Lehrbuch der chemischen und physikalischen Geologie: Band 3, [Abteilung 2] [2., gänzl. umgearb. Aufl., Reprint 2021] 9783112446805, 9783112446799

Citation preview

LEHRBUCH DER

CHEMISCHEN UND PHYSIKALISCHEN

GEOLOGIE VON

GUSTAV BISCHOF.

Dritter Band. Zweite gänzlich umgearbeitete Aullage, in gedrängter Kürze, mit, Zusätzen und Verbesserungen.

BONN, Ii 15 1 A HO Ti IMI

1860.

MARCUS.

Das Hecht der UÜbersetzung in s Englische und F r a n z ö s i s c h e

wird vorbehalten.

Dem

Dccait nnd dem Doctoren-Collcgiiiiii der philosophischen Facultät der Universität Wien widmet

dieses Werk als ein Zeichen der Hochachtung nnd Dankbarkeit

Der Verfasser, Kliryniniliilii'rt d e s ol>u"'ii

rullr-inins

Vorrede. Als ich im Vorwort zum zweiten Band anzeigte, dafs der vorliegende letzte Band im Laufe des Jahres 1864 erscheinen würde, waren der erste Abschnitt und die Kapitel X L I I I , L V I I , L V I I I , L I X , L X noch nicht bearbeitet. Um wichtige zum Theil noch schwebende F r a g e n der Beantwortung näher zu bringen, mufsten viele Zeit raubende Versuche angestellt werden, deren Resultate den Leser in den Stand setzen werden,' sich eigne Urtheile zu bilden. Ich verweise defshalb unter andern auf S. 376 ff., Bildung des Basalt, auf die zahlreichen Versuche der E r g r ü n d u n g der Ursachen der Erdbeben S.561 ff. und auf die Bildung der Absätze in den Drusenräumen S. 620 ff. Diese Untersuchungen waren es, welche das verspätete Erscheinen des dritten Bandes herbeiführten. J e mehr meine eigenen geologischen Studien fortschreiten, desto mehr komme ich zur Einsicht, dafs noch viel durch Versuche zu ergründen bleibt. So lange der Himmel mir noch Leben und Gesundheit schenkt, werde ich meine geringen Kräfte der physikalischen und chemischen Geologie widmen und je nach den Umständen die gewonnenen Resultate in Nachträgen veröffentlichen. Die in diesen Band aufgenommenen Resultate schätzenswerther analytischer Untersuchungen anderer Forscher berechtigen zu der schönen Hoffnung, dafs die Zahl derjenigen, welche mit mir die noch brachen Felder bearbeiten, immerfort zunehmen werde.

vi

Vorrede.

I

D e n vielen G e l e h r t e n , die mich mit Z u s e n d u n g der Berichte ihrer A r b e i t e n erfreuen, statte ich m e i n e n verbindlichen D a n k ab.

W a s sich für mein W e r k e i g n e t e ,

habe ich in d e m s e l b e n beachtet. Zu den in der V o r r e d e zum ersten Band g e n a n n t e n Herrn Professor Z i r k e l und H e r r n L u d w i g

Drossel,

S. J., s o w i e m e i n e n b e i d e n S ö h n e n G u s t a v und A 1 f r e d, welche

mich

bei

der Redaction und

den

Correcturen

unterstützt haben, g e s e l l t e n sich noch der OberbergamtsR e f e r e n d a r H u g o M ü l l e r , und mein Assistent im chemischen Laboratorium

Carl Jansen.

Herr

Dressel

war so g ü t i g , das R e g i s t e r zu bearbeiten. Bonn,

den 15. S e p t e m b e r 1866.

Der Verfasser.

Kurz nach Vollendung des Druckes vorliegenden Werkes wurde ich auf eine Notiz in der „Geschichte der E r d e " von F r . M o h r , S. 508 aufmerksam gemacht. E s heifst daselbst: „In Betreff der chemischen Geologie des Prof. Bischof haben die Plutonisten, gleichsam wie verabredet, die g e m e i n s c h a f t l i c h e Gewohnheit, dieselbe an irgend einer Stelle mit grofser Emphase zu citiren, und den geistreichen Ansichten des Verfassers jede Anerkennung zu zollen, selbst zuzugeben, dafs die neuen Ansichten »sehr interessant« wären, dann aber i m V e r l a u f e d a s Werk m i t k e i n e r S y l b e m e h r zu e r w ä h n e n , i n s b e s o n d e r e s i c h n i c h t auf d i e B e s p r e c h u n g i r g e n d eines v o n Bischof v o r g e b r a c h t e n G r u n d e s e i n z u l a s s e n . In dieser Art glauben sie sich mit der neuen Lehre »abgefunden« zu haben, indem sie kundgeben, dafs ihnen das Werk, wenigstens dem Titel nach, bekannt sei, und dafs das fernere Schweigen darüber keinen andern Grund habe, als dafs darin keine Veranlassung vorliege, ihre bisherigen Ansichten zu ändern. Wer möchte wohl nach einer solchen Anerkennung lüstern sein?"

Vorrede.

VII

Da Herr M o h r sich in Vorstehendem auf das Urtheil A n d e r e r bezieht, so habe ich mich veranlafst gesehen, ohne mich auf die vielfacheil in demselben enthaltenen logischen, den Plutonisten kaum mehr als mir schmeichelhaften Widersprüche einzulassen, einige wenige Z a h l e n , von den vielen, die Jeder, dem es uin die Wahrheit zu thun ist, sich selbst aufsuchen kann, anzuführen. In der II. Auflage der von Dr. M o h r unmittelbar nach genannter Notiz angeführten Geognosie von N a u m a n n , dem neuesten und umfassendsten Werke auf diesem Gebiete, wird meine Geologie mit theihveise ausführlicher Besprechung erwähnt Bd. I S. 56, 163, 281, 284, 286, 389, 405, 427, 4 7 2 , 5 1 7 , 5 2 7 , 536 u. s. w. — Noch ein anderes kürzlich erschienenes Werk eines der hervorragendsten „Plutonisten'', die Geologie der Gegenwart von B. v o n C o t t a , sei angeführt. Iiier wird meinem Werk eine Besprechung von 2 5 S e i t e n S. 347—372 gewidmet, und S. 368 das folgende Resultat gezogen: „Nur ungern habe ich mich auf diese Polemik eingelassen; in einer Darstellung der Geologie der Gegenwart erschien es mir jedoch unvermeidlich, G. Bischofs besondere Geologie zu besprechen, da seine Arbeiten in vieler Beziehung zu den wichtigsten auf diesem Gebiete gehören und sein Hauptwerk einen grofsen Schatz lehrreicher Thatsachen enthält, verbunden durch viele scharfsinnige Betrachtungen, aber auch gewürzt mit manchen" (für einen Plutonisten) „sonderbaren Ansichten. Gern und offen bekenne ich, aus dem Buch sehr viel gelernt zu haben ; das darf mich aber nicht abhalten, den eigenen Standpunkt dagegen zu vertreten." Wenn Herr M o h r in Dingen, in denen er sich so leicht eines Bessern hätte überzeugen können, und in denen Jeder ihm das „Hic Rhodus hic salta" vorhalten kann, seiner Phantasie solchen Spielraum gewährt, dann kann es nicht verwundern, ihn, wo wirklich die Speculation anfängt, seine individuelle Anschauungsweise häufig den handgreiflichsten, unleugbarsten Thatsachen gegenüberstellen zu sehen. Es ist das eine Folge des Strebens alles Bestehende herabzusetzen und durch Eigenes, wenn auch nicht immer gerade Neues zu substituiren. Wie weit durch einen solchen Geist der Negation der Wissenschaft gedient ist, darüber wollen wir der nächsten Zukunft die Entscheidung vorbehalten. G. B.

Inhalt. Erster Allgemeines

über

d u n g e n . Vorkommen Bildung

Abschnitt. sedimentäre B i l -

. .

.

.

.

.

.

.

.

.

1—17

.

1 - 2 2—17

Erste Abtheilung. Carbonatgesteine

.

.

.

.

.

18—91

Kapitel XL.III. Sedimentäre

Kalksteine,

welche

dem

blossen Auge amorph erscheinen Conservation des kohlensauren Kalk im Meer Zusammensetzung der Kalksteine Unreine Kalksteine . . . . . . J^etamorphosirte Gesteine, entstanden durch Verdrängung von Kalksteinen . . . .

18— 41 2 5 - -26 2 6 - -28 29 - 30 3 1 - -41

Kapitel XLIV. Sedimentäre krystallinische Kalksteine. Körniger Kalk. Marmor. 42—51 Vorkommen . . . . . . , 4 2 — 43 Zusammensetzung . . . . . . Bildung als Absatz von Gewässern . . . Bildung aus sedimentären amorphen Kalksteinen .

43—44 44—48 48—51

Inhalt. Kapitel Xlil . Scitc.

Sedimentäre k ry stallinische KalkM a g n e s i a g e s t e i n e. D o l o m i t . . A. Geognostische Verhältnisse . . . . B. G e n e t i s c h e \ r e r h ä l t n i s s e . . . .

52—91 53—74 74—91

Zweite Abtheilung. Sedimentäre Bildung

Silicatgestcinc.

Kapitel

.

92—129 92

XliVl.

T lx o n s c h i e f e r , G r a u w a c k c, S c li a 1 s t e i n c, A l a u n - u n d ß r a n d s c h i c f c r , S c h i e9 3 - -129 ferthonc und Tlionc . A. Thonschiefer (Urthonschiefer und Petrefac ten f ü h r e n d e Thonschiefer) 9 3 - -120 Vorkommen . . . . 93 Bildung . . . . 93 - 100 Mineralogische Zusammensetzung 101-- 1 0 3 Elementare Zusammensetzung der Thonscliiefer 103-- 1 0 8 Zersetzung . . . . 114 -120 B. G r a u w a c k e . . . . 120 Vorkommen . . . . 120 Elementare Zusammensetzung . 120 Mineralogische Zusammensetzung 120 C. Schalsteine . . . . 121—- 1 2 4 Vorkommen . . . . 121 Zusammensetzung und Bildung 121-- 1 2 4 D. Alaun- und Brandschiefer 1 2 4 - -126 Zusammensetzung . 125--126 E. Schieferthone 126— - 1 2 7 Vorkommen . . . . 126 Zusammensetzung und Bildung . 126--127 F. Thone . . . . . 1 2 7 - -129 Zusammensetzung und Bildung . 127 - 1 2 9 Dritte Abtheilung. Conglomerirter

Detritus

. 130—162

Inhalt. Kapitel

XLVII. Seite.

S a n d s t e i n e

und

C o n g l o m e r a t e

. 130—162

A. Sandsteine . . . . Vorkommen . . . . Mineralogische Zusammensetzung' Elementare Zusammensetzung . Bildung . . . . U m w a n d l u n g e n in Sandsteinen . Zersetzung der Sandsteine .

130—160

B.

160—162

Conglomerate Vorkommen . Zusammensetzung . Bildung .

.

.

über

dimentärer Vorkommen Bildung

. 160

.

.

Z w e i t e r A l l g e m e i n e s

130 130—137 137—149 149-157 157 158 158-160

.

160 162 162

A b s c h n i t t .

M e t a m o r p h o s e n

S i l i c a t g e s t e i n c • • • . . . . . . . Kapitel

. .

sc. .

163--211 164 - 1 6 5 165-- 2 1 1

XLVIII.

M e t a ni o r p h i s e h e S i 1 i e a t g e s t e i n e

.

212--251

212--215 Gliminerrciclic Tlionsehiefcr 212 Vorkommen . . . . . . Mineralogische und elementare Z u s a m m e n s e t z u n g 212 215 215--223 B. G l i m m e r s c h i e f e r . . . . . 215 Vorkommen . . . . . . 215 - 2 1 6 Mineralogische Z u s a m m e n s e t z u n g 216 - 2 2 0 Elementare Zusammensetzung . Bildung . . . . . . 220-- 2 2 2 222 - 2 2 3 Umwandlung und Z e r s e t z u n g A.

C. C h l o r i t s c h i e f c r 223- -235 . . . . . 223 Vorkommen . . . . . . 223 - 2 2 5 Mineralogische Z u s a m m e n s e t z u n g 225 - 2 2 6 Bildung . . . . . . Umwandlung des Chloritschiefcr in Glimmerschiefer 226 - 2 3 5 D. Talkschiefcr

.

.

.

Vorkommen . . . . Mineralogische Z u s a m m e n s e t z u n g Elementare Zusammensetzung Bildung . . . . Zersetzung . . . .

.

.

.

.

.

.

.

235--238 235 235 236 236 - 2 3 7 237 237-- 2 3 8

xr

Inhalt. E. Scrpentingcstcin (Scrpcntinsehicfcr) Vorkommen . . . . . . Zusammensetzung . . . . . Bildung F. Gneifs Vorkommen . . . . . . Mineralogische Zusammensetzung . Elementare Zusammensetzung . . Bildung Zersetzung . . . . . .

.

Si'ilo. 238 238 238 238 238-249 238—239 . 239 . 239—242 242—245 245—249 .

. .

. . . .

G. Granulit

249—251

Vorkommen . . . . . Mineralogische Zusammensetzung Elementare Zusammensetzung . Bildung Umwandlung . . . . . Zersetzung . . . . .

. . .

. .

.

. . .

. . .

249 249 249 - 2 5 1 251 251 251

Dritter Abschnitt. Allgemeines

über

massige

krystal-

l i n i s c h e Si 1i c a t g e s t e i n e . . .252—299 Vorkommen . . . . . . . 253 Bildung im Allgemeinen . . . . . 253 - 266 Bildung primitiver Gesteine und Bildung sedimentärer Gesteine aus erodirten Theilen derselben 200 278 Einschlüsse in krystallinisehen Gesteinen . . 278—2b9 Zersetzung 289-299

Kapitel XE.IX. Granit Vorkommen Mineralogische Zusammensetzung Elementare Zusammensetzung . Bildung . . . . Zersetzung . . . . .

. .

. .

.

300—321 300-301 . 301—302 . 302 — 305 . 3 0 5 -314 314-321

Kapitel L. F c 1 sit p or p hy r ( q u arzha 1 tig cr n n d quarzfreier) . . . . . .322—331 Vorkommen . . . . . . . 322 Mineralogische Zusammensetzung . . . 322—323 Elementare Zusammensetzung . . . . 323—326

Inhalt.

XII

Seite.

Bildung Zersetzung

.

.

.

.

.

.

.

326—327 327—331

.

. 332—338

Kapitel L I . P e r l s t e i n e u 11 ( l P c c h s t e i n e A. Perlsteine Vorkommen . . . . Elementare Zusammensetzling . Bildung und Zersetzung . . ß.

. .

. .

.

.

332—333 332 332—333 333

. .

.

.

Pechsteine Vorkommen . . . . . . Mineralogische Zusammensetzung . Elementare Zusammensetzung . . . Zersetzung . . . . . .

333—338 333 . 334-335 335 337 337 — 338

. . . .

Kapitel M I . T r a c h y t i s c he G e s t e i n e . . Vorkommen . . . . . . Mineralogische Zusammensetzung . E l e m e n t a r e Zusammensetzung . . . Bildung Zersetzung . . . . . .

.

. 339— 355 339 . 339—341 341—345 345—346 346—355

. . . .

Kapitel LI II. I l o r n b l e n d c g e s t e i n e . Vorkommen. A . Syenit . . B . Hornblendeschiefer . . C. Diorit Mineralogische Zusammensetzung. B . Hornblendeschiefer . . C. Diorit Elementare Zusammensetzung . Bildung Zersetzung . . . . .

.

.

.

.

.

.

.

.

A. Syenit . . .

.

.

.

.

.

. 356—365 356 356 356 . 356 — 357 357 357-358 358 — 362 363 364—365

Kapitel LIV. Phonolith Vorkommen . . . . . . Mineralogische Zusammensetzung . Elementare Zusammensetzung . . . Bildung Zersetzung

366—371 . .

. .

366 366—367 367 — 368 369 369 - 3 7 1

Inhalt. Kapitel

xin IT.

Pette. 372--445 a l t . Vorkommen . . . . . . . 372 Mineralogische Zusammensetzung 372-- 3 7 3 Elementare Zusammensetzung . . . . 373 376 Bildung . . . . . . . 376 - 4 2 1 Regeneration des Basalt aus geschmolzenem Basalt 421 - 424 Umwandlung und Zersetzung . 424 - 4 4 5 Kapitel

LTI.

altische Gesteine Vorkommen . . . . . . Mineralogische Zusammensetzung. Dolerit . Melaphyr . . Labrador und Augitporphyr . . . Gabbro . . . . . . Hyperit . . . . . . Diabas . . . . . . . Elementare Zusammensetzung . Bildung . . . . . . Zersetzung der Dolerite . Zersetzung der Melaphyre . Zersetzung der Spilite . Umwandlung und Zersetzung des Augitporphyr Umwandlung und Ausscheidung des Gabbro Zersetzung des Gabbro . Zersetzung des Hyperit . Zersetzung des Diabas . . . .

446--471 446 - 4 4 7 447 447 - 4 4 8 . 448 . 448 . 449 . 449 449 - 4 5 5 . 455-- 4 5 6 456-- 4 5 7 457-- 4 6 3 463-- 4 6 4 . 464-- 4 6 5 466 466 - 4 6 7 467-- 4 6 8 . 469-- 4 7 1 .

Vierter Abschnitt. K a p i t e l LiVII. E r d b e b e n und B e r g s c h l i p f c . . .472—603 Bergschlipfe. Geognostische und genetische Verhältnisse . . . . . . Erdbeben. Geographische und geognostische Ver hältnisse . . . . . . Erdbeben und coordinirte Erscheinungen Nasse Witterung und Erdbeben Erweichbare und leicht bewegliche Schichten Erweichte Thonlager . . . . Vorkommen der Thonlager in sedimentären For mationen . . . . . .

Inhalt,.

;

Sandlager . . . . . . . Erdbeben und Senkungen . . . . Erdbeben und Hebungen . . . . . Erdbeben und Spaltenbildung . . . . Erdbeben und Schlammströme . . . . Erdbeben und Schwankungen des Meeres Erdbeben von Lissabon und zu Visp Erdbeben von Lissabon . . . . . Erdbeben in der Schweiz . . . . Erdbeben und vulkanische Wirkungen Erdbeben und Gasentwicklungen und explosive Gasgemenge . . . . . . . Bergschlipfe und Erdbeben. Genetische Verhältnisse Mechanische und zersetzende Wirkung des Wassers Erosion, Bergschlipfe und Senkungen Bergschlipfe und Erdbeben nicht in Ebenen Chemische Wirkungen des Wassers . Versuche . . . . . . . Kapitel

605—619 .

.

Kapitel

icnriiumc .

547-- 5 4 8 548 - 6 0 3 548-- 5 5 6 556 - 5 5 8 558 - 559 559-- 5 6 1 561 - 6 0 3

liVIII.

Spalten Vorkommen . Bildung

Seite.

492 - 4 9 5 495-- 4 9 9 499-- 5 0 8 508-- 5 1 0 510 - 5 1 2 513-- 5 2 8 528 528 - 5 3 3 534 - 5 4 3 543-- 5 4 7

.

.

.

.

605 605-619

LIX.

6 2 0 - -650

Vorkommen . . . . . . . 620 Bildung . . . . . . . 620 - 6 2 3 Bildung der Absätze in den Drusenräumen 623 Eindringende Gewässer . . . . . 623-- 6 2 4 Wasserdampf in den leeren Räumen der Gebirgsgesteine . . . . . . . 624 - 6 2 6 Kieselige Ueberzüge auf den Wänden der Drusenräume . . . . . . . 626 - 628 Eindringen der Gewässer in die Hohlräume und die Absätze in diesen . . . . . 628-- 6 3 4 Amorphe und krystallisirte Absätze . 634 - 6 3 6 Die Absätze in Drusenräumen erfordern grofse Zeiträume . . . . . . . 636 - 6 3 7 Chemische Prüfungen . . . . . 637 - 6 3 9 Analysen von Mandelsteinen . . . . 639 - 6 4 1 Mineralien in Spalten und Klüften der Mandelsteine 641 - 6 4 2 Leichtlösliche Salze nicht in Drusenräumen 642

Inhalt.

xv Scito.

Allgemeines über die Bildung der Einschlüsse in den Drusenräumen und Spalten Kapitel

042—650

IiX.

Gänge . . . . . . . 6 5 1 - 7 0 2 A. Erzgänge . . . . . . 652—698 Structurverhältnisse in den Erzgängen 652—654 I. Augit-, Granat-, Kies-, Blendeformation . 654—655 II. Titanformation . . . . . 655 III. Zinn- und Wolframitformation 655 IV. Quarzformation . . . . 655 V. Kiesige Blei- und Zinkformation . ^55—656 VI. Klinoedritische Blei- und Zinkformation 656 VIT. Eisenspathformation 656 VIII. Kupferformation . . . . 656 IX. Antimonformation . . . . 656 X. Mangan- und Eisenformation 056 — 657 XI. Jüngere Kobalt- und Nickelformation 657 XII. Flufsspath-, Barytspath-, Blei- und Zinkfor mation . . . . . . 657 XIII. Barytspathkupferformation 657 XIV. Silberformation . . . . 657-658 Folgerungen aus dem Zusammenvorkommen ver schiedener Gangglieder 658-665 Beziehungen zwischen den Erzgängen und dem Nebengesteine . . . . . 665-673 Genesis der Erze . . . . . 673 - 698 C98-702 B. G e s t e i n g ä n g e . . . . . 699—702 Ausfüllung der Spalten auf mechanischem Weg Kapitel

liXI.

Erze

703—911

Kieselsaure Metalloxyde . Schwefelmetalle Einfache Schwefelmetalle . Zusammengesetzte Schwefelmetalle Antimon- und Arsenikmetalle . Aeltere metallsaure Salze Wolframsaure Salze Jüngere metallsaure Salze Molybdänsaure Metalloxyde Chromsaure Metalloxyde . Vanadinsaure Metalloxydc

706-719 719-722 722—749 749—756 756—760 760-774 761—774 774—811 774—776 776-779 779

XVI

Inhalt. / Seite.

Arseniksaure Salze . . . . . Kohlensaure Metalloxyde . . . . . Phosphorsaure Salze . . . . . Schwefelsaure Metalloxyde . . . . Chlor-, Brom-, Jod- und Fluormetalle . . Metalloxyde und Verbindungen derselben mit einander, welche keine metallsauren Metalloxyde sind. Aeitere Metalloxyde Zinnstein Jüngere Metalloxyde . . . . . Gediegene Metalle . . . . . . Eisenerze . . . . . . . Eisenerze in Formen verschiedener Mineralien . Umwandlungen der Eisenerze unter sich . . Vorkommen der Metalle in Quellen und in deren Absätzen . . . . . . .

779—781 781—797 797 - 802 802—806 806—811 811—837 811—826 811—824 826—837 837—867 867—904 870—883 883—904 904-911

Geographische und g e o g n o s t i s c h e Verhältnisse.

481

dalenenflufs, u n d w a r stärker auf dem Gneifs- u n d Glimmerschiefer der Cordilleren, als in den E b e n e n . Bei dem E r d b e b e n , welches am 21. Octob. 1766 Neu-Andalusien zerstörte, w u r d e n , nach v. H u m b o l d t 1 ) , auch die völlig granitischen G e g e n d e n in der Mission von TZncaramanda u n t e r h e f t i g e m Getöse erschüttert. Nach H a m i l t o n 2 ) war der Mittelpunkt des grofsen E r d b e b e n s von Calabrien 1783 in der G e g e n d der Stadt Oppido, w e l c h e durch heftige succussorische B e w e g u n g e n von G r u n d aus zerstört w u r d e ; von da aus e r s t r e c k t e n sich die Z e r s t ö r u n g e n zunächst noch mit f u r c h t b a r e r S t ä r k e über einen U m k r e i s von 5'/2 g e o g r . Meilen Halbmesser, so dafs fast alle innerhalb dieses U m k r e i s e s liegenden Städte u n d D ö r f e r umgestürzt w u r d e n , und die V e r h e e r u n g in Calabrien selbst bis Mileto und Heggio, auf Sicilien bis Messitta r e i c h t e ; doch äufserten sich die W i r k u n g e n dieser schrecklichen K a t a s t r o p h e n u r auf der W e s t seite der diesen Theil von Calabrien d u r c h z i e h e n d e n G r a nitkette, welche daher auf die F o r t p f l a n z u n g der Beweg u n g einen h e m m e n d e n Einflufs ausgeübt haben mufs. D a m i t ist in Uebereinstimmung, dafs E r d b e b e n auf festem F e l s e n g r u n d e weit w e n i g e r v e r h e e r e n d wirken, als auf lockerem und weichem Boden. So w u r d e nach S p a l l a n z a n i bei dem E r d b e b e n von Messiiia im J a h r 1783 der an der Seekiiste g e l e g e n e Theil der Stadt, welcher auf dem vom Meere a n g e s c h w e m m t e n Boden erbaut war, bei weitem m e h r zerstört, als der auf G r a n i t steh e n d e Theil. Bei dem E r d b e b e n von 1692 zu Kingston auf Jamaica v e r s a n k e n alle H ä u s e r unmittelbar an der Kiiste in die Tiefe, w ä h r e n d die auf F e l s e n g e b a u t e n stehen blieben. Auf den J o n i s c h e n I n s e l n Zante, Santa *) Zu S. 480. In neuerer Zeit. 1834 und 1840. verspürte man in den nächsten U m g e b u n g e n des Laacher See's, besonders zu Niedermendig, Erderschütterungen von sehr localer Verbreitung. ( N Y i g g e r a t h in K a r s t e n ' s und v o n D e c h e n ' s Archiv für Mineral, etc. Bd. XIV. S. 572). Da seit undenklichen Zeiten die dortigen Vulkane erloschen sind: so kann eine Beziehung zwischen diesen und jenen Erdbeben nicht gedacht werden. ') Reise. Bd. III. S. 4 0 der deutschen Uebersetzung. N a u m a n n a. a. O. S. 209. Bischof Geologie. III. 2. Aufl.

31

482

Erdbeben.

Maitra, Cephalonia und Cor/u zeigen sich nach J o h n D a v y 1 ) die E r d b e b e n meist da, wo der B o d e n aus T h o n besteht, w ä h r e n d sie in den aus B e r g k a l k u n d Thonschiefer bestehenden G e b i r g s g e g e n d e n , so wie in den granitischen Districten auf Gerujo selten u n d schwach sind. D e v i l l e berichtet, dafs bei dem E r d b e b e n von Guadeloupe am 8. F e b r . 1843 besonders die auf Thon, Mergel und lockerem K o r a l l e n k a l k erbauten H ä u s e r u n d Orte, namentlich l'ointe-ä-Pitre, verheert wurden. Höchst auffallend zeigten sich diese Verhältnisse bei den g r o f s e n E r d b e b e n von Lissabon u n d in Calabriev. Nach g e n a u e n F o r s c h u n g e n von S h a r p e 2) steht das westliche E n d e von Lissabon auf festem H i p p u r i t e n k a l k , der ü b r i g e Theil der Stadt auf tertiären Schichten, welche nach u n t e n aus w e i c h e n T h o n m e r g e l n , nach oben aus festeren S c h i c h t e n bestehen. Die auf dem H i p p u r i t e n k a l k und auf Basalt erbauten H ä u s e r blieben stehen, die auf den festeren t e r t i ä r e n Schichten erbauten wurden m e h r oder w e n i g e r beschädigt, alle auf den weichen M e r g e l n g e l e g e n e n G e b ä u d e w u r d e n aber umgestürzt und z e r t r ü m mert. Die G r e n z e zwischen dem gänzlich zerstörten und dem n u r erschütterten Theile der Stadt folgte genau der Linie, längs welcher die tertiären S c h i c h t e n dem H i p p u r i t e n k a l k aufliegen. Ebenso verhielt es sich mit den O r t e n in der U m g e g e n d von Lissabon. D a s auf den t e r t i ä r e n S c h i c h t e n erbaute Dorf Saccauen litt sehr stark, w ä h r e n d die auf Basalt g e l e g e n e n O r t e Queluz u n d Odivellas verschont b l i e b e n . N a c h den g e n a u e n Mittheilungen D o 1 o m i c u ' s über das E r d b e b e n von Calabrien w u r d e die Gneils- u n d Granitformation des Aspromonle zwar so heftig erschüttert, dafs die B e r g e in auf- u n d niedersteigendc (?) B e w e g u n g g e r i e t h e n ; gleichwohl litten die darauf l i e g e n d e n O r t e verhältnifsmäfsig wenig. Allein die westlich a n g r e n z e n d e E b e n e , d e r e n Boden aus lockeren Schichten von grobem Sandstein, D e t r i t u s und T h o n besteht, war d e r eigentliche H e e r d der f u r c h t b a r e n V e r w ü s t u n g . Dort w u r d e der Bo') Edinb. New phil. .Tourn. Vol. XX. p. 116. ) Transact. of the geol. society. Vol. VI. 1841. p. 130.

a

Geographische und geognostische Verhältnisse.

483

den an so zahllosen P u n k t e n gehoben u n d gesenkt, zerrissen u n d d u r c h einander geschoben, dafs die L a n d s c h a f t ein völlig v e r ä n d e r t e s A n s e h e n erlangte. Diese Dislocationen w a r e n vorzüglich auffallend längs der G r e n z e , wo die weicheren t e r t i ä r e n S c h i c h t e n unmittelbar auf dem G r a n i t l i e g e n ; hier f a n d e n R u t s c h u n g e n u n d S e n k u n g e n im grofsartigsten Maafsstabe statt. Bei dem g r o f s e n E r d h e b e n in Chili w u r d e n alle H ä u ser, welche auf F e l s gebaut w a r e n , w e n i g e r zerstört als diejenigen auf Alluvialboden '). E i n e solche A b h ä n g i g k e i t der E r d b e b e n von der N a t u r des Bodens k a n n unmöglich mit vulkanischen W i r k u n g e n in Z u s a m m e n h a n g g e b r a c h t w e r d e n . U e b e r a l l , wo man E r s c h e i n u n g e n aus solchen W i r k u n g e n e r k l ä r e n will, mufs man das im A u g e behalten, was bei vulkanischen E r u p t i o n e n wirklich beobachtet w o r d e n ist; was d a r ü b e r hinausgeht, sind m e h r oder- w e n i g e r gehaltlose V e r m u t h u n g e n . I n seitwärts geschlossenen K r a t e r n steigt die L a v a a u f ; aus solchen O e f f n u n g e n w e r d e n die sogenannten v u l k a n i s c h e n Bomben, die Rapilli und der vulkanische Sand h e r a u s g e s c h l e u d e r t . K a n ä l e müssen also vorh a n d e n sein, wenn vulkanische E r u p t i o n e n e r f o l g e n sollen; diese K a n ä l e v e r l ä n g e r n sich aber nach oben in F o l g e der ü b e r g e s t ü r z t e n Massen von Lava, Rapilli u. s. w. Solche K a n ä l e mü fsten u n t e r d e n j e n i g e n Stellen vorh a n d e n sein, w e l c h e durch E r d b e b e n verwüstet w e r d e n , wenn diese die W i r k u n g e n vulkanischer E r u p t i o n e n sein sollten. I n solchen K a n ä l e n mülste die E x p a n s i v k r a f t stark erhitzter W a s s e r d ä m p f e , d e r e n A u s s t r ö m e n aus K r a t e r n in ganz b e d e u t e n d e r Menge w ä h r e n d der E r u p t i o n e n wirklich stattfindet, wirken, mögen diese K a n ä l e in g r o f s e n T i e f e n oder näher d e r Erdoberfläche sich endigen. W e l cher Z u s a m m e n h a n g k ö n n t e aber zwischen diesen Kanälen u n d den darauf liegenden tertiären Schichten g e d a c h t w e r d e n , wenn, wie zu l.issabon, die W i r k u n g e n des E r d bebens da sich zeigten, wo diese Schichten auf dem Hippuritenkalk liegen, nicht aber da, wo dieser zu Tage ausg e h t ? — Im Hippnritenkalk könnte der Sitz der vulka') L y e l l . Principl. of Geol. 4. ed. Vol. II. p. 233.

484

Erdbeben.

i

nischen Thätigkeit nicht gesucht w e r d e n ; er müfste daher unter ihm v o r h a n d e n sein; welche U r s a c h e könnte aber gedacht w e r d e n , wefshalb die vulkanische Thätigkeit i h r e n Sitz g e r a d e u n t e r den tertiären Schichten a u f g e s c h l a g e n habe ? Mit den B e o b a c h t u n g e n zu Lissabon stimmen die in Calabrien, auf Jamaica, auf den Jonischen Inseln, auf Guadeloupe g e m a c h t e n vollkommen ü b e r e i n ; in all diesen L ä n d e r n zeigen sich die W i r k u n g e n der E r d b e b e n am stärksten auf den j ü n g s t e n sedimentären Bildungen, am schwächsten d a g e g e n auf älteren F o r m a t i o n e n , seien es sedimentäre oder krvstallinische. W i e das E r d b e b e n zu Lissabon da am h e f t i g s t e n g e w i r k t hat, wo der H i p p u r i t e n k a l k mit tertiären S c h i c h t e n b e d e c k t ist: so hat dns E r d b e b e n in Calabrien seine heftigsten W i r k u n g e n da ausgeübt, wo diese Schichten auf dem G r a n i t liegen. Zu denselben Absurditäten, wie oben, w ü r d e n wir daher gef ü h r t w e r d e n , wollten wir den V e r s u c h machen, in Calabrien u n d an den übrigen a n g e f ü h r t e n , durch E r d b e b e n v e r w ü s t e t e n P u n k t e n einen Z u s a m m e n h a n g zwischen vulkanischen W i r k u n g e n in der T i e f e u n d sedimentären Bild u n g e n vom j ü n g s t e n A l t e r auf der Erdoberfläche nachzuweisen. Man hat den oben e r w ä h n t e n Umstand, dafs die auf dem Aspromonte g e l e g e n e n O r t e w ä h r e n d des E r d b e b e n s von Calabrien w e n i g gelitten haben, obwohl das G e b i r g e auf- und nieder wogte, daraus zu e r k l ä r e n versucht, dafs die B e w e g u n g e n in verticaler R i c h t u n g erfolgten, mithin die G e b ä u d e n u r w e n i g aus i h r e r s e n k r e c h t e n S t e l l u n g k a m e n . Diese B e w e g u n g e n in verticaler Richtung w a r e n gewifs nicht das Resultat der B e o b a c h t u n g ; d e n n schwerlich w ü r d e man, selbst w e n n man auf Stöfse vorbereitet wäre, die R i c h t u n g derselben genau unterscheiden k ö n n e n . D a die G e b ä u d e nicht e i n s t ü r z t e n : so hat man wohl n u r geschlossen, dafs die B e w e g u n g e n in s e n k r e c h t e r R i c h t u n g stattgefunden haben müssen. W i r müssen jedoch bezweifeln, dafs diese B e w e g u n g e n heftig waren und einen grofsen U m f a n g h a t t e n ; denn schwerlich w ü r d e es gelingen, einen aus so verschiedenartigen T h e i l e n z u s a m m e n g e f ü g t e n Gegenstand, wie ein G e b ä u d e , uneingestiirzt zu erhalten,

Geographische und geognostische Verhältnisse.

485

wenn dessen Unterlage mit einiger Heftigkeit nur einige Zoll auf und ab, wenn aucli vollkommen senkrecht bewegt würde. Es ist der Rückstofs, der hauptsächlich den Einsturz bewirkt; dessen Wirkung ist aber eine ungeheure, wenn ganze Gebirgsmassen selbst nur wenige Zoll aus ihrer Lage kommen. Der Schlufs, dafs die Ursache des Erdbebens in Calabrien unter dem Granit- und Gneifsgebirge gesucht werden müsse, weil dieses in auf- und niedersteigende Bewegungen gerathen sein soll, würde kein n o t w e n d i g e r sein; denn so wie durch geringe Erschütterungen Gebäude zum Zittern und Fenster zum Klirren kommen (S. 478): so wird noch mehr eine zitternde Bewegung in einer ganzen Gebirgsmasse hervorgebracht werden, wenn, wie in Calabrien, auf einem Tlieile derselben in aufgelagerten Schichten die grofsartigsten Rutschungen und Senkungen von Statten gehen. Oeffentliche Blätter berichten, dafs man auf hoch gelegenen Punkten in Schwaben am 18. Nov. 1857 Nachmittags 3 Uhr, genau zur Zeit, wo in Mains die Pulverexplosion erfolgte, fünf starke L u f t - u n d Bodenerschütterungen verspürt habe. Von anderen Orten in Schwaben lagen weitere Berichte ähnlicher Art, zum Theil zu einer Zeit geschrieben, vor, wo man von der Katastrophe in Mainz noch nichts wissen konnte. Die Entfernung dieser Orte von Mainz beträgt ungefähr 16 geogr. Meilen. Die zum Theil widersprechenden Berichte in Beziehung auf die so sehr verschiedenen W i r k u n g e n der Erdbeben, je nachdem sie auf festem Gebirgsgestein, oder auf losen Massen erfolgen, finden ihre richtige Deutung in dem unten folgenden Abschnitte: Bergschlipfe und Erdbeben. Genetische Verhältnisse. N ö g g e r a t h ') macht bei Beschreibung des Erdbebens in Belgien und in der Rheinprovinz am 23. Febr. 1828 darauf aufmerksam, „dafs die längste Erstreckung des erschütterten Landstrichs, dem Streichen des Belgischen Thonschiefergebirges, seiner Grenze mit dem aufgelagerten jüngeren Gebirge und dem Streichen des dasselbe begleitenden Steinkohlengebirges folgte". ») S c h w e i g g . Jahrb. Bd. LIII. S. 1 ff.

486

Erdbeben. i

E r d b e b e n u nd c o o r d i n i r t e E r s c h e i n u n g e n . Wir fassen alle Erscheinungen zusammen, welche sich vor den Erdbeben, während derselben und nach denselben zuzutragen pflegen, und geeignet sind, die Ursachen zu erforschen. N a s s e W i t t e r u n g u n d E r d b e b e n . W i e bei den Bergschlipfen, so gehen auch nicht selten bei Erdbeben anhaltende Regengüsse voraus. Die Sommermonate des Jahres 1755, welche dem Erdbeben von Lissabon vorausgingen, zeichneten sich durch ihren Regenreichthum aus. In Portugal insbesondere war die Regenmenge eine sehr bedeutende. D e r Regen war jedoch über das gesammte Europa verbreitet, und man will die Beobachtung gemacht haben, dafs er in denjenigen Gegenden, die später die W i r k u n g jenes Erdbebens lebhaft veuepürten, am stärksten gewesen sei. 1826, 10. Juni entstand im Bezirke von Löwenberg in Sohlesien ein Wolkenbruch, wobei man Erdstöfse verspürt haben wollte. Mehrere Häuser wurden durch Bergstürze ganz verwüstet. — 1826, 17. Juni ein sehr heftiges Erdbeben in der Gegend von Sta Fé di Bogota in NeuGranada. Starke Regengüsse nach einer langen D ü r r e gingen unmittelbar voraus. Eine Meile südwestlich von der Stadt entstand eine 200 Fufs weite Spalte. — 1827, 3. Juni auf der Insel Martinique (Westindien) eine leichte Erschütterung, nachdem auf eine mehrere Monate lange Dürre Regen erfolgte. — 1828, 16. J a n . folgte bei OrofsL\ostely im Krassowaer Comitale (Ungarn) ein Erdbeben auf ein heftiges, anderthalb Stunden dauerndes Gewitter. — 1829, 10. April wurde zu Ponserrada in der Provinz Leon in Spanien nach heftigem Schneegestöber, Sturm und Regen ein Erdbeben empfunden. — 1829, 22. Mai hatte es zu Graz in Steiermark fast acht Tage lang ununterbrochen geregnet, als ein ziemlich heftiges Erdbeben eintrat. — 1829, 1. Juli erfolgten in der Gegend von Debreozin, Famos, lJertz u. a. O. in Ungarn Erdstöfse, welchen ebenfalls heftige und anhaltende Regengüsse vorausgegangen waren — 1833, 6. Juli fand zu Bangpur in ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XYIII. S. 45 und 46, Bd. XXI. S. 206, Bd. XXV. S. 60 und Bd. XXIX. S. 422, 426 und 429.

Nasse Witterung und Erdbeben.

487

Bengalen ein E r d b e b e n statt, das von h e f t i g e n R e g e n g ü s s e n begleitet war. — Dem f u r c h t b a r e n E r d b e b e n von Dalmatien 1850, 13. April g i n g e n m e h r e r e W o c h e n l a n g sehr h e f t i g e R e g e n g ü s s e voraus. V o r dem E r d b e b e n , das 1851, 5. F e b r . sich ü b e r die Schweiz, Tirol u n d einen T h e i l Italiens verbreitete, fielen in diesen G e g e n d e n s e h r g r o f s e R e g e n m e n g e n . Auf dem Ment Cenis z. B. schneite es drei T a g e l a n g unausgesetzt in ganz u n g e w ö h n l i c h e r W e i s e . D e r dem letzten grofsen E r d b e b e n im Wallis vorang e g a n g e n e W i n t e r von 1854—55 zeichnete sich durch eine aufserordentliclie M e n g e atmosphärischer N i e d e r s c h l ä g e aus. H e f t i g e F ö h n s t ü r m e w e h t e n und Schneemassen wurden zu H ö h e n a u f g e h ä u f t , wie sie selbst in den Alpen ganz ungewöhnlich sind. L a w i n e n s t ü r z e und ß e r g s c h l i p f e e r f o l g t e n in einer Häufigkeit, w e l c h e die f r ü h e r e r J a h r e um ein b e d e u t e n d e s überstieg. In den F r ü h l i n g s m o n a t e n fand ein allgemeines A u s t r e t e n aller G e w ä s s e r in der ganzen Schweiz statt, wie es nach den v o r h e r g e g a n g e n u n g e h e u ren N i e d e r s c h l ä g e n und dem massenhaften Schneeschmelzen nicht auffallen k o n n t e ; im u n t e r n Wallis waren grofse U e b e r s c h w e m m u n g e n , wonach u. A. bei Vionnaz 400,000 K l a f t e r cultivirtcn L a n d e s in einen Seespiegel v e r w a n d e l t w u r d e n ; so berichtet man von den Quellen der Taminaschlucht bei Pfäfers, dafs die ältesten A n w o h n e r derselben sich k e i n e r ähnlichen g e w a l t i g e n W a s s e r s p e n d e e r i n n e r n k o n n t e n '). V o r dem E r d b e b e n von Brussa trat h e f t i g e r R e g e n und S c h n e e f a l l ein, hierauf brach plötzlich ein G e w i t t e r aus, und dann folgte der erste Stöfs. Nach A l e x , v o n H u m b o l d t f ü r c h t e t man in den N i e d e r u n g e n von Peru u n d längs der K ü s t e von NeuAndalusien den B e g i n n der Regenzeit am meisten, als diejenige Zeit, in der die meisten E r d b e b e n sich ereignen. — Auch auf den MoluJcken ist ähnlich wie in Peru die Regenzeit der h e f t i g e n E r d b e b e n w e g e n g e f ü r c h t e t . I n der Dauphiné t r e t e n nach Vo 1 g e r die E r d b e b e n meistens in der Zeit ein, wo der S c h n e e schmilzt. Bei Pigrierol, ') Vo 1 g e r, Untersuchungen über das Phänomen der Erdbeben in der Schweiz.

B d . III. S. 17 ff., 46, 49.

488

Erdheben. /

im Thale des Glusone, wiederholen sich die Erdbeben jährlich um dieselbe Zeit, beim Beginn des Frühlings '). Welche andere W i r k u n g e n der Regen- und Schneewasser kann man sich denken, als die, dafs sie crweichbare Massen schlüpfrig, oder losen Sand beweglich machen! Erdbeben treten zwar auch nach trockner Witterung ein. Dagegen finden sich auch Beispiele, dafs vor den Erdbeben Quellen und Brunnen versiegten. Dies zeigt aber nichts anderes, als dafs der unterirdische Lauf der Gewässer überhaupt Veränderungen unterworfen ist, wie man dies nicht selten wahrgenommen hat 2 ). Die Kanäle der Quellen, meist zwischen Schichtungsflächen sind so eng, dafs leicht eine Verstopfung eintreten kann, welche den sparsamen Wasserlauf hemmt. Durch eine unmerkliche, den Erdbeben vorangehende Senkung hangender Schichten kann dies geschehen und darauf eine plötzliche Senkung erfolgen, welche das Erdbeben veranlafst. Sind es Quellen, die einem Brunnen Wasser zuführen: so können andererseits durch auch noch so geringe ungleichförmige Senkungen unterhalb eines Brunnens Spalten entstehen, welche Wasser verschlingen. Dies kann aber nicht geschehen, wenn der Brunnen im Alluvium eines Thaies abgeteuft ist, mithin Flüsse oder Seen das Wasser liefern; denn im Detritus können eventuell Senkungen die Zwischenräume in den Geschieben und im Sande nicht alteriren. Unzweifelhaft würde sich, wenn man noch Nachforschungen anstellen könnte, in Brunnen, die nachweisbar vor ehemaligen Erdbeben ihr Wasser verloren hatten, ergeben, dafs sie in festem Gestein abgeteuft waren. Berücksichtigt man, dafs lange anhaltende, an Regen und Schnee reiche Witterung sich meist über grofse Länder verbreitet: so kann es nicht befremden, wenn manche Erdbeben eine eben so grofse Verbreitung haben. Schwerlich wird man eine andere Ursache nachweisen können, welche in eben so grofser Ausdehnung gleichzeitig wirken kann, wie nasse W i t t e r u n g ; es sei denn, dafs man ») C. W. C. F u c h s a. a. 0 . S. 414. ) So habe ich vor ungefähr 30 Jahren eine an Kohlensäure sehr reiche Mineralquelle nahe am Ufer des Laacher See's gefunden, welche einige Jahre später versiegte. (I. Aufl. Bd. I. S. 362.) 2

Kasse Witterung und Erdbeben.

489

sie in den gröfsten T i e f e n sucht, wo sie von b e s c h r ä n k t e m Räume a u s g e h e n d radial nach oben w i r k e n konnte. E r w e i c h b a r e und leiclitbewegliche Schichten. Lose Massen, Thon- und S a n d l a g e r sind es, welche, j e n e am häufigsten, diese seltener, B e r g s c h l i p f e und E r d b e b e n veranlassen. Theils präexistiren diese L a g e r , u n d sind wesentliche Glieder sedimentärer Formationen, theils werden sie, namentlich die T h o n l a g e r , durch Z e r s e t z u n g von F e l d s p a t h g e s t e i n e n , mögen dieselben sedimentäre oder metamorphische sein, gebildet. D a auch nicht geschichtete krystallinische Gesteine (granitische, basaltische etc.) u n d auch vulkanische durch Z e r s e t z u n g T h o n e liefern : so k ö n n e n auch diese nach ihrer E r w e i c h u n g B e r g s c h l i p f e und E r d b e b e n h e r b e i f ü h r e n . Vorzugsweise sind es jedoch die präexistirenden T h o n l a g e r in den geschichteten, lind besonders in den j ü n g e r e n sedimentären Formationen, welche w e g e n i h r e r massenhaften und weit a u s g e d e h n t e n Verb r e i t u n g die grofsartigsten dieser E r s c h e i n u n g e n veranlassen (S. 479). E r w e i c h t e T h o n l a g c r . So sehr e r w e i c h t e Thonschieferschichten, wie die Bd. I. S. 262 beschriebene im Ahrthale, w e r d e n sich auch im lihemthale finden2). Sie k ö n n e n wohl die in demselben nicht selten v e r s p ü r t e n schwachen E r d b e b e n (S. 480) veranlafst haben 3 ). I m Ahrthal sind es die an K o h l e n s ä u r e reichen T h e r m a l w a s s e r , welche eine so b e d e u t e n d e Z e r s e t z u n g und E r w e i c h u n g b e w i r k t haben. Bei g e n a u e r e r N a c h f o r s c h u n g wird man >) So bemerkt C a r l V o g t (Kölnische Zeitung No. 333, 1865), dafs der steile Abhang der Somma einen Wechsel von festen Lagen von Lava mit lockern Lagen von gröberen Auswürflingen, Rapilli und vulkanischer Asche darstellt, und dafs letztere durch Zersetzung in Thon umgewandelt und durch Gewässer herabgeführt werden. Die dadurch ihrer Unterlage beraubten Lavamassen lösen sich ab und fallen in die Tiefe. Es entstehen daher Bergschlipfe. 2 ) Seitdem hat man beim Niederstofsen eines zweiten Bohrloches in der Nähe des genannten gleichfalls eine Schicht erweichten Thonschiefers angetroffen. 3 ) Es ist zu wünschen, dafs die Anwohner des Ithein und anderer Flüsse nach eintretenden Erdbeben das Flufswasser in Augenschein nehmen, um eventuell Trübungen zu beobachten.

490

Erdbeben.

(

aber auch im liheinthale solche Kohlensäureexhalationen finden; denn warum sollten sie nicht auch in dem am tiefsten eingeschnittenen Thale, sondern nur in den Seitenthälern (Ahr- und Lahnthal) vorkommen. Uebrigens hat man in neuester Zeit im lihein bei lÜtens oberhalb Coblenz eine Sauerquelle, und bei Hönningen am Abhänge des Thonscliiefergcbirges eine sehr bedeutende Kohlensäureentwicklung aus einem 34Fuis tiefen Bohrloch, dessen Mündung T23Fufs über dem Rheinspiegel liegt, entdeckt. Das auf der Sohle des Bohrlochs geschöpfte Gas enthielt 99 °/0 Kohlensäure und hatte eine Temperatur von 10° R., welche die mittlere Bodentemperatur um 2° übersteigt. Also auch im Rheinilal scheint es nicht an dem kräftigsten Zersetzungsmittel der Silicatgesteine zu fehlen. Was übrigens Kohlensäure in kürzeren Zeiträumen zu leisten vermag, das können auch Tagewasser mit ihrem geringen Kohlensäuregehalt in längeren Zeiträumen bewirken. Beachtet man, dnfs im AUrthal die Bohrarbeit in den hangenden und liegenden Schichten mit dem Meifsel sehr langsam fortschritt, während das Material der eingeschlossenen erweichten Schicht gelöffelt werden konnte : so wird es recht anschaulich, wie Tlionschiefer- und Grauwnckenschicliten, obgleich denselben Zersetzungsmitteln ausgesetzt, theils völlig, theils kaum merklich angegriffen werden. Beim Ausquetschen der ersteren sinkt hartes Gestein auf hartes; der Stöfs wird ein gewaltiger, wenn die erweichte Schicht eine mächtige war. W i e der Thonboden bei anhaltendem Regenwetter so erweicht wird, dafs Pferde und Wagenräder fufstief einsinken, ist bekannt. Dasselbe geschieht, wenn eine Thonschicht, welche zwischen anderen Schichten eingeschlossen ist, durch Regenwasser nach und nach erweicht wird. Da die Mächtigkeit solcher Thonschichten in manchen Formationen bis zu Hunderten von Fufsen steigt: so wird nie ein noch so lange anhaltendes Regenwetter eine gänzliche Erweichung solcher Massen bewirken. Wenn aber die Erweichung nur so tief, wie im Thonboden auf der Erdoberfläche gedrungen ist: so mufs, wenn mächtige Schichten anderer Gesteine mit ihrem ganzen Gewichte darauf drücken, eine Senkung eintreten. Solche

Erweichte Thonlager.

491

S e n k u n g e n w e r d e n sich so oft wiederholen, als sich Erw e i c h u n g e n in r e g n e r i s c h e n J a h r e n wiederholen. V o r k o m m e n d e r T h o n l a g e r in s e d i m e n t ä r e n F o r m a t i o n e n 1 ) . Sie ziehen sich durch alle hindurch. I n den j ü n g s t e n F o r m a t i o n e n , in den t e r t i ä r e n t r e t e n sie als wesentliche G l i e d e r auf, und e r r e i c h e n häufig eine sehr b e d e u t e n d e Mächtigkeit. Auch in der K r e i d e f o r m a tion sind sie noch sehr verbreitet. D i e j e n i g e A b t h e i l u n g derselben, welche in England als G a u l t unterschieden wird, besteht vorzugsweise aus Thonschichten, die z. B. an der Kiiste bei Folkstone 130 F u f s mächtig anstehen. D a s oberste Glied der englischen W e a l d e n f o r m a t i o n , der sog e n a n n t e W e a l d c n t h o n , e r l a n g t stellenweise bis 300 F u f s Mächtigkeit u n d besteht v o r w a l t e n d ans einem sehr fetten zähen T h o n e , w e l c h e r u n t e r g e o r d n e t e Schichten von Sandstein u n d t h o n i g e m Kalkstein umschliefst. I n dem weifsen J u r a t r e t e n die T h o n e zwar ziemlich selten auf, erreichen j e d o c h bisweilen ebenfalls eine beträchtliche Mächtigkeit, wie z. B. in dem K i m m e r i d g e t h o n Englands, der auf der Halbinsel Purbeck bis 600 F u f s mächtig liegt, und an m e h r e r e n O r t e n an der W e s t k ü s t e Frankreicli's. Gröfsere B e d e u t u n g g e w i n n e n die T h o n b i l d u n g e n wieder in dem braunen J u r a , welche in England namentlich als B r a d fordthon u n d O x f o r d t h o n b e k a n n t sind u n d sich in Hufsland von der Petschora bis ü b e r Moskau u n d Simbirsk e r s t r e c k e n . A u c h in der u n t e r s t e n E t a g e der J u r a f o r mation, dem Lias, spielen T h o n e u n d sehr weiche an der L u f t häufig z e r f a l l e n d e S c h i e f e r t h o n e eine bedeutende Rolle. Die K e u p e r f o r m a t i o n umschliefst in verschiedenen E t a g e n S c h i e f e r l e t t c n - und Tlionschichten, w ä h r e n d im Muschelkalk der Salzthon in mächtigen, stockartigcn Massen auftritt und in dem Buntsandstein, Schieferlettcn, T h o n e und Mergel vorzugsweise die oberste A b t h e i l u n g bilden. I n der Zechsteinformation sind Lettenschichten bis zu 50 F u f s Mächtigkeit oft in m e h r f a c h e m W e c h s e l mit fester R a u c h w a c k e oder Kalkstein bekannt. D e r Schieferthon der Steinkohlenformation wird namentlich in lxufsland häufig durch weichen Thon v e r t r e t e n , und bei Char') Wir benutzen in Folgendem N a u m a n n ' s Geognosie.

492

Thonlager in sedimentären Formationen.

lottenbrunn in Schlesien bildet nach G ö p p e r t rother, gelber und weifser Letten gerade die untersten, unmittelbar aufGneifs aufgelagerten Schichten des Steinkohlengebirges. Selbst noch in der sibirischen Formation treten Tlionlager auf. So besteht z. B. in der Umgegend von Petersburg die unterste Etage derselben aus einer mächtigen Ablagerung blauen Thones, welcher meist mit den jüngsten Thonbildungen übereinstimmt. Das Vorkommen der Thone in den untersten Lagen sedimentärer Gesteine, also da wo sie den erweichend wirkenden Grundwassern ausgesetzt sind, ist von besonderer Bedeutung. L o r y führt an, dafs der Berg Crussol bei Valence in seinem tiefsten Theile aus einem System von Thonen, bunten Sandsteinen und Dolomiten besteht S and l a g er. Der Sand ist eine leicht bewegliche Masse. Er unterscheidet sich vom Thon darin, dafs er schon im trocknen Zustande leicht beweglich ist, und auf schiefen Ebenen herabrutscht. Bilden daher Sandlager, welche bis zu dem Grade geneigt sind, dafs diese Bewegung erfolgen kann, das Liegende anderer Schichten, und ist die Erosion bis zu diesen Sandlagern fortgeschritten: so sind Bergschlipfe unvermeidlich, mag (1er Sand trocken oder von Wasser durchdrungen sein. Haben die Sandlager dagegen eine horizontale oder nur wenig geneigte L a g e : so können sie, mögen sie trocken oder nafs sein, nicht wie feuchte Thonlager, durch die Last der auf ihnen ruhenden Schichten ausgequetscht werden. Wenn aber solche Sandlager unter dem Wasserspiegel der Flüsse ausgehen: so werden sie durch das fliefsende Wasser nach und nach fortgeschlemmt. Die hangenden Schichten verlieren ihre Unterlagen und stürzen zusammen. Neue Angriffspunkte treten hervor, und so ziehen sich diese Wirkungen immer weiter in die Thalabhänge hinein. Gehen die Sandlager oberhalb des gewöhnlichen Wasserstandes der Flüsse aus, werden sie aber von den Fluthen hoher Wasserstände erreicht, so treten diese Wirkungen nur zeitweilig ein. An den Seeküsten, wo die mächtige Kraft der Bran])

Jahrb. für Mineral, etc. 1856. S. 58.

Sandlager in sedimentären Formationen.

493

d u n g wirkt, w o d u r c h c e n t n e r s c h w e r e Blöcke in B e w e g u n g gesetzt w e r d e n , sind S a n d l a g e r , w e n n sie nur noch vom höchsten F l u t h s t a n d e b e r ü h r t w e r d e n , in viel höher e m G r a d e dem F o r t f ü h r e n ausgesetzt, als an den U f e r n der Flüsse. Solche Profile, wie das an der Küste bei Hastings (S. 494) finden sich gewifs an unzähligen Stellen der Seeküsten, wo dieselben aus Gesteinen bestehen, welche Sandlager enthalten. Befinden sich diese L a g e r im B e r e i c h e der B r a n d u n g : so haben seit der E r h e b u n g solcher Küsten ü b e r das Meer oft wiederholte Einstürze stattgefunden, und w e r d e n so lange stattfinden, bis endlich die in das Meer gestürzten Massen den Spiegel desselben e r r e i c h t u n d die K ü s t e n g e g e n weitere A n g r i f f e der B r a n d u n g geschützt h a b e n w e r d e n . J e b e d e u t e n d e r diese Massen sind, welche auf einmal in das Meer stürzen, desto heftiger sind die dadurch b e w i r k t e n E r s c h ü t t e r u n g e n , welche selbst auf f e r n von den K ü s t e n s e g e l n d e n Schiffen v e r s p ü r t w e r d e n . E r e i g n e n sich solche Einstürze an u n b e w o h n t e n und selten besuchten K ü s t e n : so w e r d e n n u r äufserst selten die Stellen nachzuweisen sein, wo die B e r g s t ü r z e erfolgt sind. W e n n , wie häufig berichtet wird, das Meer zur Zeit der auf Schiffen g e f ü h l t e n Stöfse r u h i g w a r : so k a n n dies als ein Zeichen gelten, dafs diese Bergstürze an weit entfernten K ü s t e n s t a t t g e f u n d e n haben; denn die h e f t i g e n W e l l e n b e w e g u n g c n , w e l c h e d u r c h solche Bergstürze im Meere v e r a n l a g t w e r d e n , reichen nicht weit in dasselbe hinein. V o r k o m m e n d e r S a n d l a g e r in s e d i m e n t ä r e n F o r m a t i o n e n . Sie sind gleichfalls sehr verbreitet, jedoch nicht in dem G r a d e wie die T h o n l a g e r . Sie finden sich in allen Formationen, von den j ü n g s t e n bis zu den silurischen. Die eoeäne F o r m a t i o n in Frankreich, namentlich in dem Seincbecken, besteht aus einem dreimaligen W e c h s e l von sandigen E t a g e n , welche Sandschichten bis zu 45 Meter Mächtigkeit einschliefsen, und aus kalkigen Gebilden von m e h r oder minder b e d e u t e n d e r Festigkeit und Mächtigkeit. I n der K r e i d e f o r m a t i o n g e h ö r e n selbst mächtige Lag e r von losem S a n d e zu nicht seltenen E r s c h e i n u n gen. So beginnt dieselbe nach D e b e y in der G e g e n d

494

Sandlager in sedimentären Formationen. /

von Aachen mit einer sehr m ä c h t i g e n S a n d a b l a g e r u n g (schwimmendes G e b i r g e ) , w e l c h e r Thonschichten n n d S a n d s t e i n b ä n k e eingeschaltet sind. I n Westphalen erreichen die S a n d l a g e r dieser F o r m a t i o n selbst eine Mächtigkeit von 100 Fufs. D i e als H a s t i n g s s a n d bezeichnete mittlere E t a g e der W e a l d e n f o r m a t i o n in England, besitzt an der Küste bei Hastings eine Gesammtmächtigkeit von 400 bis 500 F u f s u n d besteht vorherrschend aus eisenschüssigem Sand u n d Sandstein mit u n t e r g e o r d n e t e n Schichten von Thon, W a l k e r d e und M e r g e l . A u c h in den Glied e r n der J u r a f o r m a t i o n t r e t e n nicht selten Schichten losen S a n d e s auf, so namentlich in. England in der u n t e r e n u n d mittleren A b t h e i l u n g derselben. I n letzterer r u h t dort ein ziemlich dichter u n d fester Kalkstein, der s o g e n a n n t e C o r a l r a g häufig auf losem Sande. I m Grofsherzogthum Luxemburg erscheint als Basis der Liasformation ein hellf a r b i g e r Sandstein, der nicht selten in losen Sand übergeht. D i e Triasforniation umschliefst ebenfalls in i h r e r oberen und u n t e r e n A b l a g e r u n g Schichten losen Sandes. D i e meist kaolinhaltigen Sandsteine der oberen G r u p p e des K e u p e r w e r d e n nämlich an manchen Orten so l o c k e r und zerreiblich, dafs man sie als Quarzsand benutzt, u n d in dem Buntsandstein sind L a g e r losen S a n d e s nicht selten. I n der p e r m i s c h e n Formation b e g e g n e n wir aufser einigen Schichten von Quarzsand, welcher das Rothliegende umschliefst, namentlich der dieser Formation ganz eigenthümlichen s o g e n a n n t e n Asche, einem sehr foinsandigen oder selbst staubartigem Dolomit, w e l c h e r eine zwischen 1 und 50 F u f s s c h w a n k e n d e Mächtigkeit besitzt. Auch der Stinkkalk tritt hier bisweilen in s a n d a r t i g e r F o r m auf. I n der S t e i n k o h l e n f o r m a t i o n sind namentlich in Obcrsch/csien und in der G e g e n d von Krakau S c h i c h t e n von Triebsand bekannt, und ebenso gehört derselben wahrscheinlich die von H i l d r e t h u n t e r dem N a m e n the g r e a t silicious deposit beschriebene S c h i c h t e n g r u p p e an, w e l c h e sich im Staate Ohio ü b e r eine F l ä c h e von circa 30 g e o g r . • M e i l e n erstreckt und stellenweise L a g e r eines feinen k r e i d e w e i f s e n oder gelben P u l v e r s umschliefst, w o g e g e n a n d e r e Schichten so fest sind, dafs sie sich zu Mühlsteinen v e r w e n d e n lassen. Selbst in der sibirischen und devonischen F o r -

Sandlager in sedimentären Formationen.

