6 6

.

Zersetzungen des Andalusit und Chiastolith Cyanit nach Audalusit . . . . Glimmer nach Andalasit und Chiastolith Speckstein nach Andalusit und nach Chiastolith Talk nach Chiastolith und nach Cyanit Verdrängung durch Magnesiasilicat . Verschiedene pseudomorphisehe Processe neben einander

B.

Cordierit oder Dichroit

.

.

.

.

.

36 t 361 363 365 365 366 368

. 369-- 3 9 4

Zusammensetzung des Cordierit . . . . 370 Zersetzungen des Cordierit . . . . 370 Glimmer nach hartem Fahlunit und dieser nach Cordierit . 372 Aspasiolith nach Cordierit . . 373 373 Glimmer nach Fahlunit.Varietäten und diese nach Cordierit 373 Esmarkit nach Cordierit . 374 Fraseolith nach Cordierit . Glimmer nach Bonsdorffit und dieser naoh Cordierit 374 Glimmer nach Chlorophyllit und dieser nach Cordierit 375 Weissit nach Cordierit . . . . . 375 Glimmer nach Pyrargillit und dieser nach Cordierit 375 Glimmer nach Gigantolith und dieser nach Cordierit 376 Glimmer nach Pinit und dieser nach Cordierit 377 Die pseudomorphe Bildung des Glimmers 379 Scheerer gegen die Umwandlung des Cordierit 385 Wasserhaltige Fossilien im Granit . 388 Umwandlung des Cordierit . . . . . 389 Umwandlungsreihe des Cordierit . 390 391 Zusammensetzung des Pinit und Glimmers Wie die Umwandlung des Cordierit erfolgt . . 392 Organische Ueberreste in den Fossilien der Cordieritgruppe. 393 Cordierit als Gemengtheil von Gebirgsmasseii 394 Umwandlung des Cordierit in Glimmer 396 u. 402 Umwandlung des Thonschiefers in Gneifs und Glimmerschiefer 397 Bildung wasserfreier Silicate auf nassem W e g e 40 t HttpHel

Granatartige Fossilien A.

Wernerit

Vorkommen de« Wtrnerit

. .

III.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

. 403-- 5 0 8 . 403 .

.

.

404

Inhalt.

XIV

Seite. 408 408 409 413 415 417 418 419 420 422 423 424

Zersetzungen des Wernerit . . . Verwitterung im Allgemeinen . . Glimmer nach Wernerit . . . Epidot und Albit nach Wernerit . . Wernerit nach Epidot . . . Speckstein nach Wernerit . . . Umwandlung des Wernerit . . . Austausch von Kalk gegen Alkalien . Zersetzung des Kallisilicat durch Kalicarbonat Kohlensäure im Wollastonit . . . Zersetzung des Wollastonit . . . Zersetzung des Wernerit durch kohlensaures Alkali

. . . . . . .

. . . . . . .

. .

. .

B.

.

. 426-- 4 5 1

Turmalin.

Schörl

.

.

.

Turmalin nicht eine platonische Bildung Zerbrochene Turmaline . . . . Ungleiche Färbung der Turmaline . . . Organiseber FarbestofT in den Turmalinen . Eintheilung der Turmaline . Chemische Zusammensetzung der Turmaline Zersetzung der Turmaline . . . . Glimmer nach Turmalin Geologische Bedeutung der Umwandlung des Turmalin Glimmer . . . . . Turmalinfels in Sachsen und Cornwall Umwandlung und Bildungsart des Turmalin Chlorit nach Turmalin . . . . Speckstein nach Turmalin . . . . Umwandlungen des Turmalin überhaupt C.

Granat

.

.

.

.

.

.

Oxydationsstufe des Eisens im Granat Vorkommen des Granat . . . . . . . . Magneteisen im Granat Begleiter des Granat . . . . . Bildung des Granat auf nassem Wege Granat auf Erzlagern . Granat mit Hornblende . . . . Granaten in Auswürflingen . . . . Granat in Lava . . . . . Granat in Blöcken keine vulkanische Bildung Granat in Dolerit . . . . . Verhalten der Granaten gegen Säuren Warum geglühte Granaten durch Säuren zersetzbar sind Granaten keine plulonische Bildung

. .

. . in

427 428 432 434 435 436 437 u . 4 5 1 438 443 444 446 448 449 450 451 - 4 9 6 453 454 u. 4 5 8 455 456 457 459 463 464 465 466 469 470 472 473

Inhalt.

XV Seite,

474 Geschmolzene Granaten und Vesuviane . 475—497 Zersetzungen des Granat . . . . Brausen der Granaten mit Säuren 477 Ueberschüssige Kieselsäure in Granaten 478 Kohlensaurer Kalk in Granaten ein Zersetzungsproduct 479 Eingewachsene Fossilien als ZersetzungSproducte . 480 Kohlensaurer Kalk in Granaten ein Zersetzungsproduct 481 Quarz im Granat . . . . . 482 483 Bestimmte Mischungsverhältnisse in Fossilien Zersetzung der Silicate . . . . 484 Verlust von Bestandtheilen durch Zersetzung 485 486 Chlorit nach Granat . . . . . Helvin ein Zersetzungsproduct des Granat 488 489 Zersetzung des Kalksilicat durch Magnesiabicarbonat Serpentin (Ophit) nach Granat 490 494 Chlorit und Serpentin nach Granat 495 Speckstein nach Granat . . . . 496 Talk nach Fyrop (rother Granat) 497 Zersetzung des Granat im Allgemeinen 498 Umwandlung in Glimmer, Chlorit, Serpentin, Speckstein und Talk Processe, die das Magnesiacarbonat in Gewässern verbrauchen 499 D.

Vesuvian (Idokras)

Zusammensetzung der Vesuviane Vorkommen des Vesuvian . Vesuviankrystalle durch Schmelzen Zersetzungen des Vesuvian . Glimmer nach Vesuvian . Speckstein nach Vesuvian .

.

.

.

. . .

. . .

. . .

. 502-- 5 0 8 503 504 505 . 505—508 507 . 507 - 5 0 8

Kapitel IV, Augit

. 509—602

Verhalten des Augit zu Säuren

A.

Kalk-Talk-Augite . Kalk-Eisenoxydul-Augite Kalk-Manganoxydul-Augite Kalk-Talk-Eisenoiydul-Augite

B.

510

Thonerdefreie Augite

. 513—521 .

. . .

. .

. . .

. . .

513 518 519 520

Thonerdehaltige Augite

Zusammensetzung der thon«rdebaltig%n Augite Verkommen der Augite . . .

521 . .

-

522 528

XVI

Inhalt,

Seite. Zersetzungen und Umwandlungen der Augite 532—601 Hornblende nach Augit . . . . . 532 Uralit nach Augit . . . . . . 534 Das Chemische in der Umwandlung des Augit in Uralit 540 Asbest nach Augit . . . . . . 546 Serpentin nach Augit . . . . . 550 Speckstein nach Augit . 551 Cimolit nach Augit . . . . . . 554 Kieselsäurehydrat (Opal) nach Augit 556 Zersetzung^ des Kalk -Manganoxydul - Augit in Brannit und Pyrolusit . . . . . . 557 Zersetzung des ßustamit in Pyrolusit 559 Zersetzung des Bhodonit in Braunil 560 Glimmer und Grünerde nach Augit . . . . 561 Ursprung der Grfinerde . . . . . 566 Bildung von Eisenoxydulsilicaten . . . . 567 Umwandlung des Augit in Hornblende und Granat oder in Hornblende und Hagneteisen . . . . 568 Umwandlung des Augit in Magneteisen 573 Magneteisen ein Zersetzungsproduct des Hypersthen u. s. w. 574 Magneteisen keine plutonische Ausscheidung 576 Ursprung der Magneteisenlager . . . . 578 579 u. 581 Umwandlung des Augitporphyr in Magneteisen Umwandlung des Labrador in Analcim 580 584 Vorkommen des Magneteisens . . . . 586 Magneteisen'auf Harmotom in Lava 588 Ausscheidung des Magneteisens aus Basalt Titaneisen in Basalt . . . 591 u. 593 592 Titaneisen und Olivin in benachbarten Basaltsäulen 595 Titaneisen keine spätere Ausfüllung von Drusenräumen 596 Titaneisen in vulkanischen Massen . . . . 597 Ausscheidung des Titaneisens aus Lava 598—600 Eisenoxyd nach Magneteisen . . . . 600 Pinit nach Augit . . . . . 600 Umwandlung des Augit in Chabasit . 601 Augit nach Wernerit . . . .

Kapitel V. Diallag, Bronzit und Hypersthen A. Diallag und Bronzit .

. .

.

Uebergang des Augit in Diallag und Bronzit Der Diallag kein ursprüngliches Fossil

. .

.

.

. 602—616 602—611 .

604 607

Inhalf.

XVII

Seite. ßronzit im Serpentin . . . . Umwandlung des Diallag und Bronzit in Serpentin Gabbro bei Ehrenbreitstein Zersetzter Zustand des Gabbro B. Hypersthcn . . . . . Hyperit . . Gabbro oder Hyperit Gabbro und Hyperit

.

. . .

. . .

. .

609

610 611 611—616

. . .

613 614 616

Kapitel VI. Augitische Gebirgsarten

.

Melaphyr in Rheinbaiern . . . . Kohlensaurer Kalk im Melaphyr . . . . Zersetzung der Melaphyre . . . . . Jaspis im Augitporphyr . . . . Uebergang der Augitporphyre in grüne Schiefer . . Analyse der augitischen Gesteine . . . . Analytisches Verfahren . . . . . Bestimmung der Gemengtheile in augitischen Labradorgesteinen Oligoklas in augitischen Gesteinen . . . Nephelin, Olivin u. s. w . in augitischen Labradorgesteinen Magneteisen in augitischen Labradorgesteinen . . Vereinfachung der Analyse augitischer Labradorgesteine . Fehler in der gesonderten Analyse . . , Analysen von augitischen Labradorgesteinen . . Analysen von Melaphyren . . . . . Gemengtheile in der Grundmasse . . . . Hornblende in der Grundmasse . . . . Verminderung des Kalks bei Zersetzung der Melaphyre . Wassergehalt des Labrador . . . . . Uie Gewässer führen mehr Basen als Kieselsäure fort . Die Grundmasse zersetzt sich mehr, als die eingeschlossenen Kry stalle Quarz in der Grundmasse der Melaphyre . . . Eisenhaltiger Chlorit in den Drusen der Melaphyre . Eisenhaltiger Chlorit ein Zerselzungsproduct der Grundmasse der Melaphyre . . . . . . Quarz und Epidot in Drusen der Mandelsteine . . Dieselben zufälligen Fossilien in verschiedenen Melaphyren Analysen von Melaphyren . . . . . Gemengtheile in der Grundmasse . . . . Organische« im Melaphyr . . . . .

617—675 618 620 621 623 624 627 628 630 633 635 636 637 638 640 64L 644 645 647 648 650 651 652 653 654 655 656 658 661 664

Inhalt.

XV III

Analysen von Doleriten . . Zusammensetzung der Dolerite . Zusammensetzung der Augitlava . Veränderter Melaphyr von Gnettstadt

.

.

. . .

. . .

. .

Seite. . 666 669 670 674

Kapitel VII. Olivin . . Vorkommen des Olivin Ursprung des Olivin

.

.

.

676—692 677 678

Der Olivin war in der Lava im festen Zustande enthalten Ursprung des Olivin . . . . Zersetzungen und Umwandlungen des Olivin Verwitterte Olivine . . . . Serpentin nach Olivin Andere Umwandlungen sjnä nicht bekannt

680 684 685 687 689 690

Kapitel VIII. Basalt

693—794

Analysen von Basalt . . . . . 694 Gemengtheile des Basalt . . . . . 704 B e s t a n d t e i l e , die sich durch Zersetzung des Basalt ausscheiden 707 Zersetzung der Basalte . . . . . 720 Höhe der Basaltkegel und der durchbrochenen Grauwacke 724 Die Basalte haben nicht die Thäler durchbrochen . . 726 Wie die Lava in Spalten aufsteigt . . . . 727 Wasserdämpfe heben die Lava . . . . 728 Unter der Grauwacke feuerflüssige Massen . . 729 Die Grauwacke hat sich mehr als die Basaltkegel erniedrigt 730 Uebergang der Lava in Basalt . . . . 731 Grauwacke und Thonschiefer eingeknetet in Lava . . 732 Eine plutonische Metamorphose ist nicht möglich . . 733 Zusammenhang basaltischer Ströme mit Kratern. . 734 Basaltische Ströme ohne Krater . . . . 736 Basalt-Gestein aus feuerflüssigen Hassen . . 737 Mächtigkeit der Basaltgänge . . . . . 738 Schmelzbarkeit der Lava und des Granit . . . 739 Versuche über die Erstarrung in engen Kanälen . . 740 Folgerungen aus den Versuchen . . . . 741 Erstarrung des feuerflüssigen Basalt in engen Spalten . 742 Basalt lagerartig zwischen sedimentären Formationen . 745 Grauwacke und Thonschiefer eingeknetet in Lava . . 749

XR

Malt. Wechsellager von zersetztem und nicht zersetztem Basalt Wirkung feuerflüssiger Massen auf das Nebengestein . Veränderungen des Nebengesteins . . . . Saalbänder von glasiger Lava . . . . Ein Basaltgang in unmittelbarem Contact mit Thonschiefer Glasige Uebarzüge werden nach und nach zersetzt . Ein Basaltgang mit Saalbändern . . • . Wirkung der Hitze des Basalt auf plastischen Thon Wirkung der Hitze des Basalt auf Braunkohlen . . Umwandlung des bituminösen Holzes in Pechkohle . Wirkung der Hitze des Basalt auf Braunkohlen . Erhebung der Augitporphyre . . . . Trappsteine im Kohlengebirge der Nahe und Saar . Bestandtheile des Basalt in Meteorsteinen . . Krystallinische Hüttenschlacken . . . . Bildung der Kalksilicate auf nassem Wege . . . Bildung der Eisenoxydulsilicate auf nassem Wege . . Silicate, welche sich nur in Drusen und Gängen bilden . Silicate, welche sich im körnigen Kalk bilden . . Bildung von Oiopsid u. s. w. in Gängen und Drusen . Umwandlung der Carbonate in Silicate auf nassem Wege . Ursprung der Kohlensäure-Exhalationen . . . Bildung von Silicaten im Innern der Erde . .

Kapitel

Seite. 750 751 752 759 760 761 762 763 764 765 766 768 769 772 773 775 781 785 786 788 789 791 793

IX.

Vorkommen der Basaltgänge mit E r z g ä n g e n Umwandlung des Basalt in Gängen . . . . Umwandlungs - und Zersetzungsproducte des Basalt Keine Veränderungen im Erzgange durch Basalt . Analysen des Basalt und seiner Umwandlungsproducte Folgerungen aus den Analysen . . . . Die Gewässer führten viele Stoffe fort und zu . Absatz des Eisen- und Manganoxyd . . Die Hälfte der Kieselsäure ist fortgeführt worden Wohin die Kieselsäure und die Kalkerde gekommen sind Zersetzung des Kalksilicat durch Kalkbicarbonat. Wanderung der kohlensauren Kalkerde . . Zersetzter Rhodonit und Buslamit . . . Reihenfolge in den Absätzen der Carbonate . Eisenoxydulcarbonat setzt sich früher als Kalkcarbonat ab Absätze aus kalten Quellen . . . . . Eisenspath setzt sich nicht aus aufsteigenden Quellen ab

.

795—844

. . . . . . . . . . . .

796 797 798 799 804 805 806 807 808 809 810 811 812 814 815 816

XX

Inhalt. Seite.

Aus heifsen Quellen haben sich keine Achate abgesetzt Kalkspath, letzter Absatz aus Gewässern . . Sphärosiderit in Drusenräumen . . . . Eisen und Mangan setzen sich zuerst ab . Eisenspath nach Kalkspath . . . Kalkspath wird wieder fortgeführt . . . . Der Eisenspath enthält Mangan . Die Chemie griff erst spät in die Geogenie ein . Resultate der Kapitel IV—IX . . • Nachträge . . . . . . .

.

. .

818 819 822 823 824 825 826 827 829 841

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Unser Streben war in der zweiten Hälfte des ersten Bandes (S. 3 9 3 ff.) dahin gerichtet, die Fossilien, wie sie im Mineralreiche vorkommen , in zwei Classen, in die der primären und in die der secundären, zu bringen. Eine grofse Anzahl von ihnen, die E r z e , waren von unseren Betrachtungen a u s geschlossen. Um in den Stand gesetzt zu werden, auch diese Fossilien zu classificiren, müssen wir vorher die Fundorte derselben kennen lernen. Sie kommen in allen Formationen, in krystalünischen wie in s e d i m e n t ä r e n , und zwar v o r z u g s weise in Spalten (Gängen) derselben vor. Die Betrachtung dieser Formationen und der in ihnen vorkommenden Spalten muls daher der der Erze vorher gehen. J e n e Unterscheidung zwischen primären und secundären Fossilien und zwar derjenigen, welche die krystalünischen und sedimentären Formationen zusammensetzen , j a sogar eine grolse Zahl von Spalten ganz oder theilweise erfüllen, bildet die einzige sichere Basis für weitere Forschungen über den Urzustand unserer Erde. Alle Theorien, welche auf j e n e U n terscheidung keine Rücksicht nehmen, welche wasserfreie S i licate neben wasserhaltige (Zeolithe), Feldspathe, Augite, n e ben Carbonate, Sulphate u. s. w. stellen, welche alles, was im Mineralreiche vorkommt, in der Schöpfungsperiode bilden l a s sen wollen, tragen ihre Unzulässigkeit in sich selbst. Doch bis zu diesem Extreme sind die Theorien der n e u e ren Z e i t , seitdem die Chemie in geologische Forschungen eingriff, selten geführt worden. Die mannichfaltigsten U m w a n d lungen im Mineralreiche, namentlich in den Erzgängen, sind schon längst e r k a n n t , schon längst ist man auf den U n terschied zwischen primären und secundären Bildungen g e Blschof Geologie IL

1

2 Unterscheidung zwischen primären u. secundaren Fossilien. führt worden. Man ist aber auf halbem W e g e stehen g e blieben. Dafs z. B. die gesäuerten Bleierze, das kohlensaure, s c h w e felsaure Bleioxyd u. s. w. secundäre Bildungen aus Bleiglanz, dafs Brauneisensteine sehr häufig umgewandelte Eisenspathe seien, diefs konnte nicht unerkannt bleiben-, die Beweise l a gen zu offen da. Ob a b e r , um beim letzteren Beispiele stehen zu bleiben, nicht auch der Eisenspath eine secundäre Bildung s e i , hervorgegangen aus Eisenoxydul-Silicaten , die in allen krystallinischen, wie sedimentären Formationen in ungeheurer Menge vorkommen, diefs wurde nicht einmal in F r a g e gestellt, sondern die Plutonisten, welche in den letzten Decennien fast allein das Wort führten, lielsen ihn, unbekümmert, ob es als möglich gedacht werden könne oder nicht, in den Gangspalten als feuerflüssige Masse aufsteigen , und hielten sich defshalb für berechtigt, dieses Carbonat als eine ursprüngliche Bildung neben Feldspath hinzustellen. W e n n noch vor 31 Jahren einer der ersten unter den damaligen Chemikern, K l a p r o t h * ) , das Kaolin als ein u r sprünglich gebildetes Naturproduct betrachtete: so darf man es noch weniger den Geologen verargen , wenn sie gleicher Ansicht huldigten. Allein auch Kl a p r o t h verdient keinen V o r w u r f ; denn er schlofs nach dem damaligen Standpuncte der Chemie ganz richtig, dafs weder durch Entweichung von chemisch gebundenem Wasser, noch durch Zutritt des S a u e r stoffs, Schwefels oder corrosiver Dünste eine Verwitterung des Feldspaths gedacht werden könne, und dafs daher, weil man damals keine anderen Zersetzungsmittel der Fossilien kannte, das Kaolin nicht von zersetztem Feldspalhe herrühren könne. Hat man sich bald nachher von dem Irrthümlichen dieser A n sicht auf mineralogischem, wie auf chemischem W e g e ü b e r z e u g t ; ist man sogar zu der Ueberzeugung gekommen, dafs alle Thone im Mineralreiche keinen anderen U r s p r u n g , als aus zersetzten Feldspathen h a b e n : so ist man gewifs auf halbem W e g e stehen geblieben, wenn m a n , nach dem Vorbilde eines so grofsartigen Umwandlungsprocesses, nicht einmal die F r a g e a u f w a r f , könnten denn nicht auch die Zeolithe durch *) Beiträge B. VI. S. 280.

B e d e u t u n g der P s e u d o m o r p h o s e n d e s Mineralreichs.

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ä h n l i c h e P r o z e s s e aus primären Fossilien, etwa gleichfalls aus F e i d s p a t h e n h e r v o r g e g a n g e n s e i n ? — Die ultraplutonischen W o r t f ü h r e r , getäuscht durch den Umstand, dafs sie neben p r i m ä r e n Fossilien, n e b e n Feldspath, Augit, Hornblende u. s. w., Zeolithe f a n d e n , n a h m e n auf Treu und Glauben auch die l e t z t e r e n f ü r ursprüngliche Bildungen. Um ihren W a s s e r g e h a l t mit d e r vermeintlichen Entstehung auf feuerflüssigem W e g e in E i n k l a n g zu b r i n g e n , quälten sie sich und das W a s s e r mit m a n c h e r l e i H y p o t h e s e n , liefsen plutonische M a s s e n , in denen sie die Zeolithe fanden , unter gewaltigem Drucke zu T a g e k o m m e n , u n b e k ü m m e r t darum, ob u n t e r einem solchen Drucke a u c h Pflanzen und Thiere w a c h s e n und g e d e i h e n konnten. Diese Bemerkungen w e r d e n hinreichend zeigen , dafs e i n e Classification d e r Fossilien in primäre und s e c u n d ä r e der B e t r a c h t u n g der krystallinischen Gesteine vorausgehen m u f s ; d e n n wie s i n d wir im Stande, uns klare Vorstellungen von d e r E n t s t e h u n g solcher G e s t e i n e , etwa der B a s a l t e , zu m a c h e n , w e n n wir alles , was wir in ihnen finden, Zeolithe wie F e l d spathe, C a r b o n a l e wie Augite u. s. w . , durch e i n a n d e r w e r f e n und als Producle aus demselben Schmelztiegel b e t r a c h t e n ! Für den beschreibenden N a t u r f o r s c h e r m a g es h i n r e i c h e n , w e n n er alle diese Gemengtheile d e r Reihe nach h e r zählt , h ö c h s t e n s die wesentlichen von den unwesentlic h e n , die vorwaltenden von den z u r ü c k g e d r ä n g t e n sondert. A b e r wie viele Geognosten haben sich blofs i n n e r halb der Grenzen der Naturbeschreibung gehalten ? — Sind sie nicht Alle mehr o d e r w e n i g e r in das Gebiet des Genetis c h e n ü b e r g e g a n g e n ? — W i e ist es a b e r möglich, zu einer richtigen E r k l ä r u n g zu kommen, w e n n man den k o h l e n s a u r e n Kalk im halbzersetzten Basalte, den m a n nur durch das B r a u sen mit Säuren e r k e n n t , eben so entstehen Iäfst, w i e den Augit, den e r u m g i e b t ? — Ein n e u e s Licht ging a u f , als m a n auf die P s e u d o m o r phosen des Mineralreiches aufmerksam w u r d e . W i e a b e r d i e ses treffliche Hülfsmittel zur E r f o r s c h u n g der u n o r g a n i s c h e n Umwandlungsprocesse zum Theil noch jetzt g e w ü r d i g t wird, liest man in einem im J a h r e 1846 e r s c h i e n e n e n W e r k e * ) *) Geologie von A l e x . P e t z l i o l d t , zweite /Rift, S. 295.

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Bedeutung der Pseudomorphosen des Mineralreichs.

„Wenn ich mich," heifst es daselbst, „ein für allemal von dem Metamorphismus lossage , so geschieht es blofs in Beziehung auf den der Geologen. Eben so wenig beabsichtige ich, den Versuchen, die Entstehung der sogenannten Pseudomorphosen zu erklären, wie solche von L a n d g r e b e , B l u m und H a i d i n g e r angestellt worden sind, absprechend entgegenzutreten; allein ich m e i n e , man thue U n r e c h t , wenn man diese stets localen und zum gröfsten Theile ihrer wahren Beschaffenheit nach noch g a r nicht erkannten Erscheinungen etwa zur w e i teren E r h ä r t u n g des L y e l l ' s c h e n Metamorphismus oder g a r zur Bestätigung der mancherlei Ausartungen desselben b e nutzen wollte, wie es wenigstens von B l u m und H a i d i n g e r bereits theilweise geschehen i s t , indem namentlich der Letzlere der genannten Gelehrten geradezu zu dem Ausspruche k o m m t : „„Aus diesem Gesichtspuncte sind die Pseudomorphosen von unendlicher Wichtigkeit für die Theorie der Bildung unseres E r d k ö r p e r s eine Ansicht, die ich in keinerlei Weise theilen kann." Sich vom Metamorphismus im Mineralreiche ein für allemal loszusagen, heifst, sich die Augen absichtlich verschliefsen zu wollen. — W i e alle Erscheinungen auf Erden an g e wisse Localitäten gebunden sind, so ist es auch mit den Pseudomorphosen. Es sind aber Localitäten, in denen die Ultraplutonisten nicht gerne h a u s e n : Localitäten, vorzugsweise Gänge und H ö h l e n r ä u m e , wo die herabfallenden W a s s e r t r o pfen nur zu deutlich zeigen, dafs dort das Reich des Pluto zu Ende ist. Man möchte sagen , die Natur sei ihrem Streben, sich so oft zu verhüllen, wie es wenigstens uns Kurzsichtigen scheint, in den Pseudomorphosen untreu g e w o r d e n ; denn man kann kaum aus irgend einer Erscheinung auf Vorgänge in längst v e r g a n g e n e r , so wie in gegenwärtiger Zeit mit g r ö f s e r e r Sicherheit, als aus den Umwandlungen im Mineralreiche auf das, was f r ü h e r war, schliefsen. W e r w ü r d e e r k e n n e n , dafs ein g e g e b e n e r Speckstein ehemals Feldspath oder Glimmer oder Turmalin u. s. w. w a r , wenn stets mit Veränderung der Materie eine Veränderung der Form begleitet w ä r e ? — W e n n wir aber den Speckstein in der Krystallform des einen oder des a n d e r e n dieser F o s -

Bedeutung der Pseudomorphosen

des Mineralreichs.

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silien finden: so ist es nicht mehr eine Vermuthung, sondern eine ausgemachte Thatsache, dafs jener früher nicht Speckstein, sondern Feldspalh oder Glimmer u. s. w. war. Es bleibt also nur zu untersuchen übrig, auf welche Weise die Natur die Umwandlung bewirkt habe. Wo die Chemie, welche nur an das Materielle sich halten kann, uns verläfst, da hilft die Krystallographie. Findet sich auch nur einmal im Mineralreiche irgend eine Pseudomorphose, so zeigt s i e , was die Natur machen kann und was sie e i n m a l macht, kann sie auch ö f t e r zu Stande bringen. Die von B l u m *) beschriebene Pseudomorphose des Quarzes in Bleiglanz-Würfeln, welche, unsers Wissens, nur auf der Grube Haus-Baden bei Badenweiler vorkommt, zeigt, dafs der Bleiglanz durch irgend einen Procefs fortgeführt werden, und an seine Stelle Quarz treten kann. Die Natur kann also jenen durch diesen verdrängen. Weil aber diese Verdrängungs - Pseudomorphose eine locale Erscheinung ist, so mul's sie auch an locale Bedingungen geknüpft s e i n , welche kennen zu lernen ein Gegenstand der Forschung ist. Könnte die Seltenheit einer Erscheinung ein Grund sein, sie unbeachtet zu lassen, so wäre auf eine, etwa nur einmal in weiter Erstreckung einer sedimentären Formation vorkommende, Versteinerung nur wenig Werth zu legen. Gleichwohl entscheidet nicht selten e i n solches Vorkommen über das r e lative Aller der sedimentären Bildung. Ueberhaupt, was die Petrefacten für die Kenntnifs der Reihenfolge dieser Bildungen sind, das sind die Pseudomorphosen für die Kenntnifs der Umwandlungsprocesse, welche im Mineral- wie im Pflanz e n - und Thierreiche immerfort vor sich gehen. Wir theilen daher die angeführte Ansicht H a i d i n g e r ' s über die Bedeutung, den die Pseudomorphosen für die Geologie haben, vollkommen und können die Bestrebungen, aus ihnen metamorphische Erscheinungen zu erklären, nichts weniger, als für Ausartungen halten. Wenn die Natur krystallisirte Körper pseudomorphosiren kann, so ist keinen Augenblick zu zweifeln, dafs sie auch formlose Substanzen umzuwandeln im Stande ist. Es ist so*) Die Pseudomorphosen des Mineralreichs. S. 238.

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Zusammengesetzte Körper existirten früher als einfache.

g a r zu e r w a r t e n , dafs letztere noch leichter eine Umwandlung e r l e i d e n , da die Chemie zeigt, wie unkrystallisirte oder nur unvollkommen krystallisirte Körper von Auflösungsmitteln leichter, als Krystalle, angegriffen werden. So könnte man z. B. nicht zweifeln, dafs ein aus Feldspath und Augit bestehendes krystailinisches Gestein, welches aber so feinkörnig wäre, dafs die Krystalle der Gemengtheilc kaum mehr u n t e r schieden werden k ö n n t e n , unter gewissen Umständen einer gleichförmigen Umwandlung in Speckstein fähig w ä r e ; denn man findet Speckstein in Formen von Feldspath und von A u git. Sprächen daher andere Gründe für eine solche Umwand, l u n g , fände man etwa mitten im Specksteine eingeschlossene Fragmente eines solchen aus Feldspath und Augit bestehenden Gesteins: so könnte Niemand gegen eine solche Annahme etwas e r i n n e r n ; denn man wird doch zugeben, dafs eben so g u t , als einzelne F e l d s p a t h - und Augitkrystalle eine solche Umwandlung erleiden können, auch ganze Gebirgsmassen dazu fähig sind. Aus vorstehenden Bemerkungen ersieht m a n , wie mit Hülfe der Pseudomorphosen die Classification der Fossilien in primäre und secundäre ergänzt werden kann , worauf wir schon im ersten Bande Bezug genommen haben. Die Betrachtung der Pseudomorphosen muís, daher der der krystallinischen Gesteine vorangehen. Die Untersuchungen in BetreiF der Unterscheidung z w i schen primären urtd secundaren Fossilien sind einer A u s dehnung bis zu den Elementen selbst ,fähig. Diejenigen Geologen , welche die Elemente aus der Hand des Schöpfers hervorgehen und daraus erst die zusammengesetzten Körper entstehen lassen, mithin einen synthetischen W e g verfolgen, müssen natürlich solche Untersuchungen für ein vergebliches Bemühen halten. Wir haben indefs schon (B. I. S. 584) gezeigt, wie es bei weitein wahrscheinlicher ist, dafs das Zusammengesetzte früher, als das Einfache existirt habe. J e n e Geologen, welche sich von der Idee einer Existenz der Elemente in der Schöpfungsperiode nicht losreifsen wollen, müssen wenigstens z u g e b e n , dafs dieser elementare Zustand n u r ganz kurze Zeit gedauert haben k ö n n e ; es sei denn, dafs die chemischen Verwandtschaften damals nicht existirt haben,

Laplace's Weltsystem.

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oder dafs damals die Allmacht ihre Wirkungen durch ein Wunder aufgehoben habe. Wozu aber solche Annahmen, die uns um kein haarbreit weiter bringen ? — Wollen wir die Gründe, welche zur Ansicht f ü h r e n , dafs das Zusammengesetzte früher als das Einfache existirt habe, etwas näher entwickeln : so müssen wir dem uns gesteckten Ziele (B. 1 S. 3 ) , dafs der Geolog die Erde als etwas G e gebenes nimmt, ohne sich darum zu bekümmern, wie sie g e w o r d e n i s t , für einige Augenblicke untreu werden. Wir bitten daher unsere Leser, uns eine kurze Zeit zu folgen, wenn wir uns in ein Feld w a g e n , wo das Thatsächliche aufhört. Kein Werk hat sich mit gröfserem Glücke in dieses Feld g e w a g t , als L a p l a c e ' s Entwicklung des Weltsystems, in welchem die Resultate der tiefsinnigsten mathematisch-astronomischen Untersuchungen verflossener J a h r h u n d e r t e , a b g e sondert von den Einzelnheilen der Beweise, vorgetragen w e r den. Der Bau des Himmels erscheint darin als die einfache Lösung eines grofsen Problems der Mechanik. Und wohl noch nie, sagt v. H u m b o l d t , ist die Exposition du Système du Monde , ihrer Form wegen, der Ungründlichkeit beschuldigt worden *). Diese Hypothese nimmt, statt unserer jetzigen Sonne mit ihren Planeten und ï r a b a n t e n , eine Dunstkugel von einer so ungeheuren Ausdehnung a n , dafs ihr Durchmesser weit über die Bahn ihrer äufsersten Planeten reichte. Diese Dunstkugel, welche das wägbare Material der späteren Sonne und aller anderen, unserem jetzigen Sonnensysteme angehörenden W e l t körper in sich enthielt, besafs eine ungemein grofse Hitze, und konnte sich nur unter allmähliger Abgabe derselben an den Himmelsraum und durch die damit nothwendig verknüpfte Zusammenziehung zu einzelnen Nebelmassen umgestalten, w e l che das Material zu den einzelnen Weltkörpern unseres Planetensystems enthielten. Bleiben wir bei der abgetrennten Nebelmasse, welche das Material zu unserer Erde enthielt, stehen, und folgen wir dem Ideengange P e t z h o l d t's **) : so mul'ste diese Nebel*) Kosmos Bd. I. S. 30. **) A. a. 0 . S. 23.

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Petzholdt's Ansichten.

masse durch die Abnahme der W ä r m e , welche sie von där Zeit her noch besafs, w o sie einen Theil der heifsen Sonnenatmosphäre, nach L a p l a c e , ausmachte, anfangen, sich z u sammenzuziehen und zu verdichten, wobei die in ihr in Dampfform enthalten gewesenen verschiedenen Elemente einander näher gerückt und in innigere Berührung gebracht wurden. Erst in diesem Zustande konnten sich dieselben, j e nach ihrer wechselseitigen Verwandtschaft, mit einarider chemisch vereinigen, indem die Chemie als allgemeines Gesetz aufstellt, dafs die Körper in unmittelbare Berührung mit einander kommen müssen, wenn chemische Verbindung stattfinden soll. Da hätten wir also einen elementaren Zustand in dem Älateriale, aus welchem unsere Erde geworden ist. Allerdings wirkt die chemische Verwandtschaft nicht in die Ferne und gasförmige Körper verbinden sich um so schwieriger mit einander, j e mehr sie verdünnt sind; allein der Beweis läfst sich nicht führen, dafs es endlich einen Grad der Verdünnung g e ben müsse, w o chemische Verbindung gar nicht mehr statt haben könne. Es ist bekannt, dafs ein Gemenge aus Sauerstoff- und Wasserstoffgas uin so schwieriger zu entzünden ist, j e mehr es verdünnt wird, und dafs bei einem gewissen Grade der V e r dünnung keine Detonation durch den elektrischen Funken mehr stattfindet. Man würde aber i r r e n , wenn man glauben wollte, die Verbrennung sei dann völlig Null. Sie findet allerdings noch statt, aber es verbrennt so wenig vom W a s s e r stoffe und es wird dadurch so wenig W ä r m e entwickelt, dafs letztere sich in dem verdünnten Gasraume zerstreut, ohne die Verbrennung fortzusetzen. Läfst man durch das Gasgemeng fortwährend elektrische Funken schlagen , so verbrennt nach und nach aller Wasserstoff. Ohne Zweifel würde auch ein noch so sehr verdünntes, in ein Gefäfs eingeschlossenes Knallgas verbrennen, wenn es eine Zeit lang zwischen glühende Kohlen gebracht würde. Es hat daher wenig Wahrscheinlichkeit, dafs in einer Nebelmasse, in welcher alle brennbaren Körper der Erde im gasförmigen Zustande neben Sauersloffgas, Chlorgas, Schwefelgas , wenn auch in einem noch so sehr expandirten Zustande sich befänden, bei der angenommenen ungemein gro-

Die Natur verfolgt nicht den synthetischen Weg.

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fsen Hitze, im unverbundenen Zustande lange neben einander hätten beharren können. Warum will man überhaupt ein Verhältnifs in jener n e beligen Erdbildungs-Periode fingiren, welches den Gesetzen der Chemie so sehr entgegen ist ? Was ist es, welches dazu nöthigt? — Nichts anders, als dafs man der Allmacht durchaus die Rolle eines synthetischen Chemikers, aber eines solchen zutheilen will, der erst Elemente schafft, um sie nachher mit einander zu verbinden. Es scheint uns der Begriff der Elemente nur für die geschaffene Natur ( n a t u r a naturata), nicht aber für die schaffende Natur (natura naluransj zu gellen. Für j e n e , mithin auch für den Chemiker, giebt es gewifs Elemente; denn nicht eine einzige Erscheinung liegt vor, woraus man auf eine Umwandlung eines Elements in ein anderes schliefsen könnte. Aber der schaffenden Natur gegenüber von Elementen zu sprechen, führt mehr oder weniger auf L e u c i p p ' s und D e m o k r i t ' s Versuche, die Körperwelt ohne Weltgeist und ohne von ihm abstammende Kräfte zu erklären. Wenn wir aber die Materie überhaupt als etwas von der Allmacht Geschaffenes betrachten , wird der Begriff des Elementaren gänzlich ausgeschlossen; denn das Schaffen setzt voraus, dafs etwas werde, was es früher nicht war, und dafs die Allmacht, welc h e , wie es in der Genesis heifst, aus Nichts die Welt g e schaffen hat, auch ein Element in ein anderes umwandeln kann, wird Niemand in Abrede stellen. Das Vorkommen elementarer Körper in unserer Erde g e h ö r t , so weit und so tief wir sie kennen, zu den gröfsten Seltenheiten; es lag daher nicht im Plane der Vorsehung, aus ihnen wesentliche Theile der Erdkruste zu bilden. Defshalb können wir keinen Grund finden , warum die Allmacht die Elemente geschaffen haben sollte, um sie von dem Momente a n , wo die Erde oder das Material derselben anfing, sich zu consolidiren , für immer mit einander zu verbinden. Finden wir überall in der ganzen Schöpfung Zweckmässigkeit, und eine weise Berechnung für den Dienst des organischen Lebens: so läge es dem Menschen n a h e , sein Bedauern auszusprechen, warum die von der Allmacht im elementaren Zustande geschaffenen und ihm so unentbehrlichen Metalle

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E l e m e n t a r e K ö r p e r k o m m e n selten v o r .

n i c h t als s o l c h e dem k o m m e n d e n M e n s c h e n g e s c h l e c h t e a u f b e w a h r t worden seien, sondern ungewöhnliche Kräfte a u f g e b o t e n , g a n z e W a l d e r v e r w ü s t e t w e r d e n m ü s s e n , um die z w e c k l o s mit ihnen in V e r b i n d u n g g e t r e t e n e n , nicht metallischen Stoffe wieder abzuscheiden. So weit wir das W i r k e n d e r Natur bis in die f r ü h e s t e n Zeiten v e r f o l g e n k ö n n e n , s e h e n wir, dafs sie k e i n e s w e g s synthetisch, s o n d e r n rein analytisch v e r f ä h r t . Doch ehe w i r auf den d u r c h die E r f a h r u n g erhellten Standpunct z u r ü c k k e h r e n , wollen w i r die w e i t e r e n C o n s e q u e n z e n v e r f o l g e n , w e l c h e m a n aus L a p l a c e ' s Hypothese g e z o g e n hat. In Folge d e r A b k ü h l u n g und V e r d i c h t u n g j e n e r a b g e t r e n n t e n N e b e l m a s s e , w e l c h e d a s Material zu u n s e r e r E r d e enthielt, w u r d e ein u n g e h e u r e r V e r b r e n n u n g s p r o c e f s e i n g e l e i t e t , w e l c h e r die b r e n n b a r e n E l e m e n t e mit dem v o r h a n d e n e n S a u e r s t o f f e v e r e i n i g t e , und d e s s e n P r o d u c t e w i r heut zu T a g e in allen E r d e n und Gesteinen eben so g u t , wie im W a s s e r u n d in d e r Luft w i e d e r f i n d e n , w ä h r e n d n u r w e n i g e , w e g e n g e r i n g e r V e r w a n d t s c h a f t zu g e n a n n t e m Stoffe, e s v o r z o g e n , s i c h mit dem W a s s e r s t o f f e zu v e r e i n i g e n , u n d n o c h a n d e r e , w e g e n g e r i n g e r V e r w a n d t s c h a f t zu b e i d e n , isolirt u n d u n v e r b u n d e n blieben. E s mufste a b e r d u r c h diesen c h e m i s c h e n P r o cefs eine Hitze e r z e u g t w e r d e n , w e l c h e m e h r als h i n r e i c h e n d w a r , die e n t s t a n d e n e n V e r b i n d u n g e n e n t w e d e r zu s c h m e l z e n , o d e r , w e n n sie flüchtig w a r e n , in Dampf zu v e r w a n d e l n . Die g e s c h m o l z e n e n nicht flüchtigen V e r b i n d u n g e n flössen zur g l ü h e n d e n Kugel z u s a m m e n , die flüchtigen v e r d a m p f b a r e n u m g a ben sie als heifse A t m o s p h ä r e . W ä r e n die V o r g ä n g e so g e w e s e n , so w ü r d e , nach j e n e m u n g e h e u r e n V e r b r e n n u n g s p r o c e s s e , die d a m a l i g e E r d e w i e d e r in den N e b e l z u s l a n d z u r ü c k g e k e h r t sein. Nach d e r V o r a u s s e t z u n g w a r e n die b r e n n b a r e n E l e m e n t e n o c h im d a m p f f ö r m i g e n Z u s t a n d e , als sie sich mit dem S a u e r s t o f f e v e r b a n d e n . J e n e r Zustand setzt a b e r i m m e r noch einen H i l z g r a d v o r a u s , d e r u n s e r e Vorstellungen ü b e r t r i f f t ; denn g e r a d e d i e j e n i g e n Metalle u n d Metalloide, w e l c h e zu den am meisten v e r b r e i t e t e n g e h ö r e n , wie E i s e n , Aluminium , S i l i c i u m , (Kiesel) sind d i e f e u e r b e s t ä n d i g s t e n , w e l c h e bei keinem u n s b e k a n n t e n H i t z g r a d e in den d a m p f f ö r m i g e n Zustand ü b e r g e f ü h r t w e r d e n

Weitere Folgerungen aus Laplace's Weltsystem.

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können. Kam nun zu diesem hohen Hitzgrade noch die Hitze, welche sich in Folge der Verbrennung entwickelte: so muteten die unabhängig davon, im dampfförmigen Zustande sich darstellenden Producte der Verbrennung in hohem Grade ausgedehnt werden. Die, nach jener Annahme, durch allmählige Abkühlung zusammengezogenen Elemente bekamen demnach in ihren Verbindungen die verlorne Wärme wieder zurück und so mufste also wiederum eine, nunmehr aber aus Oxyden bestehende Nebelmasse entstehen. Wenn daher in obiger Darstellung der Erdbildung gesagt wird, die durch den Y e r brennungsprocefs erzeugte Hitze sei mehr als hinreichend g e wesen , die entstandenen Verbindungen entweder zu schmelzen, oder in Dampf zu verwandeln: so ist diefs nicht die richtige Schlufsfolge aus den vorausgesetzten Prämissen. Die Dampfform so feuerbeständiger Körper, wie z. B. des Eisens und seines Oxyduls, setzt einen höheren Hitzgrad, als ihr flüssiger Zustand voraus; es sei denn, man wollte annehmen, das Eisen sei in einem so sehr höhern Grade flüchtiger, als das Eisenoxydul, dafs das dampfförmige Eisen nach seiner V e r bindung mit Sauerstoff diesen dampfförmigen Zustand aufgeben mufste, und erst durch die während der Oxydation frei werdende Wärme zum Schmelzen kommen konnte. Man sieht, dafs man bei diesem Erdbildungs-Versuche, wie bei allen anderen Versuchen dieser A r t , auf Schwierigkeiten und Widersprüche stöFst, welche , um sie zu heben, neue willkührliche Annahmen fordern. Diefs ist eine unzertrennliche Folge , wenn man über das Gebiet der Erfahrung hinausschweift. Daher können alle solche Ausschweifungen nur als Phantasie-Gemälde betrachtet werden und gehören, streng genommen, nicht in eine Wissenschaft, welche sich immer mehr bemühen sollte, alles Willkührliche abzustreifen, um nach und nach >die Ehre zu erkämpfen, zu den exaeten gezählt zu werden. Von H u m b o l d t * ) sagt sehr w a h r : „das S e i e n d e ist, im Begreifen der Natur, nicht von dem W e r d e n absolut zu scheiden; denn nicht das Organische allein ist ununterbrochen im Werden und Untergehen begriffen, das ganze Erden*) Kosmos Bd. 1, 5. 63.

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Das Wandelbare in

der unorganischen Natur.

leben mahnt, in jedem Stadium seiner Existenz, an die früher durchlaufenen Zustände.« So weit wir aber im Werden z u rückgehen und wenn auch bis zu den Nebelflecken, die sich auflösen oder gegen ihre Mitte verdichten: so müssen wir doch stets von einem Sein ausgehen. Der ganze Unterschied b e steht darin, das der Kühnere von einem früheren, der minder Kühne von einem spätem Zustande ausgeht. Wir haben die E r d e als etwas Gegebenes genommen. Mit dem geringsten Rechte könnte man uns aber den Vorwurf machen, dafs wir das Seiende von dem Werden absolut geschieden haben. Sind unsere Leser auch nur so weit uns auf dem eingeschlagenen W e g e gefolgt, das sie mit uns das Ziel, zu dem wir steuerten, nicht aus den Augen verloren haben : so w e r den sie uns vielleicht eher den Vorwurf machen, dafs sich in unseren Darstellungen gar keine Ruliepuncte finden, dafs in denselben, so zu sagen, das Seiende vom Werden verschlungen wird. Wir haben an vielen Stellen darauf hingedeutet, dafs wir in den Gebilden der unorganischen Natur nirgends einen stationären Zustand erblicken k ö n n e n , und wir werden in der Folge, bei Betrachtung der kryslallinischen und s e d i mentären Gesteine, n a c h w e i s e n , dafs in der unorganischen Natur das Wandelbare noch im höheren Grade hervortritt, wie in der organischen. Man durchlaufe nur die grofse Reihe verschiedener Zustände einer krystalünischen Gebirgsart von dem Momente a n , wo sie, nach unseren Vorstellungen, k r y stallinisch erstarrte, bis zu ihrer gänzlichen Auflösung in eine sedimentäre Formation. In keinem Momente erblicken wir einen stationären Zustand; denn wenn auch J a h r h u n d e r t e und Jahrtausende erforderlich sind , um den Zustand eines kryslallinischen Gesteins so zu ä n d e r n , dafs die Veränderung für uns wahrnehmbar w i r d : so sagt uns doch unser Verstand, dafs dieselbe nicht sprungweise , sondern nur in einer u n e n d lichen Reihe, erfolgen kann. Ob auch im unorganischen Reiche, wie im organischen, ein Kreislauf stattfindet, ob j e aus den Elementen der z e r störten krystalünischen Gebirgsart wieder ein neues krystallinisches Gebilde hervorgeht, wie aus den Elementen z e r s t ö r ter Pflanzen und Thiere oft in den nächsten Momenten neue Pflanzen und neue Thiere sich b i l d e n , diefs ist eine F r a g e ,

Ein Kreislauf in der u n o r g . Natur ist zweifelhaft.

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d i e sich nicht so leicht beantworten läfst. Die Idee einer Metamorphose im Mineralreiche, möchte man s a g e n , dringt sich dem Naturforscher von selbst a u f , und dafs diese Idee, w i e es scheint, nur zu sehr von den Geologen ergriffen w o r dein i s t , darauf werden wir später zurückkommen. Fährt Analogie zu dieser Idee, glauben wir, dafs das, was wir in der organischen Natur überblicken können, auch der Typus für die unorganische s e i , nur dafs hier alles in ungleich längeren P e r i o d e n , wie dort, w i e d e r k e h r t : so dürfen wir doch auf d e r a n d e r n Seite nicht ü b e r s e h e n , dafs das Mineralreich an sich k e i n e n Selbstzweck h a t , sondern nur das Mittel für höhere Z w e c k e , für das organische Leben ist. Aus der u n t e r g e g a n g e n e n Pflanze, aus dem verwesten Thiere kann nichts höheres, als eine neue Pflanze und ein neues Thier werden. Welchen Z w e c k könnte es aber haben , wenigstens nach unseren B e griffen von fortschreitender V e r e d l u n g , wenn die Elemente d e r zerstörten kryslallinischen Gebirgsart, nachdem sie zu einem sedimentären Gebilde geworden s i n d , nun abermals durch diese oder jene Kraft wieder in den früheren kryslallinischen Zustand zurückkehrten ? Mühsam und mit einem Aufw ä n d e von Millionen J a h r e n zerstört die Natur den Granit, um Erde für das Pflanzenwachsthum und Nahrungsmittel für Thiere und Menschen zu schaffen; was würde also g e w o n n e n werden , wenn sie abermals aus diesen Elementen e i n e n neuen Granit bildete? — Solche Betrachtungen, welche von der Idee einer überall waltenden Zweckmäfsigkeit und Vervollkommnung ausgehen, dürfen indefs den empirischen N a turforscher nicht allein l e i t e n : sie könnten leicht eine Klippe werden, an der die wahre Forschung scheiterte. So weit wir das Wirken der Natur bis in die frühesten Zeiten verfolgen können, sehen wir, dafs sie keineswegs s y n thetisch, sondern rein analytisch verfährt, sagten wir vorhin. Stellen wir uns nun auf den dort etwas auf die Seite g e s c h o benen Standpunct der Erfahrung. Die Natur liefert uns in kryslallinischen, wie in s e d i mentären Gesteinen nur gemengte Massen. Betrachten wir die ersteren dieser Gesteine als Erzeugnisse des F e u e r s : so begreifen w i r , dafs dieses Agens keine Sonderung des Z u sammengesetzten in Einfaches bewirken konnte. W i e könnte

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Gemengte Massen in Gesteinen.

diefs auch sein, da das Feuer den flüssigen Zustand herbeif ü h r t , in w e l c h e m , wie die tägliche Erfahrung lehrt, gerade das Ungleichartige zum Gleichartigen wird ! Bei unseren hüttenmännischen Processen , in unseren Glasöfen vereinigt sich das Ungleichartigste, und w e n n , wie bei der Glasfritte, Einzelnes sich ausscheidet, so ist dieses nur ein Gemengtes. W ü r d e bei jenen Processen nicht die reducirende Kohle zugesetzt, so würde der noch so lange anhaltende Schmelzprocefs oxydirter Körper nichts anderes, als glasartige Massen geben. Nur wenn g a n z ungleichartige Massen, Oxyde und Schwefelmetalle geschmolzen werden, tritt eine Sonderung ein, wie der Kupferschmelzprocefs zeigt. Nur in seltenen Fällen erfolgen bei diesen Schmelzprocessen Sonderungen durch Saigerung oder Sublimation: jene nur bei metallischen Gemischen, deren B e s t a n d t e i l e sehr verschiedene Grade der Schmelzbarkeit und wenig Verwandtschaft zu einander h a b e n ; nie aber bei O x y d e n ; diese blofs bei Substanzen von ungleicher Flüchtigkeit, wie bei Metallen, einigen Metalloxyden und einigen Schwefelmetallen. Bei denjenigen Substanzen a b e r , welche die Hauptbestandteile der Erdkruste, so weit wir sie kennen , ausmachen: bei der Kieselsäure, T h o n e r d e , Kalkerde, M a g n e s i a , und beim Eisenoxyd, kann weder durch Saigerung noch durch Sublimation Sonderung eintreten. Bei langsamer Erstarrung der grofsen feuerflüssigen Massen in der Natur trat in so weit Sonderung e i n , dafs verschiedene Substanzen in mehr oder weniger deutlichen Krystallen herauskryslallisirten, und Gemenge entstanden, d e r e n Theile mehr oder weniger fest an einander adhäriren. Mit Ausnahme des Quarzes sind diese Geinengtheile v e r schiedenartig zusammengesetzte, homogene Massen. Diefs ist die ganze S o n d e r u n g , welche die Natur auf diesem W e g e erreichen konnte. Die Spalten in diesen krystallinischen Gebirgsarten füllten sich mit ähnlichen krystallinischen M a s s e n , und bildeten die Gesteinsgänge. Auch hier konnte die Natur keine weitere Sonderung bewirken, als dafs sie krystallinische Gemengtheile von derselben oder von ähnlicher A r t , wie in den Gebirgsmassen selbst, bildete. Diese Bildung mufste deishalb auf d i e -

Keine Sonderungen auf feuerflüssigem W e g e .

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selbe W e i s e , wie in letzteren von statten gehen. W a r es daher hier der feuertlüssige Weg, so mufste er es auch dort g e w e s e n sein. W e n n nun die Natur von den ersten Erstarrungs-Perioden der Erdkruste an bis zur Erfüllung der Spalten mit G e steinsgängen keine weitere Sonderung der ursprünglich f e u e r flüssigen Masse bewirken k o n n t e , als in Feldspath, Quarz, Glimmer, Hornblende, Augit u. s. w . : so würde es eine s o n d e r b a r e Voraussetzung s e i n , wenn man ihr zutrauen wollte, dafs sie in späteren Perioden , zum Theil vor der Erfüllung der Spalten mit Gesteinsgängen, Sonderungen ganz a n d e r e r Art auf feuerflüssigem W e g e hätte bewirken sollen. Eben so w e n i g , als wir Massen, die aus den verschiedenen, die H a u p t b e s t a n d t e i l e der Erdkruste bildenden Oxyden bestehen, durch das Feuer scheiden können, vermag es die N a t u r ; nur in so weit vermag sie mehr, als w i r , als sie durch langsame Abkühlung und E r s t a r r u n g ungleichartige Gemengtheile a b scheiden kann. Um Sonderungen zu b e w i r k e n , mufste die Natur einen neuen W e g einschlagen. Durch Luft und Wasser zersetzte sie nach und nach die kristallinischen Gesteine. Die Zersetzungsproduete wurden theils auf mechanischem, theils auf chemischem W e g e durch Gewässer fortgeführt. So trennte sich das fein Zertheilte von dem Groben, das Auflösliche von dem Unauflöslichen. Das mechanisch im W a s s e r Schwebende, wie das darin Aufgelöste setzte sich aus dem W a s s e r wieder ab. Jenes bildete abermals Gemenge verschiedener S u b s t a n z e n , dieses homogene Gemische, häufig jedoch in Wechsellagerung verschiedener solcher Gemische. So entstanden die sedimentären Formationen. In Spalten und Drusenräumen erreichte die Natur den höchsten Grad der Sonderung. In sie flössen und filtrirten die Gewässer , beladen mit den aus dein Gebirgsgesteine extrahirten Substanzen langsam und ruhig. Das W a s s e r v e r dunstete allmählig, das Ungleichartige bekam Gelegenheit sich zu sondern, und in verschiedenen Lagen sich abzusetzen. Bei einem so langsamen Uebergange aus dem Flüssigen in das F e s t e , konnte die Krystailisationskraft sich ungehindert ä u ß e r n ; durch sie sonderte sich noch immer mehr das U n -

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Sonderungen in Spalten und Drusenräumen.

gleichartige ab und so bildeten sich in Drusenräumen und Spalten die schönen, zuweilen ungewöhnlich grofsen Krystalle, die unsere Bewunderung erregen. Hier traten Oxyde, Schwefelmetalle, Carbonate , Fluorüre, Sulphate u. s. w. auf. Aber auch neue zusammengesetztere Substanzen, die Zeolithe, bildeten sich , durch ihren Wassergehalt deutlich den Weg anzeigend, auf welchem sie erzeugt wurden. Wenn die Ultraplutonisten, welche Kalkspath, Flufsspath, Barythspath u. s. w. im feuerflüssigen Zustande in Spalten aufsteigen, oder vielleicht gar sublimiren lassen, nur beachten wollten, dafs sich diese Spalhe in der Masse der krystallinischen Gebirge in einem solchen abgesonderten Zustande, wie in Gangspalten, nirgends linden. Wenn sie den krystallinischen Gebirgen und den in ihren Spalten enthaltenen Spathen gleichen Ursprung auf feuerflüssigem Wege zutheilen: so müfsten sie es doch selbst als ein unbegreifliches Verhällnifs finden, wie zur Zeit, als die Gebirgsniassen gehoben und gebildet w u r d e n , die Natur Alles pel mel durch einander warf, später aber, nachdem die Spalten in dem Gebirge entstanden waren, erst Sonderungen bewirkte. Das was nach ihrer Vorstellung in den Spalten aufstieg, mul'ste doch aus demselben Heerde kommen , aus welchem die Gebirgmassen gekommen w a r e n ; jenes hätte ja nur der Rest von diesem sein können. Angenommen , es hätten ursprünglich zwei feuerflüssige Lager irgendwo unter der Erdkruste existirt: das obere wäre von der Art gewesen , dafs es ein kryslallinisches Gestein hätte geben können,. das untere wäre geschmolzener Barytspath gewesen. Jenes Lager wäre gehoben worden und nach und nach etwa zu Granit und Feldsteinporphyr erstarrt. Nehmen wir ferner an, das untere Lager wäre, nach der Bildung von Spalten in diesem Gesteine, als feuerflüssige Masse in denselben aufgestiegen, und darin erstarrt, und auf diese Weise hätten sich Barytspathgänge im Granit und Feldsteinporphyr, wie (Bd. I. S. 603) die bei Schriesheim, gebildet. Wäre alles so von statten gegangen: so hätte die granitische Masse genau bis zur Grenze des darunter gelegenen Barytspaths e r starren müssen ; denn aufserdem hätte entweder jene voraus und hinterher Barytspath aufsteigen müssen, oder letzterer wäre halb erstarrt unter dem Granite liegen geblieben und halb in

K r ä f t e , w e l c h e feuerfl. Massen in Spalten a u f t r e i b e n . der Spalte a u f g e s t i e g e n .

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Den letzteren Fall k ö n n t e man z w a r

supponiren, da es w o h l d e n k b a r w ä r e , w i e sich die E r s t a r r u n g in die unter dem Granite Theil f o r l g e s e t z t

hätte.

d e f s h a l b schneller

befindliche B a r y t s p a t h - M a s s e

zum

Der Barytspath, strengflüssiger

erstarrbar,

wie

der

Granit,

hätte

und

mithin

t h e i l w e i s e zur E r s t a r r u n g k o m m e n k ö n n e n , s o d a f s die

oben

am A u s g e h e n d e n des Granits b e g o n n e n e S p a l t e n - B i l d u n g unten

im

Barytspath

fortgesetzt

hätte.

Der

hierauf

sich

aufge-

s t i e g e n e Barytspath w ü r d e d a h e r in den unteren T e u f e n einen G a n g im B a r y t s p a t h , in den o b e r e n im Granite ben : ein V e r h ä l l n i f s ,

welches ,

gebildet

begreiflicher W e i s e ,

B e o b a c h t u n g w e d e r w i d e r l e g t , noch bestätigt w e r d e n

ha-

durch könnte.

A b e r a n d e r e Verhältnisse sind e s , w o v o n die Ultraplulonisten Rechenschaft geben müssen. E n t w e d e r ist die K r a f t , w e l c h e g a n z e G e b i r g e hebt, und die f e u e r f l ü s s i g e n Massen in den Spalten a u f t r e i b t , dieselbe o d e r ist sie kende.

entweder Eine

eine

mit

verschiedene

fort-

oder

Unterbrechung

mit

e i n e und

Im ersteril

es sind v e r s c h i e d e n e K r ä f t e .

Falle

Unterbrechung

wirkende

Kraft

wir-

und

zwei

K r ä f t e l a s s e n sich f ü r u n s e r e B e t r a c h l u n g e n

gleichbedeutend annehmen.

W i r haben also

nur die

als

beiden

Fälle zu e r ö r t e r n , d a f s die K r a f t , w e l c h e g a n z e G e b i r g e hebt, und die f e u e r f l ü s s i g e n M a s s e n in den Spalten zum A u f t r e i b e n bringt, entweder wirkende

eine

stetige, oder

e i n e mit

Unterbrechung

sei.

Im e r s t e r e n F a l l e w i r d , so w i e sich nur in e i n e r e r s t a r r ten Masse Spalten b i l d e n ,

das unter ihr

sogleich

kommen.

zum

Aufsteigen

befindliche F l ü s s i g e

Wahrscheinlich

haben

sich auf d i e s e W e i s e die G e s t e i n s g ä n g e , z. B . die G r a n i l g ä n g e im Granit g e b i l d e t . plutonisten

Hätte d i e s e r Fall bei d e r von den

supponirten

Granit s t a t t g e f u n d e n :

Bildung

so müfste

eines man

Ultra,

Barytspathganges in

im

den o b e r e n T e u f e n

des G a n g e s G r a n i t , in den unteren B a r y t s p a t h linden, w e l c h e s aber der Erfahrung widerspricht. Im z w e i t e n

Falle müfste die K r a f t , n a c h d e r E r h e b u n g

d e r G e b i r g s i n a s s e , w ä h r e n d i h r e r allmähligen E r s t a r r u n g und w ä h r e n d d e r Spalten - B i l d u n g

geruht

die Spalten bis zu d e r unten noch

haben.

flüssigen

sich fortgesetzt h ä t t e n , hätte die w ä h r e n d Bischof Geologie II.

Erst

nachdem

Barytspath-Masse dieser langen 2

Pe-

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Sonderungen in granit. und basalt. Massen.

riode schlummernde Kraft ihre Wirksamkeit wieder erneuern können. Zwischen der Erstarrung einer feuerflüssigen Masse und der Spalten-Bildung in ihr, einer Seils, und der W i e d e r erwachung j e n e r hebenden Kraft, anderer Seils, kann d u r c h aus kein Zusammenhang gedacht werden. Die Zeit der E r starrung ist hauptsächlich von der Gröfse der erstarrenden Masse a b h ä n g i g : je grölser die Masse, desto länger die Dauer ihrer E r s t a r r u n g ; der Zeitraum bis zum Wiedererwachen der Kraft kann aber nicht durch jene Dauer bedingt sein. Es könnte also nur ein zufälliges Zusammentreffen beider Zeiträume gedacht werden. Da sich aber so unzählige Gänge finden, deren Gangmassen ganz verschieden von dem Gebirgsgesteine s i n d : so hätte ein solches zufälliges Zusammentreffen eine Regel sein müssen, welches doch kein Ullraplutonist annehmen wird. W ä r e jemals die hebende Kraft früher zum W i e d e r e r w a c h e n g e k o m m e n , als das Gebirgsgestein bis zu der noch flüssigen fremdartigen Unterlage erstarrt g e w e s e n w ä r e : so hätte der schon erwähnte Fall eintreten müssen, dafs in den Spalten zuerst von der noch nicht erstarrten G e b i r g s m a s s e , und darauf die unter ihr liegende fremdartige Masse eingetreten w ä r e . W o hat man aber jemals einen Gang im Granit a n g e t r o f f e n , der in den oberen Teufen mit Granit, in den unteren etwa mit Barytspath erfüllt geweseil wäre? — Verfolgen wir die krystallinischen Gebirgsarten von de« ältesten bis zu den j ü n g s t e n , so zeigt sich allerdings eine stufenweise Veränderung. Die an Kieselsäure reichsten sind die ältesten, d i e , in welchen Kalk, Magnesia und Eisenoxyd v o r w a l t e n , die jüngsten. Diefs ist die einzige Sonderung, welche die Natur auf feuerflüssigern W e g e bewirkt h a t , a b gesehen von der schon betrachteten Sonderung der Gemengtheile in j e d e r Masse für sich. In der ursprünglich im feuerflüssigen Zustande g e d a c h ten äufseren Schale mufs daher von oben n a c h unten eine Abnahme der Kieselsäure, und dagegen eine Zunahme j e n e r Basen gedacht w e r d e n : ein V e r h ä l t n i s , welches mit den Unterschieden in den specifischen Gewichten im Zusammenhange steht. Es ist daher wohl zu begreifen, wie z. B. Basalt, eine der j ü n g s t e n , mithin am tiefsten gelegenen Massen, in einer

S o n d e r l i n g e n auf n a s s e m

Wege.

19

Spalte von Granit a u f s t e i g e n , und darin einen iBasaltgang bilden k o n n t e , w e n n man sich n u r die Masse d e s Granits so m ä c h t i g denkt, dafs z w i s c h e n s e i n e r E r s t a r r u n g und dem A u f steigen des Basalts ein ü b e r a u s l a n g e r Zeitraum v e r f l o f s : a b e r zu den u n b e g r e i f l i c h e n Dingen g e h ö r t es, wie e i n e im S c l m o f s e d e r E r d e g e l e g e n e B a r y t s p a l h - M a s s e u n v e r m i s c h t mit a n d e r e n Massen durch eine solche Spalte hätte a u f s t e i g e n k ö n n e n . Durch das V o r s t e h e n d e d ü r f t e d a s , w a s (Bd. I. S. 6 0 3 f f . ) ü b e r diesen G e g e n s t a n d g e s a g t w o r d e n , s e i n e E r g ä n z u n g g e f u n d e n h a b e n , und sollten d o r t n o c h Zweifel in Betreff d e r Bildung des Barytspaths in G ä n g e n ü b r i g g e b l i e b e n s e i n : so schmeicheln w i r uns, sie jetzt beseitigt zu h a b e n . W a s a b e r vom Barytspathe g i l t , hat Bezug auf alle a n d e r e n G a n g m a s s e n , d e r e n B e s t a n d t e i l e o d e r Geinengtheile und d e r e n A b l a g e r u n g g a n z v e r s c h i e d e n ist von d e m , w a s w i r im G e b i r g s g e s t e i n e , d u r c h w e l c h e s . die G ä n g e setzen , finden. Darauf k o m m e n w i r später zurück. Noch auf einen Punkt wollen w i r die A u f m e r k s a m k e i l r i c h t e n . Das S t r e b e n d e r S o n d e r u n g d e s u r s p r ü n g l i c h e n P ê l e mêle in den krystallinisehen G e b i r g s a r t e n auf n a s s e m W e g e offenbart sich in allen O p e r a t i o n e n d e r Natur. Die in k r y stallinisehen G e b i r g s a r t e n (Diorit u n t e r a n d e r n ) a u f s e r o r d e n t lich z e r s t r e u t e n und vertheilten G o l d - und P l a t i n k ö r n e r c o n c e n t r i r t sie durch einen e i n f a c h e n S c h l ä i n m p r o c e f s so w e i t , dafs sie G e g e n s t a n d d e r G e w i n n u n g w e r d e n k ö n n e n . Der Mensch setzt den S c h l ä m m - und W a s c h p r o c e f s d e r N a t u r fort. H i e r , wo d e r specifische G e w i c h t s u n t e r s c h i e d z w i s c h e n diesen edlen Metallen und dem Muttergesleine so g r o f s ist, und die Natur kein Auflösungsmittel besitzt, w e l c h e s j e n e f o r t f ü h r e n k ö n n t e , g e n ü g t d e r m e c h a n i s c h e W e g . D a s in k r y s t a l linisehen G e b i r g e n , b e s o n d e r s in den j ü n g e r e n , so s e h r v e r b r e i t e t e E i s e n - und M a n g a n o x y d u l f ü h r e n k o h l e n s a u r e G e w ä s s e r in Spalten, und setzen es d a r i n als E i s e n s p a t h , B r a u n eisenstein u. s. w . ab. Das in Mandelsteinen so s e h r z e r s t r e u t e K u p f e r e r z , dafs es d e r C h e m i k e r s c h w e r l i c h e n t d e c k e n k a n n , finden wir als R o t h k u p f e r e r z und selbst als g e d i e g e n e s Kupfer in den D r u s e n r ä u m e n dieser G e s t e i n e . Die K i e s e l s ä u r e , w e l c h e in m e h r f a c h z u s a m m e n g e s e t z t e n Silicaten in Mandelsteinen und a n d e r e n krystallinisehen Gesteinen v o r -

20

Metalle in Gebirgsgesteinen.

kommt, finden wir gesondert von diesen Beimischungen in prachtvollen Berg- und Amethystkrystallen in ihren Drusenräumen. Die Zahl der Metalle, welche wir in Gebirgsgesteinen selbst finden, wächst mit jedem Tage; aufser Gold, Platin mit seinen vier Begleitern (Palladium, Iridium, Rhodium und Osmium) Eisen, Mangan, Kupfer, kommen auch Zinn, Chrom, Cerium, Titan u. s. w. darin vor. Nach L e p l a y findet sich das Platin am Ural nie in Gängen, sondern stets in der g a n zen Masse der kryslallinischen Gebirgsarten zerstreut. Kann die Annahme befremden, dafs die übrigen Metalle, welche bisher noch nicht in kryslallinischen Gebirgsgesteinen nachgewiesen worden sind, die wir aber sehr häufig in Gängen finden auch von diesen Gesteinen abstammen? — Mein Freund, H. R o s e , sagte m i r , wie er und seine Schüler nicht selten in, durch kohlensaure Alkalien aufgeschlossenen Fossilien die Gegenwart metallischer Substanzen, freilich in unbestimmbaren Quantitäten mittelst Schwefelwasserstoif erkannt habe, und wie er mit gutem Grunde vermuthe, dafs man dieselben in den meisten Fällen finden w ü r d e , wenn die Aufmerksamkeit der Chemikersich darauf lenkte. W a l e h n e r fand (Bd. 1. S. 659) in allen Ocherlagern, welche von früher geflossenen und jetzt noch fliefsenden eisenhaltigen Quellen herrühren, in Raseneisensteinerzen, deren Bildung in die gegenwärtige Zeit fällt, Spuren von Kupfer und Arsenik, in den Absätzen der Thermen von Wiesbaden sogar Spuren von Antimon. Es ist klar, dafs diese Metalle neben dem Eisen in außerordentlich g e ringen Mengen in denjenigen Gesteinen vorhanden waren, durch deren Zersetzung jene Quellen ihre Bestandtheile e r halten und abgesetzt hallen. So wie die aufsteigenden Quellen diese Metalle in den Abflufscanälen absetzen und nach und nach ausgedehnte Lager bilden : so werden umgekehrt Gewässer, welche die Gesteine von oben nach unten auslaugen, wenn sie in Spalten und Drusenräume gelangen und verdunsten, darin ähnliche Absätze bilden. So sehen wir, wie die Natur in allen ihren Wirkungen im unorganischen Reiche, wie der analytische Chemiker verfährt: sie sondert und zerlegt, so lange sie es kann. Sie sucht sparsam im Gebirgsgesteine zerstreute Minima auf und

Sonderangen in der unorganischen Natur.

21

führt sie an Orte, wo sie sich anhäufen und für das Menschengeschlecht nutzbar werden. Verfolgen wir die Untersuchungen im ersten Bande hinsichtlich der Unterscheidung zwischen primären und secundaren Fossilien bis zu den elementaren Stoffen: so kommen wir auf merkwürdige Verhältnisse. Damit beginnen wir u n sere Betrachtungen im nächsten Abschnitte.

Erster Abschnitt. Vorkommen elementarer Stoffe im Mineralreiche und in der Atmosphäre.

Werfen wir einen Rückblick auf unsere Betrachtungen im letzten Abschnitte des ersten Bandes, so sehen wir, wie alle Stoffe, welche die Chemiker Metalloide n e n n e n , aufser einem, dem Stickstoffe^ in den krystallinischen Gebirgsgesteinen vorkommen. Keiner findet sich aber im freien oder isolirten, sondern alle im verbundenen Zustande. Dasselbe gilt von den Metallen, welche wir als frequente Bestandtheile der krystallinischen Gesteine kennen gelernt haben. Den Sauerstoff finden wir mit diesen Metallen: mit Kalium, Natrium, Lithium, Calcium, Magnesium, Strontium, Aluminium, Eisen, Mangan u. s. w. und mit Wasserstoff, Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor, Kiesel (Silicium) und Bor verbunden. Die Salzbild e r : Chlor, Brom, Jod und Fluor, kommen nur mit Metallen, vorzugsweise mit Kalium, Natrium, Calcium, Magnesium, Aluminium, der Schwefel mit Eisen und Kupfer verbunden vor. Alkalien, Erden, Eisen, und Mangan-Oxydul und Oxyd, Kieselsäure , Kohlensäure , Schwefelsäure, Phosphorsäure , Borsäure , ferner Haloidsalze, wie Chlornatrium, Chlorkalium, Chlorcalcium, Chlormagnesium, Fluorüre, Wasser u. s. w. sind es d a h e r , welche die krystallinischen Gesteine zusammensetzen, wenn wir die Erzgänge in ihnen ausnehmen. Fassen wir diese binären Verbindungen zusammen, so sind es also blofs O x y d e , Haloidsalze und W a s s e r , welche die Masse der krystallinischen Gesteine bilden. Die Oxyde, namentlich die Alkalien, die Erden, das Bisen- und Mangan-

Elementare Stoffe kommen nicht in kryst. Gesteinen vor.

BS

«xydiil tartMtoen mit Kieselsaure au Salucn, zum Tfceil auch mit Kohlensäure, Schwefelsäure, PhosphorsäOre und Borsäure verbunden vor. In Beneirang auf das Quantitative nehmen die Silicate den ersten Rang ein, die kohlensauren, schwefelsauren, phosphorsauren and borsauren Salze und ebenso die Haloidsalze bilden mir sehr kleine Brachtheile von jenen, die Bromüre und Jodüre so kleine, dafs wir sie bis jetzt in den krystalli^nischen Gebirgsgesteinen noch niGht direct haben nachweisen können. Nicht EU den Ursprünglichen Bestandteilen der krystaU. linischen Gesteine gehören das Wasser und die Kohlensäure. Beide treten nur dann hinzu, wenn diese Gesteine eine Zersetzung erleiden, und diese Zersetzung besteht darin, dal's sie Wasser and Kohlensäure von aufsen aufnehmen. Wasser und Kohlensäure sind also Verbindungen, welche aufser den krystallinischen Gesteinen und ganz unabhängig von ihnen existiren. Jenes bedeckt den gröfsten Theil der Erdoberfläche und dringt in das Innere so weit, als die Erdkruste zerklüftet ist, diese ist ein Bestandteil der Atmosphäre und steigt ununterbrochen fort aus unbekannten Tiefen auf, um Zersetzungen der Gesteine zu bewirken und den beständigen Abgang iu der Atmosphäre wieder zu ersetzen. Welche von den Fossilien und Salzen zu den primären oder secundäreri Gemengtheilen der krystaliinischeti Gesteine gehören, diefs war der Gegenstand unserer 6pecieilen Untersuchungen im ersten Bande. Fragen w i r , warum keines unter den Metalloiden und unter den oben aufgezählten Metallen im isolirten Und unverbundenen Zustande in den krystallinischen Gesteinen v o r kommt * ) : so ist die Antwort» die chemische Verwandtschaft * ) Nur die chemische Kunst ist im Stande, diese elementaren Stoffe darzustellen. Es ist bemerkenswerth, data es ihr groTse Anstrengung kostet, mehrere unter ihnen zn isoliren, wie Kiesel (Silicium) Bor, die Metalle der Alkalien und Erdea. Eines unter den Metalloiden, das F l u o r , hat sie noch nicht im isolirten Zustande darzustellen vermocht. Wo aber die chemische Kunst noch mit

Fragt man nach dem Ursprünge der Kohlenstoff.haltigen Substanzen, welche die Schwefelwasserstoff- Fumarolen auf den Liparischen Inseln veranlafst haben und noch veranlassen: so deuten wir auf die organischen Ueberreste in den M e e r e s - S e d i m e n t e n , welche beim einstigen Aufsteigen dieser Inseln von den vulkanischen Massen eingehüllt worden sind. Die mit der Erhebung der neuen Insel an der Südküste Sicilien's verknüpften bedeutenden Schwefelwasserstoff-Entwicklungen (S. 144) zeigen wenigstens, was geschieht, wenn vulkanische Massen den Meeresgrund durchbrechen. Es liegt sehr n a h e , den Gyps im derinaligen Meerwasser, wenn nicht ausschließlich, doch theilweise als dasjenige schwefelsaure Salz zu betrachten, welches durch die organischen Ueberreste zersetzt wird. Dringt noch fortwährend in den Heerd einer Solfatara Meerwasser, so sehen w i r , wie sich in demselben die Materialien zur Entwicklung von Schwefelwasserstoff beständig erneuern. W i r verweisen übrigens an die b e deutenden Quantitäten schwefelsaurer Salze , die sich in den Fucus-Arten finden und die zu ungeheuren Entwicklungen von Schwefelwasserstoff Anlafs geben (Bd. I. S. 925). So wie wir mit gutem Grunde die Salmiak-Sublimationen in den, dem Meere nahen Vulkanen den organischen Substanzen, welche mit dem Meerwasser in den Heerd derselben treten, zugeschriebilden der Andes liegen: so werden wiederholte Untersuchungen wahrscheinlich andere Verhältnisse zeigen.

Keine Solfatara in den Kratern des Laacher-See's.

181

ben haben: so sind es unstreitig gleichfalls diese Substanzen, welche in Berührung mit schwefelsauren Salzen die Schwefelwasserstoff-Exhalationen veranlassen. Dal's diese Bedingungen zu diesen Exhalationen keineswegs lócale, sondern auf unzähligen Inseln wiederkehrende Erscheinungen s i n d , beweisen die vielen i n L e o p . v. B u c h ' s gehallreicher Abhandlung angeführten * ) Beispiele von solchen Exhalationen. Die neue Kameni, welche sich zwischen den griechischen Inseln 1707 bis 1709 erhob, entwickelt noch fortwährend Schwefelwasserstoff. Auf der schon erwähnten Insel Milo (Bd. I. S. 765) bleichen, zerstören und zersetzen diese Exhalationen das trachytische Gestein**). Als am 31. Januar 1811, am äufsersten westlichen Ende der Insel St. Michael, ein überaus heftiger Stöfs erfolgte, brach der Boden auf, und man nahm einen sehr starken Schwefelgeruch wahr. Ueberall stofsen wir also auf dieselben Erscheinungen, wie bei dem Ereignisse an der Südküste Sicilien's. Woher kommt es aber, dafs sich im Gebiete des LaacherSee's und der Eifel, wo wir die deutlichsten Zeichen ehemaliger vulkanischer Thätigkeit in den vielen Kratern mit ihren Lavaströmen finden, nirgends eine Spur einer ehemaligen Solfatara, oder des Schwefels in irgend einem vulkanischen Produete zeigt? — * * * ) Auch die geringen Mengen schwefelsaurer Salze in den zahlreichen Mineralquellen dieser Gegenden (Bd. I. S. 357) spricht dafür, dafs sich nicht, wie auf jenen Inseln , die vulkanischen Erscheinungen mit Schwefelwasserstoff- Entwicklungen geschlossen haben. Die Ursache ist gewifs in dem spärlichen Vorkommen organischer Ueberresle im Uebergangsgebirge zu suchen, welches jene Vulkane durchbrochen haben. Selbst wenn daher schwefelsaure Salze vorhanden gewesen wären, so würde es an der nöthi. gen Menge Kohlenstoff-haltiger Substanzen zu ihrer Zerset-

*) F o l g e n d . Annal. S. 233 ff.

Bd. X.

Vergi, meine Abhandlung a. a. 0 .

•*) Es ist gewifs nicht zu zweifeln, dafs die an dieser Stelle beschriebeneu Zersetzungen einzig und allein vom Schwefelwasserstoff herrühren. m

)

Vergi, meine angeführte Abhandlung S. 246.

182

Gyps nicht aus Schwei! igsäuregäs.

zung gefehlt haben. Eine bei weitem reichere Quelle Solchef Substanzen hat sich dagegen denjenigen Vulkanen dargeboten welche, wie die auf den Liparischeit Inseln, den Meeresboden durchbrochen haben. Neuerdings wurde von L u d w i g F r a p o l l i * ) eine alte Ansicht von dem Ursprünge des Gypses wieder aufgewärmt. Ihm scheint die Annahme, dafs grofse Mengen sich, nach der Erhebung entwickelnder, schwefliger Säure die an den Spalten unmittelbar angrenzenden Köpfe von Kalkschichten in Gyps verwandelt haben, wirklich nicht zu gewagt. Wir würden eine solche , noch im Jahre 1846 aufgetischte Hypothese mit Stillschweigen übergangen haben, wenn sie nicht vielleicht bei Manchen eine gewisse Autorität erlangt haben dürfte, weil sie in einer unserer ersten physikalischen Zeitschriften erschienen und, ihrem Hauptinhalte nach, in der Sitzung der Königl. Berliner Academie vom 30. Juli desselben Jahres vorgetragen worden ist. Hören wir die Gründe, worauf sich dieses Phantasie-Gemälde stützt. Das ankommende, eine sehr hohe Temperatur besitzende Schwefligsäuregas setzt sich an die Stelle der leicht zu verjagenden Kohlensäure, auf deren Kosten es sich in Schwefelsäure umgewandelt haben soll. Durch den grofsen Druck festgehalten, hätte diese Kohlensäure der schwefligen Säure einen Theil ihres Sauerstoffs überlassen und konnte sich nachher, sobald die Kraft der Verbindung sich dem Drucke nicht mehr anschlofs, als Kohlenoxydgas verflüchtigen. Dafs ferner die Säuerung ausnahmsweise, wahrscheinlich an Stellen, wo die Kohlensäure durch die Hitze schon frei gemacht war , selbst auf Kosten eines Theils der schwefligen Säure geschehen s e i , scheinen die bisweilen mit dem Gypse vermengten Schwefeitheile zu beweisen. Die Hydratation des Gypses wäre später und zwar von der Oberfläche aus durch die Wirkufig der atmosphärischen Feuchtigkeit geschehen; die Anhydrite, welchen man hier und da in diesen Gypsen begegnet, lassen darüber keinen Zweifel. Der Umstand, dafs die Entwicklung der schwefligen Säure aus den heutigen Vulkanen nicht mit Sicherheit nachzuweisen ist, kann nicht in Betracht kommen, *) Poggend. Anna). Ad* LXIXi S. 481.

Gyps nicht aus Schwefligsäuregas.

183

da aufserdem, dafs die Erscheinungen der stehenden Vulkane in keiner Beziehung mit den allgemeinen zonären E r h e bungen s t e h e n , diese w e d e r die erste , noch die letzte Substanz wäre, welche das Innere der E r d e ausspeit, wovon wir a b e r die unwiderleglichsten Beweise eines solchen Ursprungs haben. W e r seine Stimme über den Ursprung des Gypses e r heben will, von dem sollte man billig e r w a r t e n , dafs er sich vorher mit dem Thatsächlichen vertraut mache. Thatsache a b e r ist es , wie wir zur Genüge gesehen h a b e n , und wie F r a p o l l i aus denselben Quellen hätte ersehen können, dafs sich an unzähligen Stellen unserer Erde Schwefelwasserstoffg a s e n t w i c k e l t , und dafs dieses den kohlensauren Kalk in Gyps umzuwandeln im Stande ist. Eine gesunde Logik f o r dert, dafs man sich zuerst an das hält, was wirklich ist, und nur dann zw dem übergeht, was möglich ist, wenn jenes nicht mehr zur Erklärung hinreicht. Mit keiner Sylbe gedenkt j e doch unser Verfasser der Schwefelwasserstoff-Exhalationen; sie scheinen für ihn nicht zu existiren. Es kann kaum ein Experiment geben, welches mehr U n . heil in der Geologie angerichtet h a t , als das bekannte von H a l l , dafs kohlensaurer Kalk unter einem hohen Drucke schmelzen könne, ohne seine Kohlensäure zu verlieren; denn dieser geschmolzene kohlensaure Kalk scheint für die Ultraplutonislen der Lapis Philosophorum getvorden zu sein. Mit Hülfe hohen Drucks glauben sie sich über alle chemischen G e setze wegsetzen zu k ö n n e n ; mit vornehmer Miene weisen sie den Chemiker z u r e c h t , wenn er sich e r l a u b t , gegen die von ihnen ausgeklügelten Verwandtschaftsgesetze Erinnerungen zu machen. Sie g l a u b e n , dafs d a , wo es gilt, aufsergewöhnliche Erscheinungen zu erklären, auch aus der Benutzung a u fsergewöhnlicher, nicht alltäglicher Erfahrungen ihnen billig kein Vorwurf erwachsen dürfe, selbst wenn diese Erfahrungen denen des gewöhnlichen täglichen Lebens widerstreiten An den Druck klammern sich diese Geologen, wie die Phlogistiker an das Phlogiston. Es iiefsen sich viele Beispiele anführen, dafs eben so, wie diese, als man ihnen hart zu Leibe *) P e t z h o l d t ' s Geologie, zweite Aufl. 1845, S. 256.

184

Gyps nicht aus Schwefligsäuregas.

ging, zu einer negativen Schwere Ides Phlogistons ihre Zuflucht nahmen, j e n e Druckmänner zu ähnlichen Ungereimtheiten gekommen sind. F r a p o l l i ' s Gallimathias bietet einen Beleg von solcher Art dar. Die auf unorganischem W e g e so schwierig zerlegb a r e Kohlensäure soll durch die, durch grofsen Druck festgehaltene schweflige Säure zerlegt worden sein. Wenn wirklich der Druck eine Umkehrung der chemischen Verwandtschaften hätte bewirken k ö n n e n : so würde sich also ein seltsames Gemeng von Gyps und Kohlenoxydgas gebildet haben. Dieser Druck hätte aber doch einmal nachlassen müssen, da wir d e r malen den G y p s , wie andere Gesteine, unter dem einfachen Luftdrucke finden. Es kann nichts klarer sein , als dafs sich mit abnehmendem Drucke die natürliche Ordnung der Dinge hätte wieder herstellen m ü s s e n , d. h. das Kohlenoxydgas w ü r d e den an die schweflige Säure abgetretenen Sauerstoff wieder reclamirt haben ; denn cessante causa cessat eifectus. Ein uns unverständlicher Ausdruck sucht den Knoten zu lösen: „die Kohlensäure konnte sich, sobald die Kraft der Verbindung sich dem Drucke nicht mehr anschlofs, als Kohlenoxydgas verflüchtigen." Wohl u n s , dafs die Natur es besser v e r s t e h t , Gyps zu m a c h e n , als Herr F r a p o l l i ; denn es würde mit unserer Existenz schlimm a u s s e h e n , wenn solche bedeutende Quantitäten eines so höchst irrespirablen Gases, wie Kohlenoxydgas, in die Atmosphäre übergegangen wären, als die bedeutenden Gypslager vorausgesetzt haben würden. Doch wir wollen ihm keine Blöfse g e b e n ; sondern das in die Atmosphäre übergegangene Kohlenoxydgas durch Blitzschläge zu Kohlensäuregas verbrennen lassen, wenn auch aller atmosphärische Sauerstoff darauf gehen sollte. Freilich würde das Uebel nur noch ärger w e r d e n ; . d e n n an die Stelle eines irrespirablen Gases würde, mit Verlust des Sauerstoffgases, ein anderes t r e t e n , und mit dem organischen Leben würde es gleichfalls schlimm aussehen. Doch Herr F r a p o l l i gestattet auch Ausnahmen : „der mit dem Gypse bisweilen gemengte Schwefel scheint ihm zu beweisen, dafs da, w o die Kohlensäure durch die Hitze schon frei gemacht w a r , die Säuerung ausnahmsweise auf Kosten eines Theils der schwefligen Säure geschehen sei. Die E r k l ä -

Gyps nicht aus Schweiligsäuregas.