495

mation k o m m e n noch a u s g e d e h n t e und m ä c h t i g e Sandbild u n g e n vor. So finden sich namentlich in der sibirischen F o r m a t i o n der U m g e g e n d von St. Petersburg auf T h o n auflagernd w e i t v e r b r e i t e t e S c h i c h t e n eines g l ä n z e n d weifsen feinen Quarzsandes, die nach oben von h o c h g e l b e m S a n d e b e d e c k t w e r d e n , a u f w e i c h e n w i r k l i c h e Sandsteine f o l g e n . E r d b e b e n u n d S e n k u n g e n . 1570, 8. F e b r . fand w ä h r e n d eines E r d b e b e n s zu Conception in Chili eine S e n k u n g des B o d e n s statt D u r c h das E r d b e b e n von Jamaica 1692 w u r d e dicht bei Fori Boyal ein L a n d s t r i c h von 1C00 A c k e r n in das Meer v e r s e n k t und die grofsen am H a f e n stehenden Magazine sanken bis zu 48 F u f s u n t e r den M e e r e s s p i e g e l 2 ) . Im Busen von Smyrna, vor der M ü n d u n g des Hermus, lagen einige nur w e n i g vom Wasser b e d e c k t e S a n d b ä n k e ; eine d e r s e l b e n von b e d e u t e n d e r A u s d e h n u n g erschien als g r ü n e Insel, u n d diese versank plötzlich währ e n d eines E r d b e b e n s im J a h r e 1739 3 ). W ä h r e n d des schrecklichen E r d b e b e n s , welches am 28. Octob. 1746 in ganz Peru V e r w ü s t u n g e n a n r i c h t e t e u n d Lima zerstörte, sank bei Callao ein T h e i l der K ü s t e u n d w a r d in eine Bai v e r w a n d e l t 4 ) . — Bei dem E r d b e b e n von Bengalen 1762 soll bei Ckitlagong an der K ü s t e ein L a n d s t r i c h von 60 engl. Q u a d r a t m e i l e n v e r s u n k e n sein. M e h r e r e B e r g e v e r s c h w a n d e n spurlos oder blieben n u r noch mit ihren G i p f e l n sichtbar 5). W ä h r e n d des E r d b e b e n s in Calabrien 1783 öffnete sich bei Oppido ein A b g r u n d , w e l c h e r u n g e a c h t e t eine g e w a l t i g e Masse von E r d r e i c h mit Olivenbäumen u n d W e i n s t ö c k e n hineinstürzte, dennoch eine kesseiförmige V e r t i e f u n g von 500 F u f s L ä n g e und 200 F u f s T i e f e zurückliefs. Bei Mileto b e w e g t e sich eine L a n d m a s s e von fast 1 ital. Meile L ä n g e u n d 1/-> Meile Breite ziemlich eine Meile weit im Tliale hinab, und bei Polistena w u r d e ein ') G i l l i s s , TT. S. naval astronomical expedition to the southern hemisphere. 1855. I. 94. 2 ) N a u m a n n . Geognosie. Bd. I. S. 240. 3 ) F u c h s a. a. 0. S.458. ') Ebend. S. 459. 5 ) N a u m a n n a. a. 0. Bd. I. S. 240.

496

Erdbeben und Senkungen.

grofses S t ü c k L a n d , auf w e l c h e m ein Theil der Stadt lag, losgetrennt und mit sämmtlichcn H ä u s e r n fast Meile weit thalabwärts geschoben W ä h r e n d des g r o f s e n E r d b e b e n s im Mississippithale 1811 und 1812 beobachtete man viele S e n k u n g e n des L a n des, von d e n e n einzelne so bedeutend w a r e n , dafs sich d a d u r c h S e e n von 20 engl. Meilen im D u r c h m e s s e r bildeten. Die ganze U m g e g e n d von Neu-Madrid sank bedeutend. D i e Stadt selbst lag am E n d e des E r d b e b e n s um acht F u f s n i e d r i g e r als vorher. S p u r e n der S e n k u n g b e m e r k t e man längs des Stromgebietes von PI'hile-Water in einer A u s d e h n u n g von 78 oder 80 Meilen von N o r d nach Siid und in einer Breite von etwa 30 Meilen. Man k o n n t e noch nach vielen J a h r e n die B ä u m e sehen, welche umgestürzt w o r d e n w a r e n und im W a s s e r lagen oder mit ihrem u n t e r e n E n d e im W a s s e r standen 2 ). N a c h dem grofsen E r d b e b e n , welches am 16. J u n i 1819 die P r o v i n z Kufsoh (Cutsoh) im Indusdeila heimsuchte, v e r s a n k F o r t und Dorf Sindree am östlichen U f e r des Indus, u n d 80 g e o g r . Quadratmeilen w u r d e n in einen See verwandelt3). 1824, 23. oder 25 J u n i w u r d e in Persien in F o l g e eines E r d b e b e n s ein Theil d e r circa 25 g e o g r . Meilen von der S e e k ü s t e e n t f e r n t g e l e g e n e n Stadt Schirm zerstört und v e r s e n k t . — 1827, 14. J a n u a r fand bei ttagsladt in Schlesien eine E r d e r s c h ü t t e r u n g statt, nach w e l c h e r ein Stück L a n d e s u n g e f ä h r 3000 Q u a d r a t k l a f t e r grofs um 7 F u f s sank. — 1828, 8. A u g . versank bei einem h e f t i g e n E r d beben ein Theil des D o r f e s Tschagar/a in Georgien. — 1829, 13. A p r i l soll w ä h r e n d eines E r d b e b e n s in Macédonien das D o r f Xanthy fast mit allen seinen B e w o h n e r n von der E r d e v e r s c h l u n g e n worden s e i n 4 ) . — 1830, 9. März spaltete sich bei einerrv E r d b e b e n am Terek ein in der N ä h e des sehr stark zerstörten D o r f e s Andrejewskaja. ') ) 3 ) 4 ) XXIX. a

N a u m a n n . Geognosie. Bd. I. S. 239. Ebend. Bd. I. S. 240. P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXIV. S. 598. Ebend. Bd. XII. S. 565, Bd. XXI. S. 203, Bd. XXV. S. 81, Bd. S. 422.

Erdbeben und Senkungen.

497

gelegener Berg, und die eine Hälfte desselben senkte sich Bei dem Erdbeben am 20. Jan. 1834 zu St. Jago in Chili versank ein mit W a l d bedeckter Landstrich von drei Stunden Länge und zwei Stunden Breite sammt dem Walde. Die Umgebung von Bondionella sank zur Hälfte, zur Hälfte wurde sie gehoben und in der dortigen Gegend bildeten sich zahlreiche Sümpfe 2). Diese Hebung ist wohl eine illusorische; denn es ist eine Contradictio in adiecto, dafs auf die eine Hälfte der Stadt eine senkende, auf die andere eine hebende Kraft gewirkt haben könnte. An der Küste von Lyme liegis in Dorsetshire fand am 24. Dez. 1839 ein Erdbeben statt, durch welches ein grofses Stück Land, eine englische Meile von der See, mit Gärten und Häusern versank, so dafs nur noch die Dächer hervorragten -1). — Im Sommer 1844 trat zu Palestriua in Italien nach täglich verspürten Erdstöfsen eine sehr merkliche Senkung des Bodens ein 4). W i l d e r') thcilt Beobachtungen mit, welche Senkungen an der kleinasiatischen und syrischen Küste in historischer Zeit nachweisen. Ob sie säculärc oder durch Erdbeben veranlafste sind, bleibt unentschieden. Da indels diese Küsten zu den von Erdbeben häufig heimgesuchten gehören: so ist eine V e r k n ü p f u n g dieser Senkungen mit Erdbeben nicht unwahrscheinlich. Aufserlialb der Seehäfen wenig cultivirter und bevölkerter Länder können an den Seeküsten Senkungen und Erdschlipfe eintreten, welche uns für immer verborgen bleiben, wenn nicht zufällig während solcher schnell vorübergehender Ereignisse Schiffe in die Nähe gelangen. Kommen Reisende in die einsamsten G egenden mitten im Lande, wo solche Ereignisse, namentlich Bergschüpfe, sogar in vorhistorischen Zeiten stattgefunden haben: so werden ihnen selten die Prämissen fehlen, um auf sie schliefsen zu können. Meist dagegen werden solche ') 1 ' o g g e n d o r t ' f ' s Annal. Bd. XXXIV. S. 89. ) F u c h s a. a. 0. S. 45!). =) Ebend. S. 458. ') Jahrb. für Mineral, u. ¡3. w. 1845. S. 732. •"•) P o g g e n d o r f f ' s A7mal. Bd.LlI. S. 188. 2

llischof Geologie. III. 2. Aufl.

32

49R

Erdbeben und Senkungen. I

Schliissc nicht zulässig sein an Seeküsten, weil hier die Zeugen, hcrabgerutschte Massen, im Meere verborgen sind. Bergschlipfe sind gewifs an allen Seeküsten entstanden und entstehen noch, wo sich eine solche F o l g e von Schichten findet, wie wir sie auf dem Lande, wo die B e r g schlipfe vor unseren Augen stattgefunden haben, wahrnehmen. W o z. B . die Braunkohlenformation an Seekiisten auftritt, und mit mächtigen Lagen von Detritus bedeckt ist, da sind die Bedingungen zu einem Bergschlipf, wie der S . 475 beschriebene gegeben. Senkungen als F o l gen von ausgequetschten erweichten Massen können nirgends leichter erfolgen, als da, wo das Ausgehende der daraus bestehenden S c h i c h t e n im Meere sich befindet. E r w ä g t man nun, dafs plötzliche Hebungen als F o l gen von Erdbeben kaum oder doch nur in sehr seltenen F ä l l e n gedacht werden können, wie am Schlüsse dieses Kapitels gezeigt werden wird, plötzliche mit Erdbeben verknüpfte Senkungen dagegen Thatsachen sind: so müssen wir diese als die Hauptursachen derselben gelten lassen. Senkungen erfolgen, wenn leere Räume unter der Erdoberfläche existiren, oder wenn solche durch Fortführung liegender Schichten entstehen. Die £lxistenz von leeren Räumen in K a l k - und Dolomitgebirgen ist nachgewiesen. Die Höhlen sind Gewölbe, die, wie unsere künstlichen, durch W i d e r l a g e r getragen werden, aber einstürzen, wenn diese weichen. Anhaltendes Fortführen der Masse der P f e i l e r in den Höhlen durch Gewässer führt Einstürze herbei. D i e E r d f ä l l e (Bd. I . S . 288 ff. und S . 305) bezeichnen solche V o r g ä n g e . Hier liegt es klar vor, clafs die S e n k u n g der D e c k e der Höhlen die Ursache der Erdbeben ist. Die im K a l k g e b i r g e von Statten gehenden Erdbeben haben gewifs keine andere Ursache als diese. Die E r d b e b e n beschränken sich aber nicht auf dieses G e b i r g e . Im Gegentheil sind sie keineswegs in den K a l k gebirgen, in denen Höhlen manchmal von ganz bedeutender Ausdehnung bekannt sind, einheimisch '). ') Nach V o l g e r , Untersuchungen über das Phänomen der E r d beben in der Schweiz

Bd. III. S. 392, soll indefs Krain,

reichste Land Oesterreichs,

das höhlen-

auch das erdbebenreichste sein.

Erdbeben und Senkungen.

490

F ü r die im S c h i e f e r g e b i r g e u n d in Formationen, welche lose Massen einschliefsen, e r f o l g e n d e n E r d b e b e n müssen wir demnach eine a n d e r e U r s a c h e aufsuchen. A n d e u t u n g e n h i e r ü b e r haben wir schon hier u n d da g e m a c h t . Z u n ä c h s t sammeln wir aber noch w e i t e r e Beobachtungen, auf die wir sichere Schlüsse g r ü n d e n k ö n n e n . Es wird sich ergeben, clafs S e n k u n g e n nur die Ursachen der E r d beben, nicht die F o l g e n derselben sein können. E r d b e b e n u n d H e b u n g e n . V o n einer V e r k n ü p f u n g der E r d b e b e n mit H e b u n g e n ist so häufig die Rede, dafs man sie g a r nicht sollte bezweifeln können. W i r müssen uns darauf b e s c h r ä n k e n , blos diejenigen a n g e b lichen H e b u n g e n a n z u f ü h r e n , welche mit E r d b e b e n als solchen v e r k n ü p f t g e w e s e n sein sollen, u n d nicht jene, welche mit vulkanischen E r u p t i o n e n in V e r b i n d u n g standen. E s versteht sich von selbst, dafs die u n z w e i f e l h a f t säculären H e b u n g e n hier ausgeschlossen w e r d e n . W i r k e n n e n keine K r a f t , durch deren W i r k u n g e n grofse L a n d s t r i c h e p l ö t z l i c h , w e n n auch nur um einige Fufs, gehoben w e r d e n können. Gäbe es eine solche: so müfste sie anhaltend w i r k e n , um das g e h o b e n e L a n d s c h w e b e n d zu erhalten. W i l l man solche plötzliche Heb u n g e n nach h e f t i g e n E r d b e b e n wirklich w a h r g e n o m m e n h a b e n : so mufs man die darauf bezüglichen B e r i c h t e einer scharfen K r i t i k u n t e r w e r f e n . W i r abstrahiren von Berichten aus f r ü h e r e n Zeiten, wo die N a t u r w i s s e n s c h a f t e n noch ganz in i h r e r K i n d h e i t w a r e n , und wo selbst diejenigen, w e l c h e sie zu cultiviren anfingen, E r s c h e i n u n g e n , die, wie die E r d b e b e n , so ganz u n v e r h o f f t e i n t r e t e n , auch n u r mit einiger G e n a u i g k e i t zu beobachten, nicht im S t a n d e waren. K ö n n t e man auf ein E r d b e b e n , namentlich an der S e e k ü s t e , vorbereitet s e i n : so w ü r d e n Messungen der T i e f e des Meeres und der H ö h e n der a n g r e n z e n d e n B e r g e e r g e b e n , ob und welche N i v e a u - V e r ä n d e r u n g e n s t a t t g e f u n d e n haben. Da in der Jetztzeit viele solcher Messungen angestellt werden, da f e r n e r in j e d e m S e e h a f e n der Schiffahrt w e g e n Register über W a s s e r s t ä n d e und T i e f e n g e f ü h r t w e r d e n : so ist sehr zu w ü n s c h e n , dafs sie da zu V e r g l e i c h u n g e n benutzt w e r d e n , wo sich später E r d b e b e n einstellen. F ü r

500

Erdbeben und Hebungen. /

die genetischen Yerhältnisse der Erdbeben würde dies von Bedeutung sein. Die Hebung von Clnli nach den Erdbeben von 1750, 1822 und 1835 wird von vielen Naturforschern als eine unwiderlegbare Thatsache angeführt. Ein Augenzeuge, Frau M . G r a h a m 1 ) , die zur Zeit des Erdbebens von 1822 zu Quintero, eine engl. Meile von Chili's Küste lebte, berichtet, dafs man bei den ersten heftigen Erschütterungen am 19. November eine Empfindung hatte, als wenn der Boden plötzlich gehoben worden sei und darauf sich wieder gesenkt habe. Dieser Empfindung wurde sie aber untreu. Ein Schiffswrack, dem man sich vor dem Erdbeben nicht nähern konnte, das aber nach demselben erreichbar war, obgleich es seine Stelle an der Küste nicht verändert hatte, führte sie zu dem übereilten Schlüsse, dafs die ganze Küste auf einer Strecke von ungefähr 100 engl. Meilen 3 bis 4 Fufs gehoben worden sei. — Weiter unten werden wir mehrere Ursachen k e n n e n l e r n e n , welchc eine Abnahme der Tiefe des Meeres herbeiführen können. Sic berichtet ferner, dafs am 20. November alle Flüsse und die mit denselben in Verbindung stehenden Seen durch den auf dem Gebirge geschmolzenen Schnee stark angeschwollen waren. In allen kleinen Thälern war die Erde in den Gärten zerrissen, und Sand und Wasser in Menge durch die Risse bis zur Oberfläche gedrungen. In dem Thale von Viña a la Mar, war die ganze Fläche mit 4 Fufs hohen Kegeln von Erde bedeckt, die den Wasser- und Sandmassen ihren U r s p r u n g verdankten, welche aus trichterförmigen Löchern unter ihnen hervorgedrungen waren. An den Wurzeln aller Bäume, zwischen dem Stamm und der umgebenden E r d e , waren so grofse Löcher zu sehen, dafs man die Hand hineinstecken konnte. Diese waren dadurch entstanden, dafs die Stämme mit grofser Heftigkeit hin und her gerüttelt wurden. Das Bett des See's von Quintero hatte eine Menge grofser Risse erhalten. Der Spiegel dieses mit dem Meere in Verbindung stehenden See's war anscheinend sehr stark gesunken. ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. III. S. 344.

Erdbeben und Hebungen.

501

Die Vermuthung liegt sehr n a h e , dafs das starke Anschwellen der Flüsse und Seen im Zusammenhange mit dem Erdbeben gestanden hat. Das „anscheinende" Sinken des Seespiegels, die Risse im Betle desselben zeigen das Eindringen der Gewässer, wahrscheinlich nicht bis zu grofsen Tiefen. Unzweifelhaft hat dasselbe lange Zeiträume in jedem J a h r e mehr oder weniger stattgefunden, wodurch Thonschiefer und Sandsteinschichten nach und nach so erweicht w u r d e n , dafs sie das Hangende nicht mehr tragen konnten, bis es endlich zum plötzlichen Sinken kam. Der hervorgedrungene Sand und Schlamm sind offenkundige Zeugen für solche Vorgänge ; sei es, dafs das Wasser durch das Sinken des Hangenden heraufgeprefst wurde oder hydrostatisch aufgestiegen war. Es ist möglich, dafs die erweichten Massen zum Theil in den Meeresboden seitwärts geprefst wurden. Zogen s i c h , wie höchst wahrscheinlich, die Schichten, welche erweicht wurden, in den Meeresboden hinein: so waren sie gleichfalls aber durch das Meerwasser nach und nach erweicht worden, lind setzten daher jenem seitlichen Eindringen kein Hindernifs entgegen. Auf diese Weise könnte eine Hebung des Meeresbodens bewirkt worden sein. Frau G r a h a m spricht von vielen Spalten, welche nach dem Erdbeben im festen Gesteine sich zeigten. Mehrere von den gröfseren liefsen sich von der Küste l'/a Meile weit verfolgen. Sie nennt das Gestein Granit; ihre Beschreibung lälst aber nicht auf denselben seil liefsen. C u m i n g 1 ) , der zur Zeit des Erdbebens von 1822 gleichfalls in Chili anwesend w a r , versichert, dafs daselbst nichts von einer Hebung zu bemerken war. Der bekannte Geognost G r e e n o u g l i und S c h o l z stellten gleichfalls diese Hebung der Küste von Chili in Abrede. Nach dem Erdbeben von 1835, welches eine abermalige Hebung von Südamerika bewirkt haben sollte, wurden von einer nordamerikanischen Expedition unter Wir benutzen zum Theil C. W. C. F u c h s Zusammenstellung der Berichte über angebliche Hebungen.

502

Erdbeben und Hebungen. /

Capitain W i l k e s Untersuchungen an jenen Küsten ausgeführt. W i l k e s faiste das Resultat der Untersuchungen wie folgt zusammen. „Die Berichte der Residenten in Chili sind so widersprechend, dafs kein sicherer Aufschlul's erlangt werden kann. Die Abnahme der Tiefe in der Bai kann auf Rechnung der Anschwemmungen der Berge gebracht werden, und rührt unzweifelhaft, insofern sie überhaupt stattgefunden h a t , davon her. — Mehrere unserer Naturforscher nahmen eine genaue Untersuchung der Küste in der Nachbarschaft vor, und kamen in dem Resultate überein, dafs kein Beweis für eine Hebungvorläge." Bei Quintero endlich sollen Riffe, welche vor dem Erdbeben von Wasser beständig bedeckt w a r e n , nach demselben hervorgetreten sein. Auf das Hervortauchen von Riffen kommen wir unten (S. 506) zurück. Sollte übrigens eine so wichtige Thatsache, wenn sie gegründet w ä r e , dem berühmten Conchyologen C u m i n g , sowie den Naturforschern der Nordamerikanischen Expedition, welche an Ort und Stelle w a r e n , entgangen sein? Ist jene Angabe von dem Auftauchen ebenso verbürgt, wie die Berichte dieser Naturforscher? Mächtige Sturmfluthen, welche so häufig mit Erdbeben verknüpft sind, haben ein viel gröfseres dynamisches Moment, als die vom Lande zurückkehrenden Fluthen. Daher führen jene Fluthen den Seeküsten mehr Detritus zu als diese fort. Namentlich ist dies der Fall, wenn jene Fluthen durch enge Oeffnungen in Buchten und Seehäfen eindringen und sich darin ausbreiten. Im kleinen Mafsstabe kann man dies wahrnehmen, wenn man die durch Dampfschiffe bewirkte Wellenbewegung am Ufer der Ströme beobachtet. Das klare Wasser der AVellcn wühlt da, wo der Strom nur noch geringe Tiefen hat, den Detritus auf, und trübt sich. Die über das U f e r tretenden Wellen flielsen langsam zurück, und die gröfseren schwebenden Theilc setzen sich ab. Denkt man sich eine Bucht, welche mit einem Strome communicirt: so kommen alle schwebenden Theile, welche theils durch Wellenbewegung, theils beim hohen Wasserstande, wenn der Strom trübe ist, theils durch Zuflüsse

Erdbeben und Hebungen.

503

zur Regenzeit in die Bucht g e f ü h r t w e r d e n , darin zum Absätze. Die T i e f e der B u c h t nimmt ab. Im J a h r e 1750 w u r d e in Chili die Stadt Conaeption durch ein E r d b e b e n vollständig zerstört, das Meer ergofs sich ü b e r sie u n d rifs die T r ü m m e r weg. E i n e S e n k u n g mufste daher s t a t t g e f u n d e n haben. D e r Hafen wurde unbrauchbar, und in 10 Meilen E n t f e r n u n g w u r d e eine neue Stadt g e b a u t . Als eine Thatsache wird hingestellt, dafs seit 1750 die Schiffe nur bis zu einer E n t f e r n u n g von 1% Meilen vom alten H a f e n g e l a n g e n konnten. Man sehlofs h i e r a u s , dafs der Meeresboden durch das E r d b e b e n um 24 Fut's g e h o b e n w o r d e n sei. D i e Stadt w ü r d e also g e s u n k e n , der H a f e n g e s t i e g e n sein. Diese W i d e r s p r ü c h e d ü r f t e n zu beseitigen sein, w e n n die H e b u n g in gar k e i n e m Z u s a m m e n h a n g e mit j e n e m E r d b e b e n g e s t a n d e n haben sollte. Ist die A b n a h m e der T i e f e des Meeres constatirt, u n d nach den Beobacht u n g e n von P i s s i s hat man sie in den am meisten gekannten H ä f e n wirklich w a h r g e n o m m e n : so k a n n sie n u r eine F o l g e von A n s c h w e m m u n g e n oder seculären H e b u n g e n oder eine W i r k u n g beider U r s a c h e n sein. Selbst d i e j e n i g e n , w e l c h e E r d b e b e n und H e b u n g e n zu v e r k n ü p f e n g e n e i g t sind, müssen davon im vorliegenden F a l l e abstehen ; denn von 1750 bis 1822 ist die Seeküste von Chili von E r d b e b e n verschont geblieben. D i e Insel Santa Maria, w e l c h e im S ü d e n der Bai von Conception liegt, soll nach dem E r d b e b e n von 1835 um 10 F u f s ü b e r ihre f r ü h e r e L a g e g e h o b e n w o r d e n sein, und eine ähnliche H e b u n g soll der M e e r e s g r u n d r i n g s u m au der Insel gezeigt haben. D e r B e t r a g dieser H e b u n g soll sehr genau durch die B e o b a c h t u n g e n von Capitain F i t z r o y ermittelt w o r d e n s e i n , w e l c h e r kurz vor dem E r d b e b e n eine sorgfältige A u f n a h m e der K ü s t e n j e n e r Insel gemacht hatte ' J . Man sollte g l a u b e n , dafs diese H e b u n g eine unbestreitbare Thatsache wäre. W i e hat aber F i t z r o y diese E r h e b u n g ermittelt und sich ü b e r z e u g t , dafs seine Messungen bei gleichem Meercsstand vor und nach dem E r d ') P o g g e n d o r f f ' s Anual. Bd. XXXVII. ¡5. 438 f.

504

Erdbeben und Hebungen. '

beben v o r g e n o m m e n w u r d e n ? L a g e n B e o b a c h t u n g e n ü b e r den täglichen S t a n d des Meeres und seiner T i e f e vor, wie sie in S e e h ä f e n angestellt w e r d e n ? W e n n nicht: so w ü r d e ihm j e d e r A n h a l t s p u n k t zu einer Messung g e f e h l t haben, da nach seiner A n g a b e auch der Meeresboden gehoben w o r d e n sein soll. W e g e n des U n t e r g a n g s einer von ihm befehligten F r e g a t t e an Chili';s K ü s t e ist er vor ein K r i e g s g e r i c h t gestellt, aber f r e i g e s p r o c h e n w o r d e n , weil d a r g e t h a n w u r d e , dafs in F o l g e des E r d b e b e n s von Chili die Meeress t r ö m u n g sich g e ä n d e r t habe. I n welchem Zusammenh a n g e E r d b e b e n u n d M e e r e s s t r ö m u n g e n stehen k ö n n t e n , v e r m ö g e n wir nicht einzusehen. W e l l e n b e w e g u n g e n find e n , wie unten gezeigt w i r d , nach E r d b e b e n allerdings statt; sie sind aber n u r von k u r z e r D a u e r (einige Minuten) und k ö n n e n der N a t u r der S a c h e nach nicht perm a n e n t w e r d e n . E i n e solche A n g a b e flöfst w e n i g V e r trauen e i n , und was von einem K r i e g s g e r i c h t als Vertheidigungsmittel a n e r k a n n t wird, k a n n nicht immer eine wissenschaftliche K r i t i k aushalten. Die H e b u n g j e n e r I n s e l erscheint uns daher sehr zweifelhaft u n d um so mehr, da im B e r i c h t der amerikanischen Expedition davon g a r nicht die Rede ist. Gleichzeitig mit der S. 496 b e s c h r i e b e n e n S e n k u n g in Kutsch trat ein 10 g e o g r . Meilen langer quer durch den östlichen Indusarm setzender D a m m hervor. I n der B e s c h r e i b u n g fehlen die A n g a b e n der H ö h e u n d Breite desselben. W a h r s c h e i n l i c h ü b e r r a g t e dieser D a m m schon ursprünglich das g e s u n k e n e L a n d u n d sank mit diesem, aber nur so tief, dafs das aus dem Indusarm unterirdisch e i n g e d r u n g e n e W a s s e r ihn nicht überfluthen konnte. E s k a n n aber auch s e i n , dafs der D a m m die G r e n z e der S e n k u n g w a r , u n d sein u r s p r ü n g l i c h e s Niveau beibehaltend, dem g e s u n k e n e n L a n d e g e g e n ü b e r erst h e r v o r t r a t und b e m e r k b a r wurde. Eine H e b u n g des D a m m e s erscheint uns sehr zweifelhaft. I n Canada w u r d e am 28. A u g u s t 1823 eine Strecke L a n d e s von 207 Morgen plötzlich 360 Yards vom Champlain-Flusse emporgehoben u n d in diesen F l u f s gestürzt.

Erdbeben und Hebungen.

505

So lautet der mysteriöse Bericht. A n d e r e n ü c h t e r n e Berichterstatter hielten dafür, dnls W a s s e r , welches zwischen Thon- und Sandschichten g e d r u n g e n war, diese Erscheinung - b e w i r k t habe. Diese waren offenbar auf r e c h t e m Wege. Nach G a y 1 ) soll die m e r k w ü r d i g s t e Thatsache bei dem E r d b e b e n von Chili am 7. Nov. 1837 g e w e s e n sein, dafs ein g r o f s e r Mastbaunj, der auf dem F o r t San Carlos mehr als 10 Meter tief in den E r d b o d e n v e r s e n k t und durch drei starke Eisenstangen gestützt war, so geschickt herausgestofsen w u r d e , dafs ein ganz r u n d e s , fast vollk o m m e n regelmäfsiges Loch zuriickblieb. O h n e n ä h e r e B e s c h r e i b u n g läfst sich über diesen mysteriösen V o r g a n g nichts sagen. A m Schlüsse dieses Kapitels wird übrigens gezeigt w e r d e n , dafs er zu den unmöglichen D i n g e n gehört. Beim E r d b e b e n von Biobamba 1797 sollen die Leichname der E i n w o h n e r zum T h e i l auf einen m e h r e r e hundert F u f s hohen H ü g e l g e s c h l e u d e r t worden sein 2 ). D i e s e B e s c h r e i b u n g klingt wie ein M ä h r c h e n . W ä r e der B e r i c h t e r s t a t t e r n u r ein h a l b w e g s G e b i l d e t e r gewesen : so w ü r d e er wenigstens die g e n a u e Höhe, bis zu w e l c h e r die doch gewifs eingescharrt g e w e s e n e n L e i c h e n geschleudert w o r d e n sein sollten, gemessen haben. „Mehrere hundert F u f s " ist eine sehr vage A n g a b e , die nicht g e e i g n e t ist, G l a u b e n zu e r w e c k e n an eine alle Begriffe von K r a f t ä u f s e r u n g e n übersteigende A n g a b e 3 ). 1837, 7. Nov. soll nach dem E r d b e b e n von Valdivia4) nach Capitain C o o s t s , w e l c h e r 5 W o c h e n später die Insel I.emus in Chonos-Archipelagus besuchte, der Meeresg r u n d 8 F u f s höher g e l e g e n sein als vor 2 J a h r e n , und einige K l i p p e n , welche f r ü h e r u n t e r Wrisser standen, sollen ü b e r das W a s s e r e m p o r g e r a g t haben und mit verw e s e n d e n Muscheln und Fischen bedeckt g e w e s e n sein. ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XLAr. S. 192. ) v. H u m b o l d t . Kosmos. Bd. I. S. 210. 3 ) Wir würden Anstand genommen haben, ein solche* extravagantes Geschichtchen anzuführen, wenn es nicht von einer grofsen wissenschaftlichen Autorität mitgetheilt worden wäre. (Vergl. unten Versuch XXV.) 4 ) N a u m a n n a. a. 0. Bd. I. S. 237 ff'. 2

506

Brdbeben und Hebungen,

j

1854 Dec. und 1855 J a n . soll auf der Insel Nipon in Folge eines furchtbaren Erdbebens im Hafen der Stadt Simocla der Meeresboden so bedeutend gehoben wordeil sein, dafs nur noch 4 Fufs Wasser übrig blieben. 1855, 23. Jan. ') soll bei dem Erdbeben auf Neuseeland bei Wellington ein Landstrich von 4600 engl. • M e i l e n 1 bis 9 Fufs hoch aufwärts gedrängt und eine 9 Fufs hohe steile Terrainstufe gebildet worden sein, welche sich 90 Meilen weit verfolgen läfst. Nördlich von der CooksStrafse bei Wellington und Port Nicholson soll das Land gestiegen, südlich davon aber um 5 Fufs gesunken sein. Auf der festen Erdoberfläche gibt es keinen einzigen fixen Punkt, der zur Messung geringer nur wenige Fufs betragender Niveau-Veränderungen dienen könnte. Alle Angaben hierüber beruhen daher auf unsicheren Schätzungen. Selbst eine entstandene Terrainstufe kann eine wirklich stattgefundene Hebung nicht bezeugen, da sie ebenso gut von einer Senkung des angrenzenden Landes herrühren kann. Wenn Felsenriffe im Meere, in Seen und in Flüssen vor einem Erdbeben selbst beim niedrigsten Wasserstande nicht über den Wasserspiegel gekommen sind, nach demselben aber ihn überragen: so kann man auf eine Hebung schliefsen, sofern man sicher ist, dafs das aufgetauchte Gestein nicht etwa während des Erdbebens in die Gewässer gerutscht ist. Der Industrie allein verdanken wir die Feststellung fixer Punkte. Der Anlage von Eisenbahnen müssen genaue Nivellements vorausgehen. Das Steigen und Fallen der Schienen ist genau aufgezeichnet. Sollte auf der langen Eisenbahnstrccke von Madrid bis Petersburg lind ') Das Citat hat N a u m a n n nicht bemerkt. Die Messungen, welche der unbekannte Verfasser dieser Mittheilung zur Feststellung solcher auffallender Dislocationen vorgenommen hat, können daher einer Kritik nicht unterworfen werden. Die Bemerkung können wir indefs nicht unterdrücken, dafs ein Nivellement eines Landstrichs von 4600 Quadratmeilen vor und nach dem Erdbeben ein grofses Unternehmen ist, welches wohl nur für eine Anlage von Eisenbahnen, von denen in Neuseeland doch nur eine Linie existirt, vorgenommen zu werden pflegt.

Erdbeben und Hebungen.

507

Moscau i r g e n d w o durch ein E r d b e b e n eine S e n k u n g oder H e b u n g , w e n n auch n u r lim einige Zoll e i n t r e t e n : so w ü r d e n die Reisenden auf dem ersten Bahnzuge nach diesem Ereignisse wahrscheinlich auf eine t r a u r i g e Weise zur K e n n t n i f s einer solchen Dislocation k o m m e n . Eine g e n a u e U n t e r s u c h u n g der S c h i e n e n w ü r d e e r g e b e n , ob eine S e n k u n g oder H e b u n g s t a t t g e f u n d e n und wie viel diese oder j e n e b e t r a g e n habe. W ä r e n auch keine Einstürze mit dem E r d b e b e n v e r k n ü p f t : so w ü r d e n doch V e r r ü c k u n g e n d e r S c h i e n e n stets ein sicheres Kennzeichen f ü r die g e r i n g s t e n Dislocationen sein. Nach v o r s t e h e n d e n B e t r a c h t u n g e n erscheint es höchst zweifelhaft, ob jemals mit einem E r d b e b e n eine plötzliche H e b u n g v e r k n ü p f t g e w e s e n sei. D i e Theorie und die kritisirten B e o b a c h t u n g e n sind in U e b e r e i n s t i m m u n g . E i n untrügliches K e n n z e i c h e n einer s t a t t g e f u n d e n e n plötzlichen H e b u n g , welches nie hätte unbeachtet bleiben k ö n n e n , das ich aber nirgends als ein solches a n g e f ü h r t g e f u n d e n h a b e , ist folgendes. A u f einer S t r e c k e von u n g e f ä h r 100 engl. Meilen soll sich die Küste von Chili um 3 bis 4 F u f s gehoben haben (S. 500)- A u f dieser langen S t r e c k e w e r d e n sich gewifs F l ü s s e oder wenigstens Bäche in das Meer m ü n d e n . D u r c h eine plötzliche H e b u n g des Flufs- oder Bachbettes von solchem B e t r a g e hätten W a s s e r f ä l l e entstehen müssen, w e l c h e lange sichtbar geblieben sein w ü r d e n , sehr l a n g e , w e n n das Bett aus festem Gesteine bestanden h ä t t e ; d e n n n u r durch Erosion hätten die W a s s e r f ä l l e wieder verschwinden können. U m eine Erosion von 3 bis 4 F u f s zu bewirken, w ü r d e n H u n d e r t e ja sogar T a u s e n d e von J a h r e n erforderlich sein. I n k ü r z e r e r Zeit w ü r d e n die Wasserfälle verschwinden, w e n n das Bett, namentlich g r o f s e r Flüsse, in der N ä h e i h r e r M ü n d u n g in das Meer im D e t r i t u s ausgetieft gewesen wäre. Selbst in dem Falle, dafs die H e b u n g in das Meer hinein sich e r s t r e c k t h ä t t e , w ü r d e der Wasserspiegel desselben in F o l g e der H e b u n g zwar gestiegen, aber in ganz k u r z e r Zeit, bis zu seinem f r ü h e r e n S t a n d e w i e d e r g e s u n k e n sein. D a s Flufswasser w ü r d e d a g e g e n auf der durch H e b u n g entstandenen schiefen E b e n e in das Meer

508

Birdbeben und Hebungen.

t stürzen. W ä h r e n d d a h e r die S t r ö m u n g des Flusses vor dem E r d b e b e n kaum sichtbar g e w e s e n w ä r e , w ü r d e sie nach demselben um so b e d e u t e n d e r g e w o r d e n sein, j e mehr die Küste sich erhoben hätte. W e n n cndlich in einem T h a l e , weit e n t f e r n t von der Seeküste, eine plötzliche H e b u n g in F o l g e eines E r d bebens eintreten sollte: so w ü r d e sie häufig e r k e n n b a r werden. B e t r ü g e die H e b u n g m e h r als die T i e f e des Flusses oder B a c h e s : so w ü r d e deren Bett über den W a s serspiegel kommen. E s w ü r d e ein D a m m entstehen, der Fluss a u f g e s t a u c h t u n d ein Wasserfall gebildet w e r d e n . S c h w e r l i c h w ü r d e sich die H e b u n g blos auf das Flufsbett b e s c h r ä n k e n , sondern das ganze T h a l e r g r e i f e n . Dah e r w ü r d e o b e r h a l b des g e h o b e n e n L a n d e s ein See entstehen E r r e i c h t e dessen Spiegel das g e h o b e n e F l u f s b e t t : so w ü r d e darin der F l u f s seinen Lauf fortsetzen und u n t e r h a l b des g e h o b e n e n L a n d e s sich ein W a s s e r fall bilden. B e t r ü g e die H e b u n g w e n i g e r als die T i e f e des Flusses oder Baches: so könnte nur ein kaum merkbares A n s c h w e l l e n derselben eintreten. I n E r m a n g l u n g von Nivellements vor und nach einem E r d b e b e n w ü r d e daher meist eine wirkliche H e b u n g durch vorstehende M e r k m a l e zu ermitteln sein. Im Interesse der V e r t h e i d i g e r der H e b u n g e n in F o l g e von E r d b e b e n w ü r d e es sein, diese Merkmale aufzusuchen, statt auf unzuverlässige S c h ä t z u n g e n sich zu stützen. W o sich solche K e n n z e i c h e n nicht finden, da kann keine H e b u n g stattgefunden haben. D a wir auf diesen Gegenstand die A u f m e r k s a m k e i t g e l e n k t haben : so ist wohl zu e r w a r t e n , dafs man unsere B e m e r k u n g e n bei e i n t r e t e n d e n E r d b e b e n berücksichtigen werde. E r d b e b e n u n d S p a l t e n b i l d u n g . 1674, 13. Mai öffneten sich w ä h r e n d des E r d b e b e n s von St. Jago in Chili Spalten in der E r d e , aus welchen Sand herausgeschleudert w u r d e 2 ). Bei dem E r d b e b e n auf St. Domingo ') Dafs Seen nach Senkungen in Folge von Erdbeben manchmal entstehen, haben wir S. 496 gesehen. s ) G i I i i s s a. a. 0 . S. 94.

Erdbeben und Spaltenbildung.

509

1770 wurde das Land von zahllosen Spalten durchsetzt Das Erdbeben von Calabrien von 1783 ist ausgezeichnet durch die Menge und Gröfse der Spalten, welche an verschiedenen Orten sich bildeten. Am Fufse des Granitgebirges bei Polistena entstand eine Spalte mehrere Fufs breit und 9 bis 10 Stunden lang. Bei San-Fi/i war eine Spalte zu sehen, welche eine halbe Meile lang eine Breite von 21/2 Fufs und eine Tiefe von 25 Fufs hatte. Bei Plaisano bildete sich eine Spalte, fast eine Meile lang, 105 Fufs breit und 225 Fufs tief 2 ). Ebendaselbst bildete sich eine andere Spalte von s/4 Meile Länge, 150 Fufs Breite und 100 Fufs Tiefe 3 ). In der Nähe von Oppido. dem Centraipunkte des ganzen Erdbebens, wurden viele Häuser von den unter ihnen aufklaffenden Spalten völlig verschlungen; beim Nachgraben fanden sich dieselben zu einer einzigen compacten Masse zusammengequetscht. Sehr merkwürdig war die Zerreifsung des Bodens an einer Stelle in der Gegend von Jerooarne, wo die Spalten von einem gemeinschaftlichen Mittelpunkte nach allen Richtungen ausstrahlten, gerade so, wie die Sprünge einer durch einen Stöfs zerbrochenen Glastafel Bei dem Erdbeben in Chili 1822, 19. November wurde der Granitboden einiger Küstenstriche von parallelen Spalten durchrissen, welche zum Theil l1/^ engl. Meilen weit landeinwärts verfolgt werden konnten 5 \ 1823, 5. März entstanden bei einem Erdbeben in Sioilien in der Gegend von Pozzillo, Sta Agata, auf einem weiten Landstrich, so wie in der Stadt Noto, mehrere lange Spalten und Höhlen. — 1824, 26. October brach während eines Erdbebens auf der Insel Lncon die Erde mit lautem Krachen auf"). — 1827, 16. Nov. entstanden während eines sehr verbreiteten und heftigen Erdbebens in Columbia in mehreren Gegenden grofse Spalten. — 1829, 8. März öffnete sich bei einem über einen grofson ') X a u m a n n a. a. O. II. Aufl. S. 223. L y e l l . Principies ed. 4. II. S. 268 und F u c h s a.a.O. S. 436. 3) X a u m a n n a. a. O. S. 223. ') Ebend. S. 223. 5) Ebend. S. 222. a)

e)

P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XII. S. 557. 558, 572.

510

Erdbeben und Spaltenbildung. I

Theil des mittleren Sibirien verbreiteten E r d b e b e n an vielen Stellen die E r d e . — 1829, 5. O c t o b e r bekam w ä h r e n d eines E r d b e b e n s im Canton Bern ein B e r g in dem Sixthale einen beträchtlichen Rifs. — 1S35, 20. F e b r u a r bildeten sich bei dem E r d b e b e n in Chili an zahlreichen Stellen Risse im E r d b o d e n , die sich abwechselnd öffneten u n d schlössen '). — W ä h r e n d des E r d b e b e n s in d e r WaUachei vom 11. bis zum 23. J a n . 1838 bildeten sich zahlreiche Spalten. Bei Lomoieschti w a r eine 2300 F u f s lange Spalte, 8—16 Zoll breit, die sich im Zickzack nach der T i e f e hinabzog. Sie hatte sich in einer ganz ebenen G e g e n d , die aus Diluvium besteht, gebildet. Bei Bellschith bildete sich eine 5000 F u f s lange, Spalte mit Ausläufern nach allen R i c h t u n g e n 2 ) . — 1842, 8. F e b r . spaltete sich bei einem E r d b e b e n auf den kleinen Antillen, namentlich auf der I n s e l Guadeloupe an verschiedenen Stellen der Boden. Quellen stiegen auf und an einer Stelle soll M e e r w a s s e r h e r v o r g e s p r u d e l t sein — Zu Biirchen spaltete sich ein F e l s e n , der Hohe Casfelcr, in einer halben S t u n d e L ä n g e . Zwei S t u n d e n nördlich von Saas zeigten sich schmale Risse 4 ). — Viele S p a l t e n waren beim E r d beben im Visperthal von Wallis entstanden (S. 487). D i e w ä h r e n d eines E r d b e b e n s entstandenen Spalten e r s t r e c k t e n sich in m a n c h e n G e g e n d e n stets nach einer R i c h t u n g . So lagen bei dem E r d b e b e n am Mississippi von 1812 alle Spalten in der R i c h t u n g von S ü d w e s t nach Nordost, also parallel mit den A l l e g h a n y s . Zu Caltauisetta in Sicilien rissen w ä h r e n d eines E r d b e b e n s die durch ein f r ü h e r e s E r d b e b e n entstandenen aber w i e d e r geschlossenen Spalten auf, so dafs sie w i e d e r genau dieselbe Richt u n g hatten "'). E r d b e b e n u n d S c h l a m m s t r ö m e . Die Gegenwart schlammiger Massen unter der Erdoberfläche zeigen die manchmal mit E r d b e b e n v e r k n ü p f t e n Schlammströme. So ') P o g g e n d o r S. 440. 2 ) F u c h s a. a. 3 ) Neues Jahrb. J ) Ebend. 1856. 5 ) F u c h s a. a.

f f ' s Annal. Bd. XXIX. S. 416, 436. E d . X X X V I l . 0 . S. 436. für Mineral, etc. 184.5. S. 612 und 613. S. 55. 0 . S. 436.

Erdbeben und Schlammströme.

511

schwoll 1770 u n d 1776 der ltquisflufs '), w e l c h e r an der Westseite des V u l k a n s Barba entspringt, durch E r d b e b e n so sehr an und f ü h r t e solche M e n g e n von Schlamm und Steinen mit, dafs er weite S t r e c k e n damit ü b e r d e c k t e . Vor dem ersten Stofse des E r d b e b e n s in Calabrien (1783) flofs aus zwei Schluchten eine M e n g e Kalkschlamm 2 ) aus, w e l c h e r sich bald so anhäufte, dafs er abwärts strömte und u n t e r h a l b der V e r e i n i g u n g beider Schluchten einen Strom von 225 F u f s Breite und 15 F u f s H ö h e bildete, der sich auf eine L ä n g e einer ital. Meile f o r t b e w e g t e . A u c h an a n d e r e n O r t e n ü b e r s c h w e m m t e n breite S c h l a m m s t r ö m e alle tieferen P u n k t e so, dafs nur nocli die Gipfel der B ä u m e und die Giebel der H ä u s e r r u i n e n h e r v o r r a g t e n . Bei diesem E r d b e b e n entstanden auch r u n d e L ö c h e r von m e h r e r e n F u f s D u r c h m e s s e r , die meist mit Sand e r f ü l l t w a r e n 3 ). B o u s s i n g a u l t 4 ) f ü h r t an, dafs nach dem h e f t i g e n und weit verbreiteten E r d b e b e n am 16. Nov. 1827, welches Neu-Granada verwüstete, der Magdalenen- und Caucaßufs m e h r e r e S t u n d e n lang schlammige Massen mit sich f ü h r t e n , die stark nach Schwefelwasserstoff rochen. H i e r ist es kaum zweifelhaft, dafe es durch S e n k u n g e n ausgequetschte Massen waren, w e l c h e diese E r s c h e i n u n g verursachten. D a m i t stimmt auch überein, dafs die E r d e an m e h r e r e n O r t e n Risse bekam, aus d e n e n Gase h e f t i g h e r v o r t r a t e n . Nach dem E r d b e b e n 5 ), welches 1845, 19. Febr., also 18 J a h r e später Neu-Granada verwüstete, brach aus d e r Bergschlucht, durch welche ein Nebenflufs des lYIagdalenenflusses herabfliefst, ein u n g e h e u r e r Schlammstrom hervor, w e l c h e r seinen Lauf mit gröfster Schnelligkeit durch die E b e n e zu beiden Seiten des Flusses nahm u n d starke S t ä m m e und ganze Baumgehölze, ohne eine S p u r davon zu hinterlassen, mit sich fortschwemmte, die H ä u s e r u n d Ansiedelungen mit sammt ihren B e w o h n e r n fortrifs, viele 1

Ebend. S. 389. ) Kohlensaurer Kalk wird nicht durch Wasser erweicht. Es war daher wahrscheinlich Thon oder Kalkmergel. 3 ) K a u m a n n a. a. 0 . Bd. I. S. 22G. s

') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXXI. S. 149. Jahrb. für Mineral, etc. 1845. S. 862.

512

Erdbeben und Schlammströir.e. /

Personen im Fliehen erreichte und fast die ganze Bevölkerung des oberen Thaies vernichtete. Der Strom bestand nicht blos aus Schlamm, sondern war gemengt mit Steinen, Kies, Sand und Thon und namentlich mit grofsen Massen von Schnee, welch' le-tztcrer vom Einsturz dos gefrorenen Pik von Ruiz mit der ganzen ihn bedeckenden Selmcemasse herrührte. Im oberen Theile des Thaies, wo der Strom am höchsten angeschwollen war, reichte er bis zu den Aesten der höchsten Bäume; überall, wo man die Tiefe des zurückgelassenen Schlammes untersuchen konnte, betrug sie über Manneshöhe und bedeckte eine Fläche von 4—6 Quadratleagues. Die mittlere Tiefe nur zu 3 Fufs angenommen, gäbe auf 4 Leagues über 5000 Mill. Cntr. Schlammes. Nach dem heftigen, in gröfseren und kleineren Zwischenräumen vom 21. März 1829 mehrere Monate lang sich wiederholenden Erdbeben im Thale der Segura zwischen der Stadt Murcia und der Meeresküste in Spanien entstanden unzählige Spalten von verschiedener Länge und 4 bis 5 Zoll Breite, und runde Oeflfnungen von 2 bis 3 Zoll Durchmesse] - . Aus vielen dieser Oeffnungen wurde ein feiner Sand, wie er sich auf dem linken Ufer der Segura und am Meeresufer bei Alicanle findet, aus anderen schwarzer Schlamm, und aus wieder anderen Meerwasser mit Muscheln und Meerpflanzen ausgeworfen. Auf dem rechten U f e r kommen Hügel von Kalkstein und G vps vor W i r reihen an Trübungen von Quellen nach Erdbeben. So trübte sich nach dem Erdbeben am 19. Febr. 1822 im östlichen Frankreich, Saooyeu und der Schweis die Schwefelquelle zu Aix2). — Auf das Erdbeben am f>. März 1823 in Sicilien folgte Trübung und reichlicherer Ausflufs der warmen Quellen von Termini*). — N a c h d e m ersten Stofse des Erdbebens im Salzburgischen am 10. Juni 1845 flössen die Grubenwasser 2 i / 2 Stunden lang roth, trübe und dick aus '). ') -) s ) ')

P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXIX. S. 421. Ebcnd. Bd. VII. S. 289. Ebend. Bd. IX. S. 593 und Bd. XVI. S. 557. Ebend. Bd. LXVII. S. 142.

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

513

E r d b e b e n und S c h w a n k u n g e n des M e e r e s . Erdbeben sind manchmal mit Schwankungen des Meeresspiegels verknüpft. Unter mindestens 15000 Erdstöfsen in Küstenländern konnte K l u g e doch nur bei 124 (daher nur 0,8%) mit Bestimmtheit ermitteln, da Ts dieselben von Schwankungen des Meeresspiegels begleitet waren. Man ist daher zu dem Schlüsse berechtigt, dafs ein Causalzusammenhang zwischen beiden Erscheinungen nur selten stattfindet. In Betreff des sich zurückziehenden Meeres wird in den Berichten gewöhnlich bemerkt, dafs es in Form eines hohen Dammes geschieht. W o bestimmte Zeiten angegeben sind, schwanken dieselben, nach K l u g e zwischen 6 und 35 Minuten 2). Erdbeben sind die schrecklichsten Naturereignisse. Während bei anderen Vorfällen unsere Wohnungen in der Regel uns Schutz g e w ä h r e n , sind wir gerade in diesen zur Zeit der Erdbeben den gröfsten Gefahren ausgesetzt. Daher werden auch die Bewohner instinktartig in das Freie getrieben, wo das, was unter ihren Füfsen geschieht, ihr Leben nicht mehr gefährden kann. Durch Schrecken aufgeregt und im Hinblicke auf ihre zerstörten Wohnungen und ihre darunter begrabenen Angehörigen werden sie, und wenn es auch lauter Physiker wären, schwerlich nach der U h r sehen, um jene Schwankungen des Meeres in so kurzen Zeiten zu messen. Noch weniger weiden sie fähig sein, die Höhen der Meereswellen zu schätzen. In der Angst vergröfsern sich alle Gefahren, denen man noch entgegen zu gehen glaubt, und so erscheinen auch den Flüchtlingen die Wellen gewifs viel höher, als sie wirklich sind 3 ). Wä*) Jahrb. für Mineral, etc. 1861. S. 777 ff. ) Bei dem Erdbeben von Sa nta am 17. Juni 1678 soll die Dauer 24 Stunden betragen haben. 3 ) Beim Eintritte eines Stofses mufste man doch in Erinnerung haben, ob das Meer vor demselben ruhig oder in Bewegung, ob Ebbe oder Fluth war, und ob nach demselben eine Aenderung sich zeigte. Da nun hierüber so wenig berichtet wird: so mufs man schliefsen, dafs eine solche Aenderung wohl nur sehr selten wahrgenommen wurde. s

liiscliuf Güülugii!. III. 2. Aufl.

33

514

Erdbeben und Schwankungen des Meeres. /

ren E r d b e b e n u n d S c h w a n k u n g e n des Meeresspiegels häufig mit einander v e r k n ü p f t : so müfsten sich letztere auch bei E r d b e b e n auf dem M e e r e f e r n vom L a n d e zeigen. I n den B e r i c h t e n findet sich aber n u r w e n i g h i e r ü b e r . I m G e g e n t h e i l e sind zwei F ä l l e a n g e f ü h r t (S. 523), wo h e f t i g e Stöfse bei r u h i g e m Meere erfolgten. Sollte der W i d e r s p r u c h im letzten dieser Fälle, „das schaud e r h a f t e S c h w a n k e n " des Schiffes', so zu deuten sein, dafs vor den Stöfsen das Meer r u h i g w a r ? A u f r u h i g e m Meere k a n n selbstredend kein Schiff s c h a u d e r h a f t schwanken. K l u g e 1 ) f ü h r t an, dafs die H ö h e der m i t E r d h e b e n verk n ü p f t e n W e l l e n , d. i. die D i f f e r e n z zwischen dem höchsten u n d n i e d r i g s t e n S t a n d e des Meeres zwischen w e n i g e n u n d 210 F u f s s c h w a n k e . E i n e solche H ö h e soll am 6. Oct. 1737 an der Küste von Lopatha erreicht w o r d e n sein. Diese A n g a b e ist ein M ä h r c h e n des v o r i g e n J a h r h u n d e r t s , j e n e r an M ä h r c h e n so r e i c h e n Zeit. Sie verdient keine B e a c h t u n g . U n m ö g l i c h k ö n n e n die mit E r d b e b e n v e r k n ü p f t e n W e l l e n h ö h e r sein als die d u r c h die T i d e s 2 ) und durch W i n d e h e r v o r g e r u f e n e n . D i e A n z i e h u n g s k r a f t des Mondes u n d die K r a f t der S t ü r m e g e h ö r e n zu den gröfsten K r ä f t e n , w e l c h e wir k e n n e n . Beide K r ä f t e w i r k e n nicht stofsweise, sondern f ü r l ä n g e r e oder k ü r z e r e Zeit anhalt e n d fort. W e s t s t ü r m e , oft T a g e l a n g anhaltend, treiben das W a s s e r des atlantischen Oceans mit einer K r a f t , w e l c h e die gröfsten B ä u m e zu e n t w u r z e l n und zu spalten v e r m a g , nach Osten. D a s W a s s e r steigt so lange an, bis die K r a f t des W i n d e s mit der S c h w e r k r a f t des g e h o b e n e n W a s s e r s ins G l e i c h g e w i c h t kommt. I n der Zeit, wo die F l u t h der periodischen S t r ö m u n g e n dieselbe R i c h t u n g nimmt, wie die S t u r m f l u t h e r r e i c h t das W a s s e r die gröfstmögliche H ö h e . W e l c h e H ö h e n hat man wirklich gemessen oder m e h r oder w e n i g e r genau g e s c h ä t z t ? A n Uebertreibung e n fehlt es a u c h h i e r nicht. ») A. a. 0 . S. 782. 2 ) Dieses Wort sollte in der deutschen Sprache Bürgerrecht erhalten, da es die Worte »Ebbe und Fluth« vertritt.

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

515

Die gröfsten Höhen, welche das Meer bei den Tides erreicht, betragen 46 Fufs bei St. Malo. Sie sollen aber daselbst bisweilen auf 60 Fufs und in der Bay von Acadien in Amerika sogar auf 60 bis 70 Fufs steigen 1 ). Dem verstorbenen v. Ho r n e r 2) verdanken wir eine ziemlich genaue Schätzung der Höhen der Wellen auf dem freien, grofsen Ocean. „Er begab sich einst bei einem tüchtigen Sturme in den Wandtauen . des Schiffes so hoch hinauf, bis der Kamm der Wellen mit dem Horizonte in einer Ebene lag, und dann betrug seine Erhebung über den tiefsten Stand des Schiffes 25 par. Fufs. Bei einer anderen Gelegenheit schätzte er die Höhe eines Wasserberges, welcher das Schiff umzuwerfen drohte, auf 32 Fufs." Dies mag wohl nahe das Maximum sein. Ist von 100 und von noch mehr Fufs hohen Wellen die Rede: so verdienen solche Angaben nicht den mindesten Glauben. Dafs die Wellen an den Meeresküsten höher sein müssen, als fern vom Lande im Ocean, ist begreiflich; denn die durch Winde und Tides an die Küsten getriebenen Wellen finden namentlich, wenn jene steil sind, einen heftigen Widerstand, der wie ein Damm wirkt und sie zum Ueberstürzen bringt. Hier bildet sich also ein planum inclinatum, dessen Neigungswinkel so lange steigt, bis die treibenden Kräfte und die Schwerkraft ins Gleichgewicht kommen. Im offenen Meere dagegen fehlt der Widerstand auf der Leeseite der Wellen; hier wirkt keine Kraft der Schwerkraft entgegen, das Gleichgewicht tritt früher ein, diese Wellen erreichen mithin nicht die Höhe der an steilen Küsten sich bildenden. Es rechtfertigt sich daher, dafs das Maximum der Höhe der Wellen an der Meeresküste (46 F.) höher gefunden wurde, als das der Wellen im offenen Meere (32 F.). Folglich kann man diesen Angaben Vertrauen schenken. WTie wenig zuverlässig die Schätzungen der Höhen der mit Erdbeben verknüpften Meereswellen sind, zeigen die nach dem Erdbeben von Lissabon. Die glaubwiir') N e u - G e h l e r ' s physikal. Wörterbuch. Bd. III. S. 54. ) Ebend. Bd. V. S. 1741.

2

516

Erdbeben und Schwankungen des Meeres. /

digste ist, dafs sich etwa eine Stunde nach den ersten heftigen Stöfsen das Meer plötzlich vor den Mündungen des Tajo erhob, 40 Fufs über den höchsten Stand der Fluth stieg und ebenso schnell zurückströmte. Nach anderen Angaben war die Höhe der Wellen 50, sogar 80 Fufs. Da das Meer stieg, ungeachtet die Ebbe bereits eingetreten war, und der Wind vom Tajo her wehte: so scheint es, dafs jenes Steigen eine Folge des Erdbebens war, und dafs also ohne Mitwirkung der Fluth und des Windes das Meer 40 Fufs hoch zum Steigen kam. Es ist jedoch nicht zu übersehen, dafs bisweilen bei völliger Windstille Wellen entstehen, deren Höhe (wohl übertrieben) zu 40 Fufs angegeben wird Den Berichten über eine Verknüpfung der Erdbeben mit Schwankungen des Meeres entlehnen wir, dafs am 29. Dec. 1820 auf Celebes das Meer nach einem starken Stöfs bis zu einer ungewöhnlichen Höhe stieg und viele Häuser wegrifs, dafs am 29. Dez. 1828, als sich ein Erdbeben über die ganze Südküste dieser Insel erstreckte, wiederholt sehr bedeutendes Steigen und Fallen des Meeres eintrat und beträchtliche Zerstörungen herbeigeführt wurden, dafs am 29. Nov. 1821 zu Odessa das Meer während Erderschütterungen höher als gewöhnlich ging, dafs am 13. Aug. 1822 weit verbreitete Stöfse, wodurch Antiochia fast ganz zerstört wurde, mit einem Austreten des Orontes verknüpft waren (als dieser Flufs in sein Bett zurücktrat, zeigten sich an den Ufern offene Klüfte), dafs starke Erderschütterungen in Sicilien und die Zerstörung eines Gebäudes durch das ausgetretene Meer zusammenfielen 2), dafs endlich am 12. Oct. 1851 nach einem furchtbaren Erdbeben an verschiedenen Orten Albanien's, welches mit zeitweiser Unterbrechung von einigen Minuten beinahe eine Viertelstunde anhielt, das Wasser im Kanal von Vajussa 2 Fufs über den gewöhnlichen Stand sich erhob 3). Noch andere Berichte liegen vor: so ward 1724 >) N e u - G e h l e r ' s phys. Wörterbuch. Bd. VI. S. 1736. 2) P o g g e n d o r f f ' s Anna]. Bd. VII. S. 163, Bd. XXV. S. 90, Bd. VII. S. 169 und 297, Bd. IX. S. 593. 3) Jahrb. für Mineral, etc. 1852. S. 241.

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

517

28. Oct. Lima durch ein Erdbeben zerstört und am Abend desselben Tages soll das Meer in Callao, dem nahegelegenen Hafen, 80' über seinen Stand gestiegen sein; die Ueberfluthung zerstörte die Stadt so vollständig, dafs fast kein Bewohner übrig blieb 1). Das Profil des herabgerutschten Kufßberg ist (S. 474) 1000. 600 = 600000 Quadratfufs. Nimmt 2 ) man 32 Fufs als gröfste Höhe der Wellen an (S. 515), denkt man sich das Profil der Welle, welche durch den Sturz einer solchen Masse in das Meer entsteht, in der Form eines rechtwinkligen Dreiocks, dessen kleine Kathete (32 Fufs hoch) liegt, wo der Berg in das Meer gesunken ist, und wo daher das Wasser den angenommenen höchsten Stand erreicht hat: so ist die Länge der anderen Kathete 37500 Fufs, denn 37500.16 ist gleich 600000. In solcher Entfernung würde daher die Hypothemise des Dreiecks den normalen Meeresspiegel schneiden. Die Schaufeln der Räder der Dampfschiffe heben fortwährend Wasser in die Höhe. Es bilden sich kleine Wasserberge, die sich vom Radkasten bis zum Hintertheil des Schiffes fortziehen und vom Ufer aus deutlich wahrgenommen werden können. Bei den Schleppschiffen, wo die gröfste Dampfkraft wirkt, zählt man 5 solcher Wasserberge, wovon der erste die gröfste, der letzte am Steuerruder die kleinste Höhe hat. Der erste mag nahe 3 bis 5 Fufs hoch sein. Wie ein Kegel von lose aufgeschüttetem Sande einen Grenzwinkel der Neigung von höchstens 40° besitzt, so wird auch der Abhang eines Wasserberges eine bestimmte Neigung nicht überschreiten. Dieselbe Wellenbewegung mufs in einem ungleich gröfseren Mafsstabe geschehen, wenn durch einen Bergschlipf ein so hoher Wasserberg wie möglich entsteht. Eine Ueberfluthung der Meeresküste bis zu dieser Höhe ist die Folge davon. Die Wellenbewegung in das Meer hinein wird so ') F u c h s a. a. 0 . S. 387. Da die Dimensionen des Bergschlipfs nur im Profil angegeben sind: so können die daraus berechneten Dimensionen der Welle, die durch den Einsturz dieses Profiles in das Meer entsteht, auch nur im Profil erhalten werden. 2)

518

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

lange fortdauern, bis der Wasserberg auf die Höhe des Wasserstandes vor dem Bergschlipf zurückgesunken ist. Im Widerspruche mit den obigen Berichten sind die Uber das Erdbeben in Chili am 26. Febr. 1835. Nach zwei äufserst heftigen Erschütterungen, wodurch die sämmtlichen Gebäude der Stadt Concejjlion umgestürzt wurden, trat das Meer soweit zurück, dafs alle Schifte im Hafen auf dem Grunde safsen, alle Klippen und Sandbänke hervortraten. Dann aber rollte langsam und majestätisch eine ungeheure Welle gegen die Küste. In 10 Minuten erreichte sie jene Stadt, überschwemmte sie und führte eine Fluth von 28 Fufs über dem gewöhnlichen Hochwasserstand herbei. Bei dem Erdbeben von Caracas im Jahre 1812 soll sich das Meer aus dem Meerbusen von Maracaibo so weit zurückgezogen haben, dafs derselbe zum Theil trocken gelegt wurde Ob zur Zeit dieser Erdbeben Ebbe oder Fluth war, ist nicht angeführt. Im J a h r e 1699 soll sich bei dem Erdbeben von Catania das Meer 2000 Klafter von der Küste zurückgezogen haben, am 20. Aug. 1823 bei gleicher Veranlassung in der Gegend von Ragusa sogar eine Meile 2). Die durch Erdbeben bewirkten W e l l e n haben wir mit den durch die Schaufelräder der Dampfschiffe bewirkten verglichen. Beide rühren von Kräften her, die nur momentan w i r k e n , jedoch mit dem Unterschiede dafs im Meere an derselben Stelle die W e l l e n in der Regel nur einmal sich bilden, weil meist nur ein Stöfs erfolgt, dafs dagegen die Wellen der Dampfschiffe eine fortschreitende Reihe so lange bilden, als der Lauf derselben dauert. Man nimmt bei den Dampfschiffen zweierlei Wellen w a h r : 1) Wellen, welche sich zu beiden Seiten der Schiffe fortziehen, am Steurruder sich vereinigen, hierauf in der Richtung der Schifte rückwärts bis zu weiten Entfernungen sich fortsetzen und endlich verlieren. Könnte man die Entfernung der Stelle, wo sie verschwinden, von der') N a u m a n n . Geognosie. B d . I . S. 230. ) F u c h s a. a. 0. S. 387.

2

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

519

jenigen, wo sie entstanden sind, messen: so würde man den Neigungswinkel der undulirten schiefen Ebene finden; denn die gröfste Höhe dieser Wellen haben wir auf 5 Fufs geschätzt. 2) Ziehen sich aber neben diesen W e l l e n von den Schaufelrädern aus auch ;indere fort, welche unter sich parallel, mit den anderen einen spitzen Winkel von ungefähr 35° machen und weit hinter den Schiffen die Ufer erreichen. Die Höhe dieser Wellen da zu messen, wo sie sieli bilden, ist sehr schwierig. Durchschnittlich kann man sie auf 1 Fufs schätzen; bei den gröfsten Dampfschiffen steigt sie aber wohl auf IV2 Fufs. Das Steigen des Stroms am U f e r in Folge der ankommenden Wellen ist das Maafs ihrer Höhe daselbst. Dieses Steigen nimmt allmälig zu und dann wieder ab. Das Maximum wurde wiederholt gemessen. Es betrug durchschnittlich 2 Zoll wenn die Schilfe mitten im Rheine fuhren und vollkommene Windstille war; denn bläst ein auch noch so schwachcr W i n d in der Richtung der sich fortziehenden Dampfschiff'wellen : so vergröfsern und umgekehrt verkleinern sie sich. Fährt das Schiff nahe am U f e r : so steigt die Höhe auf 4—5 Zoll. Es fehlen daher sichere Anhaltspunkte und um so mehr, da die Entfernungen des fahrenden Schiffes vom Ufer nicht zu messen sind. Defshalb wurde ein andrer W e g eingeschlagen, um die allmälige Abnahme der Höhe der W e l l e n zu ermitteln. Vor der Abfahrt eines Dampfschiffes von Bonn begab ich mich auf das jenseitige Rheinufer. D e r W i n d blies mäfsig aus N W . ; die Wellen wurden daher nach diesem U f e r getrieben. Ich wählte zur Beobachtung eine Stelle, wo sich das gepflasterte Ufer sehr wenig geneigt in den Strom zieht und markirte den Punkt, bis zu welchem die Wellen constant anstiegen. Einige Minuten nach der Abfahrt des Schiffes stellten sich die gleichfalls nach N W . treibenden Dampfschiffwellen ein; die vereinigten Wellen stiegen merklich höher an. Die Breite des Eheins bei Bonn ist 1126 Fufs. Bis zu dieser Entfernung ist mithin die Bewegung einer ungefähr 1 Fufs hohen W e l l e noch merklich.

520

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

Die S. 515 angeführte W e l l e von 32 Fufs Höhe würde demnach, wenn sie einen W e g von 1126 . 32 = 36032 F. = 1,52 geogr. Meile zurücklegte, ebenfalls noch merklich sein, d. h. eine Höhe von einigen Zollen haben. Diese Zahl stimmt sehr nahe mit der oben (S. 517) auf eine andere Weise ermittelten, auf dieselbe Wellenhöhe basirten Entfernung von 37500 Fufs überein. Vergebens bemühte ich mich die Geschwindigkeit der Dampfschiffwellen zu messen. Schon der Augenschein zeigt indefs, dafs sie sich langsam fortbewegen, wenn nicht der Wind ihre Bewegung beschleunigt. Nach der Landung eines Dampfschiffes in Bonn hielten die Dampfschiffwellen am rechten Rheinufer noch 6 Minuten an, welches ihre langsame Bewegung beweist. Da die Geschwindigkeit der heftigsten Orkane in einer Secunde bis auf 120 Fufs steigt: so kann diese Geschwindigkeit der der W e l l e n nahe kommen, sie aber gewifs selbst dann nicht erreichen, wenn die Richtung der durch Erdbeben entstandenen Wellen mit der des Orkans coincidirt. Lassen wir es zunächst unerörtert, wie hohe Wellen bei einem Erdbeben an der Seeküste entstehen können. Begreiflich ist es, dafs sie sich seeeinwärts fortziehen; welche Ursache aber diese W e l l e n wieder zurückführen soll, wie man dies beobachtet zu haben glaubt, ist nicht einzusehen. Bei der Wellenbewegung durch den Wind wirkt die K r a f t so lange ununterbrochen fort, als der W i n d anhält. Die Wasserberge müssen daher die gröfstmögliclie Höhe bei heftigen Stürmen erreichen. Sind es Seestürme, ist daher die Richtung des Windes gegen die Küsten: so wird der gröfste Effect erreicht. Bläst dagegen der Wind vom Lande her : so ist der Effect geringer (S. 519). Diese Verhältnisse, dafs der W i n d ununterbrochen, ein Erdbeben dagegen nur momentan wirkt, führen zu dem Schlüsse, dafs die Kraft, welche bei Erdbeben wirkt, unvergleichbar gröfser sein müfste, als die des Windes, wenn sie denselben Effect wie dieser hervorbringen sollte. Der gröfste Effect würde stattfinden, wenn grofse Strecken Meeresgrund sich plötzlich höben, oder wenn grofse

Erdbeben und Schwankungen des Meeres.

521

Strecken Land in das Meer stürzten. Kein Beispiel einer Hebung jener Art ist constatirt (S. 507). An steilen Seeküsten müssen aber Berge in das Meer ebenso wie in Thäler hinabrutschen. Keine anderen Kräfte könnten die Wellen wieder zurücktreiben, als der Wind und die Tides. Seltsam ist, dafs auf diese beiden mächtigen Kräfte wenig oder gar nicht in den Berichten über Erdbeben Rücksicht genommen wurde. Es ist sonderbar, der Eintritt der Tides ist selbst den uncultivirten Völkern, welche in einem ausgehöhlten Baumstamme sich in das Meer wagen, ihrer Schifffahrt wegen bekannt. Man weifs daher, oder kann es noch nach dem Erdbeben erfahren, ob darauf Ebbe oder Fluth folgte, ob es stürmte oder nicht und aus welcher Weltgegend der W i n d blies. Tritt die Fluth ein, weht ein stürmischer Seewind: so kehrt eine Welle gewils zurück; es ist aber nicht die alte, sondern eine neue. Sollte nicht die „majestätische" W e l l e wovon Mrs. G r a h a m spricht, einen solchen Ursprung gehabt haben, und das Sinken des Meeresspiegels im Hafen die Folge einer ungewöhnlichen Ebbe gewesen sein? In diesem Falle hätten freilich zwischen diesem Sinken und der A n k u n f t der Welle 6 Stunden verfliefsen müssen. Von welcher Zeit an die bemerkten 10 Minuten datiren, ist nicht angegeben. Sollte ein submariner Bergschlipf die Ursache des Erdbebens gewesen sein: so würde der oben (S. 501) erörterte Fall stattgefunden haben und eine wirkliche Hebung im Hafen eingetreten sein. Mit diesen Andeutungen müssen wir uns begnügen und abwarten, ob vielleicht ähnliche Erscheinungen bei einem künftigen Erdbeben sich wiederholen. W e r d e n dann in den Berichten die Tides, die Richtung des Windes und die Zeit zwischen dem niedrigsten Stande des Meeres an der Küste und der ankommenden Welle notirt: so wird es vielleicht möglich, den U r s p r u n g solcher Wellen zu ergründen. E r s c h ü t t e r u n g e n auf d e m M e e r e . Die uns hierüber bekannt gewordenen Nachrichten, welche uns zuverlässig erschienen, stellen wir kurz zusammen. 1755, 1. Nov. bei dem Erdbeben von Lissabon be-

522

Erschütterungen auf dem Meere.

fand sich ein englisches Schiff etwa 50 Seemeilen von dieser Stadt auf hoher See und wurde plötzlich von einem so heftigen Stöfse erschüttert, dafs man glaubte gescheitert zu sein und Rettungsanstalten traf, bis man seinen Irrthum erkannte 1 ). 1820, 29. Aug. in 36° 12' N. Br. zwischen Triest und Alexandrien, etwa 50 Seemeilen von der griechischen Küste eine nicht sehr starke aber deutliche Erschütterung auf einem Schiffe. — 1823, 10. Febr. in 1° N. Br. 84° 6' O. L. (von GreeuwichT) ein so heftiger Stöfs, dafs er einen Compafs aus seinem Gestelle warf. In 120 Fufs Tiefe noch kein Grund. Das Schiff hatte nichts gelitten. A n demselben Tage noch zwei schwächere Stöfse. Zu derselben Zeit in 1° 21' N. Br. und 85° 35' O . L . auf einem andern Schiffe gleichfalls ein Stöfs 2 ). — 1823 Mai (Tag und Ort nicht angegeben) eine starke, fast 4 Minuten dauernde Erschütterung auf einem von Südamerika nach Calcutia fahrenden Schiffe. — 1823, 7. Juli in 35° 19' S. Br. ein zitternder Stöfs, der das Schiffsvolk aus dem Schlafe weckte. In der folgenden Nacht eine stärkere, etwa 2 Minuten anhaltende Erschütterung. Ein anderes nacli Batavia segelndes Schiff empfand den ersten jener Stöfse in 36° 51' S. Br. (Länge und Zeit nicht angegeben) 3 ). — 1827, 30. Nov. Das heftige Erdbeben auf Martinique wurde 100 Lieues westlich von der Insel in einer Gegend wo die Karten Untiefen angeben, sowie an mehreren Orten der Küste auf Schiffen verspürt 4 ). — 1827, 27. Nov. Gleichzeitig mit dem Erdbeben bei La Rochelle und Bochefort empfand man auf mehreren Schiffen eine solche Erschütterung, als wenn sie auf Klippen gestofsen w ä r e n 5 ) . — 1828, 1. Oct. Die Schiffe im Hafen von Gran-Canaria ') F u c h s a. a. O. S. 385. Andere an dieser Stelle angeführten Beispiele zählen wir zu den extremen Märchen. 2 ) Beide Schiffe waren daher nahe 22'/2 geogr. Meile von einander entfernt. Mindestens war daher das Erdbeben so weit nach e i n e r Dimension verbreitet. 3 ) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. IX. S. 590, 594, 596, 602 und Bd. XII. S. 556. 4 ) A. a. O. Bd. XXI. S. 215. 5 ) A. a. 0 . Bd. XXIX. S. 444.

Erschütterungen auf dem Meere.

523

fühlten die Stöfse des Erdbebens so, als wenn sie auf Felsen gestofsen wären l ). — 1829, 21. März. Das heftige Erdbeben von Murcia in Spanien wurde 14 Meilen nordöstlich vor Torreviego im Meere empfunden. Ein Schiff erhielt einen so mächtigen Stöfs, als wenn es gestrandet wäre 2 ). — 1831, 27. Sept. spürte man unter 31° 40, N. Br. und 44° 30' W . L. mehrere Stöfse. Der erste Stöfs war der heftigste, dann erfolgten noch nach je fünf Minuten mehrere schwächere Stöfse. Während derselben hörte man wie bei den Erdbeben einen dumpfrollenden Donner 3). — 1835, 20. Febr. Während des Erdbebens von Chili erfuhren Schiffe 100 engl. Meilen von der Küste in der Südsee beträchtliche Stöfse 4 ). Die W i r k u n g dieses Erdbebens erstreckte sich sogar bis Juan Fernem des; denn obgleich diese Insel 360 engl. Meilen von der Küste entfernt ist, gerieth doch das Meer daselbst in heftige Schwankungen, und soll einmal 15 Fufs über seinen gewöhnlichen Stand gestiegen sein. — 1842, 5. Febr. war in 0° 54' S. Br. und 23° 7' W. L. (Parin) eine 1 Minute dauernde so starke Erschütterung, dafs man glaubte, man wäre auf ein Riff gerathen. Zu derselben Zeit empfand man unter 0° 26' S. Br. und 20° 21' W . L. (Paris) auf einem anderen Schiffe einen heftigen Stöfs bei leichtem W i n d e und ruhigem Meer 6). — 1838, 27. Sept. in 31° 40' und 44° 30' W . L. ein heftiger, 30 Sekunden dauernder Stöfs bei ruhigem Meer, während das Schiff auf eine schauderhafte Weise bewegt wurde (S. 514). Mehrere Stöfse folgten nach 6 ). — 1852, 26. Nov. In demselben Moment, wo auf der Insel Grofs-Banda im Ostindischen Archipel ein Erdbeben stattfand, empfand man einen heftigen Stöfs auf einem Schiffe, welches 6 Klafter Wasser hatte. Nach einer halben Stunde schwoll das Meerwasser auf und zog sich dann mit grofser Geschwindigkeit zurück. Die Bai entleerte sich in einem Augenblicke ; diese Schwankungen wiederholten sich vier') ) 3 ) 4 ) 5 ) 6 ) 2

A. a. 0. Bd. XXV. S. 84. A. a. 0. Bd. XXIX. S. 420. F u c h s a. a. 0. S. 385. A. a. 0. Bd. XXXVII. S. 439. A. a. 0. Bd.LVIII. S. 517. Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1844. S. 368.

524

Erschütterungen auf dem Meere. !

mal in 2 Stunden 20 Minuten. Im Moment des Stofses war die Meerestiefe 6 Klafter, "wechselte später aber von 3 3 / 4 bis 8 Klafter. Es ist nicht angeführt, ob das Schiff "während dieser Schwankungen vor Anker lag. Capitain P . E . L a w s o n berichtet 1 ), dafs er am 16. Juli 1865 um 2 Uhr Nachmittags in 36° 18' N. Br. und 2° 32' W . L. bei schönem hellem Wetter eine heftige Erschütterung fühlte, als wenn sein Schiff auf Felsen gerathen wäre. Nach ungefähr 5 Minuten hörte die Erschütterung auf und das Schiff setzte, ohne irgend etwas gelitten zu haben, seinen Lauf fort. Eine ähnliche Erschütterung wurde zu derselben Zeit auch auf einem andern Schiffe, mit welchem L a w s o n später Signale auswechselte, beobachtet. Man vermuthete, dafs dies eine Wirkung des Erdbebens gewesen sei, welches am Morgen des dritten Tages (?) stattfand und die Dorfschaft Fondi di Macchia bei Catuia gänzlich zerstörte. Erwägt man, dafs das Zusammentreffen eines submarinen Erdbebens mit einem in der Nähe segelnden Schiffe auf dem weiten Weltmeere nur ein äufserst seltenes sein kann, und dafs auch noch so bedeutende Wirkungen, welche dadurch auf dem Meeresboden eingetreten sein können, unbemerkbar bleiben: so ist unzweifelhaft, dafs die Zahl der beobachteten submarinen Erdbeben gegen die der stattgefundenen verschwindet. Ganz anders verhält es sich auf den Continenten und den Inseln. So weit als diese von cultivirten Völkern bewohnt werden, kommen die eingetretenen Erdbeben zur öffentlichen Kenntnifs. Schätzen wir die Zahl der Erdbeben unter dem Meere nach dem Yerhältnifs des Areal des Landes zu dem des Meeres: so ist sie wahrscheinlich viel zu klein; denn die Hauptursache der Erdbeben, die Zersetzung und Erweichung von Gebirgsgesteinen, ist im Meere in höherem Grade als auf dem Lande gegeben. Dazu kommt, dafs lose Felsen, welche auf Gebirgsabhängen während langer Zeiträume liegen bleiben, auf den Abhängen submariner Gebirge in Folge heftiger Wellenbewegungen, wodurch Detritus, der ihnen als Unter') The Mechanics' Magazine. 1865. Sept. 1. S. 138.

Erschütterungen auf dem Meere.

525

läge dient, fortgeführt wird, zum schnellen Sturze kommen. Zwei Felsen, welche im J u n i 1830 vom Tafelberg am Cap herabrollten und wovon das Gewicht des gröfseren auf 800 bis 1000 Cntr. geschätzt wurde, bewirkten ein einem Erdbeben ähnliches Getöse ')• Stürzen solche und noch gröfsere Felsen unter dem Meere bis zu grofsen Tiefen hinab und sind die Abhänge steil: so werden Stöfse erfolgen, welche den stärksten, auf Schiffen verspürten nicht nachstehen. So wie jetzt noch die angeführten Ursachen in den submarinen Gebirgen wirksam sind : so waren sie es auch, als unsere über das Meer erhobenen Gebirge noch unter demselben waren. Die so mannichfaltigen räthselhaften Dislocationen der Schichten, ihr Auskeilen, ihre Biegungen u. s. w. sind gewifs die W i r k u n g e n solcher Ursachen, abgesehen davon, dafs säculäre Hebungen, wenn sie ungleichförmig erfolgten, das Labyrinth noch vergröfsern konnten. Die auf Schiffen verspürten Stöfse oder Erschütterungen geben Veranlassung zu folgenden Betrachtungen. Zunächst fragt es sich, ob diese W a h r n e h m u n g e n durch das Gefühl oder durch das Gehör oder durch beide Sinne gemacht wurden. Mehrmals wird bemerkt, man habe die Empfindung gehabt, als wäre das Schiff auf ein Felsenriff aufgefahren. Diese Vergleichung zeigt schon, dafs Gefühl und Gehör gleichzeitig afficirt wurden. Die Erschütterungen durch ein in gröfserer oder geringerer Tiefe unter der Erdoberfläche stattfindendes Erdbeben pflanzen sich durch Schwingungen des Gesteins und selbst unter dem Meeresboden fort. Die Fortpflanzung des Schalles durch feste Körper geschieht gleichfalls durch diese Schwingungen. Sollten dieselben in bedeutenden Entfernungen nur noch fühlbar, nicht aber mehr hörbar sein? Das Gehör ist wohl ein ebenso empfindlicherSinn als das Gefühl 2 ). Daher werden Stöfse, welche nicht ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXXIV. S. 93. ) Bisweilen sind die Erdbeben von gar keinem Geräusche begleitet, wie dies in Chili mehrmals, und auch bei dem grofsen Stöfse des Erdbebens von Biobamba am 4. Febr. 1797 der Fall war. Hau2

526

Erschütterungen auf dem Meere. /

mehr hörbar sind, auch nicht mehr fühlbar sein; mithin ist anzunehmen, dafs die auf Schiffen wahrgenommenen Stöfse gleichzeitig gefühlt und gehört wurden. Aus den Versuchen über die Fortpflanzung des Schalles ergeben sich folgende Geschwindigkeiten für eine geographische Meile = 23642 rhein. Fufs: 1) in atmosphärischer Luft nach R i c h a r d van Rees1) 22,24 See. 2) im Wasser nach den von C o l l a d o n im Genfer See angestellten Versuchen 2 ) . 5,17 See. 3) in festen Körpern, in Messing nach der Formel von L a p l a c e 3) 2,08 See. 4) nach den Versuchen der Gebrüder Web e r 4 ) leitet gebrannter Thon den Schall 10—12mal so schnell als Luft. Dies gibt im Mittel 2,02 See. Approximativ kann man die Leitungsfähigkeit des Thon gleich der der Gebirgsgesteine schätzen. Findet an der Seeküste ein Bergschlipf statt: so pflanzt sich das dadurch bewirkte Getöse theils durch das Meerwasser, theils durch den Meeresboden fort. Da nun diese Fortpflanzung durch den letzteren 2,6 mal so schnell als durch ersteren von Statten geht: so werden, wenn auf einem Schiffe überhaupt noch Getöse verspürt wird, 2 Stöfse auf einander folgen. In der That haben B i o t und G a y - L u s s a c bei Versuchen über die Fortpflanzung des Schalls, wozu sie die fast 3000 Fufs langen eisernen Wasserleitungsröhren in Paris benutzten, einen an dem einen Ende erzeugten Schall an dem andern zweimal gehört, indem er sich einmal durch das Eisen und einmal durch die in der Röhre enthaltene Luft, und zwar mit verschiedener Geschwindigkeit, fortpflanzte. Die gröfsten Entfernungen der Schiffe, auf denen figer ist das Gegentheil, nämlich unterirdisches Getöse ohne merkbare Erschütterung beobachtet worden. N a u m a n n a. a. O. S. 193. >) N e u - G e h l e r . Bd. YIII. S. 409. 2 ) Ebend. S. 485. 8) Ebend. S. 496. 4) Ebend. S. 496.

Erschütterungen auf dem Meere.

527

noch Erschütterungen wahrgenommen wurden, von den Orten, wo Erdbeben stattfanden, sind 100 engl. = 25 geogr. Meilen (60 auf 1 Grad?) [Chili) und 100 Lieues = 60 geogr. Meilen (Martinique S. 522 und 523). Hieraus ergeben sich für die Fortpflanzung des Schalles durch das Meerwasser

für 100 engl. Meilen für 100 Lieues

. . . .

129,25 310,2

durch den Meeresboden

Differenz

50,5 121,2

78,75 See. 189 »

Auf Martinique soll nur 1 Stöfs stattgefunden haben. Auf dem Schiffe hätte man demnach innerhalb 3 Minuten 19 See. 2 Stüfse wahrnehmen müssen. Die Fortsetzung des Schalles hat ihre Grenzen. So lange nicht in noch gröfseren Entfernungen auf Schiffen Stöfse verspürt werden, als in den angeführten, müssen wir annehmen, dafs diese dem Maximum nahe waren. Es gereicht den Seefahrern zur Ehre, dafs sie meist die geogr. Länge und Breite angegeben haben, in denen die Stöfse auf den Schiffen verspürt wurden. Möchten sie eventuell auch die Zeit bestimmen und darauf achten, ob und in welchen Zeitintervallen die Stöfse sich wiederholen. Dann würde man Anhaltepunkte gewinnen, die vorstehenden empirisch bestätigten Verhältnisse zu constatiren und um so mehr, wenn auch an den Orten, wo die darauf bezüglichen Erdbeben stattgefunden haben, Zeit und Zahl der Stöfse, sowie wenn dieser mehrere waren, die Zeitintervalle bestimmt worden sein sollten. Freilich wird man da, wo die Erdbeben von traurigen Verhältnissen begleitet sind, selten an wissenschaftliche Beobachtungen denken. Aus der Zeit, welche auf einem Schiffe zwischen je zwei Stöfsen verfliefst, wovon der eine durch den Meeresboden, der andere durch das Meerwasser fortgepflanzt wird, kann selbstredend die Entfernung desselben vom Orte des Erdbebens bestimmt werden. Ist nämlich t diese Zeit, m die Fortpflanzung des Schalles in festen Körpern in einer geogr. Meile, n diese Fortpflanzung im Wasser, x die Entfernung des Schiffs vom Orte des Erdbebens in geogr. Meilen, so ist x = —-—. 0 0 n- m

528

Erschütterungen auf dem Meere.

I Die plötzliche S e n k u n g einer viele Quadratmeilen grofsen und nur etwa 1000 Fufs dicken Gebirgsmasse harten Gesteins nur um etwa 6 Zoll ist ein dynamisches Moment, welches von keinem andern auf unserer Erde übertroffen werden kann W i r werden darauf später zurückkommen. Das dadurch bewirkte Getöse mufs daher weit über die Grenzen der gesunkenen Masse hinaus hörbar und fühlbar werden. Es ist kein Getöse denkbar, welches in noch gröfseren Entfernungen wahrgenommen werden könnte, als das einer solchen plötzlich fallenden Gebirgsmasse. Dies hat aber seine Grenzen. W i e weit über 60 Meilen hinaus das Getöse noch fühlbar und hörbar sein werde, bleibt dahingestellt. E r d b e b e n v o n L i s s a b o n u n d z u V i s p in d e r S c h w e i z . Diese Erdbeben, von denen ausführliche Berichte vorliegen, von ersterem leider mit mafsloser Uebertreibung, welche indefs zu mancherlei Bemerkungen Anlafs geben, unterwerfen wir einer näheren Betrachtung, weil sie zu den grofsartigsten gehören. In Beziehung auf den Ort ihres Vorkommens stehen sie im Gegensatze, das von Lissabon an der Seeküste, das von Fisp am Fu fse der höchsten, mit Schnee und Eis bedeckten Gebirge Europas. Die Hauptbedingung der Erdbeben, ungewöhnliche wässrige Niederschläge, treten aber dort, wie hier ganz besonders hervor. E r d b e b e n v o n L i s s a b o n . K a n t 2 ) hat bekanntlich den Erschütterungskreis dieses Erdbebens am 1. Nov. 1755 auf mehr als '/IS der ganzen Erdoberfläche geschätzt. I n den Berichten über dieses Erdbeben heifst e s , dafs ein Theil der Stadt im Meere versank, ein anderer von den Fluthen des Tajo überschwemmt, Madrid und andere im Binnenlande gelegene Orte hart mitgenommen wurden, und in Marocoo viele Orte zu Grunde gingen. Mangelnde Beobachtungsgabe, geringe Kenntnifs ') Wenn grofse Gebirgsstücke, bemerkt Yo l g e r bei Besprechung des Erdbebens von Visp ganz richtig (Bd. III. S. 421), sich in Bewegung setzen: so fehlt uns jeder Mal'sstab für die Gewalt des Stofses, welchen eine solche Bewegung der Unterlage ertheilen mufs. 2 ) Geschichte und Naturbeschreibung der merkwürdigsten Vorfälle der Erdbeben.

529

Erdbeben von Lissabon.

der N a t u r e r s c h e i n u n g e n , H i n n e i g u n g zum W u n d e r b a r e n , H a s c h e n nach N e u i g k e i t e n , Sucht zu übertreiben und A u f s e h e n zu e r r e g e n , diese bei weiterer S t e i g e r u n g in das U n w a h r e ü b e r g e h e n d e n menschlichen S c h w ä c h e n müssen in die W a g s c h a l e g e l e g t w e r d e n , w e n n man noch nach 110 J a h r e n die B e r i c h t e Uber das E r d b e b e n von Lissabon der Kritik u n t e r w e r f e n will 1 ). Lissabon, Madrid und Marocco liegen 68, 110 und 140 g e o g r . Meilen von einander. Z w i s c h e n diesen drei Städten liegt ein F l ä c h e n r a u m von 3710 g e o g r . Quadratmeilen. Sollten i n n e r h a l b dieses D r e i e c k s keine Einstürze von Gebäuden s t a t t g e f u n d e n h a b e n ? H i e r ü b e r schweigen die Berichte. F a s t möchte man v e r m u t h e n , dafs sich die Dislocationen vorzugsweise n u r auf j e n e 3 Städte b e s c h r ä n k t h a b e n ; d e n n da man mit grofser A u s f ü h r l i c h k e i t über E r s c h ü t t e r u n g e n in weit von Portugal und Spanien abg e l e g e n e n L ä n d e r n berichtet h a t : so w ü r d e nicht zu beg r e i f e n sein, wie man Einstürze innerhalb j e n e s Dreiecks, die u n t r ü g l i c h e n K e n n z e i c h e n s t a t t g e f u n d e n e r Dislocationen, hätte u n e r w ä h n t lassen können. K a u m w ü r d e ein einziger b e w o h n t e r F l c c k auf jenem g r o f s e n F l ä c h e n r a u m von Einstürzen verschont g e b l i e b e n sein, wenn die Dislocationen eine solche A u s d e h n u n g g e h a b t hätten. Müssen wir von einer solchen A n n a h m e gänzlich a b s t r a h i r e n : so können es n u r von e i n a n d e r ganz u n a b h ä n g i g e Gebiete von g r ö f s e r e r oder g e r i n g e r e r A u s d e h n u n g g e w e s e n sein, in denen gleichzeitige Dislocationen s t a t t g e f u n d e n haben. W i e kann es auch anders sein? I n einem so grofsen L a n d s t r i c h e , wie ihn j e n e s D r e i e c k umschliefst, findet sich ein häufiger W e c h s e l von F o r m a t i o n e n . I n Portugal haben die tertiäre und die Kreideformation eine grofse V e r b r e i t u n g . Manche von diesen enthalten ervveiehbare Schichten, und wo solche vorhanden sind, h ä n g t es von verschiedenen U m s t ä n d e n ab, ob ihre B e w e g l i c h k e i t möglich wird. Ist eine erweichbare S c h i c h t e n enthaltende Formation von einem I l a u p t ') Man denke an das noch nicht vor langer Zeit in sogar gebildeten Kreisen verbreitete Unwesen des Tischrückens. Wie viele Gläubige hat nicht dieser Hokus-Pokus gefunden. B i s c h o f G e o l o g i e . III. 2. Aull.

34

530

Erdbeben von Lissabon.

thal durchschnitten, und zieht sich eine solche Schicht in den dasselbe durchfliefsenden Strom oder in dessen Detritusbett hinein: so sind die Bedingungen zu Bergschlipfen und Erdbeben gegeben, nicht aber da, wo Thäler fehlen oder nur wenig tief eingeschnitten sind, und defshalb auch nur kleine Flüsse und keinen Detritus enthalten können. So ist es begreiflich, dafs in einem Hauptthale, wie z. B. in dem des Mississippi, in welchem ein grofser Strom fliefst, ein grofsartiges Erdbeben entstehen kann, dessen Wirkungen sich aber kaum einige hundert Fufs weit in das Gebirge hineinziehen. Daher kommt es auch, dafs Erdbeben so selten Einstürze auf Gebirgen herbeiführen, wobei man freilich nicht übersehen darf, dafs bei weitem die meisten Städte und Dörfer in Thälern liegen. Die O r t e , welche die tiefste Lage haben, die Seestädte, sind es auch, in denen die Erdbeben die gröfsten Zerstörungen herbeiführen. Immerhin ist die Gleichzeitigkeit der Erdbeben auf der •pyrenäischen Halbinsel und an der afrikanischen Küste bemerkenswerth; denn wenn man auch nicht nach Minuten rechnen kann bei Ereignissen, deren Zeiten nicht mit astronomischen Uhren gemessen wurden : so ist es docli gewifs, dafs die in Rede stehenden Erdbeben an e i n e m Tage stattgefunden haben Beachtet man indefs, dafs auf jeden Tag durchschnittlich zwei Erdbeben kommen: so kann es nicht befremden, wenn an manchen Tagen sehr viel m e h r , an andern gar keine eintreten. Es ist dann auch ganz einerlei, ob die Orte, wo gleichzeitige Erdbeben stattgefunden haben, 68 bis 140 oder Tausende von Meilen aus einander liegen. (Vergl. S. 529.) ') Sollte es geschehen, dafs auf zwei oder mehreren Sternwarten Erdstöfse wahrgenommen und ihre Zeiten genau bestimmt würden, und wäre die Fortpflanzung des Schalles in der festen Erdkruste eine constante Gröfse: so würde zu entscheiden sein, ob sie von e i n e m Erdbeben herrühren oder nicht. Diese Gröfse ist aber gewifs keine constante, sondern je nach der Beschaffenheit der geschichteten oder massigen Glieder der Gebirge eine veränderliche. Gleichwohl würde es sehr dankenswerth sein, wenn die Astronomen eventuell ihre Aufmerksamkeit darauf richteten. Alle bisherigen Angaben über die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbeben haben wenig oder gar keinen Werth.

Erdbeben von Lissabon.

531

W i r abstrahiren von den vielen O r t e n in Europa, in denen man die W i r k u n g e n des E r d b e b e n s von Lissabon v e r s p ü r t haben will, Einstürze oder auch n u r Risse in G e b ä u d e n w e r d e n nicht e r w ä h n t . Diese W i r k u n g e n sollen sich aber sogar bis nach Nordamerika verbreitet haben. Boston, Newyork u n d Pennsylvanien sollen erschüttert w o r d e n , die U m g e b u n g e n des Ontario-See in S c h w a n k u n g e n g e r a t h e n sein. I n der That, es g e h t ü b e r unser F a s s u n g s v e r m ö g e n , sich eine K r a f t zu d e n k e n , die 800 geogr. Meilen weit durch den Meeresboden oder d u r c h das Meerwnsser wirken könnte. W ä r e der Meeresboden ein Continuum wie ein T e l e g r a p h e n d r a h t : so könnte man den Laien in der W i s s e n s c h a f t es zu G u t e halten, w e n n sie die in kaum mefsbarer Zeit strömende Elektricität in A n s p r u c h nähmen, um e x t r a v a g a n t e V o r s t e l l u n g e n zu e r k l ä r e n . Sie k ö n n t e n sich sogar, abgesehen von elektrischen T r ä u m e n f r ü h e r e r F o r s c h e r , auf die Autorität eines grofsen Geologen stützen, der die Ansicht aufstellte, dafs die u n t e r irdische Gliihehitze, als nächste U r s a c h e der vulkanischen E r s c h e i n u n g e n und d e r E r d b e b e n , durch f o r t w ä h r e n d e chemische Processe u n t e r h a l t e n w e r d e , welche in beständigen e l e k t r o m a g n e t i s c h e n S t r ö m u n g e n b e g r ü n d e t sein sollen. Y o n solchen imaginären V o r s t e l l u n g e n müssen wir gänzlich abstrahiren. A u c h die F o r t p f l a n z u n g d u r c h S c h w i n g u n g e n f o r d e r t Continuität. E i n e noch so enge Spalte, w e n n sie n u r die S p a l t e n w ä n d c vollständig t r e n n t , unterbricht die S c h w i n g u n g e n . U n z w e i f e l h a f t ist es aber, dafs ebenso häufige W e c h s e l und U n t e r b r e c h u n g e n in den Formationen, welche den Meeresboden zusammensetzen, stattfinden, als in den Formationen, die sich einst über das Meer erhoben haben. J e d e r causale Z u s a m m e n h a n g zwischen dem E r d b e b e n in Lissabon und den E r s c h ü t t e r u n gen in Amerika mufs daher gänzlich in A b r e d e gestellt w e r d e n . K a u m gibt es eine S e e k ü s t e u n d einen S e e in Europa, deren Gewässer nicht m e h r oder w e n i g e r durch das E r d b e b e n von Lissabon in B e w e g u n g gesetzt w o r d e n sein sollen. K ö n n t e man die Meeresstürme auf dem Ocean, auf

532

Erdbeben von Lissabon.

/

den Binnenmeeren und den Seen zusammenzählen: so würde man gewifs auf eine viel gröfscre Mittelzahl als bei den Erdbeben (täglich 2) kommen. Da Winde häufig über ungemein grofse Strecken der Erdoberfläche in gleicher Richtung wehen, mithin gleichzeitig viele Meere und viele Seen in Bewegung setzen, und da dies oft viele Tage lang anhält: so kann ein Zusammentreffen eines Erdbebens mit weit verbreiteten heftigen Bewegungen der Gewässer nicht befremden. W i e kann man daher einen causalen Zusammenhang zwischen dem Erdbeben von Lissabon und aufserordentlichen Schwankungen der Meere und Seen suchen, und vergessen, dafs der erste November meist in eine stürmische Zeit fällt'). Hätte dieses Erdbeben bei sturmfreiem W e t t e r stattgef u n d e n : so würden sich die aufserordentlichen Schwankungen auf den Tajo und kaum mehr als 1 Meile weit in den Ocean hinein beschränkt haben. Damit begnügt sich aber der Erdbeben-Mysticismus nicht, die grofse W o g e des atlantischen Ocean, welche beim Erdbeben von Lissabon entstand, soll sich bis Westindien, nahezu 800 geogr. Meilen fortgesetzt und dazu 9'/ 3 Stunden gebraucht haben 2). „ Man traut seinen Augen nicht, so etwas in einem 1865 erschienenen W e r k e zu lesen. Diese Geschwindigkeit würde 17mal so grofs sein, als die der Eisenbahnzüge, und l l m a l so grofs als die der heftigsten Orkane. Sie würde blos der Geschwindigkeit des Schalls in der Luft und einer abgeschossenen Kanonenkugel nachstehen. J e n e würde nur 2mal und diese nur 4mal so grofs als die fabelhafte der grofsen Woge sein 3 ). Nach G e r s t n e r 4 ) verbreiten sich W^ellen, deren ') Yom 14. bis 28. Oct. 1755 waren in der Lombardei anhaltende heftige Regengüsse und es tobten heftige Orkane. Diese nasse und stürmische Witterung dauerte fort; ( N e u - G e h i e r Bd. III. S. 809) hielt sie nur noch 4 Tage an, und war sie in Lissaion wie in der Lombardei: so waren Stürme Begleiter des dortigen Erdbebens. -) F u c h s a. a. 0. S. 388. 3 ) Schade, dafs man solche Wogen nicht künstlich bilden kann. Der schon einige Mal, und erst im vorigen Jahre verunglückte Kabel von F.uropa nach Amerika würde dann überflüssig werden. *) N e u - G e h l e r Bd. X. S. 1341.

Erdbeben von Lissabon.

533

Dauer z. B. 2 Secunden beträgt, in 10 Stunden durch 15 geographische Meilen. Demnach würden solche Wellen 22 Tage 5 Stunden zur Reise von Lissabon nach Westindien, brauchen. Solche Wellen legen in der Seeunde eine Streckc v o n 9 , 9 F u f s zurück, und dies ist genau die Geschwindigkeit des Windes bei mäfsiger Stärke. Diesem gemäfs kann ein solcher Wind Wellen bilden, welche dieselbe Geschwindigkeit haben als Wellen, die durch eine andere Ursache entstanden sind. Es sind dies freilich nur approximative Resultate; sie gewähren aber Anhaltspunkte, welche jenen übertriebenen Schätzungen gänzlich fehlen. Wollte man selbst die Bildung eines Wasserbergs von noch so grofser Höhe durch einen Stöfs von ungeheurer Kraftäufserung f ü r möglich h a l t e n : so würde der Stöfs doch nimmermehr in horizontaler Richtung wirken und eine gröfsere Geschwindigkeit herbeiführen als eine durch die heftigsten Stürme entstandene Welle besitzt. J e n e W e l l e würde wie diese, mit abnehmender Höhe sich fortziehen und endlich verschwinden. Dies würde aber schon in Entfernungen von wenigen Meilen geschehen. Wie man daher auch die Sage von der grofsen W o g e dreht und wendet, sie bleibt immer ein Märchen. Streifen wir die unsinnigen, physikalischen Gesetzen widerstreitenden Uebertreibungen ab : so schrumpft jenes Vi3 (S. 528) gewaltig zusammen. Beschränken wir uns auf das Gebiet, wo Einstürze wirklich stattgefunden haben: so ist das jenes Dreiecks (S. 529) noch viel zu grofs. Dessen Inhalt ist aber nur V2406 der ganzen Erdoberfläche. Hätte man in den Berichten über Erdbeben den Kern von der Schale gesondert, und die wohlbegriindetcn Erscheinungen mit einander combinirt: so würde man schon lange zur Ueberzeugung gekommen sein, dafs die längstbekannte Ursache der Bergschlipfe auch die der Erdbeben ist; nur mit dem Unterschiede, dafs jene ganz auf der Erdoberfläche, diese wenig unter derselben stattfinden, und dafs daher, wenn man von den Erschütterungen in der Nähe thätiger Vulkane absieht, jede Verknüpfung der Erdbeben mit feuerflüssigen Massen ein W e r k der Phantasie ist.

534

Erdbeben im Visperthal. /

E r d b e b e n in d e r S c h w e i z . Während die Zahl der Erdbeben im Eheinthale in 10'/ 2 Jahrhunderten nur 579 ist, steigt sie in der Schweiz in V/2 Jahrhundert vom Anfang des achtzehnten Jahrhunderts bis 1854 bis auf 1019 nach V o l g e r 1 ) . Durch tief eingeschnittene Thäler sind die Gebirge in der Schweiz bis zu grofsen Tiefen entblöfst, und bis zu noch gröfseren Tiefen den Gewässern zugänglich geworden. Wo, wie in der Schweiz das flüssige Wasser von Tiefen, aus denen die warmen Quellen dieses Landes kommen, bis zur Schneegrenze reicht und das feste Wasser noch Tausende von Fufsen bis zu den höchsten, mit ewigem Schnee bedeckten Kuppen sich hinaufzieht, wo das bis weit unter die Schneegrenze herabgleitende Firncis auf den Gletschern zum Schmelzen kommt und als Gletscher-Flüsse abfliefst, da fehlt es nicht an dem einzigen Mittel, welches nicht blos auf der Oberfläche, sondern auch im Innern das Gestein chemisch und mechanisch erodirt. Dafs selbst das feste Wasser noch mächtig erodirend wirkt, haben wir Bd. I. S. 393 ff. gesehen. Nach dem Erdbeben im Visperthale in der Schioeiz im Juli und August 1855, welches über einen Monat lang dauerte, unternahm N 0 e g g e r a t h 2) eine Reise (8. Sept.) dorthin 3). Seiner genauen und sorgfältigen Beschreibung entnehmen wir, mit Uebcrgchung des Genetischen, folgendes. E r fand im Städtchen Fisp den nach der Visp hin mauerartig anstehenden festen Fels, auf welchem die Fundamente des Porticus der Martinskirche stehen, vielfach zerspalten und zum Theil heruntergestürzt. Am Hügel, der zur Kirche f ü h r t , waren im Schieferfelsen zahlreiche senkrecht in die Tiefe niedergehende Spalten. Aufser diesen zeigten sich im Dorfe und in seiner Um») A. a. 0 . ) Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1856. S. 53. 3 ) Einige Tage vorher war auch V o l g e r auf dem Schauplatz des Ereignissei?. Seine Beobachtungen, die er a. a. 0 . mitgetheilt hat, stimmen mit den v o n N ö g g e r a t h angestellten im Allgemeinen überein. s

Erdbeben im Visperthal.

535

g e b u n g noch viele gröfsere Spalten im A l l u v i u m der Visp und der Uhone. B e m e r k e n s w e r t h ist, dafs die senkrechten Spalten die gewöhnlichsten waren. Y i e l seltener zeigten die Risse einige B i e g u n g e n . S p a l t e n , welche nicht ganz durchsetzten , fanden sich meist nur an entfernten Punkten, wo die Erschütterungen sehr viel g e r i n g e r w a r e n ; sie erschienen dann gewöhnlich nur als mannichfach g e k r ü m m t e Risse mitten in den Mauern da, wo diese in w e n i g e r innigem Verbände oder u n g l e i c h belastet waren. Von Visp bis nach Zermatt fanden sich an vielen S t e l l e n Felsstücke abgelöst, mitunter Blöcke von mehr als 1000 Cubikfufs in die Visp gestürzt. Mauern waren eingefallen, Tliürme und Kirchen zerspalten. Auf dem Gipfel eines H ü g e l s w a r e n vor dem Erdbeben viele s c h w e r e n Dielen aufgeschichtet, welche viele Fufs weit am A b h a n g hinuntergeführt worden waren. Der H ü g e l selbst w a r nach mannichfachen Richtungen von Spalten durchzogen. In der Nähe war ein grofser Bergschlipf erfolgt, der eine mehrere hundert Fufs l a n g e und nahe 100 Fufs breite S c h a r t e am B e r g e gebildet hatte. A u s dem entstandenen S c h u t t k e g e l war eine Quelle hervorgebrochen. Auch an anderen Punkten drangen aus den Trümmern eingestürzter Gesteinshaufen neu entstandene Quellen als bedeutende Bäche hervor. Ein zweiter ebenso ausgedehnter Bergschlipf war damals noch in weiterer Ausdehnung begriffen. Dieses Erdbeben ist nach unserer Ansicht, wohl nichts a n d e r e s , als eine F o l g e von E r d s c h l i p f e n ; denn daraus lassen sich alle beobachteten Erscheinungen genügend erklären. E i n i g e von den aus Baumstämmen locker zusammeng e f ü g t e n und auf hölzernen U n t e r l a g e n ruhenden Scheunen, w i e sie in Wallis üblich sind, wurden einige Fufs weit fortgeschoben. Dies setzt eine stetige, nicht stofsweise, gleichzeitig mit dem Boden erfolgte B e w e g u n g voraus. D a g e g e n fanden sich aber einzelne Häuser, deren schwere, aus dicken Schieferplatten bestehende Dächer, auch zum Theil der Dachstuhl, abgeworfen wurden, ohne bedeutende Verletzung der Gebäude selbst.

536

E r d b e b e n im Visperthal.

/

Die Bedingungen, unter denen Bergschlipfe erfolgen, sind in jener Gegend in reichem Maafse gegeben. Das VispcrThal mit seinen Nebenthälern liegt zwischen den höchsten Gebirgen (Mosa, Matterhorn), welche Wallis von Piemont trennen, und von denen sich ungeheure Gletscher herabziehen. Zur Zeit ihres Abschmelzens gelangen daher grofse Wassermassen in die oberhalb Matt gelegenen Seen und von diesen in den Vispflufs. Aufser diesen aus den Glctschern abfliefsenden Gewässern dringt aber auch Wasser in die Unterlage derselben und nimmt einen unterirdischen Lauf. Dieser hört zwar zur Winterzeit auf, nicht aber unter den Seen. Das Gebirge ist daher während des ganzen J a h r e s mehr oder weniger vom Wasser durchdrungen. Die nach dem Erdbeben zum Yorschein gekommenen Quellen bezeugen dies. Das dortige Gebirge besteht aus krystallinischen Schiefern (Glimmerschiefer, Talkschiefer, glimmerreicher Kalkstein, Gneifs u . s . w . ) . Schiefergesteine gestatten den Lauf der Gewässer zwischen ihren Schichtungsflächen. D e r hydrostatische Druck der aus grofsen Höhen herabkommenden Gewässer befördert den Lauf derselben durch die engsten Kanäle. Der Glimmerschiefer gehört zwar zu den schwierig zersetzbaren Gesteinen. Seine schieferige Textur begünstigt aber seine mechanische Zertheilung (S. 222) und dadurch seine Zersetzung in eisenreichen Thon (S. 223). Der Gneifs gibt Zersetzungsproducte, die noch mehr Thonerdesilicate enthalten als der Glimmerschiefer (S. 247). Beide Gesteine liefern daher Zersezzungsproduc.te, welche mit Ausnahme des Quarz durch Wasser erweichbar sind. Vorausgesetzt, dafs der kohlensaure Kalk des glimmerreichen Kalkstein in wässeriger Lösung vollständig fortgeführt wird : so sinken allmälig und unmerkbar die hangenden Schichten. Unterliegen die kleinen dünnen Glimmerblättchen während dieses langsam fortschreitenden Processes der Zersetzung: so entstehen erweichbare Massen, welche plötzliche Senkungen veranlassen können. E b e 1 *) beschreibt am Abhänge des 13854' hohen ') A. a. 0 . IM. IV. S. 211.

E r d b e b e n im Visperthal.

537

Matterhorii's (M. Cervin) folgende Schichtenreihe auf glimmerigem Kalkstein: 1) Gneifs, 20 Fufs mächtig, in 8—12 Linien dicke Blätter zcrtheilbar und fast horizontal (?) liegend. 2) Bläulicher feinkörniger Kalk. 3) Eine 1 bis 2 Fufs mächtige aus Kalk mit weifsen Glimmerblättchen, grünen Talkblättern und vielem Thon bestehende gelblicli-brauneJBchicht (diese Schicht liegt in einer Meereshöhe von 10800 Fufs). 4) Glimmeriger Kalkschiefer in dünnen Blättern. 5) Derber Kalkschicfcr. 6) Eine mächtige Bank von grünem Gneifs. 7) Gelblicher Kalkstein mit Glimmer gemengt. In dieser Reihe finden wir mehrere mehr oder weniger zersetzbare Schichten. Der in so dünne Blätter zertheilbare, mithin den Gewässern leicht zugängliche Gneifs ist gewifs auch leicht zersetzbar. Die gelbbraune Färbung des Kalk in 3) und 7) deutet auf eine schon begonnene Zersetzung des Glimmer, wobei Eisenoxydhydrat entsteht, und der Thon in 3), gleichfalls ein Zcrsetzungsproduet des Glimmer, macht diese Schicht crweichbar. Sollte der Kalkstein (2) zerklüftet sein: so würde er den in der Schicht (3) befindlichen und durch Gewässer fortgeführten Thon aufnehmen.- Dann würde der siebente Fall (siehe unten) eintreten. Nach S t u d c r l ) haben die Schichten der Hauptmasse des Matter/iorn bis nahe unter dem Gipfel eine Neigung von ungefähr 45°. Die am Fufse liegenden Trümmer dieser Hauptmasse, welche frühere Bergschlipfe anzeigen, sind Gneifs und Glimmerschiefer. Bei einer solchen Neigung konnten Bergschlipfe weder in der vorhistorischen noch in der jetzigen Zeit ausbleiben. Unter den Gletschern und den Seen, wo das Wasser in ungemessener Menge gegeben ist, sind die günstigsten Verhältnisse zur Zersetzung und Erweichung der genannten Gesteine vorhanden. Die Gletscher-Flüsse führen, wie ihre Trübe zeigt, die feinsten Theilchen fort 2 ). Beachtet man, dafs dieses Fortführen während der ganzen Dauer des Abschmelzens der Gletscher ununterbrochen Geologie der Schweiz. Bd. I. S. 2 1 5 . D u r c h die chemische Analyse dieser Theilchen w ü r d e ihren U r s p r u n g nachweisen können. 2)

man

538

Erdbeben im Visperthal.

im Gange bleibt: so begreift man, wie die Erosion nirgends in höherem Grade wirken kann als unter denselben. Die Folge davon ist das fortwährend tiefere Einschneiden der Gletscher in ihre Unterlage (ß. I. S. 395). Selbstredend erfolgen diese Senkungen der Gletscher allmälig, sie verursachen daher keine Erdbeben. W e n n aber hochgelegene Gletscher auf einer Unterlage ruhen, die aus geneigten Schichten eines erweichbaren Gesteins besteht und diese Schichten in einem tiefer gelegenen Thale ausgehen : so sind die Bedingungen zu Bergschlipfen gegeben. Mit den hangenden Schichten rutscht dann mehr oder weniger von dem auf ihnen gelegenen Gletscher in das Thal hinab. So können in den Alpen die grofsartigsten Erdbeben entstehen. Aehnliches wird geschehen, wenn sich solche erweichbare Schichten vom Bette hochgelegener Seen in tiefer gelegene Thäler hinabziehen. In diesem Falle werden die Erdbeben mit Wasserfluthen verknüpft sein. Solche Verhältnisse mögen bei dem Erdbeben im Visperthal stattgefunden haben, da oberhalb desselben Seen und in noch gröfserer Höhe Gletscher sich befinden, und Quellen, gleich Bächen, nach dem Erdbeben hervorgekommen sind. In den Alpen sind es zwei Factoren, grofse Wassermassen und grofses Gefälle, welche die W i r k u n g e n der Erosion bis zum höchsten Grade steigern. Beschränken wir uns auf die Schweiz, deren Areal 750 geogr. Quadratmeilen ist. Im Bhein und in der lihone concentrirt sich fast alles Wasser, welches aus diesem Lande abfliefst; denn die Wassermenge, welche der Inn (Bd. I. S. 408), sowie die italiänischen Flüsse Tessin, Aclda, Nera und Lira aus der Schweiz führen, ist nur unbedeutend. Die Wassermenge des lihein ist bei Basel durch 20jährige Beobachtungen sehr genau ermittelt worden (Bd. I. S. 287). Es bleibt daher nur noch die Wassermenge der fthone an der Grenze der Schweiz zu ermitteln, wenn es nicht schon geschehen ist, und man würde dann für das höchste Land in Europa den gröfsten Theil des jährlichen Betrags der niedergehenden Meteorwasser finden, wenn man das Wasser addiren könnte, was durch die Verdunstung wieder in die Atmosphäre zurückkehrt.

Wirkungen der Erosion.

539

Man v e r g l e i c h e mit der Schweiz ein Land von nahe gleicher Gröfse, das sich aber im Yerhältnifs zur Schweiz nur w e n i g ü b e r das Meer erhebt, und dcfshalb bei weitem weniger Meteorwasser e m p f ä n g t als dieses A l p e n l a n d . Ein solches L a n d ist das 884 g e o g r . Quadratmeilen grofse Rheinpreufsen und Westplalc-n (incl. Birhcnfeld). Auf der linken Rhcinscitc sind es die Nahe und Roer, welche in diesem Gebiete e n t s p r i n g e n und noch F l ü s s e genannt w e r d e n können. D i e Nette, Ahr und Erft sind blos g r ö f s e r e , die w e n i g e n ü b r i g e n nur u n b e d e u t e n d e Bäche. D i e Mosel, der gröfstc u n t e r den in den Rhein sich ergiefsenden F l ü s s e n und die Saar, w e l c h e in den Vogesen e n t s p r i n g e n , n e h m e n n u r die w e n i g b e d e u t e n d e n Bäche im preufsischen Theile ihres L a u f e s auf. Auf der r e c h t e n Rheinseite sind es vornehmlich nur die Sieg, Wupper, liuhr und Lippe, welche zu den Flüssen zu zählen sind; die Lahn, w u r d e nicht g e n a n n t , weil sie zwar im preufsischen Gebiete entspringt, aber ihre grüfste W a s s e r m e n g e von Aaxsau erhält. I r r e n wir n i c h t : so b e t r ä g t die ganze W a s s e r i n e n g e der in der Rheinprovinz und Weslphalen e n t s p r i n g e n d e n Flüsse und Bäche noch l a n g e nicht '/ 1 0 von der, welche der Rhein, die Rhone, der Inn und die in die italiänischen S e e n fliefsenden F l ü s s e aus der Schweiz f ü h r e n . J e d e n f a l l s ist die Differenz zwischen dem auf die Schweiz und auf Rheinland-Westphalen k o m m e n d e n Meteorwasser eine sehr bedeutende. Die U r s a c h e dieser Differenz k a n n n u r in der Condensation des atmosphärischen W a s s e r g a s e s durch die mit e w i g e m S c h n e e u n d Eis bedeckten Alpen g e s u c h t w e r d e n : eine Condensation, w e l c h e aufserhalb der Alpen, wo n u r die allgemeinen atmosphärischen Processe, V e r ä n d e r u n g e n im L u f t d r u c k e , in der T e m p e r a t u r , in der W i n d e s r i c h t u n g u. s. w. condensirend wirken, fehlt. W i r haben also wohl zu unterscheiden die Condensation des atmosphärischen W a s s e r g a s e s in F o l g e meteorologischer Processe von der, w e l c h e d u r c h die erkältenden W i r k u n g e n der Schnee- und E i s f e l d e r erfolgt. J e n e Condensation ist ganz allgemein, diese b e s c h r ä n k t sich blos auf das Hochgebirge u n d e r r e i c h t in den Alpen ihr

540

Wirkungen der Erosion.

/

Maximum. Hier übertrifft ihr Effect den der meteorologischen Processc um ein V i e l f a c h e s , wie wir g e s e h e n haben. O b e r h a l b der S c h n e e g r e n z e wird das atmosphärische W a s s e r g a s in der R e g e l bis zur S c h n e e b i l d u n g condensirt. D i e s e r in die Region der Gletscher h e r a b r u t s c h e n d e S c h n e e schmilzt in der kurzen, kaum drei Monate anhaltenden Sommerzeit. Das W e r k einer neunmonatlichen freilich nicht u n u n t e r b r o c h e n w i r k e n d e n Condensation wird, w e n n der S o m m e r w a r m ist, in j e n e r k u r z e n Zeit zerstört. I n dieser sind die Gletscherflüsse am wasserr e i c h s t e n ; die Erosion e r r e i c h t daher ihr Maximum. Z u r W i n t e r z e i t , wo n u r noch die aus dem I n n e r n des Gebirges k o m m e n d e n und die aufsteigenden Quellen die Flüsse n ä h r e n , tritt das Minimum der Erosion ein, oder sie hört g a n z auf. D i e zur W i n t e r z e i t von Aufsen erkälteten F e n s t e r scheiben condensiren W a s s e r g a s der Z i m m e r l u f t und bring e n es zum G e f r i e r e n . D i e im W i n t e r durch W ä r m e a u s s t r a h l u n g erkälteten Pflanzen überziehen sich mit Reif. D e r S c h n e e auf den Alpen wird sich daher, w e n n seine T e m p e r a t u r u n t e r Null u n d die ihn b e r ü h r e n d e L u f t weniger erkältet ist, gleichfalls mit Reif überziehen. Es ist eine unsichtbare S c h n e e b i l d u n g durch Schnee, wclche so l a n g e f o r t d a u e r t als diese B e d i n g u n g e n g e g e b e n sind. Sie ist u m so b e d e u t e n d e r , j e w ä r m e r die mit den Schneef e l d e r n in B e r ü h r u n g k o m m e n d e L u f t ist; daher beim S ü d w i n d am gröfsten. So b e g r e i f t man, wie bei heiterer W i t t e r u n g die S c h n e e b i l d u n g immer fortschreitet, und wie sie noch zunimmt, w e n n sich W o l k e n bilden u n d es zum S c h n e i e n kommt. Dieselben W i r k u n g e n finden auch auf den G l e t s c h e r n statt. H ö r t das S c h m e l z e n des Gletschereises zur H e r b s t zeit a u f : so sinkt die T e m p e r a t u r desselben, wclche währ e n d des S c h m e l z e n s N u l l war, bei e i n t r e t e n d e r W i n t e r kälte u n t e r Null. Das erkältete Gletschereis condensirt das atmosphärische W a s s e r g a s , Reif wird gebildet. Diejenigen, w e l c h e die G l e t s c h c r in dieser Zeit besteigen,

Y\"irkungcn der Erosion.