185

r u n g , welches Agens diese Säure in Schwefelsäure und Schwefel zerlegt habe , ist er schuldig geblieben. Wahrscheinlich hat auch diefs der Druck gethan ; denn da wir die W i r k u n gen eines Drucks, den wir nicht hervorzubringen vermögen, nicht k e n n e n : so können wir ihm alle nur denkbare W i r kungen zuschreiben. Die Druckmänner sind allerdings sicher, dais ihre Druckideen nie durch ein directes Experiment w i d e r legt werden können. Es wird eine Zeit kommen, und hoffentlich ist sie nicht mehr sehr f e r n , wo man sich wundern w i r d , wie im 19ten Jahrhundert solche unreife Phantasie-Gemälde, einer gesunden Chemie zum T r o t z e , einer Versammlung vorgetragen werden konnten, die zu ihren Mitgliedern die gröfsten unter den jetzt lebenden Geologen zählt.

Kap. I. E i n t h e i l u n g der P s e u d o r a o r p h o s e n , B i l dung und V o r k o m m e n derselben.

B l u m *) bringt die Pseudomorphosen in zwei Abiheilungen, wovon die erste in d r e i , die zweite in zwei Unterabtheilungen zerfällt. Erste Abtheilung. Um w a n d l u n g s - P s e u d o m o r phosen. I. Durch Verlust von ßestandtheilen. II. Durch A u f n a h m e von ß e s t a n d t h e i l e n . III.

Durch Austausch

Zweite Abtheilung.

von

ßestandtheilen.

Verdrängungs-Pscudomor-

p hosen. I.

Durch

Umhüllung.

II. D u r c h Ersetzung. W e n n z. B. Malachit in den Formen des Rothkupfererzes v o r k o m m t , so kann diese Umwandlung nur durch A u f nahme von Sauerstoff, Kohlensäure und W a s s e r erklärt w e r d e n ; wenn dagegen Hornslein in Kalkspathformen auftritt, so mufs eine Verdrängung des Kalkspaths durch Hornstein stattgefunden haben. Diese Eintheilung ist gewifs ganz s a c h g e m ä f s ; nur hält es in manchen Fällen sehr schwer zu entscheiden , ob eine Umwandlung oder eine Verdrängung stattgefunden habe. Die Pseudomorphosen

des Mineralreich»

deii Pieadomorpliosen 1847.

1843

und Nachtrag

zu

188

E i n t e i l u n g der Pseudomorphosen.

Tritt der Fall e i n , dafs das verdrängte und das verdrängende Fossil einen gemeinschaftlichen Bestandteil haben : so kann es zweifelhaft bleiben, ob man es mit einer wirklichen Verdrängungs-Pseudomorphose zu thun habe. Hat man jedoch Gründe anzunehmen, dafs dieser gemeinschaftliche Bestandtheil nicht von dem verdrängten Fossile zum verdrängenden übergegangen sei: so schwindet dieser Zweifel. Wenn z. B. das kohlensaure Zinkoxyd in Formen von kohlensaurem Kalke gefunden wird: so können w i r , abgesehen von allen übrigen Merkmalen , welche jene Krystalle als Verdrängungs-Pseudomorphosen characterisiren, nicht annehmen, dafs das Zinkoxyd gegen den Kalk ausgetauscht worden, und die Kohlensäure geblieben s e i ; mithin eine UmwandlungsPseudomorphose stattgefunden habe. Diesen Fall hat B l u m vorgesehen; aber wir können noch weiter gehen. Derselbe zählt z. B. die Pseudomorphose des Kalkspaths nach Formen von Gypsspath zu den Umwandlungs - Pseudomorphosen , wobei Schwefelsäure und Wasser verloren gegangen und Kohlensäure an die Stelle getreten sein soll. Es läl'st sich indefs nicht entscheiden, ob der Kalk im Kalkspathe noch derselbe Kalk ist, welcher im Gypsspathe enthalten war. Es ist möglich, dafs Gewässer mit dem letzteren in Berührung gekommen sind, welche kohlensaures Natron enthielten, und dafs dieses den schwefelsauren Kalk in schwefelsaures Natron und kohlensauren Kalk, zersetzt hat, wovon jenes von den Gewässern fortgeführt, dieses abgesetzt worden ist. Es ist eben so gut denkbar, dafs Gewässer, welche Kalkbicarbonat enthielten, dieses abgesetzt und dagegen den schwefelsauren Kalk aufgelöst und fortgeführt haben. Im ersteren Falle würde es eine Umwandlung durch Austausch von Bestandtheilen, im zweiten eine Verdrängung sein. Die Pseudomorphosen des Specksteins nach Bitterspath und nach Quarz zählt B l u m ebenfalls zu den UmwandlungsPseudomorphosen. Es ist aber kaum anzunehmen, dafs in jener die Magnesia des Specksteins noch die des Bitterspaths und in dieser die Kieselsäure des Specksteins noch die des Quarzes sei. Es hat gewifs mehr für sich, hier Verdrängungsais Umwandlungs-Pseudomorphosen anzunehmen. So m ö c h ten wir mehrere von den Pseudomorphosen, welche B l u m au

18»

E i n t e i l u n g der Pseudomorphosen. den Umwandlungs-Pseudomorphosen g u n g s - Pseudomorphosen Bd. I. S. 7 8 9 u.

zählen.

zählt, Wir

zu den V e r d r ä n -

haben darauf schon

fg. und S. 7 9 4 Note

gedeutet und es n a -

mentlich wahrscheinlich zu machen gesucht, dafs die meisten unter

den vielen Pseudomorphosen

des Specksteins und des

Talks nach Formen anderer Fossilien Verdrängungs - Pseudomorphosen sein möchten. Auf der andern Seite che man ,

giebt es Pseudomorphosen,

umgewandelten Fossils ganz verschieden drängungs - Pseudomorphosen g e n sie Erscheinungen , von

wel-

weil die Bestandtheile des ursprünglichen und des zählen

sind ,

mufs.

zu den V e r -

Gleichwohl

zei-

welche Aehnlichkeit mit der Bildung

Umwandlungs - Pseudomorphosen haben.

Diefs ist

Fall bei den V e r d r ä n g u n g s - P s e u d o m o r p h o s e n

der

des Steirimarks

n a c h Flufsspath.

Hier fehlt das eigentliche Kennzeichen einer

Pseudomorphose

durch Umhüllung

die scharfe Trennung

der

beide scheinen gleichsam

oder

Ersetzung:

beiden Substanzen

nämlich

von e i n a n d e r ;

in einander überzugehen

*).

B l u m hält den Unterschied zwischen Umhüllungs- und Ersetzungs-Pseudomorphosen

für begründet

läfst sich aber nicht streng durchführen.

in der N a t u r ;

er

E s giebt Fälle, w o

ein und dasselbe Fossil die F o r m e n eines andern aufzuweisen hat, bei deren Entstehung man zum Theil Umhüllung, zum Theil Ersetzung annehmen kann und mufs.

J e n e Formen

erschei-

nen nämlich im ersteren Falle h o h l , im anderen aber erfüllt, wie diefs z. B. der Manganit zeigt, wenn er in Gestalten des Kalkspaths vorkommt. hüllung

zur

Es

gänzlichen

neue Substanz

im

kann auch

Ersetzung

Innern

eine anfängliche U m -

werden,

wenn

sich

stets mehr und mehr a n s e t z t ,

die je

mehr die ältere verschwindet und zuletzt, das Innere gänzlieh erfüllend, den Raum

des

früheren Krystalls völlig einnimmt.

E s ist dann s c h w e r , diese Bildungsart der Verdränguiigs-Pseudomorphosen von der, wo der Procefs

an einem Puncte

be-

ginnt, sofern man keine Mittelstufen besitzt, zu unterscheiden. Die auf letztere jedoch

Art entstandenen Pseudomorphosen

in der Kegel

e b e n e r e Flächen

besitzen. •) B l u m a. a. 0 . S. 255.

und

möchten

schärfere Kanten

MO

E i n t e i l u n g der Pseudomorphosen.

Man nimmt auch Ausfüllungs-Pseudomorphosen an, welche entstehen sollen , wenn Krystalle eines Fossils von einer Andern Masse umhüllt und hierauf durch irgend eine Ursache zerstört werden, wodurch leere, der Form der Krystalle entsprechende Räume in jener Masse zurückbleiben, welche von einer neuen Substanz erfüllt werden. B l u m ist der Ansicht, dafs dieser complicirtc Procefs nie staUgefunden habe; denn man habe bis jetzt keine Gelegenheit gehabt, ihn im Mineralreiche stufenweise zu verfolgen, oder so nachzuweisen , wie diefs bei den andern Arien von Pseudomorphosen-Bildung der Fall ist. Unterscheiden wir bei unsern Betrachtungen die Umwandlungs-Pseudomorphosen von den Verdrängungs-Pseudomorphosen so weit, als es möglich ist: so ist es nöthig, um Verwechslungen und Mifsverständnisse zu vermeiden, dafs wir uns an eine bestimmte Sprache halten. W o daher von P s e u d o m o r p h o s e n im Allgemeinen die Rede ist, gebrauchen wir dieses Wort schlechtweg und bezeichnen die Processe selbst mit dem Namen p s e u d o m o r p h i s c h e ; wo aber von der einen oder der andern Classe von Pseudomorphosen g e handelt wird, werden wir stets zwischen U m w a n d l u n g s und V e r d r ä n g u n g s - P s e u d o m o r p h o s e n unterscheiden. E s ist die Aufgabe des Chemikers, die Processe, w o durch die Pseudomorphosen entstanden sind, so viel wie möglich zu entzilfern. Bei manchen gelingt es auf die Spur zu kommen, bei andern weniger. Die pseudomorphischen Processe gingen theils von aufsen nach innen, theils von innen nach aufsen vor sich. Bei den Verdrängungs-Pseudomorphosen durch U m h ü l l u n g umzieht eine Mineralsubstanz eine andere und diese verschwindet meist gana, selten theilweise, wodurch gewöhnlich hohle Krystalle und Krystalle mit rauher und drusiger Oberfläche entstehen. Bei den Verdrängungs - Pseudomorphosen durch Ersetzung beginnt die Verdrängung an einem äulsern Puñete des ursprünglichen Fossils, wahrscheinlich meist da, wo es auf anderem Gesteine aufgesessen, oder wo es den Einwirkungen der neuen Substanz zuerst und wohl auch am stärksten ausgesetzt war, und s d i m r tot von hier nach und nach vor, so dafs diese die ursprüngliche Substanz der ganzen Masse nach ersetzt. Selten trifft man in

Die pseudomorphischen Processe sind chemische.

J#i

diesem Falle noch Reste des ursprünglichen Fossils an den äwl'sersten Spitzen der Kryslalle, oder an den Theilen, welche den zuerst verdrängten gegenüber liegen; meist ist jenes gänzlieh verschwunden und giebt seine frühere Existenz nuf durch seine zurückgelassene Form zu erkennen. E s giebt Fälle, >vo man nicht bestimmt entscheiden kann, ob die Verdrängung auf diese oder auf jene Weise vor sich gegangen ist; denn auch bei den durch Umhüllung entstandenen Pseudomorphosen kann eine gänzliche Ausfüllung, o b gleich wohl seltener, stattfinden. Auch zeigt sich eine theils rawhe, theils glatte Oberfläche sowohl bei den Umhüllungsais bei den Ersetzungs-Pseudomorphosen; obgleich die glatte Oberfläche mehr den letzteren eigen ist. B l u m scheint zwischen der Bildungsart einer Umwandl u n g s - und Verdrängungs - Pseudomorphose eine wesentliche Verschiedenheit anzunehmen. Die Bildung der letzteren ist es aber, sagt er, bei welcher wir keinen unmittelbaren chemischen Vorgang annehmen können: es ist hier keine V e r änderung in einem Minerale durch die seiner Bestandteile hervorgerufen worden, sondern es tritt eine Mineralsubstanz gegen eine andere gleichsam feindlich und in der Weise auf, (Jal's sie die Stelle der letzteren ganz oder zum Theil einnimmt , jedoch nur allmälig und in dem Augenblicke, wo Partiekelchen von jener verschwinden. Dieser Procefs soll ein mechanischer sein. Die pseudomorphischen Processe sind mit künstlichen chemischen Processen zu vergleichen, wo Flüssigkeiten auf feste und zwar auf un - oder schwer-lösliche Substanzen wirken. Die Umwandlungs-Pseudomorphosen durch Verlust von Bestandlheilen sind mit der Zersetzung schwerlöslicher Salze durch Basen, z. B. mit der Zersetzung der basisch-schwefelsauren Thonerde durch ein Alkali zu vergleichen. D i e T h o n orde scheidet sich aus, die Schwefelsäure wird vom Alkali als schwefelsaures Salz fortgeführt. Ein ähnlicher Procefs würde auch in der Natur vor sich gehen, wenn Wasser, kohlensaures Natron enthallend, über basisch-schwefelsaure Thonerde flösse. Ein zweites Beispiel bietet die Zersetzung mancher Silicate durch eine Aullösung eines kohlensauren Alkali dar.

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Die pseudomorph. Processe gehen langsam vor sich.

Die Umwandiungs-Pseudomorphosen durch Aufnahme von Bestandteilen finden eine Analogie in der Umwandlung der Schwefelmetalle in schwefelsaure Salze, wie z. B. des Eisenkieses in Eisenvitriol auf den Vitriol-Bühnen. Der Sauerstoff der Luft und in den Meteorwassern, welche auf die Kiese fallen , wird aufgenommen, und dadurch die Umwandlung bewirkt. Die Umwandiungs-Pseudomorphosen durch Austausch von Bestandteilen sind zu vergleichen mit den Zersetzungen schwerlöslicher Salze durch lösliche, wie z. B. des schwefelsauren Baryts oder schwefelsauren Kalks durch eine Lösung eines kohlensauren Alkali. Die Schwefelsäure jener Salze geht in Verbindung mit dem Alkali als lösliches Salz fort, die Erde bleibt mit der Kohlensäure verbunden als schwerlösliches Salz zurück. Die Verdrängungs - Pseudomorphosen gleichen der Zersetzung der metallischen Salze durch Metalle, den sogenannten Metall-Vegetationen. Die in eine Lösung eines Bleisalzes getauchte Zinkstange wird nach und nach durch das Blei verdrängt. Wenn man, statt die Zinkstange in die Bleiauflösung zu hängen, wie es bei der Darstellung des Bleibaums geschieht, umgekehrt die Auflösung über das Zink leitete: so würde das Zink fortgeführt werden und Blei an seine Stelle treten. Ein anderes Bild einer Verdrängungs-Pseudomorphose bietet die Zersetzung verschiedener Metallsalze, wie z. B. des Eisenoxydsalzes durch kohlensauren Kalk dar. Der letztere verschwindet und das Metalloxydhydrat des zersetzten Metallsalzes tritt an seine Stelle. Diese Zersetzungs-Processe befremden den Chemiker nicht; ebenso wenig können ihm daher ähnliche Processe im Mineralreiche auffallend sein. Es ist nur der Unterschied, dafs Zersetzungen im Laboratorium meist in kurzer Zeit, häufig augenblicklich erfolgen, während sie in der Natur w e gen d e r , in geringen Quantitäten in Gewässern aufgelösten Stoffe, und wegen der grofsen Schwerlöslichkeit der Substanzen, welche aus einem , in der Pseudomorphose begriffenen Fossile, ausgeschieden werden, aufserordentlich langsam von statten gehen. Alach in unsern Laboratorien zeigt sich in der Dauer der Processe, j e nach dem Grade der Concentra-

F o r t - und Zuführung suspend. Stoffe.

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tion oder der Verdünnung der Flüssigkeiten, ein Unterschied. J e concentrirter die Auflösungen, desto schneller sind die Z e r setzungen. Die Fällung des Blei's durch Zink geht um so langsamer vor s i c h , j e verdünnter die Auflösung des Bleisalzes i s t ; aber um so schöner bildet sich auch dann die m e tallische Vegetation aus. Niederschläge aus concentrirten Auflösungen setzen sich oft nach wenigen Minuten vollständig a b , während sie in verdünnten Flüssigkeiten Tage lang s u spendirt bleiben. Die Fällung des Eisens und des Kupfers durch Kaliumeisencyanür bieten Beispiele dar. Im hohen Grade verdünnte Eisensalz-Lösungen bleiben, nach dem Zusätze dieses Fällungsmittels, Tage lang blau g e f ä r b t , ohne sichtbaren Niederschlag zu zeigen, und eben so verhält es sich mit der rothen Färbung der Kupfersalz-Lösungen, wenn sie in sehr verdünntem Zustande mit Kaliumeisencyanür versetzt werden. Dagegen scheiden sich aus beiden Auflösungen, wenn sie c o n centrirt sind, die Niederschläge augenblicklich ab. J e n e E r s c h e i n u n g , die lang dauernde Suspension eines Niederschlags aus einer sehr verdünnten Auflösung, giebt uns Winke, wie man sich die Fortführung mancher, in der Chemie für unauflöslich genommenen Substanzen, bei der pseudomorphischen Zersetzung der Fossilien, zu denken habe. Bei unseren chemischen Versuchen geschieht es nicht selten , dafs sich schwefelsaurer Baryt viele Tage lang im W a s s e r schwebend erhält. W ä r e es daher nicht denkbar, dafs, bei der Pseudomorphose des Quarzes nach Barytspath, dieser höchst schwerlösliche Körper von den Wassertropfen, welche jenen zugeführt haben, in Suspension fortgeführt w ü r d e ? — Könnten nicht manche Stoffe, welche einen pseudomorphischen Procefs hervorrufen, von Gewässern gleichfalls nur im suspendirten Zustande herbeigeführt w e r d e n ? — Bei so hohen Graden der Verdünnung geht, möchte man sagen, der gemengte Zustand in den gemischten über. Die Zuführung im außerordentlich suspendirten Zustande könnte vielleicht eine Bedingung für die Bildung eines Körpers in fremder Krystallform sein. Man kann den P r o c e f s , wodurch Pseudomorphosen im Mineralreiche entstehen, in der chemischen Sprache einfach so ausdrücken, dafs das ursprüngliche Fossil, in dessen K r y -

Blschof Geologie II.

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191

Verdrängungs-Pseudomorphosen.

stallform wir das pseudomorphosirte finden, das Fällungsmitlel für die Sloffe in den Gewässern sei, welche mit ihm in B e rührung kommen. Werden von diesen Fällungsmilteln nur einzelne Bestandteile ganz oder theilweise fortgeführt: so haben wir Umwandlungs-Pseudomorphosen durch Verlust von Bestandtheilen. Nehmen die Fällungsmiltel neue Bestandteile aus den mit ihnen in Berührung kommenden Gewässern auf: so stellen sich Umwandlungs - Pseudomorphosen durch Aufnahme von Bestandteilen dar. Geschieht beides zugleich : so haben wir Umwandlungs-Pseudomorphosen durch Austausch von Bestandtheilen. Werden die Fällungsmitlel gänzlich fortgeführt, und treten neue Substanzen an ihre Stelle: so erhalten wir Verdrängungs-Pseudomorphosen. Gehen wir davon aus, dafs die pseudomorphischen Processe auf nassem Wege erfolgen , und wir werden Beweise dafür beibringen: so lassen sich die Verdrängungs-Pseudomorphosen durch folgendes allgemeine Schema versinnlichen. A

Flüssigkeit! B)

A ist das ursprüngliche Fossil, B ist das verdrängende. Ist B in einer Flüssigkeit aufgelöst und hat A eine gröfsere Verwandtschaft zu derselben, als B, so führt die Flüssigkeit A fort und B bleibt zurück. Tröpfeln wir z. B. eine Auflösung von Thonerde in Schwefelsäure auf Kali, so bemächtigt sich das Kali der Schwefelsäure und die Thonerde scheidet sich aus. Kali

'

"¡Schwefelsäure} Thonerde)

Das Kali repräsentirt das ursprüngliche Fossil, die Thonerde das verdrängende, die Schwefelsäure, welche die Thonerde verläfst, ergreift das Kali und führt es fort. Wenn es nölhig w ä r e , die Sache durch ein wirkliches Experiment zu versinnlichen, so dürfte man nur ein Stück Kali in einen Glas-

Verdrängungs-Pseudomorphosen.

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trichter legen und darauf eine mit W a s s e r verdünnte Auflösung von Thonerde in Schwefelsäure tropfenweise fallen l a s sen. Eine Auflösung von schwefelsaurem Kali w ü r d e durch den Trichter abfiltriren und die Thonerde auf demselben z u rückbleiben. W ä r e nach und nach so viel Schwefelsäure durch die schwefelsaure Thonerde mit dem Kali in Berühr u n g gekommen, als letzteres zu seiner Sättigung f o r d e r t : so w ü r d e alles Kali verschwunden und Thonerde an die Stelle getreten sein. Wir hätten dann ein Analogon einer V e r d r ä n gungs-Pseudomorphose, wobei das ursprüngliche Fossil g ä n z lich verdrängt wäre. Hätte dagegen das Zutröpfeln der A u f lösung der schwefelsauren Thonerde f r ü h e r a u f g e h ö r t , als dieser Sättigungs - Zustand eingetreten w ä r e : so hätten wir ein Analogon einer V e r d r ä n g u n g s - P s e u d o m o r p h o s e , in w e l cher Reste des ursprünglichen Fossils noch zurückgeblieben wären. Alle Verdrängungs-Pseudomorphosen lassen sich in der Form des obigen allgemeinen Schema's darstellen. Z. B. die nicht selten vorkommenden des Quarzes in Formen von Kalkspath. Kohlensaurer Kalk

Wasser 1 Kieselsäure)

Eine Auflösung von Kieselsäure in W a s s e r tropft auf kohlensauren Kalk. Das W a s s e r ergreift den kohlensauren Kalk und läfst die Kieselsäure fallen. Nichts ist leichter, als diesen Procefs zu b e g r e i f e n ; denn wir finden kohlensauren Kalk und Kieselsäure fast in jedem Quellwasser aufgelöst. Nach dieser Auseinandersetzung scheint es , dafs man bei den V e r d r ä n g u n g s - Pseudomorphosen eben so gut einen unmittelbaren chemischen Vorgang anzunehmen habe, wie bei denUmwandlungs-Pseudomorphosen. Das feindliche Auftreten einer Mineralsubstanz gegen eine a n d e r e (S. 191) läfst sich einfach auf das Spiel der Wahlverwandtschaften zurückführen. In keiner Weise können wir den Procefs bei den V e r d r ä n gungs-Pseudomorphosen einen mechanischen nennen. W i e man sich auch den Hergang denken m ö g e ; nimmermehr kann

Umwandlungs-Pseudomorphosen.

1S6

man die Verdrängung von mechanischen Kräften ableiten. Ein Fortschieben einer Substanz durch eine a n d e r e kann nicht gedacht werden. Für die Umwandlungs-Pseudomorphosen lassen sich mehr e r e Schema's entwerfen. Eine der einfachsten Formen ist das allgemeine Schema f ü r die W i r k u n g der doppelten W a h l v e r wandtschaft.

Auf ein Fossil aus den B e s t a n d t e i l e n A und B tropft eine Flüssigkeit, welche eine Verbindung der beiden Bestandt e i l e C und D enthält. Ist die Summe der Verwandtschaften von A zu C und von B zu U gröfser, als die Summe der Verwandtschaften von A zu B und von C zu D: so erfolgt eine Zerlegung durch doppelte Wahlverwandtschaft, und es e n t stehen die beiden neuen Verbindungen aus A und C und aus B und D. Ist die letztere leichtlöslich, die erstere aber schwerlöslich, so führt dieselbe Flüssigkeit, welche die V e r bindung aus C und D zugeführt h a t , die aus B und D fort und die aus A und C bleibt zurück. A B ist also das u r s p r ü n g liche, A C das an dessen Stelle getretene Fossil. Ist z. B. A B schwefelsaurer Kalk und C D kohlensaur e s Natron, so entsteht kohlensaurer Kalk und schwefelsaures Natron: j e n e r tritt an die Stelle des schwefelsauren Kalks, dieses wird von den Gewässern fortgeführt. Wir haben d a h e r eine Umwandlungs-Pseudomorphose in der Form des o b i g e n allgemeinen Schema's. Natron Gyps Kohlensäure Kalkspath. Auf diese W e i s e konnte die schon oben erwähnte Pseudomorphose des Kalkspalhs in Formen von Gyps entstanden

Umwandlungs-Pseudomorphosen,

19?

sein. Da der Gyps wasserhaltig, der Kalkspath wasserfrei ist, so ging bei dieser Umwandlung jener Wassergehalt mit dem W a s ser, welches das schwefelsaure Natron wegführte, fort. Es würde nicht schwierig sein, die meisten Umwandlungs-Pseudomorphosen durch solche Schema's anschaulich zu machen. Da jedoch je nach den Bestandteilen einer Flüssigkeit, welche die Zersetzungen bewirken, verschiedene Modificationen stattfinden können: so würden wir uns, bei weiterer Verfolgung, in Möglichkeiten verlieren, ohne in den einzelnen Fällen die Wirklichkeit nachweisen zu können. Nur ein Beispiel möge noch zeigen, wie Stoffe, welche in den Gewässern zu den häufig vorkommenden gehören, die verschiedenartigsten Umwandlungen hervorrufen können. W i r wählen die nicht seltene Umwandlung des Bleiglanzes in kohlensaures Bleioxyd. Gewässer, welche Sauerstoff und kohlensaures Natron enthalten, können, wenn sie fortwährend in Berührung mit Bleiglanz kommen, sehr leicht diese Umwandlung bewirken, wie das nachstehende Schema zeigt.

Bleiglanz

Die durch Oxydation des Schwefels im Bleiglanze entstandene Schwefelsäure wird in Verbindung mit Natron als leichtlösliches Salz durch die Gewässer fortgeführt, und das kohlensaure Bleioxyd bleibt zurück. Berücksichtigen wir die Zusammensetzung so vieler Fossilien aus mehreren Silicaten, berücksichtigen wir die mancherlei Bestandteile, welche Gewässer enthalten: so ist einleuchtend, wie Pseudomorphosen entstehen können, in denen wir nur wenige Bestandteile des ursprünglichen Fossils wieder finden. So wenig schwierig die pseudomorphischen Processe von der chemischen Seite zu begreifen sind, so schwierig ist

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Künstliche Pseudomorphosen.

der wesentliche Umstand, die Beibehaltung der ursprünglichen Krystallform, einzusehen. Es ist von Wichtigkeit, dafs es gelungen i s t , auch auf künstlichem W e g e Pseudomorphosen darzustellen. B e r z e 1 i u s * ) hat zuerst eine solche künstliche Darstellung uns gelehrt. Wenn man, nach ihm, Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat, künstliches oder natürliches, kohlensaures Eisenoxydul, letztere beide in Pulver oder in ganzen Krystallen , einem Strome von Schwefelwasserstoffgas, bei einer Temperatur, die 80° R. ü b e r s t e i g t , aber noch nicht völlig bis zur Glühehitze reicht, a u s s e t z t : so werden diese Oxyde in Eisenkies u m g e wandelt. W e n d e t man krystallisirte Körper a n , so behalten sie ihre Form und ihren Glanz und eine zuvor matte O b e r fläche wird auch malt bei der neuen Verbindung. Selbst Bruchflächen und Blälterdurchgänge gleichen denen der u r sprünglichen Kryslalle; mit einem W o r t e , man hat hier ein getreues Bild von den Afterbildungen im Mineralreiche. Als Mi t s c h e r l i c h * * ) Alkohol über Eisenvitriolkryslallen bis fast zum Sieden erhitzte, erfolgte eine Zersetzung, obgleich die äufsere Gestalt der Krystalle ungeändert blieb. Beim Herausnehmen und Zerbrechen derselben zeigte sich j e d e r von ihnen hohl und als eine Geode von glänzenden Krystallen, welche auf die Ebenen der ursprünglichen K r y stalle abgesetzt waren. Jene hatten die Form von achtseitigen Prismen und enthielten halb so viel Wasser, wie die g e wöhnliche Species. H a i d i n g e r * # * ) beobachtete gelegentlich in einem Porcellan-Glühofen, dafs Eisenvitriol, sehr langsam bis zum Glühen erhitzt, Pseudomorphosen von Eisenoxyd giebt. S t e i n f ) wandelte einen Gypskrystall in kohlensauren Kalk um , indem er ihn mit einer Lösung von kohlensaurem Natron m e h r e r e Wochen, bei 40° R., in Berührung liefs. Alle auf der gebogenen Fläche des Krystalls befindlichen Streifen

* ) Sechster Jahresbericht S. 165. • • ) P o g g e n d . Annal. Bd. XI. S. 179. « * ) Ebend. Bd. LXll. S. 172. t ) Neue Jahrb. fär Mineral. Jahrg. 1845. S. 403.

Künstliche Pseudomorphosen. waren hierbei vollkommen erhalten, nicht weniger der BlätterDurchgang in der Richtung der T-Flächen. Ebenso gelang es ihm, einen Kalkspathkrystall ganz mit Eisenoxydhydrat, unter Beibehaltung der Form und Flächen, zu überziehen, als er denselben in eine verdünnte Auflösung von schwefelsaurem Eisenoxydul legte. So wie sich nämlich das Eisenoxydul nach und nach oxydirte, wurde es vom kohlensauren Kalke niedergeschlagen, und da jedes Atom Eisenoxydhydrat , so wie es sich bildete , gegen Kalk ausgetauscht wurde: so wurden Form und Flächen beibehalten. Die Verdrängungs - Pseudomorphose gelang nicht, als er einen Kalkspathkrystall in eine sehr verdünnte Lösung von Eisenchlorid legte. Das Eisenoxyd wurde zwar gefällt; aber es legte sich nicht in der Form des Kalkspaths a n , weil ohne Zweifel die Fällung zu schnell von Statten gegangen war. Auflösungen von schwefelsaurem Eisenoxydul gehören im Mineralreiche zu den grofsen Seltenheiten; unseres Wissens ist es, unter allen bis jetzt untersuchten Mineralquellen, nur das Atexisbad am Unterharz, welches dieses Salz enthält. Daher hat es sehr wenig Wahrscheinlichkeit, dafs die Umhüllungs-Pseudomorphosen des Brauneisensteins nach Kalkspath-Formen aus der Reaction einer Lösung des schwefelsauren Eisenoxyduls auf kohlensauren Kalk entstanden sein sollten. Ob aus dem in der Natur vorzugsweise vorkommenden Eisenoxydulsalze, aus einer Lösung des Eisenoxydul-Carbonats, die genannte Pseudomorphose entstehen könne, wäre wohl eines Versuchs werlh. Es wäre möglich, dafs die im Momente der Oxydation des Eisenoxyduls frei werdende Kohlensäure sich des kohlensauren Kalks bemächtigte und denselben in Bicarbonat umwandelte, welches vom Wasser fortgeführt würde. Die Umwandlungs - Pseudomorphose von Silberglanz in Formen von Rothgültigerz ahmte S t e i n auf eine einfache Weise nach, indem er die Krystalle des letzteren mit Schwefelammonium in Berührung brachte. Nach wenigen Stunden war die Umwandlung vollendet. Da Schwefelnatrium dieselbe Wirkung gehabt haben würde , und diese Schwefelleber in Schwefelquellen vorkommt: so könnte dadurch wohl die Umwandlung im Mineralreiche stattgefunden haben.

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Umwandlungs-Processe mit od. ohne Verlust d. F o r i .

So wie bei diesen künstlichen p s e u d o m o r p h i s c h e n P r o cessen nur unter gewissen Bedingungen, namentlich bei lamg e r Dauer d e r s e l b e n , die Form beibehalten w i r d : so st ics auch bei diesen Processen im Mineralreiche. Finden i i e s e Bedingungen nicht s t a t t , so geht die ursprüngliche KrystaMform verloren. Hier die vorzüglichsten der bis jetzt betannt gewordenen Fälle, in denen bei demselben Umwandlungiprocesse in verschiedenen Stufen bald die ursprüngliche Cfestalt erhalten worden, bald verloren gegangen ist. Antimonblüthe nach gediegenem Antimon. Die f r i h e r e Form (krystallinisch körnige Structur) ist zum Theil erhilten, zum Theil hat sich eine feinfaserige oder slrahüge Sliuctur eingefunden, welche jene verwischte. Bleivitriol in der Form von Bleiglanz. Man findet z u weilen compacte Massen von Bleivitriol, die durch Zersel2Uilg aus Bleiglanz gebildet sind, und manchmal noch, paralitl d e n Würfelflächen, den Blätterdurchgängen der letzteren Substanz, Spuren von Rissen zeigen. Aber auch ganze Würfe) v o n Bleiglanz hat man g e f u n d e n . Malachit nach Rothkupfererz. Die vollkommenere E r haltung der Form scheint mehr bei kleineren Krystallen, o d e r besonders dann stattgefunden zu haben, wenn ein feine: U e berzug von Psilomelan oder Brauneisenstein über den Individuen von Rothkupfererz vorhanden w a r , wodurch deren Schärfe und Glätte gleichsam bewahrt wurde. Die Umwandlung fand meist zu d i c h t e m Malachit s t a t t , doch kommt auch die zu f a s e r i g e m , e r d i g e m und selbst zu b l ä t t e r i g e m M a l a c h i t vor. Buntkupfererz nach Kupferglanz. Nach H a i d i n g e r sind die Fossilien , in denen das Schwefelkupfer einen Hauptbestandtheil ausmacht, meist mehr oder weniger allmäligen V e r änderungen in i h r e r chemischen Zusammensetzung u n t e r w o r fen, theils mit Beibehaltung der F o r m , theils mit gänzlichem Verluste derselben. Kaolin nach Feldspath. Am häufigsten geht die Krystallform v e r l o r e n ; man findet aber auch verwitterten Feldspath, der noch alle Kanten der Krystallform zeigt. Kaolin nach Leuzit. Die Krystalle bewahren die Form des L e u z i t s , zerfallen aber g e r n e bei der leichtesten Bcrüh-

Urawandlungs-Processc mit od. ohne Verlust d. Form.

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runig und geben den sogenannten erdigen Lcuzit; wie denn überhaupt bei sehr weit vorgeschrittener Zersetzung die u r sprungliche Form ganz verloren geht. Antimonblüthe nach Antimonglanz. Diese Umwandlung erfolgt zum Theil mit Beibehaltung der früheren F o r m ; h ä u figer aber verschwindet sie. Antimonocher nach Antimonglanz. Bei dieser Umwandl u n g bilden sich gewöhnlich erdige A g g r e g a t e , zuweilen findet man .aber auch noch die Form des Antimonglanzes, besonders bei kleinen Krystallen, wohl erhalten und kenntlich I'yromorphit nach Bleiglanz. Man sieht Würfel mit einer ganz feinen Rinde von Brauneisenstein überzogen, deren I n n e r e s aber g a n z mitPyromorphit erfüllt ist. Bei einem andern Exemplar bildet Quarz die Rinde. Kohlensaures Bleioxyd nach Bleiglanz. Bei dieser Urnwandlung g e h t gewöhnlich die Form des Bleiglanzes verloren und das kohlensaure Bleioxyd bildet sich in seinen eigenen Gestalten. E s kommen aber auch Fälle vor, wo die Krystallform erhalten ist. Diejenigen Krystalle, welche sehr deutlich die Würfelform zeigen, sind meist mit einer Rinde von Quarz und Brauneisenocher überzogen, und dieser Ueberzug scheint die Krystallumrisse vollständig bewahrt zu haben. Göthit und Brauneisenstein nach Eisenkies. Das Brauneisenerz, in welches die Eisenkiese umgewandelt sind, ist g e wöhnlich dicht und hat einen ebenen Bruch, zuweilen ist es auch porös und erdig. W a h r e Pseudomorphosen des Brauneisensteins in den verschiedensten Formen des Eisenkieses sind häufiger, als j e n e mit erdigem oder porösem Innern. Brauneisenstein nach Skorodit. Diese Umwandlung e r folgt manchmal mit Beibehaltung der F o r m ; eine Zersetzung in formlosen Brauneisenocher findet aber häufiger statt. Brauneisenstein nach Würfelerz. Bei dieser U m w a n d lung erhält sich selten die Form ; jedoch dann, wenn sich z u erst eine Rinde von dichtem Brauneisenstein gebildet hat. Brauneisenstein nach Eisenspath. Die umgewandelte Masse stellt sich theils als dichter Brauneisenstein, theils als Brauneisenocher dar. In letzterem Falle umgiebt jedoch g e *) Vcrgl. ülum'ä Nachtrag S. 89.

202

Umwandlungs-Processe mit od. ohne Verlust d. Form.

wohnlich eine Rinde von dichtem Brauneisenstein den erdigen Kern, wodurch die f r ü h e r e Form erhalten wurde. Eisenvitriol nach Eisenkies. Die so häufig vorkommende Zersetzung von Eisenkies und Strahlkies in Eisenvitriol ist g e wöhnlich mit Verlust der Form verbunden. B l u m besitzt j e doch eine Stufe, in welcher der Eisenvitriol sehr deutlich die Form eines Eisenkies-Würfels zeigt. Kobaltblüthe nach Speiskobalt. Gewöhnlich geht bei dieser Umwandlung die regelmäfsige Form verloren. B l u m b e sitzt aber gleichfalls eine Stufe, wo sie erhalten ist. Kupferschwärze nach Kupferglanz. Sehr selten ist die Krytsallform erhallen. H a i d i n g e r beschreibt aber eine Stufe mit Krystallen von Kupferglanz, welche sich in Kupferschwärze verwandelt zeigen. Malachit nach Kupferkies. Bei dieser Umwandlung findet man sehr selten die Form des Kupferkieses erhalten. Brauneisenstein nach Eisenglanz. Diese Umwandlung erfolgt theils mit Beibehaltung der F o r m , theils mit Verlust derselben, wenn der Eisenglanz zu Eisenocher wird. Ophit nach Chondrodit. Da beim Chondrodit noch keine deutlichen Krystallgestalten beobachtet wurden, so kann, streng g e n o m m e n , von Pseudomorphosen nicht die Rede sein. Die wirkliche Umwandlung desselben in Ophit kann aber nicht b e zweifelt werden. Magneteisen nach Eisenspath. Diese Umwandlung e r folgt mit und ohne Beibehaltung der F o r m . Kupferpecherz nach Fahlerz. In den meisten Fällen hat sich die Form erhalten; denn es bildete sich bei der U m wandlung des Fahlerzes zuerst eine feste Rinde von dichtem Kupferpecherz, welche die äufsere Form erhielt, als die V e r ä n d e r u n g nach dem Innern weiter fortschritt. Malachit nach Fahlerz. Bei der Zersetzung der Fahlerze in kohlensaure Kupferoxyde haben sich die Formen der e r s t e m selten erhalten. B l u m beschreibt aber eine Stufe, w e l che Malachit in den schönsten und deutlichsten Formen des Fahlerzes zeigt. W i r sehen, dafs bei denjenigen Fossilien, welche einer verhältnifsmäfsig schnelleren Zersetzung und Umwandlung u n terliegen, die Form häufiger verloren geht, als bei denjenigen,

Ein Ueberzug erhält die ursprüngliche Krystallform.

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welche sehr langsam verändert werden. Wir sehen ferner, dafs es vorzugsweise Schwefelmelalle und Oxydule (Kupferoxydul, kohlensaures Eisenoxydul, arseniksaures Eisenoxydul) isind, bei welchen die Form häufiger verloren g e h t , als e r halten wird. Wir wissen, dafs diese Fossilien unter allen am schnellsten zerselzt w e r d e n , j a dafs diese Zersetzung, wie beim Eisenkiese und vorzugsweise beim Strahlkiese, schon in ransern Mineralien-Cabinetten innerhalb kurzer Zeiträume von statten geht. Die Ursache davon liegt nahe vor A u g e n ; denn e s wirken liier diejenigen Zersetzungsmittel, Sauerstoff und Kohlensäure, welche, und namentlich jener, die stärksten V e r w a n d t s c h a f t e n haben. Wenn daher der Sauerstoff, wie beim Strahlkiese, sogleich energisch eingreift, so geht die u r s p r ü n g l i c h e Form verloren und es gehört nur zu den Seltenheiten, w e n n sie erhalten wird. Es scheint f e r n e r , dafs ein auf dem Fossile sich bildend e r Ueberzug die ursprüngliche Krystallform häufig erhält. In manchen Fällen besteht dieser Ueberzug aus e i n e r , dem ursprünglichen, wie dem umgewandelten Fossile fremden S u b stanz. Es ist bemerkenswerth, dafs nicht selten Brauneisenstein bei der Umwandlung des Rothkupfererzes in Malachit, d e s Bleiglanzes in kohlensaures Bleioxyd und in Pyromorphit d i e Form erhalten hat. In anderen Fällen ist es die u m g e wandelte S u b s t a n z , welche diesen Ueberzug bildet. Es ist nicht minder b e m e r k e n s w e r t h , dafs es bei der Umwandlung d e s Würfelerzes und des Eisenspalhs in Brauneisenstein gleichfalls eine Rinde von dichtem Brauneisenstein i s t , welche die f r ü h e r e Form erhallen hat. J e n e Rinde von Brauneisenstein, welche in den vorhin g e nannten Fällen sowohl dem ursprünglichen, als dem u m g e w a n delten Fossile fremd ist, giebt einen Wink in Beziehung auf das Genetische. Es kann nicht bezweifelt w e r d e n , dafs die Bildung dieses Ueberzugs der erste Act des pseudomorphischen P r o c e s ses w a r ; denn erstmufste die Schulzmauer vorhanden sein, ehe die Form gegen die Zerstörung geschützt werden konnte. Nichts ist aber leichter zu erklären, als die Bildung des Brauneisen, steins; denn es giebt kaum ein im Mineralreiche sich b e w e gendes W a s s e r , welches nicht wenigstens Spuren von k o h lensaurem Eiscnoxydul enthielte, und kein Procefs geht rascher

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Ein Ueberzug erhält die ursprüngliche Krystallform.

von Statten, als die Umwandlung dieses Carbonats in Eisenoxydhydrat. Es durfte demnach ein Fossil nur von Zeit zu Zeit durch herabtropfende Gewässer befeuchtet w e r d e n , und es mufste nach und nach ein Ueberzug aus dieser Substanz e n t stehen, welcher, wie ein Firniis, die Kryslallflächen, Kanten und Ecken schützte. Dieser Schulz ward dauernd, da das Eisenoxydhydrat zu den unveränderlichsten und unauflöslichsten Substanzen gehört. Die Unveränderlichkeit zeigen die Pseudomorphosen selbst; denn wir kennen nur e i n e e i n z i g e Umwandlung des Eisenoxydhydrats: das von H a i d i n g e r beschriebene Vorkommen von Eisenoxyd nach Formen vonGöthit von Lostwithiel in Cornwall. Und wenn auch ein Ueberzug von B r a u n eisenstein auf einem Fossile in Eisenoxyd sich umwandelte, so würde er doch nicht aufhören, schützend zu wirken. Denken wir uns ein Fossil mit einem solchen Firnifs ü b e r z o g e n , so wird es dadurch gegen Angriffe von aufsen, namentlich gegen Angriffe von Gewässern eben so geschützt, wie Metall und Holz durch Harzfirnisse. Ist aber nur eine einzige Stelle, wo j e n e r Ueberzug von Brauneisenstein nicht völlig undurchdringlich, wo etwa durch irgend einen zufälligen Umstand die Bildung desselben gehindert w u r d e : so k o n n ten hier die Gewässer angreifen und nach und nach in das Innere dringen. So kann das ganze Fossil unter dem Ueberz u g e allmälig in ein anderes umgewandelt werden, ohne dafs die ursprüngliche Form verloren geht. Die grofse Schwerauflöslichkeit, wenn nicht völlige Unauflöslichkeit des Eisenoxydhydrats zeigt die r e g e n b o g e n f a r bene Haut auf jedem stagnirenden Sumpfwasser; denn sie ist nichts anderes, als der A n f a n g des sich ausscheidenden E i senoxydhydrats, und sie erscheint selbst d a n n , wenn unsere empfindlichsten Reagentien auf Eisen keinen Eisengehalt in dem Sumpfwasser entdecken lassen. Sollten die wenigen von B l u m angeführten Fälle die einzigen sein , wo Brauneisenstein oder irgend eine andere Substanz die ursprüngliche Form erhalten h a t ? — Ist es nicht sehr wahrscheinlich, dafs man, wenn auf diesen Umstand b e sondere Aufmerksamkeit gerichtet wird, noch andere ähnliche Fälle finden w e r d e ? —

¡Eisenoxydhydrat auf den Verdrängungs-Pseudomorphosen. 2 0 5 Die Rinde von dichtem Brauneisenstein bei der Umw a n d l u n g des Würfelerzes und des Eisenspaths in Brauneisenstein bildete sich höchst wahrscheinlich aus dem Eisenoxydul des arseniksauren und kohlensauren Salzes selbst. Es d u r f t e n die ursprünglichen Fossilien nur vom Wasser benetzt w e r d e n und es wurde dadurch die höhere Oxydation des E i senoxyduls und seine Umwandlung in Eisenoxydhydrat b e wirkt. Bei der Umwandlung des Rolhkupfererzes in Malachit e r w ä h n t B l u m den Psilomelan , bei der des Bleiglanzes in kohlensauses Bleioxyd den Q u a r z , bei der des Fahlerzes in Kupferpecherz das dichte Kupferpecherz , welche den s c h ü t z e n d e n Ueberzug gebildet haben. Es mag leicht s e i n , dafs d e r Psilomelan und der Quarz in anderen Fällen dieselbe Rolle spielen , da Ueberzüge von diesen Substanzen nicht zu den Seltenheiten gehören. Auch bei den Verdrängungs-Pseudomorphosen spielt das Eisenoxydhydrat eine Rolle. An die Spitze treten die vielen V e r d r ä n g u n g s - P s e u d o morphosen des Brauneisensteins in Formen anderer Fossilien, n ä m l i c h : Barytspath, Flufsspath, Kalkspath, Bitterspath, Quarz, Complonit, Blende, Bleiglanz, Pyromorphit, kohlensaures Bleioxyd und Rothkupfererz. Es ist überhaupt bemerkenswert!], dafs der Brauneisenstein und der Quarz diejenigen Fossilien s i n d , welche mehr, als irgend a n d e r e , in Formen so vieler und verschiedenartig e r Fossilien vorkommen. Was den Brauneisenstein betrifft, so haben wir schon oben bemerkt, dafs das kohlensaure E i senoxydul, aus dem er wohl stets h e r v o r g e g a n g e n ist, zu den am meisten verbreiteten Bestandtheilen der Gewässer gehört, und dafs das Eisenoxydhydrat eine der unveränderlichsten und schweraullöslichsten Substanzen ist. Dasselbe gilt auch von der Kieselsäure. Kaum wird es ein Quellwasser ganz frei von Kieselsäure g e b e n . Hat sich dieselbe aus ihrer wässrigen Lösung abgeschieden und ist sie in die unlösliche Modification ü b e r g e g a n g e n : so bildet sie e i nen der unveränderlichsten und unauflöslichsten Körper. W i e kann man sich daher wundern, dafs Brauneisenstein und Quarz auf andern Fossilien so häufig Ueberzüge bilden, welche ihre

206 Eisenoxydhydrat auf den Verdrängungs-Pseudomorphosen. Form gegen weitere Angriffe durch Gewässer schützen und so die Veranlassung zu Verdrängungs-Pseudomorphosen g a ben? — Besonders bemerkenswerth ist das Streben des Brauneisensteins, selbst den Quarz zu bezwingen, ohne dafs er jedoch diesen Zweck gewöhnlich erreicht. Auf der Insel Elba nämlich werden die dünnen und kleinen Quarzkrystalle, welche so häufig den Eisenglanz begleit e n , zuweilen von faserigem Brauneisenstein ganz umhüllt; oder sie sind gewöhnlich noch unter dieser Decke vorhanden. Nur höchst selten findet man die Quarzmasse verschwunden und hohle Pseudomorphosen von faserigem Brauneisenstein. Ueberzüge von faserigem Brauneisenstein über Quarzkrystallen kommen übrigens nicht selten vor. Hier zeigt sich recht deutlich die grosse Schwerlöslichkeit der in die unlösliche Modification übergegangenen Kieselsäure. Daher kommt es auch, dafs wir Pseudomorphosen in Formen von Quarz so selten finden; denn aufser der a n g e führten, kommen nur noch der Eisenkies und der Speckstein in Formen von Quarz vor. W a s indefs den ersteren betrifft, so findet man ihn zwar nicht selten als Ueberzug von Quarzkrystallen; es fehlt aber an bestimmten Angaben, ob der Quarz jemals ganz verschwunden ist * ) . Wir wollen die Pseudomorphosen des Brauneisensteins in Formen anderer Fossilien hier nicht in das Einzelne v e r folgen, sondern nur einiges hervorheben. Die Pseudomorphosen des Brauneisensteins in Formen von Iialkspath, von Stehen bei Hof, zeigen alle Stufen des UmhüIIungsprocesses. Die Kalkspathkrystalle verlieren zuerst i h r e n Glanz, ihre Durchsichtigkeit und F a r b e , sie werden t r ü b e , matt und färben sich bräunlichgelb. Die Rinde von Brauneisenstein wird immer deutlicher und stärker, im Innern ist noch ein Kern von Kalkspath; ist aber der Procefs vollendet, so ist der Kalkspath ganz verdrängt und die Krystalle sind hohl. W e r kann hier v e r k e n n e n , dafs es Gewässer w a r e n , welche durch theilweise Auflösung des kohlensauren Kalks die *) B l u m a. a. 0. S. 300.

lEisenoxydhydrat auf den Verdrängungs-Pseudomorphosen.

207

Hirystallisation derMoIecüle zerstörten und gleichzeitig E i s e n coxydhydrat in den leeren Zwischenräumen absetzten, wodurch ödie bräunlichgelbe Färbung entstan;!? Diese Gewässer s e t z Uen auf den Krystallflächen die Brauneisenstein-Rinde ab, und sschützten dadurch die Forin. An irgend einer entblösten Stelle dJrangen sie aber in das Innere, lösten den kohlensauren Kalk aauf und führten ihn fort, so dafs zuletzt jene BrauneisensteinRRinde übrig blieb, deren Form den ursprünglichen Kalkspathkirystall anzeigt. Aehnliche Verhältnisse zeigen sich bei den Pseudomorpahosen des Brauneisensteins in Formen von Barytspath, Flufssppath, Bitterspath, Bleiglanz, Pyromorphit, kohlensaurem Blei— ojxyd und Rothkupfererz. Alle diese Pseudomorphosen sind m i e h r oder weniger hohl, indem das ursprüngliche Fossil ganz o«der theilweise fortgeführt worden ist. Die merkwürdigen Verdrängungs-Pseudomorphosen des Eiisenoxyds in Formen von Iialkspath dürften in dieselbe Cat e j g o r i e gehören. Wir behalten uns vor, davon bei einer a n dtern Gelegenheit zu handeln. Wir lassen nun noch einiges folgen, welches gleichfalls diie wichtige Rolle des Eisenoxydhydrats bei den Verdrängiungs-Pseudomorphosen anzeigt. Quarz nach Barytspath. Die meisten Krystalle zeigen, wfenn sie durchbrochen sind, feine röthlich-schwarze Streifen vcon Eisenoxyd, welche die frühere Stärke der Barytspathkrysttalle andeuten, und nichts anderes, als die Querdurchschnitte eiiner feinen Eisenoxyd-Lage sind, die sich auf der Oberfläche dees ursprünglichen Barytspathkrystalls angelegt hatte. Gyps nach Steinsalz. Beim Durchbrechen der Krystalle be;merkt man eine Haut von D o l o m i t , welche das "Ganze urmgiebt. Quarz nach Flufsspath. Die Würfelkrystalle von Quarz vo>m Rothenberge bei Schwarzenberg zeigen sich bisweilen re;in, sehr scharfkantig und nur auf der Oberfläche etwas roth geifärbt; meist aber haben sie eine Rinde von Rotheisenstein. In den Barytspath-Gängen bei Schriesheim finden sich papierdüinne Ueberzüge von Quarz, welche sich über Flufsspafth a n geilegt hatten, der aber ganz verschwunden ist. Quarz n a c h Kalkspath.

Die Pseudomorphosen vom

Teu-

208

Das neue Fossil hat eine eigene Form oder nicht.

felsgrundc bei Münsterthal in Baden haben einen feinen Ueberzug von Bitlerspath, der dieselben theilweise, selten ganz bedeckt. Kieselzink nach Kalkspath. Man findet Krystalle von schwärzlichbrauner oder ochergelbcr F a r b e , welche von einem Ueberzuge von Brauneisenocher herzurühren scheint. Bei den Umwandlungs- und Verdrängungs-Pseudomorphosen kommt noch in Betracht, ob das neue Fossil, welches durch den pseudomorphischen Procefs entsteht, eine eigene selbstständige Krystallgestalt hat, oder nicht. Ein nichtkrystallisirbares Fossil kann sich leicht in fremde Formen schmiegen ; hat es aber seine eigentümliche Kryslallform, so müssen bei der Pseudomorphose besondere Umstände stattfinden, welche der Annahme der selbstständigen Form entgegentreten. Im Vorhergehenden haben wir einen solchen Umstand in dem sich bildenden Ueberzuge kennen gelernt. Ob dieser der einzige ist, oder ob noch andere Umstände die Annahme der selbstständigen Form verhindern können, müssen wir d a hin gestellt lassen. Die so häufigen Pseudomorphosen des Specksteins, Kaolins, Brauneisensteins, Chalcedons in Formen anderer Fossilien gehören unter anderen zu denjenigen , wo das neue Fossil nicht krystallisirbar ist. Dagegen sind die Pseudomorphosen des Barytspaths nach Formen von kohlensaurem Baryt, des Bitterspaths nach Formen von Kalkspalh, des Eisenkieses nach Formen von Barytspath, Kalkspath u. s. w. solche, wo das neue Fossil krystallisirbar ist. Zählt man in B l u m ' s Werken alle Fälle zusammen, in denen das neue Fossil keine selbstständige Krystallgestalt hat: so finden sich unter den Umwandlungs-Pseudomorphosen

.

.

53

unter den Verdrängungs-Pseudomorphosen

.

.

45 * )

Sa.

•) J ) i e Verdrängungs - Pseudomorphosen

98

des Quarzes nach F o r m e n

anderer Fossilien haben wir dazu g e r e c h n e t , w e i l der Quarz im Mineralreiche häufiger stande vorkommt.

im a m o r p h e n ,

als

im krystallisirten

Zu-

Bildungsart der Pseudomorphosen.

aQf

Die Zahl der Fälle, in denen das neue Fossil eine selbstständige Krystallgestalt hat, beläuft sich unter den Umwandlungs-Pseudomorphosen auf 61 unter den Verdrängungs-Pseudomorphosen auf 34 Sa. 95 Die Zahl beider Fälle ist sich also sehr nahe gleich. Oben haben wir unter den Umwandlungs-Pseudomorphosen ungefähr 20 Fälle kennen gelernt, in denen das neue oder umgewandelte Fossil sowohl in seiner eigenen Gestalt, als in der des ursprünglichen Fossils erscheint. Ziehen wir diese von jenen 61 Fällen ab, so bleiben 41 übrig. Diefs ist also die Zahl der Fälle, wo bei den Umwandlungen stets die Form des ursprünglichen Fossils beibehalten wird. Es ist aber klar, dafs darunter viele sein können, wo unter gewissen Umständen die Form verloren geht; denn diese Fälle sind es ja gerade, welche am schwierigsten zu ermitteln sind. Erfolgen die Umwandlungen und Verdrängungen im Mineralreiche auf trocknem oder auf nassem Wege? — Diefs ist eine der wichtigsten Fragen, deren Beantwortung wir versuchen wollen. An verschiedenen Stellen ( u n t e r andern Bd. I. S. 848) haben wir unser Glaubensbekenntnifs schon dahin ausgesprochen, dafs alle diese Processe auf nassem Wege von Statten gegangen sind und noch von Statten gehen. Ehe wir diefs durch Beweise erhärten, folgen einige geschichtliche Rückblicke. Blum bleibt beim Thatsächlichen stehen. „Die Natur zeigt uns Pseudomorphosen , wir können Uebergänge einer Substanz in die andere nachweisen und haben in der Form einen festen Stützpunct; allein wir vermögen nicht den Vorgang zu erklären, die Erfahrungen der Chemiker reichen nicht aus, die Untersuchungen der Geognosten sind in dieser Beziehung noch mangelhaft, es bleibt uns nichts übrig, als zu gestehen, dafs es so sei. Jedenfalls liefern aber die mit dem Auftreten der Pseudomorphosen verknüpften Erscheinungen den Beweis von einer fortdauernden Thätigkeit im unorganischen Reiche, von Umbildungen und Zerstörungen vorhanden gewesener Körper durch Kräfte, die zum Theil noch unbekannt zu sein scheinen. Unwillkührlich wird man bei Betrachtung gewisser Pseudomorphosen zu der Idee geführt, dafs Bischof Geologie II.

14

Blum's Ansichten. manche der Substanzen, weiche bis jetzt noch nicht verflüchtigt oder leicht aufgelöst werden konnten, unter gewissen Umständen doch solchen Vorgängen unterliegen möchten. Für gewisse Fälle dürfte besonders die Länge der Zeit, welche zur Bildung einer Pseudomorphose erforderlich war, in A n schlag zu bringen sein. Die Betrachtung der Pseudomorphosen selbst deutet im Allgemeinen auf einen sehr langsamen Procefs bei ihrer Bildung. Die Krystallgestalt konnte bei den Fossilien, welche einer Umwandlung unterlagen, nicht zerstört w e r d e n , weil der Procefs nur ganz langsam vor sich ging, und die neue Substanz ihre Krystallisationskraft nicht frei, wenigstens nicht in gröfserem Maafsstabe zu entwickeln vermochte; daher spricht sie sich auch nur in der Bildung von Aggregaten aus. Aber ebenso allmälig mufs auch die E n t stehung der Verdrängungs-Pseudomorphosen stattgefunden h a ben ; denn auch hier hat die neue Substanz die Form der älteren in einem gewöhnlich sehr feinen Aggregat-Zustande bewahrt. Uebrigens darf man auch nicht unberücksichtigt lassen, dafs manche Fossilien, welche in Pseudomorphosen v o r kommen, zu den sogenannten amorphen gehören." „Die Kennlnifs der geognostischen Verhältnisse des Vorkommens der Pseudomorphosen ist besonders wichtig, ja n o t wendig , weil wir dadurch nicht nur die Ursache ihrer Entstehung auffinden können, sondern auch vor Erklärungen b e wahrt w e r d e n , welche dem Vorkommen geradezu widersprechen." Für die Lösung des Problems hat B l u m sehr viel v o r bereitet. Die aus der Betrachtung der Pseudomorphosen g e schöpfte Ueberzeugung, dafs die Processe, wodurch sie von Statten gegangen s i n d , von einer langen , sehr langen Dauer waren, weiset uns von selbst auf Vorgänge im Mineralreiche, welche sich zwar unsern Augen entziehen, deren Realität wir aber nicht bezweifeln können. Es ist die Schuld der Chemiker , dafs die Mineralogen nicht schon längst den richtigen W e g zur Erklärung gefunden haben. Wie konnten diese die Ursache der Umwandlungen und Verdrängungen im Mineralreiche in Gewässern s u c h e n , welche die Gebirgsgesleine durchdringen, wenn sie von jenen hörten, dafs gerade diejenigen S u b s t a n z e n , welche eine wichtige Rolle spielen, wie

Pseud. Processe erfolgen auf nassem W e g e .

211

schwefelsaurer B a r y t , Kieselsäure, Silicate\u. s. w . , zu den unauflöslichen g e h ö r e n ? — Indefs zwei Quellen der Erkenntn i s waren den Mineralogen zugänglich. Dafs sie daraus nicht geschöpft haben, ist nicht die Schuld der Chemiker. Die zahllosen Analysen von G e w ä s s e r n , nicht blofs eigentlicher Mineralwasser, sondern auch süfser Quellen, welche überall mehr oder weniger erdige Beslandlheile n a c h g e wiesen haben, zeigen ebenso die Löslichkeit derselben im W a s ser, als die Möglichkeit, wie auf deren Kosten Umwandlungen und neue Bildungen im Mineralreiche von Stalten gehen k ö n nen. W a s aus diesen Bestandtheilen , selbst wenn nur Spuren davon im W a s s e r enthalten sind, geschaffen werden kann, zeigt j e d e E r n t e von G e t r a i d e , Heu u. s. w . , zeigt die Asche, welche beim Verbrennen des Holzes zurückbleibt. Die g r o fsen Quantitäten Pottasche, welche zu verschiedenen Zwecken verbraucht werden , was sind sie anders, als das Werk des Vegetationsprocesses? — Nehmen die Pflanzen Alkalien, E r den, Eisenoxyd, Kieselsäure u. s. w. aus dem Boden auf, so mufs irgend ein Vehikel dieselben ihnen zuführen, und dieses Vehikel kann kein a n d e r e s , als Wasser sein. Bringen nun diese im Wasser aufgelösten StofTe j e d e s Jahr eine neue m i neralische Schöpfung im Pflanzenreiche h e r v o r ; warum sollten sie nicht auch Neues im Mineralreiche schaffen k ö n nen? — Doch B l u m hat selbst auf den nassen W e g angespielt, und wo er in seinen Beschreibungen auf das Genetische kommt, blickt dieser W e g häufig durch. Wenn e r neben dem nassen W e g e auch auf Sublimationen, deutet: so können wir zwar eine solche Alternative nicht zugeben, aber defshalb mit ihm nicht rechten; denn wie so manche Erscheinung hat man nicht Sublimationen zugeschrieben? — Da B l u m mit Recht einen grofsen Werth auf die Kenntnifs der geognostischen Verhältnisse, unter welchen die Pseudomorphosen sich finden , legt: so hat er es durch die Angabe der Fundorte und der Art des Vorkommens der einzelnen Pseudomorphosen , so weit, als es ihm möglich w a r , dem Chemiker s e h r erleichtert, klare Vorstellungen von pscudomorphischen P r o cessen zu gewinnen. H a i d i n g e r , der so ausgezeichnete Verdienste um die

212

Haidinger's Ansichten.

Kenntnifs d e r Pseudomorphosen h a t , sprach in einer f r ü h e r e n A b h a n d l u n g * ) die Ansicht a u s , das die Processe, w o d u r c h sie entstehen, durch die bekannten Gesetze der c h e mischen Affinität unerklärlich erscheinen. Später * * ) versuchte e r eine, auf elektrochemischen Gegensätzen beruhende E i n t h e i . lung der Pseudomorphosen in zwei Hauptclassen aufzustellen. W i r sind es einem so verdienstvollen Naturforscher schuldig, in seine theoretischen Ansichten näher einzugehen. „ W e n n , " sagt er, „ein Körper in einen andern v e r w a n delt wird, o d e r seine Theilchen denen des andern w e i c h e n : so müsse man billig einen dritten voraussetzen , der unter m a n cherlei begleitenden Umständen im S t a n d e ist, diese V e r ä n d e rung hervorzurufen. Man dürfe wohl einen Strom von g e wisser Beschaffenheit a n n e h m e n , in dem sich dieser Körper b e w e g t , der eine auflösende Kraft auf die Materie des g e g e b e n e n Krystalls besitzt. E n t w e d e r löste der Strom einen B e s t a n d t e i l dieser Materie auf und führte ihn mit sich fort, so dafs d e r Rest in der Form, gleichsam auf einem Filtro u n a u f g e löst zurückblieb , o d e r die Materie fällte aus der Auflösung, die in dem Strome v o r ü b e r g i n g , einen K ö r p e r , der mit ihr o d e r anstatt ihr unauflöslich zurückblieb. Die W i r k u n g sei stets chemisch, a b e r nicht ohne eine mechanische A n n ä h r u n g der T h e i l c h e n , bis zu der E n t f e r n u n g , wo sie erst chemisch auf e i n a n d e r wirken können. Schlüsse auf diese K ö r p e r und die Verhältnisse, welche wirksam g e w e s e n sein k ö n n e n , w ü r den am sichersten b e g r ü n d e t , wenn man die Mischungsverhältnisse der zwei g e g e b e n e n , des verschwundenen und d e s pseudomorphen o d e r neu gebildeten, aus allgemeineren G e s i c h t s puncten mit einander vergleicht, und dazu sei wohl d e r e l e k trochemische Gegensatz derselben der natürlichste, d e r denn auch diejenigen Fälle, in welchen der Inhalt gänzlich v e r ä n dert w o r d e n sei, auf gleiche Stufe mit dem bringe, bei w e l chem nur w e n i g e s v e r ä n d e r t w o r d e n w ä r e . " „Gewisse V e r ä n d e r u n g e n der Materie, w o b e i die Form d e r Körper bleibt, seien wir im S t a n d e , nakh W i l l k ü h r h e r •) P o g g e n d . Annal. Bd. XI. S. 392. **) Ueber die Pseudomorphosen und ihre anogene undkatogene Bildung. Ebend. Bd. LXII. S. 161 fg. und 306 fg.

Haidinger's Ansichten.

213

vorzurufen. Die wichtigsten allgemeinen Bedingnisse seien Temperatur und Pressung der Atmosphäre bei allen Processen, die wir vornehmen. Diese Bedingnisse wirkten aber in der Erdrinde viel ungehinderter, als in unsern Laboratorien, wo wir nur bei der einseiligen Pressung der Atmosphäre a r beiten. Manches gelinge daher in jenen Räumen, was uns zu erzeugen unmöglich bleibe. Unterstützt von Temperatur, Differenz und Pressung, sind die allgemeinsten Stoffe, deren Wirkung sich bemerklich mache, die sogenannten atmosphärischen Agenden, Luft und Wasser. In diesen besonders seien die wichtigsten, kraftvollsten Stoffe, Sauerstoff und W a s serstoff, mit einander gesättigt, und erwarteten, um kräftigst auf andere wirken zu k ö n n e n , nur die Zerlegung, welche durch die so allgemein verbreitete Elektricität, in ihrer galvanischen Wirksamkeit nicht aufser dem Kreise unserer Betrachtung liege. Uebereinstimmend werde die Vergleichung der Mischung in den Pseudomorphosen mit der elektrochemischen Reihung der einfachen Stoffe, und ihr relativer Gegensatz für ihre leichtere Uebersicht im Zusammenhange mit einander grofse Vortheile gewahren. Eine jede Pseudomorphose drücke zwei feste Puñete in der Reihung chemischer Verbindungen aus. Die ursprüngliche Species sei der Anfangspunet, die neue in der Pseudomorphose auftretende die Richtung der Veränderung. Setzten wir Sauerstoff als A n . f a n g , Kalium als Ende, so erschiene uns Reduction als progressiv, Oxydation als retrograd. So werde die Bildung von Bleiglanz nach Pyromorphit als progressiv, die von Pyromorphit nach Bleiglanz als der Oxydation analog betrachtet werden können." Zur Bezeichnung dieser „zwei grofsen und wichtigen Ab. theilungen der Vorgänge in den Pseudomorphosen" wählte H a i d i n g e r d i e auf die veränderte geognostische Höhenstellung bezüglichen Ausdrücke mögen und katogen, von avto hinauf und xdiw hinab. Sie sollen alle wünschenswerthen Beziehungen ausdrücken, ,indem sie nebst diesem Verhältnisse auch auf den verschiedenen Grad der Pressung, endlich auf den galvanischen Gegensalz der Pole einer Säule hindeuten. So weit H a i d i n g e r . Wir werden

in

dieser Auseinandersetzung

erinnert

214

B e m e r k u n g e n g e g e n H a i d i n g e r ' s Ansichten.

an f r ü h e r e Vorstellungen v o n d e r E n t s t e h u n g d e r Mineralw a s s e r . Man ist von den R i e s e n e l e k t r o m o t o r e n , von elekt r i s c h - t e l l u r i s c h e n P r o c e s s e n u . s. w . , w o d u r c h die Mineralquellen g e b i l d e t w e r d e n s o l l e n , a b g e k o m m e n und bei einf a c h e n A u s l a u g u n g s - und Z e r s e t z u n g s - Processen stehen geb l i e b e n , und so w i r d es o h n e Zweifel auch mit den p s e u domorphischen Processen gehen. Um so m e h r ist diefs zu e r w a r t e n , da diese P r o c e s s e und d i e j e n i g e n , w e l c h e den Quellen i h r e Bestandtheile z u f ü h r e n , sich g a r nicht von einander t r e n n e n lassen. Sehen w i r destillirte W a s s e r , R e g e n w a s s e r , in das G e b i r g s g e s t e i n e i n d r i n g e n und am Fufse desselben mit m a n c h e r l e i m i n e r a l i s c h e n Stoffen beladen als Quellen zu Tage k o m m e n : so b e w e i s e t diefs o f f e n b a r , d a f s diese G e w ä s s e r Stoffe aus dem Gesteine a u f g e n o m m e n h a b e n . So wie aber W a s s e r S t o f f e , w e n n auch in noch so g e r i n g e n Ouantitäten, aufgelöst h a t : so ist es e i n e Flüssigkeit g e w o r d e n , welche fähig ist, R e a c t i o n e n n a c h den Gesetzen d e r e i n f a c h e n und doppelten W a h l v e r w a n d t s c h a f t h e r v o r z u r u f e n . W i r h a b e n g e s e h e n (Bd. I. S. 6 2 7 ) , wie e i n e r d e r s c h w e r l ö s l i c h s t e n und s c h w e r z e r s e t z b a r s t e n Körper des Miner a l r e i c h s , d e r s c h w e f e l s a u r e Baryt, d u r c h eine v e r d ü n n t e L ö s u n g e i n e s k o h l e n s a u r e n Alkali n o c h bei einer T e m p e r a t u r von 2 0 ° — 2 2 ° so merklich z e r s e t z t wird , dals sich die Z e r s e t z u n g durch R e a g e n t i e n n a c h w e i s e n läfst. Nehmen wir a n , ein d u r c h ein G e b i r g s g e s t e i n (iltrirendes W a s s e r habe k o h l e n s a u r e s Natron a u f g e n o m m e n und k o m m e hierauf mit B a r y t spath bei o b i g e r T e m p e r a t u r in B e r ü h r u n g : so wird doch Niem a n d zweifeln , dafs dieselbe Z e r s e t z u n g von Slalten g e h e n w e r d e , und dafs, w e n n d e r P r o c e f s l a n g e g e n u g anhält, e n d lich aller B a r y t s p a t h z e r s e t z t w e r d e n k a n n , sei seine Q u a n t i tät a u c h noch so g r o f s . Hier h a b e n w i r ein Beispiel eines P r o c e s s e s , d e r h e r v o r g e r u f e n w i r d durch die R e a c t i o n e i n e s Stoffes, womit sich das W a s s e r v o r seinem Z u s a m m e n t r e f f e n mit Barytspath b e l a d e n hat. Einen g a n z ähnlichen P r o c e f s h a b e n w i r mit vieler W a h r scheinlichkeit als d e n j e n i g e n b e z e i c h n e t , w o d u r c h die U m W a n d l u n g s - P s e u d o m o r p h o s e des W i t h e r i t s in Barytspath e n t s t a n d e n sein m a g (Bd. f . Si 6 1 8 ff.) W ä r e uns d a s Spiel d e r

Bemerkungen gegen Haidinger's Ansichten.

215

Verwandtschaften zwischen den Silicaten bekannt, so würden wir im Stande sein, die Processe, wodurch die verwickeltsten Umwandlungs-Pseudomorphosen entstehen, zu erklären. D a mit vertraut zu w e r d e n , dahin mufs aber das Ziel unseres Strebens gerichtet sein. Was sich H a i d i n g e r unter seinen Strömen denkt, darüber hat er sich nicht ausgesprochen. Sollen es elektrische Ströme , oder Ströme wässriger Flüssigkeiten sein? — Da er in einem solchen Strome den Körper sich bewegen läfst, der eine auflösende Kraft auf den gegebenen Kryslall ä u f s e r t : so scheint e s , dafs er einen wässrigen Strom im Sinne hatte. Vielleicht dachte er auch an die bekannten Z e r setzungen und Fortführungen durch die Kraft der elektrischen S ä u l e ; aber auch dazu sind wässrige Flüssigkeiten e r f o r d e r lich. So lange sich H a i d i n g e r nicht bestimmt hierüber ausspricht, kann seine Slrom-Theorie einer strengeren Kritik nicht unterworfen werden. Der Einflufs der Temperatur bei den chemischen P r o cessen im Mineralreiche kann nicht bezweifelt werden. Von geringerer Bedeutung erscheint er a b e r , wenn die pseudomorphischen Processe an den Stellen von Statten gegangen sein sollten, und noch von Statten gehen , wo wir die Pseudomorphosen finden. So weit wir in die Erdkruste zu dringen vermögen , in den Tiefen, aus welchen wir die Pseudomorphosen h e r v o r h o l e n , sind die Temperatur-Verhältnisse so wenig von denen auf der Oberfläche verschieden , dafs ihr Einflufs bei weitem in den meisten Fällen als eine verschwindende Gröfse zu betrachten sein dürfte. Kann es aber b e zweifelt werden, dafs in den Fällen, wo wir die Pseudomorphosen in allen Graden der Umwandlung finden, wo neben völlig umgewandelten Fossilien völlig unveränderte und d a zwischen halb umgewandelte liegen, der Umwandlungs-Procefs noch im Gange ist? — Noch viel weniger, als die Temperatur, scheint der Druck bei den pseudomorphischen Processen zu concurriren. In B e ziehung auf den Druck bemerkt H a i d i n g e r „dafs Bodensitze von Schlamm, von T h o n , von Sand, so wie das W a s ser selbst einen, der Tiefe entsprechenden Druck ausüben, dafs aber nicht Alles Druck von oben sei. Der Bergmann wisse

216

Pseud. Processe nicht auf plutonischem Wege.

sehr gut, dafs der Firstendruck verhältnifsmäfsig stärker ist, wenn er wenig Erdreich, besonders rolliges, über sich hat. In tieferen Strecken, ganz im festen Gesteine, bemerke man keinen Druck: die Festigkeit desselben ist selbst das Resultat der Ausgleichung des früher vorhandenen Druckes bei einer Temperatur, welche neuen Affinitäten Bahn machte u. s. w." Was wir bis jetzt auf experimentalein Wege über die Wirkungen des Druckes erforscht haben, beschränkt sich d a r a u f , dafs unter demselben flüchtige Substanzen, Kohlensäure und W a s s e r , in höheren Temperaturen zurückgehalten werden können, die in Ermanglung des Drucks entweichen. Ob der Druck auf das Spiel der Verwandtschaften solcher Körper Einflufs habe, die in einer gegebenen Temperatur feuerbeständig sind, wissen wir nicht. Daher gehört alles, was über jene Grenzen hinaus, von Wirkungen des Druckes vermuthet wird, zu den unbegründeten Speculationen. Ueberdiefs bleibt in den Fällen, wo jetzt noch in zugänglichen Tiefen pseudomorphische Processe von Statten gehen , die Wirkung eines höheren Druckes eben so ausgeschlossen, wie die einer höheren Temperatur. Wie aber überhaupt die Verwandtschaften bei pseudomorphischen Processen durch verschiedene Umstände modificirt werden , diese Frage ist erst dann autzuwerfen , wenn man über den W e g , auf welchem dieselben vor sich gegangen sind und noch vor sich gehen, im Reinen ist. Wir können nur zwei mögliche Wege uns denken : den nassen oder den plutonischen. Alles was darüber hinaus g e sagt wird, kann nur in eine Sprache gehüllt werden, die vieldeutig, aber defshalb nicht klar ist. Wollen wir sehen, ob wir uns pseudomorphische P r o cesse aus plutonischen Wirkungen erklären können. Die Bildung eines Fossils, welches pseudomorphosirt w e r den soll, müssen wir uns vor der Pseudomorphose als ein« vollendete denken; gleichviel ob es auf plutonischem oder auf neptunischem Wege entstanden war. Stellen wir uns auf den Standpunct der Plutonisten, und suchen wir die pseudomorphischen Processe durch die Wirkung des Feuers zu e r klären. Während der Erstarrung feuerflüssiger Massen bildeten!

Pseud. Processe nicht auf plutonischem W e g e .

217

sich bestimmte krystallinische Verbindungen. Die völlige E r kaltung solcher Massen von grofsem Umfange forderte sehr l a n g e Zeiträume. Lange blieben daher die gebildeten K r y stalle im gl&henden Zustande. Die Erhitzung des Glases bis zum Weichwerden , und die nachherige allmälige Erkaltung z e i g t , wie sich die im ursprünglich gleichförmigen Gemische befindlichen B e s t a n d t e i l e anders ordnen und gruppiren. Zeigt sich also unter diesen Umständen eine gewisse Beweglichkeit in stark erhitzten starren Massen ; w a r u m sollte sie nicht auch in Krystallen , die sich in hoher Temperatur gebildet haben, und viele Jahrtausende im Glühen geblieben sind, stattgefunden h a b e n ? Wären die Pseudomorphosen blofs Formveränderungen, so könnte man sich denken , dafs sie auf diesem W e g e von Statten gegangen wären. Formveränderungen sind sie aber g e r a d e n i c h t ; sondern mit Beibehaltung der Form änderte sich die Materie in ihnen. Veränderungen der Materie k ö n nen jedoch nur stattlinden, wenn aus einem zusammengesetzten Körper entweder Bestandtheile ausgeschieden, oder neue Stoffe aufgenommen w e r d e n , oder wenn beides zugleich g e schieht. Solche Ausscheidungen mülsten also stattfinden , wenn ein in hoher Temperatur gebildeter Krystall einer Wiedererhitzung ausgesetzt würde. Allerdings weiset die Chemie Beispiele nach, wie in einer gewissen Temperatur gebildete V e r bindungen in höherer wieder zersetzt werden. Das in der Siedhitze des Quecksilbers gebildete Q u e c k s i l b e r o x y d w j r ( j z . B, in stärkerer Hitze wieder zersetzt u. s. w. Von solcher Art sind aber nicht die pseudomorphischen Processe. Die Erhaltung der Krystallform setzt v o r a u s , dafs die Wiedererhitzung eines auf plutonischem W e g e entstandenen Fossils nicht bis zum Schmelzen steigen durfte. Wie soll man sich aber denken, dafs ein Fossil in solchem glühenden Zustande Bestandtheile verlöre und andere aufnähme , wenn die Vergleichung der Zusammensetzung des ursprünglichen und des umgewandelten Fossils z e i g t , dafs die Umwandlung nur auf diese Weise möglich i s t ? — Wie konnten freistehende Krystalle in Drusenräumen durch Hitze Veränderungen erleiden ? Eben so wenig ist anzunehmen , dafs durch Sublimation

218

Pseud. P r o c e s s e nicht auf plutonischem

Stoffe entfernt

und zugeführt

werden

sollten sie k o m m e n ? —

Weit w e g

blimation

werden.

nicht geführt

silien, w i e bei

Wege.

könnten;

könnten

denn

wohin

sie durch

Solche Annahmen

die S u bei

n i c h t e i n m a l in d e r S c h m e l z h i t z e

verflüchtigen , schliefst

U n m ö g l i c h k e i t in s i c h , w e n n

auch von der

absehen, sich eine Ursache erhitzung drehen

wir

zu d e n k e n ,

des Fossils erfolgen

und

Fos-

den meisten Silicaten, deren Bestandtheile

wenden , wie

auf plutonischem

Wege

die

Wir mögen

Wiederdie S a c h e

wir w o l l e n , w i r k ö n n e n mit

von Statten

gegangenen

phose keine klaren Begriffe verknüpfen

Haidinger

Schwierigkeit

wodurch

könnte.

sich eine

einer

Pseudomor-

*).

sagt (a. a. 0 . S. 161) „Bei der Bildung von Roth-

eisenstein n e h m e n w i r billig ohne F e h l e r eine h ö h e r e Temperatur, als j e n e an, bei w e l c h e r sich durch Hydro-Oxydatation falls e l e k t r o - n e g a t i v Brauneisenstein

gebildet

rothe F ä r b u n g der Mergel, der Hornsteine sammen

vorkommender

sein (S. 3 1 5 ) .

Kalksteine

soll

gewisser

als zur F ä r b u n g durch Hornsteinmassen

gefärbten Kern,

eben-

Sogar die

und einiger damit zudurch Erhitzung erfolgt

Er nimmt an „dafs zur F ä r b u n g durch Oxyd eine

der liefern S e n k u n g e n t s p r e c h e n d e lich w a r ,

hätte."

höhere Temperatur erforderOxydhydral.

mit einem

von

Das Vorkommen

b r a u n e m Oxydhydrat

umschlossen von einer rothen K i n d e , soll dafür

sprechen, dafs das Eisen in der Hornsteinmasse bereits durch A n o genie

h y d r o - o x y d i r t w a r , und späterhin

durch

die

z u n e h m e n d e Temperatur

erst in g r ö f s e r e r Tiefe

von aufsen

hinein in Oxyd

verwandelt w u r d e . " Niemand wird l ä u g n e n , dafs durch Hitze des Eisenoxydhydrats

fortgetrieben w e r d e .

das

Hydratwasser

Wenn

daher dieses

Hydrat oder ein damit braun gefärbtes Gestein in h ö h e r e T e m p e ratur k o m m t : so w i r d die b r a u n e F a r b e in roth ü b e r g e h e n .

An-

nehmen zu w o l l e n , dafs j e d e s sedimentäre Gestein von rother F a r b e in das heifse E r d i n n e r e getaucht w o r d e n und n a c h erfolgter F ä r bung w i e d e r auf die Erdoberfläche g e k o m m e n sei, diefs geht, w i r gestehen

es a u f r i c h t i g ,

ü b e r unsern

Horizont

hinaus.

Um dus

Wasser aus dem E i s e n o x y d h y d r a t zu treiben, ist s c h w a c h e G l ü h e hitze e r f o r d e r l i c h .

N e h m e n w i r dazu n u r eine T e m p e r a t u r von

400° R. an, so m ü f s t e ein braun g e f ä r b t e s Gestein ungefähr z w e i Meilen tief in das I n n e r e u n s e r e r E r d k r u s t e g e s e n k t w e r d e n , u m diese T e m p e r a t u r zu e r r e i c h e n .

Wenn

gewifs manche sedimen-

täre Gebilde aus bedeutenden Tiefen e m p o r g e h o b e n worden sind: so müssen wir

doch grofsen Anstand n e h m e n , von jedem durch

Pseud. Processe nicht auf plutonischem W e g e .

219

B l u m wirft die Frage auf, ob nicht bei manchen unter den p h o s p h o r - , m o l y b d ä n - , s c h e e l - , c h r o m - und vanadin-

Eisenoxyd

roth g e f ä r b t e n S t e i n e , den w i r auf der Erdoberfläche

finden,

eine solche W a n d e r u n g

setzen

E h e man zu solchen

Zuflucht n i m m t , um

aus so grofsen Tiefen v o r a u s z u unwahrscheinlichen

Wanderungen

eine durch W a s s e r v e r l u s t b e w i r k t e F a r b e n -

v e r ä n d e r u n g zu e r k l ä r e n , sollte man doch e r s t f r a g e n , auf einem andern W e g e das W a s s e r aus sein k ö n n e , und f ä n d e man

ob nicht

der Mischung

getreten

k e i n e n : so w ü r d e es einer n ü c h t e r -

n e n N a t u r f o r s c h u n g w o h l m e h r e n t s p r e c h e n , eine s o l c h e E r s c h e i nung

einstweilen

zu den

unerklärbaren

zu z ä h l e n , als eine so

u n w a h r s c h e i n l i c h e E r k l ä r u n g davon zu g e b e n . H a i d i n g e r scheint ü b r i g e n s selbst davon

zurückgekommen

zu s e i n ; denn bei der Beschreibung des Vorkommens von E i s e n oxyd nach F o r m e n von Güthit b e m e r k t e r : „Die I d e e , dafs e t w a das Ganze durch Glühen

sein

g e g e n w ä r t i g e s Ansehen

hätte e r -

halten k ö n n e n , wird durch den Umstand w i d e r l e g t , dafs sich an einem S t ü c k e noch kleine senstein fanden."

n i e r e n f ö r m i g e Parthieen von B r a u n e i -

A b b a n d l u n g e n der köngl. böhm. Gesellscb. d.

Wiss. V. F o l g e . Bd. 4. Ob

er

w i r nicht.

aber bei

folgenden Ansichten

Um nämlich die Bildung

noch beharrt, w i s s e n

von B r a u n s r a t h oder D o l o -

mit nach Kalkspath zu e r k l ä r e n , sagt e r : „Auf so manchen gängen

ist

der Kalkspath

in beiden Richtungen

Erz-

der Z e r s t ö r u n g

ausgesetzt, und w e i c h t in e l e k t r o - n e g a t i v e r R i c h t u n g dem Quarze, in elektro - positiver

dem

Braunspathe.

des letztern in den Pseudomorphosen

Die

krummen

Flächen

lassen w o h l auf eine f o r t -

gesetzte allmälige T e m p e r a t u r - V e r ä n d e r u n g w ä h r e n d der Bildung schliefsen.

W u r d e Kalkspath in einem Gange sammt dem

umge-

benden Gesteine tiefer h i n a h g e d r ü c k t , und w ä h r e n d der allmäligen E r w ä r m u n g einer

neuen

durch Braunspath e r s e t z t : so konnte dieser bei

später erfolgten E r h e b u n g des Ganzen w i e d e r vom

Quarze v e r d r ä n g t w e r d e n . " Wollen

wir

auch

für einen A u g e n b l i c k

Hinabwogen der E r z g ä n g e mit müssen

wir

doch u n s e r e

das

Hinauf - u n d

dem N e b e n g e s t e i n e

z u g e b e n : ] so

gänzliche Unfähigkeit e i n g e s t e h e n , zu

b e g r e i f e n , w o h e r das Magnesiacarhonat und der Quarz und w o h i n der Braunspath g e k o m m e n seien, und auf w e l c h e W e i s e das Z u und A b f ü h r e n

dieser Stoffe

stattgefunden

habe.

Haidinger

f ü h l t e ü b r i g e n s diese L ü c k e s e l b s t : er ü b e r l ä f s t es k ü n f t i g e n e r gänzenden B e o b a c h t u n g e n , w o h e r die neu hinzugetretenen Stoffe

220

Pseud. Processe nicht durch Sublimationen.

sauren Metalloxyden angenommen werden könnte, dafs die Säuren aus dem Innern vielleicht in Dampfform emporgesliegen seien, und an den Veränderungen der primitiven Metalle Theil genommen hätten ? Wo ist, fragt er, die Phosphorsäurc hergekommen, welche auf dem Vimeberg bei Rheinbreitbach die phosphorsauren Kupfer- und ßleioxyde bildete, wo die Molybdänsäure, die im Bleiberge in Kärnthen das molybdänsaure Bleioxyd hervorrief? — Jene Frage beantwortet das sehr häufige Vorkommen der Phosphorsäure im Gebirgsgesteine (Bd. I. S. 695 fg.) und ihr gleichfalls nicht seltenes Aultreten in Quellen. Die zweite Fjage würde man vielleicht eben so leicht beantworten können, wenn man das Nebengestein im Bleiberge auf Molybdänsäure prüfte. B l u m macht übrigens selbst die Einwendung, dafs sich die Umwandlungen auf diesen Lagerstätten meist in den obern Teufen f ä n d e n ; das Umgekehrte aber wohl eher zu erwarten wäre, wenn von unten aufsteigende Dämpfe die Erze umgewandelt hätten. Gleichwohl meint e r : die Ansicht von dem Emporsteigen gewisser Substanzen aus den Tiefen der Erde stehe nicht ganz als Hypothese da. Er erinnert, dafs manche Substanzen auf Gängen nur auf einer Seite von früher vorhanden g e w e senen Fossilien, und zwar auf der nach unten gekehrten vorkommen. So sind auf Gängen des Harzes Kalkspathkrystalle nur auf einer Seite von Schwefelarsenik bedeckt; so sind in der Hacheibach bei Dillenburg die Kalkspathkrystalle nur von einer Richtung her mit Kupferkies überzogen u. s. w. Sublimationen können auf doppelte Weise gedacht werkamen

und

wohin

die fehlenden

ausgeschieden w u r d e n .