541

k ö n n e n getäuscht w e r d e n u n d den Reif f ü r S c h n e e halten, w e l c h e r in der v o r h e r g e g a n g e n e n N a c h t gefallen war. A u c h w ä h r e n d des Abschmelzens der Gletscher findet eine Condensation dadurch statt, dafs das W a s s e r g a s in der das Eis b e r ü h r e n d e n L u f t d u r c h E r k ä l t u n g niederg e s c h l a g e n wird. Dieses W a s s e r gesellt sich zu dem des geschmolzenen Gletschereises. Fafst man A l l e s zusammen : so kann man nicht m e h r f r a g e n , w o h e r die g r o f s e n W a s s e r m a s s e n kommen, welche das Alpengebirge liefert. D e r a n d e r e F a c t o r , das G e f ä l l e , e r r e i c h t wie die W ' a s s e r m e n g e sein Maximum in der Schweiz. D i e H ö h e n , in denen der Lauf der Gletscherflüsse beginnt, sind nicht zu ermitteln, da zwar die Meereshöhe einiger G l e t s c h e r an ihrem oberen E n d e bekannt ist, nicht aber die H ö h e ü b e r ihrem Bette. Auf den A l p c n p ä s s e n oder in der N ä h e derselben beginnt der sichtbare Lauf der Gletscherflüsse, a b g e s e h e n davon, dafs sich manche G l e t s c h e r , z. B. die bei Grindelwald viel tiefer in die T h ä l e r herabziehen. N e h m e n wir die M e e r e s h ö h e n der Alpenpässe, welche die W a s s e r s c h e i d e n sind, als A n f a n g s p u n k t e der Gletscherflüsse : so sind es f ü r das Ehein-, Eeafs-, l.immatund Aargebiet die Pässe Splvgen, Gotthardt, Grimsel und Gemmi, u n d der E n d p u n k t des L a u f e s der zu diesem Gebiete g e h ö r e n d e n Flüsse in der Schweiz ist der Ehern bei Basel. Die A n f a n g s p u n k t e des Ehonegebietes sind der sich in das Ehonethal herabziehende Eh onegl et scher, die Pässe Grimsel, Gemmi, Simplon, J o c h des Matterhorn, der Bernhardt (grofse) u n d der E n d p u n k t in der Schweis der Genfersee. D e r A n f a n g s p u n k t des Tessin ist der G'otthardtpafs, und der E n d p u n k t der Langensee. D e r Anf a n g s p u n k t der Adda, Mera u n d Lira ist der Splirgenpafs und der E n d p u n k t der Comersee. Diesem See w e r d e n alle Gewässer von dem Septimer, Maloya, Splügen und zum T h e i l von der Bernina-Kette zugeführt. I n der nachstehenden, blos auf die H a u p t p ä s s e bes c h r ä n k t e n Tabelle findet sich das G e f ä l l e der von diesen Pässen bis zu den tiefsten P u n k t e n der Schweiz fliefsenden Gewässer. Das Gefälle, mithin auch die e r o d i r e n d e n

542

Wirkungen der Erosion.

/

Wirkungen der Flüsse, welche durch Seen fliefsen, wird durch diese selbstredend unterbrochen. Pafs. Splügen Gotthardt . . . . Grimsel Bhoneglet scher . . Grimsel Gemmi Simplon . . . . Bernhardt . . . . Joch des Matterhorn Gotthardt . . . . Splügen . . . .

6451 F. Tthein bei Basel 6440 n 6638 Ii 5418 Genfersee 6638 6958 ?? 6174 7476 ii 10284 ii Langenaee 6440 6451 Comersee

Gefälle. 752 F. 5699 F. 5688 ii 5886 ii 1150 4268 11 5488 11 5808 ') 11 5024 11 6326 11 9134 5679 761 772 5679

Das Gefälle aller Gewässer der Sclnoeiz steigt also von 4268 bis 9134 Fufs. Bemerkenswerth ist, dafs gerade die vom Fufse des Mailerhorn kommenden Gewässer es sind, welche dieses Maximum erreichen. Im Vw-perlhale, in diesem von lange anhaltenden heftigen Erdbeben heimgesuchten Thale, ist daher der gröfste Effect der Erosion zu suchen ; denn auch der andere Factor derselben, die Wassermenge, ist dort vorherrschend. Die Visp ist ebenso wasserreich als die lihone, obgleich der Wasserlauf der Visp nur 5y 2 Meile, der der lthone 7 Meilen ist und diese von ihrem Ursprünge bis nach Visp eine grofseZahl von Gletschcrfliissen aufnimmt. Solche Verhältnisse darf man nicht unbeachtet lassen, wenn man sich eine richtige Vorstellung vom Ursprünge der Erdbeben machen will. In Rhein/aiid-Westphalen ist das Gefälle nachstehender Flüsse bis zu ihrer Mündung in den Rhein wie folgt. A. Höhe des Ursprungs des Flusses über dorn Meere. B. Höhe des Rhein an der Mündung des Flusses über dem Meere. ') Es ist zu bemerken, dafs die Gletscherflüsse der Gemmi sich in den Danbensee ergiefsen, der nur einen subterranen Abflufs hat (Bd. I. S. 237}. Es ist das gröfste Wasserquantum in der Schweis, welches einen solchen Lauf nimmt.

543

Wirkungen der Erosion.

Lippe Ahr Tioer Lahn Sieg Ruhr

. . . . .

. . . . .

A. 428 1447 1783 1871 1871 2043

B. 55 156 80 190 137 70

Gefälle. 373 par. F. 1291 1703 (?)

1681 1734 1973

E s ist d a h e r das G e f ä l l e der F l ü s s e in der Schweiz 5- bis lOmal so grofs als in liheinland-Westpalev, wenn man in beiden L ä n d e r n Minimum mit Minimum und Max i m u m mit Maximum vergleicht. D e r E f f e c t der Erosion durch die Flüsse h ä n g t ab von ihrer W a s s e r m e n g e und von ihrem G e f ä l l e u n t e r ü b r i g e n s gleichen U m s t ä n d e n . J e gröfser beide F a c t o r e n , desto gröfser der Effect. D a s G e f ä l l e bedingt die Geschwindigkeit, u n d da diese in der zweiten P o t e n z w i r k t : so wird es anschaulich, wie im H o c h g e b i r g e , in Europa in den Alpen, wo die von den gröfsten G e b i r g s h ö h e n h e r a b k o m m e n d e n G e w ä s s e r , mithin auch ihr Gefälle das Maximum e r r e i c h e n , auch der Effect der Erosion sein Maximum erreicht, wie d a g e g e n dieser E f f e c t in einem L a n d e , wie in Rheinland u n d Westphalen fast eine v e r s c h w i n d e n d e Gröfse, und wie da, wo die Flüsse im D e t r i t u s b e t t e fliefsen, daher vorzugsweise in der N ä h e i h r e r M ü n d u n g in dns Meer, Null wird »). E b e n s o verhält es sich selbstredend mit den von der Erosion a b h ä n g i g e n E r s c h e i n u n g e n . Dahin g e h ö r e n die F o r t f ü h r u n g des D e t r i t u s und, was hier besonders in Betracht kommt, die B e r g s c h l i p f e und E r d b e b e n , welche in den Alpen wie an den S e e k ü s t e n am häufigsten u n d intensivsten, aufserhalb der Alpen im g e b i r g i g e n L a n d e selten und viel w e n i g e r intensiv und im e b e n e n L a n d e n u r äufserst selten a u f t r e t e n . E r d b e b e n u n d v u l k a n i s c h e W i r k u n g e n . Die V e r b r e i t u n g der E r d b e b e n u n d der V u l k a n e hat uns zu dem Schlüsse g e f ü h r t , dafs eine V e r k n ü p f u n g beider E r scheinungen nicht nachweisbar ist (S. 479 ff."). W a s zu G u n s t e n dieser V e r k n ü p f u n g A l e x . v. H u m b o l d t und ') Wir kommen darauf unten nochmals zurück.

544

Erdbeben und vulkanische Wirkungen.

I L o o p . v. B u c h b e i g e b r a c h t haben, h a b e ich in meiner Wärmelehre angeführt. J e d e m , der sieht, wie aus einem V u l k a n Massen von L a v a ausfliefsen, welche weite S t r e c k e n L a n d e s haushoch b e d e c k e n , wie aus dem K r a t e r z e n t n e r s c h w e r e G e steine hoch e m p o r g e s c h l e u d e r t w e r d e n , mufs die in unbekannten T i e f e n existirende K r a f t , wodurch dies b e w i r k t wird, als eine der mächtigsten erscheinen. W i r d er durch den E i n s t u r z g a n z e r Städte, in F o l g e von E r d e r s c h ü t t e r u n g e n , auf die W i r k s a m k e i t einer gleichfalls in unbek a n n t e n T i e f e n existirenden anscheinend gleich mächtigen K r a f t g e f ü h r t : so liegt es ihm nahe, beide K r ä f t e f ü r identisch zu halten. D i e s e Ansicht scheint denn auch durch die F o r s c h u n g e n ausgezeichneter M ä n n e r wissenschaftliches B ü r g e r r e c h t e r l a n g t zu haben. Da indefs vulkanische E r s c h e i n u n g e n n u r auf w e n i g e P u n k t e der E r d oberfläche b e s c h r ä n k t , E r d b e b e n d a g e g e n überall verbreitete E r s c h e i n u n g e n sind (S. 4 7 8 f f . ) : so hätte dieser U m stand m a h n e n müssen, in den Schlüssen nicht zu weit zu g e h e n . Das W e s e n t l i c h e der vulkanischen E r s c h e i n u n g e n , das Ausfliefsen feuerflüssiger Lava, das A u s w e r f e n von S c h l a c k e n , Rapilli und vulkanischer A s c h e vermifst man bei E r d b e b e n , w e l c h e blos manchmal Schlamm herauf bringen-, gänzlich. U n t e r den E r d b e b e n , w e l c h e sich nicht in vulkanischen G e g e n d e n f e r n von allen V u l k a n e n und ohne Zus a m m e n h a n g mit E r u p t i o n e n e r e i g n e t e n , befinden sich diejenigen, w e l c h e die weiteste V e r b r e i t u n g über die E r d oberfläche hatten. Beispiele dieser A r t sind schon oben S. 479 a n g e f ü h r t w o r d e n . K o m m e n in F o l g e eines E r d b e b e n s w a r m e W a s s e r aus entstandenen S p a l t e n h e r v o r : so müssen die E r s c h ü t t e r u n g e n bis zu der T i e f e reichen, in w e l c h e r die W e r k stättc w a r m e r Quellen sich befindet. W a s man h i e r ü b e r beobachtet hat, ist sparsamer und w e n i g g e n ü g e n d e r Natur. Beim E r d b e b e n von Ystlan, 8 engl. Meilen von La Baroa, wo T h e r m e n e n t s p r i n g e n , d r a n g aus entstandenen S p a l t e n heifses W a s s e r hervor. Man nahm nicht das Tlier') S. 287 ff. und 306.

Erdbeben und Thermen.

545

mometer, um zu ermitteln, ob und um wie viel dieses w ä r m e r als das W a s s e r der T h e r m e n war, sondern man hing Hammelfleisch in den aufsteigenden Wasserstrahl und fand, dafs es in 5 Minuten g e k o c h t war. M a n s c h e i n t es f ü r überflüssig g e h a l t e n zu haben, einen G e g e n v e r s u c h anzustellen, ob nicht vielleicht Hammelfleisch im T h e r malwasser in gleicher Zeit hätte g e k o c h t w e r d e n können. Die T h e r m e n von St. Eufemia sollen, nach G r i m a l d i , nach dem E r d b e b e n 1738 F e b r u a r b e d e u t e n d wärm e r und wasserreicher g e w o r d e n sein. A u c h hier hat man das T h e r m o m e t e r vernachlässigt. W ä h r e n d des E r d bebens 1848 October zu Ardebil soll die T e m p e r a t u r der dortigen T h e r m e n (35—37° R.) so hoch gestiegen sein, dafs die B e n e t z u n g damit das heftigste V e r b r ü h e n veranlafste. H i e r hätte man doch mit demselben T h e r m o m e t e r , womit die T e m p e r a t u r der T h e r m e n vor dem E r d b e b e n gemessen w u r d e , die S t e i g e r u n g nach demselben bestimmen k ö n n e n . A b e r auch hier hat sich die Sucht zu übertreiben g e l t e n d gemacht. N a e h C o v e l l i sollen bei dem E r d b e b e n vom 2. F e b r . 1828 die heifsen Quellen auf der Insel Isaina in ihrer T e m p e r a t u r z u g e n o m m e n haben. Noch ein 205 J a h r e altes Curiosum. W ä h r e n d des E r d b e b e n s in den Pyrenäen im J u n i 1660 sollen die warmen Quellen zu Baqnh'es de Bigorre plötzlich so kalt g e w o r d e n sein, dafs die B a d e n d e n genöthigt w a r e n , die B ä d e r zu verlassen '). E i n e k a l t e W a s s e r m a s s e , so grofs wie die eines bed e u t e n d e n Baches, hätte plötzlich zufliefsen müssen, dann w ü r d e aber nicht die A n g s t sich zu erkälten, sondern zu e r t r i n k e n oder durch das E r d b e b e n umzukommen, die Bad e n d e n zur F l u c h t genöthigt haben. J e t z t noch bestehen zu Bagnbres g e m e i n s c h a f t l i c h e B ä d e r . E s ist zu vermuthen, dafs damals nur solche b e s t a n d e n h a b e n . D i e T e m p e r a t u r der dortigen zahlreichen T h e r m e n schwankt zwischen 14 u n d 41° R. Möglich w ä r e es daher, dafs die K a n ä l e der w ä r m e r e n Zuflüsse, durch eine S e n k u n g ver>) N a u m a n n a. a. 0. II. Aufl. S. 227. B i s c h o f G e o l o g i e . III. 2. Aull.

35

546

Erdbeben und Thermen.

drückt worden wären. Wenn so: so könnte man das Curiosum zu Ehren bringen. Während des Erdbebens zu Lissabon soll die Temperatur der Sotiroe de la Keine in Bagnhres de Luchon in den Pyrenäen plötzlich um 33° R. gestiegen sein '). Nach dem Erdbeben zu Visp 1855 soll die Quelle zu Leuckerbad um 5,9° R. zugenommen haben. Nach Yo 1g e r 2 ) ist diese Angabe nichts weniger als gegründet. Aus solchen höchst unvollkommenen Beobachtungen kann man keine Schlüsse ziehen. Es könnte übrigens keineswegs befremden, wenn an einer Stelle, wo nur kalte oder gar keine Quellen vorkommen, warme Wasser in Folge eines Erdbebens zum Vorschein kämen. Wenn in Neuenahr, vor dem Erbohren der Thermen (Bd. I. S. 261) ein Erdbeben stattgefunden hätte und eine Spalte von 35 Fufs Tiefe entstanden w ä r e : so würden, wie beim Bohren 32° R. warme Wasser aufgestiegen sein. Gewifs finden sich viele Stellen, namentlich in uncultivirten Ländern, wo schon so nahe unter der Erdoberfläche warme Quellen vorkommen. Im Gegentheil mufs es daher befremden, dafs nur so wenige und nicht einmal völlig constatirte Fälle eines Aufsteigens warmer Wasser nach Erdbeben bekannt sind. Alles weiset also darauf hin, dafs die Erschütterungen nur selten bis zur W T erkstätte der heifsen Quellen reichen. Eine Kraft, welche Lava aus unbekannten Tiefen zum Aufsteigen bringt, müfste heifse Wasser aus den geringen, durch Bohrlöcher erreichbaren Tiefen hervorheben. Die 26,2° R. warme in 2160 Fufs Tiefe erbohrte Salzsoole von Neusalzwerk entspricht genau der normalen Temperaturzunahme mit der Tiefe. Erschütterungen, die nur so tief hinabreichten, müfsten also Wasser von dieser Temperatur zu Tage bx-ingen, wenn Spalten entständen. A l l e diese Verhältnisse hätten schon längst dahin führen müssen, dafs die Kräfte, welche vulkanische Erscheinungen hervorrufen, in bei weitem gröfseren Tiefen L y e l l . Eröffnungsrede der British Assoc. 1864. Untersuchungen über das Phänomen der Erdbeben in der Schweiz. S. 132. 2)

Erdbeben und vulkanische Wirkungen.

547

-wirken, als die, w e l c h e E r d b e b e n veranlassen, und dafs daher letztere nicht f e u r i g e r N a t u r sein k ö n n e n . E r s c h ü t t e r u n g e n , d e n j e n i g e n ähnlich, welche man bei den heftigsten E r d b e b e n verspürt, sind jedoch häufig die V o r b o t e n vulkanischer E r u p t i o n e n . So standen z . B . die vor dem grofsen A u s b r u c h e des Vesuv von 1794 mit kurzen U n t e r b r e c h u n g e n drei T a g e lang anhaltenden E r d beben g e w i f s im innigsten Z u s a m m e n h a n g e mit den vulkanischen E r s c h e i n u n g e n . E s ist auch klar, dafs solche K r ä f t e , welche hohe Lavasäulen zu lieben vermögen, Rückstöfse b e w i r k e n w e r d e n . E r d b e b e n u n d G a s e n t w i c k l u n g e n u n d explosive Gasgemenge. Gegen B o u s s i n g a u l t ' s 1 ) Ansicht, dafs G a s e n t w i c k l u n g e n die U r s a c h e des f u r c h t b a r e n E r d b e b e n s in Neu-Granada g e w e s e n seien, ist zu e r i n n e r n , dafs g e r a d e die mächtigsten derselben, die K o h l e n s ä u r e e x halationen e n t w e d e r g a r keine oder doch n u r eine schwache P r e s s u n g zeigen, (Bd. I. S. 693 ff.). Noch w e n i g e r ist eine P r e s s u n g , wodurch, w e n n auch n u r der oberste Thcil der E r d k r u s t e g e h o b e n u n d z e r s p r e n g t w e r d e n könnte, vom Schwefelwasserstoffgas, auf welches B o u s s i n g - a u l t deutet, zu e r w a r t e n , da eigentliche Exhalationen dieses Gases gar nicht vorkommen, sondern die meist so g e r i n g e n M e n g e n desselben vom W a s s e r absoi'birt in den S c h w e f e l q u e l l e n zu T a g e k o m m e n . Sollte er vielleicht explosive Gasgem e n g e im Sinne g e h a b t haben, da er von Detonationen s p r i c h t : so ist d a g e g e n zu b e m e r k e n , dafs, w e n n auch grofse, mit b r e n n b a r e m Gase e r f ü l l t e unterirdische hohle R ä u m e v o r h a n d e n sein sollten, es nicht zu b e g r e i f e n wäre, wie atmosphärische L u f t in solche Räume g e l a n g e n k ö n n t e ; denn communic.irten dieselben mit der äufseren L u f t : so w ü r d e diese nicht ein- s o n d e r n das b r e n n b a r e Gas ausströmen. F i n d e t eine solche Communication nicht s t a t t : so könnte dieses Gas nicht explosiv w e r d e n . Kohlenwasserstoffgas, das einzige b r e n n b a r e Gas, welches namentlich in der Steinkohlenformation, manchmal in bedeutenden Mengen sich entwickelt, k a n n nur explosiv w e r d e n , w e n n durch den K o h l e n b e t r i e b hohle, der atmosphärischen L u f t z u g ä n g l i c h e R ä u m e entstehen ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXL S. 149.

548

Erdbeben und Gasentwicklungen.

und wenn der Bergmann mit seiner Lampe das explosive Gas entzündet. Die heftigen W i r k u n g e n dieser Explosionen, welche man denen der Erdbeben gleichstellen kann, können aber durch Vorgänge im Inneren unserer Erde nicht hervorgerufen werden. B e r g s c h l i p f e und Erdbeben. Genetische Verhältnisse. Keine Bergschlipfe, keine Erdbeben ohne Wasser. Das Wasser wirkt mechanisch durch Erweichung starrer Massen, chemisch durch Zersetzung und Auflösung solcher Massen. Der Kürze wegen nennen wir Massen, welche durch Wasser erweichbar sind, bewegbare, mögen sie schon ursprünglich erweichbar gewesen sein, oder diese Eigenschaft erst durch Zersetzung erlangt haben. Mechanische und zersetzende Wirkungen d e s W a s s e r s . In Beziehung auf den Causalzusammenhang zwischen bewegbaren Massen und Erdbeben sind folgende Fälle zu unterscheiden. V

T>

b

b

E r s t e r F a l l . In einem Gebirgsabhange A sei a b eine bewegbare Schicht, welche von andern Schichten eingeschlossen ist. Dringen bei b durch Spalten oder zwischen Schichtungsflächcn Tagewasser in jene Schicht: so beginnt hier die Zersetzung und Erweichung, oder blos die letztere, und schreitet allmälig nach a fort. Ist das Liegende von a b eine wasserdichte Schicht: so führen die Gewässer die löslichen Substanzen fort und kommen in Quellen bei a zu Tage. Kommt die Masse in a b durch

Bewegbare Massen und Erdbeben.

549

u n g e w ö h n l i c h e u n d lange a n h a l t e n d e Wasserzuflüsse zur völligen E r w e i c h u n g : so r u t s c h t sie mit dem H a n g e n d e n in das T h a l o herab. E s entsteht ein Bergschlipf. Z w e i t e r F a l l . W i r d der F u f s des B e r g a b h a n g e s vom Meere b e s p ü l t : so wird die h e r a b g e r u t s c h t e Masse, je nach der gröfseren oder g e r i n g e r e n T i e f e des Meeres, ganz oder theilweise v e r s c h l u n g e n . I n j e n e m F a l l e vermindert sich die T i e f e des Meeres. In diesem wird es z u r ü c k g e d r ä n g t und die Meeresküste r ü c k t vor. Oasselbe geschieht, w e n n der F u f s des B e r g a b h a n g e s von einem S e e oder einem S t r o m bespült wird. D r i t t e r F a l l . G e h t die am jenseitigen B e r g a b h a n g e I> fortstreichende b e w e g b a r e Schicht a' b' jenseits b' nicht zu Tage a u s : so k a n n sie keinen Bergschlipf verursachen, wenn sie auch durch zufliefsende Gewässer erweicht wird. E r w e i c h t sie aber so sehr, dals sie die grofse Last der auf ihr l i e g e n d e n S c h i c h t e n nicht mehr tragen k a n n : so findet eine S e n k u n g statt, und die weiche Masse wird bei a' m e h r oder weniger h e r a u s g e q u e t s c h t . Ein E r d b e b e n , aber nicht ein Bergschlipf ist die F o l g e davon. W a s von Schichten, die sich g e g e n den B e r g a b h a n g neigen, wie in B, gilt, das hat auch Bezug auf horizontale Schichten. Die Schlammströme und das T r ü b w e r d e n von Quellen bei E r d b e b e n liefern Beweise f ü r s o l c h e V o r g ä n g e (S.510ff.). V i e r t e r F a l l . U n t e r dem Meere und an den K ü sten des Meeres und tiefer S e e n sind die B e d i n g u n g e n zu B e r g s c h l i p f e n und zu S e n k u n g e n in noch h ö h e r e m G r a d e als auf dem L a n d e g e g e b e n . D o r t ist das Zersetzungsund Erweichungsniittel in u n g e m e s s e n e r Menge vorhanden. Die Salze im Mcerwosscr f ü h r e n Zersetzungen herbei (wie z. B. die der Thonerdesilicate im Gestein durch G v p s Kap. I. No. 43}, welche die T a g e wasser nicht bew i r k e n können. U n t e r dem hydrostatischen D r u c k e einer hohen W a s sersäule k a n n das Meerwasser seitwärts bis zu bedeutendeil E n t f e r n u n g e n eindringen. Ist diese Schicht horizontal g e l a g e r t : so w e r d e n die e r w e i c h t e n Thontheile vom eing e d r u n g e n e n Meerwasser nach und nach in das Meer fort-

550

Bewegbare Massen und Erdbeben. /

gespült, und die darauf l i e g e n d e n S c h i c h t e n v o n hartem Gesteine k o m m e n zum S i n k e n . Dieses S i n k e n k a n n so langsam von Statten g e h e n , dafs es auf der E r d o b e r f l ä c h e g a r nicht w a h r g e n o m m e n wird. Ist d a g e g e n die T h o n schicht g e g e n das Meer g e n e i g t : so wird sie auf g l e i c h e W e i s e zum plötzlichen Rutschen kommen, wie die durch die Meteorwasser e r w e i c h t e Thonschicht am lhiffiberg. Bei diesem E e r g s c h l i p f w u r d e n die auf der Thonschicht g e l a g e r t e n Detritusschichten mit fortgewälzt. Bestehen d a g e g e n , wie zu Lissabon, die u n t e r e n Schichten aus weichen T h o n m e r g e l n , die o b e r e n aber aus festem Gestein, welches eine s t a r k e Cohärenz besitzt: so k a n n es sich momentan wie ein G e w ö l b e spannen, u n d erst, n a c h d e m die Thonschicht in das Meer h i n a b g e r u t s c h t ist, zum plötzlichen S i n k e n kommen. I n einem 3200 F u f s tiefen Meere h e r r s c h t ein hydrostatischer D r u c k von 100 A t m o s p h ä r e n an einer Küste. U n t e r einem solchen D r u c k e wird das Meerwasser durch S c h i c h t e n , welche im Meere ausgehen, so weit seitwärts d r i n g e n , als dieselben noch wasserdurchlassend sind. D i e E n t f e r n u n g , bis zu w e l c h e r das M e e r w a s s e r seitwärts dringt, ist eine bestimmbare Gröfse. So weit als von den Meeresküsten e n t f e r n t tiefe S e n k b r u n n e n noch salziges W a s s e r liefern und als die relativen Mengen der darin enthaltenen Salze mit denen im Meerwasser übereinstimmen, d r i n g t dieses W a s s e r unterirdisch ein. Es ist b e k a n n t , dafs der W a s s e r s p i e g e l der an der Meeresküste g e l e g e n e n natürlichen Q u e l l e n durch die E b b e und F l u t h sehr häufig g e r e g e l t wird. A u c h im Wasserspiegel der e r b o h r t e n Quellen zeigt sich dies. (Bd. I. S. 257.) W e n n nun schon die von 6 zu 6 S t u n d e n wechselnden W a s s e r s t ä n d e des Meeres Oscillationen in benachbarten Quellen h e r v o r b r i n g e n : so ist klar, dafs die unu n t e r b r o c h e n f o r t d a u e r n d e W i r k u n g eines hohen hydrostatischen Drucks, g e g e n welchen der durch die E b b e und F l u t h h e r v o r g e b r a c h t e Wechsel in den D r u c k h ö h e n verschwindet, sich in bei weitem g r ö f s e r e n E n t f e r n u n g e n vom M e e r e noch äufsern wird. D i e chemische A n a l y s e des W a s s e r s der B r u n n e n in der N ä h e des Meeres, die B e o b a c h t u n g der Qscillatio-

Bewegbare Massen und Erdbeben.

551

nen ihres Wasserspiegels bieten demnach Mittel dar, die Entfernungen zu messen, bis zu welchen die obersten Lagen des Meerwassers seitwärts dringen. Beachtet man, dafs die Adhäsion des Wassers an den Wänden von Kanälen, durch welche es fliefst, um so grofser ist, j e enger diese sind, und dafs die dadurch bewirkte Reibung in den unregelmäfsigen capillaren Kanälen der Gesteine eine bedeutende Gröfse wird: so ist eine bedeutende Kraft erforderlich, diesen Widerstand zu überwinden. Im hydrostatischen Drucke der Wassersäulen des Meeres finden wir diese Kraft; um so weiter wird daher das Wasser in den capillaren Schichten fortgedrückt, j e tiefer dieselben unter dem Meeresspiegel liegen. Das Hinabrutschen einer solchen in grofser Tiefe gelegenen Schicht in das Meer entzieht sich der Beobachtung, die Folgen davon, die Erdbeben, werden aber von den Bewohnern verspürt. Eine solche in das Meer hinabgerutschte Masse von Erde und Gestein, etwa von der Gröfse der vom Hufßberg losgetrennten Masse (S. 474) mufs ein bedeutendes Steigen des Meeres und ein Ueberfluthen des Landes bewirken. Viele Beispiele dieser Art weisen die Erdbeben zu Lissabon, Lima (am 28. October 1746) nach. F ü n f t e r F a l l . Ist A (S. 548) der Abhang eines submarinen Gebirges : so rutschen a b und die hangenden Schichten auf den Meeresboden hinab. Es ist ein submariner Bergschlipf. In B findet aber nur eine Senkung statt und die herausgequetschte Masse trübt das Meerwasser. Erfolgt dies in grofser T i e f e : so wird die Trübung auf der Oberfläche des Meeres nicht sichtbar. Beide Vorgänge werden auf dem Meeresboden gröfse Erschütterungen herbeiführen, ohne dafs aber auf der Meeresoberfläche ein bedeutendes Schwanken eintreten wird, da dies nur Dislocntionen innerhalb des Meeres sind. Die auf dem Meere verspürten Erschütterungen sind höchst wahrscheinlich die Folgen solcher Vorgänge (S. 521 ff.). S e c h s t e r F a l l . Wenn das Ausgehende a' einer bewegbaren Schicht a' b' (S. 548^1 nahe unter dem Boden des Meeres oder eines See's in die leichtbeweglichen Absätze sich mündet, und durch das seitliche Eindringen des

552

Bewegbare Massen und Erdbeben.

I Wassers eine Zersetzung und E r w e i c h u n g des Gesteins, oder blos die letztere, stattgefunden h a t : so wird durch den Druck der auf ihr ruhenden Schichten die erweichte Masse in die Absätze geprefst. Nehmen wir an, dafs die Oberfläche der obersten Schicht im Niveau des Meeresspiegels, die der Schicht ci' b' im Niveau des Meeresbodens sich befinden : so ist die Tiefe der Wassersäule gleich der der hangenden Schichten. Setzen wir als mittleres spec. Gewicht 2 , 7 : so ist für gleiche Grundflächen der Druck der Gesteinssäule 2,7mal so grofs als der der Meeressäule. Erhebt sich aber das Gebirge an der Meeresküste ebenso hoch über das Meer als dieses tief ist: so ist der Druck der Gesteinssäule 5,4mal so grofs, als der der Meercssäiile. Solche D r u c k k r ä f t e reichen g e w i f s hin, erweichte Massen seitwärts fortzuschieben und die Absätze zu verdrängen. Dies wird selbst dann noch geschehen, wenn sich a' tief unter dem Meeresboden in die Absätze mündet. Auf der ganzen weiten S t r e c k e des atlantischen submarinen Telegraphcnplateau's fand man einen aufserordentlich feinen Schlamm abgelagert, in welchem das Senkblei 30 und mehr Fufs tief einsank. In einen so feinen Schlamm wird die erweichte Masse sehr leicht eindringen. Die F o l g e davon ist, dafs das Gebirge um ebenso viel sinkt, als die Schicht a' b' mächtig war und dafs der Meeresboden in gröfserer oder g e r i n g e r e r Ausdehnung steigt, je nachdem sich die eingeschobene erweichte Masse wenig e r oder mehr ausbreitet. W e n n Schichten bewegbaren Gesteins sich innerhalb der W e l l e n b e w e g u n g in das Meer münden: so werden durch die Brandung die erweichten Massen weggespült. Soweit in das Innere hinein als diese W i r k u n g reicht, verlieren die hangenden Schichten ihre U n t e r l a g e und sinken. W e n n eine F e l s w a n d , wie die Bd. III. S. 115 beschriebene, vom Meere bespült wird : so kann schon durch die Brandung das lockere dünnschieferige Gestein herausgespült werden, ehe es noch zur E r w e i c h u n g kommt; denn seit 7 J a h r e n sind schon viele solcher lockerer Bruchstücke herausgefallen. Da der N e i g u n g s w i n k e l dieser Schichten 51° i s t : so würde, wenn von einer Schicht dünnschiefrigen Gesteins

Bewegbare Massen und Erdbeben.

553

mehr oder w e n i g e r fortgespült wird, ein submariner B e r g schlipf entstehen. L ä g e n d a g e g e n die Schichten horizontal: so w ü r d e eine S e n k u n g eintreten. Da die g e r i n g s t e Mächtigkeit der Schichten dünnschiefrigen Gesteins n u r 2,5 Zoll ist: so würde die S e n k u n g ebenso viel b e t r a g e n . S c h w e r l i c h w ü r d e sie daher auf der Oberfläche w a h r n e h m b a r , jedoch durch eine starke Erschütterung empfunden werden. D i e A b n a h m e der Mecrestiefe, sofern sie sich unmittelbar nach einem E r d b e b e n zeigt, ist leicht wahrzunehmen, wenn auch nicht vor demselben P e i l u n g e n angestellt w o r d e n waren. Diese A b n a h m e ist unzweifelhaft an Stellen, wo man nach dem E r d b e b e n die Schifffahrt für Schiffe einstellen mufstc, welche denselben T i e f g a n g hatten als vorher. Mit nur g e r i n g e r Sicherheit ist eine S e n k u n g der K ü s t e nachzuweisen, wenn sie n u r wenige F u f s oder g a r nur einige Zoll b e t r a g e n haben sollte. N u r in Seeh ä f e n , wo, der Schiff'fahrt wegen, ü b e r die täglichen W a s serstände und Meerestiefen Register g e f ü h r t werden, k ö n n t e n so g e r i n g e S e n k u n g e n noch nachgewiesen werden. Z e i g e n sich, wie nicht selten, nach dem E r d b e b e n Spalten, aus denen G e w ä s s e r k o m m e n : so ist dies ein sicheres Kennzeichen einer e i n g e t r e t e n e n S e n k u n g . W a s vom E i n d r i n g e n einer erweichten Masse in die Meeresabsätze gilt, das hat auch Bezug auf das Eindrind r i n g e n in die Absätze der Seen und Flüsse. Das von B o u s s i n g a u l t beobachtete T r ü b w e r d e n des Magdalenenund Caucaflitsses (S. 511) liefert ein Beispiel eines solchen Vorganges. E s k a n n nicht fehlen, dafs die trüben Wasser, welche bei a n h a l t e n d e m R e g e n w e t t e r auf G e b i r g s a b h ä n g e n herabfliefsen, nicht blos von den auf denselben befindlichen e r d i g e n Theilchen, sondern auch von erweichten S c h i c h t e n aus dem I n n e r n derselben h e r r ü h r e n . J e nach den Umständen k ö n n e n durch F o r t f ü h r u n g dieser T h e i l c h e n allmälige und unmerkliche oder auch plötzliche S e n k u n g e n eintreten, wenn die N e i g u n g der Schicht so g e r i n g ist, dafs Bergschlipfe nicht erfolgen können. Das nicht seltene T r ü b w e r d e n der G e b i r g s q u e l l e n nach anhaltendem R e g e n w e t t e r zeigt gleichfalls, dafs aus dem I n n e r n des Gebir-

554

Bewegbare Massen und Erdbeben.

.

i ges suspendirte T h e i l e fortgeführt "werden; denn ist das Gebirge mit einer wasserdichten S c h i c h t b e d e c k t : so können die trüben T h e i l e nur aus dem I n n e r n kommen. Thonmassen finden sich wirklich in Höhlen und Klüften des K a l k g e b i r g e s . S o auf dem Boden vieler Höhlen. Sind durch dieselben niemals B ä c h e geflossen: so können diese Sedimente nur von oben herab durch Gewässer eingeführt werden, und es müssen dann Kanäle nach oben auch in solchen Höhlen vorhanden sein, wo eine Communication mit der Erdoberfläche nicht sichtbar ist. Dahin gehören auch die sogenannten Orgeln oder natürlichen Schächte, welche namentlich in dem weichen tuffähnlichen Kreidekalkstein des Petersberg bei Mastricht und auch an andern Orten vorkommen E s sind cylindrische, meist senkrechte mit Thon, Sand, Gerolle, selbst mit Dammerde erfüllte Kanäle von einigen Zollen bis zu 12 F u f s Durchmesser und manchmal bis zu 200 Fufs steigender L ä n g e . W o T h o n l a g e r das Hangende von solchen Kalklagern sind, da können grofse Massen erweichten Thons und mit ihnen Sand und Gerölle in j e n e Kanäle geführt und säculäre, selbst plötzliche Senkungen bewirkt werden. ( V e r g l . Bd. I . S . 288 und S . 305 ff. Note.) S i e b e n t e r F a l l . Ist das Liegende einer Thonschicht ein zerklüftetes Gestein z. B . ein K a l k l a g e r : so wird j e n e nach ihrer E r w e i c h u n g durch das Gewicht der auf der Thonschicht lagernden Schichten in Klüfte und Höhlen des K a l k l a g e r s geprefst. D e r in den jüngeren sedimentären Formationen so häufige W e c h s e l zwischen Thon- und Kalkschichten macht die Entstehung der Erdbeben auch auf diese W e i s e sehr wahrscheinlich. E s ist begreiflich, wie sich solche S e n k u n g e n an derselben Stelle oft wiederholen können, wenn die Bildungen von Klüften und Höhlen in Kalklngern durch Auswaschen fortdauert. Die Möglichkeit liegt vor, dafs nach und nach ganze KalkInger durch den erweichten Thon verdrängt werden. E s ist also keine nothwendige Bedingung, dafs Thonschichtcn in einem Thale ausgehen oder sich in das Meer, in einen ') N ö g g e r a t h im Jahrb. für Mineral, etc, 1845. S, 522 ff.

Bewegbare Massen und Erdbeben.

555

See oder F l u f s münden müssen, um E r d b e b e n zu veranlassen. Auch im T h o n s c h i e f e r g e b i r g e k ö n n e n , w e n n es erweiclibare Schichten, wie die S. 115 beschriebene einschliefst, und unter denselben z e r k l ü f t e t e L a g e r von U e b e r g a n g s k a l k s t e i n vorkommen, S e n k u n g e n eintreten. W o Gebirgsprofile entblöfst sind, welche solche V e r h ä l t n i s s e zeigen, da k a n n man auf mögliche S e n k u n g e n schliefsen. A b e r auch da, wo die K a l k l a g e r nicht zugänglich sind, ist dieser Schlufs g e r e c h t f e r t i g t , w e n n an solchen O r t e n e r g i e b i g e Quellen e n t s p r i n g e n ; denn diese sind u n t r ü g liche K e n n z e i c h e n v o r h a n d e n e r K l ü f t e u n d H ö h l e n . Als ein Beispiel ist die Alrquelle in Blankenheim in der Eifel a n z u f ü h r e n . W ä h r e n d die im Rheinischen S c h i e f e r g e b i r g e e n t s p r i n g e n d e n Quellen im A l l g e m e i n e n wasserarm sind, ist j e n e aus dem D e v o n k a l k k o m m e n d e Quelle so wasserreich, dafs sie nicht weit von ihrem U r s p r ü n g e schon eine Mühle treibt. D a ihre E r g i e b i g k e i t sehr constant i s t 1 ) : so ist auf die G e g e n w a r t b e d e u t e n d e r K l ü f t e im dortigen K a l k g e b i r g e zu schliefsen. H ö h l e n sind darin nicht bek a n n t 2 ). W a s vom T h o n s c h i e f e r gilt, das hat auch Bezug auf die zersetzbaren u n d e r w e i c h b a r e n krystallinischen Schiefer, w e n n sie mit z e r k l ü f t e t e n K a l k l a g e r n wechseln. Ein w i c h t i g e r Umstand, den S e n k u n g e n voraussetzen, ') Zu einer Zeit, als nach lange anhaltender trockner Witterung die meisten aus dem Thonschiefer kommenden Zuflüsse der Ahr ganz oder gröfstentheils versiegt waren, fand ich die Ahrquelle ebenso wasserreich, wie zur trocknen Jahreszeit. 2 ) Würde man die Ahrquelle zur Zeit, wo trockne Witterung eintritt und wo auf dieselbe Regenwetter folgt, cubiciren, und das Mittel daraus nehmen: so würde sich die Wassermenge ergeben, welche während der trocknen Witterung ausgeflossen ist. Das Volumen derselben entspricht dem der theilweise entleerten Räume der Klüfte, welche mit dem Auslaufe der Quelle communiciren. Man würde gewifs auf eine grofse Zahl kommen, die je loch selbstredend nur ein Bruchtheil vom ganzen Volumen jener Klüfte sein könnte. Dieses Volumen würde aber wohl so grofs sein, dafs es eine ansehnliche Menge eines von einer etwa vorhandenen erweichten Thonschicht herrührenden Schlammes aufnehmen und so ein Erdbeben veranlassen könnte.

556

Bewegbare Massen und Erdbeben.

I ist nicht zu übersehen, dafs nämlich erweichbare Schichten geneigt sind und zu Tage ausgehen müssen; denn nur dann kann ein reichliches Eindringen der Meteorwasser stattfinden, nicht aber, wenn sie horizontal liegen. E r o s i o n , B e r g s c h l i p f e und S e n k u n g e n . Es versteht sich von selbst, dafs vor der Thalbildung Bergschlipfe und Senkungen an Gebirgsabhängen nur dann eintreten konnten, wenn Mulden auf dem Gebirge vorhanden waren. Damals gehörten also diese Erscheinungen zu den Seltenheiten. W a r aber durch Erosion die Schicht a b (S. 5481 entblöIst worden: so entstand unter den angegebenen Bedingungen ein Bergschlipf, und später, als die Erosion bis a' fortgeschritten war, eine Senkung. Die vorhistorischen Bergschlipfe hatten einen mehr oder weniger bedeutenden EinfluPs auf die Thalbildung. Grofse Massen herabgerutschtcr Felsen und Detritus konnten enge Thäler gänzlich verstopfen, den Lauf der Flüsse hemmen, und ihr Wasser aufstauchen. Seen (Bd. I. S. 301) und Wasserfälle entstanden. Soweit thalabwärts, als die Flüsse aufgestaucht wurden, wurde die Erosion des Flufsbettes unterbrochen, unterhalb des Wasserfalls dagegen durch die gesteigerte Geschwindigkeit des Wassers vermehrt. Die Dämme wurden u n t e r m i n i r t D i e losen Massen der Bergschlipfe stürzten zusammen, die Wasserfälle rückten zurück (Bd. I. S. 359). Die Erosion des Bettes der Seen trat wieder ein, die Reste der Bergschlipfe erlagen derselben, und wurden von den Flüssen nach und nach fortgeführt. Die Seen verschwanden. Da so lange, als das Grundgebirge mit den Massen des Bergschlipfs bedeckt bleibt, auf dasselbe die Erosion nicht und unter dem See nur sehr wenig wirken kann, dagegen oberhalb des See's und unterhalb des Wasserfalls gleichmäfsig fortschreitet: so mufs sich das ursprüngliche Profil des Flufsbettes bedeutend ändern. ') Am 28. Dec. 1828 stürzte ein Felsen an der Seite des Xia ein. P o g g e n d o r f f's Annal. Bd. XXV. S. 90.

garafalles

Erosion. Bergschlipfe und Senkungen.

557

Es sei a d die Neigung des Flufsbettes vor dem Bergschlipf. a b das Seebett. b c das vom Bergschlipf bedeckte ehemalige F l u ß b e t t . Nach der Erosion und F o r t f ü h r u n g der herabgestürzten Massen und dem Abflüsse des See's ist das Profil des Flufsbettes a b o d. W o Bergschlipfe die Thäler nicht gänzlich verstopften, sondern nur das Bett der Flüsse verengten, da wirkte die Erosion sowohl auf die herabgestürzten Massen, als auch auf die jenseitigen Bergabhänge, und die Flüsse wurden nach dieser Seite hingedrängt. Der Lauf derselben änderte sich, die Reste der herabgestürzten Massen bekunden die ehemaligen Bergschlipfe. So sind z. B. die grofsen mit W a l d bedeckten Schuttkegel am südlichen Fufse der Gemmi solche Zeugen, wodurch der Lauf der Dala sich geändert hatte Auch die Jetztzeit weiset solche Einstürze nach. So stürzten nach dem Erdbeben am 16. Nov. 1827 (S. 511) bedeutende Bergmassen in den Magdalenen- und Caucaflufs. Der Lauf dieser Flüsse wurde gehemmt, und das ausgetretene Wasser verwüstete mehrere Dörfer 2). Durch ein Erdbeben soll ein Berg bei Labore in Ostindien in den Flufs Kowie gestürzt sein und eine bedeutende Ueberschwemmung herbeigeführt haben 3 ). ') E b e l a. a. 0 . Bd. II. S. 333. ) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXI. S. 212. 3 ) Ebend. S. 209.

2

558

Erosion, Bergschlipfe und Senkungen.

In den Thälern grofser Flüsse, wo die Erosion bereits ihr Ende erreicht hat und eine Entblöfsung erweichbarer Schichten im Grundgebirge unter dem Detritus nicht mehr stattfinden kann, fehlen die Bedingungen zu Bergschlipfen. I n den Hochthälern der Alpen schreitet aber die Erosion noch immer fort (Bd. I. S. 382 ff.). Dort werden also bewegbare Schichten fortwährend entblöfst. Daher die häufigen auch in den jüngsten Zeiten eingetretenen Bergschlipfe in der Schweiz. B e r g s c h l i p f e u n d E r d b e b e n n i c h t in E b e n e n . Im mit Alluvium erfüllten ebenen Lande können selbstredend keine Bergschlipfe aber auch keine Erdbeben entstehen. Enthält auch das Alluvium Thonschichten, welche von Sand- und Geröllelagern eingeschlossen sind, und werden sie durch Gewässer erweicht: so können sie, wenn auch noch so sehr durch mächtige hangende Lager gedrückt, doch nirgends ausweichen. Senkungen und Rutschungen sind daher nicht möglich. Dazu kommt, dafs im Alluvium die Thonschichten meist in horizontaler Lage das Liegende bedecken, mithin ihr Erweichen durch lange anhaltenden Regen keine Dislocation veranlassen kann. Nehmen Flüsse durch das ebene Land ihren Lauf, wie meist vor ihrer Mündung in das Meer: so finden keine wesentlichen Modificationen statt. Die Flüsse breiten sich in der Nähe des Meeres aus und nehmen an Tiefe ab. Sollte sich auch eine liegende Thonschicht in den Flufs hineinziehen: so würde zwar der demselben zunächst liegende Theil ausgewaschen werden; das nachsinkende Hangende würde sie aber gegen fernere Angriffe schützen. Der geringe Druck, den das Hangende, welches den Flufs in der Nähe des Meeres nur wenig überragt, ausübt, würde indefs ein Abrutschen oder Ausquetschen der erweichten Masse nicht zulassen. Es könnten daher nur allmälige unbedeutende Dislocationen, aber weder Bergschlipfe noch Erdbeben eintreten. Schliefst das Alluvium keine wasserdichten Lager ein: so dringen die Gewässer bis zum Grundgebirge. Besteht dieses aus einem zersetzbaren und erweichbaren Gestein: so sinkt der Detritus zwar in die erweichte Masse ein; da diese aber mit dem einsinkenden Detritus nur die Stelle

Bergschlipfe und Erdbeben nicht in Ebenen.

559

wechselt, nicht aber fortgeführt wird: so kann keine Senkung, mithin auch kein Erdbeben eintreten. Im Gegentheil führt die Zersetzung des Liegenden des Alluviums eine säculäre Hebung herbei (Bd. I. S. 339 ff.). Erdbeben sind überhaupt nur da möglich, wo Gesteine oder Bestandtheile von Gesteinen aus Tiefen, bis zu welchen Gewässer noch dringen, durch Wasser erweicht oder in demselben gelöst, fortgeführt werden. C h e m i s c h e W i r k u n g e n d e s W a s s e r s . Die Analysen der Flufswasser zeigen, dafs der kohlensaure Kalk der vorherrschende unter den gelösten B e s t a n d t e i l e n derselben ist: er beträgt 54 —94 n / 0 von den gelösten Bes t a n d t e i l e n . Der Gyps und noch bei weitem mehr das Kochsalz stehen dagegen bedeutend nach (Bd. I. S. 280— 288). Erscheinungen, welche das Fortführen dieser Bestandtheile herbeiführt, sind daher im Kalkgebirge am meisten zu suchen. In der ersten Auflage Bd. I. S. 542 (Bonn 1847), wo von der Lösung und F o r t f ü h r u n g des Gvps und von den grofsen Höhlen in vielen Gypsfelsen und von vielen Erdfällen auf denselben die Rede ist, sagte ich: „Sind die Gypsflöze mit anderen sedimentären Gebilden bedeckt, und gelangen zu ihnen Tagewasser: so ist klar, wie sie nach einer längeren oder kürzeren Reihe von J a h r e n völlig weggewaschen werden können. Was ist dann natürlicher, als dafs die darüber liegenden Schichten sich senken, und dadurch Störungen der Schichtenverhältnisse u. s. w. bewirkt werden? W o die Unterlage weggewaschen wird, da sinkt's und bricht's, wo der Gyps nicht vorhanden ist oder nicht wcggewaschen werden kann, da bleibt alles ruhig liegen. (Yergl. diese Auflage Bd. I I . S. 195), wo auch die schon 1850 und 1851 von E n g e l m a n n und E b e l m e n mitgetheilten Beispiele von Wegwaschungen des Gyps und dadurch bewirkten Senkungen angeführt wurden. In der englischen Ausgabe meines W e r k e s (T. I. p. 427 London 1854) habe ich hinzugefügt: „Hence arise the large cavities which occur in the interior of many gypsum rocks, as well as the frequent land-slips which take place over such rocks." In der ersten Auflage Bd. I I . S. 1525 (Bonn 1854)

560

Chemische Wirkungen des Wassers.

I sagte i c h : „ D e r in der lihone bei Genf so wie im Genfersce h e r v o r t r e t e n d e schwefelsaure Kalk findet gleichfalls seinen U r s p r u n g in den die S c h i e f e r b e g l e i t e n d e n Gypsmassen in Wallis a u f w ä r t s bis zum St. Gotthardt O t t o V o l g e r *) zählt in dem von E r d b e b e n heimg e s u c h t e n Wallis nicht w e n i g e r als 20 g y p s f ü h r e n d e Quellen, d a r u n t e r die stärkste, die Loranzquelle, welche als ein k l e i n e r Bach aus dem Boden strömt u n d in j e d e r S e c u n d e 29 Cubikfuis W a s s e r liefert. A u s d e r e n G e h a l t von schwefelsaurem K a l k b e r e c h n e t Y o l g e r , dafs sie jährlich circa 8 Millionen P f u n d G y p s dem E r d b o d e n entzieht, eine Masse, d e r e n V o l u m e n u n g e f ä h r 60000 C u b i k f u f s beträgt. Dies ist in völliger U e b e r e i n s t i m m u n g mit dem oben a n g e f ü h r t e n V o r k o m m e n des G y p s in Wallis und dem v o r w a l t e n d e n G y p s g e h a l t in der lihone. W i e ich so k o m m t a u c l i V o l g e r auf grofse H o h l r ä u m e in G y p s , deren Existenz n a c h g e w i e s e n ist (Bd. I. S. 289 ff.). M o h r 2 ) b e m e r k t , dafs V o l g e r ' s U n t e r s u c h u n g e n „eine ganz neue G e d a n k e n r i c h t u n g eingeschlagen haben, in A l l e m und J e d e m von der bisher a n g e n o m m e n e n E r k l ä r u n g s w e i s e vollkommen abweichend," u n d n e n n t diese G e d a n k e n r i c h t u n g eine grofse wissenschaftliche E r r u n genschaft. W e l c h e n A n t h e i l ich an V o l g e r ' s A n s i c h t e n habe, wird der L e s e r aus meinem oben a n g e f ü h r t e n W e r k e , welches 10 J a h r e vor dem V o l g e r ' s erschienen ist, ersehen. Z w a r habe ich nicht das W o r t „ E r d b e b e n " gebraucht ; das S i n k e n u n d B r e c h e n sind aber die U r s a c h e n der E r d b e b e n , und Landslips sind, wie wiederholt gezeigt worden, diesen sehr nahe v e r w a n d t . D i e F o r t f ü h r u n g des G y p s k o n n t e ich freilich nicht als die U r s a c h e des E r d b e b e n s in Wal Ii» bezeichnen, da ich 1847 und 1854 nicht wissen konnte, was sich 1855 dort zutragen w ü r d e . U e b r i g e n s n e h m e ich auch nicht den kleinsten Theil von dem Lobe in A n s p r u c h , welches M o h r der g a n z n e u e n G e d a n k e n r i c h t u n g V o l g e r ' s g e s p e n d e t hat. ') A. a. 0. Yergl. M o h r ' s Separatabdruck aus der kölnischen Zeitung. -) Separatabdruck aus der kölnischen Zeitung.

561

Chemische Wirkung des Wassers.

V o n den häufigen Schichtenstörungen im G y p s g e birge war schon Bd. I I . S . 195 ff. die Rede. S i e sind selbstredend stets mit Spaltenbildungen verknüpft. Hat sich aber in F o l g e ungleicher W e g w a s c h u n g und S e n k u n g in einem Gvpsstock oder L a g e r auch nur die kleinste Spalte gebildet: so kann es nicht fehlen, dafs sie sich bald erweitert; denn die nun durchsickernden Gewässer waschen unablässig den schwefelsauren K a l k von den W ä n d e n fort. W a s von dem W e g w a s c h e n des Gyps gilt, hat in einem noch höheren Grade Bezug auf das weit löslichere Steinsalz, welches in W e c h s e l l a g e r u n g mit Gyps und A n hydrit auftritt. Gleichwohl bin ich der Ansicht, dafs die Fortführung des G y p s und der kohlensauren Kalkerde bei weitem häufiger säculäre als momentane S e n k u n g e n , auf welche die E r d b e b e n basirt sind, veranlagt. S i c k e r n Gewässer zwischen einem Gypslager und dessen Hangendem oder Liegendem d u r c h : so verschwindet der Gyps nach und nach unrl es treten je nach der Mächtigkeit des Lagers mehr oder weniger bedeutende S e n k u n g e n ohne gewaltsame W i r k u n g e n ein. S c h a f h ä u t l (Bd. I I . S. 16ff.) schreibt die so häufigen Dislocationcn in der Steinsalzformation der Fortführung des leichtlöslichen Chlornatrium zu. I n der R e g e l sind die Steinsalzlager von wasserdichten Schichten so eingeschlossen, dafs die Gewässer keinen Zutritt haben. Die aus dieser Formation kommenden Soolen rühren meist nicht von Sfeinsalzlagern, sondern von salzhaltigen Schichten im Hangenden her. (Erste Aufl. B d . I. S. 205 ff.) B e kommen aber diese Schichten einen Rifs, durch welchen viel W a s s e r in die Steinsalzlager dringt: so können in kurzer Zeit grofsc Quantitäten Steinsalz gelöst und fortgeführt werden und plötzliche S e n k u n g e n eintreten. V e r s u c h e . D e r e n Z w e c k war die W i r k u n g e n plötzlicher S e n k u n g e n von Gebirgsmassen empirisch kennen zu lernen. E s galt die Verhältnisse in der Natur so viel wie möglich nachzuahmen. E i n Brett, 17 Zoll im Quadrat und 3 Z. dick, wurde, wie eine Wagschale, an 3 Ketten befestigt. In den Ring, Bischof Geologie. III. 2. Aufl.

36

562

Versuche.

/

der dieselben vereinigte, wurde eine über eine stehende Rolle geschlungene wagerecht fortlaufende Kette mittelst eines Seiles an eine Stellschraube befestigt, um das Brett in einer gewissen Höhe über dem aus dicken Steinplatten bestehenden Fufsboden schwebend erhalten zu können. Durch Abbrennen des Seils wurde das Brett zum plötzlichen und stetigen Fallen gebracht. Auf dasselbe wurden die Gegenstände gelegt, welche der W i r k u n g des Stofses ausgesetzt werden sollten. Ist der steinerne Fufsboden und die untere Fläche des hängenden Bretts vollkommen wagerecht: so ist der Stöfs ein g e r a d e r , in welchem Falle nach dem Stofse keine D r e h u n g oder V e r r ü c k u n g eintreten kann. Dies bei Versuchen zu erreichen, bei denen grobe und centnerschwere Massen angewandt werden, ist sehr schwierig und kann keinen Zweck haben; denn jenes theoretisch richtige Verhältnifs fordert keinen empirischen Beweis. Ueberdies findet in der Natur ein vollkommener Parallelismus zwischen sinkenden und liegenden Schichten wohl nie statt. Fände sich irgendwo eine Ausnahme von dieser R e g e l : so würde der Stöfs ein gerader werden, mithin durch denselben keine Verrückung eintreten. Ein auf der Steinplatte liegender Körper würde dann in Folge des Rückstofses senkrecht in die Höhe geworfen werden und wieder fallen. Welche W i r k u n g e n sich zeigen, wenn bei NichtParallelismus eine Senkung erfolgt, ist leicht einzusehen. Fig. 1.

Versuche.

563

Vorstehendes Parallelepipedum P sei schief aufgehangen, so dafs c af der Neigungswinkel gegen die Horizontale ist. Läfst man es fallen, so finden zwei verschiedene auf einander folgende Bewegungen statt. Zuerst kommt a und hierauf c auf die Unterlage f f . W a r die Kante a e parallel mit der Unterlage : so fällt sie in ihrer ganzen Länge auf dieselbe, und dann dreht sich P um a e wie um eine Axe. W a r aber diese Kante auch gegen die Unterlage geneigt: so wird a beim Falle ein Drehungspunkt. Beim Fallen wirkt unter der ersten Voraussetzung e i n e Centrifugalkraft in der Richtung der Länge. Unter der zweiten Voraussetzung wirken aber z w e i Centrifugalkräfte in der Richtung der Länge und Breite von P. Es finden dann die Wirkungen des Parallelogramms der Kräfte statt. W i r haben hier ein Zusammenwirken und Entgegenwirken von Bewegungen in senkrechten und bogenförmigen Richtungen. Die Resultate dieser verwickelten W i r k u n g e n durch den Calcül zu erforschen, möchte eine sehr schwierige Aufgabe sein. Wir begnügen uns damit, die Stofscffecte auf Körper, welche auf sich senkenden Gebirgsmassen sich befinden, empiriscli zu ermitteln. Diese Wirkungen äufsern sich, wie wir sehen werden, darin, dafs solche Körper bei geringen Stöfsen blos verschoben, bei stärkeren fortgeschleudert, bei noch stärkeren zerschmettert werden, und dafs die beiden letzteren W i r k u n g e n bei sehr heftigen Stöfsen mit einander verknüpft sind. Bei diesen Versuchen finden die Gesetze desStofses ihre Anwendung. Bezeichnet k die Stofskraft, m die Masse eines sinkenden Gesteins, c dessen Geschwindigkeit, womit es aufschlägt: so ist k — m e2. Bei gleichen Geschwindigkeiten verhalten sich daher die Stofskräfte wie die Massen, bei gleichen Massen aber, wie die Quadrate der Geschwindigkeiten. Mit zunehmenden Fallhöhen wachsen folglich die Stofskräfte in einem enormen Grade und bringen Wirkungen hervor, die von andern in der Erdkruste möglicher Weise wirkenden Kräften nicht übertroffen werden können. Aus der Vergleichung des von einem Körper durch-

564

Versuche.

/

laufenen Raumes mit der Zeit, -welche hierzu erforderlich ist, ergibt sich der B e g r i f f der G e s c h w i n d i g k e i t . Eine S e c u n d e pflegt man als Zeitmafs fiir die B e w e g u n g e n in der Natur (Rotation der E r d e um ihre A x e , F a l l h ö h e n frei fallender K ö r p e r u . s . w . ) so w i e für künstliche (das Fortschleudern von K u g e l n durch W u r f g e s c h o s s e u. s. w.) a n z u n e h m e n . Bei u n s e r e n V e r s u c h e n h a b e n wir g l e i c h falls die G e s c h w i n d i g k e i t e n nach diesem Zeitmafse und B r u c h t h e i l e n d e s s e l b e n bestimmt und daraus die F a l l k r ä f t e berechnet. D i e E n d g e s c h w i n d i g k e i t , w e l c h e ein Körper nach d e m F a l l e durch eine g e w i s s e H ö h e erlangt, ist es, w e l che im Moment des F a l l s auf die U n t e r l a g e wirkt, mithin die F a l l k r a f t bedingt. D a die E n d g e s c h w i n d i g k e i t g l e i c h ist der d o p p e l t e n F a l l h ö h e : so dient sie als Mafs für die G e s c h w i n d i g k e i t , und man erhält dadurch numerische W e r t h e für c in der F o r m e l für die Fallkraft, deren Quadrate mit in ( P f u n d e ) multiplicirt die F a l l k r a f t k g e b e n '). I n den V e r s u c h e n I bis X X X s t e i g e n die F a l l h ö h e n v o n 1 bis 17,5 Z. N a c h f o l g e n d die W e r t h e von c und c 2 . Fallhöhe . . . c c2 . . . .

1 2 3 4 5 C 7 8 9 12 15 17,5 2 4 6 8 10 12 14 16 18 24 30 25 4 16 36 64 100 144 196 256 324 576 900 1225

') Die F o r m e l f ü r die S t o f s k r a f t findet auch ihre A n w e n d u n g auf die Erosion. Y e r g l . S. 543. Der Stöfs des fliefsenden W a s s e r s ist es, w o d u r c h d e r D e t r i t u s auf dem Fluf'sbette f o r t g e s c h o b e n und dieses e r o d i r t wird. Die Geschwindigkeit u n d die Masse des fliefsenden W a s s e r s sind leicht zu bestimmen u n d bereits b e i m e h r e r e n F l ü s s e n b e s t i m m t w o r d e n . Bei f r e i h e r a b s t ü r z e n d e n Wasserfällen ist die E n d g e s c h w i n d i g k e i t gleich der doppelten Fallhöhe. Beim 800 F u f s hoch h e r a b s t ü r z e n d e n S t a u b b a c h b e i L-uterbrunn in d e r Schweiz e r l a n g t d a h e r ein h e r a b g e f ü h r t e r Stein (dafs dies häufig geschieht h a b e ich selbst w a h r g e n o m m e n ) eine E n d g e s c h w i n d i g k e i t von 1600 F u f s , folglich ist c 2 = 2560000. Ist das Gewicht des Steins n u r 1 P f d . : so d r ü c k t diese Zahl die F a l l k r a f t aus. Dieses Beispiel zeigt, in welchem hohen Grade die m i t W a s s e r f ä l l e n h e r a b s t ü r z e n d e n Gesteine e r o d i r e n d wirken. Sind es c e n t n e r s c h w e r e Blöcke: so w e r d e n nicht blos sie z e r s c h m e t t e r t , sondern auch das felsige F l u f s b e t t u n d d e r darauf liegende D e t r i t u s d u r c h die h e f t i g s t e n Stöfse z e r t r ü m m e r t .

Versuche.

565

E r s t e V e r s u c h s r e i h e . Aus künstlichen, aus Cement verfertigten Steinen, 21/-, Zoll lang 1 1 / i Z. breit und 3 /i Z. dick, wurde mit Cement ein viereckiger Thurm von 17 Z. Höhe, 10 Z. äufserem Durchmesser und 23/ zu 5 Pfd. steigend zugefügt wurden. Statt der eisernen Stange, die in den früheren Versuchen durch Reibung festgehalten wurde, nahm man einen verzahnten viereckigen Eisenstab von 2,13 Pfd. Gewicht, in dessen Zähne eine Uhrfeder eingriff, welche ihn nach dem Aufspringen festhielt. Dieser Stab wurde an dem Querbalken so befestigt, dafs er, wenn herabgeschoben, dem Mittelpunkt des Cylinders so nahe wie möglich kam, damit ein gleichwohl eintretendes Schwanken desselben keinen oder doch nur einen unbedeutenden Einflufs auf die Messung der Sprunghöhe haben konnte. Bei den Versuchen mit den Uebergewichten von 35 und 40 Pfd. kam der Cylinder wirklich etwas zum Schwanken. Dafs die gezahnte Stange nicht etwa blos e i n e n Stöfs vom Cylinder bekommt und diesem vorauseilt, sondern dafs jene ebenso hoch geschoben wird, als dieser springt, zeigt sich ganz entschieden, wenn man nach einem Versuche die gehobene und von der Uhrfeder festgehaltene Stange nicht, wie bei Wiederholung des Versuchs, bis auf die Oberfläche des Cylinders wieder herabschiebt, sondern in ihrer gehobenen Stellung stehen und den Cylinder abermals aufspringen läfst. Man sieht dann deutlich, wie der Cylinder die Stange nahe oder ganz berührt oder sie noch etwas hinaufschiebt, je nachdem der zweite Stöfs schwächer oder ebenso stark oder stärker als der erste war. Die Sprunghöhe der Stange ist daher ganz genau das Maafs der Sprunghöhe des Cylinders. IstM das fallende Gewicht, m das steigende, g die Fallhöhe frei fallender Körper in der ersten Secunde und y die durch die Fallmaschine verminderte Geschwindigkeit: so ist bekanntlich r4 =

g = 'TTF-T—- 15,63 F . preufs. r M+m ° M+m '

Versuche.

591

Bei unseren Versuchen ist y eine nach jedem Versuche gemessene veränderliche Gröfse. Da nach S. 563 die Stöfs- oder Fallkraft das Produkt der Masse in das Quadrat der Geschwindigkeit ist und bei unsern Versuchen m, das Gewicht des Zinkcylinders, eine constante Gröfse ist: so müssen sich die Stofskräfte, mithin auch die W i r k u n g e n derselben, die Sprunghöhen, wie die Quadrate der Geschwindigkeiten verhalten. Der Cylinder würde eben so hoch aufspringen, als das Gegengewicht fällt, wenn nicht die Schwerkraft desselben entgegenwirkte. In den unten folgenden Tafeln enthält die Columne I die W e r t h e von M der fallenden, m der steigenden Gewichte und d die Differenzen zwischen beiden, die Uebergewichte, I I die gemessenen Fallhöhen, III die W e r t h e von y nach obiger Formel berechnet x), IV die Quadrate derselben, V die gemessenen Sprunghöhen, VI die aus den Quadraten von y berechneten Sprunghöhen, V I I die Differenzen zwischen beiden. Die Resultate sämmtlicher Versuche wurden aufgenommen, die Rechnungen aber auf die Mittelzahlen gegründet. Sind s und S Sprunghöhen, c und C die denselben entsprechenden Geschwindigkeiten: so ist dem obigen C2s Gesetze entsprechend c 2 : C 2 = s : S, mithin S = -Um nach dieser Formel die Sprunghöhen zu berechnen, ist darin e i n e r der gefundenen W e r t h e von s in der Columne V zu substituiren. W i r wählten dazu die Sprunghöhe in der Versuchsreihe 45 Pfd. Uebergewicht gleich 1,38 F., weil hier die gefundenen W e r t h e von vier Versuchsreihen näher mit einander übereinstimmten, als in den anderen Versuchsreihen. Dieser Sprunghöhe entspricht in der Columne IV der W e r t h von y2 — 8,839 = c 2 in der Formel. Hieraus ergibt sich der constante Quotient 1 38 = m t 8*839 ' Werthen von y2 in den Tafeln /92—72\ ') Bei 20 Pfund Uebergewicht ist z. B. y = (0 Pfd. Uebergewicht gleich 0,156.10,433 = 1,63. Die gröfste der Differenzen in Columne V I I beträgt 0,2. Da sich auch in den einzelnen Versuchen, wie z. B. in der Vcrsuchsreihc 30 Pfd. Schwankungen zeigen '), welche bis auf 0,3 F. steigen: so können jene Differenzen nicht befremden. Die Schwankungen erklären sich aus dem ungleichen Auflockern des Mooses. Dies zeigte sich namentlich in der Reihe 35 Pfd. Der Versuch, welcher 1,07 Sprunghöhe gegeben hatte, wurde wiederholt, ohne das Moos aufzulockern. Die Sprunghöhe stieg nun auf 1,41 F . und sank auf 1,17 zurück, als im folgenden Versuche das Moos wieder aufgelockert wurde. Diese Fehlerquelle ist nicht gänzlich zu vermeiden. Dazu kommt noch, dals die Fallhöhen, obgleich sie nur wenige Zehntel eines Fufses variiren, Schwankungen in den gefundenen wie in den berechneten Sprunghöhen herbeiführen, indem dadurch die Werthe von y bald vergröfsert, bald verkleinert werden. Gleichwohl ist das Gesetz, dafs sich die Sprunghöhen wie die Quadrate der Geschwindigkeiten verhalten, als empirisch bewiesen zu crachten. Die theoretische Feststellung, dafs in der Formel für die Stolskraft nicht c,, wie in älteren physikalischen W e r ken, sondern c 2 zu setzen ist, findet daher ihre Begründung auf empirischem W e g e . Die verhältnifsmälsig geringe Sprunghöhe bei 20 Pfd. Uebergewicht kann nur davon herrühren, dafs bei ihm die Reibung in höherem Grade die Geschwindigkeiten hemmte, als bei höheren Uebergewichten. Bei einem Uebergewichte unter 18 Pfd. kam das fallende Gewicht nicht zum Sinken, bei 18 Pfd. nur manchmal. Die Reibung verschlang daher ungefähr 18 Pfd. und bei 20 Pfd. Uebergewicht wirkten daher ungefähr nur 2 Pfd. Dazu kommt noch, dafs der 2,13 Pfd. schwere Eisenstab beim geringsten Uebergewichte die ') Defshalb wurden so viele (14 Versuche) angestellt, um wo möglich zu ermitteln, ob die Schwankungen nicht vermindert werden können, wenn die Versuche unter stets gleichen Umständen wiederholt werden.

Versuche.

593

Sprunghöhe am meisten schwächen mufste. Eine Wieder holung der Versuche bei 20 Pfd. Uebergewicht, nachdem der Apparat für die in den Tafeln aufgenommenen gedient hatte, gab im Mittel von vier nahe übereinstimmenden Versuchen 0,2 F . Sprunghöhe, also sehr nahe dieselben W e r t h e wie in den früheren Versuchen. Die Reibung hatte daher während der ganzen Dauer der Versuche wesentlich weder zu- noch abgenommen. I.

II.

III.

Uebergewicht

Fallhöhen

r

Pfund.

Fufs.

Fufs.

M = 92 m = 72 d = 20

12,64 12,66 12,67 12,67 12,67 12,66 Mittel

M = 97 m = 72 d =25

102 72 30

Fufs.

B i s c h o f Geologie. I I I .

VII. Differenz Fufs.

0,210

1,544

2,384

0,218

Mittel

0,372

+0,154

0,54

-0,076

0,737

-0,223

0,61 0,61 0,61 0,64 0,61 1,859

3,456

0,616 Mittel 0,87 1,05 0,82 0,98

12,70 12,69 12,69 12,69 12,71 12,69 12,69 12,69 12,69 12,54 12,55 12,57 12,56 12,59 12,65 Mittel

V. VI. Sprunghöhe berechgefundene nete Fürs. Fufs. 0,215 0,225 0,225 0,215

12,65 12,64 12,64 12,67 12,62 12,64 Mittel

M m = d =

IV.

1,12

0,97 0,93 1,00 0,92 0,99

1,00

0,91 1,04 0,82 2,172

4,718

0,96 Mittel

38

Versuche.

594 I. Uebergewicht Pfund. M = 107 in = 72 d = 35

II. Fallhöhen Fufs.

Fufs.

Fufs.

V. VI. VII. Sprunghöhe berech- Differenz gefunnete j dene i Fufs. Fufs. ; Fufs. 1,06 1,02

1,15 1,07 2,462

6,061

1,075 Mittel

0,946

-0,129

1,153

-0,037

1,38

0,000

1,26 1,22

1,36 1,13

1,12

1,15 1,12

7,382

2,717 1 1

2,973

1,19 Mittel 1,39 1,35 1,39 1,39

8,839

12.51 12.52 12,52 12,52 12,52 12,52 Mittel

gen

r3

12,48 12,51 12.47 12.48 12,49 Mittel

M = 122 m = 72 d = 5Ö~

7

12,52 12,55 12.49 12.50 12.49 12.50 12.51 12,52 Mittel

M = 117 m = 72 d = 45

IV.

12,57 12,55 12,57 12,54 12,56 Mittel

M = 112 m = 72 d = "40

III.

1,38 Mittel 1.56 1,54 1,60

1,63 1.57 3,23

10,433

1,58 Mittel

1,629

+ 0,049

W i r z i e h e n aus diesen V e r s u c h e n e i n i g e F o l g e r u n h i n s i c h t l i c h d e r B e l e u c h t u n g d e r H y p o t h e s e eines

Cnusalzusammenhange s zwischen Erdbeben

und

momen-

tanen Hebungen. M o m e n t a n m u l s t e n sie sein da m a n die D a u e r d e r E r d b e b e n n a c h S e c u n d e n mifst. G ä b e es u n t e r d e r E r d o b e r f l ä c h e eine v o n unten n a c h oben mit e i n e r G e s c h w i n d i g k e i t v o n 1 , 5 4 4 F . in d e r

Folgerungen aus den Versuchen.

595

Secunde wirkende K r a f t : so würde sie nach jenen Versuchen eine Hebung von 0,258 F. in 2,561 See. bewirken. Mit zunehmender Geschwindigkeit würde die Hebung zu-, die Zeit aber abnehmen. W i r benutzten, um uns solche Geschwindigkeiten zu verschaffen, die Schwerkraft. Die Natur vermag es aber nicht, auf solche Weise momentane Hebungen hervorzurufen. P r ü f e n wir die beliebte Hypothese, welche Zuflucht nimmt zu hochgespannten Gasen und Dämpfen, um momentane Hebungen zu erklären. Sie setzt mit solchen gasförmigen Substanzen erfüllte leere Räume von grofsem Umfange und in grofsen Tiefen voraus. Dagegen ist nichts Wesentliches zu erinnern. Diese Höhlen müfsten aber, wie die Dampfkessel der Dampfmaschinen, rings umher geschlossen sein, wenn das darin enthaltene Wasser in Dampf von grofser Pressung übergehen sollte. Es könnte dann ein solcher Dampf die Höhlendecke sprengen und das hangende Gestein plötzlich heben, wenn die Sprünge sich nicht durch dieses zögen. Der Dampf müfste aber immerfort gleiche Expansivkraft behalten um das gehobene Land in gleicher Höhe schwebend zu erhalten; die Wärmequelle müfste daher eine constante sein, nichts vom Dampfe dürfte einen Ausweg nacli oben finden und ebenso wenig dürfte kaltes Wasser in den unterirdischen Dampfkessel dringen. Fehlte die eine oder die andere dieser Bedingungen: so würde das gehobene Land sinken, oder es würde gar nicht zur Hebung kommen, auch dann nicht, wenn in Folge von Erdbeben Spalten sich bildeten, durch welche die gasförmigen Substanzen entweichen würden. Eine Bildung von Spalten bei Erdbeben ist aber eine nicht seltene Erscheinung (S. 508 ff.). Die Erdbeben sind stets mit mehr oder weniger heftigen Erschütterungen verknüpft. W ä r e n sie Folgen von Hebungen durch Wasserdämpfe: so würden Erschütterungen ebenso wonig eintreten, wie bei der Hebung des Kolbens der Dampfmaschinen. In vorstehender P r ü f u n g der in Rede stehenden Hypothese kommen so viele „wenn und aber" vor, dafs man sich nicht entschliefsen kann, gasförmige Substanzen für

Versuche.

596

Ursachen momentaner Hebungen, wenn solche wirklich stattfinden sollten, zu halten. Da durch vorstehende Versuche die Sprunghöhen so genau ermittelt wurden, dafs das Gesetz empirisch bestätigt werden konnte : so war zu erwarten, dafs der Apparat mit einigen Abänderungen auch dienen würde, die F r a g e zu beantworten, ob bei Senkungen (Vers. XXV) ein Umschlagen der Gesteine während des Aufspringens möglich ist. Es traten indefs grofse Schwierigkeiten entgegen. Eine auf dem Zinkcylinder stehende Stange (S.590) mufste mit demselben fallen und beim eventuellen Aufspringen durch einen Sperrkegel gefangen werden. Aber auch hier zeigten sich die mit Senkungen verknüpften Verschiebungen und so geschah es, dafs beim wirklich erfolgten Aufspringen die Stange sich meist so sehr drehte, dafs sie nicht mehr vom Sperrkegel erfafst werden konnte. Mein Gehülfe A c k e r m a n n gab sich alle Mühe, dieses Hindernifs zu beseitigen. Es gelang aber nur bis zu einem gewissen Grade. J e mehr nämlich die Fallhöhen gesteigert wurden, desto mehr nahm die drehende Bewegung zu. Die Stange klemmte sich dann in ihrer Leitung und widerstand der K r a f t des Aufspringens, oder es blieb wenigstens nur ein kleiner Theil dieser K r a f t für die hebende Bewegung übrig. Nachstehende Tafel zeigt diese Verhältnisse. J e d e r dieser Versuche wurde dreimal angestellt und es ergaben sich stets ganz genau dieselben Sprunghöhen. Fallhöhe des

S p r a n g h ö h e der

Zinkcylinders

gezahnten Stange

4 Zoll 5 6 7 8

0,4 Zoll 0,5 „ 0,5 „ 0,55 „ 0,65 „

Nur in den beiden ersten Versuchen zeigt sich eine mit der Fallhöhe zunehmende Sprunghöhe, beim dritten trat ein Stillstand ein und beim vierten und fünften war die Zunahme sehr unbedeutend und entsprach nicht den bedeutend gesteigerten Fallhöhen. Wenn, wie nicht zu zweifeln, auch bei diesen Ver-

Folgerungen aus den Versuchen.

597

suchen das Gesetz gilt, dafs sich die S p r u n g h ö h e n wie die Q u a d r a t e der G e s c h w i n d i g k e i t e n v e r h a l t e n (S. 591): so hätte die S p r u n g h ö h e im f ü n f t e n V e r s u c h e 1,6 Z. betragen müssen. D e r gröfsere Theil der Stofskraft w u r d e daher f ü r die d r e h e n d e B e w e g u n g v e r b r a u c h t . D a d u r c h ist entschieden, dafs bei durch S e n k u n g e n e n t s t a n d e n e n E r d b e b e n b e w e g b a r e K ö r p e r nicht blos verschoben, sondern auch gleichzeitig in die H ö h e geschleudert w e r d e n k ö n n e n . Bei den obigen V e r s u c h e n (S. 593 ff.) erhielt die ruh e n d e g e z a h n t e S t a n g e senkrechte Stöfse. Niemals w u r d e sie in eine d r e h e n d e B e w e g u n g versetzt, w o d u r c h die S p r u n g k r a f t hätte g e s c h w ä c h t w e r d e n k ö n n e n . Bei den letzten V e r s u c h e n w u r d e sie d a g e g e n stets m e h r oder w e n i g e r g e d r e h t . AVenn daher E r d b e b e n die F o l g e n plötzlicher H e b u n g e n w ä r e n : so k ö n n t e n nie d r e h e n d e B e w e g u n g e n oder V e r s c h i e b u n g e n eintreten. Dies w i e d e r s p r i c h t aber allen bisherigen E r f a h r u n g e n ; d e n n nie f e h l e n die V e r s c h i e b u n g e n und alle u n s e r e F a l l v e r s u c h e (I bis X X X I ) w a r e n mit solchen v e r k n ü p f t . D a h e r ist d e r Schlufs ger e c h t f e r t i g t , dafs E r d b e b e n stets die F o l g e n von Senkung e n sind. A l l e bei E r d b e b e n beobachteten E r s c h e i n u n g e n haben sich auch bei u n s e r e n V e r s u c h e n I bis X X X I gezeigt. Die horizontalen V e r s c h i e b u n g e n des Ziegelsteins und der S a n d s t e i n p l a t t e bei g e r i n g e n F a l l h ö h e n (Versuche S. 566) finden bei leichten E r d b e b e n s t ö f s e n , w e n n b e w e g liche G e g e n s t ä n d e ( S c h i e f o r p l a t t e n , Baumstämme etc.) auf dem e r s c h ü t t e r t e n Boden liegen, statt. E b e n s o w e r d e n solche G e g e n s t ä n d e in den H ä u s e r n hin- und hergeschoben und umgestürzt. Viele Beispiele solcher Verschieb u n g e n liegen vor. So die beiden m e h r m a l s abgebildeten vierseitigen Obelisken vor dem K l o s t e r des heil. B r u n o in der Stadt Stefano del Bosco J ). Nach dem E r d b e b e n von Calabrien sollen die Piedestale u n v e r r ü c k t , die oberen Steine aber um ihre A x e horizontal g e d r e h t worden, jedoch liegen geblieben sein. E b e n s o sollen in Catania auf Sioilien am 20. F e b r . 1818 Statuen um ihre A x e g e d r e h t ') N a u m a n n a. a. 0. S. 189.

598

Folgerungen aus den Versuchen.

worden sein. Bei dem Erdbeben in Chili 1835 sollen in Conception einige viereckige Ornamente auf mehreren Mauern diagonal verschoben worden sein und ebenso nach M i e r s die Quadersteine der Pfeiler einer Kirche zu Valparaiso bei dem dortigen Erdbeben 1822. Auch sollen mehrere Häuser um ihre A x e gedreht worden sein. Dafs bei diesen Beschreibungen die Phantasie der Berichterstatter etwas mitgewirkt hat, ist nicht zweifelhaft. Eine besondere harmonía praestabilita müfste es gewesen sein,wodurch es geschehen wäre, dafs die A x e der beliebten rotatorischen Erdbeben mit der Axe jener von Menschen erbauten Obelisken vollkommen coindicirt hätte; denn die geringste Abweichung davon würde die Obelisken umgestürzt haben. Ist es historisch erwiesen, dafs nicht vor der Abbildung dieser Obelisken die herabgefallenen Steine von conservativen Händen wieder aufgesetzt wurden? — Nichtsdestoweniger zeigt Versuch I X eine Verschiebung, wo die A x e n des Ziegelsteins vor und nach dem Stofse nur '/a Zoll von einander abliegen. Es könnte daher wohl gelingen, eine völlige Coincidenz derselben zu erreichen, wenn man eine grofse Zahl von Versuchen bei geringen Fallhöhen anstellen wollte; denn im Versuch I X war die Fallhöhe nur 2 bis 3 Zoll. Sind die Fallhöhen g r ö f s e r : so erfolgen nicht nur Verschiebungen, sondern Zersprengungen, wie die Versuche X V I bei 9 Zoll und X X I bei 17,5 Zoll Fallhöhe darthun. Immerhin bleibt es jedoch nnbegreiflich, wie nur der obere Theil jener Obelisken, nicht aber der untere hätte gedreht werden können. Die Verschiebungen und das Fortschleudern kleinerer und gröfserer Massen sind es, welche die Zerstörung ganzer Städte bewirken. Sind die Städte, wie meist die in Thälern gelegenen, auf Alluvialboden erbaut: so sind die Fundamente der Gebäude im Alluvium eingeschlossen und bilden mit demselben ein Ganzes. Sofern nicht dieser Boden selbst verschoben wird: so können massive Fundamente, wie z. B. unter Thürmen, nicht weichen. Da aber die Fundamente unter Häusern zu Kellerräumen benutzt w e r d e n : so sind die Gewölbe dem Einstürzen ausgesetzt. So waren auch beim Erdbeben von Visp (S. 534)

Folgerungen aus den Versuchen.

599

die g u t u n d fest aus Kalktuff construirten G e w ö l b e u n t e r den K i r c h e n eingestürzt. Die auf den F u n d a m e n t e n a u f g e f ü h r t e n Mauern sind blos durch den Mörtel mit d e n s e l b e n in V e r b a n d , der aber g e g e n die V e r s c h i e b u n g e n nicht schiitzcn kann. So geschah es auch, dafs bei dem eben e r w ä h n t e n E r d b e b e n (S. 534) die s c h w e r e n S t e i n p l a t t e n auf dem Boden Martinnkirohe meist aus ihrer V e r b i n d u n g gelöst, theils z e r b r o c h e n u n d ü b e r einander geschoben w u r d e n . Ebenso w a r e n die sehr s c h w e r e n an i h r e n E n d e n befestigten D i e l e n u n t e r den B ä n k e n oft 1 Zoll hoch in der Mitte i h r e r L ä n g e g e h o b e n , meist nach der Breite zerbrochen. Beide T h e i l e h i n g e n häufig noch in den H o l z f a s e r n zusammen. D i e W i r k u n g e n der C e n t r i f u g a l k r a f t n e h m e n von u n t e n nach oben z u ; die oberen Theile der G e b ä u d e werden d a h e r m e h r als die u n t e r e n verschoben. Sie stürzen in flacheren parabolischen B o g e n als die u n t e r e n Theile h e r a b und z e r s c h m e t t e r n , was noch verschont geblieben ist. So stürzte der obere T h e i l des hohen T h u r m s j e n e r K i r c h e schon beim ersten Stolse seitwärts herab, der stehen gebliebene gröfsere T h e i l w a r vielfach zerspalten und zerrissen. D e r leicht g e b a u t e hölzerne S p i t z t h u r m der B ü r g e r s c h u l e , w e l c h e r immer schwankte, erhielt sich. Selbst Menschen auf den Strafsen w e r d e n den W i r k u n g e n der C e n t r i f u g a l k r a f t u n t e r l i e g e n und k ö n n e n , geg e n Mauern g e s c h l e u d e r t , getödtet w e r d e n . Bei sehr h e f t i g e n E r d b e b e n s t ö f s e n k a n n sogar ein kleines G e b ä u d e , ebenso wie die Ziegelsteine in u n s e r e n Versuchen, emporgeschleudert werden. Ob die Holzscheunen bei Visp dieses Schicksal hatten, oder n u r einige F u f s f o r t g e s c h o b e n w u r d e n , ist nicht zu entscheiden. J e m e h r die H ö h e der G e b ä u d e ihre Grundfläche übersteigt, desto leichter stürzen sie ein. D a h e r sind Thiirme bei E r d b e b e n dem E i n s t ü r z e m e h r ausgesetzt als H ä u s e r . I n u n s e r e m kleinen T h u r m w a r die H ö h e das l,7fache des D u r c h m e s s e r s . I n den T h ü r m e n der K i r c h e n steigt sie bis zum 6fachen, vielleicht noch höher. E s ist daher unzweifelhaft, dafs eine S e n k u n g , w e l c h e noch lange nicht 6 Z. beträgt, solche T h ü r m e zum Einstürze b r i n g e n wird u n d noch m e h r die Schornsteine, deren H ö h e die

600

Folgerungen aus den Versuchen.

Grundfläche so sehr überwiegt, dafs heftige Stürme sie nicht selten umstürzen. Zeigen sich daher nach einem Erdbeben in den Schornsteinen nicht einmal Risse (S. 477): so ist zu schliefsen, dafs eine eingetretene Senkung etwa nur '/ 2 Z. betragen haben kann. Da im Yers. X X I I I bei 8 Z. F . die einseitige Schwankung des Thurms '/IO seiner Höhe betrug: so würde unter übrigens gleichen Umständen die einseitige Schwankung eines Kirchthurms von 250 Fufs Höhe durch eine plötzliche Senkung von 8 Zoll 25 Fufs betragen. Setzt man den Schwerpunkt eines solchen Thurms in die halbe d. h. in 125 F. H ö h e : so würde dieser P u n k t bei der einseitigen Schwankung einen Bogen beschreiben, dessen Tangente 12,5 F. betragen würde. Betrüge die Dicke des Thurms weniger als 25 F . : so würde*bei der Schwankung die Yerticale durch seinen Schwerpunkt aufserhalb seines Fufses fallen; der Thurm würde daher einstürzen i). Einstürze werden noch leichter eintreten, wenn die S e n k u n g ungleichförmig erfolgt, so dafs der horizontale Boden, auf dem das Gebäude steht, in eine schiefe Stellung kommt. Man sieht, wie zart die Fädchen sind, an welche die Existenz unserer W o h n u n g e n geknüpft ist. Fürwahr, man hat viel mehr Ursache sich zu wundern, dafs sie so selten einstürzen, als sich über die Frequenz der Erdbeben zu beklagen und um so mehr, da die zerstörend wirkenden Erdbeben verhältnifsmäfsig- so selten sind. So geringe Senkungen, wie die in Rede stehenden, können nicht durch Messung nachgewiesen werden. Die Leute, welche auf dem sinkenden Boden aufserhalb ihrer Wohnungen ständen, würden schwerlich fallen, sondern nur die Stöfse unter ihren Füfsen fühlen 2). ') Befinden sich im Thurme grofse Glocken: so rückt der Schwerpunkt über dessen halbe Höhen hinauf und um so leichter kann ein Einsturz erfolgen. 2 ) Gäbe es Vorzeichen der Erdbeben: so hätten, wenn solche sich zeigten in einer Stadt, die schon mehrmals von Erdbeben heimgesucht wurde, die Einwohner nur in das Freie zu flüchten. K r i e s (von den Ursachen der Erdbeben u. s. w. 1820) verwirft alle Vorzeichen. Nach dem damaligen Standpunkte der Wissenschaft hatte er Recht.

Folgerungen aus den Versuchen.

601

B e t r ä g t die S e n k u n g w e n i g e r als einen halben Z o l l : so afficirt sie kaum m e h r leblose D i n g e , sondern nur noch Menschen und T h i e r e ; d e n n eine noch so g e r i n g e Senk u n g g r o f s e r Massen b e w i r k t gewifs einen Stöfs, der durch das G e h ö r u n d G e f ü h l noch e m p f u n d e n w e r d e n k a n n Das a b g e w o r f e n e G e w i c h t u n d die fortgeschleuderten Ziegel- und Sandsteine in den V e r s u c h e n IV, XT, X V u. s. w. m a c h e n es anschaulich, wie die S. 535 a n g e f ü h r t e n s c h w e r e n D ä c h e r u n d zum Theil der D a c h s t u h l in Fisp ohne b e d e u t e n d e V e r l e t z u n g der G e b ä u d e a b g e w o r f e n und wie alle s c h w e r e n D e c k p l a t t e n der B r u s t m a u e r n einer dortigen B r ü c k e ohne wesentliche B e s c h ä d i g u n g derselben aus dem M ö r t e l v e r b ä n d e gelöst w e r d e n k o n n t e n . N ö g g e r a t h berichtet f e r n e r , dafs bei diesem E r d b e ben hölzerne H ä u s e r meist sehr w e n i g oder g a r nicht, die aus Stein e r b a u t e n d a g e g e n m e h r oder w e n i g e r litten; m a n c h e der letzteren stürzten sogleich ein, a n d e r e fielen später zusammen. J e f e s t e r die Gebäude, je massiver i h r e M a u e r n , desto m e h r w a r e n sie a l t e r i r t ; leichte Construetionen hielten sich meist am besten. Das Gestein ist specifisch s c h w e r e r als das Holz. H a b e n beide Substanzen gleiche Gröfse u n d fallen sie von g l e i c h e n H ö h e n h e r a b : so ist die F a l l k r a f t des Gesteins g r ö f s e r als die des Holzes. J e n e s zerschmettert daher leichter als dieses, u n d um so mehr, da das G e s t e i n sehr spröde, das Holz d a g e g e n elastisch ist. So erklärt

Ungewöhnlich lange anhaltendes Regenwetter ist jedoch wohl ein Vorzeichen. (S. 486.) Selbstredend sind Erdbeben, welche von submarinen Bergschlipfen herrühren (Fünfter Fall S. 551) unabhängig von Witterungsverhältnissen. Hr. L a s a r d , welcher im Aug. 1860 im Alexandersbad im Fichtelgelirge ein Erdbeben nach lange anhaltendem Regenwetter erlebte, war so gefällig, mir mitzutheilen, dafs der Eindruck des sehr heftigen Geräusches, wodurch alle Fenster klirrten und die Thüren wie daran gerüttelt erzitterten, der eines N i e d e r s t ü r z e n s war. dem unmittelbar einige schwankende Bewegungen folgten. Ungefähr 50 Kurgäste hatten das Gefühl davon getragen, als wenn ein schwer beladener Frachtwagen unter dem Hause hergefahren wäre. Die Schwankungen des Bodens nach dem Geräusche war von Allen wahrgenommen worden.

602

Folgerungen aus den Versuchen.

sich ganz genügend der so sehr ungleiche Effect auf hölzerne und auf steinerne Gebäude. Ebenso leicht ist der ungleiche Effect auf die Mauern von ungleicher Dicke zu erklären; denn bei gleicher Länge und Höhe ist die Fallkraft einer 2 Fufs dicken Mauer 2mal so grofs als die einer einfüfsigen. Die in den Versuchen X X i l und XXIII beschriebenen Verhältnisse werden auch im geschichtetcn Gebirge stattfinden; denn ebenso wie dort zwei Steine auf einander lagen, liegen, z. B. im Thonschiefergebirge, oft viele Schichten ohne allen festen Verband auf einander. Unter diesen Umständen können die seitwärts gehenden Wirkungen der Stofskraft in solchem Grade zunehmen, dafs nichts mehr für die Wirkungen nach oben übrig bleibt. Gewaltsame Verschiebungen und damit verknüpfte Spaltenbildungen in den verschobenen Schichten werden dann eintreten. Ungeheures Getöse wird dem Menschen solche Vorgänge unter seinen Fiifsen anzeigen, ohne dafs aber Schornsteine Risse bekommen. Von solcher Art mögen wohl die oft wiederholten Erdbeben im Rheinischen Schiefergebirge sein, welche manchmal vielen Lärm, aber nie erheblichen Schaden verursacht haben. Anders verhält sich's mit einem zusammenhängenden massigen Gestein, z. B. mit Granit. Schliefst dieser eine L a g e zersetzten und zerfallenen Gesteins, wie der S. 317 No. V I angeführte Granit ein mündet sich eine solche Lage unter dem Spiegel eines Flusses oder des Meeres, und wird sie fortgewaschen: so entsteht gewifs, unter übrigens gleichen Umständen, ein bei weitem heftigeres Erdbeben als da, wo eine erweichbare Schicht das Liegende eines ebenso mächtigen, aber aus mehreren Schichten bestehenden Gebirges ist. Hieraus erklären sich die widersprechenden Nachrichten (S. 480 ff.), dafs in granitischen Gegenden Häuser bald unter heftigem Getöse erschüttert, bald bei weitem weniger zerstört wurden als Häuser, welche auf ange') Es könnte nicht befremden, wenn Finnland, wo derdemZer_ fallen so sehr unterworfene Rapikifi sehr verbreitet ist (S. 320), von Erdbeben häufig heimgesucht werden sollte.

Folgerungen aus den Versuchen.

603

schwemmtem Boden erbaut waren. W o keine durchgreifende Lagen von zersetztem Granit in nicht zersetztem vorkommen, da können selbstredend auch keine Senkungen eintreten. Die Schwerkraft, welche allen wägbaren Körpern zukommt, kann durch keine andere K r a f t unwirksam gemacht w e r d e n ; denn adhärirende Körper hören nicht auf schwer zu sein. Durch Wurfgeschosse schleudern wir Kugeln in entgegengesetzter Richtung der wirkenden Schwere in die Luft. In ganz kurzer Zeit kehren sie aber, der Schwere folgend, wieder auf die Erde zurück. Nur eine Unterlage, welche man festen Körpern verschafft, kann ihre Schwerkraft hemmen. W r ird die Unterlage weggenommen: so wird die Schwerkraft wieder wirksam. Dafs dies in der Erdkruste wirklich geschieht, zeigen die Bergschlipfe, und dafs die F o r t f ü h r u n g einer solchen Unterlage auch die Hauptursache der Erdbeben ist, glauben wir bewiesen zu haben. Eine solche überall auf und in der Erde, nur nicht in ihrem Mittelpunkte wirkende Kraft, darf nicht unbeachtet bleiben, wenn man Dislocationen erklären will.

Kapitel LVIII. Spalten.

V o r k o m m e n . Die Spalten sind weder an die Beschaffenheit noch an die Bildungsart der Gebirgsgesteine g e k n ü p f t ; denn sie finden sich in den ältesten wie in den jüngsten Schichten sedimentärer und kristallinischer Gesteine, am häufigsten in Silicatgesteinen. B i l d u n g . Die Bildung der Spalten ist ein n o t wendiger Act im Haushalte der Natur. Ist sie eine Folge heftiger Erdbeben (S. 508 ff. und an anderen Orten des Kap. L V I I auch Bd. I. S. 354): so söhnt man sich mit den zerstörenden W i r k u n g e n derselben aus, wenn man bedenkt, dafs die Spalten die Vorrathskammern der Erze sind. Die compacten Gebirgsgesteine mufsten von Kanälen durchschnitten werden, damit in denselben die im Nebengesteine in äufserst geringen Mengen vorhandenen und von Gewässern fortgeführten Erze abgesetzt werden konnten. Daher wollen wir die Ursachen jenes wichtigen Acts, soweit als der dermalige Standpunkt der Wissenschaft es gestattet, zu erforschen suchen. Dafs eine schwächere K r a f t durch eine stärkere überwunden wird, ist ein nothwendiges V e r h ä l t n i s . W i r benutzen die S c h w e r k r a f t , um die Cohäsionskraft fester Körper auf mechanischem W e g e durch Stofsen und Zerreiben so zu überwinden, dafs sie nur noch in sehr kleinen Theilchen wirksam bleibt. Elastische Körper widerstehen der Schwerkraft bis zu einem gewissen Grade. Dehnbare Metalle werden durch Hammerschläge mehr oder weniger ausgebreitet. W i r d jener Grad überschritten: so zerreifsen sie wie spröde Körper durch weitere Hammerschläge. Es ist selbstredend, dafs beim Falle spröder Körper wie bei Hammerschlägen die Schwerkraft trennend wirkt.

Bildungen der Spalten.

605

In der Regel erfolgt diese Trennung bei homogenen Körpern in der Richtung der Schwerkraft d. h. senkrecht. Bei heterogenen Körpern, wie z. B. bei grobkrystallinisehen Gesteinen, in denen, wie z. B. im Granit, grofse Feldspathkrystalle, Glimmer und Quarze, welche eine verschiedene Cohärenz oder Zersprengbarkeit besitzen und nur durch Adhäsion zusammengehalten werden, eingeschlossen sind, folgen die Sprünge oder Spalten in den Richtungen, in denen der geringste Widerstand ist. Yers. V (S. 565) zeigt dies. Von der Intensität der Stofskraft hängt es ab, ob blos Sprünge oder Spalten entstehen. Im letzteren Falle tritt eine Verschiebung entweder der beiden gespaltenen Theile nach entgegengesetzten Richtungen oder nur desjenigen Theiles ein, der den geringsten Widerstand leistete. Dafs die Kraft, welche spaltet, hinreicht, durch Verschiebung eine Spalte von 1,1 Z. Weite zu bilden, zeigt Vers. X X I X S. 583. In dem Verhältnisse, in welchem im Mineralreiche die Mächtigkeit der plötzlich sinkenden Gebirgsmassen zunimmt, nimmt auch die Intensität der Stofskraft zu. Ist z. B. die Mächtigkeit der Gebirgsmasse lOOOmal so grofs wie im Vers. X X I X , so ist auch, unter übrigens gleichen Umständen, die Stofskraft lOOOmal so grofs; mitbin würde eine Senkung einer solchen Gebirgsmasse um 1 Fufs eine Spalte von 625 Fufs Tiefe und 2 Zoll Weite bewirken. Eine Fallhöhe von 2 Fufs würde den Stofseffect bis zum 4fachen steigern, mithin ceteris paribus, eine Spalte von 8 Zoll Weite geben. In unseren Versuchen war beim Verschieben der gespaltenen Gesteine nur deren Gewicht zu überwinden. Wie verhält sich's aber im Mineralreiche ? Entstanden die Sprünge nach der Thalbildung in der Nähe der Thalabhänge und in der Richtung der Thäler: so war, wie bei unseren Versuchen, nur das Gewicht des durch Senkung getrennten und durch die Thalabhänge begrenzten Theiles des zerspaltenen Gebirges zu überwinden, um Platz für die Spalten zu gewinnen. Entstanden dagegen die Sprünge weit entfernt von Thaleinschnitten oder vor der Thalbildung : so kann von einer solchen Spaltenbildung nicht mehr die Rede sein. Zur richtigen Erklärung einer sol-

606

Bildungen der Spalten.

chen S p a l t e n b i l d u n g f ü h r e n die sehr häufigen V e r w e r f u n g e n der S c h i c h t e n . Fig. 13.

B

A

1

C

l

a

D i e n a c h s t e h e n d e F i g u r zeigt, wie sich diese Dislocationen gestalten, w e n n die S e n k u n g ihr E n d e erreicht.

C

B c

d\

\

A

7 E s sei A ein Gebirgstheil, der in F o l g e einer E r w e i c h u n g im L i e g e n d e n a b eine g e r i n g e , n u r eben hinreichende S e n k u n g zur B i l d u n g von S p r ü n g e n a c und b d erleidet, w e l c h e von oben nach u n t e n etwas divergiren. N a c h Vers. I I u n d I I I (S. 565) w ü r d e schon eine S e n k u n g von 2 bis 3 Zoll zur B i l d u n g von S p r ü n g e n oder e n g e n S p a l t e n hinreichen. Schreitet die E r w e i c h u n g im L i e g e n -

Bildungen der Spalten.

007

den allmälig fort: so sinkt der Gebirgstheil A, welcher nun mit seinem ganzen Gewichte wirkt, fortwährend, und die Sprünge erweitern sich nach und nach bis zu weiten Spalten. So begreift man, wie durch eine plötzliche ganz geringe Senkung nur eine Trennung des Gebirgstheiles A von den Gebirgstheilen B und C, hierauf eine langsam fortschreitende säeuläre Senkung stattzufinden braucht, um weite Spalten zu erzeugen. Selbstredend nimmt die Eweiterung um so schneller zu, je mehr die Sprünge a c und b d gegen die Horizontale geneigt sind. Theile des Nebengesteins in der Form von losgezogenen Schalen oder abgetrennten Bruchstücken liegen nicht selten in den Gangmassen. Dies zeigt, dafs nach der Erfüllung der Spalte diese in Folge späterer Senkungen wieder aufrifs und die neue Spalte abermals mit denselben Gangmassen erfüllt wurde. Aus "Weissenbach's Abbildungen merkwürdiger Gangverhältnisse ergibt sich indefs, dafs die jüngere Gangmasse auch ganz verschieden von der älteren sein kann. Während diese in Fig. 21 aus Quarz, Eisenkies, Blende und Bleiglanz besteht, ist die erweiterte Spalte mit Baryt- und Kalkspath erfüllt. Die Bestandtheile der Gewässer, aus denen sich diese Gangmassen abgesetzt haben, hatten sich daher total verändert. Die Spalten, welche als Folgen der Abtrennung von Gebirgstheilen erscheinen, nennt man in der bergmännischen Sprache ganz passend Verwerfungs- oder Dislocationsspalten. N a u m a n n ') bemerkt, dafs die Verwerfungen in zahllosen Fällen durch eine Senkung des hangenden Gebirgstheils erfolgt sind, dafs man aber viele Fälle kennt, in denen sie durch eine (doch wohl nur säeuläre) Emportreibung des liegenden Gebirgstheils bewirkt wurden. Eine Senkung von Gebirgstheilen kann selbstredend nur dann stattfinden, wenn ihre Unterlage oder Bestandtheile derselben durch Zersetzungsprocesse entfernt und dadurch Raum für die sinkende Masse gewonnen wird; denn nichts berechtigt zur Annahme leerer Räume von ') A. a. 0. 11. Aufl. Bd. I. S. 927.

608

Bildungen der Spalten.

solchem Umfange, dafs sie solche Gebirgstheile aufnehmen könnten. Im vorigen Kap. wurde gezeigt, wie durch Fortführung e r r e i c h b a r e r , so wie durch Auslaugen löslicher Massen Senkungen eintreten können. J e n e setzt voraus, dafs die erweichbare Schicht nicht in einem tieferen Niveau liegt, als das Bett eines Flusses oder der Boden eines See's oder des Meeres in der Nähe. Liegt aber diese Schicht unter diesen tiefen P u n k t e n : so liefsen sich geringe blos einige Fufs betragende Senkungen nur durch die Annahme erklären, dafs unter der erweichbaren Schicht zerklüftete Kalksteine vorhanden seien, welche die erweichbaren Massen aufnehmen (S. 554 ff.). Entstehen in Folge einer säculären H e b u n g oder Senkung Spalten, welche eine Communication des Innern des Gebirges mit dem Meere oder mit einem See oder Strom eröffnen: so werden vorhandene thonige Massen durch das eindringende Wasser erweicht und fortgeschlämmt. Eine Senkung tritt ein. Auf diese Weise entstehen Anfangs nur Haarspalten. Der Zuflufs der Gewässer und die Erweichung der Thonmasse gehen daher langsam von Statten. Ist diese aber soweit erweicht, dafs sie das Gewicht der hangenden Schichten nicht mehr tragen kann: so wird sie entweder auf einmal oder nach und nach ausgeprefst. In jenem Falle erfolgt e i n Stöfs, in diesem mehrere nach einander, welches den wahrgenommenen Erscheinungen entspricht. Denken wir uns eine weit fortstreichende Thonschicht, in welche Gewässer durch Haarspalten dringen: so tritt schon dann eine partielle Senkung ein, wenn nur ein gewisser Theil der ganzen Schicht erweicht worden ist. Die Senkung der Schicht ist dann eine einseitige, indem der nicht erweichte Theil seine ursprüngliche Lage beibehält. I n den hangenden Schichten bildet sich eine von unten nach oben sich erweiternde Spalte. Bleibt der Zutritt der Gewässer ungehindert: so kommt in einer gewissen Zeit ein zweiter Theil der Schicht zur Erweichung und eine Senkung findet abermals statt. Die alte Spalte schliefst sich, eine neue öffnet sich, wie man dies wirklich bei Erdbeben beobachtet hat. J e nach den Umständen erfolgen diese successiven

609

Senkungen.

S e n k u n g e n in k ü r z e r e n oder l ä n g e r e n Zeitintervallen. So ist es zu b e g r e i f e n , wie J a h r e l a n g an sehr nahe geleg e n e n Stellen E r d b e b e n f o r t d a u e r n oder lange aussetzen, oder a u f h ö r e n können, w e n n die e r w e i c h b a r e n Massen gänzlich v e r s c h w u n d e n sind. E s ist klar, dafs dieselben Verhältnisse stattfinden w e r d e n , w e n n die e r w e i c h b a r c n S c h i c h t e n in Meere, Seen oder Ströme m ü n d e n . I n diesen F ä l l e n erfolgt die F o r t f ü h r u n g dieser Massen, w e g e n u n b e s c h r ä n k t e n Zutritts der G e w ä s s e r in weit k ü r z e r e n Zeiten und die S e n k u n g e n u n d Stöfse folgen rasch a u f e i n a n d e r . A u s q u e t s c h u n g e n e r w e i c h t e r Massen k ö n n e n daher auch ohne v o r h e r g e g a n g e n e S p a l t e n b i l d u n g erfolgen. Auf der a n d e r n Seite halten Schichten von Silicatgesteinen, die demselben Zutritte der G e w ä s s e r ausgesetzt sind, lange geologische P e r i o d e n aus, ehe sie E r d b e b e n veranlassen k ö n n e n , da erst der lange Zersetzungsprocefs in thonige Masse vorausgehen mufs. D a r i n ist, wie schon (S. 554) (587, 603) b e m e r k t w u r d e , die U r s a c h e zu suchen, w a r u m in d e n j e n i g e n F o r m a t i o n e n , in denen Thonschichten vorkommen, E r d b e b e n bei w e i t e m häufiger sind, als in denen, worin sie fehlen. W i r d die F o r t f ü h r u n g löslicher Substanzen durch G e w ä s s e r b e w i r k t : so k a n n dies in grofsen T i e f e n geschehen. D i e heifsesten Quellen k o m m e n aus Regionen, w e l c h e gewifs u n t e r dem Boden der tiefsten Meere liegen. I n diesen T i e f e n sind also Gesteine vorhanden, w e l c h e j e n e n Quellen ihre B e s t a n d t e i l e liefern. Diese G e s t e i n e v e r s c h w i n d e n e n t w e d e r gänzlich, oder w e r d e n , wie dies z. B. bei den Kalksteinen geschieht, z e r k l ü f t e t . I n beiden F ä l l e n t r e t e n S e n k u n g e n ein, aber n u r säculäre (S. 561). Fafst man die b e d e u t e n d e n Massen von k o h l e n s a u r e m K a l k ins A u g e w e l c h e die F l ü s s e dem K a l k g e b i r g e entziehen ( B d . I . S. 532) und noch m e h r die a u s g e d e h n t e n K a l k s i n t e r l a g e r z. B. die der T h e r m e n Karlsbads : so wird es begreiflich, wie in langen Zeiträumen grofsartige säculäre S e n k u n g e n stattfinden müssen. E s sind nicht blos feste Substanzen, w e l c h e dem E r d i n n e r n entzogen w e r d e n , sondern auch gasförmige strömen in manchen G e g e n d e n in e n o r m e n Quantitäten aus. Bischof Geologie. III. 2. Aufl.

39

610

Senkungen.

E s sind namentlich die K o h l e n s ä u r e e x h a l a t i o n e n ( B d . I . S. 346 u n d 664 ff.), viel w e n i g e r die Kohlenwasserstoffexhalationen (Bd. I . S. 726 ff.). Man k a n n nicht u n g e h e u r e Höhlen, in denen das K o h l e n s ä u r e g a s im comprimirten Zustande v o r h a n d e n wäre, a n n e h m e n . W e l c h e n U r s p r u n g dieses Gas auch haben mag, feste Substanzen müssen es sein, w e l c h e das Material zu seiner B i l d u n g liefern. Diese w e r d e n daher ebenso wie die von G e w ä s s e r n f o r t g e f ü h r t e n Substanzen dem E r d i n n e r n entzogen und b e w i r k e n S e n k u n g e n . V o n den in der S t e i n k o h l e n f o r m a t i o n stattfindenden S e n k u n g e n u n d Dislocationen in F o l g e des V e r l u s t e s organischer B e s t a n d t h e i l e w a r schon B d . I . S. 779 die R e d e . E s w u r d e dort b e m e r k t , dafs die U m w a n d l u n g der Holzsubstanz in S t e i n k o h l e mit einem G e w i c h t s v e r l u s t e von 75 bis 78 °/ 0 v e r k n ü p f t sein kann. V o n k e i n e r Steinkohlenformation w u r d e wohl, durch die B e m ü h u n g e n v o n D e c h e n ' s , die Mächtigkeit der sämmtlichen ü b e r einander l i e g e n d e r Kohlenflötze (S. 276) so g e n a u ermittelt, als von der bei Saarbrücken. E i n e M ä c h t i g k e i t von 11433F. w ü r d e danach eine Mächtigkeit von 45732 bis 51968 F . vegetabilischen D etritus voraussetzen. W ä h r e n d j e n e r U m w a n d l u n g w ü r d e n daher säculäre S e n k u n g e n im Bet r a g e von 34299 bis 40525 F . H ö h e e i n g e t r e t e n sein. Diese grofsen Z a h l e n zeigen, wie allein der Zersetzungsprocefs vegetabilischer Substanzen enorme S e n k u n g e n u n d als F o l g e davon S p a l t e n b i l d u n g c n selbst noch in a u f g e l a g e r t e n j ü n g e r e n F o r m a t i o n e n hervorbringen, k a n n . Solche numerische E l e m e n t e e r k l ä r e n die im S t e i n k o h l e n g e b i r g e im grofsartigsten Maafsstabe s t a t t g e f u n d e n e n V e r w e r f u n g e n . Schreitet an einer S t e l l e die Z e r s e t z u n g schneller, an einer a n d e r e n l a n g s a m e r f o r t : so müssen Dislocationen der S c h i c h t e n e i n t r e t e n , wie sie in dieser F o r m a t i o n so häufig sind. W a r das Material zur B i l d u n g des u n t e r s t e n K o h l e n flötzes dem M e e r e s g r u n d e z u g e f ü h r t w o r d e n , trat alsbald die allmälige S e n k u n g ein, w u r d e w ä h r e n d derselben das Material zur Bildung einer Gesteinsschicht z u g e f ü h r t und b e t r u g diese Z u f ü h r u n g ebenso viel als die S e n k u n g : so blieb die Oberfläche dieses Materials stets in gleichem Niveau. Dieses Verhältnifs f a n d g e w i f s a m seltensten

Dislocationen.

611

am häufigsten d a g e g e n bald ein Sinken, bald ein S t e i g e n des Niveaus statt. Man b e g r e i f t d a h e r wie zahllose Oscillationen, S e n k u n g e n wie H e b u n g e n , bei der B i l d u n g einer S t e i n k o h l e n f o r m a t i o n , wie die bei Saarbrücken, welche aus 150 Kohlenflötzen u n d ebenso vielen damit wechselnden Gesteinsschichten besteht, eintreten u n d die mannichfaltigsten Dislocationen h e r b e i g e f ü h r t w e r d e n muteten. D i e rutschenden B e w e g u n g e n g r o f s e r G e b i r g s t h e i l e längs einer sie t r e n n e n d e n Spalte mufsten mechanische W i r k u n g e n auf die a n g r e n z e n d e n G e b i r g s m a s s e n ausüben. D i e W ä n d e der Y e r w e r f u n g s s p a l t e n w u r d e n g e g l ä t t e t u n d polirt, ihre h e r v o r r a g e n d e n T h e i l e zerquetscht u n d zerrieben u. s. w. D e r d a d u r c h entstandene G e b i r g s s c h u t t findet sich in den g a n g a r t i g e n B i l d u n g e n , w e l c h e dem L a u f e der Y e r w e r f u n g s s p a l t e n folgen. A u f s e r den bei der B i l d u n g der Steinkohlenformation vorzugsweise w i r k e n d e n Z e r s e t z u n g e n vegetabilischer Reste, haben wir noch a n d e r e chemische K r ä f t e k e n n e n g e l e r n t , w e l c h e ebenso wie j e n e auf Thatsachen g e g r ü n det sind. I h r e W i r k u n g e n sind ebenso w e n i g zu bezweifeln, wie die der S c h w e r k r a f t (Bd. I . S. 346 ff.). K r y stallisation a m o r p h e r Müssen, Z e r s e t z u n g e n der Silicatgesteine u n d partielle oder gänzliche F o r t f ü h r u n g der Zersetzungsproducte b e w i r k e n S e n k u n g e n . Z e r s e t z u n g e n der Silicatgesteine ohne F o r t f ü h r u n g der Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e veranlassen d a g e g e n H e b u n g e n . D r e i chemische W i r k u n g e n sind daher b e k a n n t , die S e n k u n g e n , u n d nur eine, w e l c h e H e b u n g e n h e r b e i f ü h r e n . Bei j e n e n ist es die S c h w e r k r a f t , w e l c h e Dislocationen h e r b e i f ü h r t , bei diesen mufs diese K r a f t ü b e r w u n d e n w r erden. Ist es i r g e n d w o zweifelhaft, ob e i n e V e r w c r f u n g d u r c h S e n k u n g oder durch H e b u n g s t a t t g e f u n d e n habe (S. 497): so schliefst man mit gröfserer W a h r s c h e i n l i c h k e i t auf j e n e als auf d i e s e W i r k u n g . J e n e h e b e n d w i r k e n d e K r a f t f ü h r t nur säculäre H e b u n g e n herbei, die s e n k e n d w i r k e n d e n K r ä f t e k ö n n e n aber aufser den säculären S e n k u n g e n auch plötzliche veranlassen, w e n n d u r c h anhaltendes Zufliefsen von G e w ä s s e r n e r w e i c h b a r e Massen f o r t g e f ü h r t w e r d e n . D a f s ü b r i g e n s durch langsame H e b u n g e n ebenso wie durch langsame S e n k u n g e n Spalten entstehen, w e n n j e n e wie diese ge-

612

Verwerfungen.

wisse Gebirgstheile ergreifen, andere nicht, versteht sich von selbst. Die von N a u m a n n angeführten Beispiele von Verwerfungen weisen 500, 540, 560 und 840 Fufs seigere Sprunghöhen (senkrechter Abstand zweier Schichten, welche vor der Verwerfung zusammenhingen) in Steinkohlenformationen Englands und bei Dresden nach. In der Steinkohlenformation von Eschweiler in der sog. Münstergewand bei Stolberg in der Nähe von Aachen beträgt diese Sprunghöhe 800 Fufs An andern Orten soll sie 1000 F. und noch mehr betragen. Solche Gröfsen sind in Uebereinstimmung mit den S. 610 angestellten Calculationen Auch die horizontale Ausdehnung dieser Dislocationen ist sehr bedeutend. Die gleichfalls von N a u m a n n angeführten Beispiele weisen 6, 15, 17, 45 Meilen Längen von Verwerfungsspalten nach. W i r haben es also nicht mit unbedeutenden, sondern mit so bedeutenden Gebirgstheilen zu thun, dafs man diese Dislocationen den gröfsten, den säculären Hebungen ganzer Gebirge anreihen kann. Wollen wir uns, abgesehen von dem Hebungsmittel ganzer Gebirge, die verschiedenen Dislocationen in auf einander folgenden geologischen Perioden vergegenwärtigen. Eine submarine Insel erhebe sich über das Meer. Sie enthalte eine Steinkohlenformation. Sie erreiche eine gewisse Meereshöhe; die Hebung sei vollendet. Die Insel wird dem Menschen zugänglich und beim Abbau kommt er auf Verwerfungen. Erfragt, wann haben diese stattgefunden: vor, während oder nach der Erhebung über das Meer? Geschah es vor der Erhebung: so sind zwei Fälle denkbar. 1) Ein Gebirgstheil sinkt, der andere bleibt in seiner Lage. Es verstreicht eine lange geologische Periode, während welcher diese säculäre Senkung fortdauert und die Sprunghöhe zunimmt. Die Verhältnisse ändernsich. Es beginnt die Hebung der ganzen Insel über das Meer. 2) Ein Gebirgstheil wird gehoben, der andere bleibt in seiner Lage. So lange dies anhält, nimmt die ') Die Steinkohlen Deutschlands v o n G e i n i t z . Bd. I. 1 8 6 5 . S. 158.

und

anderer Länder

Europas

Dislocationen.

613

Sprunghöhe zu. W i r d nun auch dieser andere Gebirgstheil von der H e b u n g ergriffen: so kommt die ganze Insel über das Meer. Treten die Verwerfungen während der Erhebung über das Meer ein: so kann gedacht werden, dafs entweder ein Gebirgstheil schneller, ein anderer langsamer steigt, oder dafs dieser in seiner Lage bleibt und nur jener geschoben wird. Finden endlich dieVerwerfungen nach vollendeter Erhebung über das Meer statt: so kann nur gedacht werden, dafs ein Gebirgstheil sinkt, ein anderer in seiner Lage bleibt. Angenommen, dafs der Bd. I. S. 345 No. III. angeführte Thonschiefer einer vollständigen Zersetzung unterliege und dafs die Zersetzungsproducte nicht fortgeführt werden: so beträgt die Yolumenzunahme 1,458. Dringen hierauf Gewässer in das zersetzte Gestein: so führen sie die löslichen Zersetzungsproducte, die Carbonate, fort und es bleibt nur wasserhaltiger Thon zurück, dessen Volumen 1,255 von dem des ursprünglichen Thonschiefers beträgt. W e n n z. B. eine Steinkohlenformation auf 100 Fufs mächtigen Thonschieferschichten liegt, welche diesen chemischen Processen unterliegen: so wird jene Formation durch die Zersetzung um 145,8 F. gehoben, hierauf durch F o r t f ü h r u n g der löslichen Zersetzungsproducte um 20,3 F . sinken. W i r gehen noch einen Schritt weiter. Da Andalusit und Chiastolith aus Thonschiefer hervorgehen können (Bd. II. S. 511): so ist die Hypothese gerechtfertigt, dafs sie auch aus einem zersetzten Thonschiefer, welcher nur noch die Bestandtheile dieser Mineralien enthält, entstehen können. Sie sind die einzigen wasserfreien Mineralien, welche als Umwandlungsproducte des Thon ohne Aufnahme von Bestandtheilen aber nach Abscheidung eines Antheils Kieselsäure zu denken sind. Von den 47,08 % Kieselsäure im Thonschiefer I I I müfsten 22,81 Kieselsäure fortgeführt werden und 60,28 Gewichts- oder 50,38 Volumentheile Andalusit oder Chiastolith würden zurückbleiben. Das Endresultat dieser verschiedenen Processe ist, dafs das Volumen des ursprünglichen Thonschiefers bis auf 50,38 % herabkommen und dafs daher die Steinkohlenformation um eben soviel sinken würde. Abstrahiren wir

614

Dislocationen.

indefs von der Bildung der vorgenannten Mineralien, da man sie noch nicht im Thon gefunden hat. Nehmen wir dagegen an, dafs der entstandene Thon durch Gewässer zur Erweichung und allmäligen F o r t f ü h r u n g kommt: so ist das Resultat dieser Processe, dafs die Steinkohlenformation um 100 Fuls sinken würde. Diese Fortführung wird besonders dann eintreten, wenn die Zersetzung des Thonschiefers schon unter dem Meere erfolgt, wo der daraus hervorgegangene Thon in gröfserer Tiefe den Meeresströmungen, oder nahe an der Oberfläche der Brandung ausgesetzt ist. Es ist klar, dafs die beschriebenen Processe nur säculäre Hebungen oder Senkungen bewirken werden, es sei denn, dafs der Thon fortgeführt wird. In diesem Falle würde eine plötzliche Senkung stattfinden und die H e b u n g der ganzen Steinkohlenformation unterbrochen werden. Combiniren wir damit die durch Zersetzung des vegetabilischen Detritus bewirkten Dislocationen (S. 610) : so entfaltet sich ein System von Wirkungen, die sich bald gegenseitig unterstützen, bald einander beschränken. Beachtet man, dafs diese Processe niemals gleichförmig in der ganzen Ausdehnung der Schichten von Statten gehen, sondern hier mehr, dort w e n i g e r : so ist es einleuchtend, wie dadurch Störungen in der Bewegung der Schichten auf- und abwärts und als Folge davon Aufrichtungen, Biegungen, Faltungen und Stauchungen der Schichten eintreten müssen. Denken wir uns endlich den Fall, dafs ein durch eine Verwerfungsspalte abgetrennter und gesunkener Gebirgstheil nur eine geringe Ausdehnung habe, und dafs er der Brandung des Meeres ausgesetzt sei: so kann es geschehen, dafs er nach und nach vom Meere verschlungen wird, der gröfsere Gebirgstheil aber davon verschont bleibt. Vor 43 J a h r e n gab S c h u l z e 1 ) Nachricht von der (S. 612) a n g e f ü h r t c n V e r w e r f u n g bei Stolberg. „Ein aufserordentlich hoher Rücken, der Feldbifs, schneidet auf der NO.-Seite das ganze Kohlenbirge ab und wirft es in eine ') N ö g g e r a t h . Das Gebirge in Rheinland-Westphalen. S. 309.

Bd. I.

Pislocationen.

615

unerforschte Teufe nieder. Fast 100 Lachter tief hat man ihn unter Bardenberg berührt, ohne etwas anderes als Sand mit Braunkohlennestern und darunter Quadersandstein anzutreffen. u Hier liegt der Gedanke sehr nahe, dafs es die Brandung war, welche diese V e r w e r f u n g bewirkt hatte und dafs in einer späteren Periode jüngere sedimentäre Bildungen an die Stelle der abgeschnittenen Steinkohlenformation getreten sind. Sehr merkwürdige Verhältnisse in Beziehung auf die dortigen Erzgänge beschreibt v o n D e c h e n 1 ) . Dieselben liegen in der ungefähren südlichen V e r l ä n g e r u n g der V e r w e r f u n g e n Münstergewand und Steinwegsgewand. W e n n diese Lage zwar auf einem gewissen Zusammenhang der Grenzspalten mit diesen V e r w e r f u n g e n hinweist: so kann er doch nicht als ein unmittelbarer angenommen werden ; denn keiner der hier im Eifelkalkstein bekannten Gänge setzt bis in das nördlich vorliegende Oberdevon erzführend fort. Risse in den Mauern der Gebäude entstehen, wenn die Fundamente und zwar an einer Stelle mehr, an einer andern weniger oder gar nicht weichen. I n der Nähe meiner W o h n u n g fand ich an einer Brustmauer am Bergabhange eine Spalte, welche unter einem Neigungswinkel von 50° die ganze Mauer durchzog. Sie war treppenartig, indem sie den F u g e n der Ziegelsteine folgte. I n der Nähe von Essen in Westphalen wurde ein Schacht zur Hebung der Grubenwasser für den Steinkohlenbetrieb abgeteuft. Die Wasserzuflüsse stiegen nach und nach mit zunehmender Teufe des Schachtes und erreichten das Maximum (50—55 Cub.-F. in der Minute) in 241 F. Teufe. Als dieses Maximum durch Pumpen gehoben wurde, bemerkte man eine Abnahme des Wassers in einem benachbarten Brunnen, später in entfernter liegenden Quellen und in einem Teiche. Es zeigten sich Risse in einer Gartenmauer und in einem Hause in der Nähe des Schachtes. *) Orcigraphisch-geognostische Uebersicht des Regierungsbezirkes Aachen. 1866. S. 250 ff.

616

Spalten.