Wir

z w e i f e l n indefs s e h r , dafs sich auf dem W e g e der Beobachtungen e t w a s e r r e i c h e n l ä f s t ; denn w e n n w i r auch den verdrängten B r a u n spath in der Nachbarschaft w i e d e r finden sollten, und die Quelle, w o r a u s der Quarz g e k o m m e n , n a c h w e i s e n k ö n n t e n : so bliebe i m mer noch die F r a g e übrig, durch w e l c h e Mittel sind diese Stoffe zu-

und w e g g e f a h r t w o r d e n ?

und

ist es e i n e U n m ö g l i c h k e i t , mit Hülfe der W ä r m e das Z u -

Diefs m u f s erschlossen

und W e g f ü h r e n zu b e g r e i f e n : so bleibt

Wasser übrig.

nichts

anders,

werden, als das

Pseud. Processe nicht durch Sublimationen.

221

den: erstens durch ein mechanisches Fortführen fein zertheiller, fester Körper, wie z. B. der Rufs in den Kaminen durch . die aufsteigenden Gasarten fortgeführt wird; zweitens durch den Uebergang eines Körpers in den gasförmigen Zustand, auf welche Weise die Sublimationen in unsern Laboratorien bewirkt werden. Auf jenem Wege könnten Sublimationen in wenig erhöhter Temperatur gedacht werden ; es wurde aber schon S. 67 bemerkt, dafs ihre Annahme aller Wahrscheinlichkeit entbehre. Schwerlich würden solche mechanisch fortgeführte Staubchen sich regelmäfsig gruppiren und Krystalle bilden, wie sie sich als Ueberzüge finden. Die Sublimationen auf dem zweiten Wege, die eigentlich chemischen, würden in der Tiefe der Gänge so hohe Temperaturen voraussetzen, dafs die sublimirenden Substanzen in den gasförmigen Zustand übergeführt werden könnten. Nehmen wir in der Tiefe auch die höchsten Hilzgrade an, um Substanzen, wie Kupferkies, Flufsspath u. s. w., wel. che als Ueberzüge erscheinen, zu verflüchtigen: so ist doch nicht zu übersehen, dafs nur die flüchtigsten, wie Wasser, weit unter ihrem Verdampfungs-Puncte noch im gasförmigen Zustande bestehen können. Jene feuerbeständigen Stoffe, g a s förmig gedacht, würden sich gleich unter ihrer Verdampl'ungsHitze condensiren. Von da an, wo in einem Gange solche Sublimate sich noch vorfänden, bis zum eigentlichen Subliniations-Heerde hinab, hätten daher die Gänge mit allen ihren früher gebildeten Gangmassen bis zu dieser Verdampfungshilze erhitzt werden müssen, wenn die Dämpfe nicht schon in der Tiefe sich hätten condensiren sollen. Durch welche U r sache hätte aber eine solche Erhitzung, namentlich in Gän. gen im sedimentären Gebirge eintreten können ? — Allerdings sehen wir bei unsern künstlichen Sublimationen, wie sich die Stelle, wo sich der Sublimat ansetzt, in Folge der Condensation der Dämpfe nach und nach erhitzt, und wie diese Erhitzung bis zu den fernsten Puncten, wo noch Anflüge erfolgen, fortschreitet. Geschieht es indefs, dafs der Sublimat an einer Stelle den Canal des Sublimir-Gefässes, in welchcm die Dämpfe aufsteigen, verstopft: so hört natürlich die weitere Sublimation bis zu entfernteren Stellen auf. Diefs würde in den Gängen ohne Zweifel noch früher stattgefunden

223

Pseud. P r o c e s s e nicht

durch Sublimationen.

h a b e n , da die v o r h a n d e n e n G a n g m a s s e n , n u r w e n i g Z w i s c h e n r ä u m e l a s s e n d , sich bald v e r s t o p f t h a b e n w ü r d e n . Sublimirte Fossilien k ö n n t e n sich d a h e r in G ä n g e n n u r g a n z n a h e über d e m S u b l i m a t i o n s - H e e r d e a n s e t z e n , s o f e r n nicht durch irgend e i n e u n b e k a n n t e U r s a c h e d e r G a n g bis n a h e zu seinem A u s g e h e n d e n so weit erhitzt w o r d e n w ä r e , dafs die Dämpfe u n c o n d e n s i r t bis zu den h ö c h s t e n H ö h e n h ä t t e n a u f s t e i g e n k ö n . nen. In diesem Falle w ü r d e n a b e r die v o r h a n d e n g e w e s e n e n Fossilien nicht blofs an i h r e r u n t e r n Seite, s o n d e r n r i n g s u m h e r mit dem Sublimate b e k l e i d e t w o r d e n s e i n ; denn h ä n g e n wir einen f r e m d e n Körper in den Hals eines S u b l i m i r g e f ä f s e s , so setzt sich d e r Sublimat r i n g s um ihn herum an. Man sieht, aus d e r S u b l i m a t i o n s - T h e o r i e lassen sich die U m w a n d l u n g e n in den E r z g ä n g e n und die Bekleidungen m a n c h e r Fossilien mit a n d e r e n auf e i n e r g e w i s s e n Seite nicht e r klären. W ä r e n die Gangspalten K r a t e r e h e m a l i g e r Vulkane, d e r e n S e i l e n w ä n d e durch d a s A u f s t e i g e n von Lava erhitzt w o r d e n w ä r e n : so k ö n n t e man m a n c h e Fossilien in den G ä n g e n für Sublimate h a l t e n , die , n a c h b e e n d i g t e n vulkanischen E r u p t i o n e n , aus d e r Tiefe im g a s f ö r m i g e n Zustande a u f g e s t i e g e n w ä r e n ; denn w i r finden in den K r a t e r n u n s e r e r Vulkane wirklich solche Sublimate. Allein es zeigen sich, a b g e s e h e n v o n d e r Unähnlichkeit in d e r Gestaltung d e r E r z g ä n g e und d e r K r a t e r - C a n ä l e , w e d e r an den S p a l t e n - W ä n d e n Spuren e h e m a l i g e r plulonischer W i r k u n g e n , n o c h L a v a s t r ö m e in i h r e r Nähe. W a s die m e h r b e r ü h r t e E r s c h e i n u n g betrifft: so ist leicht e i n z u s e h e n , dafs G e w ä s s e r , j e n a c h d e m sie in einem G a n g e vom H a n g e n d e n o d e r vom L i e g e n d e n des N e b e n g e b i r g e s k o m m e n , n u r an dieser o d e r j e n e r Seite d e r v o r h a n d e n e n Fossilien h i n a b s i c k e r n , mithin nur nach einer g e w i s s e n R i c h t u n g hin A b s ä t z e bilden w e r d e n . Dieses Verhältnifs w i r d b e s o n d e r s h e r v o r t r e t e n , w e n n die Spaltenwände g e g e n , die V e r t i c a l e g e n e i g t sind. Selbst w e n n in manchen G ä n g e n die Fossilien auf d e r n a c h u n t e n g e k e h r t e n Seite mit den U e b e r z ü g e n bekleidet sein s o l l t e n : so w ü r d e dieses Verhältnifs d o c h darin s e i n e E r k l ä r u n g f i n d e n , dafs d i e an den Fossilien h i n a b s i c k e r n d e n W a s s e r t r o p f e n , wie bei den Tropfsteinen , e r s t a n d e r u n t e r n Fläche d e r Krystalle zur V e r d u n s t u n g k ä m e n .

Völlige Verdrängung der Fossilien.

223

E s ist übrigens zu wünschen , dafs in Erzgängen , wo sich diese Erscheinungen z e i g e n , der W e g , welchen die herabfilIrirenden Gewässer nach den localen Verhältnissen nehmen, verglichen werde mit der Bekleidung der Fossilien nach g e wissen Richtungen hin. Vielleicht ergiebt sich dann, ob die bemerkte Ursache die einzige ist, oder ob noch andere u n b e kannte concurriren. Folgender Umstand zeigt die Ansicht von pseudomorphischen Processen auf plutonischem W e g e in ihrer völligen Blöfse. B l u m macht aufmerksam auf die wichtige Thalsache, dafs bei den Verdrängungs-Pseudotnorphosen die neuere Substanz die ältere zuweilen ganz verdrängt h a t , so dafs auch keine Spur davon mehr auf dein Gange vorkommt, auf w e l chem man die verdrängende in den Formen der verdrängten findet, und daTs nur in den Gestalten der Beweis für die f r ü 7 here Existenz der letzteren liegt. So findet sich z. B. auf den Gängen von Mies in Böhmen Ouarz in den Formen von Kalkspath und Barylo-Calcit, ohne dafs von beiden Fossilien noch eine Spur vorhanden ist. B r e i l h a u p t * ) führt a n , dafs sich Umhüllungs-Pseudomorphosen von Quarz nach Flufsspalh und Kalkspath auf den Eisengruben der Reviere Schwarzenberg, Eibenstock und Johann-Georgenstadt, am ausgezeichnetsten am Riesenberge, finden. Auf diesem mächtigen Gangzuge von Rotheisenstein hat man noch nie eine Spur von K a l k oder Flufsspalh g e f u n d e n ; vielmehr nimmt in den meisten Fällen der Quarz den von diesen Fossilien erfüllt gewesenen Raum ein. Gleichwohl sind im sächsischen Erzgebirge Kalkund Flufsspalh die frequentesten Gangarten. Auf den Kobaltund Silbererz-Gängen der Grube Fürstenvertrag bei Schneeberg findet sich der Quarz gleichfalls in Octaedern und W ü r feln von Flufsspalh und in Rhomboedern von Kalkspath. A^if diesen Gängen wird aber jetzt keine Spur von Flufsspalh a n getroffen , und der wenige Kalkspath, welcher vorkommt, ist nie rhomboedrisch. Wie und wohin hätte irgend ein plutonischer Procefs solche bedeutende Massen von Flufsspalh und Kalkspath f o r t *) Ueber die Aechtheit der Krystalle u. s. w . S. 40 ff.

224

Ortsveränderung nur durch Gewässer.

führen k ö n n e n ? — Man wird doch nicht annehmen wollen, sie hätten sich aus den Gängen hinaus in die Atmosphäre sublimirt, oder eine Sublimatio per descensum habe sie in unergründliche Tiefen des Erdinnern g e f ü h r t ? — Welcher andere Weg, als die Fortführung durch Gewässer, kann hier befriedigende Erklärung g e b e n ? — Wir brauchen uns dann nicht in den nächsten Umgebungen nach den fortgeführten Substanzen umzusehen; denn was in den, in Gebirgsgesteinen circulirenden Gewässern sich aufgelöst h a t , kann seinen Absatz erst im Meere finden. Hier wie überall bei den pseudomorphischen Processen führt nur der nasse W e g zur einfachen und befriedigenden Erklärung. Die Gewässer mit ihrem beigemischten Kohlensäure - und SauerstofTgas sind die einzigen Substanzen, welche Ortsveränderungen zeigen; sie sind e s , die nach hydrostatischen und capillaren Gesetzen überall hindringen, wo nicht die Materie hermetisch verschlossen ist. Dafs selbst in der Chemie für unlöslich angenommene E r d e n , Salze u. s. w. nicht absolut unlöslich sind, ist eine Thatsache, welche die Möglichkeit des F o r t - und Zuführens selbst solcher Stoffe zeigt. Uebrigens haben wir es schon oben (S. 193) wahrscheinlich zu machen gesucht, dafs sehr schwerlösliche Stoffe auch in Suspen. sion fortgeführt werden können. Doch wir führen weitere Thatsachen a n , welche zu Gunsten der pseudomorphischen Processe auf nassem W e g e sprechen. W. P h i l i p p s * ) erwähnt einer Stufe aus hohlen cubischen Krystallen (wahrscheinlich Pseudomorphosen nach Formen von Flufsspath) die aus kleinen Krystallen von Quarz zusammengesetzt und beinahe mit W a s s e r angefüllt sind. F r e i e s l e b e n * * ) führt Quarzkrystalle nachKalkspath-Rhomboedern a n , welche zuweilen aus einer dünnen drusigen Schale bestehen, in der deutliche W a s s e r - und Luftblasen eingeschlossen sind. Solche Pseudomorphosen weisen deutlich ihren U r sprung nach. Unter den 90 Umwandlungs-Pseudomorphosen, welche B l u m beschreibt, finden sich nicht weniger als 59, die w a s s e r • ) Mineralogy 1823. p. 7. * und den sie noch bis zur völligen Vollendung zu nehmen hat. Durch den vereinten Fleifs der analytischen Chemiker ist ausserordentlich viel geschehen. Je mehr sich aber die A n a lysen der Fossilien vervielfältigen, desto schwieriger wird die Auswahl, wenn man das Genetische irgend einer Umwandlung zu ermitteln strebt. Welche Analysen des Turmalins soll man z. B. der Calculation zUm Grunde legen, wenn man die quantitativen Verhältnisse bei seiner Umwandlung in Glimmer, in Chlorit oder in Speckstein ermitteln will ? In der Zusammensetzung der verschiedenen Turmaline zeigt sich eine so grofse Abweichung* dafs es bis jetzt noch nicht einmal gelungen ist, eine chemische Formel für dieselben zu finden. Die A b w e i chung zwischen den einzelnen Varietäten ist zum Theil eben so grofs, als zwischen je einer Varietät und den Fossilien, in welche wir den Turmalin umgewandelt finden. Glimmer, Chlorit u. s. w. zeigen wiederum bedeutende Abweichungen in ihren verschiedenen Varietäten. Auch nicht ein einziger Anhalteputict bietet sich dar, wenn man nicht die Varietät des ursprünglichen Fossils und des umgewandelten kennt. Die letztere kann unmittelbar durch die Analyse ermittelt werden; jene aber nur mittelbar, wenn entweder in der Nähe des umgewandelten Fossils noch das ursprüngliche, oder wenigstens das im Umwandlungs-Processe begriffene Fossil sich findet, und der Analyse unterworfen wird. Wo, was nicht selten ist, das ursprüngliche Fossil sich noch im Kerne, oder an der Oberfläche, oder an einem Ende des in der Pseudomorphose begriffenen Fossils zeigt, bietet sich zwar eine günstigere Gelegenheit zur Entscheidung dar;

272

Schwierige Ermittelung quantitativer Verhältnisse.

allein man ist nicht sicher, ob dieser Kern noch in seiner ursprünglichen Beschaffenheit ist. Wie wichtig die Ermittelung der quantitativen Verhältnisse bei den Umwandlungs - Processen für das Genetische der Fossilien und der Gebirgsgesteine überhaupt ist, leuchtet von selbst ein. Es ist von geringer Bedeutung, zu wissen , ob ein selten vorkommendes Fossil sich durch Aufnahme oder durch Verlust von Bestandteilen oder durch beides zugleich umgewandelt habe; aber wichtiger, ja sehr wichtig ist die Beantwortung dieser Fragen, wenn von der Umwandlung einer mächtigen Gebirgsmasse, etwa des Eklogils in Serpentin, die Rede ist. In solchen Fällen können andere geologischen Erscheinungen, welche sich in der Nähe zeigen, die Beantwortung unterstützen. Findet sich z. 0. ne. ben dem Umwandlungs - Processe , wodurch diese oder jene Bestandtheile aufgenommen wurden , ein Verwilterungs-Procefs, der gerade diese Substanzen lieferte : so liegt die Verinuthung n a h e , dafs letztere bei jenem Processe conlribuirt haben. Und diese Vermuthung kann zur Gewifsheit führen, wenn nachzuweisen ist, dafs diese Substanzen durch Gewässer dem metamorphosirten Gesteine zugeführt worden sind. Fossilien oder ganze Gebirgsmassen, welche blofs den Meteorwassern zugänglich sind, können daraus, möglicher Weise, nur Wasser und Kohlensäure aufgenommen haben. Gesteine, wie z. B. ein über das Grundgebirge hervorragender Basallkegel, welche die höchsten Puncte irgend einer Gegend einnehmen, befinden sich in diesem Falle. Allein da wir von keinem einzigen Berge wissen, ob sein dermaliger Gipfel noch der ursprüngliche sei: so bleibt es zweifelhaft, ob das Gestein desselben nicht in früheren Perioden Gewässer empfangen hat, die aus höheren aber jetzt zerstörten Stellen des Berges herabgekommen sind. Es giebl daher wohl nur seltene Fälle, wo auf diese Weise etwas zu ermitteln sein möchte. Der Krystall von der Form der Hornblende, vom Wolfsberge bei Cernosin in Böhmen, welchen M a d d r e l l * ) analysirte und der, nach Vergleichung mit den Bestandtheilen einer ganz in der Nähe unter ähnli*) P o g g e n d . Annal. Bd. LXII. S. 142.

Verwitterung durch Verl. von B e s t a n d t e i l e n .

273

chen Verhältnissen vorkommenden Varietät einer frischen Hornblende, einen Verlust an Magnesia und Kalk zeigte, dagegen W a s s e r und das Eisen als Oxyd enthielt, möchte indefs durch Verlust jener Erden und durch Aufnahme von Wasser und Sauerstoff, nicht aber durch Vermehrung der andern Bestandt e i l e der Hornblende, wodurch eine relalive Verminderung der Magnesia und des Kalks hätte herbeigeführt werden können, verändert worden sein. Gesteine hingegen, welche die Unterlage anderer bilden, lind d a h e r , wenn dieses wasserdurchlassend sind, Gewässer erhielten, die B e s t a n d t e i l e daraus aulgenommen haben, k ö n nen durch Aufnahme und durch Verlust oder durch beides zugleich verändert worden sein. Vom Verwitterungs-Processe kann man im Allgemeinen s a g e n , dafs er nur durch Verlust erdiger, B e s t a n d t e i l e e r folgt ; die Umwandlungs-Processe können aber durch Verlust oder durch Aufnahme, oder durch Austausch statt haben.

W i e die Versteinerungen bedeutende, ja in vielen Fällen unentbehrliche Hülfsinittel sind, die sedimentären Formationen zu e r k e n n e n : so sind auch die Pseudomorphosen wichtige und häufig die einzigen Milte), die U m w a n d l u n g s - und Verdrängungs-Processe, welche im Mineralreiche in grofsem Maafsstabe von statten gegangen sind und noch von statten gehen, zu erforschen. Nimmt man die Pseudomorphosen blofs als Mittel für diesen Z w e c k , so haben wir uns eben so wenig um die Bedingungen ihrer Bildung zu bekümmern, als es bei der Bestimmung der sedimentären Formationen , mittelst der darin vorkommenden Versteinerungen zu wissen n ö t i g ist, auf welche Weise organische Körper petrificirt werden. In einer chemischen Geologie können wir aber die Pseudomorphosen nicht blofs als etwas Gegebenes betrachten; sondern wir haben den Processen selbst, wodurch sie erfolgt sind, nachzuforschen. Daher wurde im vorigen Kapitel das Genetische so weit verfolgt, als es der dermalige Stand der W i s senschaft erlaubte. Die Pseudomorphosen geben uns Mittel an die Hand, Erfahrungen zu machen, die wir aufserdem zu machen, keine Bischof Geologie II.

Jg

274

Bedeutung der Pseudomorphosen.

Gelegenheit haben. E s wird z. B. schwerlich je gelingen«, in unsern Laboratorien Augit, Olivin, Hornblende öder Glimmer u. s. w. in Serpentin umzuwandeln. Finden wir aber Serpentin in Formen dieser Fossilien , so ist damit der Beweis geliefert, dafs eine solche Umwandlung staltßnden könne. Sprechen in einem gegebenen Fall« geognostisehe Gründe dafür, dafs das eine oder andere jener Fossilien, oder auch mehrere im Gemenge mit einander das Material zur Bildung des Serpentins geliefert haben: so ist ein hoher Grad von Wahrscheinlichkeit vorhanden, dafs eine solche Umwandlung wirklich stattgefunden habe (S. 6.). W i r glauben, dafs Geologen von allen Farben gegen diese Schlüsse keine Einwendungen machen werden, wenn sie sich auch die Processe selbst auf verschiedene Art denken mögen. Die Bildung der Pseudomorphosen scheint, wie wir g e sehen haben, von einer Umhüllung des ursprünglichen Krystulls oder von irgend einem zufälligen Umstände abzuhängen. Die Zahl der Fälle, wo die ursprüngliche Kryslallgestalt verloren geht, und der umgewandelte Körper in seiner ihm eigenen Gestalt erscheint, ist gar nicht unbedeutend, und sie würde wohl noch bedeutender sein, wenn nicht nach vollendeter Um«wandlung die Kennzeichen, dafs dieses oder jenes Fossil das Material geliefert habe, fehlten. Man kann daher nicht vermuthen, dafs die Fähigkeit eines Fossils, in ein anderes umgewandelt zu werden, in einer notwendigen Beziehung zur Erhaltung der Krystallform steht. Finden wir z. B. Serpentin nicht in Formen von Augit oder Olivin, Hornblende, Glimmer u. s. w., sondern in formlosen Massen : so haben wir keinen Grund, defshalb zu schliefsen, dafs er kein Umwandlungsproduct aus diesen Fossilien sein könne; denn die Umwandlung kann unter Umständen e r folgt sein, wobei die ursprüngliche Kryslallgestalt verloren g e gangen ist. Niemand wird bezweifeln, dafs, wenn ein krystalJisirles Fossil unter gewissen Umständen in ein anderes umgewandelt werden kann, sei es mit oder ohne Beibehaltung der K r y stallform, dieses Fossil im amorphen Zustande, unter den nämlichen Umständen, dieselbe Umwandlung erleiden werde«

Erhaltung der Form ist bei Umwand!,

nicht nothwendig. 275'

CS. 5.) Im ganzen Gebiete der Chemie ist wenigstens kein Fall bekannt, dafs sich ein Körper im amorphen Zaslande in irgend einem Zersetzungsprocesse anders verhält, als im k r y stallisirlen. Ob wir chemisch präcipitirlen kohlensauren Kalk oder Kalkspath durch Schwefelsäure zersetzen, ist einerlei: stets erhalten wir schwefelsauren Kalk im krystallisirlen Zustande. W i r schliefsen d a h e r , dafs Augit oder Olivin u. s. w., seien sie krystallisirt oder amorph oder im feinsten Pulver, in Serpentin umgewandelt werden k ö n n e n , wenn sie nur den dazu nöthigen Bedingungen ausgesetzt sind. Da der S e r p e n tin keine selbstständige Krystalllorm hat, so kann er natürlich nur formlos e r s c h e i n e n , wenn das Material, woraus er sich gebildet hat, formlos war. Gin Fossil dagegen, welches nur im krystallisirlen Zustande erscheint, wird sich, wenn es durch Umwandlung einer formlosen Masse entsteht, in seiner ihm e i g e n t ü m l i c h e n K r y stallgeslalt bilden. Es dürfte daher nicht zu bezweifeln sein, dafs sich z. B. zu Pulver zerriebene Cordierite, Turmaline u. s. w. unter den erforderlichen Umständen in Gümmer in d e s sen eigenthümlichen Krystallformen umwandeln können, wenn wir letzteren in Pseudomorphosen nach diesen Fossilien finden. Darauf sind wir schon Bd. 1. S. 850 geführt worden. Die Pseudomorphosen des Glimmers in Formen dieser Fossilien z e i g e n , dafs dieselben unter gewissen Umständen in Glimmer umgewandelt werden können. Kann unter gewissen Bedingungen die ursprüugliche Krystallform erhalten werden, so kann sie unter anderen verloren gehen. An der Möglichkeit ist daher nicht zu zweifeln, dafs bei der Umwandlung eines Cordieritkrystalls in Glimmer die ursprüngliche Krystallgeslalt unter gewissen Bedingungen verloren gehen könne. In d i e sem Falle wird der Glimmer in seiner eigenen Krystallform auftreten. Selbst aber wenn der durch Umwandlung aus i r gend einem krystallisirten Fossile entstehende Glimmer nur in erborgter Gestalt erscheinen k ö n n t e : so würde doch Niemand daraus f o l g e r n , dafs der aus amorphen Fossilien gebildete Glimmer auch amorph erscheinen müsse. Da gewifs nicht zu zweifeln ist, dafs ein formloser, wie ein krystallinischer K ö r per unter gleichen Umständen gleiche Umwandlungen erlei-

276

Annahme der eigenen Krystallform bei Umwandl.

den werden: so kommen wir wieder zu dem Schlüsse, dafs der aus einer formlosen Masse entstandene Glimmer in seiner eigenen Kryslallgestalt erscheinen werde. Einer meiner geologischen Freunde hat gegen die Möglichkeit einer Bildung der Glimmerblättchen in den sedimentären Formationen, z. B. im bunten Sandsteine, die Einwendung gemacht, dafs nicht zu begreifen wäre, wie aus vorhandenen Fossilien, etwa auy Bruchstücken von Feldspath, dünpe Blättchen, mithin Körper entstehen können, die in Beziehung auf ihre Extensionen (grofse Länge und Breite und sehr geringe Dicke) so sehr verschieden von jenen sind. Dagegen ist im Allgemeinen zu erinnern, dafs die chemische Mischung die Form bedingt und schafft. So wie von chemischer Seite der Möglichkeit irgend einer Umwandlung nichts entgegen steht, so braucht man wegen der Form nicht in Verlegenheit zu sein. Ob verdünnte Schwefelsäure auf kohlensau. ren Kalk in derben amorphen Stücken, oder in Pulverform, oder in ausgebildeten Krystallen oder zu einer Auflösung eines Kalksalzes gegossen wird, stets bilden sich nadeiförmige Gypskrystalle. Derselbe Gyps bildet sich in mancherlei Modificationen, wenn der an der Luft sich säurende Schwefelwasserstoff TufTmassen zersetzt und ihren Kalk extrahirt (S. 169). Diese Wirkungen gehen sogar so weit, dafs schichtweise Absonderungen zwischen Gypstafeln und Tuffplatten erfolgen, wie das Profil auf S. 174 auf eine merkwürdige Weise zeigt. Können unsere Gegner, wenn sie nur für einen Augenblick die Möglichkeit einräumen, dafs sich gegebene Massen durch Gewässer theilweise ebenso in Glimmer, wie aufLipari die TufTmassen durch Dämpfe theilweise in Gyps umwandeln, gegen die Möglichkeit, dafs sich gleichfalls schichtweise Absonderungen zwischen Glimmer und den Resten der zersetzten Massen bilden können, etwas erinnern? — C o v e l l i *) fand in den Fumarolen des Vesuv's sublimirte reine Chlorbleikrystalle, die an heifsen Stellen zu BlätU chen, Stalactiten oder formlosen Massen zusammenschmolzen. Schwefelwasserstoff, aus dem Innern hervorströmend, verwandelte das Chlorblei in Schwefelblei, welches er in S c h ü p p *) P o g g e n d . Annal. Bd. X. S. 495.

Annahme der eignen Krystallform bei Umwandl.

vn

c h e n auf den Schlacken fand. In andern Fumarolen entstand durch die Ginwirkung der Wasserdämpfe auf Chlorkupfer, bei der Rothglühehitze, schwarzes Kupferoxyd, in s e h r d ü n n e n geschmeidigen, stark und metallisch glänzenden B l ä t t c h e n . E s ist aber gewifs ganz einerlei, ob durch Schwefelwasserstoff und durch Wasserdampf in erhöhter Temperatur, oder ob durch G e w ä s s e r , welche Stoffe aufgelöst enthalten, Umwandlungen bewirkt werden. Ist es die Natur eines Körpers, in Blättchen aufzutreten, so wird e r darin erscheinen, gleichviel, ob das Material, aus dem er sich bildet, in Brocken oder gleichfalls in Blättchen gegeben ist. Können überhaupt F o r m Veränderungen bei chemischen Umwandlungen befremden, ohne dafs hierbei der ursprüngliche Körper in den flüssigen Zustand ü b e r g e h t ? — Auf dem Bruche von Kupfer oder Bronze, wie z. B. in ägyptischen Gefäfsen, welche lange Zeit den Ginwirkungen der Atmosphäre ausgesetzt w a r e n , hat man eine Menge kleiner Drusenräume und deutliche Krystalle von Rothkupfererz, in welches die ganze Masse verwandelt war, g e funden. Hier ist nicht entfernt an einen flüssigen Zustand zu d e n k e n , sondern das starre Kupfer krystallisirte blofs in Folge seiner Umwandlung in Kupferoxydul durch Aufnahme atmosphärischen Sauerstoffs. Fein zerriebenes, also formloses Eisenoxyd wurde, nach B e r z e l i u s Verfahren .(S. 1 9 8 ) , durch Schwefelwasserstoffgas in Eisenkies umgewandelt. Die in dem noch nicht u m g e wandelten Pulver zerstreut liegenden Eisenkies-Partikelchen wurden unter dem Mikroskope bei 70 bis 600maliger linearer Vergröfserung betrachtet. Es zeigten sich zwar an diesen P a r tikelchen rechte Winkel, auf Würfel deutend; es war aber nicht zu entscheiden, ob es nicht ebene Bruchflächen dünner plattenförmiger Massen waren. Bei der stärksten Vergröfserung waren auch einige haarl'örmige Stacheln zu bemerken, welche in unbestimmten Richtungen aus den Partikelchen h e r a u s traten. Kann man aus diesen Versuchen auch nicht mit Bestimmtheit schliefsen, dafs sich aus formlosem Eisenoxyd Eisenkies in seinen ihm eigenen Krystallgestalten gebildet hat, während, nach B e r z e l i u s , krystallisirte Körper bei dieser Umwandlung Pseudomorphen g e b e n : so ist doch wohl nicht zu zweifeln,

Fortfährang von Fossilien aus mächtigen Gangzögen. d a f s , wenn auf jenem W e g e erkennbare Krystalle gebildet werden k ö n n e n , sie gewifs den Formen des Eisenkieses entsprechen werden. Welche Bedeutung die pseudomorphischen Processe h a ben, und wie sehr diejenigen im Unrechte s i n d , welche sie für u n b e d e u t e n d e , auf die Veränderung der Gebirgsgesteine wenig Einflufs habende Erscheinungen betrachten, zeigten die im vorigen Kapitel angeführten Erscheinungen: das gänzliche Verschwinden früher vorhanden gewesener Gangarten in den Erzgängen (S. 223). Wir m e i n e n , es sei doch wohl eine Sache von B e d e u t u n g , wenn aus einem mächtigen Gangzuge aller F l u f s - und Iialkspath f o r t g e f ü h r t , und wenn dagegen eine gleiche Menge Q u a r z zugeführt wird. Und woher wissen wir, dafs diefs wirklich geschehen ist? — Weil wir den Quarz in Formen von Flufsspath und Kalkspalh Finden. Ist aus dieser Verdrängung nicht zu schliefsen, dafs im Mineralreiche noch bei weitem grofsartigere Verdrängungen stattgefunden haben können, wenn die Processe noch länger a n g e halten h a b e n ? — Auf welche Zeilräume kommen wir, wenn wir in's Auge fassen die Periode, in welcher die Gewässer den F l u f s - und Iialkspath in jene Gangspalten geführt haben, und dann die Periode, in der diese Fossilien wieder durch Gewässer fortgeführt und an ihre Stelle quarzige Bildungen abgesetzt worden s i n d ? — Und alles dieses geschah doch erst, nachdem das Grundgebirge, in welchem jene Gangzüge sich finden, schon gebildet worden w a r ? Wenn wir uns ähnliche Vorgänge in dem Grundgebirge d e n k e n , die nicht blofs die Zeiträume j e n e r beiden Perioden, sondern den g a n zen Zeitraum seit seiner Bildung umfassen, zu welchen Metamorphosen vom g r o ß a r t i g s t e n Umfange werden wir dann g e f ü h r t ? — In der Zeit, in welcher ein einziger Flufsspathkrystall vom Quarze verdrängt w i r d , können neben und um ihn Millionen solcher Krystalle verdrängt w e r d e n , wenn sie sich unter denselben Bedingungen, wie jener befinden. Würdigt man Erscheinungen, wie sie B r e i t h a u p t a n führt , ist es nicht im mindesten zu bezweifeln, dafs sie an unzähligen Puncten wiederkehren , überzeugt man sich, dafs sie einzig und allein die Wirkungen von Gewässern sind: s o kann man nicht überrascht werden, wenn man dieselben W i r -

ümwandl. des Kalks in Dolomit.

279

knngen in Metamorphosen wieder findet, welche grofse Gebirgsmassen betroffen haben. Nach solchen Betrachtungen können Umwandlungen solcher Massen in Speckstein, Talk, Serpentin, Kaolin u. s. w., welche wir schon früher als Folgen solcher Wirkungen bezeichnet haben (Bd. I. S. 789 ff. S. 820 und S. 953) nicht im mindesten befremden. L e o p . v. B u c h s Ansichten *) von der Umwandlung des Kalksteins in Dolomit erlangen dann gleichfalls ihre richtige Deutung; denn sie sind aus ähnlichen Betrachtungen hervorgegangen, aber zu einer Zeit in's Leben getreten, wo man den plutonischen Wirkungen einen zu grofsen Umfang zugeschrieben hat. Setzen wir statt des plutonischen Wegs den nassen: so verschwinden alle Widersprüche, welche man von chemischer Seite gegen jene Ansichten erhoben hat. Die Hauptsache, dafs die Magnesia in einer Beziehung zu den Augitporphyren stehe , d. h. das Resultat ihrer theilweisen Zersetzung sei, (Bd. I. S. 796) bleibt stehen, und die E h r e , zuerst die Idee eines grofsartigen Umwandlungsprocesses ausgesprochen zu haben, wird unserm grofsen Geognosten nie abgesprochen werden.

Im vorigen Kapitel haben wir bereits einer e i g e n t ü m lichen Art der ^somorphie gedacht, auf welche S c h e e r e r geführt worden und die er p o l y m e r e genannt hat. Einige Bemerkungen von R a m m e i s b e r g * * ) hierüber veranlassen u n s , diesen Gegenstand in diesem Kapitel nochmals aufzunehmen. Schon früher hat N a u m a n n ***) S c h e e r e r ' s Theorie einigen Betrachtungen unterworfen. Er bezweifelt zunächst, dafs a l l e Serpentine auf eine gleiche Art zu betrachten seien, wie der in der Form des Olivins vorkommende von Snarum, welcher für S c h e e r e r ' s Ansicht eine Hauptstütze bildet. Die

*) Annal. de cliim. et de phys. T. XXII. p. 396. **) In dem seitdem erschienenen derbuche.

dritten Supplement zum Handwör-

Berlin 1847. S 2 ff.

* • • ) Journ. für pract. Chem, Bd. XXXIX. S. 196. und Bd. XL. S. 1.

280

Gegen Scbeerer's polymere Isomorphie.

Theorie der polymeren Isomorphie fordert von den Körpern wei Bedingungen: 1) möglichst grofse Genauigkeit der quantitativen Verhältnisse, und 2) hinreichende Uebereinstimmung der Krystallformen. Die Fähigkeit des Wassers und der Magnesia, sich in ihren Verbindungen gegenseitig isomorph zu vertreten, würde eine grofse Aehnlichkeit ihrer beiderseitigen Krystallformen voraussetzen. So weit man aber bis jetzt beide Substanzen im krystallisirtcn Zustande kennen gelernt hat, ist diefs nicht der Fall. Man könnte zwar die Möglichkeit des Dimorphismus für beide Substanzen in Anspruch n e h m e n , würde aber damit den Grund und Boden der Erfahrung verlassen und eine neue Hypothese einführen. Doch es ist ja nicht Isomorphismus mit Magnesia schlechthin, sondern p o l y m e r e r Isomorphismus , welcher lür die Substanz Wasser geltend gemacht wird ; also die Fähigkeit d e r s e l b e n , zu je 3 Atomen a u s g e bildet, mit 1 Atom Magnesia isomorph zu sein Da nun die Mehrzahl der Chemiker in den Aequivalentenzahlen die relativen Gewichte w i r k l i c h e r A t o m e erkennt, und da man über die-gegenseitige Lagerung und Uinlagerung dieser A t o me schon mancherlei Gesetze gefunden zu haben glaubt: so würde man vielleicht keinen Anstand nehmen, ein neues d e r artiges Gesetz darin zu vermuthen , dafs sich j e drei Atome W a s s e r unter gewissen Umständen zu einem zusammengesetzten Atom von tesseraler Krystallform vereinigen können. Es bedarf jedoch kaum der Bemerkung, dafs ein solcher Schematismus zur V e r s i n n l i c h u n g der Idee benutzt werden kann, dafs ihm aber zur B e g r ü n d u n g derselben j e d e Beweiskraft mangelt. Wenn also die bis jetzt bekannten Krystallformen der Magnesia und des Eises k e i n e n morphologischen B e weis für die Theorie des polymeren Isomorphismus l i e f e r n : so wird man um so eifriger bemüht sein müssen, dergleichen Beweise in den Krystallformen g e w i s s e r Verbindungen a u f *) Es wird hiermit eigentlich die Vorstellung eingeführt, dafs das Wasser

aufser seinem gewöhnlichen Zustande noch eines z w e i -

ten polymeren Zustandes fällig sei, in welchem es sich zu jenem ungefähr verhalten w ü r d e , wöhnlichen Phosphorsäure.

wie die Metaphosphorsäure zur g e -

Gegen Scheerer's polymere Isomorphie.

281

z u s u c h e n , in welchen Magnesia und W a s s e r als wesentliche Bestandtheile auftreten. N a u m a n n erinnert an d i e , Bd. II. S. 263 angeführte, Reihe von Fossilien, welche Pseudomorphosen von Cordierit sind , und die oft noch, gleich dem Aspasiolith, einen Kern von demselben einschließen. Gr kommt, wie B l u m und wir (Bd. II. S. 254) zu demselben wahrscheinlichen Schlüsse , . d a f s der Aspasiolith aus dem Cordierit entstanden sei, indem Magnesia fortgeführt und W a s s e r aufgenommen wurde. Endlich erörterte N a u m a n n mit Hülfe einiger Formeln die Bedingungen, unter welchen die gewöhnliche Formel eines Silicats in die von S c h e e r e r umgewandelt werden kann, und zeigte durch Beispiele, dafs manche Silicate diese Bedingungen mit hinreichender Schärfe erfüllen , andere d a g e gen nicht. H a i d i n g e r *) betrachtet ebenfalls den Aspasiolith als Pseudomorphose des Cordierits. E r erinnert an das Gewagte, aus gleichen Formeln nicht deutlich oder gar nicht krystallisirter Körper Schlüsse auf ihre Isomorphie ziehen zu wollen. Der letztere Fall findet aber g e r a d e bei dem Aspasiolith statt. Derselbe zeigt sieh, als Ueberzug des Cordierits, völlig a m o r p h , oder es entwickeln sich wohl gar aus ihm Glimmerindividuen, die in andern abweichenden Krystallrichtungen liegen. Aufserdem bemerkt er , dafs im Aspasiolith 1,38 Proc. Eisenoxydul m e h r , als im Cordierit enthalten , dagegen die 1,12 Proc. Kalk in diesem aus jenem verschwunden sind, worauf und auch auf die im Cordierit enthaltenen 1,02 Proc. Wasser S c h e e r e r aber keine Rücksicht nahm. Dafs der Aspasiolith durchaus gleichförmig dicht und wie ursprünglich gebildet erscheint, beweist, dafs die Pseudomorphose mit g r o fser Langsamkeit vor sich gegangen ist. Die ganze Umwandlung des Cordierits in Aspasiolith reducirt sich demnach auf den einfachen Vorgang, dafs Gewässer dem ersteren die Magnesia theilweise und den Kalk ganz entziehen, während sie dagegen Eisenoxydul absetzen und, wie bei weitem bei den meisten Umwandlungsprocessen, Wasser zurücklassen (Bd. II. S. 225). *) P o g g e n d . Annal. Bd. LXXI. S. 266.

282

Haidinger's Ansichten.

Gestützt auf alles dieses hält auch R a m m e i s b e r g die Theorie der polymeren Isomorphie in ihren Grundlagen sehr wenig durch factische Beweise unterstützt. Wasser und Magnesia für sich sind nicht isomorph. Diesen Umstand aber aus einer Dimorphie beider erklären zu wollen, hiefse eine Hypothese zur Stütze einer andern machen. Auch in den Verbindungen treten Beweise nicht mit hinreichender Evidenz herv o r ; denn w e l c h e , ihrer Krystallform nach genau bekannte Magnesia-Verbindung ist mit einer eben solchen wasserhaltigen vergleichbar? — Alle Silicate i n s b e s o n d e r e , auf die S c h e e r e r seine Theorie a n w e n d e t , sind theils nicht durch ihre Form gerade ausgezeichnet, theils gar nicht krystallisirt b e k a n n t ; nur bei einigen hat er eine Abhängigkeit der g e genseitigen Grundformen als möglich angegeben. Der Aspasiolith ist unbezweifelt aus dem Cordierit entstanden (ohne dafs sein Ansehen gerade eine „Verwitterung" andeuten müfste) wie der Fahlunit und die g a n z e Reihe der oben qS. 263) be-, nannten Fossilien. Wir stimmen völlig mit R a m m e i s b e r g überein, dafs dieser Grundstein der Hypothese S c h e e r e r ' s gewifs nicht entscheiden kann. H a i d i n g e r kommt in seiner Abhandlung wiederum auf seine schon oben (S. 219) berührte Hypothese, aus Veränderungen in der geognostischen Stellung der Gesteine die Pseudomorphosen zu erklären. Während der Bildung der Cordierite soll das Gestein in der Tiefe gewesen sein, um nach und nach im Verlaufe der allmäligen Krystallisation der, dasselbe bildenden Gemenglheile alles Wasser auszuscheiden. Bei der nachfolgenden Veränderung soll in einer höheren Lage wieder Wasser in das Gestein h i n e i n g e p r e f s t und vorzugsweise vom Cordierit aufgenommen worden sein, der dadurch seine Selbstständigkeit verloren habe. H a i d i n g e r ist ein zu trefflicher und vorurtheilsfreier Forscher, als dafs er sich nicht bald selbst von dem Unhaltbaren dieser Hypothese überzeugen sollte, und um so mehr, da, wie wir im vorigen Kapitel dargethan zu haben glauben, ein solches Hinauf- und Hinabwogen der Gesteine zur E r klärung der Pseudomorphosen keineswegs nöthig ist. Die pseudoinorphischen Processe sind gewifs ganz ruhig an d e n selben Stellen von statten gegangen und gehen noch vom

Haidinger's Ansichten.

283

statten. Mit ihm stimmen wir aber ü b e r e i n , dafs die „Cordierit-Periode" stets einen lehrreichen Vergleichungspunct in der Geschichte der Granite und anderer krystallinischer Gesteine bilden werde, während die der vollendeten Bildung des Pinits am weitesten davon entfernt ist. Als der Cordieiit sich in Krystallen ausgeschieden hat, war wohl, fügt er hinzu, diu Grundmasse häufig noch kein G r a n i t , wenigstens nicht von der Beschaffenheit, in welcher er sich jetzt befindet, wo aus Cordierit Pinit geworden ist. W i e sehr nahe H a i d i n g e r der einfachen Erklärung der pseudomorphischen Proeesse ist, zeigt folgende Stelle in seiner interessanten Abhandlung'. „So wie die Bildppg der Pßeudom o r p h o s e n , so beruht auch die V e r ä n d e r u n g d e r G e s t e i n e selbst auf immerwährendem Kreislaufe der Materie. Wir können unbedingt behaupten, dafs jedes Handstück, das wir in unsere Sammlungen bringen, eine lange Geschichte der Bildung beurkundet. Sind ja doch die nachweisbar u r s p r ü n g lichen Anfänge, geschmolzen oder erkaltet, oder aus W a s s e r a b g e s e t z t , oder ursprünglich den organischen Reichen a n g e hörig, ungemessene Zeiträume hindurch frei der Einwirkung chemischer und mechanischer Kräfte Preifs g e g e b e n , der g e genseitigen Ausgleichung der durch Zufall zunächst an e i n a n der gebrachten S t o f f e , und den S t r ö m e n , welche veränderte Lagen in Temperatur und Druck bedingen.". Man sieht, dafs H a i d i n g e r aus dem Allgemeinen blofs in das Besondere ü b e r z u g e h e n , und mit „den Strömen« das zu verknüpfen braucht, was so nahe liegt, d. h. ein wirkliches Strömen von W a s s e r , freilich nicht s t r ö m - , sondern tropfenweise durch die Gesteine, und seine und unsere Ansichten werden sich mit einander einigen.

Dritter Abschnitt. Mineralogisch einfache Fossilien, welche die Gebirgsgesteine zusammensetzen. Der Oryktognost betrachtet die sogenannten mineralogisch einfachen Fossilien, der Geognost die Gebirgsarten, a u s deren Gemengtheilen diese Fossilien gebildet sind. In einer chemischen Geologie geht die Betrachtung am zweckmäßigsten von jenen Fossilien a u s , welche für diese Wissenschaft fast dasselbe s i n d , was die elementaren Stoffe für die Chemie. Es ist nur der Unterschied, dafs die Chemie stets im Gebiete der gemischten Körper bleibt, während die Geologie sich g r ö f s ten Theils mit gemengten Körpern befafst. Schlagen wir, wie in der Chemie, den synthetischen W e g e i n : so ist dieser demjenigen, welchen die Natur eingeschlagen hat, ganz e n t g e g e n g e s e t z t ; denn das Zusammengesetzte w a r , wie unsere f r ü h e r e n Betrachtungen gezeigt haben, früher vorhanden, als das Einfache (Bd. II. S. 6). Streng genommen erstreckt sich die chemische Kenntnifs der Gebirgsgesteine nicht weiter, als die oryktognostische. Der Quarz, Feldspath und Glimmer ist, jeder für sich, der Gegenstand der chemischen Betrachtung, nicht aber das Gemeng aus d i e sen Fossilien, der Granit. Gleichwohl ist das chemische Verhalten der gemengten Gesteine auch bei gleichen Gemengtheilen v e r schieden, j e nach Verschiedenheit der Gröl'se derselben. Ein grobkörniger Granit, der dem Eindringen der Gewässer mehr ausgesetzt ist, als ein feinkörniger, wird leichter als dieser zersetzt. Daher concurriren die chemischen Verhältnisse der gemengten Gesteine immer noch bis zu einem gewissen Puncte.

Chem. u. oryktogn. Kenntnifs d. Gebirgsgesteine.

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W o die Gemengtheile eines Gesteins nicht mehr gesondert werden können, wo nicht einmal ihre oryktognostische Bestimmung mehr möglich, oder doch nur äufserst schwierig ist, da ist die chemische Analyse des gemengten Gesteins ein H i l f s mittel zur Kenntnifs seiner Gemengtheile. Sind die massigen krystallinischen Gesteine aus homogenen feuerflüssigen Massen durch langsame Abkühlung und Erstarrung entstanden: so führt die Analyse dieser Gesteine, als ein Ganzes betrachtet, zur Kenntnifs der B e s t a n d t e i l e dieser Massen. Indefs dürfen wir nicht übersehen, dafs kaum ein krystallinisches Gestein noch seine ursprüngliche Beschaffenheit b e wahrt ; denn im Laufe der Zeit hat es sich durch Zersetzungen, durch Z u - und Wegführen von B e s t a n d t e i l e n mehr oder weniger verändert. So wie die Natur durch Sonderung mit Hülfe der K r y stallisation g e m e n g t e Gesteine hervorgerufen h a t : so hat sie auf der andern Seite durch Zusammenhäufung der Ueberbleibsel zerstörter Gesteine gleichfalls gemengte Gesteine, die s e dimentären, producirt. W a s von jenen, gleichsam auf analytischem W e g e entstandenen, krystallinisch gemengten Gesteinen gilt, hat auch Bezug auf die , auf synthetischem Wege g e b i l . d e t e n , sedimentären gemengten Gesteine. J e feinkörniger diese sind, j e weniger daher die oryktognostische Bestimmung der Gemengtheile Platz greifen k a n n , desto mehr mufs h i e r über die chemische Analyse entscheiden. Die vorstehenden Bemerkungen z e i g e n , wie weit die chemische Geologie die Betrachtung der gemengten Gesteine, krystallinische wie s e d i m e n t ä r e , zu verfolgen hat. So wie die Oryktognosie die Basis für die Geognosie ist: so ist auch die Kenntnifs der mineralogisch einfachen Fossilien die Basis f ü r die chemische Geologie. So wie die Geognosie, so setzt auch die chemische Geologie die Kenntnifs dieser Fossilien voraus. Es kann daher nicht in unserem Plane l i e g e n , in diesen Blättern die mineralogischen E i g e n schaften der Fossilien abzuhandeln. Um aber das Genetische begreifen zu lernen, müssen wir alle Verhältnisse v e r f o l g e n , welche darauf Licht zu werfen versprechen. Die wichtigsten dieser Verhältnisse sind unstreitig die Umwandlungs- und Zersetzungsprocesse, welche in den F o s -

28Ö

Umwandlungs- u. Zersetzungsproc. in d. Fossilien.

siiten von statten gehen. Sie sind es, die uns zeigen, wie e i n Fossil das Material für ein a n d e r e s liefern, wie das Eine aus dem Andern hervorgehen kann. Hier ist es> wo die Kennlnifs der Pseudomorphosen helfend und fördernd eingreift; denn da, wo die Chemie uns verläfst, führt die beibehaltene Krystallform auf den rechten Weg. Nächst diesem leitet uns das Vorkommen der Fossilien mit Sicherheit auf die Entstehungsart. Finden wir krystallisirte Fossilien in ihrer ursprünglichen Form in sedimentären Gesteinen, sind es nicht Bruchslücke oder Krystalle, welche ihre Ecken und Kanten schon mehr oder weniger eingebüfst haben : so ist wohl nicht zu bezweifeln, dals sie wie die Grundmasse, in der sie sich finden, auf wässrigem Wege entstanden sind. Jeder Zweifel an einer solchen Entstehungsart verschwindet,. wenn nachgewiesen werden kann, dafs day sedimentäre Gestein nicht nach seiner Bildung der Wirkung einer höhern Temperatur ausgesetzt gewesen ist. Ein solcher Nachweis ist aber zu führen, wenn das sedimentäre Gestein Fossilien oder Substanzen enthält, welche durch* Hitze verflüchtigt oder zerstört worden wären. So wie die Geognosten aus den Lagerungsrerhaltnissen der sedimentären Gesteine au! ihr relatives Alter schliefen : so schlielsen auch w i r , dafs ein Fossil B , welches etwa in einem Drusenraume auf einem andern Fossile Ä sitzt, später als dieses entstanden sein mufs. So wie jene die Massen in den Gängen für spätere Bildungen, als das Nebengestein, so müssen auch wir die Ausfüllungsina^sen1 in den feinsten Rissen det Fossilien für spätere Bildungen, als diese halten. Wir gehen aber in unsern Schlüssen noch weiter. Finden wir in der Masse eines dichten Gesteins, nicht ita seinem Höhlenräuinen, Fossilien oder Substanzen , die sich'in der Hitze verflüchtigen, oder durch sie zerstört, oder in Berührung mit'dem Gesteine zersetzt werden,. ist es1 wegen seiner dichten' Beschaffenheit nicht wahrscheinlich , dafs solche Fossilien- oder Substanzen erst spätbr durch Gewässer eingeführt' worden sind: so schliefsen wir, dafs dieses Gestein mit seinen Einschlüssen' nicht auf feuerfHJssigem' Wege entstanden sei* könne: Ist z. B. körniger Kalk, dem die neuere Geognosie SÖ getfh' einen

Schlüsse aus dem Zusammenvorkommen d. Fossilien.

287

vulkanischen oder plutonischen Ursprung zuzuschreiben geneigt ist, von Kohle durchdrungen und dadurch grau gefärbt: so ist es wenigstens nicht möglich, dafs diese Kohle gleichzeitig mit dem kohlensauren Kalke auf feuerflüssigem Wege entstanden, oder aus einer vulkanischen Metamorphose hervorgegangen sein könne; denn Kohle und kohlensaurer Kalk können in der Glühehitze nicht neben einander existiren, ohne dafs jene diesen zersetzt und als Kohlenoxydgas entweicht. Ist aus der dichten Beschaffenheit des körnigen Kalks und aus seinem unzerklüfteten Zustande zu schliefsen, dafs Gewässer, nach der Bildung desselben, nicht in seine Masse eingedrungen sein und kohlehaltige Substanzen abgesetzt haben können: so ist damit der Beweis gegen die plulonische Entstehung oder Metamorphose geführt. Finden wir in Höhlenräumen eines Gesteins, dessen Entstehung auf feuerilüssigem Wege nicht im mindesten zweifelhaft sein kann, Fossilien, welche in der Glühehitze zersetzt werden: so schlissen wir nicht blofs, dafs dieselben von späterer Entstehung, als das Gestein selbst, sondern dafs sie zu einer Zeit entstanden sind, wo das Gestein schon abgekühlt und erstarrt war. Da wir aufser den feuerflüssigen Bildungen keine anderen, als die wässerigflüssigen kennen (denn selbst da, wo Bildungen oder Zersetzungen durch Dämpfe erfolgen, ist stets Wasser mit im Spiele): so können wir nur schliefsen, dafs jene Fossilien in den Höhlenräumen des auf feuerilüssigem Wege entstandenen Gesteins auf nassem Wege gebildet worden sind. Mit völliger Entschiedenheit wissen wir es nur von den vulkanischen Gesteinen, d. h. von denjenigen, welche entweder vor unsern Augen aus den Kratern der Vulkane geflossen, oder geworfen sind, oder welche, nach ihrem Vorkommen in der Nähe von noch thätigen oder von erloschenen Vulkanen, nur auf diesen Ursprung schliefsen lassen, dafs sie feuerflüssiger Entstehung sind. Aber die grofse Aehnlichkeit anderer tiesteine mit denen, in der Nähe von Vulkanen führt ZUF sicheren oder wenigstens höchst wahrscheinlichen Vermuthung einer gleichen Entstehung. Finden wir etwa in dem Höhlenraume einer Lava vom Vesuv ein Fossil, welches in der Hitze zersetzt wird, z. B. einen Harmotom, der Hydratwasser

288

Schlüsse aus dem Zusammenvorkommen d. Fossilien.

enthält: so müssen wir annehmen, dafs dieses Fossil nach dem Erstarren und Erkalten der Lava, folglich auf nassem Wege enstanden ist. Sitzt auf diesem Harmotom ein anderes Fossil, von welchem der Urspruung in seinen übrigen Fundorten ungewifs ist: so kann in diesem Falle sein Ursprung nicht zweifelhaft sein. Denn dieses Fossil, offenbar von späterer Entstehung, als der Harmotom, kann unmöglich auf feuerflüssigem, sondern nur auf demselben Wege, wie dieser, entslanden sein. Finden wir z. B. Magneteisen auf Harmotom, wie diefs wirklich in v e s u v i s c h e n Laven der Fall ist: so kann dieses Magneteisen unmöglich auf feuerflüssigem Wege entstanden sein. Treffen wir endlich zwei Fossilien im Gemenge mit einander an, welche oder deren Bestandtheile sich mit einander in der Glühehitze chemisch verbinden: so schliefsen wir, dafs entweder beide auf nassem Wege, oder nur eines von beiden, keineswegs aber beide zugleich auf feuerflüssigem Wege entstanden sind. Z. B. Quarz und Magneteisen, die etwa im Gemeng mit einander vorkommen, können unmöglich auf feuerflüssigem Wege sich gebildet haben; denn beide Fossilien verbinden sich in der Glühehitze mit einander zu einem S i licat. Nur der Quarz oder das Magneteisen können auf diesem Wege, beide aber wohl auf nassem Wege entstanden sein. Man sieht hieraus, wie das relative Vorkommen der Fossilien, wenn es gehörig beachtet wird, in vielen Fällen zu richtigen Schlüssen auf ihre Bildungsart führt. Daher werden wir auf diese Verhältnisse bei Betrachtung der Fossilien ein besonderes Gewicht legen. So dankenswerth das in dieser Beziehung von den mineralogischen Werken Gelieferte ist: so bleibt doch noch viel zu wünschen übrig. Sollte, wie wir mit Zuversicht hoffen , die wichtige Bedeutung des relativen Vorkommens der Fossilien von den Mineralogen erkannt werden: so wäre zu hofTen, dafs in der Folge bei mineralogischen Untersuchungen und beim Sammeln der Fossilien eine gröfsere Aufmerksamkeit auf diese, Verhältnisse g e richtet werden würde. Nicht blofs das gemeinschaftliche Vorkommen zweier oder mehrerer Fossilien , auch die Art des Vorkommens, ob das Fossil A auf dem Fossil B, oder umge-

Schlösse aus d. Z u s a m m e n v o r k o m m e n d e r Fossilien.

289

k e h r t dieses auf j e n e m s i t z t , ist v o n g r o f s e r W i c h t i g k e i t , weil es zu Schlüssen ü b e r das relative Alter b e i d e r führt. F ä n d e man, um auf das schon vorhin e r w ä h n t e Beispiel z u r ü c k z u k o m m e n , in dem H ö h l e n r a u m e e i n e r Lava einen Z e o lith auf Magneteisen s i t z e n d : so k ö n n t e g e g e n den S c h l u f s , d a f s dieses auf f e u e r f l ü s s i g e m , j e n e r auf n a s s e m W e g e g e bildet w o r d e n sei, nichts e r i n n e r t w e r d e n . Das Magneteisen k ö n n t e sich w ä h r e n d d e r l a n g s a m e n A b k ü h l u n g und E r s t a r r u n g aus d e r feuerflüssigen Lava a u s g e s c h i e d e n h a b e n , w ä h r e n d d e r Zeolith erst lange nach d e r A b k ü h l u n g aJs ein I n filtrationsproduct entstanden wäre. Das wirkliche V o r k o m m e n des M a g n e t e i s e n s auf dem H a r m o l o m , wie vorhin b e m e r k t w o r d e n , läfst d a g e g e n k e i n e a n d e r e D e u t u n g zu , als d a f s j e n e s , wie d i e s e r , auf nassem W e g e gebildet w o r d e n §ein müsse. A b e r nicht blofs in der Natur, auch in den m i n e r a l o g i s c h e n S a m m l u n g e n sind noch F u n d e zu m a c h e n , w e n n n u r die A u f m e r k s a m k e i t auf diese Verhältnisse g e r i c h t e t w i r d . So fand kürzlich mein F r e u n d B l u m , den ich eben w e g e n des V o r k o m m e n s des Magneteisens b e f r a g t h a t t e , in e i n e r Schublade s e i n e r S a m m l u n g , zu w e l c h e r e r seit J a h r e n nicht g e k o m m e n w a r , ein E x e m p l a r k ö r n i g e n M a g n e t e i s e n s mit feinen Q u a r z k ö r n c h e n g e m e n g t , in w e l c h e m ein Kern von Spirifer s p e c i o sus g e r a d e so s t e c k t , wie w i r diese V e r s t e i n e r u n g so häufig in u n s e r e r G r a u w a c k e treffen. Ganz r i c h t i g schliefst e r h i e r aus , dafs die Vulkanilät des M a g n e t e i s e n s nicht auf f e s t e n Füfsen zu s t e h e n scheint. Bei B e t r a c h t u n g d e r Fossilien n a c h v o r b e m e r k t e n G e sichtspuneten b e s c h r ä n k e n w i r uns auf d i e j e n i g e n , w e l c h e als w e s e n t l i c h e Gemengtheile die G e b i r g s g e s t e i n e z u s a m m e n s e t z e n , o d e r w e l c h e w e n i g s t e n s durch ihre U m w a n d l u n g e n d a s Material für a n d e r e Fossilien g e l i e f e r t h a b e n k ö n n e n . Diejenig e n Fossilien, w e l c h e im Mineralreiche nicht in e r b o r g t e r K r y stallform, d. h. nicht in P s e u d o m o r p h o s e n n a c h d e r F o r m a n d e r e r Fossilien o d e r als Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e d e r s e l b e n v o r k o m m e n , w e r d e n in b e s o n d e r n Kapiteln betrachtet. An i h r e Betrachtung r e i h e n sich von selbst d i e j e n i g e n Fossilien, w e l c h e als solche Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e a n d e r e r Fossilien e r s c h e i n e n , w e n n e s sich gleichwohl h e r a u s s t e l l e n sollte, d a f s Bischof Geologie II.

19

ggO

Schlösse aus d. Zusammen vorkommen der Fossilien.

sie auch als primäre Bildungen auftreten. Feldspath, Augit, beispielsweise, betrachten wir in besonderen Kapiteln, da diese Fossilien bis jetzt weder in fremder Krystallform, noch als Zerselzungsproducte anderer Fossilien gefunden worden sind. Kaolin kommt hingegen beim Feldspathe zur Betrachtung, da es ein Zersetzungsproduct desselben ist, und eben so reihen wir das Magneteisen an den Augit, da es als ein Zersetzungsprocefs desselben auftritt. W i r werden übrigens sehen, dafs, nach dem dermaligen Standpuncte der Wissenschaft, diese U n terscheidung nicht ganz consequent durchgeführt werden kann.

Kap. I. F e l d s p a t h .

Unter diesem Namon begreifen wir alle zu e i n e r F a milie gehörigen Arten. Je nach ihrem Alkali oder ihren Alkalien zerfallen sie in verschiedene Arten. Die früheren A n a lytiker fanden iin gemeinen Feldspathe (Orthoklas) nur Kali; daher auch der Name Kalifeldspath. Nach A b i c h ' s *) U n tersuchungen scheint es indefs keinen Orthoklas zu geben, der gar kein Natron enthielte. Im Adular vorn St. Gotthardt b e trägt das Natron / j , im Feldspalh von Baveno vom Kali. Umgekehrt ist wohl kein Albit gänzlich frei von Kali. Im krystallisirten Albit von Miask und im Albit von Brevig in Norwegen beträgt das Kali vom Natron. In andern Albiten nimmt das Kali bedeutend zu. So "beträgt es im krystallisirten Albit, welcher mit krystallisirtem Feldspalh in den Granitgängen des Oligoklas - Granits im Riesengebirge, bei Schreibershau, vorkommt, £ vom Natron **). Im feinkörnigen, schneeweifsen Albit vom St. Gotthardt ist der Kaligehalt s o gar noch etwas g r ö f s e r , als der Natrongehalt. Vielleicht ist aber dieser Albit ein Gemeng aus Feldspalh und Albit ***). Zwischen dem Orthoklas mit dem Minimum Von Natron und dem Albit mit dem Minimum von Kali fallen, in Beziehung auf

*) P o g g e n d . Annal. Bd. LI. S. 531. **) L o h m e y e r in P o g g e n d . Annal. Bd. LXI. S. 390. •**) B r o o k s ebend. S. 645.

292

B e s t a n d t e i l e des Feldspatbs.

die relativen Verbältnisse beider Alkalien, alle übrigen Feldspathe, wie der glasige Feldspath, Ryakolith , Andesit, Oligoklas, Labrador und die von S v a n b e r g untersuchten Fossilien in den Graniten Skandinavien's. (Vergi. Bd. I. S. 394—397). Auch der Kalk scheint keinem Feldspathe gänzlich zu fehlen. Im Orthoklas und im Albit sinkt er bis auf ein Minimum herab und im Labrador erreicht er sein Maximum, wie man aus der Zusammenstellung a. a. 0 . ersieht. In chemischer Beziehung können wir daher sämmtliche Feldspalharten in einer Classe zusammen fassen, und was ihre Zersetzbarkeit betrifft, so dürfte wohl die Stufenfolge gelten, dafs je mehr das Kali überwiegt, desto schwieriger, und je mehr das Natron und mit ihm zugleich der Kalk hinzutritt, desto leichter werden sie zersetzt. ' Das Verhalten der Feldspathe zu den Säuren berechtigt wenigstens zu diesem Schlüsse: der Orthoklas und der Albit werden von den Säuren nicht zersetzt, wohl aber der Labrador, wenn auch nicht ganz vollständig. Die Labrador-Gesteine, wie Melaphyr, Basalt u. s. w. finden wir auch im Allgemeinen bei weitem mehr in ihrer Zersetzung vorgeschrillen, als die Orthoklas-Gesteine. Kommt Albit mit Feldspath vor, so ist es stets jener, welcher zuerst zersetzt wird *). R i v i è r e * * ) bringt die Feldspathe in zwei Reihen. Erstens die wesentlichen, welche eine bedeutende Rolle in der Zusammensetzung der Erdrinde spielen. Sie sind: Alkalien Thonerde Kieselsäure Spec. Gewicht 4 At. Orthoklas 1 AI. 1 At. 2,56 2,61 Albit 1 B 4 » 1 » 2,66 Oligoklas 1 B 3 » l » 2,61 Ryakolith***) 1 Ii 3 » 1 » 2 n 1 „ 2,71 Labrador 1 n ») M i t s c h e r l i c h Lehrb. d. Chemie. Zweite Aufl. Bd. II. S. 158. **) Compt. rend. 1844. No. 16. *••) Mit welchem Rechte R i v i e r e den Ryakolith, dessen Vorkommen sich blofs auf das in vulkanischen Auswürflingen des Vesuvs und in ähnlichen losen Blöcken am Laacher-See und in der Eifel beschränkt, in die Reihe der wesentlichen Feldspathe bringt, ist uns nicht klar.

Wesentliche und accidentelle Feldspathe.

293

Zweitens die accidentellen Feldspathe. Der abnehmende Kieselsäure-Gehalt in den wesentlichen Feldspathen entspricht dem Gesetze, welches die Geologie in Beziehung auf die successive Bildung derselben zu enthüllen scheint. Der Orthoklas z. B., welcher zuerst gebildet w o r den , verbreitet sich nicht sehr weit in die jüngeren F o r m a tionen , während der Labrador noch in den Laven unserer Zeit vorkommt. Approximativ sind die specifischen Gewichte der Feldspathe um so gröfser, von je neuerer Entstehung sie sind. Im Allgemeinen ist Kali die älteste unter den drei Basen, Kalk die jüngste. Kein Fossil ist in der Natur so verbreilet, als der Feldspalh oder die zu dieser Familie gehörenden Arten. Nicht nur ist er ein Hauptgemenglheil aller massigen krystallinischen pel)irgsarten; sondern er findet sich auch in mehr oder weniger untergeordneten Verhällnissen in den geschichteten k r y stallinischen Gebirgsarten. Das Vorkommen des Feldspaths in Lava und in andern vulkanischen Producten, so wie seine Bildung bei hüttenmännischen Processen liefern vollgültige Beweise, dafs er auf feuerflüssigem Wege entstehen kann. Was das Vorkommen des Feldspaths in Lava betrifft, so kommen wir darauf bei Betrachtung letzterer zurück. In Beziehung auf künstliche Darstellung des Feldspaths bemerken wir folgendes. M i t s c h e r l i c h * ) , dem wir die künstliche Darstellung verschiedener Fossilien verdanken, versuchte es vergebens, durch Schmelzen eines reinen Feldspaths oder durch Zusammenschmelzen seiner Bestandtheile, und durch sehr langsames Erkalten dieses Fossil in Krystallen darzustellen; er erhielt stets eine glasige Masse ohne irgend eine Spur kryslallinischer Textur. Im Jahr 1834 war man aber auf der Kupferhütte zu Sangerhausen so glücklich , beim Ausblasen eines Kupferrohofens, an den innern Wänden desselben, violblaue Krystalle in Begleitung von zinkischen Ofenbrüchen zu finden, welche sich krystallographisch und chemisch wie Feldspath verhielten.

)

25,45

1) A. a. O. S. 97.

12,74

112,725

Differenz

+ 0,015

Kalb - Manganoxydul - Augite.

519

Sauerstoff der Kieselsäure Basen gefunden berechnet

Differenz

2) Schwarzer Augit von Arendal. W o l . f f ')

24,81

12,53

12,405

+ 0,125

3) Schwarzer krystallisirter Augit von Taberg in Wärmland. H . R o s e 2 )

27,71

12,12

13,855

— 1,735 •

l i u s 3)

25,96

12,28

12,98

— 0,70

Augit von Nord. mark. F u n k " )

27,09

13,13

13,545

— 0,415

4) Rothbrauner Malakolith von Dagerö in Finnland. B e r z e -

Die Augite 1 und 2 zeigen die Mischung von Bisilicaten so nahe, als nur immer erwartet werden kann. Bei den Augiten 4 und 5 erkennt man aber deutlich, dafs von ihren Basen schon etwas verloren gegangen war, wodurch ihr Kieselsäuregehalt relativ zugenommen hatte. III.

Kalk-Manganoxydul-Augite. Sauerstoff der Kieselsäure Basen gefunden berechnet

1) Rother Mangankiesel von Längbanshyttan. B e r z e l i u s 5) 1) 2) 3) 4) 5)

24,92

12,01

12,46

Journal f. pract. Chemie. Bd. XXXIV. S. 236. Ebend. S. 99. AHiandl. i. Fysik T. II. p. 208. Jahresb. XXV. S. 362. S c h w e i g g . Journal. Bd. XXI. S. 254.

Differenz

— 0,45

520

Kalk-Talk-Eisenoxydul-Augite. Sauerstoff der Kieselsäure Basen gefunden berechnet

Differenz

2) Desgleichen von Algier. E b e l m e n »)

23,62

12,52

11,81

+ 0,71

3) Desgleichen von St. Marcel in Piemont. Derselbe.

24,08

12,21

12,04

+ 0,17

Auch diese Fossilien haben die Mischung von Bisilicaten. Dieselben sind einer eigenlhümlichen Zersetzung fähig, wovon unten die Rede sein wird. IV.

Kalk-Talk-Eisenoxydul-Augite. Sauerstoff der Kieselsäure Basen gefunden berechnet

Differenz

1) Grüner Malakolith v.Björmyresoeden in Dalekarlien. H. R o s e 2)

28,08

13,52

14,04

— 0,52

2) Desgleichen von demselben Fundorte. Derselbe

28,32

13,75

14,16

— 0;41

3) Desgleichen von demselben Fundorte. d ' O h s s o n »)

29,74

13,57

14,87

— 1,30

1) Compt. rend. T. XX. P. 14182 ) A. a. (). S. 98. 3) S c h w e i g g .

Journal. Bd. XXX. S. 351.

Thonerdehaltigc Augite. Sauerstoff der Kieselsäure Basen gefunden berechnet 4 ) Augit Nordmark. F u n k »)

521 Differenz

von 27,09

13,13

13,545

— 0,415

Keiner dieser Augite zeigt die Normalmischung der Bisilicate: in jedem ist die Menge der Basen g e r i n g e r , als sie sein sollte und im vorletzten ist die Differenz' bedeutend. H. R o s e bemerkt, dafs sich die beiden von ihm analysirten Malakolithe in der Härte, Farbe, Durchsichtigkeit, im Striche und Glänze fast vollkommen gleichen, dafs sie von demselben Fundorte sind und doch in ihren Bestandteilen eine bis auf 3 Proc. steigende Abweichung zeigen. Noch mehr tritt diese Abweichung in 3 hervor. Es kann daher nicht zweifelhaft sein, dafs diese Augite schon mehr oder weniger von ihren Basen eingebüfst hatten, und es scheint, dals die Kalk-TalkEisenoxydul-Augite besonders zur Zersetzung geneigt sind.

B.

Thonerdehaltige

Augite.

Die theoretische Deutung der Zusammensetzung dieser Augite hat den Chemikern viel zu schaffen gemacht. Da die Thonerde mit den andern Basen, welche sich im Augit find e n , nicht isomorph ist: so kam man auf die Vermuthung, dafs sie ein elektronegativerBestandtheil s e i , und einen Theil der Kieselsäure ersetze. Um wenigstens eine wahrscheinliche Ansicht von der normalen Zusammensetzung dieser Augite zu gewinnen, und danach beurtheilen zu können, auf welche Weise ihre beginnende Zersetzung sich äufsert, stellen wir die dazu brauchbaren Analysen in zwei Reihen zusammen. In der ersten Reihe ist der Sauerstoff der Thonerde zu dem der B a s e n , in der zweiten zu dem der Kieselsäure g e rechnet. t) B e r z e l i u s Jahresb. XXV. S. 362.

522

Thonerdehallige Augite.

Kieselsäure.

Sauerstoff der Basen Kiesels. Basen, u. Thonerde.

1) Augitkrystall aus dem Augitporphyr vom Zigolonberg im Fassathale . .

26,04

15,34

27,92

13,46

2) Vom Gillenfelder Maar in der Eifel. Vier Analysen von Bruchstücken desselb. Fossils

25,85 24,43 25,32 25,64

16,01 16,81 16,65 16,21

28,97 26,85 27,65 28,44

12,89 14,39 14,32 13,41

3) Augitkryst. aus dem Rhöngebirge . . .

26,34

16,55

29,36

13,53

4) vom Aetna .

26,25

15,42

28,52

13,15

26,43

16,02

28,94

13,51

24,92

15,15

27,26

12,81

5) Aus der Lava vom Vesuv . . Diese Analysen sind sämmtlich vonJ. K u d e r n a t s c h ') 6) Augit von Frascati. K l a p roth2) . . .

1) P o g g e n d . Annal. Bd. XXXVII. S. 577 ff. 2) Beiträge. Bd. V. S. 166. K la p r o t h analysirte mehrere Augitc; allein der von der Saualpe ist ganz deutlich eine Hornblende, der schlackige von Sicilien kommt nicht krystallisirt vor und soll Obsidiau s e i n , die gemeinen Augite vom Rhöngebirge kommen auch nicht krystallisirt vor. Es bleibt also blofs der oben a n g e führte Augit von Frascali übrig.

Zusammensetzung der thonerdehaltigen Augitc.

Kieselsäure.

523

Sauerstoff der Basen Kiesels. Basen u. Thonerde.

7) Augitkryst. aiis dem Basalttuff der azorischenlüselPico. Hochstetter1)

26,17

13,21

27,57

11,81

8) Augitvon Ostheim unfern Hanau. C. G m e lin . . .

29,49

14,89

36,65

7,37

9) Brauner Augit von Pargas. N o r d e n skiöld3) . .

26,90

14,68

29,97

11,61

Ein oberflächlicher Blick auf Vorstehendes zeigt, dars in den Augiten 1 — 6 , mag man die Thonerde der Kieselsäure oder den Basen zutheilen, weder der Sauerstoff der Kieselsäure noch der der Kieselsäure und Thonerde zusammen g e nommen das Duplum des Sauerstoffs der Basen ist. Im letzteren Falle, wo die Thonerde als eleklronegativer Bestandtheil genommen wurde, nähert sich das Verhältnifs allerdings mehr, als im ersteren, wo diese Erde den Basen zagetheilt wurde, dem Duplum. Mit Ausnahme des zweiten Bruchstücks, des Augils vom Gillenfelder Maar, ist indefs die Sauerstoffmenge der Basen stets etwas kleiner, als die Hälfte der Sauerstoffmenge der elektronegativen Bestandtheile. Dieser Umstand, -der diejenigen Mineralogen, welche die Zusammensetzung der Fossilien als etwas constantes und normales betrachten, in Verlegenheit setzen müsste, kann uns nicht befremden, da wir erkannt haben, dafs, streng genommen, kein Fossil von längst vollendeter Bildung mehr seine ursprüngliche Zu1) Journ. für pract. Chemie. Bd. XXVII. S. 375. 2) N. Jahrb. 1840. S. 549. 3) Bidrag. S- 76.

524

Zusammensetzung der thonerdehaltigen Augite.

sammensetzung haben kann. So wie wir bei mehreren der früher betrachteten Augite zur Annahme geführt wurden, dafs sie im Laufe der Zeit mehr oder weniger von ihren Basen verloren haben mufsten: so könnten w i r , wenn in der n o r malen Mischung der thonerdehaltigen Augite die SauerstofTantheile der Kieselsäure und der Thonerde das Doppelte von denen der Basen betragen, gleichfalls voraussetzen, dafs aus diesen Fossilien schon mehr oder weniger von den Basen fortgeführt worden sei. Sind wir aber berechtigt, die Thonerde zu den elektronegativen Bestandtheilen zu zählen? — K u d e r n a t s c h b e merkt, dafs es ihm zwar gelungen s e i , einen ziemlich c o n stanten Thonerdegehalt in den von ihm untersuchten Augiten nachzuweisen, dafs aber unter den Sauerstoffmengen der Bes t a n d t e i l e ein Verhätnils stattfindet, welches, nach den gegenwärtigen Anforderungen der Wissenschaft, es eben so unbegründet und willkührlich erscheinen läfst, wenn man die Thonerde zu den elektronegativen, als wenn man sie zu den elek. tropositiven Bestandtheilen rechnet. Am meisten nähere man sich den gefundenen Resultaten, wenn man die Kieselsäure ein Bisilicat, und die Thonerde mit dem geringen Ueberschusse an Basen ein Trialuminat bilden lasse. Allein, fügt er hinzu, so lange man nicht solche Aluminate mit entsprechender Krystallform nachweisen kann, dürfte diese Ansicht keinen höheren Werth haben, als jene, wonach man die Thonerde als u n wesentlich aus der Mischung ganz wegläfst. Die gefundenen Resultate nähern sich dann ebenfalls einem Bisilicat. Dafs die thonerdehaltigen Augite nichts als Bisilicate einatomiger Basen sein k ö n n e n , ergiebt sich, meint R a m m e l s b e r g * ) , aus dem Vorhandensein der übrigen AugitVarietäten, mit denen sie in allen anderen Beziehungen i d e n tisch sind. Stände es bei allen übrigen Fossilien fest, dafs eine g l e i che Krystallform ein gleiches Verhältnifs zwischen den S a u erstoffantheilen der elektropositiven und der elektronegativen Bestandtheile bedingte: so würden wir e s , um dieses V e r hältnifs bei den thonerdehaltigen Augiten mit dem bei den • ) Eretes Suppl. znm Handwörterbuch.

S. 18.

Zusammensetzung

d e r t h o n e r d e h a l t i g e n Augite.

525

t h o n e r d c f r e i e n in U e b e r e i n s t i m m u n g zu b r i n g e n , allenfalls f ü r g e r e c h t f e r t i g t h a l t e n , in j e n e n die T h o n e r d e zu den e l e k t r o n e g a t i v e n B e s t a n d t h e i l e n zu z ä h l e n . Da a b e r bei g l e i c h e r Krystallform d a s Verhältnifs des S a u e r s t o f f s d e r Bestandtheile ein s e h r s c h w a n k e n d e s sein k a n n , wie die T u r m a l i n e d a r l h u n : so k ö n n e n wir eine B e r e c h t i g u n g zu j e n e r A n n a h m e nicht linden, und um so w e n i g e r , da Aluminate mit e i n e r d e m A u g i t e e n t s p r e c h e n d e n Kryslallform nicht n a c h g e w i e s e n s i n d . Zu diesen t h e o r e t i s c h e n B e t r a c h l u n g e n w e r d e n w i r g e führt , weil uns die n o r m a l e Mischung d e r t h o n e r d e h a l t i g e n Augite b e k a n n t sein mufs, w e n n w i r beurtheilen w o l l e n , w e l chen Z e r s e t z u n g e n sie im Allgemeinen u n t e r w o r f e n sind. Für diesen Zweck r e i c h t es hin , d i e j e n i g e Mischung u n t e r den obigen t h o n e r d e h a l t i g e n Augilen a u f z u s u c h e n , in w e l c h e r die SauerslofTanlhoile d e r B a s e n , im Verhältnisse zum S a u e r s t o f f d e r K i e s e l s ä u r e , das Maximum b e t r a g e n ; d e n n ein s o l c h e r Augit wird die g e r i n g s t e Menge von seinen Basen v e r l o r e n haben , und seine Mischung wird d a h e r d e r u r s p r ü n g l i c h e n n o r m a l e n am nächsten k o m m e n . Diefs ist d e r Fall beim A u gitkryslall vom Gillenfelder Maar, Bruchstück b. Hier v e r hält sich d e r Sauerstoff d e r Kieselsäure zu dem d e r Basen s e h r nahe w i e 3 : 2. B e r e c h n e n w i r nach diesem V e r h ä l t n i s s e die Sauerstoffantheile d e r Basen in den t h o n e r d e h a l t i g e n Augiten 1 — 6 : so erhallen w i r Sauerstoff d e r Kieselsäure

Basen gefunden

Differenz

berechnet

1) 2) a. b.

26,04

15,34

17,36

—

25,85

16,01

17,23

—

2,02 1,22

24,43

16,81

16,29

+

0,52

c.

25,32

16,65

16,88

—

0,23

d.

0,88

25,64

16,21

17,09

—

3)

26,34

16,55

17,56

—

1,01

4)

26,25

15,42

17,50

—

2,08

5)

26,43

16,02

17,62

—

1,60

6)

24,92

15,15

16,61

—

1,46

BUchof Geologie. II.

35

St6

Zusammensetzung der thonerdehaltigen Augfite.

Mil Ausnahme von 2) b ist also in allen diesen Augiten die berechnete Menge der Basen gröfser als die g e fundene. Unter der Voraussetzung, dafs das obige Vcrhältnifs 3 : 2 die ursprüngliche normale Mischung der thonerde^ haltigen Augile repräsenlirt, würden also alle übrigen Augite schon mehr oder weniger von ihren Basen eingebüfst haben. K u d e m a t s c h , auf dessen sorgfältige Analysen wir unsere Betrachlungen slüzten, bemerkt, wie es ihm in der That scheine, dafs eine Verunreinigung der Krystalle mit einer fremden Substanz die Ursache sei, wefshalb die Analysen kein entscheidendes Resultat geben. Denn man findet höchst selten Krystalle, die in ihrem Innern durchgängig eine frische, homogene Beschaffenheit zeigen; sie sind vielmehr sehr häufig von kleinen Klüften lind verwitterten Stellen unterbrochen. So zeigten die Augitkrystalle vom Zigolonberg, beim Zerschlagen im Innern, häufig Klüfte, die mit Eisenthon ausgefüllt zu sein schienen. Offenbar halle also dieser Augit schon einen Theil seines Eisenoxyduls und damit wahrscheinlich auch etwas Kalk verloren. Obgleich er zur Analyse die reinsten Stückchen ausgesucht halte: so konnten doch auch diese von ihren Basen schon etwas verloren haben, und diefs erklärt denn auch die bedeutende Differenz zwischen den gefundenen und berechneten Basen. K u d e r n a t s c h weiset selbst darauf hin, dafs die verschiedenen Bruchstücke des Augits vom Gillenfelder Maar in ihrer Mischung verschieden zu sein scheinen, wie diefs auch H. R o s e beim grünlichen Sahlit von Sakla und beim grünen Malakolith von Björmyresoeden (S. 517 u. 5 2 1 ) gefunden hat. Auch H. R o s e bemerkt, dafs namentlich z w i c h e n den Lamellen der grofsen Augitkrystalle, welche schöne und deutliche Krystallflächen haben, oft deutliche Einmengungen und so viele Spuren des Muttergesteins sitzen, dafs sie mit blofsen Augen entdeckt werden können. Auch dieser Umstand wird Einflufs auf das Schwankende der Resultate der Analysen haben. Der Augit 7 zeichnet sich sowohl durch seinen geringen Thonerdegehalt ( 2 , 9 9 P r o c . ) , a i s auch durch die grofse Menge Eisenoxydul (22 Proc.) aus. E r schliefst sich daher an d i e Abänderungen Hedenbeirgit und Malakolith an. Abstrahirt man

Zusammensetzung der thonerdehaltigen Augite.

687

von seinem geringen Thonerdegehalte, wie ja auch unter den, zu den thonerdefreien Augilen gezählten Augilen mehrere sich f i n d e n , welche kleine Mengen dieser Erde enthalten (der von N o r d e n s k i ö l d analysirte Augit enthält sogar 2,83 P r o c . ) : so kann man ihn gleichfalls zurClasse der t h o n e r d e l'reien Augite zählen. Um so mehr dürfte man dazu b e r e c h tigt sein; da dieser Augit wirklich ein reines Bisilicat zu sein scheint. Der Augit 8, welcher im Basalt vorkommt, ist in obiger Zusammenstellung nur defshalb aufgenommen worden, weil er sich durch seinen grofsen Thonerdegehalt (15,32 Proc.) und durch seinen Gehalt an Natron (3,14 Proc.) und Kali (0,34 Proc.) auszeichnet; denn für die Zusammensetzungsart der thonerdehaltigen Augite kann er keine Bedeutung haben, da er nicht kryslallisirt, sondern nur in d e r b e n , knolligen Massen vorkommt und sowohl seine verschiedene Färbung, als jene B e s t a n d t e i l e zeigen,- dafs er schon in starker Z e r setzung begriffen ist. Es dürfte daher auch nur ein Zufall s e i n , dafs seine Mischung der eines Bisilicals sehr nahe kommt. Ob nicht auch die übrigen Augite Alkalien enthalten, ist nicht ermittelt, da K ud e r n a t s c h nur einmal Flufssäure zum Aufschliefsen anwandte, und in diesem Augit (vom Gillenfelder Maar) freilich kein Alkali fand. Da sich indefs geringe Verluste, die jedoch beim Augit vom Aetna bis auf 1,33 stiegen, ergaben: so könnte eine Wiederholung der Analysen Alkalien finden lassen. K l a p r o t h fand bei der Analyse des A u gits von Frascati eine Spur Kali. Da man indefs in dem schönen auskryslallisirten Augit von diesem Fundorte viele fremde Einmengungen e n t d e c k t : so könnte jenes Kali von d i e sen herrühren. Die Zusammensetzung des Augits 9 nähert sich mehr dem Sauerstoffverhältnisse von 1 : 2 als dem von 2 : 3 . Da er amorph zu sein scheint und, wie die braune Farbe schliefsen läfst, schon in einem zersetzten Zustande sich befinden m o c h t e : so können aus seiner Zusammensetzung keine Schlüsse gezogen werden. Es scheint demnach , dafs das SauerstolFverhällnifs der Basen zur Kieselsäure wie 2 : 3 allgemein für die normale

528

Vorkommen der Augite.

Zusammensetzung aller krystallisirten thonerdehallgen Augile gelten möchte. Vorkommen

der

Augite.

Der Diopsid findet sich in Zoll langen, lichte grünlichgrauen, durchscheinenden Krystallen auf Gängen in dem an vielen schönen und ausgezeichneten Fossilien reichen Chloritschiefer zu Achmatowsk unweit Slaloust im Ural. Seine Begleiter sind Granat, Chlorit, Apatit, Titanit, Vesuvian, Magneteisenerz und Perowskit. Unter diesen kommen Granat, Chlorit und Diopsid am häufigsten, und gewöhnlich in Drusen zusammen vor. Es hält schwer, sich ein richtiges Bild von der Bildung dieses Diopsids zu machen. Mit Granat und mit 12,6 Proc. W a s s e r - halligem Chlorit finden wir ihn. Sollte er die u r sprüngliche Ausfüllung des Ganges gewesen und aus ihm Granat, Vesuvian, Magneteisen und Chlorit hervorgegangen s e i n ? — Diopsid kann sich, wie wir später sehen werden, in Hornblende und diese in Chlorit umwandeln. Die Hornblende hätte daher den Uebergang vom Diopsid zum Chlorit bilden können ; aber von dieser findet sich nichts auf jenem Gange. Auf der andern Seite verwirrt uns das Vorkommen in Drusen in Begleitung des Granats und Chlorits, und aufgewachsen auf einem innigen Gemenge beider Fossilien. Das aufgewachsene Fossil ist doch immer als ein später gebildetes zu betrachten. Wenn nun aber der wasserhaltige Chlorit früher d a gewesen sein sollte, als der Diopsid, wie anders, als auf einem, dem plutonischen ganz fremden W e g e hätte er entstehen müssen ? — Schon oben (S. 460) haben wir den Diopsid in Gesellschaft sehr verschiedenartiger Fossilien im Breitenbrunner Zug im Erzgebirge angeführt. Wir bemerkten d o r t , der Granat, einer aus dieser Gesellschaft, komme mit einer Sippschaft von Fossilien , gröfsten Theils von so reinem neptunischem Gepräge vor, dafs nicht zu begreifen wäre, wie der Vulkan sich hätte Eingang verschaffen können. W a s anders können wir vom Diopsid sagen? — Auffallend ist e s , dafs wir ihn auch hier, wie am Ural, in Begleitung von Chlorit, Granat, Ve-

Vorkommen der Augite.