/

Als ich im J a h r e 1852 Gelegenheit hatte, diese Verhältnisse in Augenschein zu nehmen, fand ich das Haus in einem solchen Zustande, als wenn es durch ein Erdbeben zerstört worden wäre. Die Decken und die Thürschwellen waren geneigt, die Thüren konnten nicht geschlossen werden, die äufsern und innern Wände waren durchzogen mit Rissen, welche mehrere Zoll weit waren. Das Gebäude war unbewohnbar geworden. Das dortige Steinkohlengebirge hat man beim Abteufen eines andern Schachtes in 60 F . Teufe erreicht. In einem Steinbruche, in der Nähe dieses Schachtes, fand ich den Steinkohlensandstein schon in einer Tiefe von 10 F . Auf der Steinkohlenformation liegen wechselnde Schichten von Lehm, Kreide, Mergel, Sand und Fliefs (so genannt, weil er sehr wasserreich ist), der meist das mächtigste (20 bis 30 F.) Lager bildet. In vielen niedergetriebenen Bohrlöchern war er so wasserreich, dafs er in dieselben fortwährend drang und dafs das Bohren aufgegeben werden mufste. Als ich eine grofse Quantität ganz wasserhaltigen Fliefses in der Luft trocknen liefs, zeigte sich, nachdem die Masse steinhart geworden war, eine beträchtliche Abnahme des Volumens und es waren viele Sprünge entstanden. Es ist klar, dafs durch das Auspumpen des Wassers aus dem Schachte das Wasser des Fliefses nachdringen und das Volumen desselben sich vermindern mufste. Es fand also eine Senkung der auf das Steinkohlengebirge gelagerten Schichten statt und die Folgen davon waren die Entziehung des Wassers in den Brunnen, Quellen und im Teiche, sowie die Risse in der Gartenmauer und in dem Hause. Man sieht, welche W i r k u n g e n eintreten würden, wenn jemals die Grundwasser, womit die mächtigen Detrituslager des Rheinthaies abwärts Bonn durchtränkt sind, zum subterranen Abflüsse in das Meer kämen und der Rhein zu fliefsen aufhörte. Die Fundamente der Gebäude würden weichen und Risse in diesen entstehen. Denkt man sich ein mächtiges Detrituslager, welches ebenso wasserhaltig wie der Fliefs ist auf einer wasserdichten Schicht und diese auf einem mit Höhlen durch-

Spalten.

617

zogenen Kalkgebirge gelagert. Denkt man sich, dafs die wasserdichte Schicht durch einen Zersetzungsprocefs ihren Zusammenhang verliert und wasserdurchlassend w i r d : so wird das Detrituslager entwässert, die Gewässer dringen in die Höhlen des Kalkgebirges und Senkungen treten ein. So wie nämlich in einen im wasserhaltigen Detritus abgeteuften Brunnen die Gewässer seitwärts dringen: so dringen sie auch abwärts, wenn eine wasserdichte Unterlage fehlt. W i e schnell die Gewässer seitwärts zufliefsen, zeigt ein bei Godesberg 1/i Meile vom Rhein im Detritus abgeteufter 40 Fufs tiefer und 4 Fufs weiter Brunnen, aus dem in 24 Stunden 20000 Cub.-Fufs Wasser gepumpt werden. Durch Erosion werden daher Spalten in einem mit Wasser getränkten Gebirge entstehen, wenn das Wasser zum Abflüsse in die entstehenden Tliäler kommt. N ö g g e r a t h 1 ) beschreibt Spaltenbildungen in Folge industrieller Unternehmungen. Des Baues der Eisenbahn von Paris nach Versailles wegen hat man bei Valßeury ungeheure Massen von Grobkalk, der auf Thon und dieser auf Kreide liegt, abgetragen und an beiden Thalabhängen auf den hier zu Tage ausgehenden plastischen Thon gestürzt. Diese Massen reichten nicht bis zur Thalsohle herab, sondern liefsen am Gehänge noch einen bedeutenden Theil des hier 18 bis 30 F . mächtigen Thonlagers unbedeckt. Durch das Gewicht der aufgeschütteten Steinhaufen wurde das darunter liegende Thonlager zum Ausweichen nach der unbelasteten Seite hin gebracht. Hebungen traten ein und Spalten bildeten sich. Ein bedeutendes unten am Gehänge gelegenes Wohnhaus wurde mit seinen Oeconomiegebäuden in Folge unregelmäfsiger Hebungen längs den Spalten bis durch das Dach hindurch zerspaltet. Die im Thon entstandenen Spalten zogen sich zum Theil weit fort und bewirkten ausgezeichnete Verschiebungen. Eine starke Mauer aus Bruchsteinen wurde zerrissen und beide Theile waren um ungefähr 2 F. gegen einander verschoben. D e r eine Rand einer Spalte überragte den andern um 1 F. ') K a r s t e n ' s und v o n D e c h e n ' s Archiv für Mineral, Bd. XV. S. 210.

etc.

618

Spalten.

W i r fügen dieser genauen Beschreibung einige Bemerkungen hinzu. Die seit dem Aufschütten der Steinhaufen niedergegangenen Meteorwasser haben unzweifelhaft das Ausweichen des Thonlagers befördert. Sie drangen durch den losen Schutt bis zum Thonlager, flössen aber auf demselben nicht so schnell ab, wie vor dem Aufschütten, sondern stagnirten mehr oder weniger. Sie erweichten daher den Thon und machten das Fortschieben durch den darauf lastenden Schutt möglich. Dies wiederholte sich nach jedem anhaltenden Regen und so wurde das unbelastete Thonlager immer wieder durch neue Schlammströme bedeckt. Zur trocknen Jahreszeit trocknete der Thon aus und es bildeten sich die bekannten damit verknüpften Sprünge oder Spalten. Dieses Ereignifs ist mit einem Bergschlipf zu vergleichen, nur mit dem Unterschiede, dafs die unregelmäfsig auf einander liegenden Bruchstücke nicht, wie eine glatte Gebirgsschicht auf dem erweichten Thone herabgleiten konnten, sondern in diesen eindrangen. W a h r scheinlich würde man beim Nachgraben im Thon Bergkalkbruchstücke eingeknetet finden. S. 476 wurde gleichfalls eine Hebung durch eine Thonmasse und eine Bildung von Spalten (ebend. und S. 475) bei Bergschlipfen angeführt '). Dafs auch durch vulkanische W i r k u n g e n Spalten entstehen können, ist eine Thatsache. So entstand am Aetna während der grofsen Eruption im J a h r e 1669 eine Spalte, welche sich von Nord nach Süd am Abhänge hinab fast 3 geographische Meilen weit erstreckte; sie hatte 6 Fufs Weite und eine unbekannte Tiefe 2). Steigt die Lava im Krater bis zu diesen Spalten und noch h ö h e r : so erfüllt sie dieselben und kommt sogar zum Ausflusse, wodurch Seitenausbrüche entstehen. W i r schlielsen dieses Kapitel mit einigen allgemei') Es ergibt sich hieraus, dafs bei der Anlage von Eisenbahnen eine Aufschüttung von Gebirgsschutt auf Thonlager in der Nähe der Bahn und von Häusern sorgfältigst zu vermeiden ist. Das oben angeführte zerstörte Gebäude im Thale von Valfleury mufste von der Eisenbahn angekauft und abgebrochen werden. 2 ) N a u m a n n a. a. 0 . II. Aufl. Bd. I. S. 148. N a u m a n n führt noch mehrere Spaltenbildungen während vulkanischer Eruptionen an.

Allgemeine Bemerkungen.

619

nen Bemerkungen. A u s dem Innern unserer E r d e werden feste Stoffe nur fort- nicht demselben zugeführt. E s ist blos das W a s s e r , welches in das Innere dringt und mit festen Stoffen wieder beladen auf die Oberfläche kommt. Die Entstehung leerer Räume, die Anfüllung derselben mit Wasser, die V e r d r ä n g u n g desselben durch die ihre Unterstützung verlierenden hangenden Massen, das Sinken der darauf lastenden Gebirgsgesteine und die Bildung von Spalten sind auf einander folgende Ereignisse. D i e löslichen Substanzen, welche von den Quellen zu T a g e gebracht werden, gelangen gröfstentheils in das Meer. D a s Kalkbicarbonat und die Kieselsäure liefern den Crustaceen das Material zum Baue ihrer Gehäuse oder Panzer ( B d . I. S . 572 ff.). Nur das Quell wasser, welches stagnirt, namentlich das heilse, setzt einen Theil dieser Substanzen in der Nähe seines Ausflusses als Kalk- und Kieselsinter ab. D i e feinen Theilchen (Thon), welche das Flufs- und Meerwasser von erweichbaren Schichten, die unterhalb ihres Spiegels ausgehen, abspült, kommen gleichfalls gröfstentheils im Mere und in Seen zum Absätze. Daher erhebt sich der Meeres- und Seeboden in dem Verhältnisse, als die Erdkruste sinkt. Dazu kommt noch das, was die Regen- und Schneewasser von der Erdoberfläche aufnehmen und dem Meere tlicils aufgelöst, theils schwebend zuführen. Die dadurch bewirkte Erheb u n g des Meeres- und Seebodens entspricht der Abnahme der Höhe der G e b i r g e . Die durch Quell-, Regen- und Schneewasser herbeigeführten Erhöhungen erreichen ihr Ende, wenn die Absätze bis zum W a s s e r s p i e g e l des Meeres und der S e e n gekommen sind. Damit schliefst die Periode der sedimentären Bildungen an jeder Stelle, wohin noch schwebende Tlieile gelangen. Diese Periode wird abgekürzt, wenn während dieser Bildungen schon H e b u n g e n eintreten. U m so länger wird sie, j e tiefer das Meer ist, in welchem diese Absätze erfolgen. Nach Erhärtung derselben, mag sie schon unter oder erst über dem Meere stattgefunden haben, wird die Spaltenbildung, der Gegenstand dieses Kapitels, möglich.

Kapitel LIX. Drusenräume.

Die Drusenräume sind rings umher geschlossene Räume im Gesteine, welche mit diesem gewöhnlich nur durch sehr enge Oeffnungen communiciren. S i e sind für die chemische Geologie, weil die in ihnen vorkommenden Mineralien ganz unzweifelhaft Absätze aus eingedrungenen Gewässern sind, von grofser Bedeutung. D i e zum Theil mikroskopisch feinen Streifen geschliffener Chalcedonmandeln zeigen auf das Deutlichste eine solche B i l d u n g aus Gewässern, die langsam an den Wänden der Drnsenräume herabgesickert sind. Hieraus ist aber zu schliefsen, dafs diese Mineralien, wenn sie sich in andern Localitäten finden, gleichfalls solche Bildungen auf diesem W e g e sein werden. Die Kenntnifs der Substanzen in den Drusenräumen hat noch eine andere nicht minder grofse Bedeutung. S i e lehrt uns, welche Processe in Gesteinen, die Drusenräume einschliefsen, von Statten g e g a n g e n sind und noch von Statten g e h e n ; denn was sich in denselben findet, das ist es, was sich aus den Gesteinen ausgeschieden hat. W i r betrachten in diesem Kapitel die Mineralien, welche sich in Drusenräumen finden, im Allgemeinen und verweisen hinsichtlich der Zeolithe auf K a p . X X V I . V o r k o m m e n . A 7 orzugsweise in den Mandelsteinen, kaum dürfte es aber irgend ein krystallinisches oder sedimentäres Gestein geben, in welchem sie gänzlich fehlten. B i l d u n g . Während der E r s t a r r u n g feuerflüssiger Massen bilden sich darin Höhlenräume in F o l g e der Entwicklung von Gasen und Dämpfen. Die Laven enthalten solche unausgefüllte Höhlenräume niemals aber zur Zeit ihres Ausflusses Zeolithe. Eine Basaltkugel von 2 F . *) Sie erreichen manchmal einen Durchmesser von 40—50 Fufa, wie nach M a c k e n z i e in Island.

Drusenräume.

Bildung.

621

Durchmesser, welche unter meinen Augen geschmolzen •wurde, hatte Höhlenräume bis zu einigen Zollen Gröfse. Die Plutonisten würden daher Recht haben, den Drusenräumen in den Mandelsteinen denselben Ursprung zuzuschreiben, wenn nur diese Gesteine wie die Laven feuerflüssigen Ursprungs wären '). Auf andere Processe ist bereits (S. 439) gedeutet worden. Nach B l u m 2 ) sind die sogenannten Drusenräume in den Phonolithen hohle Räume, welche während der Bildung der Zeolithe entstehen. Diese Bildung beginnt gewöhnlich da, wo kleine Kryställchen oder Körnchen eines Minerals, wahrscheinlich Oligoklas, liegen, in welchem feine Nadeln von Natrolith von marmorartiger Structur entstehen. Da bei dieser Umwandlung des Oligoklas in Natrolith mehr ausgeschieden als aufgenommen wird: so entstehen schon beim Beginnen dieses Processes hohle Räumchen, welche immer gröfser werden, je länger die Zeolithbildung fortdauert. Die mit Zeolithen ausgekleideten hohlen Räume erscheinen in den Phonolithen nirgends von der Gesteinsmasse so scharf abgesondert, wie bei Drusenräumen, welche ursprünglich existirt haben und auf deren W ä n d e die durch Gewässer eingeführten Substanzen abgesetzt wurden. Diese Verhältnisse, worauf B l u m die Aufmerksamkeit gerichtet hat, sind gewifs vollkommen begründet. I n allen Fällen, wo die Gewässer aus Gesteinen mehr fort- als zuführen, müssen Poren entstehen, welche sich nach und nach zu mehr oder weniger grofsen hohlen Räumen erweitern. Sind die Gewässer im Stande, die ganze Substanz der Gesteine fortzuführen, führen sie aber nichts z u : so können natürlich keine neuen Mineralbildungen in den hohlen Räumen entstehen. Unzweifelhaft sind auf diese Weise die Höhlt im Kalkgebirge entstanden: sie sind in der That nichts anderes als Drusenräume von colossalem Umfange. Die Aehnlichkeit zwischen diesen grofsen Drusenräumen und den kleinen in den Man') Hat man in den Mandelsteinen jemals Höhlen von solchem Umfange wie in den Laven gefunden? Gewifs nicht. 2 ) Nach brieflicher Mittheilung (Brief vom 8. Juni 1858). Dessen Nachtrag Bd. III. S. 114.

622

Drusenräume.

Bildung.

^

delsteinen tritt auch in den Stalactiten u n d Stalagenitenb i l d u n g e n h e r v o r ; n u r mit dem U n t e r s c h i e d e , dafs die Substanz dieser B i l d u n g e n in den K a l k h ö h l e n identisch mit der des Gesteins, in den D r u s e n r ä u m e n d a g e g e n davon verschieden ist. D i e G e w ä s s e r , w e l c h e d u r c h das K a l k g e b i r g e in die H ö h l e n d r i n g e n , k ö n n e n aber auch wesentlich nichts a n d e r e s als k o h l e n s a u r e n Kalk enthalten, w ä h r e n d die in die D r u s e n r ä u m e der Mandelsteine dring e n d e n G e w ä s s e r die Z e r s c t z u n g s p r o d u c t e dieser Gesteine, vorzugsweise K i e s e l s ä u r e enthalten. K j e r u l f 1 ) e r w ä h n t einen augitischen Mandelstein von Holmestrand, w e l c h e r mit G r ü n e r d e u m g e b e n e K a l k s p a t h k n o l l e n enthält, in d e r e n F o r m man oft die u r s p r ü n g liche A u g i t f o r m e r k e n n t . Offenbar sind hier A u g i t k r y stalle zersetzt u n d in die dadurch entstandenen H o h l r ä u m e , w e l c h e die K r y s t a l l g e s t a l t bewahrten, die Zersetzungsproduete abgesetzt w o r d e n . E b e n s o wie A u g i t k r y s t a l l e gänzlich v e r d r ä n g t w u r d e n und K a l k s p a t h mit G r ü n e r d e an ihre Stelle trat, so k o n n t e auch augitische G r u n d m a s s e v e r d r ä n g t w e r d e n . A u f diese W e i s e k o n n t e n daher Mandelsteinstructuren, d. h. A u s f ü l l u n g e n von R ä u m e n entstehen, w e l c h e nicht gleichzeitig mit der B i l d u n g des Gesteins, sondern später d u r c h Z e r s e t z u n g e n u n d V e r d r ä n g u n g e n entstanden w a r e n . A u c h H e y m a n n 2 ) erk a n n t e in den K a l k s p a t h - u n d G r ü n e r d e m a n d e l n des Nakeu n d Fassathals u m g e w a n d e l t e ( v e r d r ä n g t e ) A u g i t k r y s t a l l e . G. T s c l i e r m a k 3 ) spricht sich ebenfalls f ü r dieselbe Bildungsweise bei vielen H o h l r ä u m e n aus. E r gibt eine A b b i l d u n g einer K a l k s p a t h m a n d e l aus dem A u g i t p o r p h y r der Seisser Alp, w e l c h e von K r y s t a l l e n h e r r ü h r e n d e g e r a d l i n i g e U m r i s s e zeigt, die in eine ganz r u n d liche F o r m ü b e r g e h e n . A n d e r e M a n d e l n zeigen sich völlig g e r u n d e t . E r schliefst hieraus, dafs bei diesen der Z e r s e t z u n g s p r o c e f s weiter vorgeschritten ist als bei j e n e n , so dafs die E c k e n ganz v e r s c h w u n d e n sind. D i e s e r U e b e r ') Das Christiania-Silurbecken. 1855. S. 21. ) Verhandlungen des naturhist. Vereins der preufs. Rheinlande und Westphalens. 1863. S. 111. 3 ) Ein Beitrag zur Entwicklungsgeschichte der Mandelsteine. Sitzungsberichte der Wiener Akademie. Bd. XLVII. S. 102. 2

Drusenräume.

Bildung.

623

g a n g aus eckigen Formen in gerundete weist er nach an Handstücken der Schalsteine von Dillenburg, an den Mandelsteinen von Oberstein und Montechio maggiore bei Vicenza und erläutert sie durch Zeichnungen. I n den letztern oft zollgrofsen Mandeln finden sich an einem und demselben Stücke ganz unregelmäfsige gleichsam verästelte Formen neben solchen, die noch geradlinige Umrisse zeigen. Durch Verdrängung des Kalkspath in den Drusenräumen können mannichfaltige andere Einschlüsse entstehen, da kein anderes Mineral durch so viele andere Substanzen verdrängt werden kann als Kalkcarbonat. B i l d u n g der A b s ä t z e in den D r u s e n r ä u m e n . DaJs es nicht heifse Quellen gewesen sein können, aus denen sich Achate gebildet haben, ist in der ersten Aufl. Bd. I I . S. 818 dargethan worden >). E i n d r i n g e n d e G e w ä s s e r . Die Meteor wasser nehmen stets ihren W e g von oben nach unten. Die Achatgruben zu Idar bieten Gelegenheit dar zu Schätzungen der Quantitäten der durch das dortige Mandelsteingebirge sickernden Gewässer. Von der Decke der Gruben tropft das Wasser an verschiedenen Stellen herab. Man kann aber lange warten, ehe man an derselben Stelle einen zweiten Tropfen herabfallen sieht. W i e kann man auch ein schnelles Filtriren durch ein so wenig poröses Gestein, wie das jenes Mandelsteins erwarten? Nach anhaltend trockner W i t t e r u n g hören die Zuflüsse von oben gänzlich auf. Ueberhaupt kann von den Meteorwassern auf einem kegelförmigen ganz kahlen, nur mit einer geringen Dammerdeschicht überzogenen Berge, wie der Galgenberg, in welchem die Gruben sich befinden, nur wenig eindringen. Es ist daher wohl anzunehmen, dafs die Zuflüsse der Ge') Ein zehntägiger Aufenthalt in Oberstem, der tägliche Besuch der Achatgruben im Mandelsteingebirge bei Idar, chemische Prüfungen an Ort und Stelle haben mir Gelegenheit gegeben, Studien in Betreff der genetischen Verhältnisse zu machen. Eine grofse Zahl von mitgenommenen Mandeln haben das Material zur Fortsetzung meiner Untersuchungen im chemischen Laboratorium dargeboten.

624

Wasserdämpfe in Gebirgsgesteinen. /

"Wässer in die Hohlräume in der Regel weniger betragen, als das Wasser, welches durch Verdunstung entweicht. W a s s e r d a m p f in den l e e r e n R ä u m e n der Gebirgsgesteine. Gesteine, welche wasserdurchlassend sind, werden auch von Dämpfen durchdrungen. Stürzt man über ein mit Essigsäure gefülltes und in einer Schale stehendes Glas einen unglasirten hessischen Schmelztiegel, sperrt man beide mit Wasser ab und legt auf den Boden des Tiegels blaues Lackmuspapier: so wird dieses "hach einiger Zeit geröthet und es verbreitet sich rings umher ein starker Geruch nach Essigsäure. Das Sperrungswasser reagirt aber nicht im mindesten auf Lackmuspapier. Die Essigsäuredämpfe sind also durch die Poren des Tiegels gedrungen, aber nicht vom Sperrungswasser absorbirt worden. E s ist nicht zu bezweifeln, dafs diese Dämpfe durch eine noch so dicke Masse, wenn sie porös wie die des Tiegels ist, dringen werden. Ein Stück Mandelstein von Idar, in der Siedhitze des Wassers getrocknet, von 100 Gr. Gewicht, condensirte aus der Atmosphäre in 2 T a g e n 3,66, in 3 Tagen 4,81, in 4 Tagen 5,45, in 6 Tagen 5,92 °/o W a s s e r ; in den folgenden acht Tagen fand keine Gewichtszunahme mehr statt. Die Versuche wurden in den ersten Tagen des April vorgenommen; die Lufttemperatur schwankte während ihrer Dauer zwischen 13 und 15,5° R. Folgende Versuche wurden angestellt, um die Abnahme der Verdunstung des Wassers in einem eingeschlossenen Räume im Verhältnisse zur Verdunstung an freier Luft zu ermitteln. Nachdem in der Mitte einer Seite eines Trachytwürfels von 5 Zoll Durchmesser ein 2 Z. tiefes und 1 Z. weites Loch gebohrt worden war, wurde der Stein, das Loch nach unten gekehrt, in ein mit Quecksilber gefülltes Gefäfs gebracht, in dem sich ein mit W a s s e r gefülltes Cylinderglas befand, welches in dieses Loch pafstc. D e r Stein tauchte in das Quecksilber ungefähr 1 Zoll tief ein ; die Verdunstung des Wassers fand daher in einem rings umher geschlossenen Räume statt, und der Wasserdampf konnte nur durch die Poren des Gesteins entweichen. Aus einem zweiten an freier Luft stehenden gleich grofsen Glase, welches mit dersel-

Versuche.

625

ben Menge Wasser gefüllt war, ging die Verdunstung in freier Luft von Statten. Die in nachstehenden Zeiten angegebenen Gewichtsabnahmen beider Gläser gaben die Menge der Verdunstung. 1849

April 5 6 8 15 5 28

Lufttemperatur

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

. . . . .

10°R. 12 11,0 12,4 10,3 13,3

Verdunstung unter dem Gesteine

V e r d u n s t u n g in freier Luft

— — 0,25 Gran 4,88 Gran 0,36 » 16,00 » 0,77 » 70,80 » 4,10 » 221,30 » 13,90 » ')

Vom 5. April bis 5. Mai verdunstete daher in freier Luft 54mal so viel Wasser als im eingeschlossenen Räume des Trachyt. Wohin Wasser dringen kann, dahin dringt auch Luft. In Folge der Veränderungen des Luftdrucks strömt sie bald in das I n n e r e des Gebirges, bald aus demselben. Die ausströmende ist mit Feuchtigkeit gesättigt, die zur Zeit hohen Barometerstandes einströmende aber meist trocken. Durch diesen Luftwechsel wird Wasserdampf dem Innern entzogen, mithin die Verdunstung befördert. Befinden sich die Drusenräume in Tiefen, wo die Temperaturzunahme merklich wird: so nimmt auch die Verdunstung merklich zu. Nach vorstehenden Versuchen kann das Eindringen der in den Drusenräumen befindlichen Wasserdämpfe in das Nebengestein nicht bezweifelt werden. J e poröser die Gesteine sind, desto mehr condensiren sie Wasserdämpfe ; daher nehmen die porösen Mandelsteine eint; so bedeutende Menge davon auf. Das aufgenommene Wasser wirkt auf das Gestein tlieils auflösend, theils zersetzend, wenn die Wasserdämpfe Kohlensäure enthalten, theils wandelt es wasserfreie Silicate in wasserhaltige um. Die Condensation dieser Dämpfe würde aber bald aufhören, wenn das aufgenommene Wasser nicht fortgeführt würde. Alkalische Silicate condensiren sie und zerfliefsen zu einem ') Zwischen dem 5. und 28. Mai war die ganze Menge des Wassers verdunstet; es war daher nicht zu ermitteln, welche liewaudtnifs es mit der in dieser Periode so sehr zugenommenen Verdunstung unter dem Trachyt hatte. Bischof Geologie. III. 2. Aull.

40

626

Versuche.

/

Liquiduni; dasselbe ist von den alkalischen Silicaten, welche in F o l g e der Zersetzung der Gesteine ausgeschieden werden, zu e r w a r t e n : wässrige Lösungen entstehen und fliefsen fort. S o kann man sich denken, wie das Nebengestein bis zu seiner gänzlichen Zersetzung fortfährt die Wasserdämpfe in den Drusenräumen zu condensiren und so die fortwährende Verdunstung des in sie filtrirenden W a s s e r s möglich zu machen. K i e s e l i g e U e b e r z ü g e auf den W ä n d e n der Drusenräume. Chalcedon wird von W a s s e r und Oel durchdrungen wie die künstliche F ä r b u n g desselben zeigt. E s werden aber nur gewisse L a g e n desselben von den färbenden Flüssigkeiten durchdrungen, andere nicht. Als Chalcedonmnndeln, welche an einem E n d e geöffnet waren, mit W a s s e r gefüllt wurden, bemerkte ich an den äufseren Wänden nach 3 bis 4 Tagen feuchte Stellen. W e i t e r e Versuche gaben folgende Resultate: I . Das W a s s e r filtrirte durch eine Druse, deren Wanddicke 6V2'" betrug, wovon 5 3 / 4 " ' auf Chalcedon und Quarz kamen. I n 6 Stunden war das Wasser durchgedrungen. Durch dieses Gestein zog sich freilich ein feiner Sprung, der eine Communication zwischen dem Aeufsern und I n n e r n der Druse vermitteln konnte. I I . Durch eine Mandel ohne Nebengestein, in welcher kein S p r u n g zu bemerken war, war durch eine Chalcedonkruste von 5 " ' D i c k e alles Wasser, welches der nur 6 ' " tiefe und höchstens 8 " ' weite Drusenraum aufnahm, von Abends bis Morgens durchgedrungen. I I I . Durch eine Mandel ohne Nebengestein, deren Chalcedon- und Quarzkruste 1 " V / 2 ' " b e t r u g , wovon nur V / i " auf den Chalcedon kamen, war das W a s s e r in 14 Stunden durchgedrungen. Das W a s s e r g i n g durch eine Spalte, welche jedoch nur auf der äufsern F l ä c h e verfolgt werden konnte. S i e zog sich nicht in den Chalcedon hinein, wie man dies auf den beiden Bruchflächen deutlich sehen konnte. D i e Spalte war übrigens durch eingedrungene neue Masse gleichsam vernarbt. Diese Versuche sind für die Durchdringbarkeit der Quarz- und Chalcedonkruste für wässerige Flüssigkeiten beweisend. .

Kanäle in Mandeln.

G27

B e i m Durchschlagen und S c h l e i f e n der Bruchfläclien der Mandeln nimmt man häufig Kanäle wahr, die sich von der Peripherie nach der Mitte ziehen und theils offen, theils mit der Masse im I n n e r n ausgefüllt sind. F i g . 14 eine Mandel von Idar zeigt einen solchen K a n a l , F i g . 15 Fig. 15.

Fig. 14.

aus Brasilien dreizehn solcher K a n ä l e . Man nennt sie Infiltrationsüffnungen; scheint aber damit einen unrichtigen B e g r i f f zu verknüpfen. Die Mandeln, wie sie sich im Gestein finden, sind Ausfüllungen früherer vorhanden gewesener leerer R ä u m e ; nicht in ihnen, sondern im Nebengesteine sind daher die K a n ä l e zu suchen, durch welche die Gewässer mit ihren aufgelösten Substanzen eingedrungen sind. I n F i g . 15 besteht die äufsere Kruste, in welcher sich die K a n ä l e finden, aus einem bräunlichgelben Chalcedon, der K e r n dagegen aus weifsem Amethyst, der auch die sämmtlichen K a n ä l e verstopft hat. Die Chalcedonkruste ist notliwendig der erste und der Amethyst der letzte Absatz.

628

Eindringende Gewässer.

E i n d r i n g e n d e r G e w ä s s e r in d i e H o h l r ä u m e u n d d i e A b s ä t z e i n d i e s e n . Man denke sich eine hohle Kugel im Gesteine, durch derenZenith ein gröfster Kreis gezogen ist, der die Richtung einer sich im Gesteine von oben herabziehenden feinen Spalte (Haarspalte) bezeichnet. Sickert in einer solchen Spalte Wasser so langsam herab, dafs es, in den hohlen Raum gelangend, keine Tropfen bilden k a n n : so wird es sich, der Adhäsion der Wände der hohlen Kugel folgend, an denselben ausbreiten und nach längerer oder kürzerer Zeit die ganze innere Kugelfläche überziehen. Verdunstet das Wasser in der hohlen K u g e l : so werden die von ihm abgesetzten Substanzen die Wände der hohlen Kugel gleichfalls überziehen. W e g e n des durch die Spalte immerfort zufliefsenden Wassers kann sich an ihrer OefFnung nichts absetzen, sondern in dem Verhältnisse, in welchem die Dicke des Absatzes zunimmt, wird sich der Kanal verlängern und eine Fortsetzung der Spalte im Nebengesteine bilden. Die Länge des neuen Kanals wird der der Spalte im Nebengesteine entsprechen ; ist daher die Länge der letzteren gleich dem Durchmesser der hohlen Kugel oder noch gröfser als dieser: so wird dieser Kanal die ganze hohle Kugel durchsetzen. Unter der Voraussetzung, dafs die Spalte im Nebengesteine durch das Zenith derselben geht, wird der neue Kanal den hohlen Raum so weit in zwei gleiche Hälften theilen, als seine Bildung fortschreitet. In F ig. 15 hörte mit dem vollendeten Chalcedonabsatze dies« Kanalbildung auf und ebenso in Fig. 14; nur mit dem Unterschiede, dafs hier nach dem Absätze der Chalcedonkruste die später entstandenen Absätze sehr dünne, theils graue, thcils milchweifse concentrische Lagen bildeten, während dort an die Stelle dieser eine krystallinische Amethystmasse trat, welche den ganzen innern Raum ohne Bildung von Lagen erfüllte. Mit diesem Amethyst finden wir auch die ehemaligen Kanäle in der Chalcedonkruste erfüllt und damit die ganze Ausfüllung vollendet, während sich in Fig. 14 die concentrische Lagenbildung auch noch in dem ehemaligen Kanale fortsetzte. Es scheint übrigens, dafs hier im Nebengesteine zwei nahe an einander gelegene feine Spalten vorhanden waren,

Eindringende Gewässer.

629

deren Z w i s c h e n r a u m mit Chalcedon e r f ü l l t w u r d e u n d dafs später durch die zwei in demselben g e b i l d e t e n K a n ä l e nach beiden S e i t e n hin die Gewässer, welche die concentrischen L a g e n bildeten, geflossen sind. Spalten, w e l c h e einzelne D r u s e n r ä u m e mit e i n a n d e r verbanden, hat m a n wirklich g e f u n d e n u n d in diesen dieselben Substanzen, wie in j e n e n angetroffen. I n v o r s t e h e n d e n B e m e r k u n g e n ist der ideale Vorg a n g bei der E r f ü l l u n g der D r u s e n r ä u m e mit Absätzen aus e i n d r i n g e n d e n G e w ä s s e r n bezeichnet. W i e dieser ideale V o r g a n g in d e r W i r k l i c h k e i t modificirt wird, zeigen schon die beiden F i g u r e n 14 und 15; er wird aber gewifs noch manche a n d e r e Modificationen erleiden, w e l c h e vielleicht entziffert w e r d e n möchten, w e n n man die L a g e der Mandeln vor i h r e m H e r a u s n e h m e n aus dem Gesteine genau bestimmte, und w e n n sich die feinen S p a l t e n noch finden sollten, w e l c h e die G e w ä s s e r z u g e f ü h r t u n d die B i l d u n g der n e u e n K a n ä l e in der äufsern R i n d e veranlafst haben. D a in F i g . 15 die sämmtlichen z u g e f ü l l t e n Kanäle in der C h a l c e d o n k r u s t e mit A m e t h y s t ausgefüllt s i n d : so ist a n z u n e h m e n , dafs ihnen eben so viele feine Spalten im N e b e n g e s t e i n e e n t s p r o c h e n haben. Die sehr u n g l e i c h e W e i t e der K a n ä l e läfst v e r m u t h e n , dafs die S p a l t e n eben so ungleich w a r e n und dafs durch diese sehr u n g l e i c h e M e n g e n W a s s e r s z u g e f ü h r t w o r d e n sind. K e i n e s w e g s ist es aber wahrscheinlich, dafs die S p a l t e n im Gesteine eben so weit wie die K a n ä l e in der K r u s t e , sondern wahrscheinlich e n g e r w a r e n . Die C h a l c e d o n k r u s t e n auf der linken Seite sind meist dicker, als auf d e r r e c h t e n ; wahrscheinlich hatte daher die Mandel eine solche L a g e im Gestein, dafs sich die e i n d r i n g e n d e n G e w ä s s e r m e h r nach j e n e r , als nach dieser Seite ausgebreitet hatten. I n F i g . 14 scheinen die Gewässer, welche den Chalcedon abgesetzt hatten, nicht ganz bis zum u n t e r e n Theile der Mandel g e d r u n g e n zu sein, denn hier r e i c h e n die späteren conccntrischcn L a g e n bis an den äufsern Rand derselben. H a t t e die Mandel im Gesteine dieselbe L a g e wie in der Z e i c h n u n g : so w ü r d e sicli dies daraus e r k l ä r e n lassen, dafs die oben ein-

630

Eindringende Gewässer.

/

g e d r u n g e n e n Gewässer schon verdunstet waren, ehe sie die unterste S t e l l e erreicht hatten. Es erscheint am natürlichsten, sich das Eindringen der Gewässer in hohle Räume im Gesteine von oben nach unten zu denken. Indefs auch durch Spalten, w e l c h e sich seitwärts oder sogar von unten in sie ziehen, ist dieses Eindringen zu begreifen, da vermöge der Capilarität das W a s s e r sich auch g e g e n die Richtung der S c h w e r c in engen Kanälen fortbewegen kann. Durch das Durchschlagen der Mandel l ' i g . 15 wurden die sämmtlichen Kanäle quer durchschnitten, mögen diese und die ihnen entsprechenden Spalten im Nebengesteine unter sich parallel oder unter verschiedenen W i n keln g e g e n einander g e n e i g t g e w e s e n sein. Möglich ist es zwar, dafs die Gewässer auch durch röhrenförmige Oeffnungen in den hohlen Raum g e d r u n g e n s i n d ; diese finden sich aber im V e r g l e i c h e zu Spalten und S p r ü n g e n äufserst selten im Gesteine und noch seltener wird man beim Durchschlagen einer Mandel g e r a d e auf einen, diesen Oeffnungen entsprechenden röhrenförmigen Kanal stofsen. W o , w i e in der vorliegenden Mandel, durch einen Durchschnitt so viele Kanäle blos g e l e g t werden, rühren sie unzweifelhaft von feinen Spalten und S p r ü n g e n im Nebengesteine her. Zur E r k l ä r u n g der concentrischen L a g e n in den Mandeln haben wir als nothwendige B e d i n g u n g vorausgesetzt, dafs sich die eindringenden Gewässer blos an den W ä n den der hohlen Räume ausbreiten, ohne sich aber auf dem Boden derselben anzusammeln. Fliefsen sie aber schneller ein, sammeln sie sich am Boden und stagniren daselbst: so bilden sich in F o l g e der Verdunstung horizontale Absätze 1 ). Diese Stagnation fordert, dafs vom tiefsten Punkte der hohlen Räume bis zu der Höhe,' bis ') So beschreibt B l u m (Jahrb. f ü r Mineral, etc. 1861. S. 355) horizontale kieselige Absätze in Mandeln. Später wurden aber die noch freien Theile der "Wände mit einer dünnen, sehr porösen, zum Theil pulverigen Modification der Kieselsäure überzogen, innerhalb welcher sich nachher ein oft beweglicher K e r n von Quarz bildete. Wahrscheinlich hatten sich die Zuflüsse später vermindert und zogen sich nur noch an den Wänden herab.

Mandeln.

631

zu welcher die horizontalen Absätze r e i c h e n , das N e b e n gestein nicht von S p a l t e n , w e l c h e sich in diesen R ä u m e n öffnen, d u r c h z o g e n war. D i e s scheint n u r in gewissen Localitätcn, namentlich in Brasilien statt zu finden Fig. 16.

I n F i g . 16 s c h n e i d e n die c o n c e n t r i s c h e n L a g e n an den horizontalen scharf ab. N e h m e n wir an, dafs sich in der H ö h e , wo sich die horizontalen Absätze e n d i g e n , eine Querspalte in d e n hohlen R a u m hinein g e z o g e n habe : so k o n n t e n die G e w ä s s e r nur bis zu dieser H ö h e ansteigen, das ü b e r s c h ü s s i g e W a s ser flofs seitwärts ab. E r f ü l l t e sich d e r u n t e r e R a u m in k u r z e r Zeit mit W a s s e r , m a g es aus der im Z e n i t h befindlichen O e f f n u n g im N e b e n g e s t e i n e h e r a b g e t r o p f t , oder an den W ä n d e n so schnell h e r a b g e s i c k e r t sein, dafs n u r ein Theil davon an d e n s e l b e n a d h ä r i r t e : so k o n n t e n sich die ersten concentrischen L a g e n , w e l c h e sich u n t e n endigen, n u r bis zum W a s s e r s p i e g e l herabziehen, die f o l g e n d e n L a g e n , welche nach beiden S e i t e n hin concentrisch fortlaufen, k o n n t e n d a g e g e n erst g e b i l d e t w e r d e n , als die horizontalen L a g e n , w e l c h e als U n t e r l a g e dienen, abgesetzt worden w a r e n . Man k a n n sich d e n k e n , ditfs die G e w ä s s e r a n f a n g s in solcher M e n g e h e r a b t r o p f t e n , dafs der u n t e r e R a u m bald damit a n g e f ü l l t w a r . V e r m i n d e r t e n sich hierauf die W a s s e r a b f l ü s s e so weit, dafs sie mit der V e r d u n s t u n g ins G l e i c h g e w i c h t k a m e n : so b e g a n n die B i l d u n g der horizontalen Absätze, w e l c h e natürlich nicht w e i t e r als bis zum W a s s e r s p i e g e l fortschreiten k o n n t e . V e r m i n d e r t e n sich die Wasserzuflüsse f o r t w ä h r e n d : so hörte das T r o p f e n gänzlich auf, die G e w ä s s e r breiteten sich n u r noch an den W ä n d e n aus und bildeten hier die concentrischen L a g e n . Sollten Mandeln g e f u n d e n w e r d e n , in denen sich die concentrischen L a g e n bis in die horizontalen L a g e n hineinzögen : so w ü r d e h i e r die B i l d u n g s f o l g e die u m g e k e h r t e ') v o n B u c h mineralog. Taschenbuch 1824. S. 483.

632

Mandeln.

g e w e s e n s e i n : j e n e w ü r d e n sich zuerst, letztere zuletzt gebildet haben. Dies w ü r d e sich so b e g r e i f e n lassen, dafs in erster Zeit die Wasserzuflüsse so schwach w a r e n , dafs sie sich n u r an den W ä n d e n ausbreiteten und liier die concentrischen L a g e n bildeten, dafs sie sich h i n g e g e n später v e r m e h r t e n u n d in T r o p f e n hei'abfielen. Ziehen sich in die hohlen R ä u m e w e d e r seitwärts noch unten, sondern blos oben Spalten hinein u n d f l i e f s e n durch letztere die G e w ä s s e r schneller ein als sie verd u n s t e n : so k ö n n e n sich darin keine Absätze bilden. S o l c h e mit W a s s e r e r f ü l l t e Räume finden sich wirklich manchmal im G e s t e i n e , wie z. B. in den Basalten bei Unkel am Rhein und von Giants-Causeway. Sind in einem hohlen R ä u m e concentrische L a g e n entstanden, w e l c h e bis zur Infiltrationsöffnung r e i c h e n u n d bis dahin einen wasserdichten Abschlufs b i l d e n ; nehm e n hierauf die Wasserzuflüsse so zu, dafs sie m e h r bet r a g e n als d u r c h V e r d u n s t u n g e n t w e i c h t : so k ö n n e n keine Absätze m e h r stattfinden, s o n d e r n die Mandel e r f ü l l t sich bis zur Infiltrationsöffnung mit W a s s e r . Solche mit W a s ser e r f ü l l t e Mandeln finden sich -wirklich bei Obrrt>tein und an a n d e r n F u n d o r t e n . Ich habe selbst dort einige aus dem Gesteine h e r a u s g e n o m m e n . F a l l e n in die hohlen R ä u m e W a s s e r t r o p f e n so langsam, dafs sie so l a n g e an den W ä n d e n h a n g e n bleiben, als zu i h r e r theilweisen V e r d u n s t u n g erforderlich ist: so bilden sich Stalactiten, wie in den H ö h l e n im K a l k g e b i r g e . Diese S t a l a c t i t e n b i l d u n g sollte man g e r a d e in den D r u s e n r ä u m e n bei Idar e r w a r t e n , da in den künstlichen H ö h l e n im dortigen Mandelstein an vielen Stellen W a s s e r herabtropft, dasselbe also auch in den natürlichen, in den D r u s e n r ä u m e n stattfinden sollte. Stalactiten nimmt man jedoch in den dortigen Mandeln nicht w a h r und vielleicht defshalb nicht, weil dort die W a s s e r t r o p f e n schneller auf einander f o l g e n als sie v e r d u n s t e n k ö n n e n . I n F i g . 17 ') h ä n g e n die Chalcedonschichten an concentrischen L a g e n ; diese w u r d e n daher f r ü h e r als j e n e ') Diese Mandel ist die von M a c c u l l o e h abgebildete.

Mandeln.

638

gebildet. Entweder waren diese L a g e n nicht ganz wasserdicht, so dafs die eindring e n d e n G e w ä s s e r durch undichte Stellen h e r a b t r o p f t e n , oder die Gewässer zogen sich von d e n l n f i l t r a t i o n s ö f f n u n g e n unterhalb der concentrischen L a g e n fort u n d t r o p f t e n hier und da ab. J e d e n f a l l s ist zu v e r m u t h e n , dafs seit der B i l d u n g der concentrischen Lag e n die Wasserzuflüsse z u g e n o m m e n haben und sicli defshalb nicht mehr wie f r ü h e r auf denselben ausbreiten konnten. D a den Stalactiten Stalagmiten e n t g e g e n s t e h e n : so e r g i b t sich hieraus, dafs die T r o p f e n , so lange sie an der D e c k e der D r u s e n r ä u m e h ä n g e n blieben, nur zum Theil verdunsteten. Fig. 18. I n F i g . 18 d r i n g e n die Chalcedonstalnctiten vielfach g e w u n d e n in die horizontalen L a g e n hinein. Ohne Z w e i f e l w a r e n es die von den Stalactiten h e r a b g e f a l l e n e n Tropfen, welche nicht, wie in der v o r h e r g e h e n d e n Mandel, Stalagmiten, sondern horizontale L a g e n b i l d e t e n ; diese sind daher j ü n g e r als jene. A l l e diese Stalactiten sind im Innern hohl und mit G n i n e r d e erfüllt. So wie die Mandeln mit horizontalen Absätzen die horizontale L a g e im Gestein b e z e i c h n e n : so bezeichnen auch die Mandeln mit Stalactiten ihre s e n k r e c h t e S t e l l u n g ; denn M a c c u l l o e h bemerkt, dafs die von ihm beschriebene Mandel wirklich diese S t e l l u n g im Gesteine g e h a b t hatte. A u c h in horizontaler L a g e k o m m e n Chalccdonstalactiten vor, wie dies die A b b i l d u n g einer m e r k w ü r d i g e n Druse in einem K o b a l t e r z g a n g e bei Schneeberg zeigt. D i e Kieselsäure hatte hier dünne und lange horizontale Aest-

634

Mandeln.

chen oder Fäden überzogen, welche nach M ü l l e r s Vermuthung x) früher aus gediegenem Silber bestanden hatten, welches von Hornstein verdrängt worden war. Die Fig. 16 liefert ein Beispiel des oben bemerkten idealen Vorgangs bei der E r f ü l l u n g der Drusenräume mit Absätzen; denn hier ist die Infiltrationsöffnung genau im Zenith und die Lagen sind auch genau concentrisch. So genau werden sie aber nicht mehr sein, wenn sich jene Oeffnung vom Zenith entfernt. A m o r p h e u n d k r y s t a l l i s i r t e A b s ä t z e . In den Chalcedonmandeln bilden die amorphen Massen (Chalcedonrinden) stets die äufsere Kruste, die krystallinischen Bildungen (Amethyste u. s. w.) den Kern ; jene sind daher die älteren, diese die jüngeren vYbsätze. Dieser Unterschied dürfte hauptsächlich davon herrühren, dafs die ersten Absätze schneller als die letzten von statten gegangen sein mufsten. Als nämlich die Drusenräume noch ganz leer waren, verdunstete das eingedrungene Wasser schneller als später, wo der leere Raum durch Bildung der Absätze kleiner wurde und defshalb geringere MengenWasserdampf aufnahm als früher. Dieser Umstand würde freilich von geringem Einflüsse sein, wenn sich fortwährend gleiche Mengen Wasserdampf im Nebengesteine verbreiteten; allein die Kieselsäureabsätze, welche das Nebengenstein überziehen, sind bei weitem weniger porös als dieses und erschweren daher das Eindringen des Dampfes immer mehr und mehr. In den letzten Perioden, wo die Absätze die Drusenräume fast ganz erfüllen, geht folglich die Verdunstung und damit die Abscheidung der festen Substanzen so aufserordentlich langsam von statten, dafs diese sich als vollkommene Krystalle ausbilden können. Die gröfsten und schönsten Amethystkrystalle finden sich auch meist in der Mitte der Mandeln. Da indefs die Kieselsäure in verschiedenen isomerischen Modificationen auftritt: so kann sie in wässeriger Lösung bald als krystallisirbare, bald als amorphe, bald in beiden Modificationen vorkommen und sich in derselben Modification absetzen, in welcher sie gelöst ist. ') Zeitschrift der deutschen geolog. Gesellschaft. Bd. II. S. 16.

Amorphe und krystallisirte Absätze.

635

Wenn die Chalcedonkrusten das poröse Nebengestein ohne Unterbrechung und bis zur Infiltrationsöffnung überziehen : so hört die Verdunstung und damit der weitere Absatz der in den Wässern gelösten Substanzen gänzlich auf. Die Wasserzuflüsse werden dann gehemmt; sie stagniren in den Kanälen des Nebengesteins, wirken zersetzend auf dasselbe, verstopfen die Ocffnungen und der ganze Bildungsprocefs kommt zum Stillstande. Daher finden sich auch in den Umgebungen von Idar und Oberstein die Mandeln, namentlich die gröfseren, verhältnifsmärsig nur selten ganz mit Absätzen erfüllt. Bei weitem die gröfste Zahl derselben bestehen nur aus einer dünnen Rinde amorpher quarziger Substanzen, überzogen mit meist ganz kleinen Amethystkrystallen '). Ein Tropfen Wasser verdunstet in freier Luft bei einer Temperatur von 16" R. in 220 Minuten. Breitet sich ein solcher Tropfen auf Fliefspapier aus: so bedeckt er eine Kreisfläche von 14Linien Durchmesser und verdunstet dann in 18 Minuten. Die Dicke dieses ausgebreiteten Tropfens beträgt 0,04 Linien und wir werden nicht viel fehlen wenn wir für einen an den Wänden eines Drusenraums sich ausbreitenden Wassertropfen dieselbe D'cke annehmen. Die gröfste Menge Kieselsäure, welche sich in Quellwassern findet, beträgt Vioooo vom Gewichte des Wassers. Ein ausgebreiteter Wassertropfen von einem solchen Kieselsäuregehalt läfst daher nach seiner Verdunstung eine Kieselsäureschicht von V625000 Linie Dicke zurück und diese Schicht bildet sich in 18 Minuten. Ist, nach obigen Versuchen (S. 625), zur Verdunstung eines Wassertropfens in einem mit Wasserdampf erfüllten Drusenraume ein 54mal so langer Zeitraum erforderlich: so steigt die Zeit auf 16 Stunden 12 Minuten. Verdunstet das Wasser im Drusenraume eben so schnell oder noch schneller, als es in ihn tropft: so geht die aufgelöste Kieselsäure in der kürzesten Zeit in den festen Zustand über. Verdunstet aber das Wasser langsamer: so scheidet sich die Kieselsäure, wenn es dazu kommt, in der wässrigen Flüssigkeit ') X ö g g e r a t h , über die Achatmandöl in H a i d i n g e r ' s naturwiss. Abhandl. III. Abth. 1,

636

Amorphe und krystallisirte Absätze.

aus. Kommt sie ans Gewässern, welche sie aus zersetztem Labrador aufgenommen haben, durch Verdunstung in demselben Zustande zur Abscheidung, wie bei Behandlung desselben mit S ä u r e n : so wird sie theils als schleimiges Pulver, theils als schleimige Masse erscheinen ( ß d . I I . S . 832). Zum Austrocknen der ausgeschiedenen Kieselsäure kann es unter den vorausgesetzten Bedingungen, dafs mehr W a s s e r zutropft, als verdunsten kann, natürlich nicht kommen ; es sei denn, dafs sich die Zuführungskanäle durch Absatz von kieseligen Bildungen verstopfen. Dafs völliges Eintrocknen eines W a s s e r s , welches Kieselsäure aufgelöst enthält, zur Abscheidung der Kieselsäure nicht unumgänglich nöthig ist, hat der Bd. I. S . 581 angeführte Versuch gezeigt. W e n n in Mandeln, welche horizontale L a g e n enthalten, letztere aus gröfseren Mengen angesammelten Wassers entstanden sind: so kam die Kieselsäure erst in einem ungleich längeren Zeiträume als an den Wänden des Nebengesteins zum Absätze; denn es mufste erst die ganze W a s s e r m e n g e durchVerdunstung bis zum Sättigungspunkte conccntrirt werden, ehe Absätze erfolgen konnten. A l l e s dieses führt zu der sichern Vermuthung, dafs die grofsen Amethystkrystalle nur entstehen konnten, wenn alle Umstände zusammentrafen, welche verzögernd auf die Ausscheidung der Kieselsäure gewirkt hatten. Grofse, innerhalb der Chalcedonkruste angesammelte Mengen Wassers, fortwährende E r n e u e r u n g des durch Verdunstung verflüchtigten Wassers durch ununterbrochene Zuflüsse, eine bis auf ein Minimum beschränkte Verdunstung, herbeigeführt durch fast völlige Erfüllung des leeren Raumes mit W a s s e r : dies waren ohne Zweifel die Bedingungen, unter denen sich solche K r y s t a l l c gebildet hatten. D i e A b s ä t z e in d e n D r u s e n r ä u m e n f o r d e r n g r o f s e Z e i t r ä u m e . W e n n schon die günstigsten U m stände für die Abscheidung der Kieselsäure aus den Gewässern, das Pierabsickern derselben an den W ä n d e n des Nebengesteins auf lange Zeiträume, welche zur Erfüllung der hohlen Räume nöthig waren, f ü h r t : so werden diese Zeiträume doch noch bei weitem gröfser, wenn wir uns eine klare Vorstellung von der Bildung der krystallisirten

Amorphe und krystallisirte Absätze.

637

Substanzen in den Drusenräumen zu machen suchen. Nach den obigen Berechnungen sind zur Bildung einer Chalcedonlage von 1 Linie Dicke mindestens 21 Jahre erforderlich. Mindestens mufsten 10000 Pfd. Wasser in einen Drusenraum dringen und darin verdunsten, wenn sich 1 Pfd. Amethystkrystalle bilden sollten. Dazu würde, wenn die Verdunstung in demselben Verhältnisse erfolgte, wie unter dem Trachytwiirfel (S. 624), ein Zeitraum von 1,296000 Jahren erforderlich sein. Man hat Mandeln von ungewöhnlicher Gröfse gefunden, so vor mehreren Jahren bei Idar einen Onyx von 106 Pfd. Gewicht. Die ganze Drusenbildungsperiodc umfafst daher gewifs Zeiträume, die nach Millionen von Jahren zu rechnen sind. C h e m i s c h e P r ü f u n g e n . Im Innern mehrerer, in meiner Gegenwart geöffneten Mandeln mit grofsen Amethystkrystallen in den Gruben bei Idar fanden sich feuchte, knetbare braune Massen, davon eine aus einer Chalcedonschale von etwa 5 Fufs Durchmesser, in der sie eine Lage von 1 F . Dicke bildete, aus Kieselsäure Eisenoxyd Manganoxyd

. . . .

9,70 75,47 14,83 100,00

bestand, und das Mangan als Superoxyd enthielt (Bd. I. S. 555). Diese Oxyde sind wahrscheinlich als Oxydulcarbonatc von den Gewässern eingeführt und durch das Sauerstoffgas in den nachfolgenden Gewässern oxydirt worden. D e l e s s e ') fand im Nebengestein viel Eisenspath. In den Umgebungen der Drusenräume zeigt das Gebirgsgestein häufig Veränderungen, von denen v. L e o n h a r d mehrere Beispiele anführt 2 ). Auch Gernmell a r o 3 ) beschreibt ähnliche Erscheinungen in den Gesteinen, welche bei Pal.agonia und Aci Castel/o auf Sicilien die Zeolithdrusen einschliefsen. Sehr richtig erklärt er sich gegen eine Bildung der letztern durch Sublima') lieber den Mandelsteinporphyr von Oberstein. ) Die Basaltgebilde. Bd. I. S. 206 und 233. 3 ) Atti dell' Acad. Giovenia etc. II. 63.

a

638

Chemische Prüfungen.

tion und erachtet die v e r w i t t e r n d e E i n w i r k u n g von L u f t , W a s s e r u. s. w. als wesentlich. Diese V e r ä n d e r u n g e n in dem b e n a c h b a r t e n Mandelstein der D r u s e n r ä u m e habe ich gleichfalls ziemlich häufig in den A c h a t g r u b e n bei Idar w a h r g e n o m m e n . Sie u m g e b e n concentrisch die Einschlüsse und ziehen sich um so w e i t e r in das N e b e n g e s t e i n , j e g r ö f s e r sie sind. D i e g r ü n l i c h e F a r b e desselben ist ins weifse, mit einem s c h w a c h e n S t r i c h ins gelbliche überg e g a n g e n u n d die H ä r t e hat sich v e r m i n d e r t . Diese Verä n d e r u n g e n zeigen sich, wie die A c h a t g r ä b e r b e m e r k t e n , manchmal sehr häufig, m a n c h m a l g a r nicht. E s ist ihnen ü b r i g e n s stets ein g u t e s Zeichen, dafs eine A c h a t d r u s e in der Nähe sich befindet, w e n n das Gestein w e i c h e r wird. I n einem auf der H a l d e g e l e g e n e n S t ü c k e , das einen cylindrischcn Chalcedon von kaum V2 Zoll D u r c h m e s s e r und 2 Zoll L ä n g e eingeschlossen enthielt, war die V e r ä n d e r u n g sehr deutlich w a h r z u n e h m e n . I n einer G r u b e s c h l u g ich ein Stück ab, in w e l c h e m sich eine scharfe G r e n z e zwischen w e n i g (A) und sehr v e r ä n d e r t e m (B) Mandelstein z e i g t e ; von beiden Varietäten e x t r a h i r t c k o c h e n d e Salzsäure Eisenoxycl Kohlensaurer Kalk

.

aus A 23,45 . 8,36

aus B 5,76 12,18

31,81

17,94

D i e V e r ä n d e r u n g bestand also darin, dafs die G e wässer sehr viel E i s e n o x y d u l e x t r a h i r t h a t t e n ; daher w a r auch die g r ü n e F a r b e von A in die weifsliche von B überg e g a n g e n . D e r gröfsere G e h a l t an K a l k in B m a g wohl davon h e r r ü h r e n , dafs durch die in B w e i t e r fortgeschrittene V e r ä n d e r u n g eine g r ö f s e r e M e n g e Kalksilicat durch K o h l e n s ä u r e in K a l k c a r b o n a t u m g e w a n d e l t w o r d e n war. E i n e grofse Zahl von m e h r oder w e n i g e r v e r ä n d e r t e n u n d in den G r u b e n a b g e s c h l a g e n e n S t ü c k e n Mandelstein b r a u s t e n m e h r oder w e n i g e r mit Salzsäure. Ist ein krystallinisches Gestein nicht mit sedimentären B i l d u n g e n bedeckt, aus d e n e n die G e w ä s s e r C a r b o n a t e e x t r a h i r e n : so k ö n n e n die in Mandelsteinen v o r k o m m e n d e n C a r b o n a t e nur Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e von Silicaten durch K o h l e n s ä u r e sein.

Chemische Prüfungen.

639

E s erscheint sonderbar, dafs in der nächsten U m g e bung des H ö h l e n r a u m e s eine so grofse Menge Eisenoxydul v e r s c h w u n d e n ist; w ä h r e n d wir in g r ö f s e r e r E n t f e r n u n g noch so viel davon finden. B e t r a c h t e n wir indefs die Verhältnisse etwas n ä h e r , so k ö n n e n wir uns von dieser anomalen E r s c h e i n u n g R e c h e n s c h a f t g e b e n . W e n n die G e w ä s s e r , beladen mit Bicarbonaten, in den H ö h l e n r a u m k o m m e n : so k a n n ein Absatz derselben als Carbonate n u r erfolgen, sofern ein Aequivalent Kohlensäure sich verflüchtigt. Diese aus d e m H ö h l e n r a u m e verflüchtigte K o h l e n s ä u r e g e l a n g t in die nächste Umgeb u n g desselben, mit ihr zugleich das v e r d u n s t e t e W a s s e r ; in u n m i t t e l b a r e r N ä h e bildet sich also das Auflösungsmittel f ü r E i s e n o x y d u l , M a n g a n o x y d , Kalk etc. Es nimmt sie auf und b e l a d e n damit k e h r t das W a s s e r in den H ö h l e n raum zurück. So b e g r e i f t man, wie eine sehr g e r i n g e M e n g e K o h l e n s ä u r e u n u n t e r b r o c h e n fort auflösend auf die nächsten U m g e b u n g e n des H ö h l e n r a u m e s w i r k e n k ö n n e : sie wird der T r ä g e r dieser Substanzen. U n d so wird es anschaulich, wie g e r a d e in den U m g e b u n g e n des H ö h l e n raums die gröfste Z e r s e t z u n g u n d V e r ä n d e r u n g des Gesteins eintreten kann. W a r u m n u n g e r a d e vorzugsweise das E i s e n o x y d u l * ) und w e n i g e r der Kalk a u f g e n o m m e n w u r d e , dies hängt von besonderen V e r w a n d t s c h a f t s v e r h ä l t nissen ab, die zu entziffern schwierig sein w ü r d e . A u s vier A c h a t g r u b e n im Galgenberg analysirte ich qualitativ die von der Firste h e r a b t r o p f e n d e n G e w ä s s e r . K o h l e n s a u r e r K a l k w a r der H a u p t b e s t a n d t e i l , die kohlensaure Magnesia b e t r u g viel weniger, Kieselsäure blieb nach dem A b d a m p f e n und Auflösen der Carbonate in Salzsäure zurück. E i s e n o x y d u n d C h l o r ü r e w u r d e n durch R e a g e n t i e n n a c h g e w i e s e n ; schwefelsaure Salze w a r e n nicht v o r h a n d e n . A n a l y s e n v o n M a n d e l s t e i n e n sind von D el e s s e 2 ) angestellt w o r d e n . ') Ein ähnliches Verhältnifs zeigt die Analyse des Sphaerosiderit in Bd. II. S. 172. 2 ) A. a. 0 .

640

Analysen von Mandelsteinen.

Kieselsäure Thonerde Eisenoxyd Kalkerde Magnesia Kali Natron Kohlensäure und Wasser Glühverlust

I. 51,13 1 )29'73 4,73 | > ') 10,78 J . 3,68 — 100,05

II. III. 53,89 29,08 27,60 1 0,97 / 4 2 ' 0 0 8,28 3,70 — 12,23 2) 1,28 — 4,92 — — — Wasser 3,00 12,99 100,00

100,00

IV. 31,07 15,47 22,21 0,46 19,14 — — 11,55 — 99,90

I . G r u n d m a s s e des M a n d e l s t e i n p o r p h y r bei Oberstein. Dieses G e s t e i n ist d e m j e n i g e n ähnlich, welches den gröfsten Theil der B e r g e in den U m g e b u n g e n von Oberstei/i, Idar u. s. w. zusammensetzt. Die A n a l y s e stimmt ziemlich mit einer f r ü h e r e n von V a u q u e l i n . I I . W e i f s e durchsichtige F e l d s p a t h k r y s t a l l e aus dieser G r u n d m a s s e . I I I . Ghlorit aus einer Mandel. Die Mandelsteine bei Obenletn u. s. w. sind d e m n a c h als M e l a p h y r v a r i e t ä t e n zu b e t r a c h t e n , aus denen sich Lab r a d o r ausgeschieden hat. D e r Ghlorit, ein Infiltrationsproduct, n ä h e r t sich in seiner Z u s a m m e n s e t z u n g dem Ripidolith ; der K a l k g e h a l t ist wohl ein zufälliger Bestandtlieil. D i e meisten D r u s e n r ä u m e in den Mandelsteinen in den U m g e b u n g e n des Nahethah sind blos mit Kalkspath ausgefüllt, der von G r ü n e r d e u m g e b e n ist. D i e kieseligen und noch m e h r die zeolithischen B i l d u n g e n sind blos local; aber auch in diesen Mandeln kommt Kalkspath v o r 8 ) . I n m e h r e r e n Ghalcedonmandeln von Idar habe ich ihn als jüngsten Absatz g e f u n d e n . A u c h in den D r u s e n r ä u racn der M e l a p h y r e von Belfahy ist der K a l k s p a t h von einem g r ü n e n , fasrigen Mineral überzogen, welches nach D e l e s s e 4 ) die Z u s a m m e n s e t z u n g I V hat und daher mit der des Ripidolith ziemlich übereinstimmt. ') Und Verlust. ) Durch Subtraction bestimmt. :! ) N ö g g e r a t h a. a. O. S. 5. 4 ) Memoire Sur la constitution mineralogique et cliimique des Roches des Vosges. 1847. 2

Analysen.

641

Die v o r s t e h e n d e n qualitativen A n a l y s e n der durch das Mandelsteingebirge filtrirenden Gewässer stimmen mit diesem V o r k o m m e n des K a l k s p a t h ü b e r e i n ; denn aus ihnen mufste sich k o h l e n s a u r e r K a l k vorzugsweise abscheiden. Auffallend ist jedoch, dafs g e r a d e im Galgenberg der Kalkspath n u r selten auftritt. Das dem Ripidolith ähnliche Mineral, von d e m die G r ü n e r d e n n u r V a r i e t ä t e n zu sein scheinen, findet sich in den D r u s e n r ä u m e n aller M e l a p h y r e u n d T r a p p a r t e n , so wie der A u g i t p o r p h y r e u n d bildet stets die Rinde der Mandeln, obwohl ein ähnliches Mineral auch nicht selten in K ö r n e r n u n d undeutlichen K r y s t a l l e n e i n g e s p r e n g t vorkommt. Manche kleinere D r u s e n r ä u m e sind v.on diesem Mineral ganz e r f ü l l t oder ausgekleidet. D a die Zusamm e n s e t z u n g dieses Minerals ( I I I u n d I V ) so sehr von der der M e l a p h y r e a b w e i c h t : so k a n n man nicht a n n e h m e n , dafs es aus dem N e b e n g e s t e i n e durch Z e r s e t z u n g desselb e n h e r v o r g e g a n g e n ist. W i r müssen es vielmehr f ü r das erste Infiltrationsproduct halten, welches sich in den D r u s e n r ä u m e n abgesetzt hat. W o wir daher dieses Min e r a l finden, da hat der Z e r s e t z u n g s p r o c e f s mit einer theilweisen F o r t f ü h r u n g der T h o n e r d e , E i s e n o x y d u l - u n d Magnesiasilicate b e g o n n e n . Die beiden letzteren Silicate k o n n t e n nicht vom L a b r a d o r , sondern nur von a n d e r e n G e m e n g t h e i l e n der Mandelsteine (Augit, H o r n b l e n d e etc.) h e r r ü h r e n . Die Z e r s e t z u n g dieser G e m e n g t h e i l e g i n g also der der labradorischen voraus u n d ohne Z w e i f e l defshalb, weil Mineralien, w e l c h e K a l k - und Eisenoxydulsilicate enthalten, der gleichzeitigen Z e r s e t z u n g durch K o h l e n s ä u r e u n d Sauerstoff erliegen, w ä h r e n d auf L a b r a d o r nur die erstere wirkt. M i n e r a l i e n in S p a l t e n u n d K l ü f t e n d e r M a n d e 1 s t e i n e. Sie sind dieselben wie die in den D r u s e n r ä u m e n . Nicht selten k o m m e n sie gleichfalls in L a g e n , w e l c h e dem F a l l e n und Streichen der S p a l t e n folg e n , vor. G ä n g e mit C h a l c e d o n l a g e n von 1 bis 2 Zoll D i c k e e r f ü l l t lassen sich manchmal ziemlich weit verfolgen. Die A m e t h y s t k r y s t a l l e sind jedoch vorzugsweise den D r u s o n r ä u m e n e i g e n t ü m l i c h ; denn in Spalten, in H i s c h o f G e o l o g i e . I I I . 2. A u l l .

41

642

Mineralien in Spalten und Klüften.

denen die Gewässer nicht stagniren, fehlt es an den zur krystallinischen Ausbildung erforderlichen langen Zeiträumen. W a s von der Bildungsart der Mineralien in Drusenräumen gilt, hat übrigens im Allgemeinen auch Bezug auf die in Spalten vorkommenden Mineralien. L c i c h t l ö s l i c h e S a l z e n i c h t in D r u s e n r ä u m e n. Die oben (S. 639) angeführten Gewässer aus Mandelsteinen enthielten, aufser kohlensaurem Kalk und Kieselsäure, Chlorüre. Diese und andere leichtlösliche Salze waren gewifs auch in denjenigen Gewässern, aus denen sich die in den Drusenräumen vorkommenden Mineralien abgesetzt haben, enthalten. W ä r e n die in diese Räume gedrungenen Gewässer zur vollständigen Verdunstung gekommen: so würden aucli die leichtlöslichen Salze zurückgeblieben sein und diese würden meist mehr betragen haben als die kieseligen Mineralien; denn sie sind in den Quellwassern meist in gröfserer Menge als die Kieselsäure vorhanden. Solche Salze werden aber in den Drusenräumen nicht gefunden. Die Durchdringbarkeit der kieseligen Absätze (S. 624) zeigt, dafs eine gänzliche Verdunstung der in die Drusenräume filtrirenden Gewässer nicht stattfindet; die leichtlöslichen Salze werden daher mit den durchdringenden Gewässern fortgeführt. Der oben S. 636 angeführte Versuch zeigt, dafs Brunnenwasser, der Verdunstung in gewöhnlicher Temperatur überlassen, kohlensauren Kalk und Kieselsäure schon absetzte, als nur ungefähr '/ 3 des Wassers verdunstet war. Bei diesem Grade der Concentration setzen sich aber die leichtlöslichen Salze noch lange nicht ab. Man sieht daher, wie kohlensaurer Kalk und Kieselsäure, so wie wahrscheinlich auch Zeolithe aus jenem Brunnenwasser ähnlichen Gewässern viel früher abgeschieden werden als die leichtlöslichen Salze, wenn auch nur theilweise. Eine Auflösung von kohlensaurer Kalkerde in kohlensaurem Wasser in einem offenen Gefässe in gewöhnlicher Temperatur stehend, setzt kleine Krystalle, die Hauptrhomboeder des Kalkspath ab '). A l l g e m e i n e s ü b e r die B i l d u n g d e r Ein]

) v. K o b e l l im Journ. für pract. Chemie. Bd. XIII. S. 9.

Bildung der Einschlüsse.

643

s c h l ü s s e in den D r u s e n r ä u m e n u n d S p a l t e n . Sie folgen unzweifelhaft unmittelbar auf die eingetretene Zersetzung der Mandelsteine. Wurden ihre Kalksilicate durch kohlensaure Wasser so zersetzt, dafs alle Kohlensäure verbraucht wurde : so blieb nichts für die Auflösung der entstandenen kohlensauren Kalkerde übrig. In diesem Falle würde die ausgeschiedene Kieselsäure zuerst, der kohlensaure Kalk aber erst von den später durchfiltrirenden Gewässern, deren Kohlensäure nicht mehr oder doch nur theilweise zur Zersetzung der Kalksilicate verwendet worden wäre, aufgelöst worden sein. So würde sich die frühere Bildung der kieseligen Substanzen erklären lassen ; allein B l u m fand, nach brieflicher Mittheilung, in den Drusenräumen bei Oberstein Chalcedon, Amethyst, Quarz in Formen von Kalkspath. Auf dem S. 633 erwähnten Kobalterzgange, wo Kalkspath als erster Absatz erscheint, konnte man den Uebergang aus unverändertem Kalkspath in kieselige Substanzen deutlich beobachten. Die Wände .eines Drusenraums in diesem Gange waren mit einer Kruste äufserst kleiner Quarzkrystalle überzogen, nächst diesem Ueberzuge war der Kalkspath von dichtcm Hornstein oder fein krystalliniscliem Quarz verdrängt. Zuerst erschien der Kalkspath in der Richtung seiner Blätterdurchgänge etwas angegriffen oder von kleinen Löchern durchzogen und an diesen Stellen mit äufserst feinen Quarzkrvstallen bekleidet. Weiterhin zeigte sich ein Gemeng von Kalkspath und fein krystalliniscliem Quarz, der in Hornstein überging. In vorstehenden Fällen war also kohlensaurer Kalk früher als Kieselsäure abgesetzt, aber später durch diese verdrängt worden. Da die Verdrängung des Kalkspath durch Quarz keineswegs zu den Seltenheiten gehört: so mögen wohl manche kieselige Bildungen in Drusenräumen auf diese Weise entstanden sein. Hatte sich der kohlensaure Kalk als eine amorphe sinterartige Masse an den Wänden des Nebengesteins abgesetzt: so konnte an ihre Stelle eine ebenso amorphe Chalcedonkruste treten. Die Verdrängung der kohlensauren Kalkerde würde also in diesem Falle nicht durch eine Pseudomorphose zu erkennen sein.

644

Bildung der Einschlüsse. ^

N a c h den B e o b a c h t u n g e n v o n D e c h e n ' s ' ) sind die D r u s e n r ä u m e der Mandelsteine in tiefen Thaleinschnitten der m e h r m a l s g e n a n n t e n Localitäten g e w ö h n l i c h mit Kalkspath e r f ü l l t , w ä h r e n d die auf den h ö h e r e n P u n k t e n derselben G e g e n d l e e r sind. D i e E r k l ä r u n g dieser Verschiedenheit ergibt sich von selbst: die G e w ä s s e r , w e l c h e d u r c h die o b e r e n D r u s e n r ä u m e filtrirten, hatten auf i h r e m k u r z e n L a u f e noch nicht oder n u r sehr w e n i g kohlens a u r e n K a l k a u f g e n o m m e n , w ä h r e n d diejenigen, w e l c h e durch das ganze G e b i r g e g e d r u n g e n waren, viele Geleg e n h e i t zur A u f n a h m e dieses Carbonat g e h a b t h a t t e n . So weit die B e o b a c h t u n g e n reichen, finden sich nach J . D . D a n a 2 ) die Mineralien in D r u s e n r ä u m e n , sofern einige davon mit e i n a n d e r in e i n e r Mandel vorkommen, mit seltenen A u s n a h m e n in f o l g e n d e r O r d n u n g von aufsen nach innen. Wasser. 1. 2. 3. 4. 5.

Quarz . Datolith . Prehnit . Analcim Chabasit Harmotom 6. Stilbit . Heulandit Skolezit .

. . .

. . . .

• . . . . . . . .

o % 5 4,25 8 21 15 17 14 13,5

Wasser. Laumontit Mesol . Natrolith Apophyllit 7. Thomsonit Phillipsit Brewsterit Dysklasit Kalkspath

. . . . . . .

• . . . . . . . .

17 °/„ 12 9,5 16 13 17 13 16,5 0

Bei den vier ersten Klassen ist die O r d n u n g am beständigsten ; von den 2 u n t e r fünf g e n a n n t e n A r t e n läfst sich n u r sagen, dafs sie denen u n t e r sechs öfter vorang e h e n ; ü b e r die u n t e r sieben f e h l t es an B e o b a c h t u n g e n ; K a l k s p a t h kommt ü b e r a l l dazwischen vor. Y e r g l . Bd. I. S. 549. I m Gebiete der Nahe finden sich die P r e h n i t e meist in e n g e n S p a l t e n der Mandelsteine, die weifsen u n d u r c h sichtigen A n a l c i m e sitzen unmittelbar auf dem Muttergestein, die farblosen, durchsichtigen k l e i n e r e n K r y s t a l l e d a g e g e n auf P r e h n i t ; nur sehr selten kommt dieser abermals auf j e n e n K r y s t a l l e n vor. D e r B a r y t h a r m o t o m fin") A. a. 0. ) S i l l i m a n ' s Journ. V. XLIX. p. 49—64.

2

Bildung der Einschlüsse.

645

det sich stets auf Quarz nicht selten mit Chabasit; letzterer sitzt auch auf Amethystkrystallen. Stilbit kommt selten auf Quarz vor Natrolith und Apophyllit, welche in vorstehender Reihe unter einander stehen, finden sich oft sehr innig und gleichförmig mit einander gemengt 2 ). Aufser den angeführten Pseudomorphosen in Drusenräumen fand B l u m , nach brieflicher Mittheilung, noch folgende: (die Mineralien nach ihrer Folge von aufsen nach innen geordnet) 1) Chalcedon, Amethyst und Kalkspath, letzterer grofsentheils in Bitterspath umgewandelt. 2) Chalcedon, Amethyst, Quarz in Formen von Barytspath. 3) Hornstein, Chalcedon und Brauneisenstein in Formen von Eisenspath. J e n z s c h 3 ) führt an, dafs sich in den Drusenräumen eines von ihm Amygdalophyr genannten Gesteins bei Weissig in Sachsen ein eigenthümliches Mineral findet, aber in zu geringer Menge für eine vollständige Analyse. Ein anderes Mineral (Weissigit) in diesen Drusenräumen nähert sich in seiner Zusammensetzung dem von meinem Sohne C a r l analysirten Feldspath nach Laumontit (Bd. II. S. 377. I.). J e n z s c h fand in mehreren dieser Drusenräume Bleiglanz, in einigen sogar gediegenes Blei. Im Melaphyrmandelstein zu Tannhof bei Zwickau fand G u t b i e r einen Drusenraum von ungefähr 2 Fufs Durchmesser ganz mit einer krystallinischen Substanz erfüllt,'welche nach J e n z s c h 4 ) aus Magnesia . . Eisenoxydul Kohlensäure Thonerde . Wasser . .

. . . . .

. . . 45,36 . . . 2,27 . . . ¡50,79 . . . 1,12 . . . 0,46 100,00

besteht und daher Magnesitspath mit etwas kohlensaurem J) D eil mann, Verhandlungen des naturhist. Vereins der preufa. Rheinlande und Westphalens. Jahrg. IV. S. 61. 2) J. N. F u c h s in S chw e i g g e r's Journ. Bd. XVIII. S. 21. 3) Jahrb. für Mineral, etc. 1853. S. 385. 1854. S. 401 und dritter Nachtrag. 4) Jahrb. für Mineral, etc. 1853. S. 535.

646

Bildung der Einschlüsse.

E i s e n o x y d u l ist. I n dieser H a u p t a u s f ü l l u n g s m a s s e befinden sich, meist in der N ä h e der W ä n d e , A m e t h y s t , Bitterspath, B a r y t s p a t h und Rotheisenstein auf dem A m e thyst u n d Bitterspath. A n d e r e k l e i n e r e D r u s e n r ä u m e enthalten blos Bitterspath. Dies ist das erste b e k a n n t g e w o r d e n e V o r k o m m e n von kohlensaurer Magnesia in einem D r u s e n r a u m e und zeigt wie u n t e r gewissen, wie es scheint, seltenen U m s t ä n d e n die Magnesiasilicate im M e l a p h y r durch K o h l e n säure zersetzt w e r d e n k ö n n e n . A u c h hier erscheint die Magnesia als erstes Z e v s e t z u n g s p r o d u c t ; es e r g e b e n sich daher dieselben Schlüsse wie oben beim Ripidolith. U e b e r das V o r k o m m e n von F e l d s p a t h in D r u s e n r ä u m e n Bd. I I . S. 400 ff. M e r k w ü r d i g ist das V o r k o m m e n g e d i e g e n e n K u p f e r s in D r u s e n r ä u m e n und so häufig in Gesellschaft m i t D a t o litli. D o c h auch mit a n d e r e n Zeolithen kommt es vor. Nach J a c k s o n findet sich der Datolith bei Keweena Foint am Lake Superior oft in A d e r n mit g e d i e g e n e m K u p f e r . Bisweilen enthalten die K r y s t a l l e von Datolith ebenso wie die von P r e h n i t u n d K a l k s p a t h F ä d e n von g e d i e g e n e m K u p f e r . J a c k s o n u n d A l g e r sahen einen F a d e n g e d i e g e n e n K u p f e r s in einen D r u s e n r a u m hineinr a g e n , an den sich ein A n a l c i m k r y s t a l l angesetzt hatte. I n den P r e h n i t e n von Heichenbach findet sich häufig g e d i e g e n e s K u p f e r und R o t h k u p f e r e r z 2 ) . E i n ähnliches V o r k o m m e n zeigen die A n a l c i m k r y s t a l l e von Copper Falls am Lake Superior, welche durch u n d durch mit zarten V e r ä s t e l u n g e n von g e d i e g e n e m K u p f e r e r f ü l l t sind 3 ). I n D r u s e n r ä u m e n eines Mandelsteins auf d e r I n sel Guldholmen im südlichen Norwegen, e r f ü l l t mit Kalkspath, Laumontit, P r e h n i t etc. findet sich hier u n d da gediegenes K u p f e r 4 ) . K l e i n e r e Mandeln bestehen manchmal ganz aus diesem Metall. D a dieser Mandelstein in BeEdinb. new philos. Journ. Vol. XLI. p. 270. ) D e l l m a n n a. a. 0. 3 ) F o r s t e r and W h i t n e y Report on the Geology of the Lake Superior etc. Washington 1851. p. 99. 4 ) S e h e er e r in den Yerhandl. des bergmänn. Vereins zu Freiberg 1848. 2

Bildung der Einschlüsse.

647

r ü h r u n g mit r o t h e m Sandstein ist und an anderen O r t e n in Norwegen, wo letzterer gleichfalls mit Mandelsteinporp h y r e n in V e r b i n d u n g steht, in beiden Gesteinen g e d i e g e nes K u p f e r v o r k o m m t : so ist es wahrscheinlich, dafs dieses Metall aus dem Sandstein in die D r u s e n r ä u m e des Mandelsteins d u r c h G e w ä s s e r g e f ü h r t w o r d e n ist. U e b e r die B i l d u n g dieses g e d i e g e n e n K u p f e r s ( K a p . L X I ) . D i e F o l g e der Absätze in den D r u s e n r ä u m e n setzt uns in den Stand, die F o l g e der Zersetzungsprocesse in den Mandelstcinen zu ermitteln. D a die dem Ripidolith ähnliche Rinde, w e n n vorhanden, stets der erste Absatz i s t : so w u r d e n die G e m e n g t h e i l e , welche E i s e n o x y d u l und Magnesiasilicate enthalten, zuerst zersetzt. Diese Silicate u n d Thonerdesilicate w u r d e n als solche 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 und zur B i l d u n g j e n e r Rinde verwendet. Die Kalksilicate w u r d e n d a g e g e n durch die Kohlensäure zersetzt u n d das e n t s t a n d e n e K a l k c a r b o n a t blieb e n t w e d e r zurück, oder es w u r d e als Bicarbonat f o r t g e f ü h r t . W u r d e zu dieser Z e r s e t z u n g alle K o h l e n s ä u r e in den G e w ä s s e r n v e r b r a u c h t : so geschah das e r s t e r e ; blieb von ihr noch etwas übrig, so e r f o l g t e das letztere. D i e D r u s e n r ä u m e , welche blos mit K a l k s p a t h e r f ü l l t sind, d e r von G r ü n e r d e u m g e b e n ist (S. 640), zeigen, dafs u n t e r diesen U m s t ä n d e n so lange, als die F o r t f ü h r u n g der Silicate zur B i l d u n g der letzteren dauerte, kohlensaurer K a l k nicht f o r t g e f ü h r t w u r d e . E r s t als diese Bildung vollendet u n d eine e n t s p r e c h e n d e M e n g e Kalksilicat zersetzt w o r d e n war, f ü h r t e n n e u e G e w ä s s e r , d e r e n Kohlensäure nicht m e h r zersetzend w i r k t e , das e n t s t a n d e n e Kalkcarbonat fort u n d setzten es auf die G r ü n e r d e ab. Geschah es d a g e g e n , dafs alle K o h l e n s ä u r e in den G e w ä s sern f o r t w ä h r e n d zersetzend auf die Kalksilicate w i r k t e : so w u r d e blos die durch Z e r s e t z u n g der Silicate ausgeschiedene Kieselsäure von ihnen aufgelöst ü n d f o r t g e f ü h r t . Diese Kieselsäure r ü h r t e nicht blos von den zersetzten Kalksilicaten, sondern a u c h von den zur B i l d u n g des Ripidolith v e r w e n d e t e n Silicaten h e r ; d e n n dieser (Analysen I I I und I V ) enthält viel w e n i g e r Kieselsäure als die Mandelsteine; ein g r o f s e r Theil derselben blieb daher im Gesteine zurück. Material w a r also im Gesteine in

648

Bildung der Einschlüsse, j

hinreichender Menge für den Absatz kieseliger Substanzen in den Drusenräumen vorhanden, und dieses Material nahm immerfort zu, da während der F o r t f ü h r u n g der Kieselsäure die Zersetzung der Eisenoxydulsilicate durch den Sauerstoff in den Gewässern fortschritt, wodurch fortwährend neue Quantitäten Kieselsäure ausgeschieden wurden. Die Bildung des Ripidolith oder der Grünerde und der kieseligen Substanzen aus den Zersetzungsproducten der Eisenoxydul- und Magnesiasilicate haltenden Gemengtheile der Mandelsteine erklärt sich daher ganz genügend. Dasselbe gilt auch von dem in manchen Drusenräumen vorkommenden Speckstein. Es mag sein, dafs sich dieses Zersetzungsproduct in denjenigen Fällen vorzugsweise bildete, wo thonerdefreie augitische und amphibolische Gemengtheile in den Mandelsteincn vorhanden waren, und wo der OxydationsproccTs so kräftig wirkte, dafs das Eisenoxydul gröfstentheils in Eisenoxydsilicat oder Eisenoxydhydrat umgewandelt wurde. Auf die Absätze der kieseligen Substanzen in den Drusenräumen folgen diejenigen Zeolithe, welche, mit Ausnahme des Analcim und des Harmotom, Alkalien entweder gar nicht oder nur in sehr geringen Mengen enthalten. Ihre B e s t a n d t e i l e finden sich in den Resten, welche die früher fortgeführten Substanzen im Gesteine zurückgelassen haben, sofern nicht die ganze Menge der Kalksilicate zersetzt worden war, was überhaupt nur nach gänzlicher Zersetzung des Gesteins geschieht. W a r e n die Gewässer noch fortwährend frei von Kohlensäure: so führten sie von den noch rückständigen Kalksilicaten und von den Thonerdesilicaten fort, woraus sich die vorzugsweise aus diesen Silicaten bestehenden Zeolithe bildeten. Die Zeolithe, welche Alkalien als wesentliche Bes t a n d t e i l e enthalten, können nicht von zersetzten augitischen und amphibolischen, sondern nur von labradorischen r ) oder anderen feldspathigen Gemengtheilen der ') Subtrahirt man vom Mesolith das Wasser: so erhält man eine Zusammensetzung, welche sehr nahe mit der des Labrador übereinstimmt. Man kann sich daher denken, wie Gewässer, welche Labrador in den Mandelsteinen auflösen, ihn in Drusenräumen als Mesolith absetzen können.

Bildung der Einschlüsse.

649

Mandelsteine abstammen. Da n u n diese Zeolithe vorzugsweise als letzte B i l d u n g e n in den D r u s e n r ä u m e n a u f t r e t e n : so k a n n auch die Z e r s e t z u n g der feldspathigen Gemengtheile vorzugsweise n u r der letzte A c t g e w e s e n sein. Z u r B i l d u n g des Kalkspath in den D r u s e n r ä u m e n w a r , wie das Brausen der Mandelsteine mit S ä u r e n zeigt, stets K o h l e n s ä u r e v o r h a n d e n . J e nachdem die Gewässer in gewissen P e r i o d e n freie K o h l e n s ä u r e enthielten, in anderen nicht, lösten sie das vorhandene Material bald auf, bald liefsen sie es ungelöst zurück. Mancherlei Umstände, wie z. B. ein v e r ä n d e r t e r Lauf der G e w ä s s e r k o n n t e diesen W e c h s e l h e r b e i f ü h r e n . Hieraus e r k l ä r t sich das sporadische A u f t r e t e n des K a l k s p a t h zwischen allen zeolithischen B i l d u n g e n ganz g e n ü g e n d . Nach B r e i t h a u p t 1 ) sind t h o n e r d e f r e i e Zeolithe, w e n n sie von K a l k spath begleitet w e r d e n , stets älter als dieser. Obgleich die Mandelsteine die H a u p t f u n d o r t e der Zeolithe sind: so k o m m e n sie doch auch, freilich bei weitem seltener, in a n d e r e n krystallinischen u n d selbst in sedim e n t ä r e n G e s t e i n e n vor. I n d e n j e n i g e n krystallinischen G e s t e i n e n , welche Kalksilicat haltende Mineralien als wesentliche G e m e n g theile enthalten, k o m m e n die meisten Zeolithe am häufigsten vor; daher sind die basaltischen Gesteine die H a u p t f u n d o r t e derselben. Dies h ä n g t damit zusammen, dafs mit A u s n a h m e von A n a l c i m , E u d n o p h i t , H a r m o t o m , (kalkfreiem), Natrolith, K a r p h o l i t u n d Onkosin, alle ü b r i g e n Zeolithe Kalksilicate enthalten. I n den H o r n b l e n d e g e steinen lieferten H o r n b l e n d e u n d wohl auch Kalksilicat haltende F e l d s p a t h e (Oligoklas), im G r a n i t und G n e i f s vorzugsweise dieser F e l d s p a t h die Kalksilicate f ü r die Bild u n g obiger Zeolithe. I m Gneifs u n d G l i m m e r s c h i e f e r erscheinen sie als A u s s c h e i d u n g s p r o d u c t e der metamorphischen B i l d u n g dieser Gesteine; der Datolith im S e r p e n t i n und G a b b r o ist wahrscheinlich ein solches P r o d u c t . W i e in den D r u s e n r ä u m e n , so sind auch die Zeolithe auf E r z g ä n g e n die j ü n g s t e n B i l d u n g e n : sie sind j ü n g e r als die E r z e u n d selbst als K a l k s p a t h 2). Paragenesis. S. 108. ) B r e i t h a u p t , a. a. 0. S. 259 ff.

2

650

Bildung der Einschlüsse.

Obgleich der Quarz in der Masse des Augitporphyr nie vorkommt: so macht er doch gewöhnliche Gemengtheile in dessen Drusenräumen aus. Der von den Alten verarbeitete sogenannte Serpentino verde antico enthält zuweilen Quarz in kleinen Mandeln, und in den Augitporphyren am Altai kommt Pistazit gewöhnlich mit einer Rinde von Quarz umgeben vor. Auffallend ist aber, dafs man in Drusenräumen des Basalt keine quarzigen Einschlüsse findet. Die Thonschiefer sind sehr arm an Kalk- und Magnesiasilicaten; die Gewässer vermögen aber die geringsten Mengen der in Gesteinen vorhandenen Substanzen zu sammeln und in deren Spalten und Drusenräumen abzusetzen. Reich an Kalkspath sind die Erzgänge bei Andreasberg, Glausthal u. s. w. auf dem Harz; verhältnifsmäfsig bedeutende Mengen von Kalksilicaten sind daher dem dortigen Thonschiefer entzogen worden. Es liegen aus dieser Gegend nur zwei Analysen von Thonschiefern vor, wovon die eine nur 0,18 % , die andere gar keinen Kalk ergibt, und dies ist in Uebereinstimmung mit jenem Reichthum an Kalkspath. Reicher an Kalksilicaten waren diese Gesteine gewifs zur Zeit ihrer Bildung als jetzt, ihre Menge verminderte sich fortwährend in Folge der durch sie filtrirenden Gewässer. Wo, wie in den Erzgängen bei Andreasberg, so bedeutende Mengen von Kalkspath vorkommen, da konnte auch ein Theil der Kalksilicate im Thonschiefer von den Gewässern unzersetzt fortgeführt und zur Bildung von Zeolithen, von denen dort Apophyllit, Stilbit und Chabasit vorkommen, verwendet werden. Im Allgemeinen sind es in den Mandelsteinen wie im Thonschiefer und in der Grauwacke dieselben Silicate, durch deren Zersetzung den Drusenräumen und den Spalten das Material zu den darin erfolgenden Absätzen geliefert wird. In so mannichfaltigen Modificationen, wie sich die Kieselsäureabsätze in den Mandelsteinen finden, zeigen sie sich nicht im Thonschiefer, in welchem sie nur als gemeiner Quarz die Spalten und als Bergkrystall die Drusenräume erfüllen.

Kapitel LX. Gänge.

Mit diesem Namen bezeichnet man Spalten, welche mit Mineralien oder Gebirgsarten erfüllt sind, mögen diese Ausfüllungen ganz verschieden von der Beschaffenheit des Nebengesteins (Erzgänge) sein, oder mit derselben mehr oder weniger übereinkommen (Gesteingänge). Sie sind theils rein chemische, theils rein mechanische Absätze. Manchmal kommen beide mit einander verknüpft in denselben Gängen vor. W o die oberen Theile eines Gebirgsgesteins der Zerspaltung widerstanden haben, da kann ein Gang nicht zu Tage ausgehen. Wo die unteren Theile der Zerspaltung widerstanden haben, da keilt sich ein Gang nach unten aus. Durch den Bergbau in den Erzgängen sind verschiedene Fälle dieser Art vielfältig nachgewiesen worden. Man hat Gänge bis zu bedeutenden Tiefen verfolgt, ohne dafs man ihr Ende erreicht hat; man hat darauf den unsichern Schlufs gegründet, dafs alle Gänge von unten herauf ausgefüllt worden seien. Wäre nur ein einziger Fall von einem Auskeilen eines Ganges in der Tiefe bekannt: so würde für diesen ein solcher Schlufs völlig unbegründet sein. Die durch den Bergbau aufgeschlossenen Gebirge in Schweden und Norwegen sind aber reich an Beispielen solcher Art. E r d m a n n 1 ) berichtet über zahlreiche vereinzelte Graniteinlagcrungen im Gneifs, theils zwischen dessen Schichten, theils diese gangartig durchsetzend, in einer Mächtigkeit von einigen Zollen bis zu mehreren Ellen. E r schliefst daraus, und wir mit ihm, dafs die plutonische Metamorphose oder wohl gar der eruptive Charakter der hier vorkommenden Gesteine den ') Försök tili en geognostisk-mineralogisk. lieskrifning öfver Tunaberga Socken etc. Stockholm 1849.

652

Erzgänge nicht eruptiv.

Thatsachen nicht angemessen ist. Es ist klar, dafs sich die Beispiele vom Auskeilen in der Tiefe, namentlich der Erzgänge täglich mehren werden, da man in der Regel diese Gänge so weit verfolgt als sie noch bauwürdig sind. Ein ausgezeichneter Forscher, v. D e c h e n 1 ) , der als Oberberghauptmann vielfache Gelegenheit hatte, Erzgänge in Augenschein zu nehmen, bemerkt, dafs die Ansicht einer eruptiven Entstehung derselben fortdauernd Widerspruch und zwar von sehr bewährten Kennern erfahren habe, indem eine Menge von Erscheinungen, welche sie ganz gewöhnlich darbieten, nicht wohl damit in Einklang gebracht werden können. A.

Erzgänge.

S t r u et u r v e r h ä 11 n i ss e i n d e n Erzgängen. Die Reihenfolge der Gangmassen zeigt sich theils in der ganzen Ausfüllung der Erzgänge in Bändern, parallel den Spaltenwänden, theils nur in Drusenräumen durch Bildung der Krystalle über einander. Bei Freiberg finden sich die älteren Gangbildungen ohne bandförmige Structur; die Folge in der Bildung der Mineralien ist daher nur in ihren sporadischen Drusenräumen wahrzunehmen. Die darin vorkommenden Mineralien sind aber grofsentheils andere, als die in der Hauptmasse der G ä n g e : sie sind meist neuere und manchmal pseudomorphische Bildungen. Die bandförmige Structur scheint im Freiberger Ganggebiete um so deutlicher hervorzutreten, je jünger die Gangbildungen sind, am deutlichsten und häufigsten bei den jüngsten Gängen. Vergl. erste Aufl. B. I I . S. 1871 ff. W e i s s e n b a c h's Abbildungen merkwürdiger Gangverhältnisse bieten viele Beispiele der bandförmigen Structur in den Gängen dar. J e d e r bandförmige Absatz läuft stets an sämmtlichen im Gangraume vorhanden gewesenen W ä n d e n h e r u m , und erscheint daher in einem einfachen Gangtrum als correspondirendes Lagenpaar von beiden Saalbändern herein gegen die Mitte krystallisirt. Diese Lagenpaare zeigen deutlich, dafs die r

) Jahrb. für Mineral, etc. 1851. S. 212.

Structurverhältnisse in den Erzgängen.

653

an beiden Spaltenwänden herabgeflossenen Gewässer von gleicher Beschaffenheit waren, d. h. stets gleiche Bestandtheile aufgelöst enthielten. Die untenstehende Figur Fig. 19.

ist die Abbildung eines besonders charakteristischen Gangstückes im Gneifs, in natürlicher Grösse- Folgende krystallinische Gangglieder sind zu unterscheiden : a. Blende, b. Quarz, c. Flufsspath, d. ein nur aus einzelnen Kryställchen und Punkten bestehendes höchst zartes Saunichen von Blende, e. kruminschaliger Barytspath, f. ein schmaler Saum Strahlkies, g. Barytspath, wie e, Ii. Flufsspath, wie c, i. Strahlkiessaum, wie f, k. weifser Kalkspath, 1. licht weingelber Ivalkspath, der in der Mitte zum Theil kleine Drusen bildet. W e n n eine solche bandförmige Structur eine andere Bildungsart als aus Gewässern, welche an den Spalten-

654

Erze.

Bildung aus Gewässern.

w ä n d e n h e r a b s i c k e r t e n , zulassen k ö n n t e : so mufs die völlige Identität dieser B i l d u n g e n mit den Absätzen aus G e w ä s s e r n , w e l c h e vor u n s e r n A u g e n erfolgen, die letzt e n Z w e i f e l verscheuchen. D a h e r w u r d e n in F i g . 20 die A b b i l d u n g eines geschliffenen D o r n r e i f s e r s aus einem G r a d i r w e r k e , und in F i g . 21 die eines geschliffenen S p r u Fig. 20.

Fig. 21.

delsteins aus Carlsbad h i n z u g e f ü g t . I n F i g . 20 zeigt sich ein G e g e n s a t z der F i g . 19., D o r t sind es die D o r n r e i f s e r , lim w e l c h e herum sich die Absätze eines eisenhaltigen K a l k s i n t e r s , hier die S p a l t e n w ä n d e , an w e l c h e sich die v e r s c h i e d e n e n Absätze aus herabfliefsenden G e w ä s s e r n a n l e g t e n . S. 627 bis 033 finden sich fünf A b b i l d u n g e n von A u s f ü l l u n g e n in D r u s e n r ä u m e n , w e l c h e thcils dieselben B i l d u n g e n wie in den E r z g ä n g e n , thcils stalactitisehe F o r m e n zeigen. Sie bilden die U e b e r g ä n g e von F i g . 19 zu F i g . 20 und 21. A u s f ü l l u n g e n der S p a l t e n d u r c h losgerissene Theile des N e b e n g e s t e i n s b e t r a c h t e n wir u n t e n (B. Gesteingänge). W i r v e r d a n k e n B r ci t h a u p t's schätzenswerthen U n t e r s u c h u n g e n eine systematische Ucbersicht der vYltersfolge der in Gesellschaft v o r k o m m e n d e n G a n g g l i e d e r , vorzugsweise in B e z i e h u n g auf Sachsen. F o l g e n d e s ist die von ihm ermittelte A l t e r s f o l g e der F o r m a t i o n e n '). I. A u g i t - , G r a n a t - , K i e s - , B l e n d e f o r m a t i o n , ganz g e w ö h n l i c h f ü r L a g e r g e h a l t e n , zeigt nicht die ') Pavagenpsis der Mineralien 1849.

Altersfolge der Gangglieder.

655

lagenartige Structur der Mineralien und Erze in den Gängen, sondern ein verworrenes Durcheinanderliegen derselben. Die Augite erscheinen als die ältesten Glieder, worauf Vesuvian, Granat, Schwefel- und Arsenikmetalle, Magneteisen und Zinnerz folgen. II. In der T i t a n f o r m a t i o n sind die Feldspathe die ältesten Bildungen, worauf die Titansäure und ihre Verbindungen folgen. Quarz ist gewöhnlich j ü n g e r ; nur beim Rutil erscheint er als gleichzeitiges und selbst als älteres Gebilde. I I I . Die Z i n n - und W o l f r a m i t f o r m a t i o n , deren Hauptrepräsentanten Zinnerz und Wolframite sind, zeigt Quarz als erstes, Zinnerz als zweites und Wolframit als drittes Glied, worauf bald Blende, bald Molybdänglanz, bald Kiese, bald Apatit, Flufsspath, Topas, Steinmark, Chlorit u. s. w., bald mehrere von diesen zugleich folgen. I n den meisten Fällen fehlt Zinnerz oder Wolframit oder auch beide zugleich, namentlich wenn Eisenglanz als unmittelbarer Nachfolger des Quarz auftritt. Einige Male folgt Glimmer auf Quarz. IV. In der edlen Q u a r sifo r m a t i o n eröffnet Quarz, oft als Hornstein, gewöhnlich mit dem Nebengesteine fest verwachsen, manchmal mit Ramificationen in dasselbe, stets die Reihe. Nirgends erscheint ein Besteg, und grofse Erzmassen kommen nicht vor. I n Sachsen ist diese Formation durch den stets etwas goldhaltigen Silberarsenikkies, der im Quarz, äufserst selten auf demselben erscheint, und durch die Gleichförmigkeit der mineralogischenZusammensetzungausgezeichnet. Unter den Glänzen herrscht Antimonglanz mit seinen Zersetzungsproducten vor; aufserdern zeigt sich eine grofse Mannichfaltigkeit im Vorkommen anderer Schwefelmetalle. Silber und Gold erscheinen als die jüngsten, aus anderen Erzen hervorgegangenen Bildungen. In Siebenbürgen und Ungarn folgt nicht selten auf Quarz Tellurglanz. Y. In der k i e s i g e n B l e i - u n d Z i n k f o r m a t i o n treten beträchtliche Massen von Bleiglanz, Zinkblende, Arsenik-, Eisen-, Magnet- und Kupferkies auf. Unter 56 Fundorten dieser Formation in verschiedenen Ländern sind es 44, wo Quarz das erste Glied bildet.

656

Altersfolge der Gangglieder.

Oft liegen die Erze dieser Formation in derben Massen durch einander; in den zuweilen vorkommenden Gangdrusen sind im Allgemeinen Bleiglanz und Blende die älteren, die Kiese die jüngeren Glieder. VI. K l i n o e d r i t i s c h e B l e i - u n d Z i n k f o r m a t i o n , so benannt, weil B r e i t l i a u p t krystallisirtes WeiTsgültig-, ¡Schwarzgültig- und Schwarzerz, Fahlerz, Tenantit, Kupferblende, Zinnkupferglnnz und Zinnkies unter dem allgemeinen Namen Klinoedrite begreift, welche diese Formation nicht wenig auszeichnen, und in den Arten ihrer Begleiter ein so bestimmtes Zusammenvorkommen zeigen, dafs nur eine einzige Ausnahme davon bekannt ist. Unter 72 Fundorten dieser Formation sind es 41 wo Quarz, 6 wo Blende, 6 wo Bitterspath, 5 wo Rosenspath, 5 wo Eisenspath, 3 wo Bleiglanz, 3 wo Bleiglanz und Blende und 4 wo Brauneisenstein oder Barytspath oder Tellurglanz oder Fahlerz und Kupferkies das erste Glied bilden. W o von Quarz, Bitterspath und Rosenspath je zwei zusammen vorkommen, folgen sie stets in dieser Reihe auf einander. Eisenspath folgt, wenn vorhanden, auf Quarz; mit den andern Spathen kommt er aber nicht vor. Mehrmals tritt auch Kalkspath auf, aber stets als spätere Bildung als die Erze. Unter diesen ist der Bleiglanz immer das älteste Erz. Unter den Kiesen findet sich nicht mehr Arsenikkies; letzterer kehrt auch in jüngeren Formationen nie wieder. Magnetkies fehlt auch. V I I . E i s e n s p a t h f o r m a t i o n mit anderen Eisenerzen. Zu den gewöhnlichen Begleitern gehören Quarz und Bitterspath, der stets älter, und Barythspath, der jünger als Eisenspath ist. V I I I . K u pf e r f o r m a t i o n bezeichnet diejenigen Gänge, in denen die geschwefelten Kupfererze mit Eisenkies, aber ohne Bleiglanz und Blende auftreten. Unter 53 Fundorten sind es 23 wo Quarz, 3 wo Eisenspath, 2 wo Bitterspath, 4 wo Kalkspath, 14 wo die Erze selbst das erste Glied bilden, und 7 Fundorte, wo sich die Erze an das Nebengestein anschliefsen. IX. A n t i m o n f o r m a t i o n . Ihre fast nirgends fehlende Unterlage ist Quarz. X. M a n g a n - u n d E i s e n f o r m a . t i o n . Unter 25

657

Altersfolge der Formation.

Fundorten sind es 11 wo Quarz, und 13 wo Eisen- und Manganerze das erste Glied bilden. X I . J ü n g e r e K o b a l t - , N i c k e l f o r m a t i o n . Unter 128 Fundorten, vorzugsweise im Sächsischen Erzgebirge, sind es 88 wo Quarz oder Hornstein das erste Glied bilden, in den übrigen sind theils Eisen-, theils Baryt-, Flufs-, Kalk-, Bitterspath, theils die Erze selbst die ersten Glieder. In anderen Ländern bildet meist der Eisenspath das erste Glied, oder es zeigt sich auch eine grofse Mannichfaltigkeit in den Mineralien. XII. F l u f s s p a t h - , B a r y t s p a t h - , B l e i - u n d Z i n k f o r m a t i o n . Unter 60 Fundorten sind es 21 wo Flufsspath, 4 wo Barytspath, 5 wo Barytocalcit, 19 wo Quarz und 8 wo die Erze selbst das erste Glied bilden. In 5 Fällen kommt auch der Quarz als jüngeres Gangglied vor. Flufsspath und Barytspath sind übrigens manchmal zum Theil fortgeführt worden. Unter den Erzen ist Bleiglanz, wenn auch in geringer Ausdehnung, das bezeichnendste Glied, welches bisweilen ohne Zinkblende und Kiese auftritt. In keiner andern Formation scheint er so vielen Zersetzungen in Weifsbleierz, Bleivitriol, P y romorphit, Gelbbleierz, Yanadinit u. s. w. unterworfen zu sein, als in dieser. X I I I . I n der B a r y ts p a t h k u p f e r f o r m a t i on findet sich Barytspath als Ganggestein, worauf Kupferkies, Buntkupfererz u. s. w. folgen. X I V . S i l b e r f o r m a t i o n . In 66 Fundorten sind es 22 wo Quarz, 8 wo Kalkspath, 7 wo Barytspath, 3 wo Eisenspath, 2 wo Bitterspath, 1 wo Rosenspath, 1 wo Barytocalcit und 22 wo die Erze selbst das erste Gangglied bilden. Die Successionen der Silbererze sind überall dieselben und folgen auf Bleiglanz. Gediegenes Silber ist das jüngste Glied, wenn es nicht, jedoch nur selten, wieder in Silberglanz umgewandelt worden ist. Die reichsten Silbererze finden sich auf Barytspathgängen. Der Zinnober kommt auch bisweilen als Begleiter des Barytspath vor. Selbst das quecksilberhaltige Fahlerz findet sich bei Saalfeld in dieser Begleitung; es ist älter als Barytspath. Zu den jüngsten Gangbildungen gehören die PliosBischof Geologie. III. 2. Auü.

42

658

Altersfolge der Formation. /

phate, da sie nie in grofsen Teufen gefunden werden. B r e i t h a u p t führt auch mehrere Beispiele des Vorkommens von Zeolithen auf Erzgängen an. F o l g e r u n g e n aus d e m Z u s a m m e n v o r k o m m e n v e r s c h i e d e n e r G a n g g l i e d e r . Liegen, wie in den Erzlagern der Formation I, Erze und Mineralien durch einander: so waren diese wie jene aus sedimentärem Gesteine durch Krystallisation auf nassem W e g e hervorgeg a n g e n ; denn sedimentäre Gesteine schliefsen gar nicht selten Erzlager ein. Die Krystallisation der Mineralien (Augit, Vesuvian, Granat) war der erste, die Krystallisation der Erze der zweite Act. I n den Gängen und Drusenräumen der Formation I I kam, wie in den Erzlagern, das Material für die Bildung der Erze nach erfolgter Krystallisation der Mineralien zur Ausscheidung, und es zeigt sich eine unverkennbare Analogie mit der Bildung krystallinischer Gesteine aus amorphen Massen überhaupt. So wie z. B. im Granit der Quarz ein späteres Ausscheidungsproduct zersetzter Silicate ist: so kann auch die Titansäure von zersetzten Titanaten herrühren. Das Zusammenvorkommen der Titansäure mit Quarz, der theils von gleichem Alter, theils jünger, theils älter als jene ist, deutet darauf hin, dafs beide Substanzen Producte coordinirter Zersetzungsprocesse sind. Da die Titansäure in den Drusenräumen unzweifelhaft auf nassem W e g e eingeführt wurde: so hat es nicht die mindeste Schwierigkeit, die Krystallisation der im krystallinischen Gesteine selbst vorkommenden Titansäure auf gleiche Weise sich zu denken. I n der Formation I I I ging der Absatz des Quarz dem des Zinnstein voran. Da kieselsaures Zinnoxyd im Mineralreiche vorkommt: so ist die Möglichkeit, dafs der Zinnstein ein Zersetzungsproduct dieses Silicats sein kann, gegeben. So lange aber nicht in den Gebirgsgesteinen, welche Zinnsteingänge einschliefsen, noch rückständiges kieselsaures Zinnoxyd gefunden wird, bleibt diese Zersczzung blos eine Möglichkeit. I n der Formation I V ist Quarz stets das erste Gangglied und so überwiegend, wie auf keiner anderen Gangformation. Gewöhnlich ist er aber mit Eisenkies, Arse-

Folgerungen.

659

nikkies, Bleiglanz und Blende unregelmäfsig gemengt; selten findet eine zonenweise Gliederung statt. Die Gänge dieser Formationen enthalten sehr häufig kleine scharfkantige Bruchstücke vom Nebengesteine, manchmal in solcher Menge, dafs der ganze G a n g damit erfüllt ist. Diese Bruchstücke, deren Schiefertextur sich in allen Richtungen kreuzt, sind gewöhnlich mit der sie umhüllenden Quarzmasse fest verwachsen und nicht selten davon gänzlich durchdrungen. Auch das Nebengestein ist damit verwachsen und in der Nähe der Gänge ist es bedeutend kohlenstoffhaltig. W o es Grünstein ist, hat sich dieser sehr häufig theils in eine kaolin- oder specksteinartige weiche Masse, theils in einen dichten gabbroartigen Serpentin umgewandelt. I n den Formationen V bis I X , X I und X I V ist der Quarz bei weitem am häufigsten das erste Gangglied. In allen diesen Fällen war daher die Kieselsäure das erste Ausscheidungsproduct; mithin waren Feldspath oder feldspathnrtige Massen diejenigen Gemengtheile im Nebengesteine, welche der Zersetzung zuerst unterlagen. Finden sich, wie so häufig, die Erze in den Gängen im Quarz eingewachsen: so kann nichts gewisser sein, als dafs sie denselben Ursprung, wie dieser haben, mithin gleichfalls von zersetzten Silicaten herrühren. Vom Kupferoxyd wissen wir, dafs es im grünen Feldspath vorkommt (Bd. I I . S. 394). Können aber nicht in anderen Feldspathen geringe Quantitäten anderer Metalloxyde enthalten sein, die den bisherigen Analysen entgangen sind, weil die Aufmerksamkeit nicht darauf gerichtet w a r ? D a u b 1 ) fand in der Mitte eines Zwillingsorthoklaskrystalls aus einem Stollen eine, dem Braunspath ähnliche Masse mit einigen deutlichen Bleiglanzaugen und in der noch unversehrten Krystallrinde eines gröfstentheils verwitterten Zwilling aus dem P o r p h y r ein Bleiglanzkorn. Folgen auf Quarz als erstes Gangglied die E r z e : so fehlten entweder in den Silicaten, welche jenen lieferten, die metallischen Verbindungen, oder dieselben wurden später als der Quarz durch Gewässer in die Gangspalten >) N. Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 8.

660

Folgerungen.

g e f ü h r t . D a f s die E i s e n - u n d M a n g a n e r z e aus d e r Z e r s e t z u n g d e r Silicate dieser Metalle h e r v o r g e g a n g e n sind, ist u n z w e i f e l h a f t ; d e n n sie finden sich stets in G e b i r g s g e s t e i n e n , w e l c h e r e i c h d a r a n sind. Bei Johanngeorgenstadt f o l g e n , n a c h v. W e i s s e i i b a c h , die R o t h e i s e n e r z g ä n g e gewöhnlich der G r e n z e zwischen Granit und Glimm e r s c h i e f e r , u n d in d e n l e t z t e r e n s e t z e n sie a u c h blos als eisenschüssige Letten- und Schiefermassen fort. Unverk e n n b a r l i e f e r t e hier d e r an E i s e n s i l i c a t e n so r e i c h e G l i m m e r s c h i e f e r , w e l c h e r a u c h in d e r N ä h e d e r G ä n g e etwas zersetzt ist, die E i s e n e r z e . D i e Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e dieser E r z e finden sich a b e r in d e n G ä n g e n g e s o n d e r t : d e r Q u a r z b i l d e t das erste, d e r B r a u n e i s e n s t e i n das z w e i t e G a n g g l i e d . D i e s e S o n d e r l i n g e r k l ä r t sich leicht, w e n n m a n b e a c h t e t , d a f s die g e r i n g e n M e n g e n 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 mit sich f ü h r e n , z u e r s t zur Z e r s e z z u n g d e r Silicate v e r b r a u c h t w e r d e n . D i e dieser K o h l e n s ä u r e b e r a u b t e n G e w ä s s e r k ö n n e n das e n t s t a n d 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 n i c h t a u f l ö s e n ; auf die a u s g e s c h i e d e n e K i e s e l s ä u r e w i r k e n sie a b e r e b e n s o auflösend, wie die k o h l e n s ä u r e h a l t i g e n G e w ä s s e r . Sie f ü h r e n d a h e r die K i e s e l s ä u r e f o r t u n d setzen sie in d e n G a n g s p a l t e n ab. Ist die Z e r s e t z u n g d e r Eisensilicate so weit v o l l e n d e t , dafs dazu die K o h l e n s ä u r e d e r G e w ä s s e r n i c h t m e h r v e r b r a u c h t w i r d : so w i r d das k o h l e n s a u r e E i s e n o x y d u l a u f g e l ö s t u n d in die G a n g s p a l t e n g e f ü h r t , w o es, j e n a c h d e m die atmosphäris c h e L u f t Z u t r i t t hat oder nicht, als E i s e n o x y d h y d r a t o d e r als E i s e n o x y d u l c a r b o n a t a b g e s e t z t w i r d . D i e s e V o r g ä n g e e r l e i d e n a b e r m a n n i c h f a l t i g e Modificationen. E n t h a l t e n die G e w ä s s e r n e b e n K o h l e n s ä u r e S a u e r s t o f f g a s : so w i r k t dieses, w ä h r e n d d e r Z e r s e t z u n g d e r Eisensilicate, o x y d i r e n d auf das E i s e n o x y d u l d e r s e l b e n u n d k o h l e n s a u r e s Eis e n o x y d u l k a n n sich g a r nicht b i l d e n . E n t h a l t e n sie dag e g e n o r g a n i s c h e U e b e r r e s t e : so w e r d e n u m g e k e h r t vorh a n d e n e E i s e n o x y d s i l i c a t e zu E i s e n o x y d u l s i l i c a t e n r e d u c i r t u n d da d u r c h diese R e d u c t i o n K o h l e n s ä u r e g e b i l d e t w i r d : so w i r d d a d u r c h die A u f l ö s u n g des E i s e n o x y d u l b e f ö r d e r t . S i n d dies die v o r h e r r s c h e n d e n V e r h ä l t n i s s e : so m a c h e n sie die F ä l l e b e g r e i f l i c h , wo, wie in d e r F o r m a t i o n X , E i s e n - u n d M a n g a n e r z e h ä u f i g e r als Q u a r z das e r s t e G a n g -

Folgerungen.

661

glied bilden. Ist zwar die Ursache nicht wohl einzusehen, wefshalb die Auflösung und Fortführung der Kieselsäure ganz unterblieb, oder, in seltenen Fällen, erst auf die Auflösung des Eisenoxydul folgte: so kann doch die Thatsache nicht in Abrede gestellt werden; die Erklärung wird die Zukunft bringen. In der Formation IV sind die Erze und namentlich die edleren Silbererze fast stets im Quarz fein eingesprengt und häufig so fein, dafs letzterer blos grau gefärbt erscheint. Das Rothgültigerz kommt auch angeflogen oder in Drusenräumen krystallisirt, selten in ganz zarten Blättchen mitten in klaren, durchsichtigen Quarzkrystallen vor. Auch die Spathe finden sich zum Theil in Drusenräumen. Diese Erze haben sich daher mit dem Quarze aus Gewässern abgesetzt und stammen höchst wahrscheinlich von denselben zersetzten Silicaten ab. W i e Absätze von Schwefelmetallen überhaupt zu denken sind, davon wird weiter unten die Rede sei. Da bei weitem in den meisten Gängen, in denen Quarz das erste Gangglied bildet, die Schwefelmetalle unmittelbar auf denselben folgen: so ist auch hier die Vorstellung eines gemeinschaftlichen U r s p r i n g s zulässig; denn so wie die von zersetzten Eisensilicaten herrührenden Eisenerze später als die Kieselsäure zum Absätze kamen: so konnten auch die bei der Zersetzung von Silicaten ausgeschiedenen anderen metallischen Verbindungen später, als die Kieselsäure abgesetzt worden sein. In der Formation VI, deren Gangglieder in ihrer Folge mannichfaltige Verknüpfungen zeigen, die uns vielleicht, wenn erst die Gemengtheile des Nebengesteins mit denen der Erzgänge einer sorgfältigen Vergleichung unterworfen worden sein werden, zur klaren Anschauung führen dürften, treten zuerst Carbonate auf. W o diese die ersten Gangglieder sind, da kann die Zersetzung der Silicate im Nebengesteine durch Kohlensäure, d. i. die Bildung der Carbonate, mit der Ausscheidung der metallischen Verbindungen verknüpft gewesen sein. Auffallend erscheint, dafs der Kalkspath, einer der leichtlöslichsten unter den Carbonaten, stets von jüngerer Bildung als die Erze ist. Beachtet man jedoch, dafs dieses Carbonat das

662

Folgerungen.

wandelbarste ist und dafs in dieser Formation pseudomorphische Processe nicht selten stattgefunden Laben: so kann dieser Kalkspath sehr wohl zu den regenerirten Bildungen gehören. Mit der angenommenen V e r k n ü p f u n g der Bildung von Carbonaten mit der Ausscheidung metallischer Verbindungen ist in Uebereinstimmung, dafs, wenn auch selten, Carbonate, wie Rosenspath und Bitterspath, theils mit Bleiglanz, theils mit Blende, theils mit beiden zugleich gemengt vorkommen; denn wurden die Metalle, wie die Erden, als Carbonate ausgeschieden und gleichzeitig von den Gewässern fortgeführt und in den Gangspalten abgesetzt: so entstanden Gemenge aus erdigen und metallischen Carbonaten. Durch Umwandlung der letzteren in Schwefelmetalle bildeten sich dann jene Gemenge. Eine Gangstufe von 8 Zoll Breite, welche ich besitze, zeigt einen 7mal wiederholten Wechsel von Bleiglanz mit Kalkspath. Die Streifen oder Bänder dieser Gangglieder haben eine Mächtigkeit von 3 bis 6 Linien; keiner der Bleiglanzstreifen ist aber ganz frei von Kalkspath. Theils durchzieht sie der letztere in Streifen von 1 bis VioLinDicke, theils in unregelmäfsigen Partieen von verschiedener Gröfsc, manchmal nur durch die Lupe erkennbar. Die dickeren Kalkspathstreifen sind meist frei von Bleiglanz; manchmal jedoch von Streifen des letzteren bis zur Papierdicke herab durchzogen, oder mit gröfseren oder kleineren unregelmäfsigen Partieen desselben erfüllt. Fast überall sind die Kalkspathstreifen da, wo sie die Bleiglanzstreifen begrenzen, grau gefärbt und diese Färbung verliert sich gegen das Innere der ersteren. Schmale Kalkspathstreifen sind hingegen durch und durch grau gefärbt und die dünnsten Bleiglanzstreifen, welche hier und da unterbrochen sind, verlieren sich an diesen Stellen in eine graue F ä r b u n g des Kalkspath. Nur an einer Stelle zieht sich zwischen einem schmalen Bleiglanz- und einem dickeren Kalkspathstreifen ein, eine Linie dicker-Streifen von Kupferkies fast r e g e l m ä ß i g durch die ganze Stufe; aber eingesprengt im Bleiglanz in ganz kleinen Partieen ist er fast überall, auch im Kalkspath, jedoch in sehr geringen Mengen zu bemerken. Die sämmtlichen Bleiglanz-

Folgerungen.

663

streifen sind kaum zu zählen; jedenfalls ist ihre Zahl nicht unter 40. D e r ganze Bildungsprocefs einer solchen Gangmasse kann nur so charakterisirt werden, dafs manchmal der Absatz des einen Ganggliedes eine Zeit lang unvermengt mit den beiden anderen anhielt, dafs aber der Uebergang, namentlich des Absatzes des Bleiglanz in den des Kalkspath ganz allmälig erfolgte, wie dies die graue F ä r b u n g des letzteren so deutlich zeigt. Es sind Erscheinungen, wie sie sich bei den Absätzen aus dem Meere und aus den Flüssen auf gleiche Weise zeigen. W e n n es auch nicht ohne alle Schwierigkeiten ist, die manchmal so scharfen Grenzen zwischen den verschiedenen Ganggliedern aus Absätzen wässriger Solutionen zu begreifen: so können wir doch diese Verhältnisse an bekannte chemische W i r k u n g e n knüpfen. Beim Auswaschen der Niederschläge geschieht es nicht selten, dafs die Flüssigkeit eine Zeit lang klar abfiltrirt, später sich aber trübt, oder dafs anfangs nichts, später aber mehr oder weniger vom Niederschlage fortgeführt wird. W i r wissen, dafs dies von einer Aenderung in der Beschaffenheit der Abwascheflüssigkeiten herrührt, indem manchmal Wasser, welches Salztheile enthält, nicht auflösend auf den Niederschlag wirkt, wohl aber, wenn es frei davon ist. Es kann sich daher das Lösungsvermögen der das Gebirgsgestein durchdringenden Gewässer mit Aenderung ihrer B e s t a n d t e i l e auf gleiche Weise wesentlich ändern, so dafs eine Zeit lang gewisse Substanzen aufgelöst werden, andere davon ungelöst bleiben, während zu einer anderen Zeit das Umgekehrte stattfindet. In Beziehung auf das Vorkommen von Flufsspath als Gangglied, wie namentlich in der Formation X I I , ist zu bemerken, dafs Fluor eine in vielen Iiineralien und selbst in Gewässern sehr verbreitete Substanz ist und dafs, wenn es nicht schon an Calcium, sondern an andere Metalle gebunden ist, einige der letzteren Verbindungen sich leicht in Flufsspath umwandeln können (Kap. I. No. 24 und 26). Ueberdies gehört dieses Mineral nicht zu den schwerlöslichsten Verbindungen; denn es fordert nur 26923 Th. reines Wasser zu seiner Lösung. Sind in Mineralien, welche kaum bestimmbare Mengen Fluor enthalten, Me-

664

Folgerungen.

talle vorhanden, die nur kleine Bruchtheile dieses Fluorgehaltes bilden und werden sie mit diesem in die Gänge g e f ü h r t : so ist begreiflich, wie in denselben die Erze ebenfalls nur als kleine Bruchtheile von Flufsspath auftreten werden. Neben Fluor finden sich im Pyrochlor Uranoxyd, 1,6 Blei und 0,7 Zinn, im Aeschynit 0,5 % Zinn. Fluorzinn ist leichtlöslich und Fluorblei etwas löslich im Wasser ; es ist daher nicht unwahrscheinlich, dafs der im Flufsspath dieser Formation in bedeutender Menge auftretende Bleiglanz als Fluorblei in diese Gänge geführt und darin zersetzt wurde. Die Schwierigkeiten, sich die Einführung des so äufserst schwerlöslichen Barytspath in die Gangspalten zu denken, haben wir (Bd. II. S. 206 ff.) zu lösen versucht. I n den Gängen der Formation X I I bei Freiberg findet sich der Quarz in gröfseren oder kleineren, eckigen oder unregelmäfsig begrenzten, mit dem Barytspath innig verwachsenen Partieen. Bournonit, Kupferkies, Eisenkies, Antimonglanz und Rothgültigerz sind theils im Quarz, theils im Barytspath eingesprengt und defshalb gleichzeitige Absätze mit den letzteren. Sollte der Barytspath als Schwefelbaryum abgesetzt worden sein: so würde auf dessen Kosten die Bildung jener Schwefelmetalle aus oxydirten Verbindungen zu begreifen sein. In und auf dem Barytspath kommt aber auch gediegenes Arsenik vor. D e r Kalkspath in den Gängen dieser Formation ist stets das jüngste Gebilde und die edlen Silbererze erscheinen gewöhnlich in seiner Gesellschaft. Einer der Gänge von Freiberg, der Drei-Prinzen-Spath, zeigt oft eine ausgezeichnet bandförmige Anordnung seiner Gemengtheile, indem Streifen von Quarz, Flufsspath, krummschaligem Barytspath und meist feine Zonen von Strahlkies oder Leberkies vielfach mit einander wechseln und sich wiederholen. Ein anderer, der Ludwig-Spath, ist blos zuweilen mit zersetztem Gneifs und Letten erfüllt. Das Nebengestein jenes Ganges ist gewöhnlich bis zu ziemlicher Entfernung gebleicht und zersetzt. Bemerkenswerth sind die Gänge der Formation I X in der Gegend von Mobendorf im Erzgebirge, weil sie als unregelmäfsige Trümer oder als ein Netz von ganz

Folgerungen.