529

suvian und Magneteisen finden; nur dafs er hier seltener v o r kommt, und dabei Hornblende nebst den vielen oben genannten Fossilien auflrilt. In ähnlicher Gesellschaft treffen wir ihn Lagergruppe * ) . Auch im Klobensteiner in der Wildmauer Zug finden wir ihn in einem festen Gesteine zwischen Glimmerschiefer , welches vorwaltend aus gemeinem grünlichem Granat mit etwas Hornblende, Sirahlstein u. s. w. zusammengcselzt ist Zu Schwarzenstein in Tyrol treffen wir ihn gleichfalls in Begleitung von Chlorit, Granat und Hornblende auf Klüften im Hornblendegestein. Sein Auftreten im S e r . pentin in ausgezeichneten Kryslallen mit Glimmer und Granat (Alpe de la Mussa und im Fichtelgebirge) * * * ) , ist nicht schwierig zu deuten; denn da sich andere Augitarten in Serpentin uniwandeln k ö r n e n : so ist diese U i r w r n d ' u n j ruch vom Diopsid nicht zu })e?r begonnenen Z e r s e t z u n g ? — E r erklärt diese Farben Veränderungen selbst blofs aus einer höheren Oxydation des Eisens durch d a s atmosphärische SauerstofTgas und W a s ser ; denn er fanid den rosenfarbenen Feldspath in d e n , der atmosphärischen iLuft exponirten Stellen, den weifsgrünlichen hingegen im Innern des Melaphyrs; an demselben Krystall beobachtete er s o g a r einen unmerklichen Uebergang von r o senroth in weil's. Die F a r b e n v e r ä n d e r u n g , welche mit einer Verminderung des spec. Gewichts verknüpft ist, und defshalb auf einen Verlust an Basen schliefsen l ä f s t , erscheint daher als erster Act der Umwandlung des Feldspaths in Kaolin. Mit dieser Umwandlung ist aber die Aufnahme von W a s s e r n o t wendig verknüpft ( S . 297 ff.). Der mittlere W a s s e r g e h a l t der Grundmasse mehrerer M e l a p h y r e , die zu den charakteristischen g e h ö r e n , ist ziemlich nahe d e r s e l b e , wie in jenen L a b r a d o r e n : näinlich zwischen 2,2 und 2,5 Proc. * ) . Steigt er a b e r noch h ö h e r , (auf 2,6 bis 3 , 5 9 Proc.), so verliert das Gestein seinen ursprünglichen Charakter und schliefst dann etwas kohlensauren Kalk und Chlorit ein. Ein abermaliger Beweis, wie zunehmender W a s sergehalt solcher Gesteine in g e r a d e m Verhältnisse mit ihrer zunehmenden Zersetzung steht, und wie mithin der g e r i n g s t e 1) e 1 e s s e fand durch sphr zahlreiche uud sehr verschiedene Versuche, dafs nicht blofs die Melaphyre, sondern fast alle Porphyre, selbst die granitischen, Wasser enthalten.

650

Die Gewässer führen mehr Oasen als Kieselsäure fort.

Wassergehalt schon die begonnene Veränderung anzeigt, wenn auch die äufseNi Kenrtzeichen sie noch nicht andeuten. Die so zienilich nahe Uebereinstiinmung irt der Zfcsammensetzirng der Läbradore von so weit von einander entferriteh Orten ist nicht uninteressant, und besonders bemerifens Werth ist der bedeutende Gehalt an Kali, welches män bei älteren Analysen gar nicht, und bei neueren von ändehi Fundorten ntfr in viel geringerer Menge gefunden hat. in keinem dieser Labradore ist der Sauerstoffquotient 0,67> Wie er im normalen Fossil sein mul's, sondern er sinkt in VI. a sogar bis auf 0,56 herab. Auch frühere Analysen weisen einen Kieselsäureüberschul's n a c h , welcher die leichte Zersetzbarkeit des Labradors überhaupt anzeigt. Der ganz normale Labrador ist daher noch aufzufinden. Es wiederholt sich beim Labrador die Erscheinung beim Granat und Augit: die Basen und besonders die Kalkerde werden, in Folge der eintretenden Zersetzung, vöft Gewässern in gröfseren Mengen extrahirt, als die KieSelsäWre, tnid däis ursprüngliche gesetzmäfsige Verhältnis ändert sith um So niehr, je mehr die Zersetzung fortschreitet. Ohne QüellWasser zu untersuchen, die aus Melaphyren kommen , können wir voraus sifgen, dafs sie verhältnifsmäfsig bei Weitem mehr Cärbohate (Kalk - Magnesiacarbonat u. 's. w.) enthalten werdet, als Kieselsäure. Es ist also eine nothwendige Folge, dafs sie dem Labrador und Augit iin Melaphyr mehr von den Basen, als von der Kieselsäure entziehen. Die Vier TageWasser aus den Achalgrtrben des Mandelsteingebirges bei Idar (B. I. S. 458), deren Bestandteile nur vom Melaphyr herrühren können, enthielten sehr merkliche Quantitäten kohlensaurer Kalkerde; a b e r , wie alle süfsen Quellen dieser A r t , nur sehr wenig Kieselsäure. Könnte es daher befremden, wenn wir im Labrador dieses Melaphyrs viel weniger von den B a sen fänden, als die theoretische Zusammensetzung fordert? — Und woher anders kann das starke Brausen dieser Gesteine mit Säuren rühren, als von dem, durch die Kohlensätlre der durchfiltrirenden Gewässer zersetzten Kalksilicate im Labrador und im Augit? — In den Melaphyren I ftnd VI sind die Sauerstoifquotienten 0,571 und 0,522; in den Labradorkrystallen dieser Mela-

Die Grundmaisse zers. sich mehr, als d. eingeschl. Krysl. 6 5 1 p h y r e , in I. a und VI. a sind sie hingegen 0,622 und 0,56. Man sieht a l s o , dafs die Grundmassen noch mehr von ihren Bpsen verloren h a b e n , als die in ihnen eingewachsenen L a bradorkryslalle, und diefs entspricht ganz der allgemeinen E r scheinung, dafs die unvollkommen krystallisirten Gemengtheile j n den Grundmassen schneller, als die darin eingeschlossenen Kfystalle derselben Art zersetzt werden. In dor Grundmasse V lindet sich Quarz theils in Adern, theils in Knollen und manchmal als Karniol. Ungeachtet des bedeutenden Kalkgehaltes dieser G r u n d m a s s e , haben daher doch schon Zersetzungsprocesse stattgefunden, wodurch Kieselsäure ausgeschieden wurde, welche wahrscheinlich an Kalk gebunden w a r ; denn in vielen Varietäten dieses Melaphyrs finden sich kleine mit kohlensaurem Kalk und eisenhaltigem Chlorit erfüllte Drusenräume. Auch in der Grundmasse VI trifft man Quarzmandeln und in Drusen kleine Quarzkryslalle an. Sie schliefst auch Kalkspathmandeln ein. In den Drusen der Mandelsteirie findet sich Quarz theils m i t , theils ohne Epidot. Manchmal bildet j e n e r kleine Aederchen in der Grundmasse , die erst nach dem Calciniren sichtbar werden. Die Gegenwart von Quarz in der Grundmasse dieser Melaphyre ist um so interessanter, als man bis jetzt g e r a d e die Abwesenheit desselben für ein charakteristisches Kennzeichen dieser Gesteine hielt. Auch im Mandelstein von Faucogney u. s. w. findet er sich. Dieses Vorkommen beschränkt sich gewifs nicht auf die von D e l e s s e untersuchten Melaphyre. N a u m a n n * ) führt unter dem Namen g r ü n e r P o r p h y r ein Gestein a n , welches die Kuppen von Rodersdorf u. s. w. vorherrschend constituirt, und neben augitähnlichen Krystallen viel Quarz enthält. Ueberdiefs ist selbst d a , wo das Auge den Quarz nicht mehr erkennt, aus einem v o r h e r r schenden Kieselsäuregehalt auf die Gegenwart desselben zu schliefsen, wie namentlich beim Melaphyr VI. D e l e s s e fand, dafs mit zunehmender Kieselsäure in der Grundmasse die Kieselsäure in den eingewachsenen Labradorkrystallen nahe in gleichem Verhältnisse zunimmt. Die Vergleichung des Kie-

») Erläuterungen u.^s. \v. Heft 1. S. 142.

652

Quarz in der Grundniasse der Melaphyre.

selsäuregehalts des eben genannten Porphyrs mit dem Kieselsäuregehalte der darin eingeschlossenen Labradorkryslalle (VI. a) zeigt diefs deutlich. Die Zersetzung dieser Labradorkrystalle und des Labradors in der Grundmasse halten daher gleichen Schritt, wenn auch letzterer schneller zersetzt wird als erslerer. Beachtet m a n , dal's die Melaphyre mehr oder weniger auf die Magnetnadel wirken, dafs insbesondere das quarzreiche Gestein von Rodersdorf' dieselbe lebhaft afficirt: so zeigt g e r a d e diese Coexistenz von Quarz und Magneteisen ganz entschieden (S. 575), dafs diese beiden Fossilien, sofern die Melaphyre auf plutonischem W e g e entstanden sind, keine u r sprünglichen Bildungen sein können. Die Plutonisten sind also vorzugsweise gezwungen, eine spätere Ausscheidung des Quarzes anzunehmen. Selbst a b e r , wenn Magneteisen nicht vorhanden ist, liegt die Vermuthung gewiTs n ä h e r , dais sich, sofern Quarz in der feuerflüssigen Masse im Ueberschusse v o r handen gewesen wäre, ein an Kieselsäure reicherer Feldspath, etwa Oligoklas, gebildet, als dafs sich neben Labrador Quarz ausgeschieden hätte. Kalkspat!), manchmal etwas kohlensaures Eisenoxydul, aber keine kohlensaure Magnesia haltend, erfüllt gleichfalls die Drusenräume der Melaphyre von Belfahyi. In einem (in der Nähe von Faucogney) ist viel kohlensaurer Kalk verbreitet. Wahrscheinlich weiden sie alle mehr o d e r weniger mit Säuren brausen. Der kohlensaure Kalk scheint nur dann b e deutend hervorzutreten, wenn die Melaphyre koine porphyrartig ausgeschiedenen Krystalle enthalten. Diefs ist in völliger Uebereinstimmung mit dem schon bemerkten Umstände, dafs die Grundmassen leichter zersetzt werden , als die in ihnen porphyrartig eingeschlossenen Krystalle. Der kohlensaure Kalk ist in den Drusen sehr häufig begleitet von einem g r ü n e n , fasrigen Fossil, welches ihn ü b e r zieht. Nr. VII ist die Zusammensetzung dieses Fossils:

Eisenhalt. Chlorit in den Drusen d. Melaphyre.

Kieselsäure

VII

VIII

31,07

27,81

Thonerde

15,47

14,31

Eisenoxyd

22,21

25,63

Spuren

2,18

Manganoxydul Kalk

.

653

0,46

Magnesia

19,14

14,31

Wasser

11,55

12,55

99,90

96,79

Dieser eisenhaltige Chlorit, wie ihn D e l e s s e n e n n t , findet sich ganz mit denselben Charakteren im antiken P o r p h y r , in den Augilporphyren Tyrol's und am Ural, im Allgemeinen in allen Melaphyren, und endlich in den Drusen aller T r a p p a r ten. Die Grünerden scheinen nur b e s o n d e r e Varietäten d i e ses Fossils zu sein, wie auch die Aehnlichkeit mit der Z u s a m mensetzung der aus dem Magneteisenlager in Dalarne (B. I. S. 4 5 4 ) , deren Analyse wir unter VIII beifügten, zeigt. Dieser eisenhaltige Chlorit k o m m t , nach D e l e s s e , nie im Gesteine mit Labradorkrystallen geinengt, sondern n u r in den Mandeln vor. W i r möchten indefs vermulhen, dafs die oben (S. 6 2 4 ) bemerkten F a r b e n v e r ä n d e r u n g e n des basaltblauen Melaphyrs in g r ü n e G e s t e i n e , welche bei beginnender Zersetzung e i n treten, gleichfalls von einer Iheilvveisen Umwandlung der G r u n d masse in einen solchen Chlorit, der nicht von G e w ä s s e r n f o r t g e f ü h r t w i r d , sondern in der Grundmasse zurückbleibt, h e r r ü h r e n . Das oben ( S . 6 2 5 ) von G u t b i e r b e s c h r i e b e n e Fossil in den Drusenräumen g r ü n e r Mandelsteine ist höchst wahrscheinlich ein eisenhaltiger Chlorit. Dafs ein in Drusenräumen vorkommendes Fossil nur ein Infiltrationsproduct sein kann, diefs fordert wohl keinen Beweis m e h r : es ist eine Thatsache. Dafs das Material zu s e i n e r Bildung aus den Umgebungen des Drusenraums extrahirt w o r d e n sein m ü s s e , ist davon eine nothwendige Folge. Diese U m gebungen in den Melaphyren enthalten sowohl in der G r u n d m a s s e , als in den porphyrartig ausgeschiedenen Krystallen L a b r a d o r und Augit o d e r Hornblende. Augit kann sich in Grünerde umwandeln (S. 5 6 2 ) ; es ist daher nichts g e g e n Bischof Geologie II.

43

6 5 4 Eisenhalt. Chlorit ein Zersetzungsp. d, Gründl», d. Melaph. die Annahme zu e r i n n e r n , dafs die Gewässer auch aus der Hornblende des Melaphyrs die Bestandtheile zur Bildung j e nes eisenhaltigen Chlorits extrahiren können. Es ist jedoch nicht zu e r w a r t e n , dafs sich die Wirkung der Gewässer blofs auf die Hornblende beschränken sollte, um so weniger, da wohl d e r , der Menge n a c h , vorwiegende lahradorische Antheil leichter als j e n e zersetzt wird. Ohne Zweifel liefert die g a n z e Grundmasse die Bestandtheile jenes Infiltrationsproducts. Vergleichen wir die Zusammensetzung von I mit der des eisenhaltigen Chlorits VII, so finden w i r , dafs die Magnesia in diesem 4 Mal so viel beträgt, als in jenem. Diese Erde ist daher in viel gröfserer Menge von Gewässern e x trahirt w o r d e n , als die übrigen Bestandtheile. Unter der Voraussetzung, dafs sie aus einer gegebenen Menge Grundmasse vollständig ausgezogen worden sei, ergeben sich folgende Zahlenverhältnisse: Chlorit

Grundmasse

Rest

205,18 76,29

— —

31,07

.

. .

15,47

=

174,11 60,82

.

.

.

36,70

—

22,21

=

14,49

Manganoxydul

.

1,97

. . . .

14,93 19,14

— —

27,09

—

Kieselsäure

.

.

Thonerde .

.

Eisenoxyd Kalk

Magnesia .

.

Natron und Kali

. .

381,30

0,46 19,14

88,35

-

=

1,97

=

14,47

s=

0,00

=

27,09

=

292,95

Die Bestandtheile dieses Restes sind theils in der Grund, masse zurückgeblieben, theils von den Gewässern gleichzeitig mit dem Chlorit fortgeführt worden. Den Kalk finden wir als Carbonat sehr häufig in de» Drusenräumen mit dem e i senhaltigen Chlorit, und bisweilen ist dieser auch von Quarz umgeben. Von der Kalkerde und Kieselsäure ist daher mehr oder weniger durch die Gewässer fortgeführt worden. Dafs sich ein Theil der Kieselsäure in der Grundmasse selbst a u s geschieden hat, beweisen die Quarzäderchen, welche dieselbe durchziehen. Erreicht die Zersetzung der Grundmasse ihre Volle n d u n g , so bleiben q u a r z - und eisenhaltige Thone zurück, und diese Producte, welche nicht einmal mehr brausen (S. 6 2 0 )

Quarz und Epidot in Drusen der Mandelsteine.

655

mithin allen Kalk verloren haben , finden wir wirklich nach gänzlicher Zersetzung des Melaphyrs. Es versteht sich von selbst, dafs die löslichsten B e s t a n d t e i l e dieses Gesteins, die Alkalien, wenn es so vollständig zersetzt wird, durch die G e wässer fortgeführt werden. Wir begreifen aber auch , wie G r ü n e r d e , welche Alkalien enthält (B. I. S. 8 0 6 ) , als Infiltrationsproduct entstehen kann. So sehen wir d e n n , wie alles so erfolgt, wie es erfolgen mufs, wenn die Gewässer aus der Grundmasse des Melaphyrs die B e s t a n d t e i l e eines eisenhaltigen Chlorits e x l r a hiren. Wir sehen ferner, dafs die Zersetzung des Labradors, wie die des Orthoklas, (S. 302) mit einer Ausscheidung von Kieselsäure verknüpft ist. Es ist aber klar, dafs in der Grundmasse eines Melaphyrs noch mehr oder weniger Magnesia, Kalk, Natron und Kali gefunden werden k ö n n e n , obgleich schon Bestandtheile, aus denen sich Infiltrationsproducte, n ä m lich eisenhaltiger Chlorit, Kalkspath und Quarz in den Drusenräumen gebildet h a b e n , extrahirt worden s i n d ; denn inan darf nicht vergessen , dafs in der Regel die Massen in den Drusenräumen unbedeutend sind gegen die des umgebenden Gesteins. Da nach obigen Zahlenverhältnissen das Gestein, welches dem eisenhaltigen Chlorit die erforderliche Menge Magnesia liefert, 4,3 Mal so viel als dieser Chlorit betragen mufs: so ist klar, dafs, wenn etwa eine Masse Gestein, welche 1000 Mal so v i e l , als dieser Chlorit b e t r ä g t , dessen Bestandtheile liefert, nur Magnesia extrahirt w i r d ; also so wenig, dafs die Analyse kaum den Verlust anzeigen kann. Quarz und Epidot k l e i d e n , wie der eisenhaltige Chlorit, die Drusenräume in den Mandelsteinen aus. Es giebt Mandeln, die blofs aus Chlorit und Quarz bestehen, und ain h ä u figsten ist dieser die innere Bildung und von jenem u m g e b e n ; bisweilen kehrt sich's aber um. Manchmal finden sich Mandeln , welche blofs aus Epidotkrystallen gebildet s i n d ; meist kommen sie aber in den, an Quarz reichen Mandeln vor, w ä h . rend der Chlorit die mit Kalkspath erfüllten auskleidet. Dieses Zusaminenvorkommen ist recht interessant und zeigt das mannichfaltige Spiel in den Zersetzungen und neuen Bildungen. Der eisenhaltige Chlorit enthält nur noch Spuren von Kalk; daher mufste der in der Grundaiasse enthaltene

6 5 6 D i e s e l b e n z u f ä l l i g e n F o s s i l i e n in v e r s c h i e d e n e n M e l a p h y r e n . K a l k , b e i i h r e r Z e r s e t z u n g in Chlorit, in e i n e a n d e r e V e r b i n dung treten;

d a h e r finden wir

rit in d e n D r u s e n . reiches Fossil;

ihn als C a r b o n a t n e b e n

D e r E p i d o t ist d a g e g e n

d a h e r w u r d e bei

Chlo-

ein a n Kalk s e h r

der Zersetzung

der Grund-

m a s s e in E p i d o t a l l e r Kalk in j e n e r v o n d i e s e m a u f g e n o m m e n , und es

fand

der Epidot

keine Bildung

weniger

v o n Kalkspath

Kieselsäure

(33

bis

statt. 42

Da

indefs

Proc.)

als

die

G r u n d m a s s e der Melaphyre e n t h ä l t : so mufste bei dieser Zersetzung Kieselsäure

ausgeschieden

werden;

daher

k o m m e n in d e n , a n Q u a r z r e i c h e n M a n d e l n . h a b e n w i r i n d e f s a u c h E p i d o t im G e m e n g e

ihr Vor-

O b e n (S.

609)

mit K a l k s p a t h

in

einer dem Serpentin ähnlichen Grundrnasse gefunden. Q u a r z u n d E p i d o t f i n d e n sich a u c h in G ä n g e n -von M e laphyr, worin j e n e r gewöhnlich

d i e Mitte e i n n i m m t , u n d d i e -

s e r mit d e m Q u a r z p a r a l l e l e S r e i f e n bildet. man Epidot

in

D e s g l e i c h e n trifft

der Masse des Gesteins selbst,

er

eine

Schon oben (S. 4 1 6 ) haben wir aus dem häufigen

Vor-

pistaziengrüne Farbe erlheilt, kommen

des Epidols

dem

an.

in D r u s e n r ä u i n e n

und auf Kluflflächen

a u f d i e u n z w e i f e l h a f t e B i l d u n g d e s s e l b e n auf n a s s e m W e g e

ge-

schlossen.

Schlüsse

und

seiner Bildung

der

zeigt,

Das

Vorstehende

bestätigt

w i e d i e s e s Fossil d a s M a t e r i a l

Grundmasse des Melaphyrs entnimmt.

zu

diese

S o f e r n d e r E p i d o t sich

a u s G e w ä s s e r n a b s e t z t , w i e in D r u s e n r ä u m e n , w i r d e r in s e i n e r eigenen Krystallforin erscheinen. hen ,

wenn

er

sich

im G e s t e i n e

Dasselbe wird g e s c h e -

selbst a u s e i n e r a m o r p h e n

Grundmasse o d e r wenigstens aus einer Z u s a m m e n h ä u f u n g von mikroskopisch kleinen unvollkommenen Augit- und

Labrador-

k r y s t a l l e n bildet.

von

I n d e f s d e r E p i d o t in d e r F o r m

nerit (S. 4 1 3 ) z e i g t , dafs j e n e r

a u c h in e r b o r g t e n

Wer-

Krystall-

f o r m e n a u f t r e t e n k a n n ®). ") Da ich seit dem Drucke des Bogen 26 Gelegenheit hatte, das Königl. Mineralien - Cabinet in Berlin in Augenschein zu nehmen: so erlaube ich mir, hier nachträglich zu bemerken, dafs ich ähnliche Werneritkrystalle, wie die von F ö r c h h a m m e r beschriebenen, dort gefunden habe. Ein solcher Wernerit war auf der einen Seite ganz in Epidot umgewandelt, und die scharfe Grenze zwischen beiden war ganz unregelmäßig. Ein anderer Werneritkrystall derselben Stufe war an verschiedenen Stellen grün ge-

Dieselben zufälligen Fossilien in verschiedenen Melaphyren. 65? Da D e l e s s e den E p i d o t , welcher die D r u s e n r ä u m e auskleidet, nicht analysirt hat, und dieses Fossil in s e i n e r Zus a m m e n s e t z u n g s e h r variirt: so kann es keinen Z w e c k h a b e n , eine ähnliche Calculation, wie beim Chlorit zu m a c h e n . Im Porphyr von Belfahy findet sich auch Eisenkies in d e r ganzen Masse, obgleich in s e h r g e r i n g e r Menge zerstreut. Dieses z e i g t , dafs in diesem Gesteine noch a n d e r e Processe von Stallen g e g a n g e n s i n d , w o r a n in Gewässern aufgelöste schwefelsaure Salze und organische Ueberreste Antheil g e nommen haben. Im antiken grünen Porphyr, in den Melaphyren von Ty~ rol, vom Altai und von Aegypten finden sich dieselben z u f ä l ligen Fossilien ( E i s e n k i e s , Quarz und E p i d o t , eisenhaltiger Chlorit und Kalkspat!)) und eben so g r u p p i r t , wie im Melaphyr von Belftthtji Ausgezeichnet sind die Melaphyre von Tyrol durch die vielen /Zeolithe, wie Stilbit, Apophyllit, P r e h nit. In den Melaphyrem unweit Cazoita, an der westlichen Küste des Luganersee's , fand v. B u c h * ) eine so g r o f s e Menge Epidot, dafs die g a n z e Masse mit grünen Punkten ü b e r säet erschien. Diese Melaphyre sind identisch mit den V a r i e täten zu Chapelolte u. s. w. in den Vogesen. Ein Stück eines granitischen Gesteins von Predazzo, in welchem mit Kalkspalh und eisenhaltigem Chlorit erfüllte Höhlungen sich finden, beschreibt v. B u c h . Dieses Gestein rührt von einem veränderten Granit h e r , der von Melaphyr durchzogen ist. Ein solches Vorkommen j e n e r Einschlüsse kann nicht b e f r e m den ; denn eben so wie dieselben von Gewässern in den D r u sen des Melaphyrs abgesetzt wurden, konnten sie auch in H ö h lenräumen eines benachbarten Gesteins abgesetzt werden * * ) . färbt: Ohne Zweifel hatte hier schon ein allinäliger Uebergang in Epidot stattgefunden. In einer anderen Stufe waren sehr viele Werneritkrystalle, deren eines Ende in Epidot umgewandelt w a r . Auf dieser Stufe zeigte sich auch Magneteisen. *) Annales des sciences naturelles. T. X. p. 200. i:if

) Im Königl. Mineralien- Cabinet zu Berlin fand ich in einem D r u senraume im Granit von Baveno Chlorit, Kalkspath , Hlufsspath und ein Fossil, welches vielleicht Lauinonit ist. Also in diesem Drusenraume treffen wir zum Theil wasserhaltige Fossilien an, welche offenbar Infiltrationsproducte sind.

658

Analysen von Melaphyren.

Es folgen mehrere von B e r g e m a n n analysirte Melaphyre und ähnliche augitische Labradorgesleine, welche nach obiger Weise (S. 6 4 9 ) reducirt wurden. 1

III

Kieselsäure .

.

. 49,29

- Ii 48,22

42,72

Thonerde

.

. 22,34

21,24

23,76

Eisenoxydul

.

.

0,33

0,87 Eisenoxyd 18,64

. .

. .

4,28 9,79

4,40

Magneteisen titanhaltig Kalkerde Magnesia Natron .

.

. .

. .

0,64 3,35

Kali

.

.

.

0,02

.

.

9,88

7,63 0,32 2,80 Spuren

3,61 Spüren

Köhlens. Eisenoxydul 7,84 Eisenoxydhydrat 11,51 1,32 Kohlens. Kalk . . 1,30 Wasser *)

.

.

.

0,75

1,68

2,02

99,93

99,99

100,63

II. a Säuerst.

Säuerst. Kieselsäure

51,75

26,87

50,78

Thonerde

23,45

10,96 2,12

22,36 14,75

3,14

0,67

Eisenoxydul Kalkerde . ' Magnesia

9,55 11,05

.

26,37 fp5"

Säuerst. 22,18 11,11

3,27

5,59

8,81

2,51.

2,81

0,26

0,34

0,13

3,51

0,9

2,96

0,76

0,93

0,02

0,003

Spur

100,00

17,383

100,00

17,12

20744

.

Natron Kali

III. a

.

0,647

0,649

0,922

"') Das W a s s e r w u r d e als ein, gleich der K o h l e n s ä u r e , von aufsen h i n z u g e k o m m e n e r Bestandtheil in den reducirten Analysen gelassen.

weg-

659

Analysen von Melaphyren. IV

V

VI

Kieselsäure .

,

50,76

49,05

60,60

Thonerde

.

'22,47

10,86

18,59

4,55

1,30

16,17

1,18

.

0,04

Eisenoxydul Eisenoxyd

.

Magneteisen, titanhaltig Kalkerde

.

Magnesia Natron

.

Kali

.

.

6,26 10,26

12,29

Manganoxyd. 0 , 4 4 2,14

.

.

0,6S

5,47

0,30

.

.

3 , 0 5 mit wenig Kali

1,66

8,64

.

0,12

.

.

1,00

Kohlens. Eisenoxydul 3 , 7 5 Köhlens. Kalk Wasser .

.

. .

.

2,00

.

0>,75

Glühüverlust 6 , 4 5

IV. a

V. a Säuerst.

Kieselsäure

100,64

100,05

100,14

VI. a

Säuerst.

Säuerst. 31,47

.

52,55

27,29

25,47

Thonerde

.

23,27

10,88

5,08

Eisenoxydul

.

8,41

1,87

1,01

0,29

4,85

0,35

Eisenoxyd

" 8,69 "

Manganoxydul Kalkerde .

.

Magnesia Natron Kali

.

0,10 .

11,79

3,35

3,49

.

0,71

0,28

2,12.

0,12

0,43

2,22

.

.

.

3,15

0,81

.

.

.

0,12

0,02

100,00

17,21 0,631

l. lich-

0,61

0,17 16,98

12,55 0,398

0,667

Ein dem g r o b k ö r n i g e n Dolerit s e h r ähnliches

oder

Schaumberges.

grünlich - schwarzes Gestein

von

der

des

Vom Magnete wird aus dem gröblichen

Pul-

v e r Magneteisen ausgezogen ; die zurückbleibenden sind

Augit.

bräun-

Höhe

Nach Behandlung

eines g r ö f s e r e n

Theilchen

Bruchstückes

660

Analysen

von Melaphyren,

mit kochcnder Salzsäure bleibt eine labradorische Grundmasse von blendend weifser Farbe z u r ü c k , worin kleine Augitkrystalle eingeschlossen sind. Hierbei zeigen sich in dem Gesteine kleine Höhlungen, die, offenbar von der Extraction der Carbonate h e r r ü h r e n d , mit dünnen Labradorblätlchen ü b e r zogen sind. Der Glüheverlust beträgt 3,448 P r o c . , wobei weder empyreumatißche und atnmoniakalische, noch saure Dämpfe entweichen. Das feine Steinpulver mit Wasser übergössen macht dasselbe nach einiger Zeit alkalisch : ein B e weis, wie schon das Wasser ällmälig zersetzend wirkt. II. Ein am westlichen Abhänge des Schaumbergs vorkommendes braungelbes, krystallinisches Gestein, welches aus einer Anhäufung von gelblichen, bräunlichen und schwarzen Gemengtheilen besteht. Vom Magnete wird aus dem gepulverten Gestein Magneteisen ausgezogen. Salzsäure läfst Labrador zurück, worin Augitkrystalle eingeschlossen sind. Das Gestein, welches als eine slark mit Eisenoxydhydrat impn'ignirte Masse erscheint, besilzt keine grofse Festigkeit und b e findet sich offenbar in einem Zustande der Verwitterung. Der Glüheverlust beträgt 6,7 Proc. III. Ein Gestein in s c h w a r z e n , kugelförmigen A b s o n derungen vom Schaumberge, welche aus einein grauen oder graugrünen Kern von aufserordenllicher Festigkeit und einer verwitterten bräunlichen Rinde bestehen. Der Kern wurde a n a lysirt. Unter der Lupe erscheint er als ein sehr inniges Geineng aus weifsen und schwarzen Theilchen, wovon die g l ä n zenden Blättchen ohne Zweifel aus Augit oder Hornblende bestehen. Auf die Magnetnadel wirkt das Gestein entschieden ein. Der Glüheverlust beträgt 2,02 P r o c . , wobei nichts Empyreumatisches zu bemerken war. I. a. Das Gestein I nach der Reduction. H . a . Das Gestein II nach der Reduction. III. a. Die Sauerstoffantheile im Gesteine III. IV. Ein Gestein von Martinslein bei Kirn, welches im Aeufsern fast ganz mit I übereinstimmt. Die Grundmasse bildet ein inniges Gemenge kleiner Krystalle , unter denen man Labrador und Augit deutlich erkennt. V. Melaphyr vom Pitschberg zwischen Metternich und Theley. Dieses Gestein hat von allen der dortigen Gegend

Gemengtheile in d e r G r u n d m a s s e .

661

die g r ö f s t e Aehnlichkeit mit Basall. D u r c h die Lupe e r k e n n t m a n n u r w e n i g e krystallinische Theile. E i n z e l n e kleine g r ü n lichgelbe Puncte b e s t e h e n aus O l i v i n ; sie e r r e i c h e n a b e r kaum die Gröfse eines N a d e l k o p f s . Auf die M a g n e t n a d e l wirkt das Gestein nicht. S a l z s ä u r e entwickelt d a r a u s Spuren von K o h l e n s ä u r e , w e l c h e mit Kalk v e r b u n d e n w a r . Die Menge des W a s s e r s beträgt 1,87 Proc. VI. Gestein vom Weisselberg bei Oberkirchen, welches u n r e g e l m ä f s i g z e r k l ü f t e t ist. E s zeigt im A e u f s e r n mit dem Pechstein von Meissen eine g r o f s e A e h n l i c h k e i t , w e l c h e a b e r die Analyse k e i n e s w e g s bestätigt. Auf den Magnet wirkt es n u r u n b e d e u t e n d . Durch Glühen verliert es 6 , 4 5 Proc., w o b e i sich ein s t a r k e r e m p y r e u m a t i s c h e r Geruch v e r breitet, und sich a m m o n i a k a l i s c h e Dämpfe entwickeln. IV. a, Das Gestein IV nach d e r R e d u c t i o n . V. a. Die SauerstofFantheile im Gestein V. VI. a. Die S a u e r s t o f f a n t h e i l e im Gestein VI. Unter der V o r a u s s e t z u n g , dafs die C a r b o n a t e in den Geslcinen I, II und IV und das E i s e n o x y d h y d r a t in II Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e sind , e r h a l t e n w i r , wie die durch R e d u c tion g e f u n d e n e n Z u s a m m e n s e t z u n g e n in I a , II a und IV a und die daraus b e r e c h n e t e n Sauerstoffquotienten z e i g e n , R e sultate , welche G e m e n g e n aus L a b r a d o r und Augit s e h r n a h e e n t s p r e c h e n . Die S a u e r s t o f f q u o t i e n t e n 0 , 6 4 7 , 0 , 6 4 9 und 0 , 6 3 1 stimmen so n a h e mit dem n o r m a l e n , f ü r t h o n e r d e h a l t i g e n Augit g e l t e n d e n Q u o t i e n t e n 0 , 6 6 7 ü b e r e i n , dafs ein s o l c h e r Augit in den g e n a n n t e n Gesteinen veruiuthet w e r d e n k a n n . Auch d e r Kieselsäuregehalt fällt z w i s c h e n die oben (S. 6 3 0 . ) b e m e r k t e n G r e n z e n . Obgleich die T h o n e r d e in solchen V e r h ä l t nissen v o r h a n d e n i s t , dpfs m a n sie sich z w i s c h e n Augit und L a b r a d o r getheilt d e n k e n k a n n , so w ü r d e es d o c h w ü n s c h e n s w e r t h s e i n , die kleinen A u g i t k r y s t a l l e , w e l c h e in I und I I , nach d e r B e h a n d l u n g des Gesteins mit S a l z s ä u r e , in d e r la-, bradorischen Grundmassc zurückbleiben, einer besondern A n a lyse zu u n t e r w e r f e n . Die m i n e r a l o g i s c h e n und die c h e m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n stimmen also mit e i n a n d e r ü b e r e i n , dals die d r e i Gesteine I, II und IV a u s L a b r a d o r u n d Augit b e s t e h e n . Die G e g e n w a r t d e r C a r b o n a t e in I und IV z e i g t , dafs ein Theil des Eisenoxyduls und d e r Kalkerde dieser Fossilien

662

Gemengtheile in der Grundmasse.

in solche umgewandelt worden ist. Es ist wahrscheinlich, dafs in II zwei Umwandlungen des Eisenoxyduls statt g e f u n den h a b e n : erst in Carbonat und dann in Eisenoxydhydrat. Die geringe Menge Eisenoxydul in I , II und IV spricht ganz besonders für diese Umwandlungen. In II zeigt sich mehr Kalk, Magnesia und Natron und weniger Eisen, als in I. Vielleicht dafs in II von oben h e r abgekornmene Gewässer Eisen abgesetzt, und dagegen etwas von den andern Basen fortgeführt haben. In III ist der SauerstofTquotient so grofs, dafs man nicht mehr auf ein Gemeng aus Augit und Labrador schliefsen kann ; subtrahirt man indefs das Eisenoxyd von den Basen, so vermindert er sich auf 0,67 und entspricht daher einem Gemeng aus Labrador und thonerdehaltigem Augit. B e r g e rn a n n hält dieses Gestein für ein Gemeng aus Labrador und Magneteisen; Augit oder Hornblende können aber doch nicht gänzlich f e h l e n , d a , nach ihm, die glänzenden Blättchen aus diesem oder aus jenem Fossile bestehen. Es entsteht die F r a g e , ob denn dieses Gestein schon ursprünglich eine von den Gesteinen I und II ganz verschiedene Zusammensetzung h a t t e , oder ob es durch einen Umwandlungsprocefs aus denselben hervorgegangen ist. Durch Zersetzung von Aug't kann Magneteisen entstehen (S. 568 ff.) Von den andern dort angeführten Zerselzungsproducten findet sich indefs in jenem Gesteine nichts, und die grofse F e stigkeit desselben spricht nicht d a f ü r , dafs Bestandtheile des Augits durch Gewässer fortgeführt wurden", ohne dafs neue an ihre Stelle traten. Vielleicht haben eisenhaltige Gewässer Eisenoxyduloxyd im Gesteine abgesetzt und dafür andere B e standtheile fortgeführt. Dafür würde die fortschreitende Zunahme des Eisengehaltes in I, 11 und III sprechen, welche im Zusammenhange mit der fortschreitenden Zersetzung zu s t e hen scheint. Dafs sich Magneteisen aus Gewässern absetzen kann, haben wir djurch mehrere Thatsachen (S. 584) e r w i e sen. Man sieht, es hält s c h w e r , sich eine genügende V o r stellung von der Entstehung eines hauptsächlich nur aus L a brador und Magneteisen bestehenden Gesteins zu machen, wenn man es nicht für eine ursprüngliche Bildung nehmen will. In V stimmt der SauerstofTquotient mit dem

normalen,

Gemengtheile in der Grundmasse.

603

für Labrador und thonerdehaltigen Augit geltenden völlig überein. Die Gegenwart des Olivins hätte ihn zwar etwas erhöhen m ü s s e n ; zur Analyse wurden aber Stücke ausgewählt, welche von Olivin ziemlich frei zu sein schienen. Da jeden Falls dieses Fossil nur in sehr geringer Menge und Magneteisen gar nicht vorhanden w a r , da das geringe Brausen mit Säuren einen wenig zersetzten Zustand anzeigt: so liefsen diese Umstände eine nahe Uebereinstiinrnung des gefundenen Sauerstoffquotienten mit dem normalen erwarten. Die g e r i n gen Mengen , Thonerde und Natron zeigen einen geringen Labradorgehalt a n ; denn wenn alle Thonerde diesem Fossil zugetheilt wird, so beträgt es nur 37 Proc. Sofern wir aber einen thonerdehaltigen Augit voraussetzen müssen, so ist ein Theil der Thonerde an diesen gebunden und es kommt d a her die Menge (j''s Labradors unter diese Zahl herab. Der Melaphyr vom Pilschberg zeichnet sich dem gemäfs durch seinen grofsen Augitgehalt a u s ; denn bei allen früher a n g e führten Gesteinen dieser Art ist der Labrador gegen den Augit bei weitem vorherrschend. Damit stimmt auch das g r o fse spec. Gewicht jenes Melaphyrs (2,9) überein. In VI sinkt der SauerstofFquotient so weit h e r a b , dafs man nicht mehr an einen, aus Labrador und Augit bestehenden Melaphyr denken kann, B e r g e m a n n kommt unter der Voraussetzung, dafs der Hauptgemengtheil und die vielen weifsen Puñete, zum Theil mikroskopische, durchscheinende Krystalle, Albit seien, zu einer Zusammensetzung aus 81 Albit, 9,2 Hornblende und 3 Magneteisen. Das Gestein wäre demnach eine Art Diorit. Schon sein spec. Gewicht = 2 , 6 8 5 , welches das des Albits (2,61—2,64) bedeutend übertrifft, ist einer solchen Zusammensetzung nicht günstig. Der bedeutende Glüheverlust deutet auf eine schon sehr weit fortgeschrittene Zersetzung eines Melaphyrs, der ursprünglich, wie die übrigen, aus Labrador und Augit zusammengesetzt gewesen sein kann. Bei dieser Zersetzung verband sich nicht blol's ein grofser Theil der Basen mit Kohlensäure, wie bei den Gesteinen J, II und IV, sondern die so gebildeten Carbonale wurden von den Gewässern f o r l g e f ü h r t ; denn das Gestein braust nicht mehr mit Säuren. Der bedeutende Gehalt an Alkalien, b e deutender, als in den übrigen, von B e r g e m a n n analysirten

664

Organisches im Melaphyr.

und zwar bei weitem weniger zersetzten Melaphyren, deutet übrigens auf eine Verdrängung.eines Theils der Kalkerde und der Magnesia durch diese Alkalien. Wenn diejenigen Geologen, welche sich mit einer Veränderung der Gesteine auf nassem W e g e , ohne dafs damit eine Verwitterung verbunden ist, nicht einigen k ö n n e n , u n sere Schlüsse in Abrede stellen : so können sie doch nicht die bedeutende Menge organischer Materie und Wassers für ursprüngliche Producte halten. Gewässer, welche Organisches mit sich führen, müssen aber aus einer Region k o m m e n , wo Pflanzen gewachsen und untergegangen s i n d , und diese R e . gion finden wir in der D a m m e r d e , die auch die Alkalien, theils als Verwilterungsproducte des Melaphyrs, theils als Verwesungsproduete beherbergt * ) . Vielleicht wendet man aber

* ) Oben ( S . 6 1 8 ff.) haben wir schon der Kalkspathadern und m ä c h , tigen Kalkspathgänge in den Melaphyren Rheinbaierns gedacht. Seitdem ist hierüber ein Aufsatz von v. D e c h e n ( V e r h a n d l . des naturhist. Vereins der preuss. Rheinlande 1849. 2. S. 6 1 ff. Vgl. auch v. L e o n h a r d in dessen J a h r b . f. Min. u. s. w . 1837. S. 641 ) erchienen, worin diese überaus häufigen Schnüre, Adern, kleinen und u n r e g e l m ä ß i g e n Gänge von Kalkspath und Braunspath, w e l che nach allen R i c h t u n g e n hin die Melaphyre durchsetzen und sich in sichtbarer A u s d e h n u n g g ä n z l i c h auskeilen, gleichfalls b e sprochen w e r d e n . Wenn solche Gänge, s t e l l e n w e i s e 12 bis 13 F. mächtig, 900 bis 1000 Lachter weit sich fortziehen, w i e der oben (S. 619) e r w ä h n t e Gang auf den Goldgruben-, so müssen doch ganz bedeutende Quantitäten Kalk dem Melaphyr entzogen w o r d e n sein. Wie kann man sich daher w u n d e r n , M e l a p h y r e , w i e die am Weisseiberge zu finden , in denen sich eine b e d e u t e n d e A b n a h m e an Kalk z e i g t ? — W i e k a n n es b e f r e m d e n , w e n n sich das Gestein in der Nähe derselben ganz zersetzt, zerreiblich, von hellgrünlich g e l b c r F a r b e und von zahllosen Kalkspathadern d u r c h setzt e r s c h e i n t ? W i e kann man w e g e n der E r k l ä r u n g in Verlegenheit s e i n , w e n n , w i e nördlich von Seelen, in einem S t e i n b r u c h e das Hangende eines 1 bis 1-|- Lachter mächtigen K a l k s p a t h g a n g e s aus sehr v e r w i t t e r t e n , kuglich a b g e s o n d e r t e n T r a p p , das Liegende aus ganz u n v e r ä n d e r t e m Schieferthon b e s t e h t ? — Doch es wird bald nicht m e h r nöthig sein , w e i t e r e Beweise für die einzig mögliche E n t s t e h u n g s a r t solcher Kaikabsätze a u f z u s u c h e n . Mit Vergnügen habe ich e r s e h e n , dafs mein verehrter F r e u n d v. D e c h e n einer solchen Ansicht beitritt.

Organisches im Melaphyr.

665

ein, dafs ein Gestein, welches so viel von seinen 'Basen verloren haben soll, nicht dicht, wie das vom Weisselberg, sondern sehr porös sein müsse. Der in diesem Gesteine gegen die Melaphyre vorhandene Kieselsäure-Ueberschufs kann eine Folge der fortgeführten Basen sein, -in welchem Falle allerdings eine Abnahme der Dichtigkeit hätte stattfinden müssen. Er kann aber auch durch Gewässer zugeführt worden sein und zwar durch dieselben Gewässer, welche die Basen fortgeführt haben, und dann ist es denkbar, wie die dichte Beschaffenheit des Gesteins nicht nur nicht ahnehmen, sondern sogar zunehmen mufste. Schwerlich wird es nöthig sein, hierbei an die so häutigen Verkieselungen dos Nebengesteins der Gänge zu erinnern. Sollten indefs dafür noch ullraplutonische Remiiiiscenzen vorhanden sein, so wird doch bei der Umwandlung dos Holzes in Opal, wobei sich die dichte Beschaffenheit des crsteren so aufserordentlich steigert, gewifs Niemand an einen andern, als den nassen Weg denken. Was aber hier wirklich ist, ist dort möglich und in hohem Grade wahrscheinlich. Dafs am Weisselberg Kieselsäure-haltige Gewässer geflossen sind, beweisen die zahlreichen und zum Theil sehr massigen kieseligen Bildungen in den Drusenräumen und in Spalten , die sich oft auf weite Strecken verfolgen lassen. Ebenso aber wie in leeren Räumen, werden diese Gewässer auch im Gesteine selbst Kieselsäure abgesetzt haben, besonders nachdem diese Räume damit erfüllt waren. So mag es geschehen sein, dafs grofse Massen der ehemaligen Oberfläche des Weisselbergs durch gänzliche Zersetzung die Kieselsäure geliefert haben, welche wir dermalen im Gestein im Ueberschusse finden. An die Melaphyre reihen sich die Dolerite und die augitischen Laven, die hier folgen.

Analysen von Doleriten.

666

I

Säuerst.

II

Säuerst.

Kieselsäure

.

.

..

51,407

26,69

53,88

27,98

Thonerde.

.

.

.

12,283

5,74

12,04

5,63

Eisenoxydul .

.

.

16,342

3,63

9,25

2,05

Manganoxydul

.

1,594

0,36

—

Kalkerde .

.

.

.

9,334

2,65

7,96

2,26

Magnesia.

.

.

.

5,828

2,26

' 8,83

3,42

Natron

.

.

.

1,726

0,44

¡4,76

1,22

.

Kali W a s s e r und flüch1,056

tige Theile

2,78

99,570

15,08

99,50

14,58

0,565

III

0,521

Säuerst.

IV

Säuerst.

Kieselsäure

.

.

.

45,20

23,47

53,12

27,58'

Thonerde .

.

.

.

14,40

6,73

6,14

2,87

Gisenoxydul

.

.

.

14,00

3,11

17,65

3,92

Kalkerde

.

.

.

.

12,70

3,61

9,89

2,81

Magnesia

.

.

.

.

6,55

2,54

6,66

2,58

Natron .

.

.

.

.

5,22

1,34

1,33

2,58

Kali

.

.

.

.

.

.

.

Wasser

.

—

1,83

0,34

2,40

1,93

0,31

Schwefelsäure

0,86 100,47

17,33

99,41

12,83

0,738 I. II.

Dolerit von Island

nach A n e r b a c h ' s Analyse

Dolerit von Strombolino,

lichen Spitze von Stromboli

0,465

von e i n e r an der

*).

nordöst-

aus der Tiefe aufsteigenden

Fels-

wand, in s c h ö n e r , dem B a s a l t e ähnlicher säulenförmiger A b sonderung, nach A b i c h ' s A n a l y s e * * ) . *) Rammelsberg's

Man hat diesen

Handwörterb. Abth. I. S.

Do-

198.

* * ) Geol. B e o b . über die vi/IIs. Erscheinungen und Bildungen in I t a lien. 1 8 4 1 . S . 6 2 0 .

Analysen von Doleriten.

667

lerit lange für Basalt gehalten. E r ist dunkel schwarzgrau, sehr dicht, feinkörnig und schliefst viele kleine, aber sehr deutliche Labradorkrystalle ein. E r wirkt auf die Magnetnadel. III. Dolerit von Fifeshire nach D r y s d a l e * ) . son

IV. Dolerit von unbekanntem Fundorte, **).

nachWright-

V. a.

V. b.

Säuerst.

Kieselsäure

.

47,75

50,57

26,26

Thonerde

.

18,87

19,98

9,34

.

1,12

15,49

3,44

.

8,93 9,85

2,80

Eisenoxydul

. . . .

Magneteisen, titanhalt.

.

7,77

Kalkerde Magnesia mit etwas .

1,25

1,32 •

0,30

Natron mit wenig Kali

.

2,63

2,79

0,72

Kohlens. Eisen oxydul

.

100,00

16,60

Manganoxydul

. . . .

8,57 2,72

Kohlensaure Kalkerde

99,61

0,632.

VI. b.

Sauerst.

Kieselsäure

40,94

21,26

Thonerde

14,15

6,61

20,43

4,53 4,92

VI. a.

Eisenoxydul

. . . .

Magneteisen

. . . .

Kalkerde

. .

12,10 3,96 3,61

.

11,01

17,30

Magnesia

.

4,78

5,59

2,17

Natron mit wenig Kali Kohlens. Eisenoxydul .

.

1,36

1,59

0,41

.

21,01

.

6,74 100,00

18,64

Kohlensaure Kalkerde

.

99,58

0,877 » ) Edinb. N e w philos. J o u r n . 1 8 3 3 . X V . * * ) Annal, d. Chem.

386.

u. Pharm. B d . L I V . S . 5 3 6 .

668

Analysen von Doleriten.

V. a. Dolerit vom Meifsner. Diesen hat man schon oft als den Typus eines wahren Dolerits a u f g e f ü h r t ; daher hat seine von B e r g e m a n n ausgeführte Analyse ein besonderes Interesse. Auf die Magnetnadel wirkt er stark. Mit Säuren entwickelt er Kohlensäure, die mit Eisenoxydul und Kalk v e r bunden war. Der Rückstand von dieser Behandlung ist ein Gemeng aus vielem blendend weifsen Labrador mit wenig schwarzem Augit. Sein Wassergehalt von 1,89 Proc. und die Kohlensäure zeigen seinen zersetzten Zustand genügend a n . V. b. Der vorige nach der Reduclion. VI. a. Doleritartiges Gestein zu Aulgasse bei Siegburg. Dieses grauschwarze und grobkörnige Gestein bildet ein ziemlich gleichförmiges Gemeng schwarzer und g r ü n e r Theilchen,, von denen die letzteren in einzelnen Flächen fettglänzend und durchscheinend sind. Vom Magnet werden nur einzelne K ö r n chen des Pulvers angezogen. Zur Verwitterung scheint das Gestein sehr geneigt zu s e i n , wobei es eine gelbliche oder bräunliche Farbe annimmt. Säuren entwickeln aus ihm sehr viel Kohlensäuregas. Nach dieser Behandlung bleibt eine grau oder vvcil's gefleckte Masse zurück, deren einzelne Theile ziemlich gleichmäfsig und sehr innig mit einander gemengt sind. Sie ist äufserst porös, woraus hervorgeht, dafs die Carbonate. nicht innig und gleichförmig mit der ganzen Masse; des Gesteins gemengt sind. B e r g e m a n n *). VI. b. Dasselbe Gestein nach der Reduclion. Kieselsäure

.

.

.

VII. 48,83

VIII.

Säuerst»

25,35

50,25

26,09 6,08 2,34

.

.

.

.

16,15

7,55

13,09

Eisenoxydul

.

.

.

16,32

3,62

10,55

.

0,54

0,12

0,38

0,08

2,65

11,16

3,17

9,43

3,65

Thonerde

Manganoxydul Kalkerde

.

.

.

.

9,31

Magnesia

.

.

.

.

4,58

1,77

. . . .

.

3,45

0,89

.

0,77

0,13

1U .>9 2

1,26

99,95

16,73

99,78

16,62 0,637'

Natron Kali

.

.

.

.

*) A. a. 0. S. 36.

Zusammensetzung der Dolerite.

669

VII. Lava vom Aetna, vom Strome, welcher 1669 einen grofsen Theil von Catanea zerstörte, nach L ö w e *). VIII. Lava von Stromboli vom Boden des Kraters, nach Ab i c h **). Kieselsäure .

.

.

.

IX 51,87

Säuerst. 26,93

Thonerde . Eisenoxydul Manganoxydul Kalkerde . Magnesia . Natron . . Kali

. . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

15,30 11,40 0,60 7,46 8,66 3,90 0,85

7,15 2,53 0,13 2,12 3,35 1,00 0,14

100,04

16,42 0,610

IX. Sehr feinblasige und leichte Schlacke von der Insel Ferdinandia, welche im J. 1831 in der Milte zwischen Sciacca, südwestlich von Sicilien, und dem Eilande Vantellaria aufgestiegen ist, aber nach vier Monaten wieder von den Wellen zerstört wurde, nach A b i c h ***). In den Doleriten I und II ist die SauerstofTmenge der Basen geringer als § und gröfser als | von der SauerstofTmenge der Kieselsäure. Man möchte daher schliefsen, dafs beide nur thonerdefreie Augite enthalten. Von I fehlt die nähere Beschreibung; wir können daher über seine Zusammensetzung keine weiteren Vermuthungen wagen. Von II wissen wir, dafs er Labrador und Magneteisen enthält. Sollte letzteres eine spätere Ausscheidung und die ihm entsprechende Kieselsäure noch in der Masse des Gesteins vorhanden sein: so gehört sein Sauerstoff zu dem der Basen. Im entgegengesetzten Falle käme er in Abzug und dann würde der ») A. a. 0. «*) A. a. 0. S. 122. ***) A. a. 0. S. 74. Bischof Geologie, II.

44

670

Zusammensetzung der Augitlava.

SauerstofF der Basen wenig von -dein der halben Menge der Kieselsäure differiren. Dieses Verhällnifs ist aber mit den vielen Labradorkrystallen nicht in Uebereinstimmung zu bringen. Es bleibt daher keine andere Vermulhung ü b r i g , als dafs dieses Gestein im Laufe der Zeit schon von seinen Basen verloren hat, wofür auch die bedeutende Menge flüchtiger Bes t a n d t e i l e spricht. A b i c h ' s Angabe, dafs dieserDolerit aus 41 Proc. Labrador und 59 Proc. Augit bestehe, mufs auf einem Rechnungsfehler b e r u h e n , der darin Entschuldigung find e t , dafs das Natron nur aus dem Verluste berechnet wurde. In den Gesteinen III und IV finden sich Sauerstoffverh ä l t n i s s e , die sich mit einem Gemenge aus Labrador und Augit nicht vereinigen l a s s e n ; denn in III ist der Sauerstoff mehr als § und in IV weniger als J von dem der Kieselsäure. Beide sind entweder gar keine oder höchst zersetzte Dolerite, von denen III viel von seiner Kieselsäure und IV viel von seinen Basen verloren haben müfste. Da die weiter unten folgenden Analysen frischer und zersetzter Basalte von E b e l m e n d a r t h u n , dafs bei Zersetzung derselben bald Kieselsäure, bald Basen aus der Mischung t r e t e n : so ist nicht zu bezweifeln, dafs auch bei den Doleriten dieselben verschiedenartigen Z e r setzungsprocesse von Statten gehen können. Die nach der Reduction des Dolerits vom M e i f s n e r erhaltene Zusammensetzung V. b und das derselben entsprechende SauerstofFverhältnifs entspricht fast ganz genau einem Gemenge aus Labrador und thonerdehaltigem Augit. Selbst wenn nicht durch Zersetzung des Augits das Magneteisen e n t standen sein sollte, und daher dessen SauerstofF von dem der Basen in Abzug zu bringen w ä r e : so würde diefs jenes Mengungsverhältnifs doch nicht bedeutend alteriren. Dieser Dolerit ist oft mit dem Gestein vom Schaumberg (S. 660.) verglichen w o r d e n , und in d e r That es zeigt sich einige Aehnlichkeit zwischen b e i d e n , wenn man die reducirte Zusammensetzung beider mit einander vergleicht. Es ist von ganz besonderem I n t e r e s s e , dafs die Lava vom Aetna (VII) genau mit der Zusammensetzung eines G e steins übereinstimmt, welches aus nichts a n d e r e m , als aus Labrador und thonerdehaltigem Augit b e s t e h t , da in dieser L a v a , ausser deutlichen L a b r a d o r - und Augitkryslallen, n u r

Zusammensetzung sparsam kleine Olivinkörncr dem

zur A n a l y s e

Augitlava.

eingewachsen

verwendeten

Olivin enthalten g e w e s e n

der

zu

Stücke sein;

wie

die v o m

Val

di

Bove,

etwas

s i n d S. 6 2 9 ) .

scheint

denn

Salzsäure fand sich keine Magnesia.

671

übrigens

im A u s z u g e

was

so

würde

kleiner werden Schon

Aehnlichkeit

Abich in

heuligen Laven

Magneteisen

enthalten,

dadurch der SauerstoiFquotient 0 , 6 6

**)

)

machte

Aetna

oberen Thalränder des

ft

und

herrühet-

*). aufmerksam

den physikalischen vom

durch

Sofern indefs diese Lava,

dieses nicht von einer s p ä t e m Zersetzung des Augits ren sollte:

In kein

Val

und

Merkmalen

den

di Bove

dunkeln am Aetna,

auf

die

grofse

zwischen

den

Gesteinen

der

welche

häufig

Diese Analyse z e i g t r e c h t a u f f a l l e n d , w i e das Verfahren einer gesonderten Z e r l e g u n g des gelatinirenden und des nicht gclatinirenden A n t h e i l s , w e i t e n t f e r n t , die Kenutnifs der Z u s a m m e n s e t z u n g einer g e m e n g t e n tiebirgsart zu erleichtern , sie vielmehr in einem sehr h o h e n Grade e r s c h w e r t , j a sogar unmöglich machen kann. Aus dem Obigen haben w i r e r s e h e n , mit w e l c h e r grofsen Bestimmtheit auf die Gemengtheile dieser, auch auf m i n e r a l o g i schem W e g e bestimmbaren Lava >aus den Resultaten ihrer A n a lyse, w e n n man sie als ein Ganzes betrachtet, geschlossen w e r den k a n n . F r ü h e r (S. 629) w u r d e schon gezeigt, w i e die g e s o n derte Z e r l e g u n g des gelatinirenden und des nicht gelatinirenden Antheils, insbesondere bei der Lava, ganz zwecklos ist. Diefs scheint auch L ö w e g e f ü h l t , j a seine Arbeit für eine u n d a n k b a r e gehalten zu h a b e n ; denn nach seiner A e u f s c r u n g sollen s e i n e sämmtlichen Analysen k e i n solches Resultat gehen, w o r a u s sich auf die Z u s a m m e n s e t z u n g der Lava richtig schliefsen lassen d ü r f t e , indem es w a h r s c h e i n l i c h s e i , dafs nicht ein Gemengtheil allein an der Auflöslichkeit in Säuren Theil nimmt, und dafs del'shalb die Bestandtheile eines j e d e n für sich nicht a n g e g e b e n w e r d e n k ö n n e n . D u r c h die Z u s a m m e n s e t z u n g des gelatinirenden und nicht gelatinirenden Antheils ist daher L ö w e irre g e f ü h r t w o r d e n , u n d sie haben ihn o h n e Z w e i f e l v e r h i n d e r t , die schönen R e s u l tate zu ziehen , w e l c h e sich aus seiner A n a l y s e , w e n n m a n die Lava als ein Ganzes b e t r a c h t e t , w i r k l i c h z i e h e n lassen. Abich

b e r e c h n e t e ü b r i g e n s schon aus L o w e ' s A n a l y s e die

Z u s a m m e n s e t z u n g der Lava, w o n a c h dieselbe ein inniges G e m e n g von 54,80 Proc. Labrador, 3 4 , 1 6 Augit, 7,98 Olivin und 3 , 0 6 M a g neteisen

ist.

**) A. a. 0 . S. 120 ff.

Zusammensetzung der Augitlavd. ein inniges, sehr gleichmäfsiges Gemeng von Labrador und Augit enthaltend , und lebhaft auf die Magnetnadel wirkend, sich als unzweifelhafter Dolerit characlerisiren. Auch in einer Lava, wie sie sich in den tieferen Theilen eines im August 1838 langsam über den Thalrand des Val di Bote hinabgeflossenen zähen Stromes darstellt, erscheinen Labrador und Augit, obgleich in weniger ausgebildeter Form und nur in kleinen Krystallen in der dunkelschwarzgrauen, sehr dichten und porösen Grundmasse. Auf die Magnetnadel wirkt sie nur mäfsig. Aus der Uebereinstimmung des specif. Gewichts und des Kieselsäuregehaltes der Aetna-Lwen schliefst A b i c h auf die Aehnlichkeit ihrer Zusammensetzung. Er fand nämlich das spec. Gewicht des Dolerits von den obern Thalrändern des Val di Bove . . . der Lava von 1838

. .

2,8565 2,9407

den Kieselsäuregehalt

49,94 48,98

deren Kieselsäuregehalt mit dem Obigen, nach L o w e ' s Analyse, sehr nahe übereinstimmt. In der Lava von Stromboli ( V I I I ) findet sich gleichfalls das Sauerstoffverhältnifs ziemlich nahe übereinstimmend mit demjenigen, welches ein Gemeng aus Labrador und thonerdehaltigem Augit voraussetzt. Schon diefs zeigt die Aehnlichkeit mit der Lava vom Aetna. Aber auch im Aeufsern gleichen diese Laven denen von Stromboli bis zur Verwechslung, wenn gleich letztere im Ganzen in einer noch dichteren und basaltartigeren Grundmasse weniger Labrador, aber mehr Augit enthalten. Die flüssigen Massen, welche sich von Zeit zu Zeit über den Kraterrand emporheben und in Form kleiner unzusammenhängender Lavaströme den steilen Abhang des Eruptionskegels hinabstürzen, sind gleichfalls wahre Dolerite. Auch in der Lava von Ferdinandia (IX) nähert sich das Sauerstoffverhältnifs ziemlich dem, welches einem Gemenge aus Labrador und thonerdehaltigem Augit entspricht. Es ist von besonderer Wichtigkeit, dafs gerade in den Laven, und besonders in denen des Aetna, das SauerstofTverhältniis eines wahren Dolerits, d. h. eines Gesteins, dessen Haupt-

Zusammensetzung der Augitlava.

673

gemenglheile Labrador und thonerdehaltiger Augit sind, am reinsten hervortritt. Je mehr es sich freilich vom normalen SauerslofFquotienten, von der Zahl 0,66, entfernt, wie in den beiden letzten, desto mehr mufs man die Gegenwart anderer fremder Beimengungen vermuthe». Die Frage, warum dieses Verhältnifs gerade in den Laver» sich findet, beantwortet sich von selbst; denn vulkanische Producte, welche ein so jugendliches Alter h a b e n , deren höchstes, das der Aetna-Lwa, nur 180 Jahre ist, bewahren noch die ursprüngliche Mischung ihrer Gemenglheile. Wenn diese Laven einst das Alter der Doleritberge erreicht haben werden: so wird sich ihre Zusammensetzung eben so wie in diesen verändert haben, und es wird dann gleich schwierig werden, ihre ursprüngliche Zusammensetzung zu ermitteln. Ist es etwa ein Zufall, dafs die. jenigen dolerilischen Gesteine, die Laven, welche sich am wenigsten oder gar nicht verändert zeigen, w a s s e r f r e i sind, während die dolerilischen Gebirgsgesteine um so mehr Wasser enthalten, je mehr sie von ihrer ursprünglichen Zusammensetzung abweichen? — Wie Geologen, welche sich von eingewurzelten Vorurtheilen losgerissen haben, diese Frage beantworten, wissen wir; diejenigen aber, welche diese Yorurtheile mit in's Grab zu nehmen entschlossen sind , können wir nicht bekehren. Jene werden auch begreifen, wie man bei einem, mit Säuren stark brausenden Dolerit, wenn man nur das, was aus der Atmosphäre hinzugekommen ist, subtrahirt, approximativ auf seine ursprüngliche Zusammensetzung kommen kann, vorausgesetzt, dafs von den mineralischen Bestandteilen w e der viel verloren gegangen noch viel hinzugekommen ist. So scheint es sich aber wirklich mit dem Dolerit vom M e i f s n e r zu verhalten, der unter allen übrigen dolerilischen Gebirgsgesteinen dem normalen Sauerstoffverhältnifs am nächsten kommt. Auf die Lava vom Vesuv, welche sich wesentlich von den Laven vom Aetna, von Stromboli und Ferdinandia durch ihren Leucit unterscheidet, kommen wir in einem späteren, diesem Fossile gewidmeten Kapitel. Schliefslich führen wir noch, als ein Beispiel eines sehr veränderten augitischen Gesteins, einen Melaphyr aus einem Gange im Muschelkalk bei Gnettstadt im Steigertcalde a n ,

674

Veränderter Melaphyr von

w e l c h e n v. B i b r a

untersucht hat.

erscheint hier d u n k e l g r ü n ,

Gnettstadt.

D a s fast g r a u e G e s t e i n * ]

fast s c h w a r z ,

mit e i n z e l n e n

dun-

k e l r o t h c n F l e c k e n , b r a u s t mit S ä u r e n u r s c h w a c h ,

stellenweise

fast g a r nicht.

Grundmasse

Es

enthält

in

einer

schwarzen

Augit, Hornblende und Kalkspath, und besteht a u s : Sauerstoff. Kieselsäure Thonerde

. .

.

29,85

15,50

.

.

9,22

4,31

.

.

15,14

4,54

Eisenoxyd Kalkerde

.

.

.

3,54

1,01

Magnesia

.

.

.

2,25

0,87

Kohlens. Kalkerde

21,30

Chlornatrium

0,99

Kohlens. Magnesia 14,41 Schwefelsäure

.

Spur

Wasser

.

4,30

.

.

10,73

101,00

0,692 Die g e r i n g e M e n g e K i e s e l s ä u r e , d i e g ä n z l i c h e heit d e r A l k a l i e n ,

die bedeutende Menge

Abwesen-

der Carbonate und

des W a s s e r s , der Umstand, dals Salzsäure 7 8 Proc. des steins z e r s e t z t e ,

deuten

auf eine sehr b e d e u t e n d e

r u n g , welche vorzugsweise den L a b r a d o r , wirklich Melaphyr w a r , betroffen hat.

wenn das Gestein

Die g r o f s e M e n g e K a l k -

e r d e u n d M a g n e s i a , w e l c h e sich n a c h d e r R e d u c l i o n u n d die viel Melaphyre, dieser Erden

m e h r b e t r ä g t , als in i r g e n d läfst ü b r i g e n s s c h l i e f s e n , nicht

Ge-

Verände-

einem

ergiebt,

der

obigen

d a f s d e r g r ö f s t e Theil

von einer Z e r s e t z u n g ihrer Silicate

rühren kann, sondern zugeführt w o r d e n sein

her-

durch Gewässer aus dem Muschelkalke mufs.

Dafür spricht a u c h ,

dafs z w i -

schen den Schichten des aufgerichteten Muschelkalkes k u g e l förmige A b s o n d e r u n g e n von A r r a g o n i t , bisweilen von F a u s t gröfse,

und

h i e r u n d da a u c h K a l k s p a t h v o r k o m m e n .

Zieht

man d a h e r die C a r b o n a t e als von aussen h i n z u g e k o m m e n

*) An welchen Stellen es so erscheint, ist nicht angeführt.

ab,

Veränderter Melaphyr von Gnettstadt,

675

so erhält man einen Sauerstoffquotient, der z w a r einem n o r malen Melaphyr sich nähert, aber voraussetzt, dafs das G e stein 40 Proc. Carbonate aufgenommen, und mithin nahe eben so viel von seinen B e s t a n d t e i l e n verloren haben müsse. D i e Carbonate scheinen den Labrador verdrängt zu haben: eine A n n a h m e , w e l c h e in der Umwandlung des Feldspalhs in k o h lensaure Kalkerde ( S . 2 9 8 ) einige Begründung finden w ü r d e ; denn nach neuen , von mir angestellten Untersuchungen fand hier wirklich eine theilweise Verdrängung des Fcldspaths durch kohlensaure K a l k e r d e statt. W e n n wir uns hier in mancherlei Voraussetzungen v e r loren haben, so geschah es, um zu zeigen, w i e Analysen s o l cher veränderten Gesteine an sich kein Interesse haben k ö n nen, sofern nichl auf Umstände, w i e die angedeuteten, R ü c k sicht genommen Vvird, was freilich von d e m j e n i g e n , der die geognostischen un d chemischen Verhältnisse untersucht, besser g e s c h i e h t , als v o n einem A n d e r e n , der das Vorkommen nur aus der Beschreibung kennt.

Kap.

VII.

O 1 i v i n.

Ehe wir zur speciellen Betrachtung des Basalts übergehen, haben wir uns mit dem Olivin, mit diesem im Basalt und in basaltischen Laven so häufigen Gemengtheil zu befassen. Der Olivin, wie der orientalische Chrysolith ist ein Drittelsilicat der beiden isomorphen Basen Magnesia und Eisenoxydul. Die basaltischen Olivine zeigen eine auffallende Uebereinstimmung in dem Gehalte dieser beiden Basen, so dafs die nachstehende theoretische Zusammensetzung sehr nahe der der bis jetzt analysirten Olivine entspricht. Kieselsäure 11 At. = 41,19 Magnesia 30 „ = 50,27 Eisenoxydul 3 „ = 8,54 100,00 In einigen Olivinen, namentlich vom Monte Somma, aus dem Basalte von Langeac (Dep. Haute-Loire) von Grönland, fällt die Menge der Magnesia unter, und die des Eisenoxyduls über die der theoretischen Zusammensetzung, ohne dafs sich die Menge der Kieselsäure verändert; im Hyalosiderit vermindert sich aber letztere bedeutend. Die Kalkerde fehlt dem Olivin. Nach S c a c c h i *) findet sich jedoch in den Kalkblöcken des Monte Somma ein sehr hellgelber, kalkhaltiger Olivin von der Form des gewöhnlichen , aber minder hart und durch Säuren leicht zersetzbar. »)

dee Mines IV. Ser. III. P. 380.

Vorkommen des Olivins. Aehnlich diesem ist das von ß r e i t h a u p t Balrachit benannte Fossil vom Rizoniberge im ^südlichen Tyrol, welches nach R a m m e i s b e r g * ) 35,45 Proc. Kalkerde und nur 2,99 Proc. Eisenoxydul enthält. Es ist ein Driltelsilicat und nähert sich in seiner Mischung dem Olivin. Nach S t r o m e y e r ist Nickel ein constanter Bestandt e i l der Olivine ( 0 , 3 2 — 0 , 3 7 P r o c . j ; Chrom konnte er nicht darin finden. W a l c h n e r * * ) glaubt aber etwas Chrom in allen nachgewiesen zu haben. B e r z e l i u s * * * ) entdeckte in einem Olivin von Boskowich bei Aussig und aus einer L a v a masse im Dep. Puy de Dome Zinnoxyd mit Kupferoxyd, welche beide jedoch noch nicht 0,2 Proc. betrugen. Die Anwesenheit dieser Metalle in einem so v e r b r e i teten ursprünglichen Fossile ist sehr interessant und giebt e i nen Wink, wie durch dessen Zersetzung den Erzgängen diese Metalle geliefert werden können. Um so interessanter ist diefs, da B e r z e l i u s f ) auch im Bitterwasser von Saidschütz eine Spur von Z i n n - und Kupferoxyd aufgelöst gefunden h a t , und da dieses Wasser aus einem verwitterten vulkanischen Gestein, dessen Olivine die in diesem W a s s e r enthaltene Magnesia zu liefern scheinen, entspringt. Der Olivin wird von Schwefelsäure und Salzsäure f f ) vollkommen zersetzt und bildet damit eine Gallerte. Er ist von allen Gemengtheilen der eigentlichen Basalte der am meisten characterislische f t t ) - Viele Dolerite enthalten ihn dagegen sparsamer und selten ausgezeichnet. Den grobkörnigen krystallinischen Doleriten scheint er ganz f r e m d ; so wie aber das Gemeng feiner wird, zeigt er sich zuerst in einzelnen Körnchen, aber häufiger, je mehr das Gestein dem wahren Basalte sich nähert. Gewisse Dolerite, so u. a. man-

») P o g g e n d

Allna]. Bd. LI. S. 446.

S c h w e i g g . J . Bd. XLVII. S. 119. »«») P o g g e n d .

Annal. Bd. XXXIII. S. 134.

t ) Ebendas. Bd. XLVIII. S. 150. t t ) B e r z e l i u s in dessen J a h r e s b . Bd. XV. S. 217. ttt)

Den basaltischen F e l s a r t e n nach

Forchhammer,

der Farüer

gänzlich;

fehlt der k ö r n i g e Olivin,

dagegen

e i n g e w a c h s e n e OlivinUrystalle auf Tindholm

kommen vor.

einzelne

678

Ursprung des Olivins.

che Isländische, ferner die gewaltigen Blöcke auf Ile-deFrance führen öfter Olivin, andere besonders den eisenreichen Hyalosiderit. Der Wacke fehlt der Olivin in der Regel; er verschwindet selbst da, wo sie unmittelbar an Basalt grenzt, wahrscheinlich defshalb, weil er in ihr gänzlich verwittert ist. lndefs gedenkt F r e i e s l e b e n deutlicher Olivinkörner auf einem Wackengange *). Die gröfsten Olivinmassen sind den basaltischen Conglomeraten besonders eigen; allein v. L e o n h a r d sah u. a. in den dichten Basalten von Rentières in Auvergne Zusammenballungen aus Olivinkugeln von Kopfgrösse. Im Unkler Basalt finden sich Olivinmassen von 6 Zoll Durchmesser u. s. w. **). Die Lavaströme auf Lancerote und in der Eifel sind besonders reich an Olivin. Südwestlich von Dockweiler, im Walde, findet sich eine Basaltlava in sehr g r o fsen Blöcken, worin Olivin und besonders grofse Augitkrystalle so zahlreich sind, das die Grundmasse manchmal nur den g e ringeren Gemengtheil ausmacht. Ausgezeichnet ist das Vorkommen der Olivinkugeln in der südöstlichen Umwallung des Dreiser Weihers, wo sie sowohl frei als in vulkanischem Sande in sehr grofser Menge liegen. Diese Olivinkugeln sind von einer mehr oder weniger dicken Lavarinde u m g e b e n , welche nicht selten Thonschiefer oder Grauwackenbruchstücke einschliefst. Ich habe wohl an hundert solcher Kugeln durchgeschlagen; aber nie im Innern, in der Olivinmasse, solche Bruchstücke gefunden. Es kann nicht im mindesten bezweifelt w e r d e n , dal's diese Olivinkugeln Auswürflinge aus einem erloschenen Krater sind. Sie können indefs im geschmolzenen Zustande nicht ausgeworfen worden sein; denn es ist nicht d e n k b a r , dafs sie, wenn sie noch flüssig oder auch nur weich gewesen w ä ren , in der kurzen Zeit ihres Durchflicgens durch die Atmosphäre zu einer körnigkrystallinischcn Masse hätten erstarren können. Wären sie aber beim Niederfallen noch weich g e wesen, so hätten s i e , wie die vulkanischen Bomben am Vesuv ***), platt gedrückt werden müssen ; in diesen Formen Mag. f. d. Oryktogr. von Sachsen. H. 1. S. 7. »*) v. L e o n h a r d die Basaltgebilde. Abth. I. S. 109 ff. * * • ) Nach B r e i s l a c k ' s Zeugnifs

sind diese Auswürflinge beim Nie-

Ursprung finden

sie sich

jedoch

nicht.

Zoll

bis zu

rend

ihres Durchfliegens,

schrieben ohne

Zweifel

sofern

sie

wären

Es

giebt Kugeln

12 Zoll D u r c h m e s s e r .

haben sollten, noch

Jene

wenn

sie

erstarren

iin w e i c h e n

als g e s c h m o l z e n e Es

679

desOlivins.

einen

können;

Zustande

Massen

müfste sich

hätten

dann

von

kaum

vielleicht

langen diese

Bogen

2

wähbe-

aber würden

niedergefallen

sein,

ausgeschleudert

worden

ein U n t e r s c h i e d im

körnig-

krystallinischen Zustande zwischen den kleinen und grofsen

Ku-

geln zeigen: jene würden keine Spur von krystallinischer Bildung, diese cher

vielleicht

einen

Unterschied

grofsen

erscheinen

Der

Anfang

findet a b e r gleich

Olivin

gehört

yon nicht

solcher statt:

zeigen.

die

Ein

kleinen,

wie

soldie

körnigkrystallinisch. zu

den

strengflüssigsten

Fossilien.

Nach K1 a p r o th 's V e r s u c h e n * * ) sinterten im P o r c e l l a n o f e n die

derfallen n o c h

so w e i c h , dafs

s i e sich platt drücken, und L. v.

JSuch fand, dafs sie, v o r s i c h t i g angefafst, n o c h g e k n e t e t und g e bogen

w e r d e n können.

Solche Auswürflinge

runden sich aber

ain untern Ende ab, und n e h m e n am obern l a n g g e z o g e n die G e stalt

von

birnförmigen Tropfen an.

S o l c h e Gestalten z e i g e n j e -

doch die Olivinkugeln n i e ; sie nähern sich immer mehr oder w e niger der Kugelform. *') Vergl. m e i n e Wärmelehre Auf den Grund schmolzenen ,

der

des Innern unsers Erdkörpers, S. 5 0 2 .

Erstarrungs -

und Erkaltungszeit einer g e -

2 Fufs dicken B a s a l t k u g e l , und bei

Vergleichung

dieser mit den, der Mehrzahl nach viel kleineren sogenannten v u l k a nischen Bomben, w i e s i e sich am Laacher-See

finden,

und die sich

häufig durch ihren Reichlhum an krystallinischen Fossilien a u s z e i c h n e n , fällt e s , unmöglich

bemerkte i c h ,

s o g l e i c h in die A u g e n , dafs d i e s e

zur Zeit ihres A u s w u r f s

nur e r w e i c h t

gewesen

n o c h g e s c h m o l z e n oder auch

sein konnten.

Aufserhalb

des

Vulkans,

der Erkaltung von der S c h m e l z h i t z e an a u s g e s e t z t , hätten in ihnen eben so w e n i g krystallinische Bildungen w i e in j e n e r Basaltkugel. ten

Bildungen

sich schon

entstehen liönnen,

A u s w ü r f l i n g e mit s o l c h e n

rühren daher o h n e

Zweifel

krystallisir-

von Massen her, die

im Innern des Vulkans durch e i n e äufserst langsame

Abkühlung lange vor der Z e i t ihres A u s w u r f s g e b i l d e t haben, die aber während desselben durch die Expansivkräfte ihren W e g durch die flüssige Lava n a h m e n , und also w o h l im g l ü h e n d e n , aber g e wifs

schon im

ganz

festen

Zustande

den u. s. w . Beiträge u. s. w . Bd. I. S. 22.

emporgeschlcudcrt

wur-

680

Der Olivin war in der Lava im festen Zust. enthalten.

Olivine aus Grönland, vom Habichlswalde und von Ritlersdorf in Thontiegeln nur etwas zusammen: die Körner waren schwarz, undurchsichtig, zartglasirt, zusammengebacken und an den Wänden des davon stark angegriffenen Tiegels angeschmolzen. Der Olivin von Unkel schmolz zu einer grünlichen, glänzenden, strahligkrystallinischen und etwas porösen Masse. Lava vom Vesuv schmolz dagegen in demselben Feuer zu einem dichtgeflossenen, bräunlichschwarzen Glase. War daher die Lava, aus welcher die Olivinkugeln des Dreiser Weihers geschleudert wurden, nicht weit über ihrem Schmelzpunkte erhitzt: so konnten diese in ihr nicht im geschmolzenen Zustande vorhanden gewesen sein. Halte sie , wie die vom Vesuv, ungefähr eine Temperatur von 1000° * ) : so möchte diese Temperatur wenigstens 300°, wahrscheinlich aber noch mehr, unter der Schmelzhitze des Olivins liegen. Wenn alle Verhältnisse zu dem Schlüsse führen, dafs die Olivinkugeln in der Lava im festen Zustande vorhanden waren: so konnten sich in das Innere derselben keine Thonschiefer- und Grauwackenbruchstücke einkneten. Wohl aber ist das Vorkommen derselben in der Lavarinde einzusehen, mögen sie in der flüssigen Lava schon vorhanden gewesen sein, oder sich beim Niederfallen erst an die noch weiche Lava angeklebt haben. Die Thonschieferbrocken, welche sich in den schlackigen Massen, wie z. B. an den Kratern des Mosenbergs, an der Falkenley etc. so häufig finden, waren gewifs schon in diesen Massen, als sie sich noch in den Kratern befanden ; denn man trifft sie im Innern, wie im Aeufsern derselben an. So mag es sich wohl auch mit den in der Lavarinde der Olivinkugeln eingekneteten Brocken verhalten. War die Lava nicht heifs genug, den Thonschiefer zu schmelzen, oder war sie selbst nicht im Stande, als Flufsmittel zu wirk e n : so konnte auch nicht der Olivin geschmolzen gewesen sein; denn beide werden so ziemlich gleiche Strengflüssigkeit besitzen. Was von den Olivinkugeln gilt, dürfte auch von den grofsen Olivinmassen in den benachbarten Lavablöcken bei Dockwdler und von d e n , von L. v. B u c h in Obsidianströ• ) Wärmelehre. S. 268.

Der Olivin war in der Lava im festen Zust. enthalten. men bei Icod de los vinos körnern gelten.

auf Teneriffa

681

gefundenen Olivin—

Die Olivinmassen des Lavastroms von Tinguaton, welche sehr häufig und so grofs und schön sind, wie die vom Weifsenslein bei Cassel, stehen höchst auffallend wie Knöpfe über der Oberfläche der Lava hervor. Nach v. B u c h ' s Ansicht w a r e n sie als nicht zerschmolzene Massen durch die Viscosität der ihnen anhängenden Lava zurückgehalten worden, als das Umgebende tieferen Orten zuflofs. Im Lavastroin g e gen Sobaco verliert sich der Olivin um so mehr, j e weiter man gegen das Ende der Eruptionsreihe kommt. Zuletzt findet man ihn nur sparsam, und in den äufsern, von den K e geln entferntesten Strömen g a r nicht m e h r , als sei er im Fortlaufen des Stroms aufgelöst worden. Diefs und das s o n derbare Vorkommen des Olivins in der Lava bei Tinguaton auf den Spitzen der Zacken spricht also ebenfalls für die P r ä existenz dieser Olivinmassen in ihr. Für diese Präexistenz haben wir daher einen sehr g e wichtigen Gewährsmann an L. v. B u c h . Welche Ursachen liefsen sich auch finden, dafs sich nur am Anfange, nicht aber am Ende des Stroms, grofse Massen ausgeschieden h ä t t e n ? — Wollte man a n n e h m e n , die Lava habe sich während ihres Strömens so weit abgekühlt, und sei so dickflüssig geworden, dafs nur noch kleine Massen gebildet wurden : so setzt diefs eine ziemlich schnelle Erkaltung voraus. Dann würde es aber schwierig sein, sich die Bildung kopfgrofser Massen zu d e n k e n , wozu doch jedenfalls viele Zeit erforderlich gewesen wäre. Sollte nicht die Erklärung einfacher s e i n , dafs schon im Krater die vorhanden gewesenen gröfseren, festen Olivinmassen in u n t e r e n , die kleineren in oberen Schichten eingeknetet w a r e n ? — Man hätte für diese Annahme die Analogie mit wässrigen Flüssigkeiten, worin die suspendirten gröberen Theilchen eines festen Körpers gleichfalls die unteren, die f e i neren die oberen Schichten e i n n e h m e n , und woraus beim Fortfliefsen j e n e sich früher als diese absetzen. Das specif. Gewicht des Olivins ist 3,3 — 3,44, das der Lava 2,6 — 2,7.

*) Physika). Beschreibung der canarischen Inseln S. 303.

*•) Ebend. S. 306.

682

D e r Olivin w a r in der Lava im festen Zust. enthalten.

Dieser Unterschied ist g r o f s g e n u g , ein tieferes Niedersinken der g r ö ß e r e n als der kleineren Olivinkugeln zu bewirken, s o fern die Lava, wie im Krater vorauszusetzen i s t , g e h ö r i g d ü n n flüssig ist. Eine flüssige Masse, wie Lava, die sowohl im Krater als beim Ausfliefsen in b e s t ä n d i g e r B e w e g u n g i s t , mufs als eine gleichförmige betrachtet werden. Man kann daher nicht a n n e h m e n , dafs sie an einer Stelle reicher an M a g n e s i a , als an einer a n d e r e n ist. So müfste es a b e r s e i n , wenn locale Bildungen von Olivin erfolgen sollten. Es müfsten gleichsam die Bestandtheile dieses Fossils neben einander l i e g e n , o h n e sich mit e i n a n d e r zu verbinden ; denn so wie sie sich v e r b i n den , w ü r d e sogleich eine Ausscheidung von Olivin stattfinden, wenn nicht die Lava eine viel h ö h e r e Hitze hätte ? als man sie bis jetzt an Lavaströmen beobachtet hat. Eine Lava, wie die vom Aelna, enthält 4 , 5 8 Proc. M a g n e s i a . Diese Menge w ü r d e zur Bildung von 9 , 1 t Proc. Olivin hinreichen. Abstrahiren wir, der einfacheren Darstellung w e g e n , von der ungleichen Dichtigkeit der Lava und d e s O l i v i n s : so würden also 100 Cubikfufs einer solchen Lava 9 Cubikfufs Olivin liefern, wenn j e n e r alle Magnesia zur Bildung von diesem entzogen würde. Die Cubikwurzeln aus 100 und 9 sind 4 , 6 4 u n d 2,08. ZurBildung einer Olivinkugel von 10 Zoll D u r c h m e s s e r w ä r e also eine Lavamasse von 22 Zoll D u r c h m e s s e r unter den angenommenen Bedingungen erforderlich. Denkt man sich einen Punet in der flüssigen Lava als Mittelpunet einer sich bildenden Olivinkugel von 5 Zoll H a l b m e s s e r : so müfste aus einer E n t f e r n u n g von 11J Zoll Halbmesser alle Magnesia in j e n e Kugel treten. Ueberdiefs könnte nicht e i n mal der Lava alle Magnesia entzogen w e r d e n , da die Bildung des A u g i t s , w e n n auch nur für die Grundmasse, gleichfalls diese E r d e fordert, und z w a r in einem g r ö f s e r e n Verhältnisse, als sie in j e n e r Aetnalava vorhanden ist; denn die t h o n e r d e haltigen Augite f o r d e r n 12—17 Proc. Magnesia. Man müfste d a h e r einen bei weitem g r ö f s e r e n Halbmesser als 11J Zoll f ü r die Bildungssphäre des Olivins a n n e h m e n . W e l c h e Kraft sollte es aber s e i n , welche diese E r d e b e s t i m m t e , sich nach einem solchen gemeinschaftlichen Mittelpuncte zu b e w e g e n ? —Mit der chemischen A n z i e h u n g reicht

Der Olivin w a r in d e r Lava im l'eslcn Zust. e n t h a l t e n .

683

m a n nicht a u s , da diese n u r in u n m e r k l i c h e n E n t f e r n u n g e n w i r k t , a b g e s e h e n d a v o n , d a f s man die Kieselsaure, von d e r d i e s e A n z i e h u n g a u s g e h e n m ü i s t e , bereits g e g e b e n u n d um den g e m e i n s c h a f t l i c h e n Mittelpunct g r u p p i r t a n z u n e h m e n h ä t t e : ein V o r g a n g , w o v o n die U r s a c h e nicht e i n z u s e h e n w ä r e . Es bliebe also nur d i e Vorstellung ü b r i g , dafs in jenern Räume von beispielsweise 22 Zoll D u r c h m e s s e r die in d e r Lava v o r h a n d e n e n Bestandlheile des O l i v i n s , in F o l g e allmälig e r Abkühlung und E r s t a r r u n g , in innige V e r b i n d u n g mil e i n a n d e r träten und dieses Fossil constituirten, und so ein G e m e n g von kleinen O l i v i n k ö r n e r n mit noch flüssiger Lava bildeten. E i n e solche W i r k u n g w ü r d e den c h e m i s c h e n G e s e t z e n vollkommen e n t s p r e c h e n . N u r müi'ste man eine V e r e i n i g u n g s k r a f t a n n e h m e n , w e l c h e die z e r s t r e u t e n Olivinkörner mit g ä n z licher A u s s t o f s u n g alles F r e m d a r t i g e n z u s a m m e n f ü h r t e . Man w i r d sich nicht auf die m e c h a n i s c h e A n z i e h u n g b e ziehen w o l l e n , w o n a c h auf W a s s e r s c h w i m m e n d e K ö r p e r sich n ä h e r n , u n d nach e r f o l g t e r B e r ü h r u n g an e i n a n d e r h a f t e n ; denn diese A n z i e h u n g w i r k t z w i s c h e n u n g l e i c h a r t i g e n , wie zwischen gleichartigen K ö r p e r n , und weder der Schwerkraft e n t g e g e n , n o c h in b e d e u t e n d e n E n t f e r n u n g e n . E s ist also u n möglich sich v o r z u s t e l l e n , d a f s die in einem R ä u m e von 2 2 Zoll D u r c h m e s s e r z e r s t r e u t e n u n d s c h o n e r h ä r t e t e n O l i v i n k ö r n e r sich in Folge e i n e r m e c h a n i s c h e n A n z i e h u n g in e i n e r Kugel von 5 Zoll Halbmesser c o n c e n t r i r e n k ö n n t e n , m a g man sich dieselben als s c h o n e r h ä r t e t o d e r als n o c h flüssig d e n k e n . W a s sich als n o t h w e n d i g b e i d e r Lava e r g e b e n h a t , mufs auch beim B a s a l t , s o f e r n w i r ihn f ü r e i n e feuerflüssige B i l dung halten, stattfinden. Am leichtesten ist das oben (S. 5 9 1 und 5 9 2 ) e r w ä h n t e V o r k o m m e n d e r z w i s c h e n z w e i B a s a l l s ä u len-Flächen getheilten Olivin - und Magneteisenparthien zu e r k l ä r e n , w e n n diese schon p r ä e x i s l i r t h a b e n . Hinsichtlich d e r M a g n e t e i s e n p a r t h i e n sind w i r s c h o n auf a n d e r e m W e g e zu d e r h ö c h s t w a h r s c h e i n l i c h e n A n n a h m e i h r e r Präexistenz g e k o m m e n . Und in d e r That, das Magneteisen, w e l c h e s nicht, wie d e r Olivin, e i n e aus s e i n e n Bestandtheilen in d e r flüssigen Masse e n t s t a n d e n e Bildung, s o n d e r n e i n e r e i n e Ausscheidung aus d e r s e l b e n sein müfste, k ö n n t e n u r in Folge e i n e r m e c h a n i s c h e n A n z i e h u n g , d e r e n W i r k u n g aber sehr

684

Ursprung des Olivins.

zweifelhaft erscheint, zu so grofsen Parthien sich vereinigt haben. Dafs geschmolzener Basalt wirklich Olivin und Magneteisen im festen Zustande enthalten kann, zeigt ein schon vor 12 Jahren mit meinem F r e u n d e , dem Oberbergrath A l t . h a n s angestellter Versuch. Ein Stück Basalt wurde unter einem sehr hohen Drucke durch einen Umgufs von geschmolzenem Eisen so stark erhilzt, dafs die Grundmasse alle Merkmale eines geschmolzenen Zustandes zeigte; gleichwohl fanden sich darin noch die oben erwähnten krystallinischen Gemenglheile des dem Versuche unterworfenen Basalls *). Die Frage, ob der Olivin, welchen die Lava zu Tage bringt, von unbekannten Gebirgsarten herrühre, oder ob er ein ausschliefslich vulkanisches Product s e i , müssen wir unerörtert lassen. Gegen seine vulkanische Bildung ist indefs um so w e n i g e r etwas zu e r i n n e r n , sofern seine B e s t a n d t e i l e in einer flüssigen Masse in den erforderlichen Verhältnissen vorhanden sind, da man auf Hüttenschlacken Olivinformen gefunden hat * * ) , und da, wie wir später zeigen werden, die Bildung von Eisenoxydul- und Magnesiasilicaten auf nassem W e g e Bedingungen voraussetzt, welche nur selten im Mineralreiche gegeben sein dürften. Characteristisch für den Olivin ist sein fast ausschliefsliches Vorkommen in basaltischen Gesteinen. Doch fand ihn B e r z e l i u s im Syenit bei Elfdalen ***) mit eingesprengtem Titaneisen, und der Chrysolith soll in Granit oder Syenit zwischen dem Nil und dem rothen Meere, auch auf der Insel Topaz-os vorkommen f ) . Da der Olivin noch nicht in Formen eines andern Fossils gefunden wurde, so liegt bis jetzt nichts v o r , was für seine Bildung auf n a s sem W e g e entschieden sprechen könnte. Wir sind zu dem allgemeinen Resultate gekommen, dafs aus einer homogenen feuerflüssigen Masse sich nur solche Fossilien während der Erkaltung und Erstarrung in gröfseren Parthien ausscheiden können, deren Bestandtheile in der Masse *) Meine Wärmelehre. S. 449. »*) Vergl. hierüber v. L e o n h a r d a. a. 0 . Abth. II. S. 494. *»») Jahresbericht VI. S. 302. f ) B r e i t h a u p t , Handb. der Mineral. Bd. III. S. 723.

Zersetzungen und Umwandlungen des Olivins.

685

überall in den erforderlichen Verhältnissen vorhanden sind. Nehmen wir die Lava vom Aetna, deren Zusammensetzung mit einem Gesteine übereinstimmt, welches blofs aus Labrador und thonerdehaltigem Augit besteht, als Beispiel. Die Bestandteile dieser beiden Fossilien werden, in einer solchen Lava im flüssigen Zustande gedacht, überall so vorhanden s e i n , dafs sich daraus kleine, wenn auch nur mikroskopisch kleine L a b r a d o r - und Augitkrystalle bilden können, sofern ein lang anhaltender flüssiger Zustand, d. h. eine sehr langsame Abkühlung die Bedingungen zu einer solchen krystallinischen Bildung darbietet. Hält der flüssige Zustand sehr lange a n , so ist wohl zu begreifen, wie die Krystallmolecüle dieser Fossilien sich nach und nach an einander reihen, und gröfsere Krystalle bilden können. Es ist derselbe Act, wie bei der Successivon Krystallisation zweier im Wasser aufgelöster Salze von umgleicher Löslichkeit, wobei, wie bekannt, sehr grofse Krystalle von beiden entstehen, sofern eine sehr langsame Verdunstung des Wassers oder eine sehr langsame Abkühlung der Auflösung statt findet. So wie hier die Krystallisationskraft das Gleichartige zusammenhäuft, das Ungleichartige verdrängt, so wird es auch bei der Krystallisation aus dem feuerflüssigen Zustande der Fall sein. Aber diese Krystallisationskraft wirkt gewifs ebenso wenig in die Ferne, als die chemische Anziehung; sie vereinigt nur das, was sie in unmerklichen Entfernungen findet. Es könnte daher nicht in Verwunderung setzen, in einer Lava, wie die vom Aetna, zollgrofse Labrador - und Augitkrystalle zu finden. Aber zoligrofse Olivine in einer solchen Lava würden wir nicht als Producte einer langsamen Erstarrung begreifen können. Zersetzungen

und Umwandlungen des

Olivins.

Die vielen Olivinkugeln, welche ich in den Umgebungen des Dreiser Weihers zerschlug, haben folgende Resultate in Beziehung auf die Farben und Zersetzungen dieses Fossils g e liefert. Die lichtgrüne Farbe scheint die des am wenigsten veränderten Olivins zu sein. Wo das Grüne dunkler wird, da zeigen sich im reflectirten Sonnenlichte die Regenbogenfarben, Bischof Geologie II.

45

686

Zersetzungen und Umwandlungen des Olivins.

besonders ein schönes Roth und Gelb. Manchmal, jedoch äufserst selten, findet sich auf diesen Stellen ein dünnes, goldgelbes Glimmerblättchen. Das Dunkelgrün g e h t bisweilen in ein schönes ßlau über. Diese verschiedenen Färbungen rühren von einer fortschreitenden Oxydation des Eisenoxyduls her * ) ; denn wo sich feine Haarspalten durch die Olivinkugeln z i e h e n , welche das Eindringen der Gewässer gestatten, da zeigen sich zu beiden Seiten dieser Spalten in einem oft nur papierdicken Streifen die dunkelgrünen Farben. Ebenso nimmt man diese und die blauen Farben in den äufsern Schalen der Kugeln wahr, während der Kern blassgrün ist, welches auf die von aussen nach innen fortschreitende Oxydation deutet. Das letzte Stadium der Oxydation zeigt sich in der ochergelben Färbung des Olivins, die, wie namentlich in den olivinreichen Schlakken, in das Ziegelrothe übergeht, wobei Glanz und Durchsichtigkeit verschwinden. In manchen Olivinkugeln kann man alle diese Farben in oft nahe an einander liegenden Körnern wahrnehmen. Nie habe ich selbst in sehr zersetzten Olivinkugeln ein Brausen mit Salzsäure bemerkt. Manchmal sind die Olivinkörner mit einer grofsen Menge schwarzer oder dunkelblauer Punkte übersäet. Nur der verwitterte Olivin enthält W a s s e r , welches ohne Zweifel von dem entstandenen Eisenoxydhydrat herrührt. Jene Farbenveränderuugen sind mit dem Anlaufen des Stahls und noch mehr mit d e m , mit zunehmender Oxydation immer dunkler grün und endlich ochergelb sich färbenden Eisenvitriol zu vergleichen. Mit fortschreitender Oxydation des Eisenoxyduls im Olivin vermindert sich der Zusammenhang. Daher zerfallen die sehr verwitterten Olivinkugeln meist durch einen einzigen Hammerschlag zu Pulver, und daher fallen die auf den äufsern Flächen der Basalte oft in grofsen Parlhien vorkommenden Olivine, nach ihrer gänzlichen Zersetzung, heraus, und lassen Höhlungen zurück, wie die zu Ecksäulen und Pfosten d i e n e n den Säulen zeigen. *) Vergl. H a u s m a n n über d. Ersch. des Anlaufens d. Mineralkörper. N. Jahrb. f. Mineral, u. s. w . 1848. S. 331.

esr

Verwitterte Olivine.

Die grofse Neigung1 des Olivins zum Verwittern ist auffallend, da gerade die Erde, welche so sehr die Zersetzung begünstigt, die Kalkerde, in diesem Fossile fehlt, und da a n dere Fossilien, welche eben so viel oder selbst mehr Eisenoxydul, als dieses enthalten, keine so grofse Neigung zeigen. W a l m s t e d t *) glaubt die Ursache hiervon in der körnigen Absonderung des Olivins, und der dadurch bedingten leichten Durchdringbarkeit von Wasser und Luft zu finden. Der Chrysolith , bei welchem man diese Absonderung vermifst* zeigt auch keine solche Neigung zum Verwittern. Es verdiente näher untersucht zü werden, ob nicht der Olivin, wenn die körnige Absonderung wieder deutlich ist, d. h. wenn er sich mehr dem Chrysolith nähert, auch weniger verwiftert **). J e ner Ansicht Y V a l m s t e d t ' s können w i r , nach unsern Erfahrungen , nur beistimmten. Drei Analysen von verwitterten Olivinen liegen vor. K l a p r o t h ***) zerlegte den Olivin aus dem Basalte vom Carlsberg bei Cassel. (1). Er sonderte den Eisenocher durch Zerkleinern und Schlämmen ab, und bestimmte daher, da dieser ein Zersetzungsproduct war, die Menge des Eisens zu gering. Die lauchgrünen Körner enthielten schwarzgraue, metallglänzende Theile, welche er für Eisenglanz hielt. Walmstedt analysirle einen rostgelben, undurchsichtigen, glanzlosen, j e doch nicht zerfallenen Olivin von der Wilhelmshöhe bei Cas«. sei (II), worin er ein Alkali nicht finden konnte, undR. R h o d i u s f ) einen sehr zersetzten aus Basalt (III), dessen spec. Gew. nur 1,98 war. *) S c h w e i g g e r ' s

Journ. Bd. XLIV. S. 265.

**) Sollte vielleicht der Olivin, w e l c h e r nach W e b s t e r (V. L e o n h a r d ' s Basaltgebilde Abtli. I. S. 2 0 1 ) einen vorzüglich häufigen Gemengtheil der Basalte von St. Michael

ausmacht und eine grofse

Unzersetzbarkeit zeigt, von solcher Art s e i n ? — •**) Beiträge Bd. I. S. 118. t ) N. Jahrb. f. Min. 1848. S. 325.

Verwitterte Olivine.

688

Kieselsäure Magnesia . Eisenoxydul Eisenoxyd . Manganoxydul Kalkerde . Thonerde .

.

. . .

.

I.

II.

III.

52,00 37,75 10,75

42,61 48,86 8,36

51,4 17,4 28,8 1,0

—

0,15 0,22 0,14

—

. .

.

0,12 —

100,62

100,34

—

—

—

98,6

Alle drei zeigen einen gröfseren Kieselsäure- und einen kleineren Magnesiagehalt, als die unveränderten Olivine. Gewässer haben also mehr oder weniger von der Magnesia fortgeführt, wodurch die Kieselsäure relativ zunahm W a l c h n e r * * ) fand im Hyalosiderit 2,79Proc. Kali. Da dieses Fossil in einem basaltischen Mandelsteine auf dem Kaiserstuhl, begleitet von Augit und Bitterkalk vorkommt, da es erst bei der Verwitterung des Mandelsteins hervortritt: so ist es sehr wahrscheinlich, dafs es sein Kali von zersetztem L a brador aufgenommen hatte. Seine bald goldgelbe, bald die Farben des angelaufenen Stahls zeigende Färbung spricht gleichfalls d a f ü r , dafs es in einer Veränderung begriffen war. Ebenso könnte wohl die kohlensaure Magnesia im Bitterkalk ein Zersetzungproduct desselben sein, worauf auch die in Vergleich mit den übrigen Olivinen sehr verringerte Magnesia deutet. *) S t . r o m e y e r wirft der Analyse K l a p r o t h ' s v o r , dafs sie den Kieselsäure - und Eisenoxydulgehalt viel zu hoch , und dagegen den der Magnesia wenigstens 12 Proc. zu niedrig angebe. Aus dem von diesem Chemiker angewendeten Verfahren soll man e r sehen, wie ihm eine so bedeutende Menge Magnesia habe entgehen können. Da K l a p r o t h den Olivin mit der3fachen Menge S c h w e felsäure behandelt und dieselbe bis zur Trockne der Masse a b gezogen hatte: so mufste , nach v. K o b e l l (Journ. für pract. Ch. Bd. V. S. 214) dieses Fossil vollkommen zersetzt worden sein. Wir können daher aus K l a p r o t h ' s Verfahren nichts e r s e h e n , was zur Vermuthung S t r o m e y e r ' s berechtigen könnte.

**) S c h w e i gg. Jonrn. Bd. XXXIX. S. 72.

Serpentin nach Olivin.

689

Auch L a p p e * ) fand in einer körnigen Olivinmasse, aus der Ameralik-Fiorde in Grönland, gewöhnlich auf den Ablösungen der Körner etwas verwittert, Bitterkalk und gleichzeitig grünlichen, großblätterigen Glimmer und Strahlstein.

Serpentin nach

Olivin.

Die von H a i d i n g e r * * ) beschriebenen, dem edlen Serpentin angehörigen Krystalle stimmen ganz mit den F o r men des Olivins ü b e r e i n , und dürften daher wohl Pseudoinorphosen sein. Am ausgezeichnetesten kommen solche Pseudomorphosen bei Uhlen auf Snarum in Norwegen vor. Quenstedt zeigte, dafs sie in ihrer Form genau mit der des Olivitl§ übercinsliimmen. Manche von ihnen sind in ihrer ganzen Masse von ßitlterspath durchzogen. Ein Krystall von mehr als 4 Zoll Länge wnd 3 Zoll Breite zeigt ganz deutlich, dafs er einst Olivin g e w e s e n sein m ü s s e ; denn sein I n n e r e s ist noch mit völlig unzersetzter Olivinmasse angefüllt. Man sieht an ihm deutlich, wie die Umwandlung von aufsen nach innen begann, wie Serpentinschnüre den Olivin d u r c h ziehen , die Masse e n t f ä r b e n , porös machen und so allmälig die Verwandlung vollenden. Die braunen S c h n ü r e , welche Gebirgsmasse und Krystalle gleichmäfsig d u r c h z i e h e n , s c h e i nen , nach Q u e n s t e d t , blofs halb zersetzter Olivin zu sein t ) -

») P o g g e n d . Annal. Bd. XLIII.

S.669.

•») G i l b e r t ' s Annal. Bd. LXXV. S. 3 8 5 . ***) P o g g e n d . Annal. Bd. XXXVI. S. 370. f ) K l a p r o t h (Beitr. Bd. I. S. 110) erwähnt eines mit zarten Asbestadern durchsetzten Serpentins von Leulschau

in Ungarn, in w e l c h e m

hochgrüne, glänzende Körner, die an einigen Stellen eine rautenförmige Krystallisation z e i g e n , und v . F i c h t e l , nennen

welche

selbige Chrysolith.

häufig eingesprengt sind. v. B o r n davon

nähere Nachricht mittheilten,

Die Kleinheit der Körner und deren

unthunliche Absonderung vom Muttergestein erlaubten nicht eine chemische Prüfung.

Indessen giebt

ihr Vorkommen im Serpen-

tin, w e g e n der jetzt aufgefundenen Gleichheit der

Bestandteile

Ggf)

Andere Umy^ndlungep sind t>icht bekannt.

Durch die Analyse des Serpentins jenes Krystalls ur.d dßs eingeschlossenen noch unzersetzten Olivins würde sich der Umwandlungsprocefs genau bestimmen lassen; denn bei der verschiedenen Zusammensetzung der Serpentine läfst er sich nicht wohl theoretisch darstellen. So viel ist indefs gewifs, dafs Magnesia ausgeschieden und Wasser aufgenommen werden mufs. Daher ist es sehr interessant, jene im beigemengten Bitterspath wirklich zu finden. Wenn nun unzweifelhaft die Kohlensäure in den Gewässern die Zersetzung eines Theils des Magnesiasilicats bewirkte, und das Eisenoxydulsilicat davon nicht alterirt wurde: so mufste sich ein sehr eisenreicher Serpentin bilden. Da aber dieser zu den seltnem Serpentin-Varietäten gehört: so ist es wahrscheinlich, dafs gleichzeitig auch das Gisenoxydulsilicat theilweise zersetzt wurde, in welchem Falle die Gewässer Eisenoxydulcarbonat fortgeführt haben. In den oben angeführten Fundorten des Olivins, wo ihn gleichfalls Bitterspath begleitete, können wir eine Tendenz ZUF Umwandlung in Serpentin vermuthen, nicht aber in den Olivinkugeln vom Dreiser Weiher, in denen sich kein Brausen durch Säuren zu erkennen gab. Ebenso wie aber dort in der Nähe der Haarspalten eine höhere Oxydation des Eisenoxyduls sich zeigt, zeigt sich hier eine Umwandlung in Serpentin. Es ist nur der Unterschied, dafs dort Gewässer, welche Sauerstoff enthielten, hier aber Kohlensäure-haltige Gewässer die Zersetzung bewirkten. Olivinkugeln, welche, wie am Dreiser Weiher , frei am Boden oder zwischen Rapilli liegen, sind aber auch vorzugsweise dem atmosphärischen Sauerstolf exponirt, und können daher nicht zur Umwandlung in Serpentin geneigt sein, während Olivine im Gebirgsgesteine, die vielleicht Kohlensäure-Exhalationen aus der Tiefe ausgesetzt sind, oder zu denen Tagewasser dringen, welche schon in beiden, einigen geognoslischen Grund her, sie füglich als Chrysolith annehmen zu können. Diese, über ein halbes Jahrhundert alte Mittheilung einer wahrscheinlichen Pseudomorphose des Serpentins ist wohl wertb, die Aufmerksamkeit der Mineralogen in jener Gegend in Anspruch za nehmen.

Andere Umwandlungen sind nicht bekannt.

691

in höheren Teufen durch j e n e Oxydationsprocesse ihren Sauerstoff verloren haben, und daher nur noch durch ihren K o h lensäuregehalt zersetztend wirken können, j e n e r Umwandlung unterliegen.

Eine a n d e r e Umwandlung, als in Serpentin, ist vom Olivin mit Bestimmheit nicht bekannt. Sollte aber nicht eine Umwandlung dieses Fossils in Glimmer möglich sein, da andere, wie Andalusit, Wcrnerit u. s. w . , deren Mischung bei weitem m e h r , als die des Olivins von der des Glimmers abweicht, sich in diesen umwandeln können ? — Die Zusammensetzung des Hyalosiderits zeigt einen Olivin, der 2,79 Proc. Kali und 2,2 Proc. Thonerde enthält: B e s t a n d t e i l e , die, wie das Kali, anderen Olivinen gänzlich fehlen, o d e r , wie die Thonerde, nur spurweise vorkommen. Dadurch ist die Möglichkeit g e geben , dafs der Olivin diese Bestandtheile aufnehmen kann, und man würde vielleicht auch in anderen Olivinen Kali find e n , wenn bei d e r Analyse darauf die Aufmerksamkeit g e richtet würde. In den blofs aus Olivin bestehenden Kugeln finden sich manchmal kleine Glimmerblättchen, und, wie bemerkt wurde, gerade d a , wo das Irisiren eine schon begonnene Veränderung andeutet. Ebenso kommt neben dem mit Glimmer v e r wachsenen Olivin aus Grönland Bitterkalk, ein Zerselzungsproduct desselben, und zwar ein solches v o r , welches sich abscheiden m ü f s t e , wenn eine Umwandlung des Olivins in Glimmer erfolgen sollte, da selbst der Magnesiaglimmer bei weitem nicht so viel Magnesia enthält, als der Olivin. Im Berliner Mineralien-Cabinet fand ich in einem Serpentin von Snarum Glimmerparthien. Mineralogen, welche nichts von einer Umwandlung dieser Fossilien in Glimmer wissen w o l l e n , werden freilich schnell mit der Antwort fertig sein: j e n e Glimmerblättchen sind im Olivin eingeschlossen, diese mit ihm und letztere init dem Serpentin verwachsen. Ob es aber nicht die Wissenschaft mehr f ö r d e r t , auf solche Beziehungen, auf das Zusammenvorkommen von Fossilien und auf ihre möglichen und wirklichen Zersetzungsproducte aufmerksam zu machen, um Aehnliches oder Verschiedenes bei anderen Gelegenheiten

692

Andere Umwandlungen sind nicht bekannt.

wahrnehmen zu können: eine solche Frage können nur solche Mineralogen mit Nein beantworten, welche sich um das Genetische wenig oder gar nicht kümmern. Wir werden übrigens bei Betrachtung des Serpentins auf diesen Gegenstand wieder zurückkommen und. dann möchten sich noch andere Beweisgründe ergeben.

K a p .

T i l l .

B a s a l t .

Es folgen zunächst die Resultate der bis jetzt analysirten Basalte, Nach den S. 640 angegebenen Principien sind die Analysen geordnet und reducirt worden. Den" W a s s e r gehalt der Basalte, welcher oben (S. 5 8 9 ) schon im Allgemeinen angegeben wurde, haben wir vernachläfsigt, sofern er n i c h t , wie bei den zersetzten Basalten, eine besondere B e deutung hat. I.

Säuerst.

II.

Säuerst.

Kieselsäure

.

.

48,88

25,38

52,96

27,50

Thonerde

.

.

10,88

5,09

16,46

7,69

Eisenoxyduloxyd

11,65 2,57

2,73

5,32

0,77 Oxydul

2,82

0,09

0,03

Eisenoxyd

.

.

Manganoxyd

0,63

Kalkerde

.

.

11,30

3,21

8,79

2,50

Magnesia

.

.

4,86

1,88

9,32

3,61

.

.

3,61

0,93

3,60

0,92

. . . .

2,66

0,45

1,19

0,20

2,84

1,13

99,34

16,22

100,46

15,55

Natron Kali

.

Titansäure

.

.

0,639 Nach Abzug des Eisenoxyduloxyds Nach Abzug dieses

0,531

und der Titansäure

0,487

0,565

Analysen von Basalt.

694

Kieselsäure

III. 51,69

Säuerst. 26,84

Thonerde . Eisenoxydul Eisenoxyd . Kalkerde . Magnesia . Natron . . Kali . .

12,06 12,39 5,13 6,35 7,65 2,27 2,45

5,64 2,75 1,54 Magneteisen 1,81 2,96 0,58 0,42

99,99

15,70 0,585

.

V. A. 44,90

Thonerde . . Eisenoxydul . Kalkerde . . Magnesia . . Natron . . . Kali . . .

18,71 9,09 12,90 7,14 6,58 0,68

Kieselsäure

100,00

Säuerst. 23,31 8,75 2,02 3,67 2,77 1,69 0,12 19,02 0,816

IV. 45,52

Säuerst, 23,64

17,72 7,17 7,69 11,15 6,04 3,08 1,63

8,28 1,59

100,00

T6,45~ 0,696

V. B. 46,68

Säuerst. 24,24

18,25 8,93 10,64 10,32 4,40 0,78

8,53 1,98 3,03 4,00 1,13 0,13

3,17 2,34 0,79 0,28

100,00

18,80 0,775

.

VI. 43,71

Säuerst. 22,70

VII. 44,5

Säuerst. 23,11

Thonerde . Eisenoxyduloxyd Eisenoxydul . Manganoxyd . Kalkerde . Magnesia . Strontian . Natron . Kali . .

10,30 10,79 3,57 1,18 15,08 12,33 0,08 2,16 0,80

4,81

16,75

7,83

0,79 0,36 4,29 4,78 0,01 0,55 0,13 Wasser

20,00 0,12 9,50 2,25

5,99 0,04 2,70 0,87

2,60 2

0,67

97,72

18,10 0,784

Kieselsäure

100,00

i5,7 0,2 l j

0,29

1,55) 1,52) 1,24)

1,44

1,67) 1,69) 1,48)

1,62

Ganzer Basalt. a. 100,00) b. 100,00> 100,00 c. 100,00)

0,41) 0,36> 0,27}

0,35

I. Basalt aus der Gegend von Wetzlar nach C. G. G m e lin*). Ueber seine Gemengtheile ist nichts bemerkt. Er zeigt eine sehr ausgezeichnete scharf abgeschnittene Verwitterungs-Rinde von blaulichgrauer, und wo die Zersetzung nach aufsen weiter vorgeschritten w a r , von hellgelblicher Farbe. Aus der vergleichenden Untersuchung des frischen und des verwitterten Basalts ergab sich im letzteren eine Verminderung der gelatinirenden Masse um mehr als 50 Proc. In der gelatinirenden Masse des verwitterten Gesteins zeigte sich die Kieselsäure, Titansäure, Kalkerde, Magnesia und das Alkali vermindert, das Gisenoxyd bedeutend vermehrt. Das Eisen war daher durch seine höhere Oxydation unlöslich g e worden und zurückgeblieben, während die Gewässer von den andern Bestandteilen fortgeführt haben. II. Basalt, olivinhaltig, vom M e i f s n e r nach G i r a r d **). III. Basalt von der Steinsburg bei Suhl, nach P e t e r s e n »**). IV. Basalt von Stolpen, nach S i n d i n g f ) . Er ent*) L e o n h a r d ' s B a s a l t - G e b i l d e Abth. I. S. 269. **) P o g g e n d .

Ann. Bd. LIV. S. 562.

***) R a m m e l s b e r g ' s

Handwörterb. Abth. I. S. 84.

t ) P o g g e n d . Ann. ßd. XLY1I. S. 182.

700

Analysen von Basalt.

hält Olivin nicht blofs in einzelnen ausgeschiedenen Parthien, sondern durch die ganze Masse verbreitet. V. A und B. Basalt von Wickenstein bei Querbach in Niederschlesien. Er enthält ziemlich grofse Krystalle von schwarzem Augit und Körner von Magneteisen. Jene waren besonders deutlich auf der verwitterten Oberfläche zu erkennen, wo die Grundmasse graulichweifs und erdig, und von den Tagewassern zum Theil forlgespült worden war, wodurch die von der Verwitterung nicht angegriffenen Augitkrystalle hervortraten. Dieser Basalt wurde von L ö w e * ) ( 4 ) und von G i r a r d * * ) (B) analysirt. Nach Letzterem ist er ganz frei von Olivin. VI. Basalt von Stetten im Hegau, nach C. G. G m e 1 in ***). VII. Basalt vom Hasenberg unweit Libochowitz in Böhmen. Nach K l a p r o t h , der diesen Basalt analysirtef), soll dessen Grundmasse mit Hornblendepuncten (?) innig gemengt sein. Olivinkörner kommen darin äufserst sparsam vor. Wir können nicht unbemerkt lassen, dafs dieser Chemiker in diesem Basalte und in anderen mit ihm verwandten Gebirgsarten eine kohlenstoffhaltige Substanz fand. Schon früher wurde bemerkt, dafs wir die Gegenwart solcher Substanzen in G e steinen keineswegs für einen eclatanten Beweis ihrer nichtplutonischen Entstehung nehmen können; sondern dafs eine spätere Einführung organischer Ueberreste durch Gewässer sehr wohl zu begreifen ist. Daraus folgt aber ganz evident, dafs Gewässer, wenn sie organische Ueberreste im Basalte absetzen, auch im Stande sein müssen, Unorganisches zurückzulassen und fortzunehmen; dafs mithin auch in einein so dichten Gesteine, wie Basalt, chemische Veränderungen v o r gehen werden. VIII. Basalt von Grofswallstadt bei Aschaffenburg, nach v. B i b r a t t ) - Dieser Basalt wird von buntem Sandsteine bedeckt, und an einer Stelle, wo dieser jenen berührt, ist d&r *) *») *»*) +) •ff)

P o g g e n d . Ann. Bd. XXXVIII. S. 151. Ebend. Bd. U V . S. 557. A. a. 0 . S. 266. Beitr. Bd. III. S. 245. Journ. für pract. Chern. Bd. XIV, S. 413.

701

Analysen von Basalt.

Sandstein in schönen Säulen abgesondert. Der Basalt ist sehr fest, grauschwarz und enthält Krystalle von Augit, Hornblende nebst Zeolith. Mit dem Magnete konnte nichts ausgezogen werden. IX. Basalt von Crouset (Haute-Loire) nach E b e l m e n * ) . Ein abgerundetes Fragment, compact und unverändert in der Mitte, zersetzt auf der Oberfläche bis zu 7—8 Millimeter Tiefe. Olivin ist im unveränderten Basalt deutlich zu erkennen; im zersetzten aber gänzlich verschwunden. X. Basalt von Polignae (Haute-Loirej nach Demselben. Er ist graulich, von erdigem Ansehen mit etwas Magneteisen gemengt. Die Oberfläche ist bis zu 1 bis 2 Millimeter Dicke weifs und zerreiblich. XI. Basalt vom Kammerbühl bei Eger nach Demselben. Dig Zersetzung- dieses Gesteins beginnt mit der Bildung von Kugeln von einem bisweilen beträchtlichen Durchmesser, welche sich von der Oberfläche nach ihrem Mittelpuncte allmälig zersetzen. XII. Basalt von Ober-Cassel bei Bonn nach B e r g e m a n n **). Er ist grauschwarz, von dichtem Gefüge, gleichförmig in der ganzen Masse, wirkt auf die Magnetnadel, scheint reine zeolithartige Ausscheidungen nicht zu enthalten, und Olivin ist selten. Er enthält eine grofse Menge kohlensaurer Kalkerde und schöne Kalkspathkrystalle finden sich häufig in ihm. Er braust defshalb sehr stark mit Säuren, und nach deren Einwirkung bleibt eine hellgrüne, in verschiedener Grofse weifs gefleckte Masse zurück, deren Oberfläche durch die zersetzten kohlensauren Salze porös ist. In der grauen Masse finden sich hin und wieder schwarze Ausscheidungen von * ) Compt. rend. T. XX. P. 1415. Vergl. meine B e m e r k u n g e n im n . J a h r b . f ü r Mineral, u. s. w . J a h r g a n g 1847. S. 714. Ebelmen fand, w a s w i r schon so oft h e r v o r g e h o b e n h a b e n , dafs die m e i sten F o s s i l i e n , w e l c h e er u n t e r s u c h t e , an d e r s e l b e n S t u f e einen u n b e s t r e i t b a r e n und allmäligen U e b e r g a n g z w i s c h e n dem u n v e r ä n d e r t e n und v e r ä n d e r t e n Theile z e i g e n . Nur darauf scheint e r nicht g e f ü h r t w o r d e n zu s e i n , d a f s selbst das s c h e i n b a r U n v e r ä n d e r t e in den Gesteinen selten m e h r in seinem u r s p r ü n g l i c h e n Zustande sich befindet. • • ) A. a. 0 . S. 38. Bischof Geologie II,

4g

m

Analysen von Basalt.

Augit. Aus grobem Pulver scheidet Salzsäure viele kleine vollkommen durchsichtige und farblose Blältchen von Labrador aus. XII. a. Derselbe Basalt nach der Reduction (S. 640). XIII. A. Sehr zersetzter Basalt aus einem Gange in der Kupfergrube des Virnebergs bei Rheinbreitbach, nach R. R h o dius*). Dieser Basaltgang wird vom Kupfererzgange an mehreren Stellen durchschnitten, und das zersetzte basaltische Gestein ist dadurch besonders merkwürdig, dafs es an den Berührungs - Punkten von gediegenem Kupfer in dünnen, zusammenhängenden, metallisch glänzenden Blättchen durchsetzt wird. Der zersetzte Basalt ist einem grünlichgrauen Bol ähnlich. XIII, B. ist dasselbe Gestein von einem andern Stücke. In einem solchen zersetzten Basalt mit Kupferblättchen, welchen ich besitze, zeigt sich unter der Lupe, dafs er aus einer grauen Grundmasse mit unzähligen kleinen, grünlichen Pünctchen besteht, unter denen man hierund daAugilformen zu erkennen glaubt. Diese Pünctchen haben häufig einen Kern von der Farbe der Grundmasse. Hier und da erscheinen sie wie Ausfüllungen von Blasenräumen, die in der Mitte hohl sind. An einer Stelle, wo die gröfsten Kupferparthien sich finden, ist in einer schmalen Lage die Grundmasse mehr grün als grau. Hier scheint die Zersetzung nicht so weit fortgeschritten zu sein. Es ist wohl nicht zu zweifeln, dafs die Grundmasse dieses Basalts zersetzter Labrador, ynd die grünlichen Pünctchen z e r setzte Augite, wie die Grünerde aus dem Fassathale, sind (S. 562). Die Vergleichung mit einigen Stufen aus dem Fassathale zeigt auch einige Aehnlichkeit. In diesen ist die Grundmasse nur dunkler g r a u , und deutliche gröfsere Augitkrystalle sind in dunkle Grünerde umgewandelt, neben denen jedoch auch kleinere formlose grüne Parthien, und kleine Blasenräume mit einem dünnen Ueberzuge von Grünerde v o r kommen. XIV. A. Basalt von Ober-Cassel bei Bonn, nach den Analysen meines Sohns C a r l B i s c h o f **) XIV. B. Der*) W ü h l e r

und L i e b i g ' s Ann. Bd. LXIII. S. 212IF. Vergl. auch

N ö g g ' e r a t h im n. Jahrb. 1846. S. 457/ **) Mein Sohn hat in seiner Doetor - Dissertation „de Alealibus iu

703

Analysen dos Basalts.

selbe im schon etwas veränderten Zustande, wie die Löcher darin anzeigen. XIV. C. Basalterde, wie sie durch vollständige Verwitterung entstanden ist. Der Kieselsäuregehalt und die Sauerstoffquotienten in I, II und III berechtigen zu der Alternative, dafs diese Basalte entweder Gemenge aus thonerdehalligem Augit und Labrador seien, woraus ein Theil der Basen bereits ausgeschieden w o r den ist, oder dafs sie Gemenge aus thonerdefreiem Augit und Labrador seien. Die letztere Annahme ist indefs weniger wahrscheinlich, da die bis jetzt analysirten Augite aus basaltischen Gesteinen thonerdehaltig sind (S. 522 und 631). In II ist das Magneteisen mineralogisch nachgewiesen; in I und III ist seine Gegenwart wahrscheinlich Zieht man im Basalt IV das Magneteisen, so wie es S i n d i n g berechnet hat, ab und reducirt den Kieselsäuregehalt auf ein Magneteisen - freies Gestein: so steigt der Kieselsäuregehalt auf 49,31 Proc. Dieser Gehalt und der gefundene Sauerstoffquotient entsprechen so ziemlich einem Gemenge aus thonerdehaltigem Augit und Labrador. Könnte Plantis.

Bonnae 1 8 4 8 "

eine

verschiedener Holzarten,

grofse

welche

Zahl A n a l y s e n

von Aschen

auf verschiedenem Boden k r y -

stallinischer und s e d i m e n t ä r e r Gesteine g e w a c h s e n w a r e n ,

ange-

stellt, um die relativen V e r h ä l t n i s s e von Kali und Natron zu e r mitteln.

Da nach B e r g e m a n n ' s A n a l y s e der Basalt \on

Ober-

Cassel gar kein Kali e n t h a l t e n soll, so sammelte mein Sohn g e rade

von dieser Stelle Holzarten

zu seiner U n t e r s u c h u n g ,

weil

zu e r w a r t e n w a r , dafs dieselben gar kein Kali enthalten w ü r d e n . Allein er fand es darin gleichfalls und z w a r nicht w e n i g e r d a von , als in den auf a n d e r e m Boden, z. B. auf Thonschiefer g e w a c h s e n e n Holzarten.

Daraus f o l g t e , dafs der Basalt von

Ober-

Cassel Kali, aber w a h r s c h e i n l i c h in so g e r i n g e r Menge enthalten w e r d e , dafs es der A n a l y s e e n t g e h e n k o n n t e .

Nach dem D r u c k e

seiner Dissertation g a b er sich an die Analyse dieses Basalts und fand noch w o h l bestimmbare Mengen Kali. Das A u s f ü h r l i c h e

seiner

Untersuchungen wird er im J o u r n . f. pract. Chemie mittheilen. *) In der Analyse des nicht g e l a t i n i r e n d e n Antheils von I zeigt sich ein Gewichtsverlust von 7,34 Proc. eine Wiederholung der Analyse nicht

bekannt

geworden

ist.

Daher hielt C. G. G m e l i n

für n ö t h i g ,

w e l c h e uns

Die Resultate

derselben

darauf g e g r ü n d e t e n Schlüsse sind mithin s c h w a n k e n d .

jedoch und

die

704

Gemengtheile des Basalts.

man auch den in diesem Basalte vorhandenen Olivin in Abzug bringen, so würde der Sauerstoffquotient sich etwas vermindern und noch mehr dem normalen sich nähern oder ihn erreichen. Der Kieselsäuregehalt und der Sauerstoffquotient inV.il. und V. B. lassen die Annahme nicht zu, dafs dieses Gestein blofs aus Augit, Labrador und Magneteisen bestehe; es sei denn, dafs ein Theil der Kieselsäure durch Gewässer fortgeführt worden wäre. G i r a r d berechnet, dafs dieser Basalt aus einem etwas kieselsäurearmen Augit, aus .Nephelin und Mesolith bestehe. Das besonders feltglänzende Ansehen desselben soll auch äulserlich für die Gegenwart des Nephelin sprechen und auf einen Zusammenhang in der Zusammensetzung dieses Basalts mit den Nephelin-Doleriten deuten, welche immer Gegenden angehören, in denen basaltische Gesteine vorkommen. Die Gegenwart des Nephelin in einem Basalt vermindert den Kieselsäuregehalt (S. 635) und vermehrt den Sauerstoffquotient , da er in diesem Fossil — 1 ist. Deutet das äufsere Ansehen des Basalts auf Nephelin, ziehen die Säuren die ganze Menge der Alkalien aus, wie diefs in den Analysen von L ö w e und G i r a r d der Fall w a r : so wächst die Wahrscheinlichkeit der Gegenwart dieses Fossils. Wenn aber auch der Nephelin von Säuren vollkommen zersetzt wird: so dürfen wir doch nicht vergessen, dafs diefs auch bei manchem Labrador der Fall ist (S. 628). Das Verhalten eines Basalts zu den Säuren allein Iäfst uns daher hinsichtlich der Gegenwart oder Abwesenheit beider alkalihaltiger Fossilien in Ungewifsheit. Wünschenswerth ist die Analyse der Augitkrystalle in diesem Basalte; man würde dann der Zusammensetzung vielleicht näher kommen. Nicht uninteressant ist es, dafs in G i r a r d ' s Analyse der durch kochende Salzsäure erhaltene Antheil des Basalts fast ganz genau mit dem durch kohlensauren Baryt aufgeschlossenen übereinstimmt: ein neuer Beweis, dafs die Unauflöslichkeit vieler Silicate in Säuren nie streng zu nehmen ist, und dafs daher die Analyse nach dem gesonderten Verfahren zu keinem genügenden Resultate führt. L ö w e erhielt 55,6, G i r a r d 36,6 Proc. Rückstand nach der Behandlung mit Säuren; dagegen zeigen die beiden Analysen V. A. und V. B. eine ziemliche Uebereinslimmung. Die Analyse nach dem g e -

Gemengtheile des Basalts.

?05

sonderten Verfahren läfst daher eine bedeutende Verschiedenheit zwischen den beiden Basalten von gleichem Vorkommen vermuthen, wie diefs auch die sehr verschiedenen, von beiden herausgerechneten Gemengtheile zeigen. Beachtet man indel's, dafs in V. B. die Kalkerde weniger, die Magnesia aber mehr beträgt, als in V. A.: so mufs man, wenn die beiden analysirten Basalte ursprünglich identisch waren, schliefsen, dafs hier die so häufige theilweise Verdrängung der Kalkerde durch Magnesia statt gefunden habe. Auch die geringere Menge Natron in V. B. als in V. A. deutet darauf hin, dafs in jenem die Veränderungen weiter fortgeschritten w a ren, als in diesem. Und so erklärt sich auch, warum die Säuren von V. B. viel mehr aufgelöst haben, als von V. A. Man sieht, wenn auch die Analyse nach dem gesonderten Verfahren äB sich keinen Werth h a t : so kann man doch aus den relativen Mengen, welche von den Säuren aus verschiedenen Stufen Basalt von demselben Vorkommen extrahirt werden, auf die mehr oder weniger fortgeschrittene Veränderung schliefsen. Nicht übersehen darf man indefs, dafs bei der eigentlichen Verwitterung der umgekehrte Fall statt findet, dafs nämlich dann die gelatinirende Masse sich vermindert, indem sie durch die Gewässer fortgeführt wird, wie diefs G m e l i n ' s Analyse der Verwitterungsrinde von Wetzlar und meines Sohnes Analysen XIV. zeigen. C. G. G m e l i n hält das von der Salzsäure aus dem Basalt VI ausgezogene Eisenoxyd für Magneteisen. Subtrahirt man dieses von den Basen, so erhält man einen Kieselsäuregehalt von 49 Proc. Unter dieser Voraussetzung würde man so ziemlich auf ein Gemeng aus thonerdehaltigem Augit und Labrador schliefsen können. Der geringe Gehalt an Alkalien läfst indefs eine schon sehr weit fortgeschrittene Zersetzung des Labradors, welche, wie wir später sehen werden, einen Verlust an Kieselsäure herbeigeführt haben mufste, vermuthen. Die ungewöhnlich grofse Menge Eisenoxyd im Basalte VII zeigt, dafs ein grofser Theil desselben von Magneteisen und Olivin herrührte. Sollten vielleicht die von K l a p r o t h bemerkten Hornblendepuncte Magneteisen sein? — Da dessen Analyse keine Data an die Hand giebt, die Menge dieses

Gemengtheile des Basalts. Fossils auch nur approximativ zu bestimmen, so sind wir aufser Stande, auf die Gemengtheile dieses Basalts zu schliefsen. Es ist übrigens nicht unwahrscheinlich, dafs dieselben thonerdehalliger Augit, Labrador, Magneteisen und Olivin seien, da letzteres Fossil wirklich vorhanden ist. Die Zusammensetzung des Gesteins VIII weicht so sehr von der der Basalte und der augitischen Labrador-Gesteine überhaupt ab, dafs man es, ungeachtet der darin vorkommenden Augitkrystalle, nicht für einen eigentlichen Basalt halten kann. Da es kein Magneteisen enthält, da der Kieselsäuregehalt weit unter den des Nephelins fällt, und da der Sauerstoff der Basen sogar den der Kieselsäure übersteigt: so kann man nicht einmal die anomale Zusammensetzung aus der Gegenwart bedeutender Q u a n t i t ä t e n jener Fossilien erklären. War dieses Gestein ursprünglich wirklich Basalt, so mufs es sich im Laufe der Zeit bedeutend verändert und sehr viel von seiner Kieselsäure verloren haben. Defshalb wäre n a c h zuforschen, ob vielleicht Q u a r z ¡ n der Nähe sich iindet. Auf bedeutende Veränderungen läfst die Anwesenheit von Zeolith schliefsen; denn wenn man auch gewohnt ist, nach den Resultaten der Analyse nach dem gesonderten Verfahren, stets auf die Gegenwart von Zeolithen zu schliefsen: so hat man diese Fossilien doch nur in Drusenräuinen, nicht aber in der Masse des Gesteins selbst erkannt. Die ungewöhnliche Menge von Eisenoxyduloxyd und von Wasser und vielleicht auch die Gegenwart von Hornblende deuten auf solche Veränderungen. Es ist sehr zu wünschen, dafs dieses Gestein einer wiederholten sorgfältigen mineralogischen und chemischen Untersuchung unterworfen werden möge; denn gerade da, wo sich so bedeutende Abweichungen in den mineralogischen und chemischen Zusammensetzungen von anderen ähnlichen Gesteinen zeigen, mufs unsere Aufmerksamkeit besonders a n g e regt werden. Zieht man in IX. A. den Wassergehalt a b , so ergeben sich für die Kieselsäure im wasserfreien Basalte 48,68 Proc. Diese fällt zwischen Minimum und Maximum eines aus thonerdehaltigem Augit und Labrador bestehenden Gemengs (S. 630). Da überdiefs der Sauerstoffquotient fast 0,667 erreicht, so kann man diesen Basalt so ziemlich für ein solches G e -

B e s t a n d t e i l e , die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

70*

meng nehmen, wobei freilich zu beachten ist, dafs der v o r h a n dene Olivin den Sauerstoffquotienten etwas erhöhen mufste. Uebrigens zeigt der bedeutende Wassergehalt im unveränderten Basalte, dafs auch dieser nicht mehr in seinem u r sprüngliche» Zustande sich befindet. Der Kieselsäuregehalt und der SauerstoiFquotient im veränderten Basalt IX. B. lassen nicht auf Augit und Labrador schliefsen. Berechnet man, bemerkt E b e l m e n , die Zusammensetzung des unveränderten und des veränderten Basalts lör eine gleiche Menge Thone r d e : * ) so findet sich, dafs § der Kieselsäure, | der Kalkcrde, des Eisens, § der Alkalien und J9s53 der Magnesia fortgeführt wurden; mehr als 57 Proc. sind also vom Basalt verschwunden. Jeden Falls zeigt sich, und diefs ist von besonderer Wichtigkeit, wie die Zersetzung des Basalts eine solche Richtung nehmen k a n n , dafs die Gewässer von der Kieselsäure mehr als von den Basen fortführen. Man könnte vennuthen, die Fortführung dt;r Kieselsäure werde durch die Oxydation des Eisenoxydulsilicats bedingt, da die Verwandtschaft des Eisenoxyduls zur Kieselsäure durch den Uebergang des ersteren in Eisenoxyd hydrat gelockert wird. Im vorliegenden Falle kann diese Ursache jedoch nur zum geringeren Theile gewirkt h a b e n ; denn die gröfsere Menge des Eisenoxyduls ist verschwunden, und kann nur entweder als Silicat oder als Bicarbonat fortgeführt worden sein. Eisenoxydhydrat gehört nämlich zu den unlöslichsten Substanzen, und kann daher von Gewässern kaum oder gar nicht fortgeführt werden. Wenn aber hieraus folgt, dafs die Kieselsäure aus einem Basalte in gröfserer Menge verschwinden kann, als die Basen, ohne dafs gleichzeitig die ganze Menge des Eisenoxyduls h ö her oxydirt zu werden braucht: so kann ein gegebener B a salt schon viel von seiner Kieselsäure verloren haben, ohne dafs sich diese Veränderung durch eine ocherigc Färbung, wie wir sie in den Verwilterungsrinden dieses Gesteins so häufig wahrnehmen, zu erkennen giebt. Es ist, wie wir schon oft bemerkt haben, auch in dem vorliegenden Falle die Zer" ) Da nämlich die Thonerde eine r e l a t i v e Z u n a h m e z e i g t , so kann von ihr e n t w e d e r nichts oder n u r w e n i g f o r t g e f ü h r t w o r d e n Be' n -

708

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

Setzung d e r Gesteine an d e r , der Atmosphäre zugekehrten Oberfläche o d e r bis zu e i n e r solchen T i e f e , bis zu welcher die atmosphärischen Einflüsse reichen, nämlich die eigentliche V e r w i t t e r u n g , wohl zu u n t e r s c h e i d e n von den Z e r s e t z u n g s p r o c e s s e n , die in Tiefen statt finden, w o n u r noch die G e w ä s s e r als s o l c h e , oder mit Hülfe d e r in ihnen aufgelösten Mineralsubstanzen v e r ä n d e r n d wirken. Niemand wird läugnen, dafs hier die Kieselsäure von G e w ä s s e r n aus einem Basalt eben so gut f o r t g e f ü h r t w e r d e n k a n n , als an d e r O b e r f l ä c h e ; d e n n d e r Sauerstoff und die K o h l e n s ä u r e , welche die T a g e w a s s e r e n t h a l t e n , können die Autlösung der K i e s e l s ä u r e , o d e r e i n e s Silicats nicht b e f ö r d e r n ; im G e g e n t h e i l , die G e g e n w a r t der Kohlensäure hindert die unzersetzte Auflösung m e h r e r e r Silicate. W i r d a b e r die Kieselsäure theilweise aus einem Basalte f o r t g e f ü h r t , ohne dafs gleichzeitig das Eisenoxydul zu E i s e n oxydhydrat w i r d : so fehlt für das Auge das Kennzeichen, w o r a u s man auf die s l a t l g e f u n d e n e V e r ä n d e r u n g schliefsen k a n n . Man b e g r e i f t d a h e r , wie ein G e s t e i n , in welchem der Kieselsäuregehalt weit u n t e r das Minimum herabfällt, w e l c h e s f ü r ein augitisches L a b r a d o r g e s t e i n g i l t , d e n n o c h ein Basalt sein k ö n n e , wenn ihm durch G e w ä s s e r Kieselsäure u n t e r U m ständen e n t z o g e n w u r d e , unter w e l c h e n sich das Eisenoxydul nicht h ö h e r oxydirte, und w o d u r c h die e i n g e t r e t e n e V e r ä n d e r u n g durch die v e r ä n d e r t e F a r b e hätte sichtbar w e r d e n k ö n n e n . Vielleicht dafs das Gestein VIII einem solchen Z e r s e t z u n g s p r o c e f s ausgesetzt g e w e s e n w a r ; denn vergleicht m a n es mit I X . B , mit einem Gesteine, welches notorisch ein v e r ä n d e r t e r Basalt i s t : so wird es wahrscheinlich, dafs auch j e n e s Gestein d u r c h V e r ä n d e r u n g eines Basalts e n t s t a n d e n sein könne. Auch d a s oben ( S . 667. VI.) a n g e f ü h r t e d o l e r i t a r l i g e Gestein d ü r f t e aus einem augitischen L a b r a d o r g e s t e i n durch theilweise Ausscheidung von Kieselsäure h e r v o r g e g a n g e n sein, w o b e i d e r g r ö f s e r e Theil des Eisenoxyduls und ein Theil d e s Kalks in C a r b o n a t e umgewandelt w u r d e n . Sowohl d i e s e Bild u n g von Carbonaten, als die g r a u s c h w a r z e F a r b e dieses G e steins deuten a n , dafs eine Oxydation des E i s e n o x y d u l s bei der U m w a n d l u n g nicht statt g e f u n d e n h a t ; denn erst bei d e r

Verwitterung tritt dieser Oxydationsprocefs ein.

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

709

Das gänzliche Verschwinden des Olivins bei der Veränderung des Basalts IX erklärt die bedeutende Abnahme der Magnesia. Wenn wir daher bei den Umwandlungen des Augits so häufig eine Zunahme der Magnesia gefunden haben ( S. 540 ff.), so kann uns umgekehrt eine Abnahme dieser Erde bei der Zersetzung des Basalts nicht befremden, da diese Abnahme dann in den meisten Fällen vom zersetzten Olivin herrührt. Wo also das mineralogische Auge im B a salt keinen Olivin mehr erkennen k a n n , würde die Analyse desselben Basalts im zersetzen Zustande, wenn sie eine A b nahme der Magnesia zeigt, mit Wahrscheinlichkeit auf Olivin schliefsen lassen. Es ist übrigens klar, dafs durch die so leicht von Statten gehende Zersetzung des Olivins den Gewässern kohlensaure Magnesia zugeführt wird. Daher k ö n nen Gewässer, welche auf diese Weise in höheren Puncten eines Basalt-Vorkommens kohlensaure Magnesia aufgenommen h a b e n , in tieferen Punkten durch Zersetzung des Kalksilicats im Augit und Labrador Magnesiasilicat bilden CS. 489.). So kann ein Basalt in höheren Puncten von seiner Magnesia verlieren, in tieferen dieselbe wieder aufnehmen. Zieht man von X. A. den Wassergehalt a b , so ergeben sich für die Kieselsäure im wasserfreien Basalte 54,64 Proc., welche Zahl dem Maximum eines aus thonerdehaltigem Augit und Labrador bestehenden Gemenge sehr nahe kommt. Da überdiefs der Sauerstoffquotient bedeutend unter 0,667 fällt: so kann m a n , vorausgesetzt, dafs dieser Basalt ursprünglich blofs jene Gemengtheile enthielt, nur schliefsen, dafs ein Theil der Basen verschwunden ist. Berechnet man auch hier w i e der, bemerkt E b e l m e n , die Zusammensetzung des unveränderten und veränderten Basalts für eine gleiche Menge Thonerde : so ergiebt sich, dafs ein merklicher Antheil Kieselsäure*) mit fast | des Kalks, der Magnesia und des Eisens verschwunden ist, und dafs die Alkalien fast in demselben Verhältnisse in beiden Substanzen sich finden. Die Zersetzung des augitischen Antheils scheint in diesem Falle der der labradorischen Grundmasse vorangegangen zu sein. *) Diefs kann nur so zu verstehen sein, dafs die Kieselsäure absolut abgenommen h a t ;

denn relativ hat sie zugenommen , da der

Sauerstoffquotient in X. B kleiner, als in X. A ist.

¥10.

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

Der theilweise Verlust an Basen, w e l c h e r , nach der Vergleichung von X. A mit X . B, während der Veränderung wirklich eingetreten war, mufs demnach schon beim s o g e n a n n ten unveränderten Basalt statt gefunden h a b e n ; dieser war daher keineswegs mehr in seinem ursprünglichen Zustande, wie auch sein bedeutender Wassergehalt zeigt. Es ist g e wifs nicht ohne Bedeutung, dafs aus dem Kieselsäuregehalt und dem Sauerstoffquotienten in X. A auf einen Procels, nämlich auf einen theilweisen Verlust an Basen zu schliefsen ist, der in späteren Perioden in diesem Basalte wirklich e i n getreten war. Wenn in solcher Weise Theorie und E r f a h rung mit einander übereinstimmen: so mufs es Mineralogen einleuchten, wie sehr sie im Irrlhum sind, wenn sie aus einem sogenannten frischen Ansehen der Gesteine schliefsen, dafs diese s o , wie sie uns e r s c h e i n e n , aus der mineralischen Werkstälte hervorgegangen seien. Wie kommt es aber, dafs sich der Basalt ein Mal durch Verlust von Kieselsäure, e i n a n d e r Mal durch Verlust von Basen v e r ä n d e r t ? — Diefs scheint keinen andern Grund zu haben, als dafs unter gewissen Umständen die Zersetzung des L a bradors der des A u g i l s , unter andern die Zersetzung des letzteren der des ersteren vorangeht. Die Zersetzung des Augits erfolgt, abgesehen von der Wirkung mineralischer Bestandtheile in den Gewässern, durch Kohlensäure und Sauerstoff zugleich, mögen beide durch u n mittelbare Berührung des Fossils mit der Atmosphäre, oder absorbirt von Gewässern w i r k e n ; denn im Augit kommen Metalloxyde v o r , welche einer höhern Oxydation fähig sind. Der Labrador d a g e g e n , welcher nur geringe Mengen Eisen und Manganoxydul enthält, w i r d , wenn man gleichfalls von der Wirkung der mineralischen Bestandtheile der Gewässer abstrahirt, vorzugsweise nur von der Kohlensäure zersetzt, obgleich wir nicht übersehen d ü r f e n , d a f s , namentlich beim Orthoklas, der Anfang der Zersetzung in einer Oxydation des Eisenoxyduls besteht (S. 295). In einem augitischen L a b r a dorgesteine, auf welches Kohlensäure und Sauerstoff z u gleich w i r k e n , findet daher der Augit eher Gelegenheit z e r setzt zu w e r d e n , als wenn Kohlensäure allein wirkt. In jenem Falle mag er demnach früher zur Zersetzung kom-

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden, f i l men , als der L a b r a d o r , und um so mehr wird dieser verschont bleiben, j e mehr die Wirkung der Kohlensäure ausgeschlossen ist, und blofs der Sauerstoff zersetzend wirkt. Abgesehen von der Wirkung der mineralischen Bestandt e i l e der Gewässer, lassen sich mithin verschiedene Umstände denken, welche bald die Zersetzung des Augits, bald die des Labradors in erster Instanz herbeiführen. So können die Gewässer in den oberen Punkten eines Basaltberges bald ihre Kohlensäure bald ihren Sauerstoff zur Zerselzung des Gesteins v e r b r a u c h e n , so dafs in den tieferen Puncten nur noch das eine oder das andere dieser Gase zersetzend wirkt. Durchziehen Kohlensäuregas-Exhalationen die tieferen Puncle eines Basaltberges, so kann die Oxydation des E i s e n - und Manganoxyduls gänzlich ausgeschlossen werden, so dal's blofs die Kohlensäure wirkt. In diesem Falle ist der Labrador und Augit gleichen Angriffen ausgesetzt. Im Basalte X. wirkte die Kohlensäure mehr zersetzend, als der Sauerstoff; denn vom Eisenoxydul ist weniger als die Hälfte als Eisenoxydhydrat z u r ü c k g e b l i e b e n ; daher mehr als die Hälfte als Carbonat fortgeführt worden. Damit stimmt auch ü b e r e i n , dafs dieser Basalt mit einer weifsen, z e r reiblichen Zersetzungskruste überzogen ist; denn j e weniger Eisenoxydhydrat zurückbleibt, desto weniger kann der v e r änderte Basalt braun gefärbt sein. Die Analyse dieser Kruste (X. B.) zeigt auch eine Zusammensetzung eines wenig v e r ä n derten Labradors mit den Ueberresten des zersetzten Augits (Kieselsäure, Thonerde und Eisenoxyd). Sollte nicht das Magneteisen in dieser Kruste ein Zersetzungsproduct des A u gits sein (S. 5 6 8 ) ? Sollte es sich nicht in X. A finden, so würde eine solche Bildung nicht zu bezweifeln sein. Sonach ist die weifse Farbe eines veränderten Basalts ein m i n e ralogisches Kennzeichen, dafs die Kohlensäure mehr als der Sauerstoff als Zersetzungsmitlei gewirkt h a t , während eine braune Farbe umgekehrt anzeigt, dafs das Eisenoxydul mehr durch Sauerstoff als durch Kohlensäure zersetzt w o r den ist. Beim Basalte IX. slofsen wir auf ähnliche»Verhältnisse: | des Eisenoxyduls sind als Carbonat fortgeführt worden und nur | ist als Eisenoxydhydrat zurückgeblieben. Also auch

fl2

Beslandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheidet). s

hier hat die Kohlensäure mehr als der Sauerstoff als Zersetzungsmittel gewirkt. Aufser diesen, von äufsern Agentien abhängenden Verschiedenheiten in der Zersetzung der Gemengtheile eines Basalts sind aber diese selbst, je nach ihrer verschiedenen Mischung, ungleich zersetzbar. Wenn wir sehen, wie oft unter nahe neben einander liegenden Krystallen in einem Gesteine der eine zersetzt, der andere noch ganz frisch ist: so kann es nicht befremden, wenn von verschiedenen Fossilien eines Gesteins bald das eine, bald das andere früher zur Zersetzung kommt. Durchlaufen wir die Zersetzungen und Umwandlungen des Augits (S. 532 ff.), so stofsen wir auf eine Zunahme der Kieselsäure bei der Umwandlung dieses Fossils in Uralit, in Asbest, in Speckstein, in Cimolit, und in Opal. Wenn daher der augitische Gemengtheil eines Basalts eine von diesen Umwandlungs- Richtungen nimmt: so ist damit stets eine Zunahme der Kieselsäure verknüpft. Völlig übereinstimmend ist damit, dafs in X. B, wo nur der augitische Gemengtheil z e r setzt worden sein kann, sich gleichfalls eine relative Zunahme der Kieselsäure zeigt. DieZersetzungen und Umwandlungen des Labradors sind zu wenig bekannt, als dafs man durch so viele pseudomorphische Processe, wie beim Augit, die umgekehrte Richtung in denselben nachweisen könnte, dafs nämlich dieses Fossil von seiner Kieselsäure verliert. Bei der Zersetzung des O r thoklas scheidet sich Kieselsäure aus (S. 302). Ist diefs beim Labrador, wie zu vermuthen, auch der Fall, und wird die Kieselsäure durch die Gewässer fortgeführt, während das Kaolin zurückbleibt: so zieht diese Zersetzung stets einen Verlust an Kieselsäure nach sich, da das Kaolin weniger Kieselsäure enthält, als der Labrador. Damit ist auch in Uebereinstimmung, dafs in IX. B, wo der Labrador des Basalts entschieden zersetzt worden, wie die bedeutende Verminderung der Alkalien zeigt, eine Abnahme der Kieselsäure statt gefunden hat. Es stimmt ferner damit überein, dafs in den oben (S. 651) angeführten Melaphyren Quarz vorkommt, der unzweifelhaft ein Ausscheidungsproduct, aber von den Gewässern nicht fortgeführt worden ist. Auch das so häufige Vorkommen quar-

Beslandlh., die sich durcii Zers. d. Bas. ausscheiden.

713

ziger Bildungen in den Drusenräumen und Spalten der Mandelsteine zeigt nicht blofs die Ausscheidung der Kieselsäure aus dem Labrador, sondern auch ihre Forlführung durch Gewässer an. Da nämlich die Zersetzung des Augits, wie die oben angeführten Pseudomorphosen nach Formen von Augit darthun, nicht mit einer Ausscheidung von Kieselsäure verknüpft ist: so hat es nicht die mindeste Wahrscheinlichkeit, dafs jene quarzigen Bildungen von augitischen Gemengtheilen in den Mandelsteinen herrühren. Zieht man in XI. A den Wassergehalt a b , so ergeben sich für die Kieselsäure im wasserfreien Basalte 45,64 Proc. Da diese Menge unter 47,05 Proc. herabgeht und der Sauerstoffquotient über 0,667 steigt; so mufs, sofern dieser Basalt blol's aus Labrador und thonerdehaltigem Augit bestehen sollte, Kieselsäure aus ihm schon fortgeführt worden sein. Er kann daher in diesem Falle kein unveränderter Basalt sein. Berechnet man abermals, bemerkt E b e l m e n , die Zusammensetzung für eine gleiche Menge Thonerde: so findet sich, dafs in der ersten Periode der Zersetzung der Basalt fast alle Alkalien mit Kieselsäure, Magnesia und Eisen verloren hat. In der zweiten Periode schied sich der gröfste Theil der Kalkerde und der Magnesia mit einem sehr merklichen Antheil von Kieselsäure und Eisen aus. Das zurückbleibende Eisen ist ganz zu Eisenoxyd geworden. Die erste Periode entspricht der Zersetzung des labradorischen Gemengtheils des Basalts, die zweite der Zersetzung des Augits und des Olivins. Gegen E b e l m e n ' s Schlüsse überhaupt ist zu erinnern, dafs bei der Zersetzung der Gesteine wohl nur in den seltensten Fällen e i n Bestandtheil derselben völlig constant bleibt. Da die Thonerde nicht, wie die alkalischen Erden und E i s e n - und Manganoxydul, durch kohlensaure Gewässer extrahirt werden kann, da sie zu den unlöslichsten Erden gehört: so wird sie bei der Zersetzung des Basalts gewifs am w e nigsten fortgeführt. Da aber die Basen überhaupt nicht als solche, sondern theils als Silicate theils als Carbonate fortgeführt werden, da die Pseudomorphosen entschieden darauf hinweisen, dafs Thonerdesilicat in Gewässern vorhanden ist: so kann ein solches Silicat bei der Zersetzung des Basalts wohl z u . oder fortgeführt werden. Nimmt man daher die

tl4

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

Thonerde zum Anhaltepuncte, ob von diesem oder jenem Bestandteile verloren g i n g : so kann man leicht getäuscht w e r den. Es erscheint uns sicherer, wenn man bei solchen trefflichen Analysen, wie sie E b e l m e n angestellt h a t , n u r e r mittelt, ob die Kieselsäure oder die Basen eine Z u - oder Abnahme erlitten, und unbestimmt läfst, ob nur diese oder auch jene abgenommen haben. So genügt es z. ß. zu wissen, dafs in XI. B die Menge der Sauerstoffantheile der Basen gegen den Sauerstoff der Kieselsäure geringer ist, als in XI. A ; ob sich gleichzeitig mit der notorischen Verminderung der Basen auch die Kieselsäure, natürlich in einem geringeren Verhältnisse, vermindert habe, bleibt dann unbestimmt. Diese Abnahme der Kieselsäure ist indefs wahrscheinlich, weil, nach dem Obigen, bei der Zersetzung des Labradors, wclche der fast gänzliche Verlust der Alkalien entschieden anzeigt, stets eine Abscheidung von Kieselsäure slatt findet, obwohl s i c h , wenn man dieselbe in XI. B auf den wasserfreien Basalt reducirt, eine relative Zunahme von 1,87 Proc. ergiebt. Da wir schon im Basalte XI. A einen voraus gegangenen Verlust an Kieselsäure anzunehmen uns genöthigt sahen, wozu noch kommt, dafs die Alkalien im Verhältnisse zu den andern Basalten nur in geringer Menge vorhanden sind: so haben wir um so mehr Grund, eine schon früher begonnene Zersetzung des Labradors in diesem Basalte zu vermuthen. E b e l m e n ' s Annahme, dafs auch in der zweiten Periode der Zersetzung ein sehr merklicher Antheil von Kieselsäure ausgeschieden wurde, können wir nicht theilen, weil, wenn wir die Kieselsäure auf wasserfreien Basalt reduciren, ihre Menge bis auf 53,39 Proc. steigt, und die Zersetzung des Augits, welche dieser Periode angehört, nicht mit einer Ausscheidung von Kieselsäure verknüpft sein kann. Was den Olivin betrifft, so können wir gleichfalls nicht mit E b e l m e n übereinstimmen; denn nach allen bisherigen Erfahrungen ist dieses Fossil stets das erste im Basalt, welches der Zerselzung unterliegt. Uebrigens zeigt sich auch schon in der ersten Periode eine Verminderung der Magnesia, welche nicht der Zersetzung des, Magnesia gar nicht oder nur in sehr geringer Menge enthaltenden Labradors zugeschrieben werden, sondern nur vom Olivin herrühren kann. Wir glauben daher E b e l -

Beslandth., die sich durch Zers. d. ßas. ausscheiden.

715

m e n ' s Schluls dahin berichtigen zu müssen, dafs in der ersten Periode die Zersetzung des Labradors mit Ausscheidung von Alkalien und Kieselsäure, in der zweiten die Zersetzung des Augits mit Ausscheidung der Kalkerde, aber ohne Verlust von Kieselsäure erfolgte, dafs aber die Zersetzung des Olivins beide Perioden durchläuft. Dem Magnesiagehalte des Basalts XI. A gemäl's kann indefs der Olivin nur wenig betragen, da jeden Falls ein Theil dieser Erde dem Augit zukommt. Diese geringe Menge Magnesia kann daher die oben aus dem Kieselsäuregehalte und aus dem Sauerstoffquotienten gezogenen Schlüsse nur wenig beeinträchtigen. An der Zersetzung dieses Basalts nahm der Sauerstoff einen grofsen Antheil; denn in XI. C scheint sich der gröfsle Theil oder die ganze Menge des Eisenoxyduls von XI. A wieder zu finden. Man möchte vermuthen, dafs sich die Wirkung der Kohlensäure hauptsächlich auf die Fortführung der Kalkerde, der Magnesia und der Alkalien als Carbonale beschränkt habe. So zeigt denn die Vergleichung der Zersetzungsprocesse in IX und X mit denen in XI, dafs, je nach Verschiedenheit der Umstände, das Eisen bald mit den Basen fortgeführt wird, bald als Oxydhydrat zurückbleibt. Wenn durch Zersetzung des Labradors im Basalte Kieselsäure ausgeschieden wird, durch Zersetzung des Augits aber eine relative Zunahme derselben erfolgt: so können in gewissen Fällen beide Zersetzungsprocesse in solchem Verhältnisse erfolgen, dafs sich die relative Menge der Kieselsäure gar nicht verändert. Dem gemäß können bedeutende Zersetzungen in einem Basalte von Statten gegangen sein, ohne dafs die chemische Analyse des unveränderten und des veränderten Basalts, in Beziehung auf die relativen Verhältnisse der Kieselsäure, darauf hinweiset. Der Sauerstoffquotient des Basalts XII, nach der Reduct i o n , übertrifft nur sehr wenig denjenigen, welcher für ein Gemeng aus thonerdehaltigem Augit und Labrador gilt, und reducirt man den Kieselsäuregehalt auf ein Magneteisen-freies Gestein: so erhält man 48,38 Proc. Man kann sonach diesen Basalt um so mehr für ein Gemeng aus jenen Fossilien halten, als durch die Behandlung desselben mit Säuren die Gegenwart derselben nachgewiesen worden, und als die Vor-

716

Bestandth., die sich durch Zers. des Bas. ausscheiden.

ausselzung, das Eisenoxydul, die Kalkerde und die Magnesia in den Carbonaten seien in der analysirten Masse ursprünglich als Silicate vorhanden gewesen, eine sehr schwankende ii,t. Eine genaue Bestimmung ist daher nicht möglich. Der bedeutende Gehalt an kohlensaurem Eisenoxydul ist in Uebereinstiinmung mit E b e l m e n ' s Analysen, wonach bei Zersetzung der Basalte bedeutende Quantitäten Eisen als Carbonat fortgeführt werden. Geschieht es, dafs dieses Carbonat da abgesetzt wird, wo es früher als Silicat existirte, so wird ein Basalt, wie der von Xll entstehen. Ein solcher Fall scheint übrigens, da keine der übrigen Basalt-Analysen die Gegenwart von kohlensaurem Eisenoxydul nachweisen, nur selten vorzukommen. Gegen die Annahme, dafs die Carbonate in diesem Basalte keine ursprünglichen Bildungen seien, wird man freilich seinen frischen Zustand geltend machen. Wir glauben indefs dieses Argument schon an verschiedenen Stellen dieses Werkes und erst wieder oben (S. 710) entkräftet zu haben. Am allerwenigsten ist anzunehmen, dafs Carbonate in der vorausgesetzten feuerflüssigen Masse hätten existiren können, ohne zersetzt und in Silicate umgewandelt worden zu sein. Uebrigens spricht für den veränderten Zustand des Basalts XII ganz besonders der bedeutende Wassergehalt, und die sehr geringe Menge Natron, welche weniger beträgt, als in den übrigen Basalt-Analysen, und sonach auf einen schon sehr zersetzten Labrador schliel'sen läfst. B e r g e m a n n ' s Analyse zeigt übrigens sehr auffallend, wie unsicher die Schlüsse sind, welche aus dem gesonderten Verfahren gezogen werden. Soll nämlich der durch Salzsäure zerlegte Antheil von Zeolithen herrühren: so erhält man, nach Abzug der Carbonate, welche keine Bestandtheile derselben sein können, eine Mischung aus Kieselsäure Thonerde Natron

. . . .

76 20 4

welche auch nicht die mindeste Aehnlichkeit mit irgend einem Zeolithe hat. XIII. A und B sind Basalte, deren Labrador völlig zersetzt und dessen Alkalien fortgeführt worden sind. Dafs hier

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden,

fif

aufser den Alkalien auch B a s e n , namentlich die Kalkerde gänzlich und auch Kieselsäure verschwunden s i n d , unterliegt keinem Zweifel. Den Verlust an Kieselsäure deuten die über 0,67 steigenden Sauerstoffquotienten, und in XIII. A der unter das Minimum fallende Kieselsäuregehalt an. Sehr bemerkenswerth ist, dafs, ungeachtet der bedeutenden Zersetzung, w e l cher dieser Basalt erlegen ist, dennoch der bei weitem gröfste Theil des Eisenoxyduls keine höhere Oxydation erlitten hatte. Wir würden an der richtigen Bestimmung der relativen Mengen des Eisenoxyduls und des Eisenoxyds zweifeln, wenn nicht auch die grünlichgraue Färbung des zersetzten Basalts anzeigte, dafs dieses nur in g e r i n g e r Menge vorhanden sein konnte. In Beziehung auf die oben (S. 702.) nachgewiesene A e h n lichkeit zwischen dem zersetzten Basalte vom Virneberg und dem aus dem Fassathale ist zu bemerken, dafs auch die Vergleichung der Analyse des ersteren mit der des letzteren (S. 563.) d i e selbe Aehnlichkeit erkennen läfst. Diese Aehnlichkeit würde noch gröfser sein, wenn die grünen Pünctchen in jenem a b gesondert von der Grundmasse hätten analysirt werden k ö n nen. Daher ist auch der Thonerdegehalt in jenem viel gröfser, als in diesem. In beiden Basalten ist aber das Eisenoxydul überwiegend gegen das Eisenoxyd. Iin Basalte aus dem Fassathale zeigt sich noch, jedoch in ungleichen Verhältnissen, der Kalk als Carbonat, mithin als ein von den Gewässern noch nicht ganz fortgeführtes Zersetzungsproduct des Kalksilicats. Im Basalte vom Virneberg ist dagegen der Kalk g a n z verschwunden, und Magnesia an seine Stelle getreten. Dieser Basalt ist daher in seiner Zersetzung noch weiter fortgeschritten, als der aus dem Fassathale, welches auch damit übereinstimmt, dafs in diesem noch Alkalien, welche die z e r setzten Augite ohne Zweifel aus dem Labrador aufgenommen haben, vorhanden sind. Die Analysen XIV. A. B. und C. z e i g e n , wie mit der Zersetzung des Basalts bis zum völligen Zerfallen in E r d e das Kali kaum in einem merklichen, das Natron d a gegen in einem viel gröfseren Verhältnisse abnimmt, so dafs in der Basalterde kaum noch § von dem vorhanden ist, w a s BUChof Geologie. II.

47

718

Bestandth., die sich durch Zers. d. Bas. ausscheiden.

sich im festen Basalt findet J e frischer der Basalt, desto mehr, und j e mehr er zersetzt ist,' desto weniger wird von der Salzsäure extrahirt, welches in Uebereinstimmung mit *) Dieses Resultat Struve

(in Uebereinstimmung mit dein schon f r ü h e r von

g e f u n d e n e n , w o n a c h im v e r w i t t e r t e n Basalt gleichfalls

w e n i g e r Natron u n d m e h r Kali, als im unzersetzten ist) v e r a n l a f s t e meinen Sohn zu n a c h s t e h e n d e n B e m e r k u n g e n , w e l c h e hier nicht am unrechten Orte stehen d ü r f t e n .

„Richten w i r , sagt e r , unser

A u g e n m e r k auf das Meer, auf die Flüsse, Seen und Quellen, b e sonders auf die sogenannten S ä u e r l i n g e : so erscheinen die N a t r o n salze im Verhältnisse zu den Kalisalzen als die bei weitem herrschenden. und

mithin

Da man selbst die B e s t a n d t e i l e das

Ghlornatrium,

in

nicht

so als

überwiegender

Menge

e t w a s Ursprüngliches

vor-

im M e e r w a s s e r , darin

enthaltene

betrachten

kann,

indem ganz u n z w e i f e l h a f t das, w a s w i r in den G e w ä s s e r n ü b e r h a u p t finden, den Gesteinen und den daraus entstandenen B o d e n arten

entzogen w o r d e n ist

(Bd. I. S. 572 ff. dieses W e r k e s ) :

so

ergiebt s i c h , dafs die Exlraction des Natrons aus diesen Massen in einem bei w e i t e m gröl'sern Verhältnisse müsse, als die des Kali. m u n g mit

statt g e f u n d e n

haben

Diels ist auch in völliger Uebereinstim-

dem U m s t ä n d e ,

dafs

liatronlialtige Gesteine

leichter

v e r w i t t e r n , als kalihaltige, und d a f s , w e n n beide A l k a l i e n , w i e o h n e Z w e i f e l in allen Fällen, zugleich v o r h a n d e n sind , das N a tron in gröfserem Verhältnisse, als das Kali e x t r a h i r t wird. Diefs s t i m m t a u c h mit dem ausschliefslichen Kaligchalt des Thonschiefers, n a c h F r i c k , und des Alaunschiefers von Bornholm, hammer,

nachForch-

vollkommen ü b e r e i n ; denn w a s ' f ü r ein Gestein es auch

g e w e s e n sein m a g , w e l c h e s das Material zur Bildung der m ä c h tigen Thonschiefei- - i ormation

geliefert h a t :

doch nicht w o h l d e n k e n , dafs

in ihm gar k e i n e

F e l d s p a t h e vorhanden g e w e s e n sein sollten.

so kann man sicli natronhalligen

Alle krystallinischen

Gesteine und selbst die granitischen enthalten n a t r o n h a l t i g e F e l d spathe, und dieser N a t r o n g e h a l t ü b e r w i e g t j a das Kali im Oligoklas und auch die von S v a n b e r g S. 283.) vischen

untersuchten

(B e r z e I i u s J a h r e s b e r i c h t XXIII.

feldspathartigen S u b s t a n z e n aus

Graniten sind m e h r oder w e n i g e r reich

skandina-

an Natron.

k a n n man sich aber sehr gut d e n k e n , dafs g e r a d e , w ä h r e n d

Das der

sedimentären Bildung des Thonschiefers, von d e m damaligen M e e r w a s s e r das Natron v o r z u g s w e i s e ausgezogen w u r d e , und das Kali vorzugsweise

zurückblieb.

Der v o r h e r r s c h e n d e Nalrongehalt in G e w ä s s e r n , und die l e i c h t e r e Z e r s e t z u n g und A u s l a u g u n g der Natronsilicate in den Gestein e n und E r d e n f ü h r t aber in B e z i e h u n g a u f - d e n N a t r o n g e h a l t im

Bestandlh., die sich durch Zcrs. d. Bas. ausscheiden.

719

dem Basalte von Wetzlar (S. 6 9 9 . ) beweiset, dai's ebenso, wie diese Säure, auch die kohlensauren Wasser exlrahiren. Es ist indefs nicht zu übersehen, dafs das von der Salzsäure Extrahirte nicht die ganze Menge desjenigen darstellt, was von ihr zersetzt w u r d e ; denn die diesem entsprechende Kieselsäure blieb beim Rückstände. Aus dem festen und durchlöcherten Basalte zog Salzsäure Kali und Natron so ziemlich in d e m selben Verhältnisse, wie beide Alkalien im Rückstände e n t halten sind, aus. Es ist daraus zu schliefsen, dafs das E x trahirte wie der Rückstand so ziemlich denselben feldspathigen Bestandtheil (Labrador) enthalte: ein abermaliger Beweis, dafs die Analyse nach dem gesonderten Verfahren keine brauchbaren Resultate liefert. Von der Zersetzung und Verwitterung der Basalte war früher (Bd. I. S. 238 und Bd. II. S. 338) schon die Rede. Neuere Beobachtungen habe ich seitdem angestellt, wozu die zahlreichen basaltischen Punkte in unserer Gegend vielen Stolf darbieten. Sie folgen hier, weil es zweckmäfsig s c h i e n , die

Boden ganz

e n t g e g e n g e s e t z t e Verhältnisse herbei.

uns z. ß. e i n e n

über das Grundgebirge

Denken

hervorragenden

wir

Basalt-

Uegcl, aus weilchem durch die Meteorwasser nur Stoflc f o r t - aber keine z u g e f ü h r t w e r d e n : so ist klar, dafs, obgleich im u n z e r s e t z ten Basalt das Natron g e g e n das Kali v o r h e r r s c h t , in der B a s a l t erde

dieses

Verhältnifs

tron

mehr,

als das Kali extrahirt wird.

sich

umkehren

müsse, Auf

weil

das

der andern

NaSeite

wird in Niederungen , w e l c h e der U e b e r s c h w e m m u n g durch Flüsse ausgesetzt sind, oder über w e l c h e K o h l e n s ä u e r l i n g e

fliefsen,

der

Natrongehalt z u n e h m e n , w e n n die G e w ä s s e r in ihnen e i n t r o c k n e n , und diese Z u n a h m e mufs um so m e r k l i c h e r w e r d e n , j e m e h r Kali als Natron durch die auf solchen Niederungen w a c h s e n d e n P f l a n zen dem Boden e n t z o g e n w i r d .

Obgleich sich diese Verhältnisse

schon a priori e r g e b e n , so d ü r f t e es doch nicht überflüssig sein, auf die N a t r o n s c e n , w e l c h e sich in Ungarn, m e h r e r e n Stellen in Asien, Columbien

findet),

Africa

Aegypten,

und America,

und an

u n t e r andern in

zu d e u t e n ; d e n n hier zeigt sich ganz deutlich,

w i e da, w o Quellen e i n t r o c k n e n , der Boden an Natronsalzen nimmt.

! . XXI. P. U l i . ) das W a s s e r des Van-See's nislan,

zu-

So enthält nach C h a n c o u r t o i s's A n a l y s e ( C o m p t . r e n d . nahe an der persischen

nur 0,055 Kalisalze.

im südlichen

Arme-

G r e n z e , 2 , 1 3 2 P r o c . Nalrou - und

?20

Z e r s e t z u n g d e r Basalte.

A n a l y s e n u n v e r ä n d e r t e r und v e r ä n d e r t e r Basalte v o r a u s g e h e n zu l a s s e n , w e l c h e , w i e namentlich die Analysen E b e l m e n ' s , u n s e r s t mit den w a h r e n c h e m i s c h e n Verhältnissen d e r Z e r s e t z u n g s p r o c e s s e d i e s e r Gesteine v e r t r a u t g e m a c h t h a b e n . Die v o n aufsen nach innen f o r t s c h r e i t e n d e n V e r ä n d e r u n g e n d e r Basallsäulen h a b e ich n i r g e n d s so scharf und d e u t lich b e g r e n z t g e f u n d e n , wie in dem s c h o n a n g e f ü h r t e n (Bd. I. S. 2 3 8 ) u n t e r n B a s a l t b r u c h e des Minderbergs bei Linz *). Ein v o r l i e g e n d e s Bruchstück e i n e r u n r e g e l m ä f s i g f ü n f seitigen Säule von 5 Zoll 6 Lin. Dicke zeigt auf der D u r c h schnittstläche die parallel mit den Seitenflächen von aufsen n a c h innen f o r t s c h r e i t e n d e V e r ä n d e r u n g , so dafs d e r i n n e r e , n o c h nicht merklich v e r ä n d e r t e Kern ein, dem ä u f s e r e n z i e m lich ähnliches, i n n e r e s Fünfeck bildet. Die Ecken des i n n e r e n sind a b e r nicht so s c h a r t , wie die des ä u f s e r n F ü n f e c k s ; denn da in d e r N ä h e d e r ä u f s e r n E c k e n die G e w ä s s e r , von j e z w e i Seitentlächen nach innen d r i n g e n d , sich hier k r e u z e n : so m u f s ten, indem sie z e r s e t z e n d w i r k t e n , a b g e r u n d e t e E c k e n e n t s t e h e n * * ) . Man nimmt drei v e r s c h i e d e n e V e r ä n d e r u n g e n von aufsen nach innen w a h r : I ) eine g a n z scharf b e g r e n z t e lichta s c h g r a u e , f e i n k ö r n i g e Binde von § bis | Lin. Dicke, w e l c h e j e d o c h viele k l e i n e , o c h e r b r a u n e Parthien auf d e r ä u f s e r n F l ä c h e e n t h ä l t ; 2 j eine Z o n e von bräunlicher F a r b e 8 — 9 L i n . dick, w o r i n die Olivine h y a c i n t h r o t h g e w o r d e n s i n d ; 3 ) eine m i n d e r , s c h a r f b e g r e n z t e Zone von etwa 3 Lin. D i c k e , in w e l c h e r d e r Basalt blofs e t w a s d u n k l e r , wie w e n n e r feucht w ä r e , e r s c h e i n t . Darauf folgt der i n n e r e , dem A n s c h e i n e nach g a n z u n v e r ä n d e r t e Basalt. Diese drei V e r ä n d e r u n g s - Z o n e n sind keine a b g e s o n d e r ten S c h a l e n , s o n d e r n sie bilden in d e r Masse ein C o n t i n u u m . i!

) Da d i e s e s c h l a n k e n Säulen sehr häufig an den

h i e s i g e n Landstrafscn

als P f o s t e n für Geländer

d i e n e n : s o hat man

oft Gelegen-

h e i t , d i e s e Veränderung zu b e o b a c h t e n . In einer S ä u l e

von

ungefähr

1 Fufs D i c k e ,

fast ein Quadrat bildete, d e s s e n

deren

Querschnitt

e n t g e g e n s t e h e n d e Kanten

etwas

entrandet w a r e n , z e i g t e s i c h der i n n e r e Kern fast k r e i s r u n d .

Es

ist begreiflich, dafs e i n e S ä u l e v o n r e g e l m ä f s i g e r F i g u r , n a m e n t l i c h ein S e c h s e c k ,

zurücklassen würde.

im Innern

e i n e n runden

unveränderten

Kern

Zersetzung der Basalte.

721

Die ä u f s e r e R i n d e hat die g e r i n g s t e H ä r t e ; denn sie w i r d von den i n n e r » Z o n e n

und

vom K e r n e

geritzt.

Die Z o n e 2 ist

a b e r h ä r t e r , als d e r Kern. Der Q u e r s c h n i t t d e r ä u f s e r n R i n d e b e t r u g 1,07 d e r b e i d e n v e r ä n d e r t e n Zonen

.

.

.

Quadratzoll.

10,2

„

11,27 des i n n e r n Kerns

10,2

„

D e r g r ö f s e r e Theil d e r Basaltsäule w a r d a h e r s c h o n in s i c h t b a r e r V e r ä n d e r u n g begriffen. In diesem Basalte h a b e n o f f e n b a r zwei v e r s c h i e d e n e Z e r s e t z u n g e n statt g e f u n d e n . Die a s c h g r a u e F a r b e d e r ä u f s e r n R i n d e zeigt, dafs ein Theil des Eisens f o r t g e f ü h r t w u r d e , ein a n d e r e r in den kleinen o c h e i b r a u n e n Parthien z u r ü c k g e b l i e b e n ist. Di§ bräunliche F a r b e d e r Zone 2 weiset d a g e g e n eine h ö h e r e Oxydation des E i s e n s n a c h . Vielleicht dal's d a d u r c h Kieselsäure a u s g e s c h i e d e n , a b e r nicht f o r t g e f ü h r t w u r d e , und defshalb die Härte z u n a h m . Die K o h l e n s ä u r e d e r e i n g e d r u n g e n e n G e w ä s s e r scheint d a s E i s e n in d e r R i n d e in C a r b o n a t u m g e w a n d e l t zu h a b e n , w e l c h e s , da e s z w i s c h e n den A b s o n d e r u n g s f l ä c h e n d e r Säulen i m m e r f o r t mit neuen G e w ä s s e r n in B e r ü h r u n g kam, v o n denselben f o r t g e f ü h r t w u r d e . Die s e i t w ä r t s in die S ä u len g e d r u n g e n e n G e w ä s s e r , w e l c h e durch diese C a r b o n a t - B i l d u n g i h r e K o h l e n s ä u r e v e r l o r e n h a l l e n , k o n n t e n in d e r Zone 2 n u r noch durch ihren S a u e r s t o f f z e r s e t z e n d w i r k e n u n d w a n d e l t e n d a h e r d a s E i s e n o x y d u l in O x y d h y d r a t u m . Die d u n k l e r e F a r b e d e r Z o n e 3 zeigt den A n f a n g dieser U m w a n d lung, und d a f s g e r a d e eine s e h r d u n k l e F ä r b u n g d e s Basalts e i n e schon b e g o n n e n e h ö h e r e O x y d a t i o n des E i s e n s a n d e u ten k a n n . Die ä u f s e r e R i n d e und die v e r ä n d e r t e n Z o n e n b r a u s t e n n i r g e n d s mit S ä u r e n . Die C a r b o n a t e , namentlich d e r k o h l e n s a u r e Kalk, w e l c h e , b e s o n d e r s in j e n e r ä u f s e r n R i n d e , g a n z g e w i f s e n t s t a n d e n w a r e n , w u r d e n d a h e r von den G e w ä s s e r n fortgeführt. Merkwürdig i n n e r n K e r n e die z w e i Tropfen

ist a b e r , Säure

dafs an

einige

S a l p e t e r s ä u r e auf

einigen P ü n c t c h e n

Bläschen

entwickelte.

den Kern eines a n d e r n

im Als Ba-

saltstücks g e g o s s e n w u r d e n , z e i g t e d a s R ö t h e n des L a c k m u s -

722

Zersetzung der Basalte.

päpiers beim Durchschlagen nach drei Tagen, dafs die Säure 1 Zoll tief eingedrungen war. Als dagegen ein anderes Stück in verdünnte Schwefelsäure unter die Luftpumpe gebracht und die Luft ausgepumpt w u r d e , wobei eine grofse Menge Luftbläschen aus dem Basalte entwichen, war, nach dem Durchschlagen, nur auf einer Bruclifläche die Gegenwart der Säure wahrzunehmen. Dieser Versuch zeigt das Eindringen von Flüssigkeiten durch Haarspalten in kurzer Z e i t , und e r k l ä r t , wie kohlensäurehaltige Gewässer mitten iin Gesteine eine Bildung von Carbonaten veranlassen k ö n n e n , jener zeigt das Dringen derselben durch die ganze Masse des Gesteins. Schon oben (S. 3 3 9 ) wurde bemerkt, wie man nicht selten mitten in noch ziemlich frischem Basalte kleine ochergelbe Flecke findet. Diese Erscheinung habe ich seitdem sehr häufig, aber auch gleichzeitig an diesen Stellen ein Brausen mit Säuren und manchmal sogar die mikroskopischen Maarspalten selbst wahrgenommen. Ohne Zweifel drang bis zu diesen Stellen W a s ser mit seinem ganzen, wenn auch immer nur spärlichen Gehalte an Sauerstoff und Kohlensäure. Unterscheiden wir d i e ses Eindringen durch Haarspalten von dein Durchdringen des W a s s e r s durch die ganze Masse des Gesteins, so wird es uns leichter, x manche rälhselhafte Erscheinungen in der Zersetzung desselben zu erklären. Die aschgraue Rinde der Basaltsäulen gehört zu den gewöhnlichen Erscheinungen : ein Beweis, dafs die Zersetzung an ihren äufsern Flächen meist dieselbe Richtung nimmt, und dafs die Gewässer kohlensaures Eisenoxydul fortführen. Die Zersetzung der Basaltsäulen zeigt sich manchmal ganz nahe neben einander sehr verschieden. So fand ich in dem Basaltbruche bei Dattenberg, oberhalb Linz, der sich durch sehr lange, schlanke Säulen auszeichnet, zwischen v e r ä n d e r ten Säulen eingeschlossen, eine Säulen - Reihe , deren Farbe sich an den äufsern Flächen wenig von der im Innern unterschied, während die angrenzenden Säulen-Reihen einen ocherigen Ueberzug hatten. Die letzte Säule der angrenzenden Reihe zeigte einen ocherigen Ueberzug und die nebenliegende der eingeschlossenen hatte die fast unveränderte innere Farbe. Der ocherige Ueberzug bildete e i g e n t ü m l i c h e Zeichnungen. Auf der hellbräunlichen Grundfarbe waren nämlich parallele

Zersetzung der Basalte.

723

Streifen von dunkelbräunlicher Farbe, die sich nach derLänge der Säulen, aber mit mancherlei Windungen und Krümmungen fortzogen. An manchen Säulen halten sie eine täuschende Aehnlichkeit mit einem abgehobelten Brett aus Kiefernholz. E s sind offenbar eisenhaltige Gewässer, welche an den Säulenflächen herabfliefsend, das Eisen als Ocher a b g e setzt haben. Aul" Quersprüngen, welche die Säulen ganz durchsetzen, sind die Bruchflächen meist mit einem ocherbraunen Ueberzuge b e d e c k t ; denn hier findet eine freie Wasser-Circulation statt, und die Bruchflächen sind auch gewöhnlich feucht. Das Gefrieren dieser Feuchtigkeit bewirkt das Auseinanderspringen solcher Säulen. Sie verwittern manchmal zu Kugeln und Platten. Nach gänzlicher Verwitterung 211 Erde zeigt sich bisweilen eine Art von Schichtung. Basallgeröllc an steilen Abhängen zeigt selten ochergelbe Ucberzüge oder «loch nur kaum von Papierdicke. Es braust auch seilen mit Säuren. Dieser geringe Grad der Zersetzung rührt wahrscheinlich davon her, dafs die Gewässer in solchem Gerölle nicht stagniren. Dagegen in anstehenden ßasaltsäulen, besonders in der Nähe der Thalsohle, wo zwischen denselben Gewässer circuliren oder gar stagniren, sind bei weitem g ü n stigere Verhältnisse zur Zersetzung gegeben. Daher findet sich in den Basaltbrüchen die Sohle häufig mehr oder weniger zersetzt, manchmal ganz in Erde umgewandelt, und erst in den oberen Teufen erscheinen die Säulen, oder der feste Basalt. Kommen Quellen aus Basalt, so ist mit Gewißheit auf bedeutende Zerselzungen im Innern der Massen zu schliefsen. Wie sehr viel langsamer hervorragende Basaltmassen zersetzt werden, zeigen die mauerartigen Vorsprünge der B a saltgänge, die sich über das Grundgebirge oft sehr bedeutend erheben. So ragt unfern Aubenas im Vivarais ein sehr mächtiger basaltischer Gang auf dem Gipfel eines Muschelkalkberges 30 Ful's über die Oberfläche hervor. Bei Arragh in Irland erhebt sich ein basaltischer Gang, einer senkrechten Scheidewand gleich, sogar 40 Fufs *). Durch saure Dämpfe, Schwefelwasserstoff und Salzsäure, lf

) v. L e o n h a r d die Basaltgebilde. Abth. II. S. 124 ff.

f24

Höhe der Basaltkegel u. d. durchbrochenen Grauwacke.

werden die Basalle slark angegriffen. R e i n w a r d t beobachtete auf der Insel Java in der Nähe von Vulkanen und Solfataren auffallende Zersetzungen dieser Art. Wo Schivefeladern den Basalt durchziehen, oder Schwefel die äufsern Flächen bedeckt, ist auf kein anderes Zersetzungsmittel, als auf Schwefelwasserstoff zu schlicfsen ( S . 166). Auch am Jorulle sind die basaltischen Massen von sauren Dämpfen sehr zersetzt. Schon früher wurde bemerkt, dafs ganz zersetzter Basalt gewöhnlich nicht mehr b r a u s t , weil in ihm nicht blofs die Basen in Carbonate umgewandelt, sondern diese auch durch die Gewässer fortgeführt worden sind. Augitkrystalle in basaltischen Massen widerstehen meist der Zersetzung. Daher finden sie sich oft in grofser Menge theils frisch, gröfsern Theils aber angegriffen und löcherig da, wo solche Massen gänzlich verwittert sind. Auf der Kuppe des Minderbergs trifft man Baumwurzeln an, worin gröfsere und kleinere Bruchstücke von Basaltsäulen wie eingewachsen sind. Manche dieser Bruchstücke sind ganz von Holz umgeben. Die Wurzelfasern sind zwischen die Querklüfte eingedrungen, mit zunehmender Dicke trieben sie die Säulen a u s e i n a n d e r und umhüllten nach und nach die Bruchstücke. Diese sehr häufig vorkommende Erscheinung z e i g t , wie die Vegetation die Zersplitterung der Säulen und ihre demnächstige Zersetzung sehr begünstigt. Sterben jene Wurzeln ab und zerfällt der Basalt zu E r d e , so tritt w a h r scheinlich der Bd. I. S. 940 erwähnte Fall ein, dafs das Eisenoxydhydrat zu Oxydul reducirt und als Carbonat fortgeführt wird.

Wir kommen zum schwierigsten Theile dieses Kapitels, zur Genesis der Basalte, und damit auch zur Genesis der Melaphyre, Dolerite u. s. w. Hoffentlich wird man nicht v e r k e n nen, dafs wir mit völliger Unparlheilichkeit zu W e r k e g e g a n gen sind. Aber eben defshalb war es nöthig, längst bekannte und, dem Anscheine nach, längst abgemachte Gegenstände noch einmal kritisch zu beleuchten.

Höhe d. Basaltkegel u. d. durchbrochenen Grauwacke.

72$

Auf ein sehr wichtiges Vcrhällnifs „dafs nämlich die Höhe der Basaltkegel und der Vulkane, der Kralerränder und der auf ihnen liegenden Köpfe in einer bestimmten Abhängigkeit von der Höhe des durchbrochenen und umgebenden Grundgebirges, der Grauwacke, des Kalksteins der Eifel und des bunten Sandsteins steht macht v. D e c h e n *) a u f m e r k sam. „ W o die Hochfläche ihre gröfste Erhebung erlangt, liegen auch die höchsten Basaltberge und K r a t e r r ä n d e r , wo sie herabsinkt zu ihrem durchschnittlichen W c r t h e , überragen die einzelnen Köpfe der Durchbrüche sie nur um dieselbe Gröfse. W o sich die Hochfläche in flachen Mulden e r n i e d r i g t , nicht immer der gegenwärtigen Thalsohle e n t s p r e c h e n d , auch da sinkt die Höhe der Basalte, der Schlackenberge herab und tritt nicht weiter hervor über die nahe gelegenen Flächen, als in den höheren Landstrichen." So erhebt sich die 2340 par. Ful's über der Meeresfläche gelegene Hohe Acht, der höchste Basaltkegel in der Eifel, 220 Fufs über das G r a u wackengebirge. Nicht sehr weit von demselben, bei Kaltenborn, erhebt sich die Grauwacke von allen Seiten ziemlich gleichmäfsig und flach ansteigend zu einer hohen Kuppe, auf deren höchstem Puñete sich ein ungefähr 100 Fufs hoher Basaltkegel, der Kaltenborner Kopf befindet. Der 1626 Fufs über dem Meere liegende Mosenberg mit seinen vier Kratern, der ausgezeichneteste unter den erloschenen Vulkanen der Eifel, erhebt sich 250—300 Fufs über das Grauwackenplateau. Beim Dorfe Gees ragt eine ^Basaltkuppe ungefähr 100 Fufs über den bunten Sandstein hervor. Die 1276 Fufs hohe Falkenley, bei Bertrich, liegt über der Grauwacke 82 Fufs. Dieser Schlackenkegel, das 1262 Fufs hohe Hüstchen, mit einem rings umschlossenen Krater, der Tümmelbusch, eine basaltische Felsenparlhie, liegen von dem 700 Fufs tief e i n g e schnittenen Uesbachthale nur 1900 bis 2500 Fuis seitwärts. Mit v. D e c h e n * * ) mufs man es auffallend finden, wie diese vulkanischen Ausbrüche in solcher Nähe des Thaies die Höhe gesucht und die gröfsere-Masso durchbrochen haben, während Geognosl. Utbersicht der Umgegend h. Hviclis in „das Bail Heftrich 1847. S. 25.« **) S. 19.

726

Die Basalle haben nicht die Thäler durchbrochen.

ihnen in der Nähe ein leichterer und kürzerer Ausweg g e b o ten war, warum die vulkanische S p a l t e , auf der sie liegen, nicht im Vesbachthale selbst die Oberfläche erreicht habe. Diese hier so auffallende Erscheinung findet sich überall in der Eifel wiederholt, obgleich nirgends in einem so auffallenden Grade. Man kann durchaus nicht a n n e h m e n , dafs diese vulkanischen Ausbrüche vor der Thalbildung erfolgt s e i e n ; denn im Vesbachthale findet sich auf bedeutenden Strecken, o b e r halb Bertrich bis zur Fallcenkaul, eine Einfassung von d e m selben basaltischen Gesteine in Pfeilern und Säulen a b g e s o n dert, wie solches auf der Höhe als Uebergang in die Schlakken vorkommt. Es hat ganz das Ansehen des Ueberrestes eines Lavaslroms, der sich in das Thal ergossen hat, und zum Theil durch die fortdauernde Wirkung des darin fliefsenden Wassers wieder zerstört worden ist. Auch die Lavaströme des Mosenberges, des Kraters bei Gerolstein, von den Sclilakkenbergen im Thale von Hohenfels u. s . w . ziehen sich in T h ä ler hinab. Diese waren also vor den vulkanischen Ausbrüchen schon vorhanden. Welche Kraft auch die Lava ganz entschieden, den Basalt sehr wahrscheinlich aus der Tiefe emporgehoben haben mag, schwierig ist die Abhängigkeit ihrer Wirkung von der Höhe des Grundgebirges zu begreifen. Man würde der E r klärung etwas näher kommen , wenn der Configuration der obern Fläche des Grundgebirges die seiner untern Fläche e n t sprechen, und diese von einer feuerflüssigen Masse, der Vorrathskammer der eruptiven M a s s e n , begrenzt sein sollte, wie die nachstehende Figur zeigt. Dafs ein solcher Parallelismus zwischen der unteren und der oberen Fläche bis zu einem gewissen Grade wirklich stattfinden müsse, kann nicht bezweifelt werden ; denn wenn die Unebenheiten des G r a u w a c k e n gebirges von ungleichen Hebungen herrühren , so mufs einer Convexilät der obern Fläche eine Concavität der untern entsprechen. Die durch Ausfurchurf^ der Thäler entstandenen Concavitäten der obern Fläche, wie bei a, können natürlich keine Convexitäten der untern Fläche bedingen.

Wie die Lava in Spalten aufsteigt.

72!?

6

Denkt man sich also das Grauwackengebirge gleichsam auf der feuerflüssigen Masse so schwimmcnd , wie Eisschollen o d e r grofse Eisinseln auf dem Meere: so steht diese Masse bei d und e höher, als an anderen Puncten der untern Fläche des Grauwackengebirges, und sie slieg durch die Spalte d b eben so hoch, als durch die Spalte e c auf. Die Convexität bei b würde z. B. die Hohe Acht, die bei c die Falkenley bei Bertrich repräsentiren. Dieselbe K r a f t , wclche die flüssige Masse bei c bis zu 1276 Fufs Meereshöhe gehoben hatte, w ü r d e sie also bei b 1064 Fufs höher gehoben haben. Man w ü r d e unter den vorausgesetzten Bedingungen sehr gut b e greifen , wie beide Eruptionen in Folge einer und derselben Kraftäufserung hätten gleichzeitig stallfinden können. Das Aufsteigen von Lava u. s. w. setzt eine bis zur feuerflüssigen Vorrathskammer reichende Spalte v o r a u s ; denn die Kraft, welche sie in die Höhe hebt, kann unmöglich einen Canal von jeden Falls sehr bedeutender Tiefe so bilden, wie eine Büchsenkugel ein Loch durch ein Brett schlägt. Spalten im Grauwackengebirge von Papierdicke bis zu vielen Fufsen Mächtigkeit sind so ungemein zahlreich , dal's man oft in e i ner Breite von wenigen Zollen 10 und noch mehr solcher Spalten findet. Bei weitem die meisten sind mit Quarz ausgefüllt, seltener mit Erzen und mit krystallinischen Gesteinen. Denkt man sich eine offene Spalte , wie z. ß. den 17 Fufs mächtigen Quarzgang im Grauwackengebirge bei Liers, o b e r -

728

Wasserdämpfe' heben die Lava.

halb Altenahr, von der Oberfläche dieses Gebirges bis zur feuerflüssigen Vorralhskammer reichend: so ist klar, wie in einer solchen Spalte, während einer nicht sehr langen Zeit, so viel geschmolzene Masse aufsteigen kann , dafs sich ein bedeutender Schlackenkegel oder ein mächtiger Lavastrom bild e t , sofern eine Kraft vorhanden ist, welche die Masse hebt. Ohne Zweifel würde diefs in jener Spalte geschehen sein, wenn die eben genannten Bedingungen vorhanden gewesen w ä r e n : statt dafs sich dieselbe in einer ungeheuer langen Zeit auf nassem Wege mit Quarz erfüllt h a t , würde sie in einer sehr kurzen mit Lava u. s. w. erfüllt worden sein. Wenn die Kraft, welche die Lava h e b t , entschieden nichts anderes als Wasserdampf i s t ^ ) : so hat man sich blofs zu denken, dafs zwischen den aufgerichteten Schichtungsflächen des Grauwacken - und Thonschiefergebirges Wasser in den Hcerd e d gelangt. Durch die hier herrschende hohe Temperatur wird es zu Dampf von hoher Expansivkraft, und dieser auf die feuerflüssige Masse drückende Wasserdampf hebt dieselbe bei d und e in den Spalten empor **). Diese Vorstellung von dem Hervorheben der Lava dürfte wohl auch geeignet s e i n , den von v. D e c h e n hervorgehobenen auffallenden Umstand, warum die vulkanischen Ausbrüche in der Nähe der Thäler die Höhe gesucht haben, auf einen klaren Begriff zurückführen. OefTnete sich in dem Thaleinschnitte bei a, in Folge eines Erdbebens oder eines anderen gewaltsamen Naturereignisses, eine Spalte bis zum vulkanischen Heerde: so würde sich in dieselbe der in diesem Thale fliefsende Bach ergossen und in Dampf umgewandelt haben. Dieser Wasserdampf würde zwar auf die, bei f b e findliche feuerflüssige Masse gedrückt h a b e n , sofern er unter dem hydrostatischen Drucke der Wassersäule in der Spalte a f gestanden hätte; nimmermehr hätte jedoch jene Masse in *) Meine Wärmelehre S. 268. und P h y s i c a l ,

chemical and g e o l o g i -

cal Researches on the internal heat of de globe, by G. B i s c h o f. l.ondon 1841. P. 2 0 9 if. s

" ) In dem eben angeführten englischen Werke babe ich diesen G e genstand ausführlich entwickelt, beziehen.

und mufs mich defsbalb darauf

U n t e r d e r G r a u w a c k o f e u e r f l ü s s i g e Massen.

f2§

dieser Spalte selbst h e r a u i g e p r e f s t w e r d e n k ö n n e n . W o h l a b e r hätte d e r W a s s e r d a i n p f eine dem h y d r o s t a t i s c h e n D r u c k e j e n e r W a s s e r s ä u l e e n t s p r e c h e n d e L a v a s ä u l e in e i n e r a n d e r e n Spalte, e t w a in d b, e m p o r h e b e n k ö n n e n . E s w ä r e d e m n a c h zu b e g r e i f e n , w i e die Lava g l e i c h s a m die H ö h e g e s u c h t und die g r ö f s e r e Masse d u r c h b r o c h e n h a b e , o h n e den leichteren und k ü r z e r e n A u s w e g g e w ä h l t zu h a b e n . U n t e r d e r V o r a u s s e t z u n g , d a f s die T e m p e r a t u r nach dem I n n e r n d e r E r d e f o r t w ä h r e n d in d e m s e l b e n Verhältnisse z u n i m m t , als w i r in z u g ä n g l i c h e n Tiefen b e o b a c h t e t h a b e n , w ü r d e die Lava in einer Tiefe von 5 bis 5 J g e o g r . Meilen im g e s c h m o l z e n e n Zustande v o r h a n d e n sein • ) . Berücksichtigt man die s t a r k e N e i g u n g d e r Schichten des G r a u w a c k e n g e b i r g e s , so b r a u c h e n wir n u r a n z u n e h m e n , ein Theil dieses G e b i r g e s v o n 5 , 3 Meilen L ä n g e sei, w i e ein W a g b a l k e n , an e i nem E n d e 2 , 5 Meile tief g e s u n k e n und am a n d e r n e b e n so viel g e s t i e g e n ; dann w ü r d e ein s o l c h e r Theil, bei e i n e r Neigung von 70°, wie sie bei den S c h i c h t e n d e r G r a u w a c k e wirklich v o r k o m m t , eine Mächtigkeit von 5 Meilen h a b e n , und d a s g e s u n k e n e E n d e w ü r d e n a c h j e n e r V o r a u s s e t z u n g mit g e s c h m o l z e n e r Lava in B e r ü h r u n g s t e h e n . Die Möglichkeit ist also wohl zu b e g r e i f e n , wie die m e h r o d e r w e n i g e r g e n e i g ten Schichten des G r a u w a c k e n g e b i r g e s bis zum v u l k a n i s c h e n H e e r d e r e i c h e n , und wie n u r in Spalten dieses G e b i r g e s die feuerllüssigen Massen d e r Eifler V u l k a n e d u r c h die Kraft d e r W a s s e r d ä m p f e e m p o r g e h o b e n w o r d e n sein k ö n n e n . Da w i r in den Schlacken dieser Vulkane n u r G r a u w a c k e n - und 'J'hons c h i e f e r b r o c k e n e i n g e k n e t e t finden: so spricht auch d i e s e r Umstand d a f ü r , dafs diese Spalten n u r im U e b e r g a n g s g e b i r g e sich befinden * * ) . So l a n g e wir nicht die m e h r e r w ä h n t e A b h ä n g i g k e i t d e r Höhe der Basallkegel und d e r Vulkane d e r Ei fei von d e r H ö h e d e s d u r c h b r o c h e n e n G r u n d g e b i r g e s b e g r e i f e n l e r n e n , so l a n g e es uns nicht klar w i r d , w a r u m die vulkanischen A u s b r ü c h e gleichsam die Höhen g e s u c h t h a b e n , w e r d e n u n s e r e V o r s t e l *) Researches P. 210. iH>

) Im B a s a l t e vom Minderberg ähnliche Einschlüsse.

bei Linz

findet

man j e d o c h granit«

Ich besitze selbst einige

derselben.

730

Die Grauwacke hat sich mehr als d. Basaltkegel erniedrigt.

lungen von der eruptiven Natur der Basalte u. s. w. nur u n vollkommen und mangelhaft bleiben. Möge man das Vorstehende für einen Versuch nehmen , vielleicht einer dereinstigen klareren Ansicht Bahn zu brechen. Dal's die Basallkegel in der Jetztzeit relativ höher über das Grundgebirge hervorragen, als damals, wo sie sich g e . bildet hatten, ist unzweifelhaft; denn letzteres, namentlich der Thonschiefor, ist der mechanischen Zerstörung durch Gewässer bei weitem mehr unterworfen, als der Basalt. Auf dem Wege von Adenau nach der Hohen Acht finden sich sehr viele, auf einer grofsen Fläche (Steinig-Rotter) zerstreute und zum Theil sehr grofse Quarzblöcke. Ohne Zweifel rühren dieselben von mächtigen Quarzgängen h e r , deren Nebengestein zerstört und durch Gewässer fortgeführt worden ist. Der vorhin genannte 17 Fufs mächtige Quarzgang ragt 35 Fufs hoch ganz frei aus der Grauwacke hervor. Diese Höhe bietet einen Maafsstab d a r , wie viel sich die Grauwacke w ä h rend einer langen Zeit durch Verwitterung und durch Fortführung der verwitterten Massen erniedrigen kann; denn der schwer verwitterbare Quarz zeigt die H ö h e , bis zu welcher die Grauwacke ehemals mindestens reichte. Vergröfsern wir j e n e 35 Fufs auch um ein bedeutendes, da doch auch der Quarz etwas von seiner Höhe verloren halte: so können wir doch in keinem Falle annehmen, die 220 Fufs über die Grauwacke ragende Hohe Acht sei ursprünglich von derselben ganz umschlossen gewesen. W a r daher der Basalt im feuerflüssigen Zustande emporgestiegen, so mufs ein Ueberfliefscn stattgefunden , und so der Kegel sich gebildet haben. Dasselbe möchte wohl von den meisten Basallkegeln gelten. Wenn wir in der Eifel Massen finden, welche , wie die Schlacken , Bapilli u. s. w. das unverkennbare Gepräge von Bildungen auf feurigem W e g e tragen , wenn wir ringsherum geschlossene Krater mit Bändern aus Schlacken aufgebaut, andere an einer Seite geöffnet sehen , und aus dieser Oeffnung Lava ausgelaufen ist, die wir \ Stunde Weges und noch weiter verfolgen können; wenn wir Alles so f i n d e n , wie es die noch thäligen Vulkane zeigen: so bleibt uns nur noch ü b r i g , - e i n e n unmittelbaren Uebergang der Lava in Basalt nachzuweisen, und wir können mit grofser Wahrsehein-

Uebergang der Lava in Basalf.

731

Iichkeit schliefsen, dafs dieser wie jene feuerflüssigen Ursprungs sei. Von den beiden vulkanischen Kegeln bei Bertrich, von der Falkenley und der Facherhöhe, berichtet v. D e c h e n * ) : „Sie sind mit vielen Schlacken b e d e c k t , welche durch ihre Form b e w e i s e n , dafs sie, einst flüssig in die Höhe geworfen, auf ihrer W u r f b a h n erstarrt niedergefallen sind. Sie sind wie ein Tau gedreht und gewunden , von runden Slücken flach ausgebreitet, mit feinen Spitzen, Rippen, Haken und Zacken besetzt. Gröfsere und kleinere Blasenräume werden nur durch dünne Wandungen abgesondert, dichte Parthien wechseln d a mit ab. Bis an die Oberfläche erscheinen kleine, oft ganz scharfe Augitkrystalle. Gröfsere Felsen treten von den K r a tereinfassungen der Facherhöhe und des Hüstchen hervor, wechselnd mit schlackiger, poröser und blasiger Beschaffenheit, oder in dichter, dem Basalt ähnlich. Von bestimmbaren Mineralien ist nur Augit und Olivin darin e r k e n n b a r ; letzterer ist für den Basalt ganz characterislisch, und es wird daher erlaubt sein, hier von basaltischen Gesteinen zu reden. Eine Menge Schiefer - und Grauwackenstücke, oft von ziegelrother Farbe, gebrannt, an den Rändern blasig und ganz in die umgebende Schlacke übergehend, finden sich d a r i n , gleichfalls weifse Quarzstücke theils unverändert, theils an den Rändern angegriffen, Bruchstücke von Feldspath mit beginnender Schmelzung und blasigen Stellen und Parthien eines dichten oder blasigen glasartigen Körpers." Dieser treuen Darstellung der dortigen Verhältnisse habe ich nur weniges hinzuzufügen. Die schlackigen Massen, welche die wohl 160 Fufs h o h e , und gröfstenlheils entblöste, steile Felswand zusammensetzen, gehen im unteren Theile allinälig in e i n e , in u n r e g e l m ä ß i g e n , dicken Säulen a b g e s o n d e r t e , dichte, olivinreiche Lava ü b e r , die manchmal so w e nig porös , dafs sie von einein ebenfalls nicht ganz dichten Basalte nicht zu unterscheiden ist. Ein 9 " langes, in der Milte 2 " dickes und nach beiden Enden sich auskeilendes, wie Dachschiefer gefärbtes T h o n schieferstück , ganz von der Schlackenmassc eingeschlossen, *) A. a. 0. S. 33.

732

Grauwacke und Thonschiefer eingeknetet in Lava.

zeigte kaum merkliche Veränderungen. Nur etwas härter und klingender scheint es geworden zu sein, und an einigen Stellen ist es etwas glasglänzend. Es ist nicht blasig; aber ein kleiner davon a b g e t r e n n t e r , in die Schlacke eingekneteter Splitter i s t , wie alle übrigen kleinen Bröckchen, blasig. Es scheint daher, dafs die Feuchtigkeit oder andere in den Gaszustand übergehende Substanzen, welche den blasigen Zustand h e r b e i f ü h r e n , in das Innere eines nur etwas grofsen eingeschlossenen Thonschieferslücks entweichen , und defshalb die äufseren Theile desselben, wenn sie auch durch die Hitze der Lava erweichen, doch nicht blasig werden. Da die Schlackenmassen sehr viele Thonschieferbröckchen enthalten, so ist zu vermuthen, dafs diese auch im b a saltischen Gesteine, in das j e n e übergehen, vorkommen w e r den. Es ist s c h a d e , dafs sich diese F r a g e , wegen der g r o fsen Härte des Gesteins, nicht ohne grofse Mühe b e a n t w o r ten läfst. An den unregelrnäfsigen Säulenflächen ist nichts von solchen Einschlüssen zu bemerken Die Thonschiefer - und Grauwackenbröckchen in den Schlackenmassen an den Kratern des Mosenbergs, welche sehr viel davon enthalten, zeigen sich meist durch die Hitze v e r ä n d e r t ; ein so grofses Stück, wie in der Falkenley, traf ich aber auch nirgends an. Vergebens bemühte ich mich, in den Schlacken des erloschenen Vulkans bei Gerolstein , welcher den Uebergangskalk oder Dolomit durchbrochen hat, Brocken von diesem Gesteine zu finden. Eben so wenig glückte es mir, solche Bruchstücke in den Schlacken und Laven des Bi. ckebergs bei Essingen, d e r , wie eine Insel, aus dem U e b e r gangskalke hervorragt, anzutreffen. Meine desfallsigen Untersuchungen kann ich jedoch noch nicht als geschlossen b e trachten. Sehr reich an Einschlüssen von Bruchstücken des durchbrochenen Gebirges sind die Schlacken und Laven des, Bonn ganz nahen Roderbergs. G r a u w a c k e n - und Thonschieferbröckchen finden sich in ausgeworfenen Schlacken, die auf * ) v. L e o n h a r d

( a . a. 0 .

Abth. I. S. 4 2 0 . )

erwähnt Grauwacken-

F r a g m e n t c , roth gebrannt, zum Theil porös, die u n g e m e i n häufig dort im Basalte e i n g e k n e t e t v o r k o m m e n .

Eine plutonische Metamorphose ist nicht möglich.

733

den Kraterrändern in grofser Menge zerstreut liegen, und in anstehender Lava. An einer Stelle, am innern Abhänge des Kraterrandes , wo die Lava durch einen Steinbruch entbleist w o r d e n , trifft man Thonschiefer in oft mehrere Zoll grofsen Stücken an. Sie sind alle roth g e b r a n n t , wie Ziegelsteine; aber fast nie blasig, und überhaupt so wenig verändert, dafs nur die rothe Farbe die Einwirkung der Hitze zeigt. D a g e gen kommen am äufsern Abhänge des Kraterrandes in der Lava ebenso eingeknetete, und eben so grofse Stücke wie dort vor, welche auch g a r nicht verändert sind. An einer tieferen Stelle dieses Abhanges finden sich Geschiebe, meist Quarze, in der Masse e i n g e k n e t e t , die jedoch einen glasigen Ueberzug haben, und wo also die Einwirkung der Hitze wieder unverkennbar ist. In den Auswürflingen hingegen, besonders nach einer Seile hin, trifft man, neben Thonschiefcrbröckchen, Q u a r z e , oft nur von der Gröfse eines Hirsekorns an, welche einen glasartigen Ueberzug nicht haben, und überhaupt nicht verändert sind. Am Leilekopf, eine halbe Stunde W e g e s von Brohl am Rhein, wo durch eine grofse Sandgrube ein bedeutendes L a g e r von Rapilli, vulkanischem Sande und Schlacken entblöst ist, sind letztere voll von Thonschieferbrocken, alle, mit seltener Ausnahme, mehr verändert, als ich sie anderswo g e funden h a b e : theils rothgebrannt, meist sehr blasig und manchmal ganz bimssteinartig. Quarzgcschiebe, welche sich auch eingebacken linden , sind so m ü r b e , dafs sie sich zwischen den Fingern zerbröckeln lassen. Man sieht aus dem Vorstehenden, dafs selbst da, wo die erwähnten Gestein-Stücke notorisch einer Feuereinwirkung ausgesetzt waren, dieselbe nicht immer wahrzunehmen ist. Den Vertheidigern der plutonischen Metamorphose gegenüber muís man ganz besonders die Frage aufwerfen, w a r um die Grauvvacken- und T h o n s c h i e f e r - F r a g m e n t e , welche, durch die Schlackenmassen so weit erhitzt, dafs s i e , wie ihre häufige blasige Beschaffenheit z e i g t , weich geworden waren , nicht während ihrer langsamen Erkaltung metamorphosirt wurden. Günstigere Umstände für eine solche Metamorphose, wenn sie möglich ist, könnten nirgends stattgefunden haben. Ein Schlackenkegel, wie die Falltenley (S, 731), Bischof tieologle 11.

4g

?34

Zusammenhang basalt. Ströme mit Kratern.

von dem m a n , da er 160 Fufs hoch enlblöst ist, mit Bestimmtheit weifs, dafs er in seiner ganzen Masse aus Schlakken und Lava b e s i e h t , von dem man aber nicht w e i f s , wie tief er in das Grauwackengehirge hinabsetzt, hat jeden Falls eine lange Zeit zu seiner Abkühlung gebraucht. Nach B r e i s l a k * ) giebt es am Aetna Laven, die nach einem Verlaufe von 25—30 Jahren noch heifs und rauchend sind. Ich habe, auf den Grund meiner Beobachtungen der Abkühlungszeiten einer geschmolzenen Basallkugel von 2 Fufs Durchmesser, b e r e c h n e t , dafs ein Lavastrom von 400 Fuls Mächtigkeit 22 Jahre zu seiner Abkühlung brauchen würde **>. W e n n also die Falkenley nur 240 Fufs lief in das Grauwakkengebirge hinabselzle, so würde sie eine solche Zeit zu ihrer Abkühlung nöthig gehabt haben Hat sich nun nach solchen Zeiträumen im Thonschiefer, der die Elemente des Feldspaths enthält, auch nicht einmal ein mikroskopischer Krystall dieses Fossils gebildet, während doch die Feldspathkryslalle aus einer feuerflüssigen Masse auf der Kupferhütte zu Sangerhausen wirklich entstanden sind (S. 2 9 3 ) : so müssen wir bezweifeln, dafs sie sich je auf diesem W e g e gebildet haben können. Die angeführten Bruchstücke von Feldspath mit b e ginnender Schmelzung und blasigen Stellen, welche sich in der Schlackenmasse der Falkenley finden, wird man uns nicht entgegensetzen; denn es wäre eine seltsame Annahme, dafs zuerst in stärkerer Hitze solche Bruchslücke entstanden und nachher bei abnehmender Hitze zum beginnenden Schmelzen gekommen wären. Diese Bruchslücke haben daher ebenso unzweifelhaft p r ä e x i s t i r t , wie die Grauwackenbruehslücke. Wollte man noch immer einwenden, die Zeit der Abkühlung war zu kurz für die metamorphische Bildung von Feldspath: so würden wir entgegnen, dafs nach gerade die Vertheidiger dieser Metamorphose gewifs nicht an der Bildung der A u g i t krystalle in den Schlacken aus der feuerflüssigen Masse z w e i f e l n , und dafs der oben (S. 7 3 1 } bemerkte Uebergang d e r schlackigen Masse in ein basaltisches Gestein zeigt, wie d i e Dauer der AbkühluBg zu einer kryslallinischen Bildung a u s *) Geologie. Bd. I. S. 3 3 0 . *») Meine W ä r m e l e h r e . S. 500.

Zusammenhang basall. Ströme mit Kratern.

735

geschmolzenen Massen hinreichend gewesen war. Es sind aber wesentlich verschiedene Umstände : Bildung von Fossilien aus geschmolzenen und aus blofs geglühten Massen. Ä Wir können daher nur mit gesteigerter Verwunderung die Frage wiederholen, wie die Hypothese einer plutonischen Metamorphose ganzer Gebirgsformationen in der Geologie hat Platz greifen und Bürgerrecht erlangen können (S. 352). Die basaltischen Ströme, ihr Zusammenhang mit Kratern, ihre dichten oder schlackigen Gesteine, wovon diese die Decke bilden, j e n e mit wahren Basalten völlig übereinstimmen, w o r über v. L e o n h a r d * ) so viel Belehrendes aus eigenen und fremden Beobachtungen ( j e n e besonders in der Auvergne angestellt) miltheilt, lassen keinen Zweifel an ihrem feuerflüssigen Ursprung übrig. In der Eifel sind es besonders die basaltischen Ströme, welche sich vom Vulkan bei Gerolstein und vom Mosenberg herabziehen. Jenen verfolgt man in einem Thale zwischen hohen Kalkstein - und Dolomitlelsen bis an den Kyllflufs. Auf den beiden Thalgchängen finden sich keine Basaltkegel, von denen die basaltischen Blöcke herabgefallen sein könnten, wohl aber kommen diese in Gesellschaft von herabgerollten Dolomilblöcken v o r . Das Thal hat eine so geringe Neigung, dafs an ein Heranführen grofser basaltischer Blöcke durch Gewässer nicht zu denken ist. Das olivinreiche Gestein d e r selben gleicht dem wahren Basalt vollkommen, nur dafs es manchmal etwas poröser, als dieser ist. Der bekannte basaltische Strom des Mosenbergs zieht sich von einer Oeffnung des letzten der vier Krater, an der südöstlichen Seite dieses ausgezeichneten erloschenen Vulkans, bis zur Meinen Kyll h e r a b , deren Lauf er etwas verändert h a t . Noch jenseits dieses B a c h e s , auf dem Thonschiefergeh ä n g e , finden sich hoch hinauf zahllose Blöcke des Gesteins, als Ueberreste von dem Durchbruche des Baches durch das Ende des Stroms. Ebenso wenig, wie beim Gerolsteiner Vulk a n , kann man an ein Herabführen der Blöcke auf der w e nig geneigten Thalsohle durch Wasserfluthen d e n k e n , und auch die Höhen der Thalgehänge tragen keine Basalte. UeA. a. 0. Ablh. I. S. 391 ff.

736

Basalt. Ströme ohne Krater.

berdiefs bilden die basaltischen Massen hier und da zusammenhängende Hügelreihen. Ich habe viele Stücke vom Anfange bis zum Ende des Stromes abgeschlagen, und eine so vollkommene Uebereinstimmung des olivinreichen Gesteins gefunden , dafs ein gemeinschaftlicher Ursprung nicht zu verkennen ist. Etwas mehr poröses oder mehr dichtes Gestein erscheint am Anfange wie am Ende des Stroms, und Schlakken zeigen sich noch an diesem im Wechsel mit dichtem Gesteine. Oberhalb dieses langen Stroms befindet sich ein zweiter von nur geringer Länge, der nicht weit vom Anfang jenes Stroms endigt. Dieser ist aber nicht aus einer KraterÖffnung ausgeflossen, sondern er r ü h r t , wie mir scheint, von einem Seitenausbruche des dritten Kraters her. Ein anstehender Felsen , der augenscheinlich auf einer Spalte in dem aus Schlackenmassen gebildeten liraterrande steht, bezeichnet den Anfang dieses Stromes, dessen Gestein ganz mit dem j e nes gröfseren Stroms übereinstimmt. Ausser diesen Strömen , welche unzweifelhaft aus Kratern ausgeflossen sind, giebt es in der Eifel unzählige basaltische Ströme, deren Ursprung aus Kratern nur undeutlich oder gar nicht nachgewiesen werden kann. Sie ziehen sich an den Abhängen basaltischer Berge herab, und lassen sich manchmal noch weit in den Thälern verfolgen. Jene Abhänge sind bisweilen so wenig geneigt, dafs zwar ein Strömen einer flüssigen Masse, aber nicht ein Herabrollen fester Blöcke statt haben konnte. Die regelmässige Ausbreitung dieser Blöcke, wenn auch mit vielen Unterbrechungen , sticht sehr ab von der unregelmäfsigen Lagerung der an steilen Abhängen basaltischer Kegel herabgerollten Massen. An ein Herabführen durch Wasserflulhen ist nicht im mindesten zu denken; denn die stärksten Wolkenbrüche, welche auf wenig steilen Kegeln niedergehen, vermöchten nicht solche Ortsveränderungen herbeizuführen. Dazu kommt, dafs Schlackenmassen im Wechsel mit basaltischem Gesteine und in dessen Umgebungen, Rapilli und vulkanischer Sand in mächtigen Lagen mit Bestimmtheit auf Eruptionen schliefsen lassen, wenn auch KrateröfTnungen mangeln. Die Gesteine dieser Ströme haben meist denselben Character: es sind olivinreiche, mehr oder weniger poröse

oder dichte Basalte. Unter den vielen Strömen dieser Art führe

Basalt. Gestein aus feuerflüssigen Massen. ich nur einige an , die mir von meinem letzten Besuche der Eifel noch in lebhafter Erinnerung s i n d : so die basaltischen Ströme am Bickeberg, am Alterfafs, an der Weifsley, welche das Thal von Hohenfels • einschliefsen , so der breite Strom, der sich von der Kuppe des Errensberges herabzieht und bis nach Dockweiler und Dreis verfolgt werden k a n n , so die b a saltischen Massen am linken Thalgehänge der Lyfer bei Daun, welchc eine wenig geneigte Fläche von weit über hundert Morgen bedecken u. s. w. Das Herabziehen aller dieser Ströme in Thäler, ihre Auflagerung auf der Grauwacke an den Abhängen und auf den Geschieben in den Thälern z e i g t , dafs sie nach der Thalbildung geflossen sind, und dafs sich seitdem die Configuration der Oberfläche wenig geändert hat. Eben defshalb müssen alle Gedanken an grofse Wasserfluthen, an Hebungen und Z e r trümmerungen, wodurch Ortsveränderungen der basaltischen Massen hätten veranlagt werden können, beseitigt werden. Alle diese Verhältnisse lassen nicht im mindesten an der Bildung basaltischen Gesteins aus feuerflüssigen Massen zweifeln. Das Aufsteigen der Lava in Spalten ist eine Thatsache. Ist im Vorhergehenden die Bildung basaltischen Gesteins aus Lava erwiesen w o r d e n : so kann man gegen die Erfüllung der Gänge mit solchem Gesteine im Allgemeinen nichts e r i n n e r n . Das reichhaltige Kapitel in v. L e o n h a r d ' s W e r k e * ) ü b e r gangartige Basaltgebilde z e i g t , welche grofse Zahl von Beobachtungen an denselben gemacht worden s i n d , und diese Zahl wurde seitdem ( 1 8 3 2 ) noch sehr vermehrt. Nur diejenigen können wir hier in den Kreis unserer Betrachtung e n ziehen, welche Bezug auf die Mächtigkeit dieser Gänge, auf ihr Fallen und auf die Beschaffenheit des Nebengesteins haben * * ) . Alles Uebrige müssen wir dem , den Gängen überhaupt gewidmeten Kapitel vorbehalten. Hätte F r e i e s i e b e n ' s Bemerkung * * * } , dafs der BaA. a. 0 . Abth. I. S. 421 ff. **) Dankbar e r k e n n e n w i r , w e l c h e g r o f s e Dienste die in v. hard's

gehaltreichem W e r k e

d a r g e b o t e n e n Thatsachen

Betrachtungen geleistet haben. **») v. J l o l l ' s J a h r b . Bd. IV. Lief. 2. S. 61.

Leonunseren

738

Mächtigkeit der Basaltgänge.

sait fast immer sehr mächtige Spalten erfülle, allgemeine Gültigkeit: so würden wir mit einer physikalischen Schwierigkeit weniger zu kämpfen haben ; denn die Ausfüllung weiter Spalten mit einer feuerflüssigen Masse ist nicht schwierig zu e r klären, wohl aber die Ausfüllung enger Spalten. Auf der Insel Anglesea giettt es basaltische Gänge von wenigen Zollen Mächtigkeit, die das Gebirgsgeslein nach den mannichfaltigsten Richtungen durchsetzen, und häufig sich verzweigen. Nach B e r g e r *) wechselt die Mächtigkeit der Trappgänge Irlands zwischen einigen Zollen und mehreren hundert Ful's. Nach M a c c u l l o c h ' s Schilderungen * * ) sind auf dem Eilande Barra sehr gering - mächtige Gänge von schwarzem feinkörnigem Basalt, und selbst Aeste davon von ungemeiner Dünne mannichfaltig mit einander verflochten. Sie setzen sowohl im Gneifs, als i m , diesen gangartig durchziehenden Granit auf. Alle haben scharf abgemarkte Grenzen ; nur diejenigen, auf welche die Witterung besonders einwirkt, sind tuffähnlich. Stellenweise ist das basaltische Adergeflechte so häufig-, dafs es den Gneifs und Granit in kleine regellose Bruchstücke trennt und dem Ganzen das Ansehen eines Conglomérats giebt. Aehnliche Erscheinungen zeigen die Inselgruppen südwärts gegen Barra. Um Sleat auf Skye Selzen häufig Trappgänge im Gneifs a u f , und zu Loch Eishort im Sandstein. Letztere sind von beträchtlicher Mächtigkeit, und können bis zur entfernten Oberfläche des Lias v e r folgt werden. Diese Gänge werden von anderen ähnlichen durchschnitten, deren Mächtigkeit aber viel geringer i s t , oft nicht über \ Zoll. Die Masse dieser letzteren Gänge ist ein äufserst dichter, fester, schwarzer Basalt, der manchmal pechsteinartig erscheint. Sie sind viel weniger häufig, als die mächtigeren ; nur um Koruisk und noch mehr um Garsven sind ihrer überaus viele. Mit Leichtfertigkeit über diese Verhältnisse weggehen zu wollen, hiefse einer, wenn auch noch so wahrscheinlichen Hypothese zu Liebe physikalische Gesetze aufopfern. Schon Transact. of the geol. Soc

V. III. p. 2 2 6 .

**) Western Islands. V. I. p. 83. • * * ) Ebendas. p. 3 9 5 .

Schmelzbarkeit der Lava und des Granits.

739

früher (S. 347 ff.) haben wir auf die Unmöglichkeit hingewiesen , wie eine feuerflüssige Granitmasse durch kalte Spalten, 1 bis 2 Zoll und häufig noch minder mächtig, hätte aufsteigen können, ohne zu erstarren, ehe sie einige Fufs hoch in ihnen emporgequollen wäre. Allerdings findet ein grofser Unterschied zwischen der Schmelzbarkeit des Granits und des Basalts slalt. Dieser schmilzt leicht in einem gewöhnlichen W i n d o f e n , jenen habe ich selbst im S e f s t r ö m ' s c h e n Ofen mit heifsem Winde nicht zum dünnen Flusse bringen können. Die Masse war steif und nach dem Erkalten waren noch deutlich die ungeschmolzenen Quarze porphyrartig darin e i n g e schlossen. Als ich dagegen gepülverte Lava vom Roderberg, worin ein abgerundeter, mit einigen Sprüngen durchzogener Quarz eingepackt war, schmolz, zeigte sich nach dem E r k a l ten, dafs in diese Sprünge Lavamasse von kaum Papierdicke eingedrungen war. Aber wie ganz verschieden sind diese Verhältnisse von d e nen, wie sieM a c c u 11 o c h beschreibt! — Bei meinem Versuche hatte der Quarz die Schmelzhitze der L a v a ; war daher diese nur flüssig genug, so konnte sie in die Sprünge dringen, ohne beim Eintreten zu e r s t a r r e n . Der Gneifs und Granit waren aber kalt, als der Basalt in das feine Adergefleclit eindrang. Wollte man auch annehmen , jene Gesteine seien durch die in den weiten Spalten aufgestiegene Basaltmasse erwärmt w o r den : so konnte d o c h , wegen der schlechten Wärmeleilungsfähigkeit des Gesteins, diese Erwärmung nur etwas von der Wärmequelle entfernt, noch lange nicht die Schrnelzhitze des Basalts erreicht haben. Um einige numerische Elemente für die Erstarrungsgeselze geschmolzener Massen , welche in engen Spalten fliefsen, zu erhalten, wurden in eine Platte von buntem Sandstein Nuthen von bestimmter Breite und Tiefe eingehauen. Auf diese Platte wurde eine andere so aufgeschlill'en, dafs sich beide in ganz ebenen Flächen b e r ü h r t e n , und dafs mithin die Nuthen ringsum geschlossene Kanäle bildeten. Durch die Deckplatte wurden an einem Ende Löcher gebohrt, w e l che auf die Nuthen trafen und durch dieselben geschmolzene Metalle eingegossen, nachdem man dem Plattenpaar eine g e neigte Lage gegeben hatte. Das flüssige Metall f l o f s , b e -

740

Vers, über die Erstarrung in engen Kanälen.

greifliclier Weise, in der Nulhe um so weiter fort, ehe es e r s t a r r t e , j e weiter diese w a r , und j e mehr es über seinen Schmelzpunct erhitzt worden, Uin jedoch einen bestimmten Anhaltepunct zur Vergleichung zu haben, wie weit verschiedene Metalle von ungleicher Schmelzbarkeit in derselben Nuthe fortfliefsen, ehe sie e r s t a r r e n , wurden die Metalle im Schmelzgefäfse nicht ganz geschmolzen; denn blieb von demselben noch ein Theil ungeschmolzen ü b r i g , so konnte der flüssige Theil nicht über seinen Schmelzpunct erhitzt sein. Nach jedem Eingüsse wartete man bis zum folgenden so lange, als zum Abkühlen der Platten erforderlich war. Es wurden folgende Resultate mit geschmolzenem Blei erhalten. Die Neigung des Platlenpaars gegen die Horizontale b e trug 5°. Das Blei war bis zu seinem Schmelzpuncte erhitzt. Breite der

Tiefe der

folglich Q u e r -

Länge des

Nutlie

Nuthc

schnitt der

erstarrten

Nulhe

Bleicylin-

1,5 Linien

3 Quadratlinien

7^72 Zoll

1,5

2,25

5,42

ders I

2

II 1,5

Linien „

„

„

Die Neigung des Plattenpaars war wiederum 5°. Blei wurde aber bis zum Dunkelrothglühen erhitzt. III 2 Linien 1,5 Linien 3 Quadratlinien 15,5 IV 1,5

„

1,5

„

2,25

„

12,83

„ Das Zoll „

Bei Vergleichung von I mit II und von III mit IV e r giebt sich , dal's sich die Längen der erstarrten Bleicylinder wie ihre Querschnitte verhalten, wie nachstehendes zeigt, berechnet gefunden I 7,72 Zoll 7,72 II III

5,79 15,5

„ „

5,42 15,5

IV

11,6

„

12,83

Die berechneten W e r t h e II und IV stimmen so nahe mit den g e f u n d e n e n , als bei Versuchen dieser A r t , wobei man die Temperatur der geschmolzenen Metalle, namentlich bei III und IV, blofs approximativ bestimmen kann, nur zu e r w a r ten ist.

Folgerungen

aus den

741

Versuchen.

Die f o l g e n d e n Vcrsuc-ho w u r d e n a n g e s t e l l t , um zu finden 1) ob die L ä n g e d e s e r s t a r r t e n Metalls bei v e r s c h i e d e nen Metallen v o n u n g l e i c h e r S c h r n e l z b a r k e i t , u n t e r ü b r i g e n s gleichen U m s t ä n d e n , dieselbe b l e i b t , und 2 ) ob diese L ä n g e gröl'ser w i r d , w e n n das flüssige Metall s c h n e l l e r l ä u f t , d. h. wenn der Neigungswinkel gröfser wird. Dazu w u r d e eine 10 Fufs l a n g e , 2 , 5 Zoll breite und dicke Diele von Holz gebraucht. N a c h d e m mit dem Nuthhobel e i n e Nuth d u r c h g e s t o f s e n w a r , w u r d e dieselbe mit Thon a u s g e f ü t t e r t , darin eine Nuth v o n 4 Lin. Breite und 2,5 Lin. D i c k e , mithin von 10 Quadrallinien Querschnitt g e b i l d e t , und n a c h dem T r o c k nen d e s T h o n s eine zweite Diele d a r a u f fest g e s c h r a u b t . Die N e i g u n g d e s D i e l e n p a a r s w a r 15° g e g e n die H o r i z o n t a l e . Vor j e d e m n e u e n V e r s u c h e liefs m a n die V o r r i c h t u n g w i e Man erhielt f o l g e n d e Resultate.

ilorum g e h ö r i g abkühlen.

Länge des

Geschmolzene

L ä n g e des

Geschmolzene

Metalle, in d e r

erstarrten

Metalle in d e r

T e m p e r a t . des

Metallcy-

Dunkelroth-

Metallcy-

Schmelzpuncls.

linders.

glühhitze.

Jinders.

erstarrten

V

Zinn

4 1 , 5 Zoll

VIII Zinn

96

VI

Blei

44,5

„

IX

Blei

87,25 „

Zoll

VII

Zink

58,0

„

X

Zink, erhitzt bis z u m V e r brennen

89,25 „

Mit z u n e h m e n d e r T e m p e r a t u r des S c h m e l z p u n c t e s s c h e i n t d a h e r auch die L ä n g e des e r s t a r r t e n Metallcylinders z u z u n e h m e n ; denn Blei ist s t r e n g f l ü s s i g e r als Zinn, und Zink s t r e n g flüssiger als Blei. Die Differenzen k ö n n t e n a b e r leicht d a v o n h e r r ü h r e n , dafs diese drei Metalle nicht g e n a u bis zu ihren r e s p e c t i v e n Schmelzpuncten erhitzt w a r e n . Der Querschnitt in 1 verhält sich zu dem in VI = 3 : 1 0 , w o n a c h die L ä n g e d e s Bleicylinders in Vi 25,7 Zoll sein m ü f s t e . Da d i e s e a b e r 4 4 , 5 Zoll ist, so e r g i e b t sich , dafs mit z u n e h m e n d e r S c h n e l ligkeit des Fliefsens das g e s c h m o l z e n e Metall a u c h einen l ä n . g o r e n W e g zurücklegt, e h e es e r s t a r r t *) Eine

Ausdehnung

meiner

Versuche

auf

geschmolzenen

Basalt

liefs k e i n e g e n ü g e n d e n R e s u l t a t e e r w a r t e n ; d e n n so d ü n n f l ü s s i g ,

742

E r s t a r r u n g des feuerfl. Basalts in e n g e n Spalten.

Aus den Resultaten dieser Versuche können wir im Allgemeinen s c h l i c f s e n , was im Voraus zu e r w a r t e n w a r , dafs g e s c h m o l z e n e r B a s a l t , in engen Spalten a u f s t e i g e n d , bis zu seinem E r s t a r r e n nur k u r z e W e g e zurücklegen k a n n . Indefs wir wollen doch etwas mehr in das Einzelne e i n g e h e n . Streicht eine Spalte weit fort, so sind die A b k ü h l u n g s verhältnisse etwas anders, als bei unseren Versuchen. Ist z. B. die W e i t e einer Spalte 4 Linien, streicht sie a b e r h u n derte und noch mehr Fufs f o r t , so wird die Abkühlung g e r i n g e r sein, als in den Versuchen V bis X , wo die g e s c h m o l zenen Metalle durch einen Kanal von 4 Lin. Breite und 2,5 Lin. Dicke f l ö s s e n ; denn dort sind es eigentlich n u r die beiden S p a l t e n w ä n d e , welche abkühlend w i r k e n . In obigen V e r s u chen kühlten nämlich vier Flächen ab, in einer weit f o r t s t r e i chenden Spalte a b e r nur z w e i ; hier w ü r d e d a h e r die A b kühlung approximativ ^ Mal g e r i n g e r sein als dort. Diefs könnte a b e r nur b e w i r k e n , dafs in der Spalte die g e s c h m o l z e n e Masse u n g e f ä h r V Mal h ö h e r aufgestiegen w ä r e , als in u n serem Kanal. W e n n wirklich mit z u n e h m e n d e r Strengflüssigkeit die geschmolzenen Massen weiter fliefsen, e h e sie e r s t a r r e n : so w ü r d e auch geschmolzener Basalt, der strengflüssiger als Zink ist, in Spalten höher aufsteigen, als dieses Metall. Dasselbe w ü r d e auch bewirkt w e r d e n , w e n n der von unten nach oben w i r k e n d e Druck dem geschmolzenen Basalt eine g r ö f s e r e G e schwindigkeit e r t h e i l t e , als die w a r , mit welcher in obigen Versuchen bei einer Neigung von 15° die g e s c h m o l z e n e n M e talle herabtlossen, und wenn j e n e r weit ü b e r seinen S c h m e l z punet erhitzt sein sollte. Sollte a b e r auch durch das Z u s a m m e n w i r k e n aller d i e w i e g e s c h m o l z e n e Metalle, um sie in wendung

können erdige Massen nicht w e r d e n ,

e n g e Kanäle eingiefsen zu können. eines starkeil Drucks

werden können. überwindenden

hätte

Nur durch A n -

ein Hineinpressen

bewirkt

Ein solcher Versuch w ü r d e aber mit kaum zu Schwierigkeiten

verknüpft

sein.

Ich habe mich

daher mit dem allgemeinen Resultate begnügt, dafs mit z u n e h m e n der

Strengflüssigkeit

fsen in Kanälen

geschmolzener

stattfindet.

Massen

ein

längeres

Flie-

E r s t a r r u n g des feuerfl. Basalls in engen Spalten.

743

ser Ursachen ein viel g r e i s e r e r Effect hervorgebracht, sollte derselbe selbst bis zum 12fachen gesteigert w e r d e n : so würde doch in den engen Spalten der geschmolzene Basalt nur so viele Fufs hoch steigen, als die geschmolzenen Metalle in u n seren Versuchen Zolle weit herabgeflossen sind. Es würde demnach j e n e r in einer Spalte von 2 Lin. Weite höchstens 15 Fufs hoch aufsteigen können. Schwerlich kann man aber eine solche Steigerung des Effects z u g e b e n , und uin so w e niger, da j e d e n Falls die Adhäsion des geschmolzenen Basalts an den Gesteinswänden viel g r ö ß e r ist, als die Adhäsion der geschmolzenen Metalle am Sandsteine, und da dieser Umstand das Aufsteigen einer flüssigen erdigen Masse sehr erschwert. Sind wir endlich auch zur Annahme berechtigt, dafs der g e schmolzene Basalt weit über seinem Schmelzpuncte erhitzt w a r ? — Das Thatsächliche, die Schmelzhitze der Lava, w o r auf alle u n s e r e Schlüsse basirt sein m ü s s e n , rechtfertigt eine solche Annahme keineswegs. Abgesehen vom präexistirenden strengflüssigen Thonschiefer und Olivin in den Schlacken und Laven, finden sich ja, wie oben (S. 731) erwähnt, Feidspathbruchstücke in denselben. Die Hitze der geschmolzenen Lava w a r also nicht hinreichend , den im Porcellanofen zu Glas schmelzender» Feldspath * ) zu schmelzen; die leichtflüssige Lava war nicht einmal im Stande als Flufsmittel zu wirken. Ihre Temperatur war daher n i e d r i g e r , als die im Porcellan. ofen herrschende. Eben so zeigen die oben (S. 733) e r w ä h n ten Quarzkörnchen und Quarzsplitterchen in der Lava , dafs die Basen in d e r s e l b e n , obwohl sie noch lange nicht mit Kieselsäure gesättigt s i n d , doch nicht im Stande waren, die ihnen im Quarze dargebotene aufzunehmen, während das beim Schweifsen des Eisens gebildete Eisenoxyduloxyd so leicht mit dem Quarzsande zu einer leichtflüssigen Schlacke z u s a m menschmilzt (S. 576). So weit so schwierige physikalische Verhältnisse , wie das Aufsteigen flüssiger Massen in engen Spalten und ihre Erstarrung in denselben auf numerische Elemente zu g r ü n den ist, glauben wir es versucht zu haben. Den englischen Geologen zunächst mufs überlassen bleiben, durch eine g e 4f

) K l a p r o th's Beiträge. Bd. I, S. 14.

¥44

Erstarrung

des feuerfl. Basalts in engen Spalten.

naue Revision der von B e r g e r und M a c c u l l o c h (S. 738) beschriebenen engen, mit Basalt erfüllten Spalten und Adern zu ermitteln, wie weit die dortigen Verhältnisse mit den Resultaten unserer Versuche in Uebereinstimmung zu bringen sind. Das Augenmerk dürfte dahin zu richten sein , ob die feinen Adern von mächtigeren Spalten, die ganz in der Nähe sich befinden, ausgehen; denn je näher diese sind, je kürzer der Weg ist, den die geschmolzene Masse in jenen zurückzulegen halte , desto mehr wächst die Wahrscheinlichkeit des Eindringens. Sollten die localen Verhältnisse etwa den Schlufs gestatten, dafs das Gestein, durch welches die feinen Adern setzen, in die aufgestiegene und lagerartig ausgebreitete Masse theilweise eingesunken wäre und sich darin bis zur Temperatur derselben erhitzt hätte: so würden die Schwierigkeiten in der Erklärung mehr verschwinden. Wir hätten dann ein Analogon unseres Versuches mit geschmolzener Lava , in welche Q u a r z eingeknetet war fS. 739). Dann wurde auch die grofse Schwierigkeit sich beseitigen, dafs, wenn auch alle Umstände dem Eindringen geschmolzenen Basalts in feine Adern günstig waren, doch jeden Falls solche Basaltadern sehr schnell hätten erstarren, und dafs daher nicht Gänge von schwarzem, feinkörnigem Basalt, sondern von glasigen Massen hätten entstehen müssen. Sollte diefs nicht gelingen, sollte sich das Eindringen feuerflüssigen Basalts in so enge Spalten mit den Abkühlungsund Erstarrungs-Gesetzen nicht in Uebereinstimmung bringen lassen: so bliebe, ungeachtet es gewifs fest steht, dafs Basalt auf feuerflüssigem Wege gebildet werden kann, doch nichts anders übrig, als für jene schwachen Basaltgänge und Adern eine andere Bildungsweise anzunehmen, wenn es auch noch fern liegen sollte, eine solche zu finden. Aber selbst die mächtigeren Basaltgänge bieten in ihrer lagerartigen Verbreitung Räthsel d a r , die nicht immer gleich leicht zu lösen sind. Was hierüber bis 1832 beobachtet und polemisirt worden, findet sich bei v. L e o n h a r d » ) in g r o fser Vollständigkeit: die Beobachtungen und Ansichten von Jameson, Macculloch, Hitchcock, Cordier, Klip") A. a. 0. Abth. I. S. 469 ff.

Basalt lagerartig zwischen sed. Formationen.

745

stein, Bronn, Maraschini, Ferber, White hurst, F a u j a s - de - Saint - F o n d , Mawe, F a r e y , Westg a r t h F o r s t e r , C o n y b e a r e , Philipps, B r o c h a n t de V i l l i e r s u. A. m., erläutert durch viele Gebirgsdurchschnitte, sind mit seinen eigenen Ansichten zu einem Ganzen verwebt. Das Wesentliche dieser Basaltgebilde ist, dafs sie gleich L a gern zwischen sedimentären Formationen, oft selbst in s c h e i n barem Wechsel mit denselben erscheinen, der sich 7, 9 und noch mehr Mal wiederholt. Es ist nicht zu l ä u g n e n , mehrere Verhältnisse sprechen d a f ü r , dafs die basaltischen Massen in Spalten aufgestiegen sind, und sich hierauf zwischen den Schichten der sedimentären Bildungen seitwärts fortgezogen haben. Dahin g e h ö r e n die manchmal auffallenden Störungen in der S c h i c h t e n - O r d nung, Zerspaltung der Schichten u. s. w. So zeigt der B e r g kalk in Cumberland und Derbyshire eine sehr regelmäfsige Schichtung; allein die einzelnen Lagen lassen sehr auffallende Verschiedenheilen in ihrer Stellung wahrnehmen. Sie neigen sich theils nur unter wenigen Graden, theils stehen sie fast senkrecht, sind dabei nicht nur häufig verrückt und v e r s c h o ben, sondern auch bogenartig gewölbt, sattelförmig gewunden, selbst Giebeln ähnlich gekrümmt * ) . Auch hier müssen wir wieder fragen, ob ähnliche V e r hältnisse bei noch thätigen oder erloschenen Vulkanen v o r k o m m e n ? Nach D a u v e n y * * ) scheint die Insel Procida ganz aus Schichten zu bestehen, abgesondert durch Lager zelliger Lava, welche theils horizontal, theils bogenförmig gekrümmt sind. Auf Slromboli * * * } ziehen sich Gänge eines t r a c h y l ähnlichen Gesteins so regelmäfsig und horizontal durch den Tuff, dafs man sie für Lager halten könnte, welche mit d e m selben wechseln ; verfolgt man sie aber weiter, so zeigen sich bald Abweichungen von dieser Richtung, und ihr Ursprung aus zwei oder drei senkrecht aus der Tiefe aufsteigenden G ä n gen ist unverkennbar. D a u v e n y vergleicht sie mit den h o rizontalen Trappgängen im Sandstein auf den Hebriden, wie « ) A . a. 0 . S. 4 8 8 . **) A d e s c r i p t i o n of a c t i v e a n d e x t i n e t V o l c a n o s . S e e . E d i t i o n P. 2 3 9 .

***) Ebenda«. P. 249.

1848.

746

Basalt. Massen lagerartig zwischen

sedimentären.

sie M a c c u l l o c h beschrieben. Auch auf Lipari, Vulcanello und in den Umgebungen des Aetna *) zeigen sich ähnliche Erscheinungen. Nach B r o c c h i **) sind bei Licodia in Sicilien basaltische Laven von tertiären Bildungen bedeckt, und hier und da durchziehen sie den Mergel und Gyps in mannichfach gewundenen Gängen und Adern. Zwischen Catania und Agosta und anderen Orten kommen ähnliche Verhältnisse vor. Damit ist also die Möglichkeit gegeben, dafs sich auch andere aus der Tiefe aufgestiegene feuerflüssige Massen irj lagerartigen Gängen zwischen sedimentären Formationen ein. schieben konnten. Solche Erscheinungen sind mit hydrostatischen Gesetzen nicht im Widerspruche. Denke man sich eine mehr oder weniger senkrechte Spalte , welche aus der Tiefe aufsetzt, aber nicht zu Tage ausgeht, sondern sich unter einer oder mehreren der obersten Schichten endigt. Steigen in einer solchen Spalte feuerflüssige Massen auf, wie wir sie in den Kratern der Vulkane wirklich aufsteigen sehen : so werden sie, wenn sie bis zum Liegenden der obersten Schicht gekommen sind und die auftreibende Kraft noch fortwirkt, diese Schicht entweder heben, oder durchbrechen, oder wenn ein Durchbrechen nicht erfolgt, seitwärts zwischen der gehobenen Schicht und der unter ihr liegenden fortfliefsen. Heben sie die oberste Schicht, so dafs sie dachförmig gespannt, aber nicht durchbrochen w i r d : so entstehen zu beiden Seiten der Spalte leere Räume, welche von der feuerflüssigen Masse ausgefüllt werden. Diefs ist der Anfang des seitlichen Eindringens zwischen den Schichtungsilächen, und wirkt die hebende Kraft f o r t , so wird die ganze Schicht oder wenigstens so weit gehoben, als die aufsteigende flüssige Masse zuzudringen und den Zwischenraum auszufüllen vermag. Dazu ist keine gröfsere Kraft erforderlich, als zum Emporheben der feuerflüssigen Masse durch die oberste Schicht nöthig sein würde, wenn die Spalte nicht , wie vorausgesetzt worden, bis zur obersten Schicht reichte, sondern auch diese durchsetzte; denn um die flüssige Masse noch durch die • ) E b e n d a s . P. 2 3 1 und 2 7 6 .

« ) ßibl. Italiana, T. XXVII. p, 56.

Basalt. Massen lagerartig

zwischen sedimentären.

H l

oberste Schicht zu treiben , ist nahe dieselbe Kraft wie zum Heben dieser Schicht erforderlich, mag diese auch von noch so grofser Ausdehnung sein. E s ist dasselbe Verhältnifs, wie bei W o l f f ' s sogenanntem anatomichem Heber oder bei s ' G r a v e s a n d e ' s Follis hydrostaticus; nur mit dem Unterschiede, dafs in diesen der hydrostatische D r u c k , dort die Expansivkraft, welche die feuerflüssige Masse zum Aufsteigen bringt, wirkt. So wie aber beim anatomischen Heber die Blasehaut gehoben wird , in welchem Verhältnisse auch ihr Durchmesser zu dem der drückenden Wassersäule steht, so wird auch jene Schicht gehoben , wie auch das Verhältnifs der Weite der Spalte zur Ausdehnung der Schicht ist. Stillschweigend wird hierbei vorausgesetzt, dafs die Dichtigkeit der feuerflüssigen Mas;se gleich oder nahe gleich ist der Dichtigkeit der gehobenen Schicht: eine Voraussetzung, die nahe zutreffen wird, da Basalt bei seinem Uebergange in den flüssigen Z u stand um eben so viel ausgedehnt werden m a g , als seine Dichtigkeit gröfser, als die eines sedimentären Gesteins ist. Von selbst versteht es sich, dafs auch dann ein E i n dringen einer feuerflüssigen Masse zwischen die Schichten erfolgen kann, wenn die Spalte bis zu Tage reicht; denn ist in dieser die Masse bereits bis zu ihrem Ende aufgestiegen, oder gar übergeflossen, und wirkt die hebende Kraft noch fort: so sind diese Verhältnisse dem anatomischen Heber noch ähnlicher, als die obigen. Noch mehr ist aber dieser Fall zu vergleichen mit dem Aufsteigen eines artesischen Brunnens durch ein Bohrloch, welches Schichten durchschneidet, z w i schen welchen das Wasser dringen kann. Diese Schichten werden zwar nicht g e h o b e n , weil eine Wassersäule lange nicht eine gleich hohe Säule eines Gesteins tragen kann; vom aufsteigenden W a s s e r wird indefs seitwärts durch die Schichtungsfläclien abfliefsen. E i n Zerreifsen der von der Spalte nicht durchsetzten oberen Schichten findet gewifs nur seilen statt: denn so wie nur die aufsteigenden feuerflüssigen Massen die Hebung dieser Schichten beginnen: so fliefsen sie sogleich seitwärts ab, und wie ein Keil dringen sie weiter zwischen die Schichten ein und setzen die Hebung fort. Ein Fortsetzen der Spalte durch die oberen Schichten können aber die feuerilüssigen Massen

748

Basalt. Massen lagerartig zwischen sedimentären.

unmöglich bewirken; denn so heftig auch der Stöfs einer flüssigen Masse gegen ein festes Gestein sein mag, so kann er doch nicht ein Loch, wie eine Flintenkugel durch ein Brett schlagen. Es ist klar, dafs die Geschwindigkeit, womit die oberste Schicht gehoben wird, nur sehr gering sein kann im Verhältnisse zu der Geschwindigkeit, womit die feuerllüssige Masse in der Spalte aufsteigt; denn die Geschwindigkeiten stehen im umgekehrten Verhältnisse des Quadrats der Mächtigkeit der Spalte zum Quadrate der Längenerstreckung der gehobenen Schicht. Da sich nun bei geringer Mächtigkeit der Spalte und grofser Längenerstreckung der Schicht, diese aufserordentlich langsam hebt: so ist begreiflich, wie bei einer so langsamen Bewegung eine weit forlslreichende Schicht ihren Zusammenhang unversehrt erhalten kann, selbst wenn dieser, wie etwa bei einem wenig cohärenten oder sehr zerklüfteten Sandstein, nur sehr gering ist. Ebenso begreiflich ist, wie unter diesen Umständen die eingeschobene und fest gewordene Masse eine gleich dicke Lage bilden, und mithin den Parallelismus der von einander getrennten sedimentären Formationen so vollständig erhalten kann , dafs sie als eine sedimentäre Bildung erscheint. So finden sich auf den Eilanden Egg, Mull u. s. w. Basaltablagerungen und Liasschichten im Wechsel mit einander; im Allgemeinen herrscht nach M a c c u l l o c h * ) , in dieser Wechsellagerung eine Art Parallelismus, und man nimmt keine der sonst gewöhnlichen Brüche, Störungen oder wenigstens Biegungen da wahr, wo Trappe mit den Schichten in Berührung kommen. Die wenigen Unregelmäfsigkeiten werden augenscheinlich durch Abnahme der Mächtigkeit, oder durch das endliche Verschwinden der einzelnen Schichten bedingt. Auf der anderen Seite können aber auch mancherlei Störungen gedacht werden. Je weiter z. B. die flüssige Masse zwischen den getrennten Schichten fortfliefst, desto schneller erstarrt das Ende des Stroms, und dem weiteren Fortfliefsen wird ein Ziel gesetzt. Wirkt aber die hebende Kraft noch, drängt sich also noch immer fort neue flüssige Masse Vergi, v. Leonhard a. a. 0. Abili. I. S. 484 if.

Grauwacke und Thonschieier eingeknetet in Lava.

749

in die der Spalte zunächst gelegenen Stellen e i n : so wird die Schicht nur hier noch gehoben, und der frühere Parallelismus geslört. Bei Woodfordgreen in Gloucestershire kann m a n , nach B u c k l a n d und C o n y b e a r e *) zwei Massen von Mandelslein-Trapp zwischen Schichten von Uebergangskalk und r o thein Sandstein auf einer Strecke von ungefähr einer Stunde verfolgen. Sie laufen weit fort parallel, in östlicher Richtung nimmt a b e r ihre Mächtigkeit bedeutend ab. Dafs sie g a n g arligen Basaltmassen angehören, dafür sprechen die in ihnen eingeschlossenen Fragmente von Kalkslein. Ist ein g a n z e s , zwischen Schichten eingedrungenes Lager e r s t a r r t , ist aber die in der Spalte befindliche Masse noch flüssig und wirkt die hebende Kraft noch fort: so ist begreiflich, wie die flüssige Masse zwischen andere Schichten eindringen und neue Lager zwischen ihnen bilden kann. Eben so wohl kann aber auch die in e i n e r , nicht zu Tage ausgehenden Spalte aufgestiegene feuerflüssige Masse gleichzeitig oder successive zwischen mehrere Schichten treten; denn dazu ist, wie sich aus dem Obigen ergiebt, nur eine Kraft e r f o r derlich, welche die flüssige Masse selbst bis zu der Höhe zu heben vermöchte, welche die sedimentären Schichten mit ihren dazwischen geschobenen Massen besitzen. G e n u g , j e nach dem Zusammenwirken bekannter und unbekannter Verhältnisse können mancherlei Modificationen eintreten. Es würde jedoch zu sehr zu willkührlichen Voraussetzungen führen, wenn wir noch mehr in's Einzelne eingehen wollten. Es reicht hin, gezeigt zu haben, dafs das Eindringen flüssiger Massen z w i schen sedimentäre Formationen aus hydrostatischen Gesetzen erklärt werden kann. Und der auf den ersten Blick s c h w i e rig erklärbare U m s t a n d , wie eine durch eine Spalte von g e ringer Weite aufsteigende flüssige Masse eine Schicht von grofser Ausdehnung heben k ö n n e , wird e r k l ä r b a r , wenn man sich erinnert, dafs bei allen Bewegungen das sogenannte Kräfteninaafs des C a r t e s i u s gilt. Es finden sich auch Wechsellager von Basalt und n e p tunisch inelamorphosirten basaltischen Massen, die offenbar in *) Transad, of tlie geol. Soc., new ser., Vol. I'. p. 248. Bischof Geologie I I .

49

760

Wechsellager von zersetztem u. nicht zersetztem Basalt.

eine ganz andere Kategorie gehören. Von solcher Art sind die im Atlas zu L e o n h a r d ' s Basaltgebilden (Taf. VIII. Fig. 2 und 3) abgebildeten Verhältnisse am Vorgebirge Bengore in einer Ausdehnung von ungefähr vier engl. Meilen. Hier wechseln sieben Lager mehr oder weniger regelmäfsigen Säu. lenbasalts mit drei Lagern ocheriger Massen. Die oberste, ungefähr 60 Fufs hohe Lage besteht aus Säulenbasalt, die 9 Fufs mächtige Unterlage desselben, und die unterste 20 Fufs mächtige Schicht, welche die neun Lagen trägt, aus ocherigen Massen. Es erscheint unzweifelhaft, dafs diese zehn Lagen ursprünglich basaltische Bildungen von successiver Entstehung waren, wovon aber d r e i , aus unregelmäfsigen basaltischen Massen gebildet, den Gewässern Zutritt gestatteten, und dadurch zersetzt wurden, während die sieben anderen, weil in Säulen abgesondert, den Gewässern und der Zersetzung widerstanden, Jene 60 Fufs hohe Lage von Säulenbasalt und die unter ihr liegende Lage aus ocherigen Massen liegen wagerecht, steigen aber gegen den Gipfel des Vorgebirges an. Es ist denkbar, dafs in Folge dieser Neigung die Gewässer ihren Lauf durch die Lage unregelmäfsiger basaltischer Massen nahmen. Die erwähnte unterste dieser Lagen ist um Porlmoon nur bei sehr niederem Wasserstande sichtbar; ihre Zersetzung wurde daher ohne Zweifel durch das Meerwasser bewirkt. Der auf dieser Lage ruhende 44 Fufs mächtige Basalt, besonders regelmäßig gebildet, ist der seit langer Zeit berühmte Giants Causeway. Aehnliche Verhältnisse auf derselben Tafel abgebildet, zeigen sich auf Disko-Eiland. Lager von Trapptuff, Mandelstein und Thon bilden die Unterlage von Basalt u. s. w. Zeolithe in Drusenräumen der beiden ersten Lager bekunden, wenn es noch zweifelhaft sein könnte, die Zersetzungsprocesse auf nassern Wege, welche selbst das Basaltlager schon ergriffen haben; denn auch darin kommen Zeolithe, Quarz u . s. w. in Drusen vor. In Indien am Tafelland von Malwa sah F r ä s e r an einem bis 1500 Fufs entblösten Durchschnitte eine Reihe vollkommen paralleler und wagrechter Lagen, abwechselnd aus Basalt und Mandelstein bestehend. Der Basalt ist hin und wieder säulenähnlich abgesondert, der Man-

W i r k u n g feuerfl. Massen

auf das Nebengestein.

751

delstein, überfüllt mit Zeolithen, meist ganz von Grünerde b e deckt, zeigt alle Härtegrade bis zur w e i c h e n , beinahe e r d i gen Masse. Die Frage, wie verhält sich das Nebengestein, zwischen welchem feuerflüssige Massen aufgestiegen sein sollen, ist für die eruptive Entstehung der Basallgänge von Wichtigkeit. B e fänden sich die Gangmassen derselben überall noch in ihrer ursprünglichen Beschaffenheit, so würden sich gewifs viele Stellen finden, wo die Einwirkung der Hitze sichtbar wäre. Allein schon a priori erkennt man, dafs nach gerade die mit einer eruptiven Entstehung verknüpften Verhältnisse meistens die Beweise einer solchen verhüllen müssen; denn ich habe durch Versuche nachgewiesen dafs feuerflüssiger Basalt eine b e deutende Contraction erleidet, wenn er aus diesem Zustande in den krystallin ¡sehen übergeht. In einer Spalte von 1 Fufs Mächtigkeit würde er z. B . , wenn die Contraction in seinen drei Dimensionen in gleichem Verhältnisse erfolgte, nach s e i ner Erstarrung einen Zwischenraum zwischen sich und dem Nebengestein von 2,6 Linie auf j e d e r Seile gelassen haben. Solche Zwischenräume konnten im Laufe der Zeit nicht u n ausgefüllt bleiben.,. Durch sie sickerten G e w ä s s e r , welche theils zersetzend auf den Basalt und das Nebengestein wirkten , theils neue Substanzen mechanisch und chemisch darin absetzten. Die mechanischen Absätze, ocherigen Thon, n e h men wir meist zwischen den Basaltsäulen w a h r ; aber auch Ein ausgezeichnetes Beispiel manchmal chemische Absätze. letzterer Art zeigt ein Basaltbruch bei Leubsdorf am Rhein, wo sich zwischen den Säulen Arragonit von 2 — 3 Linie Dicke findet. Durch die Zersetzung des, die S ä u l e n ^ ä n d e b e g r e n zenden Basalts konnten die Zwischenräume gleichfalls ausgefüllt w e r d e n ; denn dadurch wurde die krystallinische Beschaffenheit zerstört und das Volumen vergröfsert *'*), abgesehen von d e m j e n i g e n , was das Nebengestein dazu lieferte. Diese Verhältnisse führen zur n o t w e n d i g e n Existenz von Saalbändern, wenn nicht die Basaltgänge zu wenig m ä c h tig sind, als dafs die Conlraction noch merkliche Zwischen») v. L e o n h . u. ß r o n n ' s n, Jahil». f. Mineral, u. s.w. 1843. S. 1 IT **) Ebendas. S. 48.

752

V e r ä n d e r u n g e n des Nebengesteins.

r ä u m e h e r v o r b r i n g e n k o n n t e , o d e r wenn nicht, wie bei sehr geneigten Gängen , das H a n g e n d e durch S e n k u n g die Zwis c h e n r ä u m e verschlofs. Mehrere Beispiele von S a a l b ä n d e r n führt v. L e o n h a r d an * ) , denen wir einiges b e s o n d e r s B e m e r k e n s w e r l h e e n t lehnen. Am Dieivin iin Bunzlauer Kreise hat ein Basaltgang, ein L a c h t e r m ä c h t i g , der im Sandstein a u f s e t z t , , i m H a n g e n den und Liegenden 5 — 6 Zoll starke Thoneisenstein-Slreifen voll von l'oren und blasenartigen Räumen. Darauf folgen, zu beiden Seiten g e g e n die Mitte, W a c k e n l a g e n , 12 Zoll m ä c h tig, nach aufsen gelblichgrau, im Innern a s c h g r a u , und Kalkspath, Hornblendelheilchen ( ? ) , Gliinmerblättchen und c o n c e n trischschalige Basaltkugeln enthaltend. An diese Lagen schliefsen sich , zu beiden Seiten , schmälere W a c k e s t r e i f e n mit häufigen Glimmerblättclien und zarten Kalkspathadern an. In der Gangmille endlich findet sich olivinhalliger Kugelbasalt, der von K a l k spathschnüren durchzogen i s t * * } . Dieser Gang w a r u r s p r ü n g lich unzweifelhaft ein r e i n e r Basaltgang, der durch Gewässer von aufsen nach innen zersetzt w u r d e , da g e r a d e in dieser Richtung die Zersctzungsproducte a b n e h m e n ! — Aehnliche E r s c h e i n u n g e n zeigen sich am Grasberge bei Dauba und bei Grofswallstadt, zwischen Aschaffenburg und Miltenberg, An letzter Stelle , wo am H a n g e n d e n und Liegenden der Basalt von Brauneisenstein begleitet w i r d , schliefst j e n e r Brocken und Keile von Sandstein, 40 bis 60 Pf. selbst m e h r e r e C e n t ner wiegend, ein. In geognostischen W e r k e n ist von V e r ä n d e r u n g e n des N e b e n g e s t e i n s der Basallgänge so häufig die Rede, dafs man an i h r e r Realität kaum sollte zweifeln k ö n n e n . Aber nicht minder häufig wird berichtet, dafs keine V e r ä n d e r u n g e n w a h r zunehmen seien * * * ) . Dafs ein g r o f s e r Theil der wirklichen V e r ä n d e r u n g e n von nichts w e n i g e r , als von der Hitze h e r ») A. a. 0. Abth. I. S. 447. **) W e n n

sich im Basalte

in

der G a n g m i t t e ,

Z w e i f e l den Rest der Masse b i l d e t ,

die

a u s g e f ü l l t hat, kein Glimmer finden sollte,

welcher

(loch

ohne

sonst den ganzen G a n g w i e man fast v e r m u -

t h e n möchte : so bleibt g e w i f s nichts anderes übrig, als auch d i e ses Fossil zu den Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e n des Basalts zu zählen.

*•*) Vergl. v. L e o n h a r d ' » Basaltgebilde. Abth. II. S. 180 ff.

Veränderungen des Nebengesteins.

753

rührt, geht schon daraus hervor, dafs man ihrer Einwirkung oft ganz entgegengesetzte Veränderungen des Nebengesteins zuschreibt. Bald soll ein mürber, bald ein harter, feuersteinartiger Zustand des Thonschiefers diese Einwirkung anzeigen. Wenn man diesen durch Hitze mürbe werden läl'st, so vergißt man, dafs man Ziegelsleine, I'orcellan u. s. w. in den Oefen hart brennt. Alle in Schlacken eingeknetete Schieferoder Grauwackenbröckchen, welche ich untersucht habe, waren nicht mürber, sondern härter, als der ungebrannte Schiefer. Die Zunahme der Härle des Schiefers kann aber auch von einer andern Ursache herrühren. Die Umänderung des Schieferthons inKiesclschiefer hat gewil's keinen andern Grund, als dafs in ihm kieselsäurehaltige Gewässer Kieselsäure abgesetzt haben. Diefs ist um so leichter zu begreifen, wenn man an die vielen, in diesem und in den vorhergehenden K a piteln beschriebenen Zersetzungsprocesse augitischer Labradorgesleine denkt, womit eine Iheilweise Ausscheidung von Kieselsäure verknüpft ist. Eine Veränderung des Nebengesteins, die erst lange nach der Erfüllung einer Spalte mit B a salt eingetreten ist, will man also der Hitze zuschreiben! — Der Quarz verhält sich in der Hitze anders , als der Schiefer. Er wird mürbe, weil das Wasser aus seiner dichten Masse nicht, wie aus dein Schiefer entweichen kann, sondern ihn zersprengt. So sind die in Schlacken eingeschlossenen Quarze (S. 7 3 3 ) , wie die einer lange anhaltenden Hitze ausgesetzt gewesenen Gestellsteine der Hohöfen, hinler ihrer Frittung mürbe. Die Frittung selbst erstreckt sich nur bis zu einer Entfernung von 6 — 8 Zoll * ) . Das Verbleichen der rothen Farbe der Sandsteine gilt für ein gewöhnliches Kennzeichen der Einwirkung der Hitze. Sonderbar,' dieselben Geognosten, welche die Entfärbung der Sandsteine der Hitze zuschreiben, nehmen keinen Anstand, die ziegelrothe Farbe der in Schlacken eingemieteten Thonschieferbruchstücke ihr gleichfalls zuzuschreiben. Und doch ist das färbende Princip in beiden dasselbe: nämlich Eisenoxyd, welches im gebrannten Schiefer, wie in den Ziegelsteinen, von zersetztem Eisenoxydhydrat herrührt, im rothen *) S t e n g e l in Nöggerath's Rheinl. Westph, Bd. II. S. 205.

754

Veränderungen des Nebengesteins,

Sandstein s c h o n v o r h a n d e n ist. W ä r e d i e s e r S a n d s t e i n mit F ä r b e r r ö t h e g e f ä r b t , so w ä r e ein Bleichen d u r c h Hitze zu b e greifen ; d a s Bleichen eines durch Eisen ro!h g e f ä r b t e n S a n d steins d u r c h Hitze hat a b e r keinen Sinn. F r a g t m a n , w e l c h e U r s a c h e hat den Sandstein g e b l e i c h t , d. h. auf w e l c h e W e i s e ist das E i s e n o x y d f o r t g e f ü h r t w o r d e n : so ist die A n t w o r t nicht so leicht. Indefs einen P r o c e f s h a b e n w i r k e n n e n g e l e r n t , wodurch eisenhaltiger Sand gebleicht wird. (Bd. I. S. 9 4 0 ) . Einen solchen P r o c e f s z w i s c h e n d e n B a s a l t g ä n g e n u n d dem sie b e r ü h r e n d e n S a n d s t e i n e k a n n m a n mit W a h r scheinlichkeit a n n e h m e n , da in F o l g e d e r C o n t r a c t i o n d e r G a n g m a s s e ein Z w i s c h e n r a u m e n t s t e h t , in w e l c h e n G e w ä s s e r g e l a n g e n , d e r e n nie f e h l e n d e r Gehalt an o r g a n i s c h e n U e b e r r e s t e n wohl eine D e s o x y d a t i o n des E i s e n o x y d s und eine F o r t f ü h r u n g des E i s e n o x y d u l s zu b e w i r k e n v e r m a g . Am Wildenstein bei Büdingen, w o d e r Basalt aus dem b u n t e n Sandstein h e r v o r g e t r e t e n ist, finden sich k l e i n e r e und g r ö f s e r e Parthien d e s s e l b e n s ä u l e n f ö r m i g a b g e s o n d e r t . L e o n h a r d * ) sah 7 Fuls l a n g e und n o c h l ä n g e r e Säulen von 1 Zoll D u r c h m e s s e r . Im Allgemeinen w e c h s e l t ihre S t ä r k e z w i schen \ Zoll und | F u f s , und sie bleibt sich ziemlich gleich in d e n s e l b e n , von Basalt u m s c h l o s s e n e n S a n d s t e i n p a r t h i e n . D i e s e Säulen haben auf dem Bruche e i n e g r a u l i c h w e i f s e , m a n c h mal auch s c h w a r z g e f l e c k t e F a r b e . Selten sind sie u n v e r ä n d e r t g e b l i e b e n ; n u r hin u n d w i e d e r finden sich kleine B r o c k e n von b l a f s r o t h e r F a r b e . D e r e n t f e r n t vom Basalte v o r k o m m e n d e u n v e r ä n d e r t e Sandstein ist d a g e g e n meist einfach r o t h g e f ä r b t , m i n d e r häufig g e s t r e i f t o d e r g e f l e c k t . Die im hiesigen Mineralien-Cabinet befindlichen z a h l r e i chen S a n d s t e i n - S ä u l e n vom Wildenstein haben auf d e n S ä u lenflächen eine in d a s o c h e r g e l b e z i e h e n d e F ä r b u n g , h i e r u n d da mit kleinen D e n d r i t e n , w e l c h e w o h l von a b g e s e t z t e m M a n g a n h e r r ü h r e n m ö g e n , m a n c h m a l sind sie mit e i n e r p a p i e r d i c k e n , rein o c h e r g e l b e n R i n d e ü b e r z o g e n . D a f s sich d i e s e s Eisenoxydhydrat erst nach der säulenförmigen Absonderung aus eisenhaltigen G e w ä s s e r n a b g e s e t z t h a t , ist u n z w e i f e l h a f t .

*) A. a. 0. Abth. II. S. 357.

Veränderungen des Nebengesteins.

755

Wäre es schon vorhanden gewesen, als der Sandstein mit dem Basalte in Berührung kam, so hätte sich das Hydrat durch die Hitze in Oxyd umwandeln müssen. Auch auf den Bruchflächen der Säulen nimmt man diesen Ueberzug wahr; er hat aber hier mehr das Ansehen einer ochergelb gefärbten Thonmasse, welche mit Säuren nicht braust. L e o n h a r d spricht auch von mehr oder weniger verglasten Theilen und von blasig glänzenden Parlhien. Jene habe ich jedoch nicht, oder wenigstens nicht deutlich unterscheidbar von solchen Parlhien im gewöhnlichen bunten Sandsteine wahrgenommen. Die Vergleichung ist übrigens, wegen der ganz verschiedenen Färbung des unveränderten und des veränderten Sandsteins, etwas schwierig. Salzsäure zog aus dem veränderten und aus dem unveränderten Sandsteine etwas Eisenoxyd aus. In der Glühehitzc gab jener W a s s e r , welches einen brenzlichen Geruch hatte und sowohl geröthetes Lackmuspapier blau färbte, als mit Salzsäure weifse Dämpfe gab. E r enthält daher organische Ueberreste, worauf auch die dunkelgraue Farbe des veränderten und geglühten Sandsteins deutet. Diese Ueberreste können, unter der Voraussetzung, dafs der Sandstein mit g e schmolzenem Basalt in Berührung gekommen war, nur nach derselben durch Gewässer eingeführt worden sein; denn das Organische, was der Sandstein vor derselben enthalten haben inag, würde ebenso, wie beim künstlichen Glühen , zerstört worden sein. Dieselben Gewässer, wodurch der ocherige Ueberzug auf den Flächen der Sandsteinsäulen abgesetzt worden, waren es ohne Zweifel, welche in diesen die organischen Ueberreste zurückgelassen haben. Jene Vermuthung, dafs solche Ueberreste die Fortführung des Eisens und dadurch das Bleichen des Sandsteins bewirkt haben, gewinnt dadurch sehr an Wahrscheinlichkeit. Es ist keine Frage, die säulenförmige Absonderung eines Gesteins, welches mit Basalt in Berührung gekommen war, ist einer der entschiedensten Beweise für den heifsen Zustand desselben. Sie ist stets eine Folge einer Zusammenziehung, mag sie, wie beim Thone, durch Austrocknung oder, wie bei der Lava, durch Erkaltung erfolgen. Es gilt stets das Gesetz, dafs die Axen der Säulen senkrecht auf der Ebene

756

Veränderungen des Nebengesteins.

der Austrocknung oder Erkaltung stehen. Daher sind die Säulen der erkalteten Lava, wie die des ausgetrockneten Thons, bei welchen die Zusaminenziehung von der der Luft zugekehrten Fläche a u s g e h t , mehr oder weniger senkrecht, w ä h rend die Basaltsäulen in den G ä n g e n , wo das Nebengestein die Abkühlung bewirkt, mehr oder weniger wagerecht liegen. Der vom Basalt umschlossene Sandstein mufs demnach gleichfalls eine Zusammenziehung erlitten haben, die nur durch eine vorhergegangene Ausdehnung bewirkt worden sein kann, wofür keine andere Ursache, als die Hitze zu finden ist. Es ist nicht anzunehmen, dafs eine mäi'sige Wärme, welche nur das W a s s e r des Sandsteins forlgetrieben, die säulenförmige Absonderung bewirkt h a b e ; denn dieses Wasser beträgt zu w e nig, als dafs es, wie beim Thone, ein Schwinden verursachen könnte. Die Hitze des Basalts mufs also sehr stark gewesen s e i n , und langsam abgenommen h a b e n , um eine Säulenbildung hervorgebracht zu haben, wie wir sie auch an den Gestellsteinen in Eisenhohöfen wahrnehmen. Zum Ueberflusse habe ich einige Stücke unveränderten bunten Sandsteins aus der Nähe des Wildenstein 2 Stunden lang sehr heftig geglüht. Er verlor, wie zu erwarten war, nicht nur nicht seine rolhe Farbe, sondern sie wurde sogar noch höher r o t h ; besonders erschienen schmale Streifen, die schon im u n veränderten Sandsteine höher roth, als die übrigen Stellen h e r vortraten, nach dem Glühen ganz dunkelziegelroth. Das f ä r bende Princip in diesem bunten Sandsteine, nichts anderes als Eisenoxyd, konnte demnach durch die Hitze des Basalts u n m ö g lich zerstört oder verflüchtigt worden sein. Aber diese Hitze war allerdings die entferntere Ursache des Bleichens; denn durch die Zerspaltung des Sandsteins in Säulen wurde das Eindringen der Gewässer in denselben sehr befördert. Da das Fortführen des Eisenoxyds, als solchen, durch Gewässer nicht gedacht werden k a n n : so bleibt keine andere Annahme übrig, als dafs es durch organische Uebcrreste zu Oxydul reducirt wurde. Eine untrügliche Wirkung der Hitze würde man an ei-, nemSchiefer wahrnehmen, der Eisenoxydhydrat enthielte; denn es müfste sich hier ein allmäliger Uebergang des im Conlacte mit dem Basalte roth gebrannten Hydrats in braun zeigen,

Veränderungen des Nebengesteins.

757

dieses Kennzeichen könnte sich aber im Laufe der Zeit durch die zersetzenden Wirkungen der Gewässer gänzlich verwischen, und um so mehr, da sich die Wirkung der Hitze, w e gen der schlechten Wärrneleitungs-Fähigkeit des Gesteins, nur bis zu geringer Entfernung vom Conlacte erstreckt haben würde. Was den gefritteten, halb geschmolzenen oder verglasten Zustand des Nebengesteins betrifft, so ist derselbe u n verkennbar da wahrzunehmen, wo man nicht erst aus diesem Zustande auf die Feuereinwirkung zu schliefsen braucht (S. 731 ff.). Vor wenigen Tagen fand ich am Roderberg einen quarzigen Rollstein mit einem schmutzig gelblichen, verglasten Ueberzuge, kaum von der Dicke des feinsten Papiers. Daran waren an einer Stelle ein gröfseies Stück, an anderen viele linsengrol'se Parthien Lava fest angeschmolzen. Aber auch nur auf der äufsern Fläche des Rollsteins zeigt sich die E i n wirkung der Hitze; würde man die Lavaparlhien abschlagen und die Oberfläche abschleifen, so würde Niemand aus der Beschaffenheit der inneren Masse auf eine solche Einwirkung schliefsen. Ebenso verhalten sich die auf der Oberfläche verglasten T h o n s c h i e f e r - und Grauwacken - Brocken , welche sich häufig zwischen Schlackenmassen bei Boos in der Eifel linden. Sie e r s c h e i n e n , als wenn sie in einen Glashafen g e taucht worden w ä r e n ; kaum kann man jedoch auf den B r u c h flächen die Dicke des Glasüberzugs nur wahrnehmen. Das Innere, wenn man die rothgebrannten Brocken ausnimmt, e r scheint in der Farbe, im Bruche und in der dichten Beschaffenheit (nicht im mindesten blasig) so unverändert, dafs man etwa nur, weil man vveifs, dafs sie einer starken Hitze ausgesetzt w a r e n , die Wirkung derselben wahrzunehmen glauben könnte. Hätten diese Brocken das Nebengestein eines Basallgang e s gebildet, wäre im Laufe der Zeit durch die dazwischen geflossenen Gewässer der dürine glasige Ueberzug erdig g e w o r d e n , hätten diese auch das innere des Gesteins etwas mürbe gemacht: so würde Niemand auch nur entfernt auf eine früher slallgel'undene Einwirkung der Hitze schliefsen. Leicht könnte aber derjenige, w e l c h e r , weil ein Basaltgang das Gestein b e g r e n z t , Einwirkungen der Hitze w i t t e r t , den

Veränderungen des Nebengesteins.

758

mürben oder zersetzten Zustand desselben solchen Einwirkungen zuschreiben. Oft wird von einem gefritteten oder geflossenen Zustand bei Fossilien g e s p r o c h e n , wo auch nicht entfernt an eine Bildung durch Feuer zu denken ist. So glaubt man im sogenannten schwarzen Eisenopal, wovon weiter unten die Rede sein w i r d , geflossene Formen zu sehen * ) . Nun ja, es sind Formen, ähnlich denen des Holzopals. Sollte Jemand diesen für eine feuerflüssige Bildung halten , so könnten wir gegen die Consequenz, dafs auch jener eine solche sei, nichts erinnern, aber das müfsten wir bemerken, dafs der Eisenopal in ganz mäfsiger Hitze 22 Proc. W a s s e r und Sauerstoff v e r liert. Der bunte Sandstein e r s c h e i n t , wenn man ihn durch eine scharfe Lupe betrachtet, g e r a d e so g e f r i t t e t , wie etwa ein Gestellstein, dem im Hohofen viel zugemuthet worden ist, und doch wird Niemand bei jenem an eine Wirkung der Hitze denken. Nirgends kann sich bessere Gelegenheit darbieten, Veränderungen im Nebengesteine wahrzunehmen, als da, wo durch den Bergbau Basaltgänge an vielen Stellen aufgeschlossen sind,, wie z. B. in der Grube Alte Birke an der eisernen Hardt bei Siegen. Der Grauwackenschiefer soll hier, nach dem B e r g meister S c h m i d t * ) , auch wirklich in der Berührung mit Basalt stellenweise so verändert s e i n , als wäre er einer h ö heren Temperatur ausgesetzt gewesen. Worin diese Veränderungen bestehen, ist nicht bemerkt. Sollte er blasig und h ä r t e r , als gewöhnlicher Grauwackenschiefer s e i n ? — Das Liegende des Handelsmanner Basaltganges, ein durch Eisenoxyd röthlich gefärbter Grauwackenschiefer, ist 20 Zoll weit vom Gange verändert. Seine Saalbänder bilden rothen Eisenopal, auf welchen nach der Milte hin schwarzer Eisenopal lind dann Wackenthon folgt. Besteht, wie zu vermuthen, jene Veränderung in einer Aufnahme von Eisenoxydhydrat: so ist sie gewils nicht durch den Basalt bewirkt worden. Gerade die Saalbänder aus Eisenopal sprechen entschieden für Bil*)

Bergrath S. 4 5 2

*)

S c h m i d t

in

v.

f . e o n h a r d ' s

liasailgebilden.

Abth.

I

ff.

K a r s t e n ' s

und

v.

D e

c h e

n's A r c h i v

u . s . w .

Bd. X X I I .

S.

103

ff.

S a a l b ä n d e r von g l a s i g e r L a v a .

759

d ü n g e n auf n a s s e m W e g e . Dals die eisenhaltigen G e w ä s s e r im G r a u w a c k e n s c h i e f e r E i s e n o x y d h y d r a t a b g e s e l z t h a b e n , ist um so g e w i s s e r , da das N e b e n g e s t e i n des Birker G a n g e s ü b e r all , so w i e wohl aller Siegener G ä n g e , wo die Ausfüllung B r a u n e i s e n s t e i n ist, aus b r a u n e in, g e l b l i c h g e f ä r b t e m , und w o es E i s e n s p a Ih i s t , aus b l a u e m G r a u wackenschiefer besteht. E n t s c h i e d e n e r e B e w e i s e , dafs die V e r ä n d e r u n g e n des N e b e n g e s t e i n s auf n a s s e m W e g e e r f o l g t s i n d , lassen sich nicht b e i b r i n g e n . Derselben U m w a n d l u n g , welche d e r E i s e n spath in Brauneisenstein auf den G ä n g e n erlitten h a t , w a r auch d a s in das Nebengestein e i n g e d r u n g e n e k o h l e n s a u r e E i s e n o x y d u l * ) , o d e r das darin e n t h a l t e n e E i s e n o x y d u l s i l i c a t u n t e r w o r f e n ; d a h e r die b r a u n e F ä r b u n g des G r a u w a c k e n s c h i e f e r s . W o sich d a g e g e n d e r E i s e n s p a t h d e r Ganginasse u n v e r ä n d e r t erhallen h a t , da w a r auch kein G r u n d z u r Umwandlung des E i s e n o x y d u l s im N e b e n g e s t e i n e v o r h a n d e n ; d a h e r die blaue F ä r b u n g des G r a u w a c k e n s c h i e f e r s . U n z w e i f e l h a f t v e r w e c h s e l t man hier V e r ä n d e r u n g e n durch das W a s s e r mit d e n e n d u r c h das F e u e r Nach S c h m i d t ' s w e i t e r e n N a c h w e i s u n g e n v o n V e r ä n d e r u n g e n des N e b e n g e s t e i n s , sollen dieselben bald kaum 1 — 2 Zoll weit r e i c h e n , und darin b e s t e h e n , dafs d e r G r a u w a c k e n s c h i e f e r n u r e t w a s m ü r b e und w e i f s g e w o r d e n ist und sich von d e r Basaltmasse a b l ö s t , bald soll das N e b e n g e s t e i n z w a r e t w a s v e r ä n d e r t a b e r nicht g e f r i t t e t , bald d e r F r i t t u n g n a h e , s t a r k g e r ö s t e t ( ? ) bald g a r n i c h t , bald n u r d u r c h e i n gedrungenen Sphärosiderit verändert erscheinen. Die Beschaffenheit d e s N e b e n g e s t e i n s d e r B a s a l t g ä n g e liefert hat d a h e r n u r in s e l t e n e n Fällen B e w e i s e für den f e u erflüssigen Ursprung d e s Basalts. E s sind a b e r Fälle b e k a n n t , wo die S a a l b ä n d e r u n v e r k e n n b a r auf diesen U r s p r u n g

Ein blauer G r a u w a c k e n s c h i e f e r von diesem Vorkommen, der aber schon sein- o c h e r i g g e w o r d e n w a r , e n t h i e l t wirklich e t w a s K o h lensäure. **) E s würde uns gar nicht w u n d e r n , w e n n ein Ultraplutonist, der a u c h die E i s e n e r z g ä n g e für e r u p t i v e E r z e u g n i s s e hält, j e n e

Ver-

ä n d e r u n g d e s Nebengesteins an den Brauneisensteingängen als B e w e i s e für e i n e solche E n t s t e h u n g n ä h m e .

760

Ein Basaltgang in unmitlelb. Contact mit Thonschiefer.

deuten. Merkwürdiger Weise linden sie sich jedoch d a , wo ein solcher Ursprung nicht erst erwiesen zu werden braucht: nämlich in der Nähe von Vulkanen. So beschreibt N e c k e r - d e S a u s s u r e einen W a c k e n ähnlichen Gang am Felsen des Primo - Monte an der steilen Wand des Somma, der ein Saalband von ausgezeichnet glasiger Lava zeigt. Nach M a c k e n z i e haben die doleritischen Gänge auf der Insel Vidöe bei Island bisweilen an ihren Wänden bald mehr bald weniger starke glasige Ueberzüge, die sich allmälig in die Gangmasse verlaufen. Nach L. v. B u c h setzt auf Teneriffa in Schichten von rothen Lapilli und Bimsstein ein 12 Lachter mächtiger Basaltgang auf, der zu beiden Seiten saalbänderarlige Lagen von Schlackenstücken, 1 Ful's stark , einschliefst * ) . Lange habe ich einen Basallgang vergeblich aufgesucht, wo weder Saalbänder vorhanden sind , noch die Gangmasse und das Nebengestein Eisenoxydhydrat enthalten. Nur e i n e n , zwar schon längst b e k a n n t e n , aber erst vor wenigen Jahren durch den Strafsenbau tiefer aufgeschlossenen Basaltgang, an der Lochmühle, eine halbe Stunde unterhalb Altenahr, habe ich gefunden, welcher von j e n e r Beschaffenheit ist. Der Basalt ist hier in unmittelbarer Berührung mit dem Thonschiefer. Er erscheint in kugelförmigen Absonderungen, ist leicht zersclilagbar, hat ein e r d i g e s , wackenartiges Ansehen, scheint aber seine ursprüngliche Farbe nicht wesentlich v e r ändert zu haben. Auf den Bruchllächen zeigen sich häufig weifse, sternförmig an einander gereihte, in Salzsäure unter Aufbrausen lösliche Nadeln, und Kalkspathe in kleinen Blasenräumen. Ein Stück Basalt in verdünnter Säure liegend, e n t wickelte unzählige Bläschen, so dafs er ganz mit kohlensaurem Kalk durchdrungen erschien. Ochergelbe Flecken fanden sich nicht in ihm; auch jene Kalkspathe konnten, da sie f a r b los waren , nicht merklich eisenhaltig gewesen sein. Nachdem j e n e r Basalt über Nacht in der Säure liegen geblieben, halte derselbe, aufser der Kalkerde, viel Eisenoxydul aufgel ö s t , welches gleichfalls z e i g t , dafs der Zersetzungsprocess nicht das Eisenoxvdulsilicat, sondern da? K a l i Silicat ergriffen *)

v. L e o n h a r d

a

a. 0 ,

S, 4 5 4 .

Glasige U e b e r z ü g e w e r d e n nach

und n a c h z e r s e t z t .

76X

h a l l e . Neben den Basallkugeln finden sich g r a u w e i f s e , I h o n i g e M a s s e n : e i n e durch w e i t e r e Z e r s e t z u n g e n t s t a n d e n e VVacke. T h o n s c h i e f e r s t ü c k e von u n m i t t e l b a r e r B e r ü h r u n g mit B a salt und m e h r e r e Fufs davon e n t f e r n t , u n t e r s c h e i d e n sich im Allgemeinen nicht von e i n a n d e r . E r s t e r e z e i g e n auch nicht eine Spur e i n e r E i n w i r k u n g von Hitze; zwischen den S c h i e ferungsilächen befinden sich a b e r p a p i e r d i c k e Rinden von k o h l e n s a u r e r K a l k e r d e , lind überall sind Stellen, die mit S ä u r e n b r a u s e n . An einem Stücke, w e l c h e s einige Fufs vom G a n g e e n t f e r n t a b g e s c h l a g e n w u r d e , w a r e n n u r zwei Pünctchen, die mit Säuren b r a u s t e n . J e n e A b s ä t z e von k o h l e n s a u r e r Kalkerde r ü h r e n u n zweifelhaft von G e w ä s s e r n h e r , w e l c h e , im G a n g e h e r a b f l i e f s e n d , dieses C a r b o n a t aus dem z e r s e t z t e n Basalt a u f g e n o m m e n , und in das N e b e n g e s t e i n g e f ü h r t h a b e n . B e h a n d e l t man die C o n l a c t s l ü c k e mit S ä u r e n , so w e r d e n sie den entfernt vom Gange v o r k o m m e n d e n vollkommen ähnlich. W e r an solchen Contaclstücken immer nur g e w o h n t i s t , die E i n w i r k u n g von Hitze zu s e h e n , k a n n leicht verleitet w e r d e n , d i e g e r i n g e n , d u r c h Absatz von k o h l e n s a u r e r Kalkerde b e w i r k t e n Veränderungen jener zuzuschreiben. Allerdings r ü h r e n sie vom Basalte h e r , nicht a b e r von dem f e u e r f l ü s s i g e n , s o n dern von dem in Z e r s e t z u n g begriffenen Basalte. Weil diese Z e r s e t z u n g n u r das Kalksilicat e r g r i f f e n h a t , so bietet d i e s e r Basaltgang die seltene Gelegenheit d a r , ihre E i n w i r k u n g auf das N e b e n g e s t e i n deutlich w a h r z u n e h m e n . Denn z e r setzt sich das E i s e n o x y d u l s i l i c a t , und . setzen die G e w ä s s e r theils im Basalt, theils im T h o n s c h i e f e r , theils z w i s c h e n b e i den E i s e n o x y d h y d r a t a b : s o i s t , da dieses Silicat in beiden Gesteinen v o r k o m m t , nicht zu e n t s c h e i d e n , ob diese A b s ä t z e vom Basalt o d e r vom T h o n s c h i e f e r h e r r ü h r e n . Die g e r i n g e o c h e r i g e F ä r b u n g z w i s c h e n A b s o n d e r u n g s f l ä c h e n dieses G e steins stammt ohne Zweifel von z e r s e t z t e m Eisenoxydulsilicat in demselben ab. Berücksichtigt m a n , dafs d a s in d e r S c h l a c k e n m a s s e d e r Falkenley e i n g e k n e t e t e , e t w a s g r ö f s e r e , und die a u f d e r ä u fsern Fläche g a n z v e r g l a s t e n T h o n s c h i e f e r b r u c h s t ü c k e von Boos kaum merkliche V e r ä n d e r u n g e n im I n n e r n zeigen , b e achtet man ferner, dafs auch diese V e r ä n d e r u n g e n im Laufe

762

Ein Basallgang mit Saalbändern.

der Zeit verschwinden , wenn solche Gesteine dem Einflüsse der Gewässer ausgesetzt sind: so kann man nicht erwarten, im Thonschiefer an den Basallgängen Veränderungen wahrzunehmen, sofern der Basalt im feuerflüssigen Zustande aufgestiegen ist. Das Nebengestein wird nur an einer Seite von der geschmolzenen Masse berührt. Blasig kann es nicht werden, weil die Feuchtigkeit nach innen zu entweichen vermag. Sollte auch eine Verglasung an der Contactfläche, wie bei jenen Bruchstücken stattfinden: so dringen alsbald, sofern eine auch nur geringe Conlraction eintritt, Gewässer dazwischen und zersetzen die dünne glasige Rinde. Wenn der glasige Zustand auch lange vor Zersetzung schützt, so kann er den zersetzenden Wirkungen der Gewässer doch nicht für immer widerstehen, wie das Mattwerden der Fensterscheiben an alten Gebäuden zeigt. Ein Bruchstück eines alten Fensters vom kölner Dom, welches ich besitze, ist nicht blofs matt, sondern iin hohen Grade zersetzt und zerfressen. Die Stelle, wo ich den beschriebenen Basaltgang untersucht habe, liegt ungefähr 25 Fufs unter seinem Ausgehenden. Nahe diesem finden sich im Gange ocherige Ausscheidungen, welche darthun , dais dort ein zweiter Zersetzungsprocess eingetreten ist, der das Eisenoxydulsilicat ergriffen hat. Diefs zeigt sich noch deutlicher auf der andern Seite der Strafse, wo sich ein Basaltkamm fortzieht, aus welchem einzelne Felsen hervorragen, und der gleichfalls ein mächtiger Gang zu sein scheint. Vom Thonschiefergebirge sind nur noch einzelne Felsen vorhanden, der gröfsere Theil ist von der Ahr, die um jenen Kamm fliefst, losgerissen und fortgeführt worden. A n einer Stelle fand ich auch hier den Contact des B a salls mit dem Thonschiefer, der auf seinen Schichtungsflächen mit Eisenoxydhydrat überzogen ist. Zwischen beiden Gesteinen erscheint eine ocherbraune erdige Masse: ohne Zweifel «ersetzter Basalt. Auch da, wo man dieses Gestein noch e r kennt, ist es sehr zersetzt, und in vielen kleinen Drusenräumen findet sich Eisenocher, in einigen auch kohlensaure Kalkerde, mit Spuren von kohlensaurer Magnesia. Das ganze Gestein braust mit Säuren, aber nur wenig, und Kaikorde wird

Wirkung der Hitze des Basalls auf plastischen Thon.

763

ausgezogen. Vom Basaltkamrae zieht sich nördlich Basalt, der durch einen Steinbruch aufgeschlossen i s t , bis in die Ahr hinab. Dieser Basalt wird von vielen, mehr oder weniger senkrechten Adern durchsetzt, welche zum Theil mit Säuren brausen, zum Theil nicht. Aus dem Basalte selbst entwickeln die Säuren gleichfalls viele Gasbläschen. An j e n e r Stelle ist derConlact zwischen dem Basalte und dem Thonschiefer durch jene erdige Masse, welche man als Saalband betrachten kann, so verändert, dafs durchaus nichts mehr wahrzunehmen ist, was nur entfernt auf eine Einwirkung der Hitze schliefsen lassen könnte. Der Contact dürfte vielleicht reiner hervortreten , wenn der Basallgang an tiefern Stellen aufgeschlossen w ü r d e ; man würde aber ohne Zweifel eben so wenig, wie bei dem obigen Gange, eine durch Hitze b e wirkte Veränderung finden. Auch in diesem Basalte wurde das Kalksilicat zuerst und später das Eisenoxydulsilicat, gegen das Ausgehende des G a n g e s , zersetzt. Die Gewässer führten die kohlensaure Kalkerde den lieferen Stellen z u , und setzten sie in jenen Adern a b ; das Brausen des damit durchzogenen Gesteins zeigt aber, dafs auch schon hier das Kalksilicat der Zersetzung erlegen ist, ohne dafs ein merklicher Angriff des Eisenoxydulsilicats stattgefunden hat. Bemerkenswerlh i s t , dafs die aus dem Kamme h e r v o r ragenden Basaltfelsen von der Zersetzung fast gar nicht a n gegriffen worden s i n d : wahrscheinlich defshalb nicht, weil in ihnen die Gewässer nicht stagniren (S. 723). W e d e r die Masse selbst, noch die weifse Rinde dieser Basaltfelsen braust mit Säuren. Letztere ist daher das so häufig vorkommende, oben (S. 722) bemerkte Zersetzungsproduct des Basalts. Beachten wir diese und die schon früher betrachteten Zersetzungen, denen augitische Labradorgesteine so sehr und namentlich in Gängen unterworfen sind: so überzeugen wir uns, dafs nach Verlauf eines so langen Zeitraums, der seit der Erfüllung der Gangspalten mit diesen Gesteinen verflossen ist, eine entschiedene Einwirkung der Hitze auf das Nebengestein nur selten wahrzunehmen sein k a n n , wenn sie auch ursprünglich stattgefunden haben sollte. Die fehlenden Einwirkungen können daher eben so wenig gegen eine E r -

764

Wirkung der Hilzc des Basalls auf Braunkohlen.

füllung auf feuerflüssigem W e g e , als viele wirkliehe Veränderungen für dieselben beweisen. Dein Anscheine nach sind Einwirkungen der Hitze des Basalls am meisten da zu erwarten, wo dieser in Berührung mit Braunkohlen vorkommt. Der Braunkohlen - Bergbau am Meifsner, im Vogelsgebirge, Westerwald u. s. w. gab Gelegenheit zu verschiedenen Beobachtungen über das Verhalten der Braunkohlen, des plastischen Thons u. s. w. zum b e r ü h renden Basalte. Am Meifsner, wo sich zwischen den Braunkohlenlagern und einer colossalen Basaltdecke eine Lage plastischen Thons, ofl kaum 6 Zoll, manchmal jedoch bis zu 5 Fufs mächtig, findet, erscheint der Thon in stänglichen Absonderungen, w e l che in die Kohlen niedersetzen. Der basaltischen Decke sind die Thonsäulen unter rechtem Winkel zugekehrt. Im Vogelsgebirge bei Ellinghausen zeigt sich diese Absonderung bis zu einer Entfernung von 2 bis 2 | Fufs von der AuflagerungsFläche des Basalts. Diese Thonsäulen sind in der Berührung mit Basalt und bis zu einer Entfernung von mehreren Zollen rothbraun, weiter davon entfernt nehmen sie aber lichte rölhliche und graue Farben an. Unfern der kleinen Stadt St. Saturnin im Dep. Puy-de-Dome breitet sich ein Basallslrom über eine Thonschicht a u s , welche zahlreiche vegetabilische Ueberreste einschliefst. Diese Reste erscheinen in Holzkohle umgewandelt und der Thon ist erhärtet und 10 bis 12 Zoll tief in kleine, senkrecht stehende Prismen abgesondert. Der sandige Thon, über den der südliche Strom des Vulkans von Gravenoir flofs, ist gelb und röthlich, erhärtet, sehr rissig und in parallelepipedische Stücke zerspalten * ) . Diese säulenförmige Absonderung des Thons unter basaltischen Strömen, welche aus Kratern geflossen s i n d , lässt allerdings schliefsen, dafs dieselbe Erscheinung dort, wo Krater nicht nachweisbar s i n d , eine gleiche Ursache, die Hitze der basaltischen Massen, habe. Minder deutlich zeigen sich diese Wirkungen an den Kohlen selbst. Man will zwar die grauliche oder pechschwarze ») v. L e o n h a r d n. a. 0. Abth. II. S. 277 ff.

Umwandlung des bituminösen Holzes in Pechkohle.

76S

F ä r b u n g , den muscheligen Bruch und den Fettglanz der, unmittelbar unter dem, säulenförmig abgesonderten Thon liegenden Braunkohlen einer Wirkung der Hitze zuschreiben; wo aber der plastische Thon eine Mächtigkeit von 5 Fufs erreicht, ist eine Fortleilung der W ä r m e bis zu den Braunkohlen in dem Grade, dafs hier noch bedeutende Veränderungen e i n treten könnten, um so weniger zu erwarten, als der die Kohlen berührende Thon noch Hydratwasser und, wenn auch nur wenig, Bitumen enthält. Wir bezweifeln daher, dafs sich die Einwirkungen der Hitze 7 bis 8 Fufs tief, durch das Thonlag e r h i n d u r c h , in den Braunkohlen wahrnehmen lassen sollten »). Neuere Beobachtungen und Versuche zeigen , dafs die Braunkohlen Veränderungen erleiden k ö n n e n , welche denen durch Hitze sehr ähnlich sind. Gewöhnliches bituminöses Holz, aus einer Braunkohlengrube auf der Hardt bei Pützchen, eine Stunde von Bonn, wird beim Austrocknen zur s c h ö n sten Pechkohle mit vollkommen muscheligem Bruche und F e t t glanze. Die Holzfonn und die Fasertextur verschwinden g ä n z lich. Das bituminöse H o l z , welches diese Umwandlung e r leidet, unterscheidet sich im noch feuchten Zustande durchaus nicht von jedem anderen, welches einer solchen Umwandlung nicht unterworfen ist. Ich f a n d , dafs sich Stücke solchen Holzes, welche in der Grube abgeschlagen und sogleich in Flaschen eingeschlossen wurden, unter der Luftpumpe mittelst Schwefelsäure getrocknet, schon nach einigen Tagen merklich in Pechkohle u m w a n d e l t e n , während davon abgebrochene S t ü c k e , in der Luft ebenso lange liegend, auch nicht eine Spur einer solchen Uniwandlung wahrnehmen liefsen. Als a n d e r e , in Flaschen eingeschlossene Stücke darin acht Tage lang aufbewahrt blieben, zeigte sich eine bedeutende V e r minderung des Sauerstoffs in der eingeschlossenen atmosphärischen L u f t , ohne dafs sich jedoch Kohlensäure gebildet hätte. Diese Kohlen hatten sich a b e r , da sie in der e i n g e schlossenen Luft nicht austrocknen konnten , nicht im mindesten verändert. Die Umwandlung scheint daher wesentlich von der Austrocknung a b h ä n g i g zu sein. In dem biluminö») A. a. (). S. 292. Bischof Geologie. II.

_50

?66

v

Wirkung der Hitze des Basalts auf Braunkohlen.

sen Holze, welches sich in trockner Luft in Pechkohle umgewandelt hatte, und wobei mit der Austrocknung eine Sauerstoff-Absorption verbunden war, haben beide Ursachen zusammengewirkt. Diefs geht auch daraus hervor, dafs einige, in einem geheizten Zimmer, 11 Tage lang gelegene Stücke bituminöses Holz eine viel vollständigere Umwandlung in Pechkohle erlitten hatten, als jene Stücke unter der Luftpumpe. Da das im Flötze eingeschlossene bituminöse Holz, wenn es mit einem, den Zutritt der Luft verschlicfsenden Thonlager bedeckt ist, nicht austrocknen kann: so kann auch keine Umwandlung stattfinden, sondern erst dann, wenn es zu Tage kommt. Sind aber die Verhältnisse von der A r t , dafs das bituminöse Holz nicht blofs austrocknen, sondern auch SauerstolFgas absorbiren kann: so ist denkbar, wie es sich schon in den Braunkohlenlagern in Pechkohle umwandelt. Dafs eine Sauerstoff-Absorption in Braunkohlenlagern wirklich stattfind e t , zeigen die nicht seltenen Stickwetter in ihnen. Das Vorkommen von Pechkohle in Braunkohlenlagern, die mit Basalt in Berührung gekommen, kann also keinen entschiedenen Beweis für die Einwirkung der Hitze abgeben. Ist aber, wie am Meißner, der plastische Thon zerklüft e t , so wird dadurch der Zutritt der Luft, mithin Austrocknung und Sauerstoff-Absorption begünstigt. Sofern die Hitze des Basalts diese Zerklüftung bewirkt, kann sie daher eine mittelbare Veranlassung zur Umwandlung des bituminösen Holzes in Pechkohle werden. Am Meifsner findet sich, jedoch nur stellenweise, die Stangenkohle und Glanzkohle zunächst unter dem plastischen Thone, und die Pechkohle in der Regel tiefer. Diese enthält aber auch sehr viel Bitumen, weniger die Glanzkohle, und nur geringe Spuren die an die Stangenkohle grenzende Glanzkohle. Wo aber Bitumen vorhanden, da ist nicht an eine Umwandlung durch Hitze zu denken. Ueberdiefs erscheinen die veränderten Braunkohlen im Allgemeinen weder unter einander , noch von den unveränderten scharf gesondert: sie sind inannichfach mit einander verschlungen. So dringen Streifen von Pechkohle in die Braunkohlen ein und durchziehen dieselben. Am Hirschberg

findet sich der Basalt in unmittelbarem

Wirkung der Hitze des Basalts auf Braunkohlen.

767

Contacte mit der Braunkohle, und diese besteht aus Stangen und Glanzkohle. Am Habichtswald zeigt sich die Braunkohle nicht wesentlich verändert, wenn die basaltischen Durchbrüche nur 4—6 Fufs mächtig sind. Erreichen diese aber eine Mächtigkeit'von 10—12 Fufs, so erscheinen die Kohlen 1 bis 1 | Zoll weit stänglich abgesondert *). Eine Revision der Contacterscheinungen zwischen Basalt und Braunkohlen mit Berücksichtigung des Umstandes, dafs, aufser der Hitze, auch andere Processe, namentlich bei der Umwandlung in Pechkohle, Veränderungen in den Braunkohlen hervorbringen können, ist sehr zu wünschen. Die Zahl der wirklichen Veränderungen durch Hitze dürfte sich dann sehr reduciren; es ist wenigstens auffallend, dafs an anderen Orten, wo Braunkohlen mit Basalt in Berührung gekommen sind, wie in Böhmen und am Great Causeway, jene kaum oder gar nicht verändert erscheinen **). Nachdem wir die Möglichkeit des Aufsteigens geschmolzener Massen aus dem chemischen und physikalischen Gesichtspuncte beleuchtet haben, ist uns noch übrig, der ziemlich zahlreichen Beweise für eine Erhebung augitischerLabradorgesteine aus dem Innern zu gedenken, welche v. B u c h * * * ) zuerst in der Gegend des Fassathals wahrgenommen hat. Die dortigen Augitporphyre erscheinen nie in gleichförmiger L a gerung mit andern Gebirgsarten. Bei Colfosco trägt ein a u gitisches Gestein eine sehr beträchtliche, über 20 F. lange Masse dünner Lagen von Grauwaeke, schwarzem Kalkstein und Thonschiefer, welche jenes Gestein aus dem Innern entnommen haben mufs. Unterhalb des Ortes Sotlo i Sassi ist ein grofser Theil der Dolomit-Lagen geschieden von der Gesammt. masse und umgeben von augilischen Gesteinen. Dieses Verhältnifs ist sehr ähnlich den Schichten-Theilen von, in Dolerit eingeschlossenem rothem Sandsteine, am Salisbury Craig, nach H u t t o n ' s und J a m e s H a l l ' s Entdeckung, und denen, ») A. a. O. S . 2 8 6 ff. »*) A. a. 0 . S. 308. *»») Annal. de chim. et de phys. T. XXIII. P. 276 cet. und übersetzt in den geognost. Briefen von L. v. B u c h, herausgegeben von v. L e o n h a r d . 1824. S. 53 ff.

1T68

Erhebung der Augitporphyre»

die in den Doleriten des Schlosses von Sterling gefunden w e r d e n , nach M a c c u l I o cli's Beschreibung und Abbildung. Die Lager von rothein Sandsteine und von, Muscheln einschliefsendein Kalk finden sich in der Gegend des Fassalhals in abgerissener Stellung und zugleich auf so verschiedenen Höhen \ o n 900 bis 7200 F ü r s , dafs man diese abgesonderten Theile nicht auf ein allgemeines Niveau und selbst nicht auf ein allgemeines Fallen zurückführen kann. Aber überall, wo jene Sandsteine und Kalklager so bedeutend steile Abdachungen zeigen, liegt Dolomit auf ihnen. Alle diese L a ger und der Dolomit scheinen demnach durch den Augilporphyr aufwärts getrieben worden zu sein; denn es wäre nicht einzusehen, wie dieser j e n e hätte durchdringen können, ohne sie emporzuheben. Das Emporheben des Augitporphyrs ist später erfolgt, als die Bildung der rothen Sandsteine und der Kalkschichten. Er hat gleichfalls den rothen Porphyr emporgehoben und durchbrochen. Es ist indefs, nach v. B u c h ' s Ansicht, nicht ein einzelner augitischer Fels, sondern es ist die ganze Oberfläche eines Landstrichs, der emporstieg. Die ganze Kette der Alpen, wenigstens die der Kalkalpen, verdankt ihre Erhebung der augitischen Formation. Aehnliches glaubt v. B u c h * ) auch iin Thüringer Wald vertheidigen zu können. Auch hier haben sich, soweit dieses Gebirge aus Porphyr besteht, Gebiigsarten über Spalten zu Gebirgszügen erhoben. W a s vorn Augitporphyr gilt, hat auch Bezug auf den Basalt. Diese Hypothesen gründet v. B u c h auf das Phänomen von Spalten und auf d a s , was aus ihnen bei vulkanischen Eruptionen hervordringt. J e d e , auch die kleinste Eruption eines Vulkans dringt niemals aus einer runden KrateröfTnung hervor, sondern jederzeit aus einer langgezogenen Spalte. Da die flüssige Masse aber nur da forldauernd ausläuft, wo der geringste Widerstand ist, die Masse aber in den übrigen Theilen der Spalte sehr schnell erstarrt und das weitere V o r d r i n gen hindert: so sehen wir freilich den Lavasfrom aus kleinen runden Kratern ausfliefsen. Man sieht, v. B u c h knüpfte hier an analoge E r s c h e i nungen a n , und diefs ist im Gebiete alles Wissens stets ein •) A. a. 0. S, 202.

Trappsteine im Kohlengebirge der Nahe und Saar4. 7 6 0 sehr d a n k e n s w e r t e s B e m ü h e n . Die S c h ü l e r wollten a b e r den Meister übertreffen und eben defshalb w u r d e n sie seinen L e h ren u n t r e u . Sie setzten sich ü b e r das schnelle E r s t a r r e n in engen Spalten h i n w e g und nahinen k e i n e n A n s t a n d , selbst in s o l c h e n , w e l c h e kaum die S t ä r k e des feinsten P a p i e r s i r e i f e n s besitzen, noch g e s c h m o l z e n e g r a n i l i s c h c Massen aufsteigen zu lassen £Bd. II. S. 3 4 8 . ) . Di eis sind a b e r nicht etwa veraltete Vorstellungen, aus e i n e r Zeit, wo man, ü b e r r a s c h t durch den d a r g e b o t e n e n A n k n ü p f u n g s p u n c t an vulkanische E r s c h e i n u n g e n , den Schlüssel zur E r k l ä r u n g aller Spalten - P h ä n o m e n e g e f u n den zu h a b e n glaubte, und w o das n e u e Licht leicht die A u g e n blenden k o n n t e ; nein, jetzt noch, in d e r J a h r e s t a g s - R e d e in der g e o l o g i s c h e n Socielät zu London, im J a h r 1 8 4 7 , l e sen w i r , wie G r a n i t a d e r n , oft so d ü n n , wie ein ziemlich diinner Draht durch a u f g e q u o l l e n e Massen erfüllt w o r d e n sein sollen. D a h e r setzt d e r A u t o r h i n z u , mufs nicht n u r d e r Druck g r o ß , s o n d e r n auch die Hitze uud Flüssigkeit der Masse stark g e w e s e n sein. W a s man doch nicht alles dem Drucke zuzuschreiben sich bemüht. W a s w e r d e n a b e r u n s e r e N a c h k o m m e n s a g e n , w e n n man einst zu b e s s e r e r Einsicht g e k o m m e n sein w i r d ? — W i e w e r d e n sie solche u n n a t ü r l i c h e Vorstellungen einigen k ö n n e n mit dem S t a n d p u n c l e , w e l c h e n die physikalischen W i s s e n s c h a f t e n im J a h r e 1847 e r r e i c h t h a t t e n ? — Den ü b e r a u s wichtigen B e o b a c h t u n g e n L e o p . v. B u c h ' s reihen w i r die Resultate m ü h s a m e r , d u r c h oft w i e d e r h o l t e n Besuch d e r T r a p p g e s t e i n e im K o h l e n g e b i r g e der Nahe und Saar g e w o n n e n e n F o r s c h u n g e n v. D e c h e n ' s a n * ) . In diesem K o h l e n g e b i r g e treten die T r a p p g e s t e i n e in vier v e r s c h i e d e n e n L a g e r t i n g s v e r h ä l t n i s s e n oder Formen a u f . Damit möchten wohl ü b e r h a u p t die F o r m e n erschöpft sein, in d e n e n die Trappgesteine in a n d e r e n Kohlengebirgen v o r kommen. Diese Formen 1.

Gänge,

sind:

von e i n e r Mächtigkeit von etwa 4 — 5 Fufs

• ) Mit g r o f s e r Güte

hat

mein

verehrter

Freund

meine

Bitte

M i t t h e i l u n g dieser R e s u l t a t e e r f ü l l t , u n d m i c h d a d u r c h z u m bindlichsten Danke

verpflichtet.

um ver-

770

Trappgesteine im Kohlengebirge der Nahe und Saar.

bis zu 40 Fufs s t e i g e n d , die beiden Seiten geradflächig und parallel, das Einfallen wenig von der seigern Stellung abweic h e n d ; die Längenerstreckung bis zu nahe einer Meile reichend , in vielen Fällen nur auf einen o d e r ein Paar sichtb a r e Puñete beschränkt. Das Durchschneiden der Schichten ist sehr scharf. Bisweilen sind in den Gängen Parthien des Nebengesteins eingeschlossen, an denen sich auch Veränderungen zeigen. So die Veränderung des Schieferthons in Kieselschiefer oder in Thonstein. Sonst ist das Nebengestein der Gänge gewöhnlich ganz unverändert. An den Seiten ist der Trapp gewöhnlich plattenförmig abgesondert, den Seiten parallel, in der Mitte prismatisch, die Axen der Prismen winkelrecht gegen die Gangfläche *). 2. Lager, von einer Mächtigkeit von 5 Fufs bis zu 150 und 200 Fufs steigend. Diese Trapplager, so weit die Beobachtung reicht, liegen völlig gleichförmig zwischen den Schichten des Kohlengebirges. Ihre Längenerstreckung beträgt von 100 Fufs bis zu zwei Meilen und in einzelnen Fällen wohl noch darüber. An vielen Puncten sind die untern und obern Schichten des Kohlengebirges ganz unverändert. An einigen Stellen kommen mehrere solcher Trapplager ziemlich nahe über einander liegend v o r ; an andern sind sie ziemlich e i n zeln. Ihre Zerklüftung ist im Allgemeinen winkelrecht gegen die Schichtungsflächen, und geht hier und da in eine regelmäfsige säulenförmige Absonderung über. Bei weitem die gröfste Anzahl d e r , in diesem Kohlengebirge vorkommenden Trappparthien findet sich in dieser Form. Die Entblösungen der Grenzen oder der Auflagerungsflächen sind freilich nicht so häufig, dafs ein ganz bestimmtes Urtheil darüber möglich w ä r e , ob auch überall die Begrenzung dieser Trappparthien vollkommen gleichförmig mit den Schichten des Kohlengebirg e s sei, oder ob hier und da Abweichungen vorkommen. E s läfst sich in den meisten Fällen nur b e h a u p t e n , dafs im Allgemeinen die Streichungslinien übereinstimmen und dafs das Einfallen^ so weit es sichtbar ist, nicht wesentlich abweiche. 3.

Lagerform schliefst sich in einem Falle das

*) Diefs ist so characterUtisch den G ä n g e n , dafs man es stets als ein Kennzeichen eines gangförmigen Vorkommens betrachten kann. (S.756.)

Trappgesteine im Kohlengebirge der Nahe und Saar.

?71

Vorkommen einer grofsen Gebirgsmasse a n , welche an der Oberfläche mehrere Quadratmeilen zusammenhängend bedeckt. Diese grol'se Trappmasse liegt, so weil sich beobachten läfst, überall gleichförmig auf den Schichten des Kohlengebirges und zwar auf den obersten desselben. Sie wird bedeckt von einem rothen Congloineratc, rothen Sandsteinen und Schieferthonen, welche, da sie ganz den Characler des Kohlengebirges entbehren, für Rothliegendes zu halten sind. Diese grofse Trappmasse liegt also zwischen dem Kohlengebirge und dem Rothliegenden, merkwürdiger Weise gleichförmig zwischen beiden ; wenigstens tritt eine Abweichung in dem Schichtenbau durchaus nicht auf eine ausgezeichnete Weise hervor. In dieser Trappmasse kommt sehr viel mehr Mandelstein vor, als in den weniger ausgedehnten Parthien. Auf der Grenze zwischen diesem Trapp und dem Rothliegenden finden sich Thonsteine sehr eigenthümlicher Art in schmalen dünnen geradflächigen Schichten, bisweilen noch mit schmalen Lagen von Mandelstein abwechselnd, ebenso Schichten von Trapp und Mandelstein-Conglomeraten, wie dieselben zwischen den Schichten des Kohlengebirges nicht bemerkt werden. Die Mächtigkeit dieser Trappmasse mufs sehr bedeutend sein; eine bestimmte Angabe läfst sich aber nicht wohl machen. 4. Massen o d e r Durchbrüche von Trapp lassen sich nur einige wenige aufzählen. Das Abschneiden der umgebenden Schichten des Kohlengebirges an diesen Massen ist bezeichnend für dieselben. Ihre Form ist unregelmäfsig; der ziemlich kreisförmige oder elliptische horizontale Durchschnitt, wie er an so vielen Basaltbergen deutlich auftritt, kann wohl in k e i nem einzigen Falle nachgewiesen werden. Diese Form e n t wickelt sich aus den G ä n g e n , indem diese mit hakenförmigen Parthien in Verbindung stehen, welche den Schichten des Kohlengebirges parallel sind. An allen diesen Durchbrüchen finden sich Stellen, wo die Begrenzung des Trapps den Schichten des Kohlengebirges entspricht. Es geht hieraus hervor, dafs dieselbe Masse des Trapps, welche die Schichten des Kohlengebirges durchhrechend, in gangförmigen oder stockförmigen Räumen heraufgedrungen ist, auch zwischen die Schichten desselben an andern Stellen eindringen konnte. Diese Durchbrüche, (wie auf der rechten

972

B e s t a n d t e i l e des Basalts in Meteorsteinen.

Nahe-Seile, oberhalb Ebernburg, der Norheimer Mühle g e g e n ü b e r , an einem verlassenen S a n d s l e i n b r u c h e , an einem Gange zwischen Obermoschel und Bitters, an der rechten Thalseite am Wege, oberhalb der Wolfsmühle iin Mbschelbach. thale, wo das Thal von Bisterschied einmündet) sind daher w i c h t i g , weil sie das allgemeinste Bild von der Form dieser Trappmassen liefern und namentlich auch wohl nachweisen d ü r f t e n , wie die Entstehung der Trapplager zwischen den Schichten des Kohlengebirges aufzufassen ist. Wenn mehr und zusammenhängendere Aufschlüsse über diese Trappparlhien vorhanden wären, etwa durch Küstenränder eines Meeres, wie auf den Hebriden: so möchten vielleicht viele derjenigen Parthien, welche gegenwärtig zu den Lagern gezählt w e r d e n , in die Zahl der Durchbrüche oder Massen fallen. Aber immer würde ihre, der Schichtung vorzugsweise folgende Form, ihre Erstreckung in den Sreichungslinien bei etwas stärker geneigten Schichten (15—30° Einfallen) zeigen, dafs die Verbreitung der Masse zwischen den Schichten leichter war, als in irgend einer anderen Richtung. In dieser trefflichcn Darstellung können wir nichts finden, welches unsern Schlüssen in Beziehung auf Veränderung oder NichtVeränderung des Nebengesteins, auf I'arallelismus zwischen den Trappparlhien und den Schichten des Kohlengebirges u. s. w. widerspräche. Aber wie viel bleibt noch zu forschen übrig, um das Genetische in der Lagerung j e n e r grofsen Trappmasse zwischen dem Kohlengebirge und dem Rothliegenden, und j e n e r Tlionsleine zu begreifen? — Wie sehr viel Gelegenheit ist der chemischen Analyse gegeben, helfend mitzuwirken, um vielleicht zersetzte Lagen von u r sprünglichen Gebilden zu unterscheiden? — Die im Vorhergehenden dargelegten Beweise für die plutonische Bildung der Basalte, oder augitischer L a b r a d o r gesteine überhaupt haben wir dem Studium der Verhältnisse entnommen, unter denen diese Gesteine vorkommen: es sind geognoslische Beweise. Diesen fügen wir aus andern E r fahrungs - Gebieten entlehnte Beweise bei. In den meisten Meteormassen kommt Olivin vor ; das dunkle Mineral in ihnen deutet mehr auf Augit als auf H o r n -

773

Kryslallinische Hiittenschlacken.

blende. Rammeisberg b e r e c h n e t e , dafs die meisten Meteorsteine als Gemenge von Olivin, Augit und Labrador betrachtet werden können. Da die Meteormassen glühend auf die Erde g e l a n g e n : so kann man wohl nur an eine Bildung auf feuerflüssigem W e g e denken. Daher ist es nicht ohne Bedeutung , in ihnen die Gemengtheile des Basalts zu finden. M i t s c h e r l i c h z e i g t e , dafs beim Kupferschmelzen in Fahlun Schlacken erzeugt werden, die Bisilicate sind und die Krystallform der Augite im Basalt oder in der Lava haben. B e r t h i e r und M i t s c Ii e r l i c h schmolzen im Porcellanofen Gemenge aus Kieselsäure, Kalkerde und Magnesia in den, zur Bildung von Bisilicaten nöthigen Verhältnissen, und erhielten, nach langsamer Abkühlung, eine nach den Spaltungsflächcn des Augits (heilbare Masse und in einer Höhlung derselben die zierlichsten Augitkryslalle R a m m e l s b e r g " * ) lieferte schätzenswerthe Analysen verschiedener krystallinischer Schlacken vom Eiserihohofen von Mägdesprung, denen er die Analysen solcher Schlacken von andern Chemikern beifügte. Jene bilden ein grünlichbraunes oder kolophoniumfarbiges, vollkommenes Glas, worin last immer einzelne olivengrüne, undurchsichtige Kryslalle auftreten, ja manchmal so überwiegend, dafs die glasige Grundmasse nur hier und da noch zwischen den krystallinischen Parthien erscheint. Allein ihre Krystallformen scheinen nicht die des Augits zu sein. Eine genaue krystallographische Bestimmung ist übrigens nicht möglich, da selbst die deutlichsten Prismen nur immer theilweise aus der Masse h e r a u s t r e ten, und die Rundung ihrer Flächen und Kanten durch einen glasigen Ueberzug Messungen nicht erlaubt f ) . Dieser Chemiker findet zwar unter der Voraussetzung, dafs die Thonerde e i n , die Kieselsäure ersetzender B e s t a n d t e i l s e i , im All—

*) Z w e i t e s Suppl. zum H a n d w ö r t e r b u c h . S. 91. *«) Anna], de Chim. et de P h y s . T. XXIV. S. 376. Vergl. v. L e o n • l i a r d ' s Basaltgebilde. Abth. II. S . 4 9 3 . •")

P o g g e n d . Annal.

Bd. LXXIII. S . 95.

f ) Davon h a b e ich mich selbst

ü b e r z e u g t , als

fiammelsberg

Güte hatte, mir diese krystallisirten Schlacken zu z e i g e n .

die

Krystallinische Hüttenschlacken. gemeinen die Mischung der Augite. Abstrahirt man aber von dieser Voraussetzung und berechnet man den Sauerstoffquotienten, wie wir ihn für die thonerdehaltigen Augite a 0,667 gefunden haben (S. 527), so zeigen sich davon bedeutende A b weichungen, von 0,669 bis zu 0,895. Schliefslich ist der schon oben ('S. 684) erwähnte Versuch , das Schmelzen von Basalt unter einem sehr hohen Drucke anzuführen. Jener umgeschmolzene Basalt * ) war nämlich durchaus steinig und unterschied sich von dem dazu verwendeten nur in seiner etwas porösen Beschaffenheit, die sich an manchen Stellen m e h r , an andern w e n i g e r , an manchen fast gar nicht zeigte. Seine Farbe war nur etwas lichter« geworden. Man s i e h t , dafs wenn nur ein hoher Druck wirkt, selbst bei ziemlich schneller Erstarrung, die bei jenem Versuche statt h a t t e , ein ziemlich dichter Basalt e n t stehen kann. Vergleicht man nämlich die Beschaffenheit d i e ses umgeschmolzenen Basalts mit der, in der Basallkugel von 2 Fufs Durchmesser (S. 734), welche viel langsamer, aber unter einem bei weitem geringeren Drucke erstarrte, und worin noch eine grofse Masse einer glasigen Aggregatform v o r h a n den w a r : so ist nicht zu zweifeln, dafs die durchaus steinige Beschaffenheit in dem, durch einen Gisenumgufs geschmolzenen Basalt von dem hohen Drucke herrührte. Einen dichten Basalt in wenig mächtigen Basaltgängen zu finden, wo die Erstarrung gleichfalls schnell von Statten ging, aber ein h o her hydrostatischer Druck w i r k t e , kann daher nicht b e f r e m den. Ist überdiefs Olivin und zum Theil auch Magneteisen präexistirend im Basalt (S. 6 8 4 ) , so ist auch die Schwierigk e i t , solche in gröfseren Parthien ausgeschiedene G c m e n g theile als Erzeugnisse während der Erstarrung zu betrachten, beseitigt.

Unsere Bemühungen, die Bildung augitischer L a b r a d o r gesleine auf feuerflüssigem W e g e mit chemischen und physikalischen Gesetzen in Uebereinstimmung zu b r i n g e n , fanden in der herrschenden Theorie, welche alles aufsuchte, w a s für *) Meine Wärmelehre. S. 452.

Bildung der Kalksilicate auf nassem Wege.

775

eine solche Bildung sprechen kann, eine grofse Unterstützung. Eine solche Unterstützung mangelt aber gänzlich, wenn wir die Frage beantworten wollen, ob denn die Bildung dieser Gesteine auf nassem Wege ganz unmöglich ist. Gleichwohl dürfen wir uns nicht abschrecken lassen, diese Beantwortung zu versuchen. W a s kommt von unsern Basalten und anderen augitischen Labradorgesteinen in das M e e r ? — Gewifs nur der geringste Theil als unveränderter Basaltstaub; dagegen der bei weitem gröfste in völlig zersetztem Zustande. Das Kalksilicat des Augits und Labradors ist in Kalkcarbonat, das Eisenoxydulsilicat in Eisenoxydhydrat umgewandelt worden und höchstens hat sich das Magnesiasilicat als solches erhalten. Wie sollen aber aus diesen Zerselzungsproduclen wieder die Silicate, welche den Augit und Labrador zusammensetzen, reproducirt werden ? — E s kann keine Zersetzung eines Fossils stattfinden, w o bei die Kalkerde eine andere Basis aus ihren Verbindungen mit Kieselsäure verdrängte; denn diese Erde existirt nirgends unverbunden mit Säuren. Umgekehrt ist es aber ein allgemeines Gesetz, dafs Fossilien, welche Kalksilicat enthalten, bei ihrer Zersetzung die Kalkerde nach und nach verlieren, sei es, dafs diese Erde durch eine andere Basis, wie Magnes i a , verdrängt, oder dafs sie von der Kohlensäure ergriffen wird. Auf welche Weise aber auch die Kalkerde sich ausscheidet, bei weitem in den meisten Fällen tritt sie als Carbonat aus der Mischung. Nur in D r u s e n - und Gangräumen, wo der Zutritt kohlensäurehaltiger Gewässer ganz ausgeschlossen oder sehr beschränkt ist, finden wir in den Zeolithen Kalksilicate, wohl nicht als neue Bildungen, sondern als A b sätze aus kohlensäurefreien Gewässern. Mit anderen Säuren, namentlich mit Schwefelsäure verbunden, scheidet sich die Kalkerde aus, wenn ihr Silicat den Entwickelungen von Schwefelwasserstoffgas ausgesetzt ist CS. 165.). Kalksilicate kommen demnach gewifs nur in sehr geringer Menge in's Meer, und defshalb können auch die sedimentären Bildungen in demselben nur sehr wenig davon enthalten. Diefs zeigen a u c h F r i c k ' s mehr erwähnte Analysen

776

Bildung der Kalksilicate auf nassem W e g e .

dreier Thonschiefer * ) , die überhaupt nur 0,33 bis 0,78 Proc. Kalkerde enthalten, welche als Silicate vorhanden sind. E n t weder enthielt das Gestein, durch dessen Zerstörung der Thonschiefer entstanden ist, nur wenig Kalksilicat-haltige Fossilien, oder die Kalksilicate sind bis auf ein Minimum in Kalkcarbonate umgewandelt w o r d e n , und gelöst im Meerwasser zurückgeblieben. Nur der letztere Fall ist d e n k b a r ; denn für die Bildung des Grauwackenkalksteins mufste Material v o r h a n den gewesen sein. Aber eben defshalb weil die Ursachen, welche ihn h e r v o r b r a c h t e n , während der Bildung der Grauwacke selbst nicht wirksam waren : so mufs die Kalkerde als Carbonat gelöst im damaligen Meere zurückgeblieben sein. Der Umstand, dafs sich die kohlensaure Kalkerde, welche den Grauwackenkalkstein bildete, nicht mit der Grauwacke selbst abgesetzt hat, ist daher von Wichtigkeit; denn er findet nur darin seine E r k l ä r u n g , dafs die Kalkerde als Carbonat in's Meer g e f ü h r t , und dafs dieses Carbonat nur durch eine o r ganische Thätigkeit daraus abgesetzt worden sein kann (Bd.I. S. 95t > In dem Falle nämlich, dafs die Kalkerde der G e birgsarten, durch deren Zerstörung das Material f ü r die Grauwackenformation geliefert w u r d e , als Silicat in das Meer g e kommen wäre, würde sich dieses, wenigstens grofsen Theils, mit den anderen Gemengtheilen der Grauwacke niedergeschlagen h a b e n , da selbst das künstliche Kalksilicat 5 bis 19 Mal so viel Wasser zur Lösung fordert, als die kohlensaure Kalkerde (Bd. I. S. 378 und 788.). Mit dein Schieferthon scheint es sich ebenso zu verhallen, wie mit dem Thonschiefer. Nach einer Analyse eines Schieferthons aus dem Liegenden eines Steinkohleniflötzes in England von Frankland**), enthält derselbe nur 0,09 Proc. Kalkerde. Der von K e r s t e n analysirte, sogenannte F r u c h t schiefer enthält gar keine Kalkerde. Wir werden also gleichfalls zu der Ansicht g e f ü h r t , d a f s , unter der Voraussetzung, das Gestein, von dem das Material zur Bildung dieser Schieler geliefert worden, habe Kalksilicate-haltige Fossilien ein») P o g g e n d . Annal. Bd. XXXV. S. 196. M

) Memoirs of

* " ) Journ. f

the Geol. S u r v e y of Great Britain Vol. I. p. 4 7 9 .

pract. Chemie Bd. XXXI. S. 108,

Bildung d e r Kalksilicale auf n a s s e m W e g e .

W?

g e s c h l o s s e n , diese Kalksilicatc sich in K a l k c a r b o n a t e u m g e w a n d e l t h a b e n , und dals letztere im M e e r w a s s e r g e l ö s t z u r ü c k g e b l i e b e n sein m ü s s e n ; d e n n die Bildung des K o h l e n k a l k s t e i n s f o r d e r t e ebenfalls k o h l e n s a u r e K a l k e r d e . Von d i e sem Kohlenkalkstein ist mit um so g r ö f s e r e r W a h r s c h e i n l i c h keit zu v e r m u t h e n , dafs er d u r c h o r g a n i s c h e Thätigkeit a u s dem M e e r w a s s e r a b g e s c h i e d e n w o r d e n sei, da, a b g e s e h e n von d e r g r o f s e n Menge von V e r s t e i n e r u n g e n , w e l c h e sich, b e s o n d e r s an m a n c h e n Stellen darin finden, es E h r e n b e r g g l ü c k t e , in e i n e m H o r n s t e i n e aus einem Kohlenkalkstein e i n e n Spirifer M o s q u e n s i s zu finden * ) . Sollten d i e j e n i g e n G e o l o g e n , w e l c h e die k o h l e n s a u r e K a l k e r d e als e r u p t i v e Masse aus dein I n n e r n d e r E r d e h e r v o r g e hen l a s s e n , u n s e r e A n s i c h t , dafs aller k o h l e n s a u r e r Kalk von d e r Z e r s e t z u n g d e r Kalksilicale in den G e b i r g s g e s t e i n e n h e r v o r g e g a n g e n s e i , f ü r zu weit g e h e n d h a l t e n : so f r a g e n w i r , ob sie a n n e h m e n wollen, dafs die Gesteine, w e l c h e d a s Material z u r Bildung j e n e r S c h i e f e r geliefert h a b e n , fast g a n z f r e i von Kalksilicaten g e w e s e n s e i e n ? Bejahen sie diese F r a g e , b e z i e hen sie sich vielleicht auf g r a n i t i s c h e Gesteine, w e l c h e aus d e n , an Kalksilicaten ä r m s t e n Fossilien b e s t e h e n : so m a c h e n w i r sie a u f m e r k s a m auf den b e d e u t e n d e n E i s e n o x y d g e h a l t im T h o n s c h i e f e r ( 7 , 4 — 9 Proc.)Dieser E i s e n g e h a l t setzt in j e n e n z e r s e t z t e n Gesteinen s e h r eisenhaltige Fossilien v o r a u s , die sich in g r a n i t i s c h e n nicht, w o h l a b e r in augitischen Gesteinen finden. D a s r e l a t i v e Verhältnils z w i s c h e n E i s e n o x y d u l u n d K a l k e r d e s c h w a n k t z w a r s e h r in den augitischen L a b r a d o r g e s t e i n e n ; s t e t s h ä t t e n a b e r diese Gesteine S e d i m e n t e liefern m ü s s e n , in d e n e n n e b e n E i s e n o x y d u l b e d e u t e n d e , bald mehr, bald w e n i g e r , als d i e s e s b e t r a g e n d e Quantitäten K a l k e r d e v o r h a n d e n g e w e s e n w ä r e n , w ä h r e n d in j e n e n S c h i e f e r n diese E r d e ein u n b e d e u t e n d e r Bruchtheil vom E i s e n g e h a l t e ist. W i r ü b e r s e h e n indefs nicht, dafs aus augitischen L a b r a d o r g e s t e i n e n e b e n s o w e n i g , wie aus g r a n i t i s c h e n , w e n n w i r a u s j e n e n auch alle K a l k e r d e extrahirt uns d e n k e n , S e d i m e n t e f ü r d i e Bildung j e n e r S c h i e f e r hätten e n t s t e h e n k ö n n e n ; wohl a b e r , w e n n *) Mein v e r e i n t e r Freund h a l l e die G ü t e , mir diesen Spirifer u n t e r dem Mikroskope zu z e i g e n .

778

Bildung der Kalksilicate auf nassem Wege.

beide zusammen das Material zu diesen Bildungen geliefert hätten. In den Gesteinen, denen der Thonschiefer und Schieferthon ihre Entstehung verdanken, eisenhaltige Fossilien annehmen zu wollen, welche eine ganz andere Zusammensetzung hatten, als die jetzt existirenden, dazu ist kein Grund vorhanden; denn schwerlich wird die Natur die Kunst', die sie einstens besafs, Fossilien zu machen, später verlernt haben. Die Annahme glimmerreicher Gesteine, deren Glimmer zu den eisenreichsten gehörte, befriedigt auch nicht; denn diese Glimmerarten enthalten meist neben Gisenoxyd beträchtliche Mengen Magnesia, oft mehr als Gisenoxyd; in jenen drei Thonschiefern beträgt aber diese Grde nur 2—4,4 Proc. Verneinen jene Geologen unsere Frage, nehmen sie also an, dafs die Gesteine, aus denen sich die mächtigen sedimentären Formationen, die Grauwacke und der Schieferthon, gebildet haben, Kalksilicat-hallige Fossilien enthalten haben: so fragen wir sie, wohin sind diese Kalksilicate gekommen? Darauf können sie wohl nichts anderes erwiedern, als dafs sie sich in Kalkcarbonate umgewandelt haben, und da in der Graüwacken- und in der Kohlengruppe Kalksteinlager vorkommen : so liegt gewifs nichts n ä h e r , als die Vermulhung, dafs diese es sind, zu deren Bildung jene Kalksilicate das Material geliefert haben. Wir haben gezeigt (S. 399.), dafs ein Thönschiefer, wie der von Goslar, einen an Kaliglimmer sehr reichen Gneifs liefern könne, wenn er 4,22 Proc. Kali aulnähme, und dafs von chemischer Seite nicht die geringste Schwierigkeit einer solchen Umwandlung entgegen tritt. Ein augitisches Labradorgestein, wie Basalt, könnte aber aus einem solchen Thonschiefer nur dann entstehen, wenn die nöthigen Quantitäten K a l k - , Gisenoxydul-, Magnesia- und Natronsilicat zugeführt würden. Wenn auch die Zuführung dieser Silicate durch Gewässer gewifs statt hat: so ist doch schwierig zu begreifen, wie die beiden ersteren sich daraus absetzen können, ohne einer Zersetzung in Kalkcarbonat und Eisenoxydhydrat zu unterliegen, da bei Bildung grofser Gebirgsmassen weder die atmosphärische Kohlensäure noch der Sauerstoff gänzlich ausgeschlossen sind. Eine Umwandlung eines sedimentären

Bildung der Kalksilicate auf nassem Wege.

W9

Gesteins in Basalt auf nassem Wege kann daher nicht stattfinden. Noch weniger kann aber eine solche Metamorphose auf plutonischem Wege gedacht werden, da auf diesem W e g e ein Zuführen jener Silicate nicht möglich ist. Nur dann würde die Bildung augitischer Labradorgesteine durch eine solche Metamorphose begreiflich sein, wenn Thonschiefer, Schieferthon oder irgend eine andere ahnliche Schieferart, Kalkstein und Natron in den Heerd der Vulkane k ä m e , und d o r t , wie die Fritte in einem Glashafen verarbeitet würde. Ist die Lava nicht eine ursprüngliche, im Innern unserer Erde vorräthige Masse: so läfst sich ihre Bildung auf diese Weise noch in der Jetztzeit begreifen; denn bis zu den Tiefen der vulkanischen Werkstätte kann ein mehrfacher Wechsel von Schiefer und Kalkstein gedacht werden. Hierbei würde indels noch immer die Schwierigkeit entgegen treten, woher das Natron, welches in den Laven meist gegen das Kali vorherrscht, stammt; denn die bis jetzt analysirten Schiefer enthalten entweder gar kein Natron öder doch nur sehr geringe Mengen. Nach diesen Betrachtungen scheint es, dafs die Kalkerde, welche einmal aus ihrer Verbindung mit Kieselsäure durch Kohlensäure geschieden worden ist, nimmermehr auf nassem Wege wieder zu einem Silicate werden könne. Wir können uns wenigstens keinen Prozefs in gewöhnlicher Temperatur und auf nassem Wege denken, wo die Kohlensäure aus der kohlensauren Kalkerde durch Kieselsäure, sei es durch einfache oder doppelte Wahlanziehung, v e r d r ä n g t , und mithin wiederum Kalksilicat reproducirt werden könnte, während in der Glühehilze diese Zersetzung so leicht zu bewirken ist. Nur dann kann unter diesen Umständen eine Bildung von Kalksilicat stattfinden, wenn Kalksalze, wie Gyps und Chlorcalcium, mit kieselsauren Alkalien zusammentreffen; denn diese und noch andere Kalksalze tauschen ihre Säuren mit der Kieselsäure in den alkalischen Silicaten aus ([Bd. I. S. 544.). Gyps und Chlorcalcium kommen in Quellen v o r , und letzteres Salz ziemlich häufig (Bd. I. S. 5 5 1 — 5 6 2 . ) , Gyps ist auch ein Bestandtheil des Meerwassers. Alkalischc Silicate müssen neben alkalischen Carbonaten Bestandtheile der Quellen sein, da sie Zersetzungsproducte des Feldspaths sind (Bd. I. S. 816.). Wir begreifen a l s o , wie sich aus Gyps und einem

780

Bildung der Kalksilicate auf nassem W e g e .

alkalischen Silicate kieselsaure Kalkerde und schwefelsaures Kali oder schwefelsaures Natron bilden können, wovon die beiden letzteren, als leichtlöslich, von den Gewässern fortgeführt werden, während erstere, als schwerlöslich, entweder zur Bildung eines einfachen Kalksilicats oder zusammengesetzter Silicate verwendet werden können, und wie aus C h l o r calcium und einem alkalischen Silicat gleichfalls kieselsaure Kalkerde und das leichtlösliche Chlorkalium oder Chlornalrium entstehen können. Da jene schwefelsauren Alkalien, b e s o n ders das schwefelsaure Natron, und diese beiden Chlorüre, besonders das Kochsalz, zu den sehr häufigen Bestandtheilen der Quellen gehören: so könnten sie zum Theil solche Z e r selzungsproducle sein. Diese Zersetzungsprocesse gewinnen um so mehr an W a h r scheinlichkeit , je weniger wir kieselsaure Alkalien, und je mehr wir schwefelsaures Kali und besonders schwefelsaures Natron, so wie alkalische Chlorüre in Gewässern finden; denn w e n n wir einen Zerselzungsprocefs, wie den des Feldspalhs vor Augen haben, der ungeheure Quantitäten kieselsaures Kali liefern mufste, und dieses Silicat gleichwohl nicht einmal mit Bestimmtheit durch die chemische Analyse in Gewässern dargelhan werden k a n n : so mufs uns ein Procefs, welcher eine Zersetzung dieses Silicats in ein Sulphat oder Chlorür nachweiset, sehr willkommen sein. Von einer chemischen Geologie ist man berechtigt die Nachweisung zu erwarten, wohin jeder.aus Fossilien ausgeschiedene Stoff gekommen ist, und nur d a n n , wenn sie diefs v e r m a g , kann sie Anspruch auf eine wissenschaftliche Gestaltung machen. Diefs hat man aber bis jetzt ganz übersehen. W a s von der Bildung der Kalksilicate gilt, hat auch auf die Bildung der IVlagnesiasilicate Bezug. Schwefelsaure M a g nesia und Chlormagnesium, welche in Quellen vorkommen und zwar letzteres gar nicht selten, deren Menge im Meere ungefähr l Proc. beträgt, werden durch alkalische Silicate gleichfalls zersetzt, wobei Magnesiasilicat und schwefelsaure Alkalien oder alkalische Chlorüre gebildet werden. Unter den genannten S a l z e n , welche durch doppelte Zerlegung K a l k - und Magnesiasilicate g e b e n , sind es nur Gyps, Bittersalz und die alkalischen Silicate, die im festen Z u -

Bildung d e r Eisenoxydulsilicate auf n a s s e m W e g e .

781

s t ä n d e v o r k o m m e n , Chlorcalcium und Chlormagnesium sind blofs A u s l a u g e p r o d u c t e . Die sich g e g e n s e i t i g z e r s e t z e n d e n Salze k ö n nen sich d a h e r theils im gelösten Zustande ( w e n n e t w a ein W a s s e r , w e l c h e s Gyps und ein a n d e r e s , w e l c h e s ein a l k a lisches Silicat e n t h ä l t , zusammenfliefsen) theils im festen u n d gelösten Z u s t a n d e b e g e g n e n , und so die Bildung j e n e r e r d i g e n Silicate veranlassen. S e h r b e m e r k e n s w e r t h i s t , dafs auf sächsischen so wie auf skandinavischen Erzlagerstätten, wo wir den Diopsid , Malakolith u. s. w . finden, Gyps g a r k e i n e seltene E r s c h e i n u n g ist. F i n d e n sich K a l k - und Magnesiasilicate in m e r k l i c h e r Menge in Quellen : S o ist zu v e r m u t h e n , dafs sie durch s o l c h e g e g e n s e i t i g e Z e r s e t z u n g e n e n t s t a n d e n s i n d ; denn in Statu nascenti sind sie viel leichter löslich, als im schon gebildeten Zustande. Die iin M i n e r a l r e i c h e als e i n f a c h e Silicate ( W o l lastonit, S p e c k s t e i n u. s. w . ) o d e r als z u s a m m e n g e s e t z t e Silicate v o r k o m m e n d e n V e r b i n d u n g e n w e r d e n nämlch in so g e r i n g e r Menge vom W a s s e r g e l ö s t , d a f s die c h e m i s c h e Analyse sie kaum n a c h z u w e i s e n im S t a n d e ist. Dazu k o m m t , dafs n a c h meinen U n t e r s u c h u n g e n (Bd. I. S. 5 1 0 und 7 6 9 ) T a g e w a s s e r , welche auch n u r die g e r i n g e Menge K o h l e n s ä u r e e n t h a l t e n , die sie a u s d e r A t m o s p h ä r e a u f g e n o m m e n h a b e n , schwerlich K a l k - und Magnesiasilücat o h n e Z e r s e t z u n g auflösen w e r d e n . In m e r k l i c h e r M e n g e h a t man a b e r K a l k - und M a g n e siasilicate wirklich in süfsen Quellen g e f u n d e n (Bd. I. S. 3 4 6 und 5 1 0 ) . I i e r s t e n * ) f a n d sie auch in dem K o h l e n s ä u r e r e i c h e n Kreuzund Ferdinandsbrunnen zu Marienbad; denn sowohl beim V e r d u n s t e n in g e w ö h n l i c h e r , als a u c h in e r h ö h ter T e m p e r a t u r s e h l a g e n sich, n a c h d e m die in f r e i e r K o h l e n s ä u r e aufgelösten C a r b o n a t e niedergefallen s i n d , M a g n e s i a und Kalksilicate n i e d e r , w e l c h e mit S ä u r e n gelatiniren # * ) . Diefs w i d e r s p r i c h t z w a r meinen V e r s u c h e n , w o r a u s ich s c h l o f s ,

») n. Jahrb. f ü r Mineral, u. s. w. 1845. S. 659. **) Die Vermuthung

Bd. I. S. 5 1 0 ,

w e i s e an Magnesia

und der

dafs

die

Kieselsäure

Kalk v o r z u g s w e i s e

vorzugs-

an Kohlensäure

g e b u n d e n sein m ö g e , lindet durch K e r s l e n's Versuche ihre B e stätigung ;

denn er fand in den Absätzen m e h r Magnesiasilicate,

als Kalksilicate. Bischof Ueologle II.

51

782

Bildung der Eisenoxydulsilicate auf nassem Wege.

dafs in Mineralquellen, welche reich an Kohlensäure sind, die Existenz von Kalk- und Magnesiasilicaten nicht angenommen werden kann. Die Gégenwart anderer Salze, deren Menge gedachte Silicate um ein sehr Vielfaches übersteigt, wie diefs in den genannten, an Salzen so reichen Mineralquellen der Fall ist, könnte indefs bewirken, dafs neben Kohlensäure solche Silicate bestehen, welche in reinen concentrirten Lösungen durch diese Säure zersetzt werden; denn wir dürfen nicht vergessen, dafs es uns gänzlich unbekannt ist, wie die Säuren und Salzbasen, welche wir bei unsern Analysen aus einem Mineralwasser ausscheiden, in der gemeinschaftlichen Lösung mit einander verbunden sind. Wir haben Processe kennen gelernt, wodurch jetzt noch im Mineralreiche Kalk- und Magnesiasilicate entstehen können, und wir haben die Gegenwart dieser Silicate in Quellen nachgewiesen. Es fehlt uns also nur noch die Bildung von Eisenoxydulsilicaten, um die Möglichkeit zu begreifen, wie ein Kalk-Talk-Eisenoxydul-Augit auf nassem Wege entstehen kann. Unorganische Substanzen vermögen, so weit unsere Kenntnisse reichen, Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat auf nassem Wege nicht zu Eisenoxydul zu reduciren. Faulende organische Substanzen können aber diese Reduction bewirken (Bd. I. S. 942). Das Eisenoxydul in den zusammengesetzten Silicaten, welches bei ihrer Zersetzung zu Eisenoxydhydrat wird, kann also auf diese Weise wieder zu Oxydul werden. Die Kohlensäure, welche bei dieser Reduction frei wird, reicht nicht hin, das reducirte Eisenoxydul vollständig in Carbonat umzuwandeln (Bd. I. S. 945). Wenn aber gleichzeitig Fäulnifsprocesse auf Kosten des atmosphärischen Sauerstoffs von Statten gehen: so ist denkbar, dafs die dadurch gebildete Kohlensäure alles Eisenoxydul in Carbonat umwandelt. Einen solchen Procefs möchte man bei der Bildung der Sphärosiderit-Nieren im Lebacher Steinkohlenlager annehmen, da dieselben Koprolithen enthalten*). Es handelt sich darum, die Möglichkeit zu zeigen, wie *) v. D e c h e n in den Verhandl. d. Niederrhein. Gesellschaft. Bonn 1847. 11. Nov.

Bildung der Eisenoxydulsilicate auf nassem Wege.

783

das kohlensaure Gisenoxydul in kieselsaures umgewandelt werden kann. E s genügt, wenn wir nur e i n e n solchen Um. wandlungsprocefs auffinden ; später gelingt es vielleicht, mehreren auf die Spur zu kommen. Da kohlensaures Kali und kohlensaure Magnesia kieselsaure Kalkerde zersetzen (S. 420 u. 489), so war zu vermuthen, dafs auch kohlensaures Eisenoxydul letztere zersetzen würde. Um diese Vermuthung durch das Experiment zu bestätigen, wurde Eisenfeile mit reinem Wasser Übergossen und einige Stunden lang Kohlensäuregas bei Ausschlufs der atmosphärischen Luft durchgeleitet. Zu der abgeklärten Flüssigkeit wurde in einer Glasflasche eine Lösung von künstlich bereiteter kieselsaurer Kalkerde gesetzt, und die Flasche verschlossen. Erst am dritten Tage hatten sich ochergelbe Flocken zu Boden gesetzt. Der Niederschlag wurde auf dem Filtrum gesammelt, etwas ausgewaschen, in verdünnter Salzsäure aufgelöst und mit A m moniak das Eisenoxyd gefällt. Nachdem die Flüssigkeit mit dem Niederschlage zur Trockne abgedampft und der Salmiak verflüchtigt worden, blieb ein theils weifser theils ochergelber Rückstand. Erhitzte Salzsäure löste das ochergelbe Pulver auf und liefs ein weifses, welches Kieselsäure war, zurück. Jener Niederschlag war also nicht, wie man hätte vermuthen können, blofs Eisenoxydhydrat, durch Zersetzung des kohlensauren Eisenoxyduls mittelst des atmosphärischen Sauerstoffs im Wasser entstanden ; sondern er war kieselsaures Eisenoxyd. Die von jenem Niederschlage abfiltrirte Flüssigkeit zur Trockne abgedampft, hinterliefs ein ochergelbes Pulver: zum Beweise, dafs noch überschüssiges kohlensaures Eisenoxydul in der L ö sung war. Dieses Pulver brauste mit Salzsäure; es enthielt daher kohlensaure Kalkerde; denn das Eisenoxydul mufste beim Abdampfen und bei seiner Umwandlung in Eisenoxyd seine Kohlensäure verloren haben. Eisenoxydulbicarbonat ist ein ganz gewöhnlicher B e standteil der Quellen. E s dürfte kaum ein Brunnenwasser geben, welches nicht wenigstens Spuren davon enthielte; diefs zeigen die Absätze in unsern Wasserflaschen, die fortwährend im Gebrauche sind. Da auch Kalksilicat in diesen Gewässern vorkommt: so kann, nach dem Resultate jenes Versuchs, dieses Silicat jenes Carbonat zersetzen und kieselsau-

784

Bildung der Eisenoxydulsilicate auf nassem W e g d .

r e s Eisenoxydul und kohlensaure K a l k e r d e e n t s t e h e n , wenn durch Verdunstung des W a s s e r s eine Ausscheidung der Bes t a n d t e i l e erfolgt. Die Existenz wasserhaltiger Eisenoxydulsilicate (Bd. I. S. 802 ff. u. Bd.II. S. 5 6 7 ) zeigt ihre Bildung auf nassem W e g e , und die G e g e n w a r t von Eisenoxydulsilicat in Quellen läfst sich n a c h w e i sen. Oft habe ich E i s e n o c h e r in Salzsäure aufgelöst, und stets blieb ein Rückstand von Kieselsäure, der erst nach langem Kochen mit Salzsäure weifs wurde. W ä r e die Kieselsäure nur geinengt mit Eisenoxydhydrat, so w ü r d e dieses bald von d e r Salzsäure a u s g e z o g e n w e r d e n . K e r s t e n fand in den O c h e r a b s ä t z e n der oben erwähnten Mineralquellen Marienbad's theils freies, theils kieselsaures Eisenoxyd. R a m m e 1 s b e r g * ) analysirte O c h e r , welchen eine Quelle a b s e t z t , die zwischen Alexisbad und Mägdesprung aus dein U e b e r g a n g s g e b i r g e und z w a r aus einem alten Stollen fliefst, der e i n e n , E i s e n s p a t h , Quarz, Kalkspath u. s. vv. f ü h r e n d e n Gang durchsetzt. Der Ocher bildete mit Säuren eine Gallerte lind enthielt mithin ein E i s e n oxydsilicat. Dabei entwickelte sich etwas Kohlensäure, welche an Eisenoxydul gebunden w a r . In lOOTheilen dieses O c h e r s w a r e n enthalten: Quarzsand

.

.

.

Lösliche Kieselsäure Eisenoxyd

6,71 6,91

.

53,88

Eisenoxydul

1,68

Manganoxyd

6,95

u. s. w. Das Vorkommen des Eisenspalhs in j e n e m G a n g e macht es wenigstens nicht u n w a h r s c h e i n l i c h , dais das Eiisenoxydulsilicat aus diesem Eisenoxydulcarbonat entstanden s e i ; denn dafs das Oxydul erst nach seinem Absätze in O x y d ü b e r g e g a n g e n i s t , leidet keinen Zweifel. Schwerlich w i r d in j e n e r Quelle alles Eisen als Silicat, sondern der gröfserte Theil als Carbonat enthalten sein. Darauf deutet die grofse M e n g e E i s e n , oxyd im Verhältnisse zur Kieselsäure. Das Mangianoxyd ist

*) P o g g e n d . Annal. lid. U X I I . S. 574.

Silicate, welche sich nur in Drusen u. Gängen bilden.

1785

gewifs gleichfalls theils als Silicat theils als Carbonat handen.

vor-

Kommen Kalk-Magnesia-Eisenoxydul- und Manganoxydul — Silicate gemeinschaftlich in Quellen vor: so ist die chemische Möglichkeit gegeben, dafs solche Gewässer Augit bilden können. Da auch die Thonerde in Quellen nicht fehlt und gewifs ebenfalls als Silicat darin vorkommt: so ist es eben so möglich, dafs sogar ein thonerdehaltiger Augit auf diese Weise gebildet werden kann. Aber das können wir leicht einsehen, dafs besondere Bedingungen statt finden müssen, wenn solche Bildungen erfolgen sollen. K a l k - und Magnesiasilicate können sich aus Gewässern nur in einem Räume abscheiden, in welchem kein Kohlensäuregas vorhanden ist; denn aufserdem werden sie, und insbesondere das Kalksilicat, in Kalkcarbonat zersetzt. Dafs sich unter jener Bedingung Kalksilicat wirklich aus Gewässern absetzt, zeigen die Zeolithe (S. 7 4 5 ) , in denen, mit Ausnahme des Analcims und des Natroliths, Kalksilicat stets ein Bestandteil ist. Eisenoxydul- und Manganoxydulsilicat können sich hingegen nur dann abscheiden, wenn kein SauerstofTgas gegenwärtig ist; denn aufserdem werden diese Oxydule zu Oxyde. Jene Bedingung kann am leichtesten in Räumen statt finden, die von Gesteinen umgeben sind, welche kohlensauren Kalk enthalten; denn in solche Räume können wenigstens keine Gewässer mit freier Kohlensäure gelangen, weil diese eine entsprechende Menge Kalkcarbonat in Bicarbonat umwandelt, und dieses sich im Wasser auflöst (Bd. I. S. 787 und Bd. II. S. 405). W o können aber für solche Bildungen die Verhältnisse günstiger sein, als im körnigen Kalke? — Kann es daher befremden, in diesem, in einem Carbonal, nicht blofs den Diopsid, Malakolith, Kokkolith und gemeinen Augit, sondern auch so mancherlei, K a l k - M a g n e s i a - E i s e n o x y d u l - und Manganoxydul.Silicate haltende Fossilien, wie Wollastonit, Wernerit, Granat, Vesuvian, Hornblende u.s.w. zu finden? — Im körnigen Kalke ist zwar der Zutritt des atmosphärischen Sauerstoffs nicht mehr ausgeschlossen, als in Höhlungen und Drusenräumen anderer Gesteine; die Bedingungen zur Bildung von Eisenoxydul- und Manganoxydulsilicaten sind daher in ihm nicht günstiger als in diesen, Weil aber in ihm K a l k -

786

Silicate, welche sich im körnigen Kalk bilden.

und Magnesiasilicate ohne alle Schwierigkeit bestehen können: so ist wohl zu begreifen, wie sich mit diesen gleichzeitig ein Eisenoxydul - und Manganoxydulsilicat ausscheiden kann, wenn in dieser Verbindung Fossilien sich bilden können. Oder wenn gleichzeitig Eisenoxydulcarbonat in den Gewässern v o r h a n den ist: so kann nach obigem Versuche aus diesem und aus Kalksilicat das Eisenoxydulsilicat entstehen. Dazu k o m m t , dafs Eisenoxydsilicate so häufig die Eisenoxydulsilicate in Fossilien begleiten; denn diefs berechtigt zur Vermulhung, dafs bei der Ausscheidung des Eisenoxydulsilicats der atmosphärische Sauerstoff die theilweise höhere Oxydation des Oxyduls b e wirkte. Uebrigens zeigt das Vorkommen des Eisenspaths, eines entschieden neptunisch gebildeten Fossils, die Möglichkeit einer Bildung von Eisenoxydulverbindungen; denn was d e f s halb vom Eisenoxydulcarbonat gilt, hat auch Bezug auf das Eisenoxydulsilicat. Warum sollten sich nicht Augit, Hornblende, Granat u. s. w., Fossilien, welche in bestimmten Formen krystallisiren, bilden können, wenn ihre Bestandtheile in Gewässern enthalten sind, und wenn die Umstände, welche ihrer Ausscheidung ohne Zersetzung entgegen treten, durch die Umgebungen b e seitigt sind? — Ist es denn ein anderer V o r g a n g , als der Absatz von Alaunkrystallen aus einer Auflösung, welche s c h w e felsaure Thonerde und schwefelsaures Kali enthält? — Die aufserordentlich geringen Mengen der in Gewässern enthaltenen Silicate wird man nicht als einen Einwurf gegen solche Bildungen v o r b r i n g e n ; denn j e weniger davon im W a s s e r aufgelöst ist, desto langsamer scheidet es sich aus und desto leichter kommt es zur Krystallisation. Die grofsen Amethyste und Bergkrystalle in Drusenräumen und in den sogenannten Krystallhöhlen, welche ohne alle Widerrede Infiltrationsproduete s i n d , bilden sich aus Gewässern, welche nicht e i n mal so viel Iiieselsäure als Silicate enthalten. Sollte aber eine krystallinische Abscheidung der Kieselsäure aus ihren Silicaten leichter zu begreifen s e i n , als eine krystallinische Abscheidung mehrerer Silicate zu einem Ganzen ? — Uebrig e n s haben wir schon bei verschiedenen Gelegenheiten b e merkt, wie bei den Processen im Mineralreiche gleichsam ein Mifsverhältnifs zwischen der Gröfse einer W i r k u n g und ihrer

Silicate, welche sich im körnigen Kalk bilden.

787

Ursache keine Veranlassung geben k a n n , an einem solchen Causalnexus zu zweiflen; denn die Zeit ist es, welche ein solches MiTsverhältnifs ausgleicht. Wenn die genannten Fossilien, welche im körnigen Kalke vorkommen, Bildungen auf nassem W e g e sind, warum, möchte man vielleicht entgegnen, entstehen sie nicht eben so gut in sedimentären K a l k s t e i n - F o r m a t i o n e n ? — Nur für einen A u genblick könnte eine solche Einwendung Gewicht haben. E r innern wir uns, dafs die sedimentären Kalksteine nur als W e r k e einer organischen Thätigkeit gedacht werden können (Bd. I. S. 951 ff.), dafs sie eben so entstanden sind, wie die Muscheln der Austern: so ist nicht zu v e r k e n n e n , dafs eine solche Bildung wesentlich verschieden von der des körnigen Kalksteins ist. Aus dem Meerwasser, aus einer Flüssigkeit, welche eine grofse Anzahl von Salzen enthält, scheiden die Muschelthiere nur das a b , was sie zur Bildung ihrer Schalen und Panzer g e b r a u c h e n ; daher die grofse Reinheit mancher sedimentärer Kalksteine. Die Gewässer h i n g e g e n , aus welchen sich körniger Kalk a b s e t z t e , enthielten, da derselbe ein Z e r setzungsproduet Kalksilicat haltender Fossilien i s t , neben der kohlensauren Kalkerde verschiedene Silicate, als gleichzeitige Zersetzungsproducte, und diese sind es, aus welchen sich die Fossilien bildeten, welche sich im körnigen Kalke finden. Wir lassen es dahin gestellt, ob diese Fossilien gleichzeitige Bildungen mit dem körnigen Kalke, oder ob sie Ausscheidungen aus demselben, v e r a n l a ß t durch eindringende Gewässer, oder ob sie Infiltrationsproducte, welche die Gewässer von aufsen hergeführt h a b e n , sind. Die eine dieser Bildungsarten kann eben so gut, wie die andere, gedacht w e r den. Consequenter Weise müssen wir freilich eine Bildung der mehr genannten Fossilien auch in sedimentären Kalksteinen annehmen, wenn Gewässer, verschiedene Silicate enthaltend, in dieselben dringen. Das S. 405 erwähnte Vorkommen des Wernerits in einem geschichteten thonigen Kalksteine zeigt auch wirklich die Bildung von zusammengesetzten Silicaten in Kalklagern, und was von der Bildung des W e r n e r i t s gilt, hat auch Bezug auf die des Augits, der Hornblende u. s. w., um so m e h r , da die oben (S. 6 0 1 ) erwähnten Afterkrystalle von Augit in Werneritformen die Möglichkeit z e i g e n , dafs unter

788

Bildung von Diopsid u. s. w. in Gängen u. Drusen.

Umständen, in denen Wernerit gebildet wird, auch Augit entstehen kann. Finden endlich diejenigen Plutonisten, welche sich von der eruptiven oder plutonisch metamorphsichen Bildung des körnigen Kalks nicht losreifsen können, immer noch Bedenklichkeiten gegen Bildungen von Fossilien in diesem Gesteine auf nassem Wege : so verweisen wir sie auf unsere noch viel gröfseren Bedenklichkeiten (S. 407.) gegen die Bildungen jener Fossilien auf plutonischem Wege. Mögen sie jene g e gen diese abwägen, und uns zeigen, dafs unsere Bedenklichkeiten ungegründet seien. Wir begreifen n u n , wie der Diopsid, Malakolith, Sahiii und Kokkolith, die, wie oben (S.460 und 528IT.) beschrieben , unter Umständen und in Begleitung von Fossilien vorkommen, welche die Möglichkeit einer plutonischen Bildung gänzlich ausschliefsen, durch Processe auf nassem Wege entstehen können. Wir sind sogar der Ansicht, dafs diese Augitarten, wo sie nur vorkommen , auf diesem Wege gebildet worden sind; denn entweder finden sie sich in Begleitung von Fossilien (Chlorit, Kalkspath und Erze) die nur Erzeugnisse auf nassem Wege sein können, oder in Bäumen (Erzgänge, Erzlager und Drusenräume) wo die Bedingungen zu ihrer Bildung vorzugsweise statt finden, oder in Gebirgsgesteinen, welche, wie der körnige Kalk, auf nassem W e g e , o d e r , wie der Serpentin, Glimmerschiefer und Gneifs, durch eine Metamorphose auf diesem Wege entstanden sind. Sollten diese Augitarten sich auch auf feuerflüssigem Wege bilden können: so wäre zu e r w a r t e n , sie auch in krystallinischen Gesteinen zu finden, welche diesen Ursprung haben. Unsers Wissens hat man sie aber noch nie im Basalt oder in Lava angetroffen. Das Vorkommen des Diopsids in Auswürflingen des Vesuv's kann nicht als ein Beweis dafür angeführt werden ; denn wir haben gezeigt, dafs die Einschlüsse in diesen entweder schon vor dem Auswurfe existirt haben, oder erst nach demselben gebildet worden sind (S. 464 ff. und S. 678 ff.). Da durch die betrachteten Processe Fossilien, welche Kalk-,Eisenoxydul- und Magnesia - Silicate enthalten, nur in beschränkten Räumen und Massen gebildet werden können: so bleibt noch immer die Frage übrig, ob nicht in mäfeigen

U m w a n d l u n g (der C a r b o n a t e in Silicate auf nassem W e g e .

789

Tiefen u n t e r d e r E r d o b e r f l ä c h e durch a n d e r e P r o c e s s e die Bildung diesier Silicate in solchem Maafsstabe statt haben m ö c h t e , dafs ¡grofse G e b i r g s m a s s e n e i n e r U m w a n d l u n g erliegen. Die R e s u l t a t e d e r n a c h f o l g e n d e n V e r s u c h e dürften die Möglichkeit, j;a die W a h r s c h e i n l i c h k e i t s o l c h e r P r o c e s s e d a r t h u n . E s w u n d e n künstlich d a r g e s t e l l t e r k o h l e n s a u r e r K a l k und K i e s e l s ä u r e , a u s Fluorkieselgas erhallen und sorgfältigst a u s g e w a s c h e n , ¡in einer G l a s r e t o r t e mit W a s s e r Übergossen, und eine e n g e , g e k r ü m m t e G l a s r ö h r e in den Hals d e r Retorte l u f t dicht b e f e s t i g t . Hierauf b r a c h t e m a n das W a s s e r in d e r R e t o r t e zum Sie den und, n a c h d e m d u r c h die W a s s e r d ä m p f e alle a t m o s p h ä r i s c h e Luft a u s g e t r i e b e n w o r d e n , liefs man dieselbe in K a l k w a s s e r s t r ö m e n , w e l c h e s g e g e n den Zutritt d e r Luft geschützt war. Bald fing das K a l k w a s s e r an sich zu t r ü b e n , und die T r ü b u n g n a h m f o r t w ä h r e n d zu. Da die a t m o s p h ä r i s c h e Luft in d e r R e t o r t e nicht d u r c h das K a l k w a s s e r s t r ö m t e , und auch die K o h l e n s ä u r e , w e l c h e das destillirte W a s s e r e n t halten m o c h t e , d u r c h l a n g e f o r t g e s e t z t e s Kochen a u s g e t r i e b e n w o r d e n w a r : so k o n n t e n u r die K o h l e n s ä u r e des C a r b o n a t s die T r ü b u n g v e r u r s a c h t h a b e n . Als auf das trocken g e w o r d e n e G e m e n g n e u e s d e s t . W a s s e r g e g o s s e n , und d e r Versuch auf g l e i c h e W e i s e w i e d e r h o l t w u r d e , t r ü b t e sich a b e r m a l s das K a l k w a s s e r . Die N i e d e r s c h l ä g e im K a l k w a s s e r b r a u s t e n mit S ä u r e n , u n d b e s t a n d e n d a h e r aus k o h l e n s a u r e r Kalkerde. In d e r S i e d h i t z e des W a s s e r s w i r d d a h e r d e r k o h l e n s a u r e Kalk theilweise d u r c h K i e s e l s ä u r e z e r s e t z t , und es ist zu e r w a r t e n , dafs bei l a n g e f o r t g e s e t z t e m K o c h e n die Z e r s e t z u n g vollständig e r f o l g e n w e r d e . E s ist f e r n e r nicht zu b e zweifeln, d a f s diese Z e r s e t z u n g u n t e r h ö h e r e m , als a t m o s p h ä r i s c h e n L u f t d r u c k e , mithin in e i n e r , 8 0 ° R. ü b e r s t e i g e n d e n T e m p e r a t u r , in h ö h e r e m G r a d e statt finden w e r d e . Da die a n g e w e n d e t e Kieselsäure von d e r autlöslichen M o dification w a r , so w u r d e d e r Versuch mit gepulvertem und g e s c h l ä m m t e m Q u a r z p u l v e r , theils mit künstlich dargestelltem k o h l e n s a u r e m Kalk, theils mit g e p ü l v e r t e m und g e s c h l ä m m t e m M a r m o r w i e d e r h o l t . Die Resultate w a r e n dieselben. Da sich das K a l k w a s s e r d u r c h die e i n s t r ö m e n d e n W a s s e r d ä m p f e e r hitzte, so w u r d e d a s Gefäfs in kaltes W a s s e r gestellt, um es möglichst kühl zu e r h a l t e n , und nicht d u r c h eine T r ü b u n g

790

Umwandlung der Carbonate in Silicate auf nassem Wege.

desselben in erhöhter Temperatur getäuscht zu werden. Nach völligem Erkalten des Kalkwassers in einem verschlossenen Gefäfse setzte sich ein Niederschlag ab, der sich durch Brau, sen mit Säuren als kohlensauren Kalk zu erkennen gab. Eine Wiederholung des Versuchs mit gepülvertem Quarz und Marmor, wobei die Wasserdämpfe in eine wässrige Lösung von basisch essigsaurem Bleioxyd geleitet wurden, zeigte gleichfalls durch Trübung derselben die entwickelte Kohlensäure an. Ein Gegenversuch, Wasser über reiner kohlensaurer Kalkerde abdestillirt und die Wasserdämpfe in Kalkwasser geleitet, zeigte, dafs dieselbe ohne Kieselsäure nicht durch siedendes Wasser zersetzt werden kann. Eisenspath, Magnesia alba, kohlensaure Magnesia wurden gleichfalls durch Kieselsäure, aus Fluorkieselgas dargestellt, unter mitwirkendem siedendem Wasser zersetzt. Der Eisenspath war mit Quarzadern durchzogen, mit kalter Salzsäure brauste er aber nicht; es war also kein Kalkspath eingesprengt, der eine Täuschung hätte veranlassen können. Die Trübung des Kalkwasscrs war sogar etwas stärker, als beim kohlensauren Kalk. Bei Wiederholung des Versuchs mit fein geschlämmtem Quarzpulver war die Trübung etwas schwächer. Bei Behandlung der Magnesia alba und der kohlensauren Magnesia wurde das Kalkwasser viel stärker, als bei Behandlung der vorhergehenden Carbonate getrübt: es entwikkelten sich erbsengrofse Blasen von Kohlensäuregas. • Aus Magnesia alba und kohlensaurer Magnesia entwikkelte sich indefs schon etwas Kohlensäure, als Aber ihnen Wasser abdestillirt wurde. Wenn daher Kalk- oder Magnesia- oder EisenoxydulCarbonat, oder alle drei zugleich, gemengt mit Quarz in einer Tiefe im Innern der Erde vorkommen, wo sie siedendem Wasser ausgesetzt sind: so entwickelt sich Kohlensäure, und es bilden sich Silicate. P a y e n ' s Analyse wies in dem Gase der SofBoni in Toscana 57,3 Proc. Kohlensäurcgas nach (Bd. I. S. 669). Nach H o f f m a n n dringen die Wasserdämpfe der Lagunen vom Monte Cerboli aus Spalten im Kalksteine; der Hügel, welcher die Fumacchien von der Possera trennt, besteht aus

Ursprung der Kohlensäure - Exhalationen.

791

sehr verwittertem Kalksteine. Auch jenseits dieses Flusses treten die Dampfsäulen aus seiger fallenden Kalkbänken. Bei der grofsen Fumacchie di Castel novo ist feinkörniger Sandstein mit mergeligem Bindemittel herrschend, welcher mit Schiefermergel und Letten wechselt und gegen Osten von Kalkstein bedeckt wird (S. 678 und 679). Hier haben wir alle Bedinungen zur Entwicklung der Kohlensäure auf dem bezeichneten W e g e : kohlensauren Kalk, Quarz, Siedhitze und Wasserdämpfe. Es ist daher wahrscheinlich, dafs die Kohlensäure in den Suffioni auf diese Weise entsteht. Ganz entfernt von vulkanischen Wirkungen sehen wir aus einer Tiefe von 2210 Fufs, aus dem Muschelkalke, eine 26°,2 R. warme Soole mit sehr bedeutender Kohlensäure-Entwickelung aufsteigen (Bd. I. S. 155 und 277). Noch ist der Muschelkalk nicht durchbohrt. Wie mächtig dort die sedimentären Formationen sind, zeigt die Mächtigkeit der Keuperformation von wenigstens 1600 F. Wir berechneten, dafs in diesem Bohrloche auf 118,7 preufs. F. Tiefe eine TemperaturZunahme von 1° R. kommt (S. 157). In einer Tiefe von 6386 F. unter der Sohle des Bohrloches, mithin 8596 F. unter der dortigen Erdoberfläche, wird daher, wenn die Temperatur fortwährend nach gleichem Verhältnisse zunimmt, Siedhitze herrschen. Diese Tiefe erreicht gewifs noch lange nicht das Ende der ältesten sedimentären Formationen. Befinden sich in dieser Tiefe Gesteine, welche kohlensauren Kalk und Quarz enthalten, dringen bis dahin Gewässer: so ist eine Kohlensäure-Entwicklung die Folge davon. Stieg dieses Gas in Spalten auf, welche das Bohrloch traf: so kam es hier zu Tage. Je mehr wir uns mit Hülfe der Chemie geologischen Forschungen hingeben, und nicht müde werden, immer wieder auf experimentalem Wege den Processen in der Natur nachzuspüren, desto mehr lüftet sich der Schleier, der so vieles verhüllt. Schon vor 22 Jahren *) habe ich die möglichen Processe beleuchtet, wodurch im Innern unserer Erde Kohlensäure entwickelt werden kann. Später, vor 12 J a h r e n * * ) , *) Die vulkanischen Mineralquellen u. s. w. 1826. S. 255 ff. **) Heine Wärmelehre S. 323. G b e 1 m e n ist seitdem, vielleicht ohne

792

U r s p r u n g d e r Kohlensäure - E x h a l a t i o n e n .

u n d in d i e s e m W e r k e ( B d . I . s . 311 ff. und B d . II. S. 4 5 IT.) h a b e ich diesen G e g e n s t a n d w i e d e r b e r ü h r t . Unter allen E r k l ä r u n g s a r t e n stellte sich diejenige als die wahrscheinlichste h e r a u s , w o n a c h die K o h l e n s ä u r e ein E d u c t aus k o h l e n s a u r e m Kalke ist, sei es dafs dieser f ü r s i c h , o d e r im G e m e n g e mit Q u a r z der Glühehitze in j e n e n Tiefen ausgesetzt ist, w o eine solche T e m p e r a t u r h e r r s c h t . D a h e r w u r d e g e s c h l o s s e n , dal's d e r Heerd d e r K o h l e n s ä u r e - E x h a l a t i o n e n wahrscheinlich u n ter allen s e d i m e n t ä r e n F o r m a t i o n e n , u n d mithin auch u n t e r dem T h o n s c h i e f e r g e b i r g e liege (Bd. 1. S. 2 4 8 ) . Da die K i e s e l s ä u r e s c h o n in d e r Siedhitze auf n a s s e m W e g e die K o h l e n s ä u r e aus dem k o h l e n s a u r e n Kalk a u s z u t r e i b e n v e r m a g : so ist dieser G e g e n s t a n d in ein n e u e s Stadium g e t r e t e n . Selbst d i e j e n i g e n Geologen, w e l c h e die T e m p e r a t u r - Z u n a h m e nach dem Innern nicht als ein allgemeines P h ä n o m e n gelten lassen wollen, k ö n n e n doch g e g e n die T h a l s a c h e nichts e r i n n e r n , dal's die heifsen Quellen heifses W a s s e r , dessen T e m p e r a t u r an vielen Stellen bis zum Sicdepuncte s t e i g t , zu T a g e b r i n gen. W o a b e r im Innern d e r E r d k r u s t e siedend h e i f s e s W a s s e r , k o h l e n s a u r e r Kalk und Quarz z u s a m m e n t r e f f e n , e n t wickelt sich K o h l e n s ä u r e , die, durch Spalten nach o b e n s t r ö m e n d , von d e n ihr e n t g e g e n s t r ö m e n d e n G e w ä s s e r n a b s o r b i r t w i r d und in den K o h l e n s ä u e r l i n g e n zu Tage kommt. Wir b r a u c h e n nun nicht m e h r den Heerd d e r K o h l e n s ä u r e - E x h a lationen in Tiefen von m e h r e r e n Meilen zu suchen, s o n d e r n w i r finden ihn in j e d e r F o r m a t i o n , w e n n sie nur bis zu m ä f s i g e n T i e f e n r e i c h t , und in d e r s e l b e n C a r b o n a t e , Q u a r z und W a s s e r g e g e n w ä r t i g sind. Die g r o f s e V e r b r e i t u n g d e r Kohlensäure - E x h a l a t i o n e n auf d e r g a n z e n E r d e nöthigt zur A n n a h m e eines g r o f s e n P r o c e s s e s im Innern d e r s e l b e n , w o d u r c h dieses Gas a u s g e s c h i e den w i r d . W e n n nun d u r c h eine Bildung von Silicaten u n t e r U m s t ä n d e n , die k e i n e s w e g s zu den u n g e w ö h n l i c h e n g e h ö r e n , K o h l e n s ä u r e e n t w i c k e l t w i r d , und dieser Procefs d a s P h ä n o men am e i n f a c h s t e n e r k l ä r t : so k ö n n e n wir g e w i f s mit v i e ler W a h r s c h e i n l i c h k e i t eine s o l c h e Silicalbildung in d e r Tiefe dieses Werk zu kennen , zu derselben Ansicht vom Ursprünge der Kohlensäure geführt worden (Compt.rend. T. XX, No, 19. 1845).

Bildung von Silicaten

im I n n e r n

der Erde.

f93

voraussetzen. Die E n t s t e h u n g augitischer L a b r a d o r g e s t e i n e d u r c h d i e s e n P r o c e f s w ü r d e dann im W e s e n t l i c h e n nichts a n d e r e s sein, als eine U m w a n d l u n g v e r s c h i e d e n e r C a r b o n a t e d u r c h K i e s e l s ä u r e , u n t e r Mitwirkung s i e d e n d e n W a s s e r s , in Silicate. S c h o n f r ü h e r (S. 12) haben w i r die F r a g e a u f g e w o r f e n , ob j e a u s den E l e m e n t e n d e r z e r s t ö r t e n krystallinischen G e s t e i n e w i e d e r ein n e u e s krystallinisches Gebilde h e r v o r g e h e n k a n n . D i e U m w a n d l u n g s e d i m e n t ä r e r Gesteine in k r y s t a l l i n i s c h e , ü b e r w e l c h e w e d e r die Vertheidiger d e r plutonischen M e t a m o r p h o s e , n o c h w i r h i n w e g k o m m e n k ö n n e n , b e j a h t diese F r a g e ; n u r in Beziehung auf d i e j e n i g e n S e d i m e n t e , w e l c h e C a r b o n a t e e n t h a l t e n , k o n n t e die M e t a m o r p h o s e zweifelhaft e r s c h e i n e n . Die S e d i m e n t e im Meere müssen a b e r durch f o r t g e s e t z t e A n h ä u f u n g in immer w ä r m e r e Regionen und bald in s o l c h e k o m m e n , in denen Siedhitze h e r r s c h t (S. 5 0 ) . Enthalten sie C a r b o n a t e und Q u a r z e , so b e g r e i f e n w i r , wie sich jene in Silicate u m w a n d e l n w e r d e n . W o also k o h l e n s a u r e r Kalk im G e i n e n g e mit q u a r z i g e n Massen Sedimente bildet, ist u n t e r j e n e n Umständen die U m w a n d l u n g des Kalkcarbonats in Kalksilicat nicht zu b e z w e i f e l n . Beachten w i r j e d o c h , dal's sich bei weitem die g r ö f s t e n Quantitäten k o h l e n s a u r e r K a l k e r d e frei v o n K i e s e l s ä u r e o d e r n u r mit g e r i n g e n Mengen d e r s e l b e n , a b s e t z e n : so sind diese e i n e r U m w a n d l u n g in Silicate nicht o d e r n u r in g e r i n g e m G r a d e , ausgesetzt. Defshalb w i r d n u r ein g e r i n g e r Theil d e r von d e r Z e r s e t z u n g d e r Kalksilicate h e r r ü h r e n d e n k o h l e n s a u r e n K a l k e r d e w i e d e r in s e i n e u r s p r ü n g liche V e r b i n d u n g mit K i e s e l s ä u r e z u r ü c k k e h r e n . W i e d a h e r seit A n f a n g d e r s e d i m e n t ä r e n P e r i o d e die Bildung d e r k o h l e n s a u r e n Kalkerde b e s t ä n d i g fort z u g e n o m m e n hat (S. 5 2 ) : so w i r d dieselbe auch f o r t w ä h r e n d z u n e h m e n , w e n n nicht d u r c h g r o f s e Revolutionen im Innern d e r E r d e , g a n z e K a l k - und S a n d s t e i n g e b i r g e in d i e j e n i g e n R e g i o n e n stürzen, w o Alles im feuerflüssigen Z u s t a n d e v o r h a n d e n ist. H a b e n wir auch P r o c e s s e k e n n e n g e l e r n t , durch w e l c h e a u g i t i s c h e L a b r a d o r g e s t e i n e auf n a s s e m W e g e und in d e r S i e d h i l z e d e s W a s s e r s gebildet w e r d e n k ö n n e n , ist s o g a r die Möglichkeit nicht zu b e s t r e i t e n , dafs d i e j e n i g e n dieser Gesteine, w e l c h e l a g e r a r t i g in s e d i m e n t ä r e n F o r m a t i o n e n v o r k o m m e n , e i n e n s o l c h e n U r s p r u n g h a b e n k ö n n e n : so v e r m ö g e n w i r

7d4

Bildung von Silicaten im Innern der Erde.

doch nicht diesen Ursprung von den in Spalten aufgestiegenen augitischen Labradorgesteinen anzunehmen. Sollte aber jemals ein Lager eines solchen Gesteins in sedimentären Formationen gefunden werden, von dem weder ein Zusammenhang mit Eruptionsspalten, noch mit anderen Lagern, wovon es etwa durch Thalbildungen getrennt w o r den, nachzuweisen wäre: so mürste selbst denjenigen Geologen, welche eine Bildung der augitischen Labradorgesteine bis jetzt nur auf feuerflüssigem Wege möglich halten, eine Hypothese willkommen s e i n , die ihnen die Möglichkeit einer Bildung auch auf anderem Wege zeigt.

Kap. IX. Vorkommen der Basaltgänge mit Erzgängen.

Nirgends kann man die Umwandlungs- und Zerselzungsprocesse augilischer Labradorgesleine so gründlich studiren, als in Basallgängen, die, des Abbaues der mit ihnen vorkommenden Erzgänge wegen, bis zu grofsen Tiefen aufgeschlossen sind. Das Rh e i n i s c Ii e Schiefergebirge bietet die ausgezeichnetsten Erscheinungen dieser Art dar. Schon oft ist der Basallgang in der Eisensleingrube Alte Birke an der e i s e r n e n H a r d l bei Siegen beschrieben w o r den Durch die besondere Gefälligkeit des Bergamtsdirectors u . s . w . H e u l ' s l c r in Siegen habe ich eine schöne Sammlung von Stufen aus dieser Grube erhallen, welche künftig zu den Seltenheiten gehören werden, da der Eisenerzgang gröfstentheils abgebaut ist. Die mir dadurch gewordene günstige Gelegenheit wollte ich nicht vorübergehen lassen, durch chemische Analysen der vorzüglichsten dieser Slufen die genetischen Verhältnisse etwas aufzuklären. Ohne Zweifel war die basaltische Gangmasse in diesem Gange ursprünglich so homogen, als sich der Basalt überhaupt findet. Zeigt sich diese Homogenität an verschiedenen Stellen des Ganges wesentlich verändert, erscheinen ungleichar-

•) Uli m a n n

s y s t e m a t . Uebers.

der

e i n f a c h e n Fossilien

1814. S.

306. — N ö g g e r a t h ' s Gebirge in R h e i n l a n d - W e s t p h a l e n , S. 116 ff. — J . C h . L. S c h m i d t ebend. und in v. Basaltgebilde Bd. I. S. 45 t ff. —

F. W. E. S c h m i d t in

s t e n s und v. D e c h e n ' ! Archiv ß d . XXU. S. 103 ff. Bischof Geolog!« II.

52

Bd. I.

Leonhard'3 Kar-

796

Umwandlung des Basalts in Gängen.

tige Producte: so ist g e w i f s , dafs dieselben durch Umwandlung und Zersetzung des ursprünglichen Basalts entstanden sind. W a s aus augitischen Labradorgesteinen werden kann, wenn sie den Wirkungen der Gewässer, der Kohlensäure und des Sauerstoffs unterworfen sind, das kann nirgends so deutlich wahrzunehmen sein, als in solchen Basaltgängen, wo auch nur die Wirksamkeit dieser Agenden gedacht werden kann. Dafs die Wirkungen der Gewässer auf das Gestein in Gängen in höherem Grade statt linden m ü s s e n , als in Basaltbergen, rührt davon h e r , dafs die Gewässer das Gestein nirgends in gröfseren Massen durchdringen, als auf Gängen *), besonders wenn, wie bei den Basaltgängen, durch die säulenförmige Absonderung so viele Zwischenräume entstanden sind. Der Basalt in der Grube Alte Birke enthält, wo er am wenigsten verändert erscheint, Olivin und unvollkommene L a bradorkrystalle * * ) , selten Magneteisen. Seine Blasenräume sind mit Sphärosiderit theils ganz ausgefüllt, theils damit ü b e r zogen. Der Labrador verwittert zu Kaolin, wenn die Basaltmasse in Wacke übergeht. Diese W a c k e ist mandelsteinartig, schwärzlich und bläulichgrau. Wo der Basaltgang den Eisensteingang durchsetzt o d e r b e r ü h r t , ist die W a c k e in Wackenthon umgewandelt. Dieser geht allmälig in festen Basalt über. Wo der Basaltgang nur auf einer Seite vom Eisensteingange berührt wird, findet sich auf der entgegengesetzten, wo der Wasserzuflufs geringer w a r , der Sphärosiderit kaum angegrilfen, und der Labrador nur etwas verändert, dem Brauneisenstein aber n ä h e r schon in Kaolin umgewandelt, und die Wackenmasse in Wackenthon zersetzt. *) Die Bergleute wissen schon längst, dafs auf dem Ausgehenden der Gänge viele Quellen gefunden werden. Daher läfst sich das Streichen der Gänge häußg nach den Quellen beurtheilen, und umgekehrt kann auf dem Ausgehenden der Gänge Qitellwasser erwartet werden. Z i n k e n in P o g g e n d . Ann. Bd. LXXVIIIS. 280. **) F . W. E. S c h m i d t spricht überall von glasigem Keldspath. Der Herausgeber, v. D e c h e n , bemerkt aber mit Recht, dafs dieses Mineral wohl Labrador sein dürfte.

Umwandlungs- und Zersetzungsproducte des Basalts.

797

Der Wackenthon hat verschiedene graue und weifslichgelbe Farben. Bisweilen ist er blafsfleischroth gefleckt, bisweilen röthlich- und gelblichweifs geädert, an einigen Stellen ganz ochergelb. Er enthält Körnchen von Labrador, Hornblende, Augit und Olivin, häufig Magneteisen. Wo am Basaltgange die basaltische Masse in Wackenthon umgewandelt ist, erscheinen Saalbänder. Sie fehlen, wo diese Masse aus Wacke oder aus dichtem Basalt besteht. Die Wacke wird aber hier, wo noch keine völlige Umwandlung statt fand, von bolartiger Wacke begleitet. Diese Saalbänder bestehen aus einem Mineral, welches die Bergleute Gisenopal nennen. Man unterscheidet braunen und schwarzen Gisenopal. Diese Benennung ist aber unrichtig; denn die Analysen zeigen, dafs die braune Varietät hauptsächlich aus Eisenoxydhydrat und die schwarze aus Mangansuperoxyd besteht. Jener ist daher Brauneisenstein, dieser Pyrolusit. Nach gefälligen Mittheilungen des Bergmeisters M a r e n b a c h in Siegen hat der Basaltgang eine wechselnde Mächtigkeit. Sie ist am stärksten, wo er das Liegende des Eisenerzganges bildet (manchmal über ein Lachter). Wackenthon ist der vorherrschende Gangtheil des Basaltganges. Die beiden anderen Glieder, Wacke und Sphärosiderit-haltender Basalt, kommen unregelmätsig v o r , mehr riesterartig, als in Streifen oder regelmäfsigen Trümmern. Sie bilden zusammen nicht ganz ein Drittheil der Basaltgang-Masse. Welches von beiden Gliedern am häufigsten vorkommt, ist nicht bestimmt anzugeben. Die sogenannten Eisenopale sind höchstens 8 Zoll mächtig. Der schwarze geht in den braunen und rothen über *, eine bestimmte Grenze ist selten deutlich wahrzunehmen. Der schwarze ist selten über 2 Zoll mächtig; zuweilen fehlt er ganz. Stets berührt der braune oder rothe das Nebengestein, und der schwarze verläuft sich in den Wackenthon. Nach den Mittheilungen der beiden S c h m i d t soll sich der Einflufs der Hitze des später aufgestiegenen Basalts an den Massen des Eisenerzganges zeigen *). Nach F. W. E. *) Gegen

die

extravaganten

ultraplutonischen

Ideen

J. C Ii. L

798

Keine V e r ä n d e r u n g e n im E r z g a n g e durch Basalt.

S c h m i d t soll d e r Eisenspat!) d u r c h G e w ä s s e r schon g r ö l s l e n Iheils in Brauneisenstein u m g e w a n d e l t g e w e s e n s e i n , als die Spalte gebildet w u r d e , in w e l c h e r die Basaltmasse aus dem E r d i n n e r n a u f s t i e g , weil d e r B r a u n e i s e n s t e i n und d e r in ihm lose in Drusen l i e g e n d e E i s e n g l a n z in d e r N ä h e d e r B a s a l t g ä n g e , und d e r E i s e n s p a t h in B e r ü h r u n g mit denselben durch R ö s t u n g zu Magneteisen g e w o r d e n sein soll. Dicht am B a s a l t g a n g e soll an e i n e r Stelle d a s a u s Eisenspath e n t s t a n d e n e Magneteisen o c h e r i g und 8 — 1 0 Zoll w e i t so v e r ä n d e r t sein, dafs ein U e b e r g a n g aus dem s t a r k g e r ö s t e t e n bis zum halb g e r ö s t e t e n Z u s t a n d e w a h r z u n e h m e n ist. Auch d e r hier und da in E i s e n s p a t h - N e s t e r n v o r k o m m e n d e E i s e n g l a n z soll e b e n falls v e r ä n d e r t , m ü r b e g e b r a n n t und mit Eisenoxydul ü b e r z o g e n sein. S o l c h e V e r ä n d e r u n g e n k ö n n e n nicht d u r c h Hitze b e w i r k t w e r d e n . Brauneisenstein kann sich durch Hitze nur d a n n in Magneteisen u m w a n d e l n , w e n n e r o r g a n i s c h e S u b s t a n z e n e n t hält. Haben die G e w ä s s e r so viel O r g a n i s c h e s im B r a u n e i senstein z u r ü c k g e l a s s e n , wie im Basalt (1. a ) , so k o n n t e n ttl P r o c . Oxyd r c d u c i r t w o r d e n sein. Fehlte es a b e r an solchen S u b s t a n z e n , so k o n n t e n u r eine U m w a n d l u n g in Rotheisenstein e r f o l g e n . Eben so w e n i g k ö n n t e E i s e n s p a t h , in einem G a n g e mit g e s c h m o l z e n e m Basalt in B e r ü h r u n g , zu Magneteisen w e r d e n ; denn 6 2 P r o c . E i s e n o x y d u l vom Eisenspath müssen zu 6 9 Proc. Eisenoxyd oxydirt w e r d e n , um mit den übrigen 31 P r o c . Oxydul Magneteisen zu g e b e n . W o h e r sollte a b e r d e r S a u e r s t o f f g e k o m m e n sein, da die B e r ü h r u n g des Eisenspaths mit Basalt den Zutritt d e r Luft a u s g e s c h l o s s e n h a b e n w ü r d e ? — Nur beim Rösten d e s E i s e n s p a t h s an d e r Luft kann M a g neteisen e n t s t e h e n . G e n u g , kein e i n z i g e s K e n n z e i c h e n spricht f ü r eine E i n w i r k u n g d e r Hilze. Sollte diese auch j e m a l s auf d i e E i s e n e r z e e i n g e w i r k t h a b e n , so w ü r d e n die später e i n -

Schmidt's

in v. I . e o n l i a r d ' s

Basaltgebildcn

unsere Polemik

richten zu w o l l e n , w ü r d e eine überflüssige Mühe sein. len

in eine Z e i t ,

w o solche Ideen

wie

Epidemien

Sie f a l allgemein

grassirten, wovon auch dieser sonst so treffliche Beobachter, dem w i r so viele g e d i e g e n e n Untersuchungen ü b e r die Gänge verdan-.

Isen, ergriffen worden war.

Analysen des Basalts und

seiner

Uinwandlungsproducte. 7 9 9

gedrungenen Gewässer diese Wirkung verwischt haben, und es würden ocherige Massen entstanden sein. Die nachstehenden Analysen werden die bedeutenden Umwandlungen und Z e r s e t z u n g e n , welche der Basalt durch die Gewässer erlitten h a t , nachweisen. Die E i s e n e r z g ä n g e sollen älter, als die Basaltgänge sein; sie würden also den Wirkungen der Gewässer noch für einen längeren Zeitraum ausgesetzt und »och viel bedeutender, als die Basallgänge, verändert w o r d e n sein. Basalt nach dem E r g e b n i s der Analyse durch Aufschliefsen mit kohlensaurem Kali und Flurssäure.

Kieselsäure Thonerde

.

.

.

. . . .

Eisenoxyd . . . . Manganoxyd

.

.

I. a.

Sauersl.

I. b.

41,35

21,47

41,35

7,96

3,30

7,06

27,88 .

nach der Bestimmung der Kohlens. des Sphärosiderits und der o r g a nischen S u b stanzen.

5,57 Oxydul

2,57

5,65

1,27

5,65

Kalkerde

. . . .

8,33

2,37

" 8,33

Magnesia

. . . .

1,68

0,65

2,06

0,53

1,68 2,06

Natron Kohlens. Eisenoxydul

—

—

22,52

Wasser

0,8

—

0,8

Kohlenstoff

. . . . .

.

.

3,20

Organische Substanz

7,98 98,01

13,69 0,638

100,00

800

Analysen des Basalts und seiner Umwandlungsproducte. Wacke

Kieselsäure Thonerde . Eisenoxydul

Wackenthon

17,07 42,39 10,38 27,48 44,51 Oxyd 17,03

Manganoxyd 0,58 Kalkerde . — 2,22 Magnesia . Natron . . Spur 24,78 Wasser 1,42 Org. Subst. 100,96

Brauneisenstein

Pyrolusit

13,00 5,8& 61,50

14,10 8,78 0,61 Mangansuperoxyd 59,30 — — — — Spur 0,09 1,71 1,83 0,41 Kali 0,09 0,32 12,35 14,76 12,42 0,33

100,08

96,88

97,36

Kleine Blasenräume im Basalte waren mit Sphärosiderit erfüllt, welche sich nicht absondern Helsen; der Basalt wurde daher im Ganzen analysirl, und der Sphärosiderit aus der Menge der Kohlensäure bestimmt. Bei der Analyse dieses Basalts zeigten sich auffallende Erscheinungen. In der Siedhitze des Wassers verlor er 0,86 Proc. hygroskopisches Wasser. Beim Glühen ergab sich ein Verlust von 13,19 Proc. Als die Kohlensäure und das Wasser durch Hitze ausgetrieben und direct bestimmt w u r den, erhielt man Kohlensäure Wasser .

. .

1,53 Proc. 0,8 „

2,33 „ Es ergab sich also ein Verlust von 10,86 Proc. Die durch Schwefelsäure ausgeschiedene Kohlensäure betrug aber im Mittel aus drei nahe übereinstimmenden Versuchen 8,70 Proc. Die Differenz zwischen der auf beiden Wegen bestimmten Kohlensäure rührte davon h e r , dal's der gröfsere Theil der Kohlensäure des Sphärosiderits im Basalte durch dessen Kohlengehalt zu Kohlenoxydgas reducirt wurde. Hiernach bestand der Glüheverlust in

Analysen des Basalts und seiner Umwandlungsproducte. £ 6 1 8,70 Proc. Kohlensäure 0,276 „ Kohlenstoff, welcher mit der zu Kohlenoxydgas reducirten Kohlensäure entwichen war 0,8 „ Wasser 9,776 3,414

„ .,

können daher nur von zerstörter und verflüchtigter organischer Materie herrühren.

13,190 Die 3,2 Proc. Kohlenstoff in I. « waren mit der Magnesia gemengt. Die übrigen bei der Analyse ausgeschiedenen Bestandteile waren alle geschwärzt und daher gleichfalls mit Kohle gemengt. Der Verlust von 2,79 Proc. ist gröfstentheils diesen Kohlenstoff-Quantitäten, welche nicht d i rect bestimmt werden konnten, zuzuschreiben. Von den mineralischen Bestandteilen konnte nichts verloren gegangen sein, da alle Abwaschewasser bei der Analyse abgedampft und deren Rückstände gewogen wurden. Durch die Gegenwart einer so bedeutenden Menge o r ganischer Substanzen, der Kohlensäure und des Wassers inufsten die Resultate der Analyse unsicher werden. Die organischen Substanzen reducirten beim Ausglühen des zur Analyse verwendeten Basalts ohne Zweifel auch einen Theil des Eisenoxyds, wodurch die Bestimmung desselben als Oxyd fehlerhaft wurde. In I. b wurde indefs das Eisen als Oxydul berechnet, weil jeden Falls die gröfsere Menge desselben, das im Sphärosiderit enthaltene, als solches vorhanden war. Wollte man die Zusammensetzung eines Fossils, welches eine so bedeutende Menge organischer Substanzen enthält, mit gröfserer Schärfe ermitteln: so bliebe nichts anderes übrig, als diese vorher zu extrahiren. Für unsern Zweck würde jedoch eine solche Analyse kein Interesse darbieten. Die zur Analyse angewandte Wacke war schmutziggrünlichgrau mit einzelnen ocherigen Parthien von zersetze tem Sphärosiderit. Diese Farbe deutet schon auf Eisenoxydul. Als die Wacke mit Salzsäure in einein verschlossenen Gefässe digerirt wurde, gab die Auflösung eifteh schmutzig

802

Analysen des Basalts und seiner Umwandlungsproducte.

grünen Niederschlag; sie enthielt daher das Eisen gröfstentheils als Oxydul. Dafs übrigens etwas Eisenoxyd beigemischt war, zeigt der Gewichtsüberschufs. Der trocknen Destillation unterworfen, entwickelte die Wacke einen brenzlichen Geruch und das Destillat zeigte Spuren von Ammoniak. Ihr Gehalt an organischen Substanzen schützte wohl das Eisenoxydul gegen höhere Oxydation. Zwei Jahre lang in einem trocknen Schranke aufbewahrt, halte die Wacke ihre Farbe auf der unteren Fläche nicht verändert; die der Luft ausgesetzten Flächen waren aber graubraun geworden. Nicht blofs der beschränkte Luftzutritt auf der untern Fläche, sondern auch das Holz, worauf sie gelegen h a t t e , scheint die höhere Oxydation des Eisens verhindert zu haben. Als die vorher geglühte Wacke mit Kupferoxyd erhitzt wurde, entwickelte sich keine Kohlensäure: zum Beweise, dafs beim Glühen der kohlige Rückstand durch theilweise Reduction des Eisens verflüchtigt worden war. Wir glauben nicht zu irren, wenn wir die bei Zersetzung des Basalts so häufig eintretende Erscheinung, dafs das Eisenoxydul der oxydirenden Wirkung des Sauerstoffs in den Gewässern widersteht, vorzugsweise der reducirenden Wirkung organischer Substanzen zuschreiben. In allen, Zersetzungsprocessen unterworfenen Gesteinen finden wir mehr oder weniger organische Substanzen, und in d e n , in Rede stehenden, wie namentlich im Basalte jenes Ganges, treten sie in so bedeutender Menge auf. Der bläulichgraue Wackenthon war von ochergelben Adern und Puncten durchzogen. In ihm schien das Eisen gröfstentheils als Oxyd vorhanden zu sein. Nach 24stündigemDigeriren mit Salzsäure in einein verschlossenen Gefäfse wurde nur Eisenoxyd extrahirt. Bei der Umwandlung der Wacke in Wackenthon ist also das zurückgebliebene Eisenoxydul wenigstens gröfsten Theils zu Oxyd geworden. Der sogenannte braune Eisenopal hält, wie schon die Farbe zeigt, das Eisen wohl nur als Oxyd. Kochende Salzsäure nimmt nur wenig aus ihm auf; das Aufgelöste ist aber blofs Eisenoxyd *). *) Der Verlust bei der Analyse rflhrt wohl zum Tbeil von der Kohle

Analysen d e s Basalts und seiner Umwandlungsproducte.

803

Der sogenannte schwarze Eisenopal lieferte beim Glühen 9,55 P r o c . Sauerstoffgas. Da dieses aus dem Glüheverluste, nach Abzug des W a s s e r s , gefunden w o r d e n , so wurde es etwas zu hoch bestimmt; denn ein Theil des entwickelten Sauerstoffs halte organische Substanzen oxydirt. Dafür spricht a u c h , dafs die durch die Analyse gefundenen 4 9 , 7 5 Proc. Manganoxyd nur 5,6 Proc. Sauerstoff sur Umwandlung in Superoxyd fordern. Die Gegenwart der organischen Substanzen wurde in allen diesen U m w a n d l u n g s - und Zersetzungsproductcn durch die trockne Destillation nachgewiesen. Der Wackenthon e n t wickelte den stärksten brenzlichen Geruch, beim B r a u n e i s e n stein war e r schwächer und noch schwächer beim Pyrolusit. Das Destillat vom ersteren enthielt so viel Ammoniak, dafs es rothes Lackmuspapier stark b l ä u c l c , das von den beiden letzteren viel w e n i g e r ; es w a r nur mittelst eines mit Salzsäure benetzten Glasstabes zu erkennen. Die vorstehenden Analysen von fünf Gangmassen lie-* fern Resultate, welche entschieden anzeigen, dafs keine d e r selben, wie sie jetzt s i n d , selbst nicht der Basalt, als e r u p tive Massen in die Gangspalten eingeführt worden sein k ö n nen. Die Kieselsäure eines blofs aus Labrador und t h o n e r dehaltigem Augit bestehenden Gesteins fällt zwischen die G r e n zen 55,75 und 4 7 , 0 5 P r o c . (S. 6303- Der Basalt enthält aber nur 41,35 Proc. Kieselsäure ; er kann daher als ein solches Gestein nicht betrachtet werden. Da wir in ihm ausserdem bedeutende Quantitäten von Sphärosiderit und organischen Substanzen finden, so muls auch er schon bedeutenden Umwandlungsprocessen erlegen sein, wenn er ursprünglich ein w a h r e r Basalt war. Eine Quantität von 8 Proc. o r g a n i s c h e r Substanzen zeigt an, dafs durch den Basalt u n g e h e u r e Massen von Tagewassern , welche diese Substanzen in ihm a b gesetzt haben, gedrungen sein müssen. Es ist aber von selbst klar, dafs sich solche Wassermassen nicht darauf beschränkt haben w e r d e n , blofs organische Substanzen und Kohlensäure zur Bildung des Sphärosiderils zugeführt zu h a b e n , s o n lier,

w e l c h e eine e n t s p r e c h e n d e Menge Eisenoxyd r e d u c i r t hatte.

Kohlensaures Eisenoxydul w a r handen.

im braunen Eisenopal

nicht

vor-

804

Folgerungen aus den Analysen.

d e m durch sie werden auch Bestandteile des Basalls fortgeführt worden sein. Von besonderem Interesse ist das porphyrartige Vorkommen des Sphärosiderits im Basalte. F. W. E . S c h m i d t führt an, dafs sich in der doleritischen Wacke Sphärosiderit in Formen von Labrador, Augit und basaltischer Hornblende findet. Auf meine Anfrage bestätigte der Bergmeister M a r e n b a c h diese Angabe ausdrücklich. Diejenigen Geologen, welche nichts davon hören wollen, dals solche Gemengtheile, wie der Sphärosiderit im Basalte, spätere Bildungen seien, sondern alles , was sich in krystallinischen Gesteinen findet, für Producte aus einem Flufs und Gufs halten, mögen daraus ersehen, wie sich unzweifelhaft spätere Bildungen in dichten Gesteinen Platz verschaffen. Die Pseudomorphosen haben zwar schon längst gezeigt, wie krystallisirte Gemengtheile eines Gesteins von anderen Stoffen verdrängt w e r d e n , und wie sich diese in die Form der verdrängten Mineralien sclimie"gen können; immer ist es aber von Interesse, wenn wir neue Beispiele dieser Art finden. Verdrängt der Sphärosiderit Labrador - und Augitkrystalle, wie kann man dann zweifeln, dafs er auch die labradorische und augitische Grundmasse verdrängen und sich in diesen Räumen mit seiner eigenen Krystallform ausbilden kann ? Nach solchen Thatsachen mufs man greifen, um sich von unnatürlichen Vorstellungen, als da sind, dafs kohlensaures Eisenoxydul in einer feuerflüssigen Masse unter Druck sich bilden könne, loszureifsen. Da in unserm Basalte die Menge der Kieselsäure unter das Minimum eines augitischen Labradorgesteins fällt, da die Zusammensetzung der übrigen Gangmassen entschieden einen fortwährenden Verlust an Kieselsäure nachweiset: so hat dieser Verlust ohne allen Zweifel schon im Basalte stattgefunden. Die organischen Substanzen haben die Oxydation des Eisenoxyduls im Basalte auf Kosten des Sauerstoffs in den Gewässern verhindert: eine Oxydation, die ohne Gegenwart dieser Substanzen gewifs von Statten gegangen wäre, da jene bedeutenden Wassermassen sehr viel Sauerstoff zugeführt haben. Dieser Sauerstoff oxydirte die organischen Substanzen und die dadurch entstandene Kohlensäure trug zur Bildung des Sphärosiderits bei.

Die Gewässer führten viele Stoffe fort und zu.

805

Wir haben daher den im Gange noch vorkommenden Basalt mit seinen Sphärosideriten wohl zu unterscheiden von dem ursprünglich vorhanden gewesenen Basalt. Sehr merkwürdig ist, dafs die bedeutende Menge Kalkerde des Basalts nicht aus ihrer Verbindung mit Kieselsäure durch die theils gebildete, theils in den Gewässern vorhandene Kohlensäure abgeschieden worden i s t , sondern dafs diese nur das Eisenoxydul ergriffen hat *). Wir haben übrigens schon oben (S. 713} ersehen, dafs die Zersetzung des Basalts auch an andern Orten eine solche Richtung genommen hat. Als erstes Umwandlungsproduct des Basalts erscheint die Wacke. Sie enthält sehr viel weniger Kieselsäure, als der Basalt; es hat daher bei dieser Umwandlung ein bedeutender Verlust an Kieselsäure stattgefunden. Ausserdem sind die Kalkerde g a n z , und die Alkalien bis auf eine ganz g e ringe Spur verschwunden. Eine Folge davon ist die bedeutende relative Zunahme des Eisenoxyduls. Der Labrador ist daher vollkommen zersetzt und seine Bestandtheile sind fortgeführt worden. Im Wackenthon finden wir nahe dasselbe Verhältnifs Kieselsäure und Thonerde, wie in der Wacke, aber das Eisen um mehr, als das 2§fache vermindert. Der Wackenthon ist daher ein Zersetzurigsproduct der Wacke, wobei sich der gröfste Theil des Eisens ausgeschieden hat. Dieses ausgeschiedene Eisen findet sich im Brauneisenstein (braunen Eisenopal) wieder, der unter allen Zersetzungsprodueten die gröfste Menge davon enthält. Vielleicht dafs aber auch das Magneteisen ein Zersetzungsproduct der Wacke und nicht, wie F. W. E. S c h m i d t annimmt, des ursprünglichen Eisenspaths ist. Um so mehr ist man berechtigt, j e nen Brauneisenstein für ein Zersetzungsproduct der Wacke oder des Basalts zu halten, da er, wie bereits bemerkt, am Basaltgange nur da Saalbänder bildet, wo eine Umwandlung in Wackenthon stattgefunden hat. *) Dafs dieser Basalt n u r k o h l e n s a u r e s Eiseiioxydul und keine k o h lensaure Kalkerde e n t h ä l t , ergiebt sich daraus, dafs Salzsäure nicht in der Kälte, s o n d e r n n u r u n t e r m i t w i r k e n d e r W ä r m e K o h l e n s ä u regas entwickelt.

806

Absatz des Eisen- und Manganoxyds.

W ä h r e n d in jenem Brauneisenstein das Eisenoxyd der überwiegende B e s t a n d t e i l ist, ist es im Pyrolusit das Mangansuperoxyd. Im Uebrigen sind sich beide Mineralien in ihrer Zusammensetzung so ähnlich , dafs man diese beiden Oxyde lur, sich gegenseitig vertretende B e s t a n d t e i l e halten kann. Im Pyrolusit linden wir das Mangan w i e d e r , was im Basalte in so bedeutender Menge vorkommt. Merkwürdig i s t , dafs sich das E i s e n - und Manganoxyd so fast ganz von einander gesondert lieben und in getrennte Verbindungen ü b e r g e g a n gen sind ; denn wenn auch die Analyse im Pyrolusit neben dem Manganoxyd noch eine geringe Menge Eisenoxyd n a c h g e w i e sen h a t : so habe ich d o c h , aller Sorgfalt u n g e a c h t e t , im Brauneisenstein neben Eisenoxyd durchaus kein Manganoxyd finden können. Die W a c k e und der Wackenlhon sind unstreitig an dem Orte ihres Vorkommens durch Umwandlungsprocesse entstunden. Der Brauneisenstein und der Pyrolusit sind aber durch Gewässer fortgeführte Zersetzungsproducte der W a c k c oder des Basalts, welche sich als Saalbänder abgesetzt haben. Ob das Manganoxyd früher als das Eisenoxyd abgesetzt wurde, weil der Brauneisenstein das äufsere Saalband bildet, ist ungewifs. Der Umstand, dafs man im Pyrolusit häufig Bröckchen von W a ckenlhon eingeknetet findet, dafs jener in den feinsten Adern in diesen e i n d r i n g t , zeigt entschieden den Absatz des Mangansuperoxyds aus wässrigen Flüssigkeiten. Verinuthen möchte inan, dafs der Brauneisenstein ein Zersetzungsproduct der W a c k e , der Pyrolusit ein unmittelbares Zersetzungsproduct des Basalts s e i ; denn j e n e enthält nur 0 , 6 , dieser aber fast 6 Proc. Manganoxyd. Der Pyrolusit mag indefs ein unmittelbares oder ein mittelbares Zersetzungsproduct des Basalts s e i n , der Mangel an Manganoxyd im Wackenlhon und im Brauneisenslein z e i g t , dafs sich dasselbe ganz im Pyrolusit concentrirt hat. Da sich bei Verglcichung der Wackc und des W a c k c n thons mit dem Basalte eine fortschreitende Zunahme der Thonerde zeigt: so ist von diesem B e s t a n d t e i l e gewifs am w e nigsten durch die Gewässer fortgeführt worden (S. 713). Wir fehlen daher gewifs sehr wenig, wenn wir in den Zersetzungsprodueten des Basalts noch die ursprüngliche Quantität der Thon-

Die Hälfte d e r Kieselsäure ist f o r t g e f ü h r t w o r d e n .

80?

e r d e a n n e h m e n . U n t e r dieser V o r a u s s e t z u n g w ü r d e n bei d e r U m w a n d l u n g d e s Basalts in W a c k e 4 4 , und bei d e r U m w a n d lung d e r W a c k e in W a c k e n l h o n a b e r m a l s 3 P r o c . K i e s e l säure v e r s c h w u n d e n sein. Dazu k o m m t , d a f s , w i e o b e n b e m e r k t w u r d e , s c h o n d e r Basalt von s e i n e r Kieselsäure v e r l o r e n hatte. Approximativ kann d a h e r die Hälfte der K i e s e l s ä u r e d e s j e n i g e n B a s a l t s , w e l c h e r sich in W a c k e und W a c k e n l h o n u m g e w a n d e l t hat, durch G e w ä s s e r f o r t g e f ü h r t w o r den sein. I)a f e r n e r die K a l k e r d e und die Alkalien v e r s c h w u n d e n s i n d : so nimmt man g e w i f s e h e r zu w e n i g , als zu viel a n , w e n n m a n den g a n z e n Verlust auf f d e r Masse d e s j e n i g e n Basalls s c h ä t z t , w e l c h e r d e r U m w a n d l u n g e r l e g e n ist. Da endlich, n a c h M a r e n b a c h ' s S c h ä t z u n g , der W a c k e n lhon m e h r als § d e r g a n z e n B a s a l t g a n g - M a s s e b e t r ä g t : so sind von den G e w ä s s e r n m i n d e s t e n s § d e r s e l b e n f o r t g e f ü h r t worden. D a g e g e n finden wir in den Z e r s e l z u n g s p r o d u c l e n d e s Basalts b e d e u t e n d e Quantitäten W ^ s e r , die in der W a c k e bis auf 25 P r o c . s t e i g e n , o r g a n i s c h e S u b s t a n z e n , welche im Basalt die b e d e u t e n d e Menge von 8 P r o c . e r r e i c h e n , und K o h l e n s ä u r e im S p h ä r o s i d e r i t d e s Basalts. W e n n d i e s e mit dem W a s s e r h i n z u g e t r e t e n e n S u b s t a n z e n auch nicht g a n z j e nen Verlust an K i e s e l s ä u r e , K a l k e r d e und Alkalien e r s e t z e n m ö g e n : so kommt d a z u , dafs die U m w a n d l u n g s p r o d u c l e d e s Basalls meist ein g e r i n g e r e s speeif. Gewicht haben und d a h e r einen g r ö f s e r e n Raum e i n n e h m e n , als dieser. Das speeif. Gewicht des W a c k e n l h o n s ist 2,65. Bei d e r U m w a n d l u n g d e s Basalts in diese, in g r ö f s t e r M e n g e im G a n g e v o r k o m m e n d e n Masse fand d a h e r eine V o l u m e n z u n a h m e um u n g e f ä h r J vom Volumen des Basalts stall. Diese Z u n a h m e und die a u f g e n o m m e n e n S u b s t a n z e n m ö g e n die durch die f o r t g e f ü h r ten Substanzen h e r b e i g e f ü h r t e R a u m v e r m i n d e r u n g w i e d e r a u s geglichen h a b e n . A u s s e r d e m h ä t t e n sich l e e r e R ä u m e b i l den m ü s s e n , in d e n e n sich ein Theil d e r , durch die G e w ä s s e r f o r t g e f ü h r t e n K i e s e l s ä u r e und K a l k e r d e als Q u a r z und Kalkspath a b g e s e t z t h a b e n w ü r d e . Vielleicht dafs die B l a s e n r ä u m e in den M a n d e l s l e i n e n die F o l g e von Z e r s e t z u n g s p r o c e s s e n s i n d , w e l c h e von e i n e r wirklichen R a u m v e r m i n d e -

rung herrühren.

808

Wohin die Kieselsäure und Kalkerde gekommen sind.

Es entsteht die Frage, wohin sind die bedeutenden Quantitäten Kieselsäure und Kalkerde gekommen, die aus dem in Rede stehenden Gange durch die Gewässer fortgeführt worden sind? Da Quarz in den Erzgängen vorkommt, so könnte man in diesen jene Kieselsäure suchen. Sofern jedoch diese Gänge früher als die Basaltgänge entstanden sind, so würde der Quarz vom Thonschiefergebirge, wie alle in demselben so häufigen Quarzgänge abstammen. Ist es mithin wahrscheinlich, dafs selbst die Kieselsäure fortgeführt worden ist: so ist es von der Kalkerde gewifs; denn Kalkspath findet sich weder im Basalt- noch im Erzgange. Die Tiefe, bis zu welcher man in der Grube Alte Birke den Basallgang verfolgt hat, liegt noch über der Sohle der benachbarten Thäler. Die Gewässer mit ihren aufgelösten Zersetzungsproducten konnten also ungehindert dorthin abfliel'sen. Ob sie bis zu gröfseren Tiefen gedrungen sind und dort Absätze gebildet habgn, wissen wir nicht. Eine solche Möglichkeit kann aber nicht bezweifelt werden, und die mit quarzigen Bildungen und Kalkspath erfüllten Drusenräume in augitischen Labradorgesteinen zeigen die Wirklichkeit solcher Absätze Die Quarzlrümmchen, welche den erdigen oder ocherigen Magneteisenstein durchsetzen, rühren ohne Zweifel von der fortgeführten Kieselsäure her. Wäre dieser Magneteisenstein ein Zersetzungsproduct des Eisenspaths durch feuerflüssigen Basalt: so würde er mit dem Quarze ein Eisenoxydulsilicat gebildet haben (S. 575 ff.) Denken wir uns einen Basaltberg, der in den obern Teufen Zersetzungsprocessen mit Ausscheidungen von Kieselsäure erlegen ist: so haben sich die eindringenden Tagewasser, wenn sie bis zu einer gewissen Tiefe gelangt sind, mit Kieselsäure gesättigt. Unterhalb dieser Tiefe können sie nichts mehr davon aufnehmen, und die Zersetzung des Gesteins kann also mit Ausscheidung von Kieselsäure nicht bis zu gröfserer Tiefe fortschreiten. In dieser Tiefe können aber die Gewässer ihre aufgelöste Kieselsäure absetzen und ein quarzreiches Gestein bilden. Auf solche Weise kann das an Kieselsäure so reiche Gestein des Weisseiberges (Bd. II. S. 663)

Zersetzung des Kalisilicals durch Kalkbicarbonat.

809

entstanden sein. In diesem Falle w ü r d e dieser B e r g in s e i ner jetzigen H ö h e n - A u s d e h n u n g nur noch der Rest der, der Z e r s t ö r u n g e n t g a n g e n e n tieferen Massen sein. W i r kommen also in c o n s e q u e n t e r Verfolgung der Zersetzungsprocesse b a saltischer Gesteine zu denselben S c h l ü s s e n , wie oben S. 665. Bei B e t r a c h t u n g der granitischen Gesteine w e r d e n wir s e h e n , dafs sich kieselsaures Alkali und Kalkbicarbonat in kohlensaures Alkali, kohlensaure Kalkerde und Kieselsäure zersetzen. E s ist nicht zu zweifeln, dafs das kieselsaure A l kali im L a b r a d o r gleichfalls eine solche Z e r s e t z u n g erleidet, wenn dieser mit kalkhaltigen Gewässern in B e r ü h r u n g kommt. Enthalten die T a g e w a s s e r nur eben die g e r i n g e Menge K o h lensäure, welche sie aus der Atmosphäre a u f g e n o m m e n h a b e n : so e r g r e i f e n sie n u r die K a l k e r d e , a b e r nicht die Alkalien des L a b r a d o r s (Bd. I. S. 8 2 6 ) . Hat sich a b e r in augitischen L a b r a d o r g e s t e i n e n k o h l e n s a u r e Kalkerde abgesetzt, so wird sie von der freien Kohlensäure in den nachfolgenden G e w ä s sern w i e d e r aufgelöst, und diese, mit Kalkbicarbonat beladen, b e w i r k e n in den tiefern R u n d e n des Gesteins die Zersetzung der kieselsauren Alkalien des L a b r a d o r s . Dadurch wird in diesen Puncten abermals kohlensaure Kalkerde abgesetzt u n d die Gewässer f ü h r e n k o h l e n s a u r e Alkalien fort. Die in den o b e r e n Puncten des Gesteins f r ü h e r abgesetzte kohlensaure K a l k e r d e w a n d e r t also nach und nach in tiefere P u n c t e , und v e r s c h w i n d e t hier endlich g a n z (Bd. II. S. 6 2 0 ) . Der sonst s c h w e r zu b e g r e i f e n d e Absatz von k o h l e n s a u r e r Kalkerde in tieferen und mithin von der atmosphärischen Kohlensäure e n t f e r n t e r e n Puncten eines Ganges o d e r Berges aus augitischem L a b r a d o r g e s t e i n , so w i e d e r natürlich nur s e h r g e r i n g e G e halt von kohlensaurem Natron in sürsen Quellen, w e l c h e aus solchen Gesteinen k o m m e n , erklären sich auf diese W e i s e einfach und u n g e z w u n g e n . Dafs die aus j e n e m Z e r s e t z u n g s p r o c e s s e durch Kalkbicarbonat h e r v o r g e g a n g e n e n kohlensauren Alkalien w i e d e r zersetzend auf die Kalksilicate im augitischen L a b r a d o r g e s t e i n e w i r k e n , und so abermals k o h l e n s a u r e K a l k e r d e e n t s t e h t , davon w a r schon wiederholt die Rede (Bd. II. S. 4 2 0 ) . W e n n diese verschiedenen Zersetzungsprocesse lange a n h a l t e n , so kann es g e s c h e h e n , dafs bis zu der Tiefe, wo die

810

Wanderung der kohlensauren Kalkerde.

Quellen a u s l a u f e n , aller Kalk und alle A l k a l i e n , so wie die durch Z e r s e t z u n g des Kalksilicats durch K o h l e n s ä u r e und d u r c h Z e r s e t z u n g d e r k i e s e l s a u r e n Alkalien d u r c h K a l k b i c a r b o n a t f r e i g e w o r d e n e K i e s e l s ä u r e d u r c h die G e w ä s s e r f o r t g e f ü h r t w e r d e n , wie diefs in dem in R e d e s t e h e n d e n B a s a l t g a n g e d e r Fall w a r *). Man sieht, w i e m a n , w e n n n u r ein e i n z i g e s F a d e n t r u m m g e f u n d e n , d a r a n f o r t s p i n n e n k a n n , und w i e sich endlich ein g a n z e s G e w e b e von Z e r s e t z u n g e n und V e r b i n d u n g e n in den Gesteinen entfaltet. Man sieht, wie Silicate z e r s e t z t , C a r b o n a t e gebildet und Kieselsäure a u s g e s c h i e d e n w e r d e n , wie d u r c h alkalische C a r b o n a t e Silicate ihre Basen, und w i e d u r c h F o r t und Z u f ü h r u n g Stoffe ihren Ort w e c h s e l n . Und die G r u n d u r s a c h e aller dieser V e r ä n d e r u n g e n ist die K o h l e n s ä u r e , w e l c h e die G e w ä s s e r in das augitische L a b r a d o r g e s t e i n f ü h r e n . Von b e s o n d e r e m I n t e r e s s e ist die Bildung e i n e s , M a n g a n s u p e r o x y d haltenden A b s a t z e s aus G e w ä s s e r n . Bd. I. S. 4 2 2 ff. w u r d e n z w a r schon m e h r e r l Beispiele von Q u e l l e n a b s ä t z e n , welche M a n g a n s u p e r o x y d enthalten, a n g e f ü h r t ; da a b e r die A b s ä t z e im v o r l i e g e n d e n Falle als Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e e i n e s basaltischen Gesteins e r s c h e i n e n : so ist damit d e r d i r e c t e B e w e i s g e f ü h r t , dafs die so häufig im Melaphyr a u f s e t z e n d e n B r a u n s t e i n - G ä n g e ( B d . I. S. 4 2 7 f f . ) vom N e b e n g e s t e i n e h e r r ü h r e n . Der Augit in diesen Gesteinen ist es, w e l c h e r d a s Material zu den Absätzen v o n M a n g a n s u p e r o x y d liefert. A u c h d a s im Psilomelan manchmal v o r k o m m e n d e Kali ( B d . I. S . 4 2 0 ) finden wir in j e n e m A b s ä t z e , w o es o h n e Z w e i fel vom L a b r a d o r abstammt. Die w e n n auch nicht s c h a r f e S o n d e r u n g d e r M a n g a n s u p e r o x y d h a l t e n d e n Absätze ( s c h w a r ") Das Brausen mit Säuren

zwischen

den Quarz - und Jaspisadern

und in diesen selbst, w e l c h e s sich im Melaphyr am A b h ä n g e des Donnersberges

unterhalb

Dannenfels

so

characteristisch

zeigt

(S. 621), und auf einen coordinirten Absatz von k o h l e n s a u r e r K a l k erde und Kieselsäure s c h l i e f e n läfst, erhält durch den oben a n g e führten Z e r s e t z u n g s p r o c e f s noch eine a n d e r e E r k l ä r u n g , als s i e d o r t (S. 622) g e g e b e n w u r d e .

Es k o n n t e nämlich

blols das Kalkbi-

carbonat h e r b e i g e f ü h r t w o r d e n sein, w e l c h e s die kieselsauren A l kalien des Labradors an den S p a l t e n w ä n d e n zersetzt und die A b scheidung von Kieselsäure b e w i r k t h ä t t e .

811

Zersetzter Rhodonit und Bustamit.

zerEisenopal) von den blofs Eisenoxyd-haltigen (brauner Eisenopal} zeigt, wie selbst ein geringer Gehalt an Manganoxyd in einem augitischen Labradorgesteine zur Bildung von wenig oder gar nicht eisenhaltigen Manganerzen Anlafs geben kann. Der Pyrolusit hat in seiner Zusammensetzung Aehnlichkeit mit dem zersetzten Rhodonit und Bustamit (S. 557 u. 559). In den beiden letzteren ist, wie im ersteren, das Mangansuperoxyd der Hauptbestandteil: ein abermaliger Beweis, dafs diese Umwandlung auf Kosten des atmosphärischen Sauerstoffs e r folgt (S. 558). Im zersetzten Rhodonit findet sich noch ein Rest von Kalkerde; im zersetzten Bustamit hat sich dieselbe ganz in Carbonat umgewandelt, welches gröfstentheils durch die Gewässer fortgeführt worden ist. Unser Pyrolusit enthält eine kaum noch merkliche Spur von Kaikerde; die Gewässer, welche ihn abgesetzt haben, waren daher entweder gar nicht kalkhaltig, oder sie haben ihrKalkcarbonat nicht gleichzeitig mit dem Manganoxyd abgesetzt. In diesem Pyrolusit findet sich noch, wie im zersetzten Rhodonit und Bustamit, ein Theil der Kieselsäure des zerselzten Augits. Die Thonerde in erstem mag vom Augit oder vom Labrador herrühren; denn jener wird, wie aller Augit im Basalt, wohl thonerdehaltig sein. Der Rhodonit und Bustamit gehört aber zu den thonerdefreien Augiten; es kann sich daher in ihren Zersetzungsproducten auch keine Thonerde finden. Die Alkalien in unserm Pyrolusit können nur vom Labrador herrühren. Da der Rhodonit und Bustamit keine Alkalien enthalten, so können sie auch nicht in ihrem zersetzten Zustande vorkommen. So ähnlich unser Pyrolusit diesen zersetzten Augiten ist, so ist doch ihre Entstehung gewifs sehr verschieden: jener ist, wie wir nachgewiesen haben, ein Absatz aus Gewässern, welche seine Bestandtheile aus dem Basalte exlrahfrt haben; diese sind umgewandelte Augile (558). Auf beiden Wegen können daher Mangansuperoxyde mit mehr oder weniger fremd, artigen Beimischungen entstehen. Die Zersetzung des Rhodonits in Pyrolusit und Braunit ist nicht selten. Der mit Rhodonit auf dem Rhodonit.Lager bei Katharinenburg *) verwachsene Manganit ist gewifs eben *) G . R o s e Reise nach dem Ural u. s. w. Bd. I. S. 162. Blichof Geologie. II.

53

812

Reihenfiäg« in den AbsälMn der Carbonate.

so entstanden; der beigemengte Quarz deutet wenigstens auf eine solche Zersetzung. Dieser Rhodonit scheint im Thonschiefer ein Lager zu bilden, und daher ein Zersetzungsproduct des Thonschiefers zu sein. Sollten auch andere Fundorte für eine Bildung auf nassem Wege sprechen: so würde auch dieser Kalk-Manganoxydul-Augit in die Classe des Diopsids, Malakoliths u. s. w. (S. 531) fallen. Im Kapitel von den Erzgängen werden wir die Frage, ob in der Grube Alte Birke, so wie in anderen Gruben im SiegeM'schen u. s. w. die Basaltgänge später, als die Erzgänge entstanden sind, der Beantwortung näher zu bringen suchen. So viel bemerke ich vorläufig, dafs noch nach der Erfüllung der Gänge mit Basalt Gewässer geflossen sein müssen, welche Bleiglanz abgesetzt haben. Der Güte des Bergmeisters M a r e n b a c h verdanke ich nämlich die Mittheilung eines in Wacke umgewandelten Basalls aus einem Gange in der Grube Crone und Carlsseegen im Sie^en'schen, in welchem Bleiglanz eingesprengt ist, der unmöglich gleichzeitig mit dem Basalte gebildet worden sein kann.

Die vorstehenden Untersuchungen führen auf einen schon früher abgehandelten Gegenstand, auf die Reihenfolge in den Absätzen der in Gewässern enthaltenen Carbonate zurück (Bd. I. S. 901 ff.}. Dort hat sich das allgemeine Resultat ergeben, dafs sich aus kalten Quellen Eisenoxydhydrat früher und kohlensaure Kalkerde später absetzt, wenn auch das Kalkbicarbonat in viel grösserer Menge darin enthalten ist, als das Eisenoxydulbicarbonat. Der bei weitem gröfste Theil des kohlensauren Kalks kommt gar nicht zum Absätze, sondern wird den Bächen und Flüssen und mithin wohl gröistentheils dem Meere zugeführt. Erst hier wird er durch organische Thätigkeit abgesetzt (Bd. I. S. 951). Die Oxydation des Eisenoxyduls ist mithin ein kräftigeres Mittel zur Ausscheidung von Eisenoxydhydrat, als die Verflüchtigung der Kohlensäure zur Ausscheidung von kohlensaurer Kalkerde. Dieselben Verhältnisse, haben sich in dem Basaligange

Reihenfolge in den Absätzen der Carbonate.

813

der Grube Alte Birke ergeben. Nirgends finden wir Absätze von kohlensaurer Kalkerde, sondern nur von Eisenoxydhydrat und von Mangansuperoxyd. Die von zersetztem Basalt herröhrende Kalkerde ist also gleichfalls gröfstentheils in das Meer geführt worden. Aus gleichen Wirkungen schliefsen wir auf gleiche Ursachen. Eben so wie sich aus aufsteigenden und auf der Erdoberfläche abfliefsenden Mineralquellen, in Folge der Oxydation des Eisenoxyduls des Bicarbonats durch den atmosphärischen Sauerstoff, Eisenoxydhydrat abscheidet: so mufs sich auch der Brauneisenstein, den wir als Absatz Fm Basaltgange finden, durch dieselbe Oxydation abgeschieden haben. Atmosphärische Luft ist also gegenwärtig gewesen, die Gewässer sind nicht in geschlossenen Canälen geflossen, sondern nur an den Spaltenwänden herabgesickert; denn nur in diesem Falle konnten sie in Berührung mit der Luft gekommen sein. Was daher schon an sich entschieden war, dafs die Gewässer ihren Lauf von oben nach unten genommen haben, tritt durch diese Verhältnisse noch entschiedener hervor. Die Analyse eines Sphärosiderits unter einem Ocherlager, der nur 3,26 Proc. kohlensaure Kalkerde enthielt, führte zu dem Schlüsse, dafs das Eisen auch d a n n , wenn es sich als Carbonat absetzt, früher, als der kohlensaure Kalk abgeschieden wird (Bd. J. S. 904). Durchläuft man die zahlreichen Analysen von Eisenspath und Sphärosiderit bei R a m m e l s b e r g , so findet man entweder gar keine Kalkerde, oder höchstens nur 1,7 Proc. *). Dafs, wenn auch nicht alle, doch viele der Gewässer, aus denen diese Eisenoxydulcarbonate abgeschieden worden, kohlensaure Kalkerde enthalten haben, ist gevvifs nicht zweifelhaft; da sich aber in den Spalheisensteinen Kalkerde entweder gar nicht, oder, mit seltenen Ausnahmen , doch nur in äufserst geringer Menge vorfindet: so beweiset dicfs gleichfalls, dafs sich kohlensaures Eisenoxydul * ) Nur

der

krystallisirte

Eisenspath

e n t h ä l t , nach P i e s c h e l , der krystallisirte nach M o n h e i m ,

grüne sogar

von Neudorf

( e r s t e s Suppl.

Eisenspath 2 0 Proc.

bei

Harzgerode

S. 139) 5,4 Proc. und

vom Allenberg kohlensaure

bei Kalkerde.

liandl. des nat. V e r . d. pr. R h e i n ) . J a h r g . V. S. 39.

Aachen, Ver-

814

Kalkcarbonai setzt sich frfiher als Eisenoxydulcarbonat ab.

früher, als kohlensaure Kalkerde abscheidet. Auch im Sphä. rosiderit aus dem Basalte der Grube Alte Birke fand S c h n a b e l , in Uebereinstimmung mit meiner Analyse (S. 805.) keine oder nur 0,08 Proc. Kalkerde *). Dafs die Gewässer, aus welchen sich diese Sphärosiderite abgesetzt haben, kalkhaltig waren, ergiebt sich aus dem, in den Zersetzungsproducten des Basalts fehlenden Kalkgehalte. Geologen, welche sich von der Ansicht nicht trennen können, dafs, wenn nicht alle, doch die meisten, auf nassem Wege gebildeten Gangmassen Absätze aus aufsteigenden Quellen seien, werden die Eisenspathgänge als besonders beweisend für ihre Ansicht anführen. Kohlensaures Eisenoxydul kann sich nur aus Gewässern abscheiden, wenn die atmosphärische Luft ausgeschlossen ist. Dieser Ausschluß findet aber, werden sie sagen, gerade bei aufsteigenden Quellen, die ihre Canäle ganz ausfüllen, statt, und je gröfser die Tiefe, aus der sie aufsteigen, desto mehr enthalten sie freie und halbgebundene Kohlensäure, welche, in Folge des verminderten hydrostatischen Drucks uin so mehr entweicht, je höher die Gewässer aufsteigen. Sie werden sich auf das wirkliche Aursteigen des Kohlensäuregases aus den Canälen der aufsteigenden Mineralquellen beziehen. Aber gerade die Erscheinungen, welche wir bei aufsteigenden Mineralquellen wahrnehmen, sprechen entschieden gegen den Absatz von Eisenspath in den Canälen derselben. Seit undenklichen Zeiten sehen wir an denselben Stellen Mineralquellen aufsteigen, welche, wie z. B. die sämmtlichen in den Umgebungen des Laacher-See's, bei ihrem Abflüsse auf der Oberfläche ungeheure Quantitäten von Eisenocher absetzen. Da ihre Canäle sehr eng sind, so hätten sie sich schon längst verstopfen müssen, wenn auch nur der millionste Theil von dem Eisen, welches sich auf der Oberfläche als Ocher ausscheidet, in den Canälen als Carbonat zum Absätze gekommen wäre. Aus dem Bohrloche zu Nemalzioerk (Bd. I. S. 8 8 5 ) wird durch die aufsteigende Soole in 142 Tagen so viel kohlensaures Eisenoxydul zu Tage gefördert, dafs das ganze 2210 F. tiefe und 4 | Zoll weite Bohrloch *) Drittes Supplement. S. 112.

815

Absätze aus kalten Quellen.

dadurch verstopft werden könnte. Das kohlensaure Eisenoxydul und die kohlensaure Kalkerde zusammen würden dieses Bohrloch schon in 6 Tagen ausfüllen. Setzte sich auch nur ein geringer Theil dieser Carbonate in dem Bohrloche a b : so würde sich dasselbe doch in einem verhältnifsmäfsig kurzen Zeiträume verstopfen. Die bisherigen Erfahrungen umfassen zwar nur einen Zeitraum von ungefähr einem Jahrzehend; sollte aber auch j e eine Verstopfung eintreten: so dürfte doch die Zeit sehr fern liegen, wo ein Nachbohren nöthig werden würde, um der auf diese Soole gegründeten Badeanstalt ihren fernem Bedarf zu liefern. Die bedeutenden Absätze, welche schon in den ersten fünf Jahren diese aufsteigende Soole in dem langen Abflufscanale gebildet hatte (Bd. I. s. 8 8 2 ) , die zum Theil ungemein mächtigen Ocherlager, welche von den aufsteigenden Mineralquellen in den Umgebungen des Laacher - See's abgesetzt wurden (Bd. 1. S. 901) , der Sprudelstein in Carlsbad u. s. w. zeigen, was wir am Ausgehenden der Eisenspathgänge finden inüfsten, wenn sie von aufsteigenden Quellen herrührten. Hat man aber jemals am Ausgehenden solcher Gänge Lager von Brauneisenstein oder von Kalksinter gefunden? — Die Absätze aus heifsen, Kalk- und Eisenoxydul-haltigen Quellen bestehen gröfstentheils aus kohlensaurer Kalkerde mit nur untergeordneten Quantitäten von Eisenoxydhydrat, wie mehrere Analysen solcher Absätze (B. I. S. 882 fi.) zeigen *).

•) Der Absatz aus dem grolsen Soolsprudel zu Nauheim, einer 25°,6 R. warmen aufsteigenden Quelle , besteht, nach B r o m e i s und E w a l d (Jahresbericht der Wetterauischen Gesellsch. f. d. ges. Naturkunde 1848. S. 77) aus Eisenoxyd Mauganoxyd ' Koklensaurem Kalk Kieselsäure Wssser . . Kochsalz und anderen im Wasser löslichen Salzen

49,86 0,40 20,81 2,81 23,53 2,59

100,00 Hier findet sich zwar das Eisenoxyd als vorherrschender

616

Eisenspath setzt sich nicht aus aufsteigenden Quellen ab.

Wären die Gewässer, welche Eisenspathgänge gebildet haben, aus bedeutenden Tiefen aufgestiegen, mithin mit mehr oder weniger erhöhter Temperatur zu Tage gekommen: so würden sie, wenn sie nicht völlig kalkfrei gewesen wären, gleichzeitig Absätze aus kohlensaurem Eisenoxydul und kohlensaurer Kalkerde gebildet haben (Bd. I. S. 913). Hätten solche Quellen nur, wie die Soole von Neusalzwerk, eine Temperatur von 27°,2 R. gehabt: so würden ihre Absätze schon viel mehr Kalk- als Eisenoxydulcarbonat enthalten haben. Von einer solchen Zusammensetzung ist aber noch kein Eisenspath gefunden worden. Alle diese und die schon früher (Bd. I. S. 608,886 u. 907 ff.) erörterten Verhältnisse sprechen demnach gegen die Ansicht, dafs Eisenspathgänge Absätze aus aufsteigenden Quellen seien. Setzt man dieser Ansicht noch den Umstand entgegen, dafs unerhörte Wassermengen aus solchen Spalten, welche Lachter mächtige Gänge bilden, aufgestiegen sein müfsten: so werden die Verlheidiger dieser Ansicht erwiedern, dafs die Spalten nicht in solcher Mächtigkeit von Anfang an offen gestanden, sondern dafs sie sich erst während der Ausfüllung nach und nach erweitert haben. Dieser Umstand, wonach die aufsteigenden Gewässer stets nur in engen Canälen geflossen sein würden, überhebt uns zwar des unbegreiflichen Ursprungs ungeheurer Wassermassen , welche in mächtigen und weit fortstreichenden Spalten aufgestiegen sein müfsten; er beseitigt aber auch die Schwierigkeit, sich den Absatz des Eisenoxydulcarbonats aus herabfliefsenden Gewässern in solchen Spalten, zu denen die atmosphärische Luft unbeschränkten Zutritt gehabt haben würde, zu denken. Sind es nämlich enge Spalten, in denen die Gewässer herabgeflossen sind, so war der Luftzutritt sehr beBestandtheil, jedoch mit demselben gleichzeitig viel kohlensaurer Kalk. Es kann nicht f e h l e n , dafs die Menge dieses Carbonats um so weniger betragen müsse, j e geringer die Temperatur der Quellen ist, da die ersten Absätze aus kalten Gewässern gar keinen kohlensauren Kalk oder doch nur Spuren davon enthalten. Damit stimmt überein , dafs die h e i ß e s t e unter den Quellen, d e ren Absätze untersucht worden, der Carlsbader Sprudel, die gröfste Menge kohlensausen Kalk absetzt. (Bd. 1. S. 8 8 9 ) .

Eiseaspath setzt sich nicht aus aufsteigenden Quellen a b .

ßtf

schränkt. Durch eine partielle Oxydation d e s Eisenoxyduls w u r d e der Sauerstoff absorbirt und der Absatz d e s E i s e n o x y duicarbonats konnte dann u n g e h i n d e r t von Statten g e h e n . D e r von B e r z e l i u s analysirte Sprudelstein (Bd. I. S. 8 9 0 ) zeigt indefs, wie sich unter Umständen, wobei die völlige Oxydation des Eisenoxyduls zu e r w a r t e n w ä r e , gleichwohl mit dem E i senoxyd eine b e d e u t e n d e Menge von k o h l e n s a u r e m E i s e n o x y dul a b s c h e i d e n k a n n . Dafs auch o r g a n i s c h e Substanzen in den G e w ä s s e r n d i e h ö h e r e Oxydation d e s Eisenoxyduls v e r h i n d e r n , davon w a r s c h o n Bd. I. S. 909 u n d Bd. II. S. 7 8 2 . die R e d e * ) . Ueberhaupt dürfen wir nicht v e r g e s s e n , d a f s das Z u sammenwirken v e r s c h i e d e n e r Umstände die c h e m i s c h e n W i r kungen im Mineralreiche eben so s e h r modificirt, wie in u n gern L a b o r a t o r i e n . W i r linden in e i n e r Spalte Eisenspat!), in e i n e r a n d e r n Brauneisenstein o d e r Mangansuperoxyd. Dort w a r e n t w e d e r d e r Zutritt der Luft ausgeschlossen o d e r es w a r e n o r g a n i s c h e Substanzen v o r b a n d e n , welche die h ö h e r e Oxydation v e r h i n d e r t e n . Hier muteten g e r a d e die e n t g e g e n gesetzten Verhältnisse stattgefunden h a b e n . W i r müssen z u frieden « e i n , w e n n es g e l i n g t , v e r s c h i e d e n e U r s a c h e n a u f z u f i n d e n , welche dieselbe W i r k u n g h e r b e i f ü h r e n . Weichein j e d e m einzelnen Falle wirksam w a r e n , diefs n a c h z u w e i s e n ist nicht immer möglich. Obgleich wir schon im ersten Bande dieses W e r k e s ( a . a. O r t e n ) g e z e i g t haben, dafs sich Absätze von E i s e n - und M a n g a n erzen in Gängen nicht aus aufsteigenden Quellen erklären lassen : so tauchte doch diese A n s i c h t , in B e z i e h u n g auf die Achate in *) Schon D ö b e r e i n e r führt a n , da&