665

unregelmäfsigen, bald dickeren, bald gänzlich verschwindenden Adern, Linsen oder Nestern im Gneifs erscheinen, welche oft in gar keinem Zusammenhange mit einander stehen und selten über 2 Zoll mächtig sind. Sie enthalteil gröfstentheils Antimonglanz, bisweilen mit anderen Spiefsglanzerzen, Berthierit, Bournonit u. s. w. im Gemenge. Bisweilen findet man auch mitten im Gneifs kleine Nester oder einen Anflug von Antimonglanz, ohne dafs in der Nähe irgend ein Gangtrum zu beobachten ist. Beziehungen zwischen d e n E r z g ä n g e n und d e m N e b e n g e s t e i n e . W a s wir hierüber wissen, verdanken wir fast einzig und allein den Männern, die durch ihren Beruf fast täglich in die Gruben geführt werden. Zeit und Raum gestatten nicht, die darauf bezüglichen Beobachtungen früherer ausgezeichneter Forscher im Einzelnen zu verfolgen. Beschränken wir uns vorzugsweise auf die Mittheilungen späterer Beobachter: so können wir nicht die Ansicht haben, alle wissenschaftliche Kenntnifs von den Erzgängen sei das Resultat der Forschungen der neuern Zeit. Männer, wie W e r n e r , F r e i e s l e b e n , v. C h a r p e n t i e r , J . C h r . L. S c h m i d t u. s. w. haben sich durch ihre Untersuchungen so unvergängliche Verdienste hierüber erworben, dafs schwerlich jemals derVersuch gemacht werden wird, sie schmälern zu wollen. In den letzten J a h r e n hahen mehrere ausgezeichnete Geologen die Bildung der Erze zu erklären versucht. (Vergl. I. Aufl. Bd. I I . S. 2107.) Es kann zu nichts führen, die Ansichten früherer Forscher, denen jede chemische Basis fehlte, oder späterer Forscher, die eine solchc verschmähten, einer Kritik unterwerfen zu wollen. J e n e längst dahin geschiedenen Forscher können nicht mehr bekehrt w e r d e n ; diese kann nur die Zeit bekehren. Die Beziehungen zwischen den Gangarten und den verschiedenen Teufen der Erzgänge, dem Nebengesteine und der Beschaffenheit desselben, so wie die Verhältnisse der Erzgänge zu einander, sind weder früheren noch späteren Beobachtungen entgangen. Sie beweisen unwiderleglich, dass alle Gangarten vom Nebengesteine abstammen. I n den Gängen bei Freiberg, welche bis zu be-

666

Erzgänge und Nebengestein.

deutenden Tiefen aufgeschlossen sind, zeigt sich mit zunehmender Teufe eine Verschiedenheit des Gehaltes an E r z e n : theils nehmen sie zu, theils nehmen sie ab. Die Eisenerzgänge bei EibenstocJc waren gewöhnlich in der Nähe der Oberfläche am reichsten und nahmen ab an Erzen mit zunehmender T e u f e . ' ) J e weiter man in Chile in die Tiefe geht, die Gangart sei wie sie wolle, desto mehr nimmt, nach allen Erfahrungen, der Goldreichthum ab ( D o m e y k o ) . Hinsichtlich der Beziehungen der Gangmassen, namentlich der Erzführung der Gänge zum Nebengestein wurden in der lten Aufl. (Bd. I I . fS. 2110 ff.) zahlreiche von H. M ü l l e r 2 ) und D a u b 3 ) mitgetheilte Beobachtungen angeführt, auf welche wir hier verweisen. Dieselben zeigen so ganz entschieden den Einflufs des Nebengesteins auf die Ausfüllung der Gänge, dafs in der That nicht zu begreifen ist, wie man diese nahe liegende Ursachc je verkennen und dagegen eine fern liegende in grossen Tiefen suchen konnte. Der F o r t f ü h r u n g von Bestandtheilen aus einem Gesteine geht in der Regel die Zersetzung desselben voran; je mehr diese Zersetzung fortschreitet, desto mehr wird jene F o r t f ü h r u n g erleichtert. W o Quarz in den Gängen vorhanden ist, da ist das Nebengestein kaolinisirt; dort finden wir also, was hier fehlt. Finden wir um so mehr Erze in den Gängen, je mehr das Nebengestein zersetzt ist, welche andere Beziehung zwischen beiden Erscheinungen kann gedacht werden, als dafs jener Erzrcichthum eine Folge dieser Zersetzung ist? — Hiermit steht eine ganze Reihe neuerer Beobachtungen in völligem Einklänge. So berichtet C o t t a 4 ) über die exclusive E r z f ü h r u n g einer in Glimmerschiefer eingelagerten schwarzen Schieferzone in der siidlichon Bukowina. A l b r . M ü l l e r 5 ) gibt an, dafs die Kupfererz') O p p e in v. C o t t a ' s Gangstadien. Bd. II. S. 191. 2 ) H. M ü l l e r »die Erzlagerstätten nördlich und nordwestlich von Freiberg« in C o 11 a's Gangstudien Bd. I. S. 101 ff., eine an Thatsachen reiche Abhandlung. 3 ) N. Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 8 ff. 4 ) Erzlagerstätten der südlichen Bukowina. Jahrb. der k. k. Reiohsanstalt. 1855. No. 1. S. 122. 6 ) Verhandl. der naturhist. Ges. zu Basel. Heft III. S. 419.

Erzgänge und Nebengestein.

667

gänge am Lahe Superior sich beim Uebergange aus Trapp in Conglomérat veredeln. K l e n z e erwähnt, dafs auf der Grube Wohlfahrt bei Bescheid in der Eifel der Gang Bärwurzel in der Grauwake seine edelsten und reichhaltigsten Erze zeigt, während er im Schiefer fast beständig verdrückt und taub ist. Z i r k e l 1 ) fand in den Bergwerksdistrikten CornwalCs die Meinung verbreitet, dafs die Gänge im Schiefer mehr Kupfer, die im Granit mehr Zinn führen. Nach demselben scheint dort der Contact zwischen Schiefer und Granit einer E r z f ü h r u n g vorzugsweise günstig zu sein. Viele der reichsten Kupfergruben in der Umgegend von Redruth und St. Just bauen gerade auf der Grenze zwischen Schiefer und Granit, und in allen Fällen schütteten die Gänge da die meisten Erze, wo sie die Verbindungslinie der beiden Gesteine durchsetzten, besonders wenn sie eine Strecke lang zwischen ihnen durchstrichen, so dafs das eine Saalband Granit, das andere Schiefer war. Auch die verschiedene Beschaffenheit des Granit und Schiefer wird von den cornischen Bergleuten als sehr einflufsreic.h auf die Erzführung erachtet. Aus einer Vergleichung zahlreicher Vorkommnisse hat es sich ergeben, dafs die Erzgänge fast nur in dem etwas zersetzten, grobkörnigen, zerklüfteten Granit und in dem dunklern weichen Schiefer aufsetzen. Merkwürdige Beziehungen zwischen Gangverhältnissen und dem Nebengestein zeigen die Bleicrzgänge in Cumberland und Derbyshire2). Sie setzen im Kohlenkalkstein auf, welcher Einlagerungen von Schiefern und Bänke von mandelsteinartigem Grünstein (Toadstone) enthält, und aufwärts von flötzleerem Sandstein, dem sog. Millstone-grit bedeckt wird. In dem Millstone-grit sind nur wenig erzführende Gänge bekannt; die grofse Mehrzahl derselben wird nur im Kalksteingebiet abgebaut und da wieder nur in den Kalksteinschichten. Sie durchsetzen die Kalksteinglieder ziemlich senkrecht und mächtig, in den schieferigen Zwischenlagen nehmen sie oft ein sehr flaches Fallen bei sehr geringer Mächtigkeit ') Zeitschr. für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen. Bd. IX. S. 4, ) C o t t a , die Erzlagerstätten Europa's. S. 494.

2

668

E r z g ä n g e u n d Nebengestein.

und vorherrschend nur lettiger Ausfüllung an, und setzen erst in der nächsten Kalksteinschicht wieder senkrecht und mächtig fort. Im Grünstein pflegen sie entweder gänzlich aufzuhören, oder nur in Form schwacher unbauwürdiger Trümer hindurchzusetzen. Diese Verhältnisse, welche mein Freund F. Z i r k e l an Ort und Stelle zu bestätigen Gelegenheit hatte, zeigen, wie nicht nur die Mächtigkeit der ursprünglichen Spalten, sondern auch der Erzgehalt der Gänge von der Natur des durchsetzten Gesteins abhängt. Nach H. M ü l l e r 1 ) sind im Erzdistrict von Schneeberg die Gänge der älteren Formationen im Granit vorzüglich als Zinn- und Kupfergänge, im Glimmerschiefer theils als kiesige ßleigänge, theils als taube Quarzgänge und im Thonschiefer meist nur als taube Quarzgänge ausgebildet. Die Gänge der jiingern Formationen erscheinen in gewissen Regionen des Glimmerschiefer- und Thonschiefergebiets als Baryt- und Kobaltgänge, im Granit oder in der Nähe des Granit als Eisen- und Manganerzgänge, dagegen in dem gröfsten Theiie des Glimmerund Thonschiefergebirges wiederum als taube Gänge. Es ergibt sich daraus, dafs sowohl die altern als die jiingern Gänge im Schiefergebirge hauptsächlich als Erzarten, Arsen- und Schwefelverbindungen (Arsenikkies, Eisenkies, Kupferkies, Zinkblende, Bleiglanz, Kobalt- und Nickelerze, Silbererze), und als Gangarten, aufser der Kieselsäure und verschiedenen Silicaten, auch noch Carbonate (Kalkspath, Braunspath), zum Theil auch Baryt enthalten. Dagegen führen die im Granit aufsetzenden Gänge vorwaltend Metalloxyde (Zinnerz, Eisen- und Manganerze) als Erzarten und Kieselsäure und Silicate ohne Carbonate und ohne Baryt als Gangarten. Die Goldgänge am Rathhausberg in den Salzburger Alpen2) zeigen sich wie die Freiberger Silbererzgänge stets ärmer und oft ganz erzleer, wenn sie aus dem Gneils in ein zusammenhängendes Glimmerschiefergebiet ') G a n g s t u d i e n v o n C o t t a und M ü l l e r . 2)

B. C o t t a

1 8 6 0 . Bd. III. S. 1 8 6 .

in den g e o l o g i s c h e n B r i e f e n aus den Alfen

S . 1 4 4 u n d G a n g s t u d i e n . Bd. II. S. 1 2 5 .

1850.

Erzgänge und Nebengestein.

669

eindringen. Eine andere auffallende W i r k u n g zeigt der Kalkstein als Nebengestein z. B. am Silberpfennig. Hier verlieren die Gänge, soweit sie durch Kalkstein setzen, ihren Goldgehalt, an seine Stelle treten Carbonspathe, Kiese und silberhaltige Bleierze. Einen wesentlich verschiedenen Einflufs auf die Erzfiihrung der sie durchsetzenden Gänge zeigen die beiden Hauptvarietäten des Freiberger Gneifs 1 ). (Vergl. S. 239, 241 u. 246). Der graue Gneifs enthält einen leicht zersetzbaren Feldspath. Dieser Gneifs steht nnr in steilen Thalabhängen an, auf den Plateaus liegt er nur in kleinen Schollen in der Dammerde. Der rothe Gneifs dagegen enthält viel weniger zersetzbaren Feldspath; daher ragt er denn auch auf den Plateaus in zahlreichen noch unzerstörten Felskämmen hervor. Mit der verschiedenen Zersetzbarkeit beider Gneifse ist auch ein verschiedener Erzreichthum verknüpft. Der graue führt Blei, Zink, Kupfer, Kobalt und Nickel-haltige Erzgänge, die zu einer bauwürdigen Entwicklung gelangt sind; der rothe enthält nur Eisen- und Manganerzgänge. Auch findet sich auf dem grauen Gneifs eine reichere Vegetation als auf dem rothen. Von besonderem Interesse ist noch der sehr günstige Einflufs eines aus einem innigen Gemenge von Feldspath und Quarz bestehenden Gesteins in dem sächsischen Erzgebirge. Beachtet man die Verknüpfung des mehr oder weniger kaolinartigen Zustandes des Nebengesteins mit dem Erzreichthum der Gänge: so ergibt sich die Wahrscheinlichkeit, dafs der Feldspath in den meisten Fällen der eigentliche Erzträger war. Da die Gänge nicht blos an Erzen, sondern auch an Mächtigkeit häufig abnehmen, wenn sie aus einer Gebirgsart in eine andere übergehen: so zeigt dies, dafs nicht blos die Bestandtheile des Nebengesteins, sondern auch seine mechanische Beschaffenheit Einflufs auf die Gangbildung hatten. Ob sich gröfsere oder kleinere Spalten ') H. M ü l l e r im Jahrb. für Mineral. 1850. S. 592.

670

Erzgänge und Nebengestein.^

bilden, hängt von der Structur des Gesteins ab. J e mehr es zerklüftet und abgesondert ist, wie z. B. der Serpentin, desto weniger können sich in ihm gröfsere Spalten bilden. Beachtet man, dafs der Absatz der nicht metallischen Gangglieder meist dem der Erze vorher g e h t : so ist klar, dafs enge Spalten mit jenen ganz erfüllt werden konnten, ehe diese zum Absätze kamen. Daher finden sich z. B. im Thonschiefer enge Spalten so häufig ganz mit Quarz erfüllt, während weite Spalten in ihrer Nähe erzführend sind. W e n n folglich beim Uebergange aus einer Gebirgsart in eine andere mit den Erzen auch die Mächtigkeit der Gänge abnimmt: so kann man nicht immer auf einen Mangel an metallischen Bestandtheilen schliefsen. Die Gänge üben endlicli einen bedeutenden Einflufs auf E r z f ü h r u n g unter einander aus, indem sich an den Anschaarungs- und Kreuzungspunkten ihr Erzgehalt bald veredelt bald vermindert. Die Kupfererzgänge am Lake Superior zeigen auf den Gangkreuzen eine Veredlung; jedoch treten an diesen Stellen, statt des gediegenen Kupfers, gewöhnlich in der nun kalkspathigen Gangmasse mehr die Oxyde und Salze des Kupfers, namentlich Kupferschwärze, Malachit und Kupferlasur auf 1 ). Dieses Vorkommen von kohlensaurem Kupferoxyd und Kupferoxyd könnte einer Reoxydation des metallischen Kupfers zugeschrieben und damit verknüpft werden, dafs sich diese Kupfererze in der kalkspathigen Gangmasse finden. Da wo sich kohlensaurer Kalk absetzte, wurde nämlich Kohlensäure frei, unter deren Mitwirkung diese Oxydation auf Kosten des Sauerstoff in den Gewässern erfolgt. Das Vorkommen des Malachit in Formen von Kalkspath läfst aber auch die Erklärung zu, dafs dieser durch jenen verdrängt wurde. W a r am Lake Superior Kupferkies das ursprüngliche Kupfererz, aus welchem die jetzt vorhandenen Kupfererze hervorgegangen sind: so könnte Malachit auch aus diesem Schwefelkupfer entstanden sein; denn jener findet sich in Formen von Kupferkies. Da sich in anderen ') A l b r . M ü l l e r a. a. 0.

Anschaaren und Kreuzen der Gänge.

671

Gängen so häufig in oberen Teufen gesäuerte, in unteren geschwefelte Kupfererze finden, durch deren Zersetzung jene hervorgegangen sind: so könnte dies wohl auch bei den in Rede stehenden Gängen der Fall sein. In diesen Gängen gehört freilich Kupferkies zu den Seltenheiten; man hat sie aber auch bis jetzt meist nur bis zu 20—100 Fufs, selten mehr als 200Fufs tief abgebaut. In Betreff der Kupferschwärze ist zu bemerken, dafs ihre Entstehung aus Kupferkies die meiste Wahrscheinlichkeit hat. Wie aber auch in den erwähnten Gangkreuzen die gesäuerten Kupfererze gebildet worden sein mögen, so viel ergibt sich, dafs die chemischen Verhältnisse auf ihnen verschieden von denen sind, wo solche Gangkreuze nicht vorkommen. Zur Erklärung des Einflusses des Anschaarens und Kreuzens der Gänge auf die Zunahme oder Abnahme des Erzgehaltes ist erforderlich, zunächst auf die pseudomorphischen Processe in den Ganggliedern Rücksicht zu nehmen. B r e i t h a u p t ' s Beobachtungen') zeigen, welche grofsartige Verdrängungspseudomorphosen auf Sächsischen Erzgängen stattgefunden haben. O p p e 2 ) vervollständigt sie, indem er in den Eisenerzgängen des Granit von Eibenstock häufig vorkommende Formen von Kalk-, Braun-, Baryt- und Flufsspath, von Anhydrit, Eisenkies, Grünbleierz, und Quarz, von denen sich die meisten jetzt gar nicht mehr, oder doch nur in geringen Spuren finden, nachweiset. Der kohlensaure Kalk wurde von Rotheisenstein, Brauneisenstein, Eisenkiesel, Quarz und Hornstein, der Barytspath, Anhydrit und Flufsspath von Rotheisenstein und Quarz, der Quarz und das Grünbleierz von Rotheisenstein verdrängt, oder es zeigen sich wenigstens Eindrücke oder Abdrücke von Krystallformen der verdrängten Substanzen in den verdrängenden. Die Eisenerze waren es, welche die meisten Verdrängungen bewirkten und in den mit verschiedenen Gangarten erfüllten Gängen fortwährend zunahmen. Hier haben wir also Gänge, die sich im Laufe der Zeit immerfort veredelten. ') Ueber die Aecbtheit der Krystalle etc. S. 40 ff. ) In C o t t a ' s Gangstudien. Bd. II. S. 172.

2

672

Pseudomorphische Procease. /

Es kann gedacht werden, dafs eine solche Veredlung durch Verdrängung bis zum Verschwinden aller Gangglieder, ausser den Eisenerzen, fortschreitet lind die Gänge sich ganz mit diesen Erzen erfüllen. Solche Verdrängungen setzen voraus, dafs auch nach der Erfüllung der Spalten mit Gangmassen Gewässer durch dieselben drangen, und dies ist auch eine bekannte Erscheinung. Wo nun Gangtrümer sich vereinigen oder Gänge sich kreuzen, da findet ein Zusammenflufs von Gewässern statt, wovon jeder Arm aufgelöste Substanzen mit sich f ü h r t ; da sind also auch die Bedingungen zu Verdrängungen in gröfserem Maafsstabe als anderswo gegeben. Werden nicht metallische Gangglieder durch Erze verdrängt: so veredeln sich die G ä n g e ; werden umgekehrt Erze durch nicht metallische Gangglieder verdrängt: so verunedeln sie sich. Untersuchungen auf Anschaarungsund Kreuzungspunkten in den Gängen haben zu ermitteln, ob sich auf denselben Verdrängungspseudomorphosen wirklich in grüfserer Menge, als auf anderen Thcilen der Gänge finden. Begreiflich ist indefs, dafs die wahrscheinlich gröfsere Zahl der Verdrängungen, die der amorphen Gangglieder und diejenigen, wobei die frühere Form verloren geht, mineralogisch gar nicht zu ermitteln sind. Der Absatz der Erze in Gängen krystallinischer Gesteine und die Bildung der letzteren aus amorphen Gesteinen durch eine Metamorphose mögen in manchen Fällen coordinirte Processe gewesen sein. Enthielten amorphe Gesteine Substanzen, welche nicht in die Mischung von Feldspath, Glimmer und anderer in krystallinischen Gesteinen vorkommender Mineralien eingehen konnten: so wurden sie während der Bildung dieser Mineralien ausgeschieden und von Gewässern in die Gänge geführt. Zu diesem Schlüsse sind wir um so mehr berechtigt, je weniger die Gangarten den Mineralien in den krystallinischen Gesteinen gleichen. Es sind aber nicht blos die jetzt noch vorhandenen Gangarten damit zu vergleichen, sondern auch diejenigen, deren frühere Gegenwart Verdrängungspseudomorphosen und, wie wir vorhin gesehen haben, im grofsartigen Maafsstabe nachweisen. Die sämmtlichen jetzt noch vorhandenen und früher vorhanden ge-

Pseudomorphische Processe.

673

wesenen Gangglieder in den Eisenerzgängen von Eibenstock sind dem Granit fremd oder wenigstens nur in geringen Mengen in seinen Gemengtheilen enthalten; ihre Gegenwart konnte daher nur ein Hindernifs der Bildung derselben gewesen sein. Die Kalkspathformen sind die häufigsten in diesen G ä n g e n ; Kalkerde wurde daher in gröfster Menge aus dem Nebengesteine fortgeführt, und dies stimmt damit überein, dafs diese Erde vom Glimmer gar nicht, von den Feldspathen nur in sehr geringer Menge aufgenommen werden konnte. Ebenso gehören die Glimmerarten im Granit im Allgemeinen zu den eisenarmen, und Eisen geht nur spurweise in die Mischung d e r F e l d spathe ein. Hatten sich in einem sedimentären Gesteine alle Spalten mit Gangmassen gefüllt und fanden in denselben keine Verdrängungen statt: so konnten fremde B e s t a n d t e i l e vorzugsweise nur auf Schichtungsflächen fortgeführt werden. W a r diese F o r t f ü h r u n g eine sehr beschränkte und war sie eine Bedingung der Umwandlung in ein krystallinisches Gestein: so konnten lange Zeiträume verfliefsen, ehe das sedimentäre Gestein zur krystallinischen Ausbildung kam. Es kann sein, dafs dieses Umstandes wegen das Thonschiefergebirge, in welchem solche Gänge sich befinden, bis jetzt noch nicht, oder doch nur zur unvollkommenen krystallinischen Ausbildung gekommen ist. W i e in die Drusenräume (S. 62.3), so dringen auch die Gewässer aus dem Nebengestein in die Spaltenräume, sickern an deren W ä n d e n herab und setzen an denselben die gelösten Substanzen als Krystalle oder als amorphe Massen ab. W i e in den Drusenräumen, so bilden sich auch in den Gangräumen parallel mit den W ä n d e n laufende Absätze. Auch diese Räume sind mit Wasserdampf erfüllt, der nur nach oben entweichen kann. Die Verdunstung geht dabei auch hier äufserst langsam und um so langsamer von statten, je enger die Gangspalte ist. Die Bedingungen zur Bildung grofser und schöner Krystalle, langsame Verdunstung, sind also in den Drusen- wie in den Gangräumen in hohem Grade gegeben. G e n e s i s d e r E r z e . D e r Absatz der Erze in GänM s c l i o f G e o l o g i e . III. 2. Aull.

43

674

Geneais der Erze.

/

gen hängt wesentlich davon ab, dafs lösliche metallische Verbindungen durch Gewässer in sie geführt und darin als schwerlöslichere abgeschieden werden. Selten sind es reine Wasser, welche die metallischen Verbindungen im Nebengesteine auflösen; denn die Meteorwasser enthalten die Gase der atmosphärischen Luft. Legen die. Gewässer einen längeren W e g im Gesteine zurück: so beladen sie sich mit mineralischen Substanzen, welche ihr Auflösungsvermögen modificiren, oder zersetzend auf die metallischen Verbindungen wirken. Die schwerlöslichsten Verbindungen der Metalle, Schwefelmetalle, Metalloxyde, Metalloxydhydrate, Metallsalze u. s. w. finden sich in den Erzen. Das allgemeine chemische Gesetz, dafs stets die schwerlöslichsten Verbindungen entstehen, wenn verschiedene Lösungen zusammen kommen, macht sich daher auch in den Gängen geltend. Nichts kann mehr die ausschliefsliche Bildung der Erze auf nassem W e g e beweisen, als dieser Umstand. Leichtlösliche metallische Verbindungen, welche in Gänge gelangen, sind für die Erzbildung verloren, wenn sie nicht mit anderen Substanzen zusammentreffen und damit schwerlösliche Verbindungen bilden. Die leichtlöslichen schwefelsauren Salze (Eisen-, Kupfer-, Zink-, Nickcl- und Kobaltvitriol), die so häufig vorkommenden Oxydationsproducte der Verbindungen dieser Metalle mit Schwefel gehen, wie dies die Vitriole in Stollenwassern zeigen, für die Erzbildung verloren, wenn sie sich nicht in schwerlösliche Verbindungen umwandeln können ; nur in äufserst seltenen Fällen kommen sie als solche an Stellen, wo sie gegen ihre Wiederauflösung geschützt bleiben, zum Absätze. W i r unterlassen hier, die in der ersten Auflage Bd. II. S. 2122 gegen die Ansicht von der plutonischen Entstehung der Erzgänge geführte Polemik zu wiederholen. Später hat A l b r e c h t M ü l l e r in seinem Aufsatze über die Kupferminen am Lake Superior vollgültige Beweise für meine in der I. Aufl. vorgetragene Ansicht der Bildung der Erze auf nassem W e g e beigebracht 1 ). Die Silicate von Zink-, Kupfer-, Nickel und Silber') Verhandl. der naturf. Ges. in Basel. Heft. III. S. 411 ff.

Genesis der Erze.

675

oxyd sind in reinem Wasser in dem Grade löslich, dafs ihre Löslichkeit noch bestimmt werden kann. Kieselsaures Bleioxyd ist dagegen in reinem Wasser so schwer-, oder nach chemischen Begriffen so unlöslich als Schwefelblei; es löset sich aber in sehr merklicher Menge im Wasser, welches etwas kieselsaures oder kohlensaures Alkali gelöst enthält. Kommen daher obige Silicate im Nebengesteine vor: so können sie durch Gewässer in die Gänge geführt werden. Da diese Silicate und wahrscheinlich alle metallischen Silicate durch Kohlensäure zersetzt werden: so kann diese Zersetzung in Carbonate theils in den Gängen, theils schon im Nebengesteine selbst von statten gehen. Kohlensaure Gewässer zersetzen die Silicate im Nebengesteine und führen die gebildeten Carbonate mit der ausgeschiedenen Kieselsäure in die Gänge; denn die metallischen Carbonate sind viel leichter löslich als die Silicate. Kohlensäuregas zersetzt die in den Gängen abgesetzten Silicate; Carbonate und Kieselsäure scheiden sich aus. Die Bildung der Carbonate auf diese oder jene Weise in den Gängen ist daher wohl zu begreifen. Eisenspath hat sich gewifs stets auf jene Weise gebildet; Weifsbleierz, Malachit, Kupferlasur und andere Carbonate sind aber meist Zersetzungsproducte von früher in den Gängen vorhanden gewesenen Schwefelmetallen. Carbonate können sich aber auch auf andere Weise bilden. I n Betreff der Zersetzung der metallischen Silicate und Carbonate der schweren Metalle verweisen wir auf Kap. I. No. 36 und 37. Das Vorkommen des Schwefelwasserstoff in Schwefelquellen, seine Bildung durch Zersetzung schwefelsaurer Salze mittelst organischer Substanzen und Ueberreste, oder durch Fäulnifs dieser Substanzen machen die F r a g e über seinen U r s p r u n g überflüssig. Die unermefslichen, aus Schwefelwasserstoff entstandenen Schwefellager Siciliens zeigen, dafs dieses Gas da, wo die Bedingungen zu seiner Entwicklung in grofsem Maafsstabe gegeben sind, während langer geologischer Zeiträume Material zur Bildung von Schwefelmetallen liefern konnte. W e n n solche Quantitäten Schwefelwasserstoff, wie sie sich auf dieser Insel entwickelt haben und noch entwickeln, statt durch Sauer-

676

Genesis der Erze. /

stoff, durch Metallsalze zersetzt worden w ä r e n : so würden sie Massen von Scliwefelmetallen geliefert haben, welche den Vergleich mit den mächtigsten Erzgängen aushalten könnten. Jetzt noch werden ungeheure Mengen Schwefelwasserstoff durch Fäulnils von Fucusarten an den Seeküsten entwickelt (I. Aufl. Bd. I. S. 925); daher finden sich auch die Erze in den aus dem Meere abgesetzten Gesteinen als Schwefelmetalle. Auch in sedimentären Gesteinen, in denen grofse Massen von Fucoiden eingeschlossen waren, bildeten sich Schwefelwasserstoff oder blos Schwefellebern, wenn es an Kohlensäure fehlte. F ü h r t e n Gewässer diese Schwefelverbindungen in Spalten solcher Gesteine: so fehlte es nicht an Material zur Bildung von Schwefelmetallen. Dafs die geringsten Mengen Schwefelwasserstoffgas in der atmosphärischen Luft noch auf Metalle und Mctallsalze reagiren (Minima dieses Gases in der L u f t sind sogar die Bedingungen, dafs sich Schwefelmetalle metallglänzend bilden s. unten), zeigen viele bekannte Erscheinungen. In Gängen in sedimentären Gesteinen, deren organische Ueberreste der Zersetzung unterlegen sind und noch unterliegen, waren und sind die günstigsten Bedingungen zur Entwicklung von Schwefelwasserstoff gegeben. Selbst die in ihnen herabsickerndcn Gewässer enthalten organische Ueberreste aufgelöst. Sind es auch nur Spuren dieses Gases: so reagiren sie doch ebenso, wie solche Spuren in der Atmosphäre und um so mehr, da zwischen den Gängen und der Atmosphäre eine sehr beschränkte Communicotion stattfindet. Selbst in krystallinischen Gesteinen, in deren Gängen oft die reichsten Erze vorkommen, fehlen nicht die Bedingungen zur Entwicklung des Schwefelwasserstoff. Das Vorkommen der Schwefelquellen im granitischen Bezirke der Pyrenäen (Bd. I. S. 836) zeigt die Gegenwart dieses Gases auch in krystallinischen Gesteinen. M ü l l e r 1 ) hebt an mehreren Stellen seiner Abhandlung hervor, dafs sich kohlenstoffreicher Graphitschiefer, alaunschieferartiger Hornstein und kohlenstoffhaltiger Kieselschiefcr und Lydit in der Nähe der Erzgänge bei FreiA. a. 0 . S. 132, 181, 182, 217 uiid 219.

Genesis der Erze.

677

ierg am h ä u f i g s t e n finden, dafs ein b e d e u t e n d e r K o h l e n stoffgehalt im N e b e n g e s t e i n mit d e r B i l d u n g d e r E r z e v e r k n ü p f t ist, dafs an vielen S t e l l e n die S c h w e f e l m e t a l l e e n t h a l t e n d e n G a n g t r ü m e r v o r w a l t e n d mit s c h w a r z e m , k o h l i g e m S c h i e f e r e r f ü l l t , u n d dafs m a n c h e G ä n g e in o b e r e n T e u f e n , i n n e r h a l b j e n e r k o h l e n s t o f f r e i c h e n G e s t e i n e , am r e i c h s t e n an E r z e n sind. V e r k n ü p f e n w i r damit, dafs in v i e l e n d i e s e r G ä n g e B a r y t s p a t h ein G a n g g l i e d ist u n d dafs a u c h m a n c h m a l G v p s in i h n e n a u f t r i t t : so f e h l t es a u c h n i c h t an s c h w e f e l s a u r e n S a l z e n zur Z e r s e t z u n g d u r c h die k o h l e n s t o f f h a l t i g e n S u b s t a n z e n . N a c h B i l h a r z ' s Mitt h e i l u n g finden sich g a n z ähnliche V e r h ä l t n i s s e bei d e m B l e i g l a n z - u n d B l e n d e g a n g d e r G r u b e v l p / e / b e i Bensberg. W o es in G ä n g e n an S c h w e f e l w a s s e r s t o f f f e h l t e , da setzten sich die Metalle n i c h t als S c h w e f e l m e t a l l e , s o n d e r n als C a r b o n a t e , P h o s p h a t e u. s. w. o d e r in V e r b i n d u n g mit M e t a l l s ä u r e n f b , o d e r sie k a m e n g a r n i c h t zum Absätze, s o n d e r n w u r d e n in w ä s s r i g e n L ö s u n g e n f o r t g e f ü h r t . D a s m a n g e l n d e o d e r n u r s p a r s a m e A u f t r e t e n von S c h w e f e l wasserstoff an m a n c h e n S t e l l e n in den G ä n g e n m a g eine h ä u f i g e U r s a c h e d e r E r z a r m u t h sein, o b w o h l die ü b r i g e n U m s t ä n d e g ü n s t i g f ü r die H e r b e i f ü h r u n g d e r m e t a l l i s c h e n Verbindungen waren. D i e m e t a l l i s c h e n Salze, aus d e n e n d u r c h S c h w e f e l wasserstoff S c h w e f e l m e t a l l e g e f ä l l t w u r d e n , w a r e n wohl n u r in s e l t e n s t e n F ä l l e n S u l p h a t e , P h o s p h a t e oder C h l o r ü r e , s o n d e r n meist C a r b o n a t e o d e r Silicate. Das so h ä u f i g e V o r k o m m e n z u s a m m e n g e s e t z t e r S c h w e f e l m e t a l l e setzt voraus, dafs auch in d e n G e w ä s s e r n m e h r e r e Metallsalze in g e m e i n s c h a f t l i c h e r L ö s u n g w a r e n u n d diese V o r a u s s e t z u n g w i r d d u r c h die A n a l y s e n d e r M i n e r a l w a s s e r b e s t ä t i g t . D a m a n c h e S c h w e f e l m e t a l l e , wie n a m e n t l i c h S c h w e f e l s i l b e r , in ü b e r a u s g e r i n g e n M e n g e n in a n d e r e n S c h w e f e l m e t a l l e n , z . B . im B l e i g l a n z u n d in d e r B l e n d e vork o m m e n : so k a n n m a n n i c h t e r w a r t e n , d u r c h die c h e m i s c h e A n a l y s e in d e n aus Q u e l l w a s s e r n a u s g e s c h i e d e n e n Millionteln von Blei u n d Z i n k die d a r i n e n t h a l t e n e n k l e i n e n B r u c h theile von S i l b e r n o c h zu e r m i t t e l n ; es sei d e n n , dafs ungewöhnlich grofse Quantitäten Wassers abgedampft werd e n . D i e G e g e n w a r t des S i l b e r s in Q u e l l wassern, in d e n e n

678

Genesis der Erze.

andere Metalle nachgewiesen wurden, ist aber, da es eines der am ineisten verbreiteten Metalle ist und da es selbst im M e e r w a s s e r nachgewiesen w u r d e , nicht zu bezweifeln. Die frühere Existenz der schwefelsauren Salze im Mineralreiche ist die B e d i n g u n g der späteren Bildung der Schwefelmetalle. Die Abscheidung des S c h w e f e l s aus schwefelsauren Salzen, entweder in V e r b i n d u n g mit W a s serstoff oder mit den Metallen der A l k a l i e n und alkalischen Erden, konnte aber nur durch kohlenstoffhaltige Substanzen e r f o l g e n ; daher mufste der B i l d u n g der geschwefelten Erze ein organisches Reich v o r a n g e g a n g e n sein x ). W e l c h e n Antheil organische Ueberreste an der Bildung von Schwefelmetallen nehmen, zeigen die so häufig durch dieselben vererzten Petrefacten. Obenan steht der Eisenkies alsVererzungsmittel; aber auch Blende, Bleiglanz, Kupferkies, Buntkupfererz, K u p f e r g l a n z und Zinnober treten als Vererzungsmittel von vorwaltend thierischen, wen i g e r vegetabilischen Ueberresten auf. Bilden die Schwefelmetallc, w i e so häufig der Eisenkies, blos dünne U e b e r z ü g e : so ist es möglich, dafs der Schwefelgehalt der organischen Substanzen hierzu das Material g e l i e f e r t habe; sind aber organische Ueberreste, wie die Schalen mancher Ammoniten, ganz durch Eisenkies ersetzt: so haben schwefelsaure Salze den S c h w e f e l gröfstentheils herbeigebracht. Da schwefelsaurer K a l k in den Flüssen nächst dem kohlensauren Kalk in gröfster Menge enthalten ist: so mufs er durchschnittlich in den das Gebirgsgestein durchdringenden Gewässern ebenso vorherrschend sein. Das Zusammentreffen organischer Ueberreste mit Gewässern, welche schwefelsaure Salze enthalten, ist daher für eine frequente Erscheinung nicht blos in g e g e n w ä r t i g e n , sondern auch in den frühesten Zeiten der langen sedimentären Periode zu halten. Daher reichen die S c h w e f e l wasserstoffexhalationen bis zu den ältesten, organische U e berreste enthaltenden sedimentären Formationen hinauf. 'J B u n s eil suclit nachzuweisen, dafs auch ohne Gegenwart kohlenstoffhaltiger Substanzen Schwefelwasserstoffgas entwickelt werden kann. Vergl. unsere Bemerkungen I. Aufl. Bd. II. S. 2126.

Genesis der Erze.

679

Die Bildung des kohlensauren Eisenoxydul in Gebirgsgesteinen, welche nur oder fast nur Eisenoxydsilicate enthalten und die Fortführung desselben durch Gewässer setzt, wie schon mehrmals bemerkt wurde, die Reduction des Eisenoxyd zu Eisenoxydul durch organische Substanzen voraus. Werden gleichzeitig durch Gewässer schwefelsaure Salze zugeführt: so werden auch diese durch vorhandene organische Substanzen reducirt. Da in vielen sedimentären Gesteinen der Eisengehalt eine vorherrschende Gröfse ist, gegen welche der Gehalt der schwefelsauren Salze in den Gewässern sehr zurücktritt, da ferner Kohlensäure durch Gewässer fortwährend zugeführt und durch die Reductionsprocesse auch producirt w i r d : so wird unter diesen Umständen die Bildung des kohlensauren Eisenoxydul die der Schwefellebern bei weitem überwiegen und Eisenkies wird nur in geringen Mengen gebildet werden. Die Gewässer führen das kohlensaure Eisenoxydul in die Gangspalten und setzen es darin ab, der unlösliche Eisenkies bleibt im Gebirgsgesteine da zurück, wo er entstanden ist. Fehlte es an schwefelsauren Salzen: so konnte letzterer gar nicht gebildet werden. Dafs im Mineralreiche die Processe wirklich diese Richtung genommen haben, zeigen die zum Theil so mächtigen Eisenspathgänge. Es gehört übrigens nicht zu den Seltenheiten, dafs in denselben Eisenkies in untergeordneten Verhältnissen den Eisenspath begleitet. Die Bildung dieses Eisenkies ist nicht anders zu begreifen, als dafs während des Absatzes des kohlensauren Eisenoxydul Schwefelwasserstoff hinzu trat, sei es dafs dieses Gas im Gangraume vorhanden war, oder dafs, was wahrscheinlicher ist, die Gewässer neben diesem Carbonat die Materialien zu seiner Entwicklung, schwefelsaure Salze und organische Substanzen, enthielten. Da Schwefelwasserstoffgas im Wasser suspendirten Eisenspath vollständig in Schwefeleisen umwandelt: so wird diese Umwandlung um so leichter erfolgen, wenn das kohlensaure Eisenoxydul im Wasser gelöst ist. W a s von der Coexistenz des Eisenkies in den Eisenspathgängen gilt, hat auch Bezug auf die anderen Schwe-

680

Genesis der Erze.

(

felmetalle, welche den Eisenspath begleiten. Unter diesen ist es der Kupferkies, welcher am häufigsten und noch häufiger als der Eisenkies den Eisenspath begleitet. Der Umstand, dafs gerade das Schwefeleisen, welches auch ein Bestandtheil des Kupferkies ist, der häufigste Begleiter des Eisenspath ist, erscheint bemerkenswerth und bezeichnet gleichen U r s p r u n g der Schwefelmetalle und des kohlensauren Eisenoxydul. Mit wenigen Worten läfst sich der ganze Procefs, welcher den Absatz dieser Substanzen in den Gängen bewirkt hat, zusammenfassen. Kohlensaure Gewässer, welchc schwefelsaure Salze und organische Substanzen enthielten, nahmen aus dem Gebirgsgestein Eisenoxydul und Kupferoxyd auf. Diese Carbonate wurden in die Gangspalten g e f ü h r t ; das kohlensaure Eisenoxydul setzte sich in Folge der Entweichung der halbgebundenen Kohlensäure zuerst ab, das kohlensaure Kupferoxyd später, weil dieses in viel geringerer Menge als jenes in den Gewässern aufgelöst war. Noch später wurden die schwefelsauren Salze durch die organischen Substanzen zersetzt; denn diese Zersetzung geht ausserordentlich langsam von Statten und die gebildeten Schwefellebern wandelten die Kupferoxyd- und Eisenoxydulcarbonatc in Kupfer- und Eisenkies um, während die Basen der Schwefellebern als Carbonate fortgeführt wurden. J e n e Kiese kommen wirklich meist zusammen in Eisenspathgängen vor '). Reichten die Schwefellebern nicht hin, alles kohlensaure Kupferoxyd in Kupferkies umzuwandeln: so blieb dieses als solches zurück und wirklich findet sich manchmal Malachit oder Kupferlasur neben Kupferkies in diesen Gängen. Aufser diesen beiden Schwefclmetallen finden sich Bleiglanz, Blende, Arsenikkics, Fahlerz und Antimonglanz in Begleitung mit Eisenspath. Da sich Bleioxyd und Zink') In einer vorliegenden Eisenspathstufe finden sich, aufser einigen gröl'seren Partieen von Kupferkies in kleinen Drusenräumen, zahllose mikroskopisch kleine messinggelbe Pünktchen auf dem Eisenspath, welche darthun, wie gering die in den Gewässern enthalten gewesenen Quantitäten Kupferoxyd im Verhältnisse zum Eisenoxydul waren. Die spätere Bildung des Kupferkies ist unverkennbar und zeigt sich namentlich in der Umhüllung einzelner Eisenspathkrystalle in den Drusenräumen mit einer dünnen Rinde von Kupferkies.

Genesis der Erze.

681

o x y d mit K o h l e n s ä u r e v e r b i n d e n : so haben wir, um die U m w a n d l u n g dieser Carbonate in Schwefelmetalle zu beg r e i f e n , blos auf die vorhin e r w ä h n t e B i l d u n g des K u p f e r kies Bezug zu n e h m e n . Dieselbe Bildungsart ist bei E r zen, w e l c h e , wie Arsenikkies, Antimonglanz u n d F a h l e r z A n t i m o n u n d A r s e n i k enthalten, nicht vorauszusetzen, da diese Metalle keine V e r b i n d u n g e n mit K o h l e n s ä u r e eingehen. D e r Schwefelwasserstoff, diese s c h w a c h e S ä u r e , scheidet die stärksten S ä u r e n aus, w e n n diese mit Basen verb u n d e n vorkommen, die durch ihn zersetzt w e r d e n ; d e n n durch diese Z e r s e t z u n g entstehen Schwefelmetalle u n d W a s s e r , welches die ausgeschiedene Säure e r g r e i f t . E s sind nicht allein lösliche Metallsalze z. B. Kupfervitriol, sondern auch unlösliche s c h w e f e l s a u r e , phosphorsaure, kohlensaure u. s. w. Metallsalze, welche vom S c h w e f e l wasserstoff zersetzt w e r d e n . S c h w e r l i c h gibt es aufser diesem P r o c e s s e i r g e n d einen a n d e r n im Mineralreiche, w o d u r c h die S ä u r e n dieser Salze f r e i w e r d e n u n d dem L a u f e der G e w ä s s e r folgen. S e l b s t r e d e n d ist, dafs zwar auch die Kohlensäure durch diesen P r o c e f s aus i h r e n unlöslichen Metallsalzen ausgeschieden wird, dafs aber diese K o h l e n s ä u r e n u r eine vers c h w i n d e n d e Gröfse im Yerhältnifs zu den unermefslichen K o h l e n s ä u r e e x h a l a t i o n e n sein kann, w e l c h e d u r c h a n d e r e P r o c e s s e entstehen (Kap. X I I I ) . Die N a c h w e i s u n g von freien S ä u r e n in G e w ä s s e r n , namentlich so starker, wie die S c h w e f e l s ä u r e u n d Phosp h o r s ä u r e ist von geologischer B e d e u t u n g . Freilich könn e n Gewässer, w e l c h e diese S ä u r e n enthalten, nur in Erzlagerstätten g e d a c h t w e r d e n ; aber g e r a d e in diesen finden die mannichfaltigsten Bildungen und U m b i l d u n g e n statt. U m so mannichfaltigcr w e r d e n die chemischen Processe, je g r ö f s e r die Zahl der mit starken Affinitäten be') Eine vorliegende reiche Fahlerzstufe zeigt, dafs in den Gewässern, aus welchen solche Erze abgesetzt wurden, die Menge des kohlensauren Eisenoxydul gegen die B e s t a n d t e i l e des Fahlerz sehr zurückgedrängt war. Aber auch in dieser Stufe wurde das Fahlerz später als der Eisenspath abgesetzt, wie dies die oft mikroskopisch feinen Schnüre des ersteren in dem letzteren darthun.

682

Genesis der Erze. /

gabten Stoffe ist, welche von den Gewässern aufgenommen werden. Freie Säuren haben in denselben nur eine ephemere Existenz; denn überall finden sie auf ihrem Laufe Basen, zwar selten in freiem Zustande, aber um so häufiger in Verbindungen, welche sie zersetzen. Ist es z. B. die Schwefelsäure, welche durch den angeführten Procefs frei wird: so werden durch sie die Carbonate, die wasserhaltigen Silicate (Zeolithe) und andere Salze zersetzt und Sulphate gebildet, welche zu den gewöhnlichen Bestandt e i l e n der Gewässer gehören. Der Kreislauf ist vollendet, wenn die Sulphate der Alkalien und der alkalischen Erden durch organische Reste zersetzt und Schwefellebern regencrirt werden, welche das Material zu abermaligen Bildungen von Schwefelmetallen liefern. Ist es, um noch ein Beispiel anzuführen, Phosphorsäure, wclche vom Schwefelwasserstoff ausgeschieden wird: so werden unlösliche Phosphate regenerirt, wenn diese Säure Basen findet, womit sie sich zu solchen verbinden kann. Findet sie Alkalien: so entstehen lösliche Phosphate, aus denen ebenfalls unlösliche durch Zersetzung von Metallsalzen entstehen können. So wie wir mit grofser Wahrscheinlichkeit nachgewiesen haben, dafs die Schwefelmetalle in Gängen Produete der Fällung metallischer Auflösungen durch Schwefelwasserstoff sind: so ist es ebenso wahrscheinlich, dafs die in so sehr geringen Mengen vorkommenden Selenmetalle durch Fällung metallischer Auflösungen mittelst Selenwasserstoffgas entstanden sind. So lange indefs im Mineralreiche keine selensaure Salze aufgefunden werden, durch deren Zersetzung mittelst organischer Ueberreste die Bildung von Selenmetallen und daraus die des Selenwasserstoffgases gedacht werden kann, bleibt dies nur eine Vermuthung. Sollten im Gyps ebenso geringe Quantitäten selensaurer Kalkerde, wie Selen im Schwefel von Vulcano vorkommen: so würde es sehr schwer werden, solche Mengen darin nachzuweisen. Diejenigen Metalle, welche als Arsenikmetalle vorkommen, finden sich auch als arseniksaure Salze: so Eisen, Nickel, Kobalt und Kupfer. Es ist übrigens auffallend,

Genesis der Erze.

683

dafs die Zahl der Verbindungsstufen des Kupfer mit Arseniksäure gröfser ist als bei irgend einem andern Metall, gleichwohl findet sich einfaches Arsenikkupfer nur in dem selten vorkommenden Condurrit. Wahrscheinlich lieferten die sehr verbreiteten und häufig arsenikhaltigen Fahlerze durch Oxydation arseniksaures Kupferoxyd. Ein einfaches Arsenikblei gibt es nicht; daher auch kein einfaches arseniksaures Bleioxyd. Auch in zusammengesetzten Arsenikmetallen tritt Blei selten auf und dies entspricht dem ebenso seltenen Vorkommen der Arseniksäure in Bleierzen; denn diese Säure findet sich blos im -weissen Pyromorphit von Zschopau und im Mimetesit und Kampylit B r e i t h a u p t ' s , welcher übrigens auch nur geringe Verbreitung besitzt. Da Arsenikantimon vorkommt: so sollte man auch eine Doppelverbindung von Arseniksäure mit Antimonsäure zu finden erwarten. Eine solche Verbindung existirt aber nicht und kann auch nicht existiren, da die sehr leichtlösliche Arseniksäure von der schwerlöslichen Antimonsäure weggewaschen worden wäre, wenn sich der Antimonocher und die Antimonblüthe, die das Arsenikantimon begleiten, durch Oxydation desselben gebildet hätten. Uebrigens enthält der Antimonocher I (s. diesen unten) wirklich Spuren von Arsenik. Die Oxydation der Arsenikmetalle ist eine längst bekannte Thatsache; die Regeneration des Arsenikkies aus arseniksauren und schwefelsauren Metalloxyden durch organische Substanzen ist eine, in einem besonderen Falle (s. unten) mit grofser Wahrscheinlichkeit nachgewiesene Erscheinung. Hiernach stellt sich eine Analogie zwischen Schwefel- und Arsenikmetallen, so wie zwischen schwefelsauren und arseniksauren Metalloxyden heraus. Diese Analogie tritt, da die Lösungen mancher Metallsalze durch Arsenikwasserstoffgas in Wasser und Arsenikmetalle zersetzt werden, noch mehr hervor. Es ist bemerkenswert!), dafs Kupfersalze diese Zersetzung besonders leicht erleiden, indem dies dem so häufigen Vorkommen der arseniksauren Kupfersalze entspricht. Kupfervitriol wird nicht blos in wässeriger Lösung, sondern auch im trocknen Zustande von Arsenikwasserstoffgas z e r s e t z t D a Arsenikeisen ») K a n e in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XLIV. S. 471.

684

Genesis der Erze.

f ü r sich, u n d -wahrscheinlich auch im Weifs- u n d Kotharseniknickel, so wie im Speifskobalt vorkommt u n d da es beim Auflösen in v e r d ü n n t e r Salz- oder S c h w e f e l s ä u r e Arsenikwasserstoffgas l i e f e r t : so ist die E n t w i c k e l u n g desselben aus diesem A r s e n i k m e t a l l d u r c h wässerige K o h l e n säure u n d mithin seine G e g e n w a r t in G ä n g e n , wenn auch gewifs n u r in sehr v e r d ü n n t e m Zustande, nicht u n w a h r scheinlich. Ob die Analogie zwischen S c h w e f e l - u n d A r s e n i k v e r b i n d u n g e n so weit geht, dafs die arseniksauren Salze, wie wir es von den schwefelsauren Salzen mit grofser W a h r s c h e i n l i c h k e i t a n g e n o m m e n haben (S. 678), die u r s p r ü n g l i c h e n V e r b i n d u n g e n im Mineralreiche sind, aus denen sich die A r s e n i k m e t a l l e gebildet haben, ist nicht zu entscheiden Z w i s c h e n Arsenik-, A n t i m o n - u n d T e l l u r m e t a l l e n zeigt sich zwar gleichfalls eine g r o f s e Aehnlichkeit, auch w e r d e n die L ö s u n g e n einiger Metallsalze durch Antimonwasserstoffgas in A n t i m o n m e t a l l e u n d vieler d u r c h Tellurwasserstoffgas in Tellurmetalle z e r s e t z t ; es fehlen aber alle weiteren A n h a l t e p u n k t e , um n u r mit einiger W a h r scheinlichkeit die obigen Schlüsse auch auf Antimon- u n d T e l l u r m e t a l l e a u s d e h n e n zu k ö n n e n . U e b e r b l i c k e n wir alles was wir, gestützt auf geologische u n d chemische Thatsachen, ü b e r die Bildungsprocesse der v e r s c h i e d e n e n Klassen von E r z e n beizubringen u n s bemüht h a b e n : so k o m m e n wir zu dem offenen Geständnisse, dafs das, was wir wissen, n u r ein kleiner B r u c h theil von dem ist, was wir nicht wissen. J e m e h r a b e r die mineralogischen und chemischen Kenntnisse der E r z e fortschreiten, je m e h r pseudomorphischc P r o c e s s e u n d Minima von Substanzen a u f g e f u n d e n w e r d e n , w e l c h e Bildungs- und Zersetzungsprocesse bedingen, je m e h r man das Z u s a m m e n v o r k o m m e n von E r z e n mit einander u n d mit den sie b e g l e i t e n d e n Mineralien w ü r d i g e n wird, desto m e h r w e r d e n sich u n s e r e Einsichten läutern u n d desto n ä h e r w e r d e n wir dem Ziele g e f ü h r t . Diese G e s i c h t s p u n k t e verfolgte auf eine interessante W e i s e A. K n o p 1 ) in einer A b h a n d l u n g ü b e r die L a g e r *) Ueber die Kupfererzlagerstätten von Klein-Namagualand

und

Genesis der E r z e .

685

Stätten der Kupfererze in Kle in-Namaqualand und Damaraland; er knüpfte daran sehr eingehende Betrachtungen über die Entwicklungsgeschichte dieser Erze, aus denen nachstehend ein Auszug folgt. In Klein-Namaqualandsetzen die Kupfergänge in krystnllinischen Schiefern (Gneiss, Glimmerschiefer, Thonschiefer) und im Granit auf. I)ic Gangmasse ist Quarz, die einbrechenden Erze sind Kupferglanz, Buntkupfererz, Kupferkies, Markasit, Molybdänglanz, Fahlerz, Rothkupfer, Kupfcrschwärze, Ziegelerz, Kupferpecherz, Malachit, Kupferlasur, arseniksaures Kupferoxyd, Kieselmalachit, gediegen K u p f e r , gediegen Gold. Die Gang- und Erzführungsverhältnisse in Damaraland sind sehr ähnliche, liier findet sich auch Covellin chen und Eisenglanz. W i e auf Kupfererzlagerstätten im Allgemeinen die oberen Teufen und die Saalbänder durch oxydirte Erze, die unteren Teufen und der Kern jener durch geschwefelte Erze characterisirt zu sein pflegen, so ist dasselbe im Besonderen auch auf den Lagerstätten des südwestlichen Afrika der Fall. Die geschwefelten Kupfererze in der Teufe und im Kern bestehen im Allgemeinen vorwaltend aus Kupferkies; Buntkupfererz, Kupferglanz und Kupferindig treten nur da auf, wo zersetztes Nebengestein erscheint und die Erze von kaolinartigen Massen und von Kupfcrschwärze begleitet werden. Die oxydirten Kupfererze finden sich vorzüglich im sog. eisernen Hut. Das gediegene Kupfer durchzieht hier in den unteren Teufen der Region oxydirter Erze den ganzen Stock. W e n n im Allgemeinen die Schwefelverbindungen die primitive Form repräsentiren, in welcher die schweren Metalle auf Gängen erscheinen, als eine Folge der aufserordentlichen Schwerlöslichkeit dieser Erze im Wasser, der grofsen Seltenheit von Pseudomorphosen von Schwefelmetallen nach Sauerstoffsalzen und Metalloxyden: so gewinnt diese Ansicht für die Verhältnisse der KupferDamaraland, ein Beitrag zur Entwicklungsgeschichte der Kupfererze. J a h r b u c h 1861. S. 514.

686

Genesis der Erze.

erzlagerstätten des südwestlichen Afrika speciell um so mehr an Wahrscheinlichkeit, als hier die Art der Verk e i l u n g der Erze im Gange oder im Stock den Kupferkies als das älteste Erz unmittelbar vor Augen führt. Die Kupferverbindungen im Allgemeinen zeigen eine grofsc Beweglichkeit ihrer Atome. Sie werden eben so leicht reducirt als oxydirt je nach den wechselnden Verhältnissen, denen sie in verschiedenen Teufen der Erdrinde ausgesetzt sind. Sie bilden unter den wechselnden Umständen eben so leicht niedere und höhere Schwefelungsstufen und Verbindungen mit Eisensulfureten, als diese Verbindungen wieder zersetzt und auf die ursprüngliche Form zurückgeführt werden. Man findet defshalb eben sowohl Umwandlangsproducte des gediegenen Kupfers wie Rothkupfererz, Schwarzkupfererz, Malachit, Kupferlasur, als auch die Producte der Reduction zum Theil noch in wohlerhaltenen Pseudomorphosen (gediegen Kupfer nach Rothkupfererz). Eben so bei den SchwefelVerbindungen des Kupfers. Kupferglanz findet sich in Buntkupfererz und dieses wieder in Kupferkies umgewandelt, während man andrerseits beobachten kann, dafs Kupferkies zu Kupferglanz, wie Covellin auch zu Eisenkies oft mit Beibehaltung der ursprünglichen Krystallformcn umgewandelt werden kann. W e n n wir den Kupferkies als den Erzeuger der übrigen Kupfererze auf den Gängen und Stöcken Afrika1 s anerkennen: so lassen diese sich in der That auf die einfachste, den natürlichen Bedingungen angemessene und zum Theil experimentell zu begründende Weise aus jenem ableiten. Buntkupfererz, Kupferglanz und Kupferindig kommen unter Verhältnissen und in äusseren Formen vor, die zu der Vermuthung, dafs sie alle aus Kupferkies gebildet worden sind, berechtigen. Da, wo diese Erze aus dem derben und frischen Kupferkies mit abnehmender Teufe sich entwickeln, lassen die Erzmassen eine gewaltige Zerstörung wahrnehmen. D e r Kupferkies zerklüftet sich; von den Klüften aus sieht man noch an Handstücken den Kupferkies in Buntkupfererz übergehen, so dafs nur im Kerne der Absonderungsformen jener noch

Genesis der Erze.

687

unregelmäfsig eingesprengt sich zeigt. D e r Kupferkies ist, wo er für sich stark zerklüftet erscheint, auch nicht selten mit Covellin (Kupferindig) überzogen, j a stellenweise bis auf kleine K e r n e in ihn umgewandelt. Weiter nach oben im G a n g e oder Stock bilden die Erzmassen unregelmäfsige Knollen und Nieren, welche im Innern aus K u p f e r g l a n z von meist sehr poröser Beschaffenheit und schwarzer F a r b e bestehen. Nicht selten sind die Poren dieses Kupferglanz von Rothkupfererz wieder ausgefüllt, so dafs ein inniges G e m e n g e beider E r z e entsteht, welches nach aufsen in derbes Rothkupfererz verläuft, dessen Oberfläche oder dessen innere Drusenräume mit den brillantesten würfeligen Krystallisationen von Rothkupfererz bekleidet sind. Diese sind dann oft wieder mit Beibehaltung der F o r m bis zu einer gewissen Tiefe in moosförmig dendritisches Gediegenkupfer übergeführt. Die Behauptung, dafs der räumlichen Association jener geschwefelten Kupfererze ein zeitlicher U e b e r g a n g zu Grunde liege, kann nicht von der Hand gewiesen werden. In der Zusammensetzung des Kupferkies ist der chemische T y p u s des Kupferglanz bereits enthalten. Ebenso in der des Buntkupfererz, von welchem G e n t h ' s Barnhardtit, B r e i t h a u p t ' s Cuban und Homichlin wohl nur Modificationen sind. D a s Unbeständige in deren Zusammensetzung deutet wohl darauf hin, dafs diese buntkupfererzartigen Körper intermediäreVerbindungen zwischen Kupferkies und Kupferglanz sind, zum Theil vielleicht nur G e m e n g e von Kupferkies, Buntkupfererz und Kupferglanz. D a s Glied F e 2 S» ist bekanntlich leicht oxydirbar, indem es Eisenvitriol bildet. Geschieht diese Oxydation unter dem Einflüsse von Gewässern, welche neben Sauerstoff noch kohlensaure Alkalien enthalten: so wird der Eisenvitriol zu kohlensaurem Eisenoxydul, welches unter Kohlensäureverlust in Eisenoxydhydrat umgewandelt wird, während schwefelsaures Alkali entsteht. D a s erste bleibt in den Klüften, das letztere wird von den Gewässern fortgeführt. S o entlarvt sich der K u p f e r g l a n z aus dem Kupferkies und den Buntkupfererzen. Mit gröfserer Bestimmtheit ist jedoch die Bildung des Covellin aus dem Kupferglanz nachzuweisen. Man

688

Genesis der Erze. /

k a n n sogar d u r c h ein einfaches den natürlichen V e r h ä l t nissen angemessenes E x p e r i m e n t den Covellin aus dem K u p f e r g l a n z mit allen E i g e n s c h a f t e n des natürlichen darstellen. W e n n m a n frischen d e r b e n K u p f e r g l a n z in ein offenes B c c h c r g l a s legt und so viel Salzsäure d a r ü b e r giefst, dafs das Stück davon bedeckt ist und die atmosphärische L u f t hinzutreten kann : so nimmt der K u p f e r glanz die F a r b e dos Covellin an. Nach m e h r e n T a g e n ist das S t ü c k durch u n d durch in Covellin umgewandelt, w ä h r e n d K u p f e r in grofser Menge als C h l o r ü r in Auflösung geht. Mit A m m o n i a k versetzt nimmt die L ö s u n g nach einigen T a g e n eine tiefblaue F a r b e an. Selbst verd ü n n t e S c h w e f e l s ä u r e , Essigsäure, ja sogar A m m o n i a k wandeln K u p f e r g l a n z in Covellin um. Es g e l i n g t um so schöner, je dichter der K u p f e r g l a n z ist. Beim G l ü h e n gibt er, wie auch der natürliche, 1 Atom S c h w e f e l ab u n d v e r w a n d e l t sich w i e d e r in K u p f e r g l a n z . Offenbar w i r d u n t e r Salzsäure liegendes H a l b s c h w e f e l k u p f e r des K u p f e r g l a n z in E i n f a c h s c h w e f e l k u p f e r und in K u p f e r zerlegt, welches letztere d u r c h den atmosphärischen Sauerstoff oxydirt u n d in W a s s e r u n d K u p f e r c h l o r ü r umgesetzt wird. Dasselbe wird auch die K o h l e n s ä u r e in sauerstoffhaltigem W a s s e r in der Natur b e w i r k e n . Dieses V e r halten zeigt mit Gcwifsheit den G r u n d an, w a r u m aus K u p f e r k i e s e n t s t a n d e n e r K u p f e r g l a n z so oft mit Covellin ü b e r d e c k t ist; es deutet f e r n e r an, dafs da, wo K u p f e r kies mit Covellin bedeckt ist, aus j e n e m erst K u p f e r g l a n z entstand, der f e r n e r in Covellin ü b e r g e f ü h r t w u r d e . A u s K u p f e r k i e s und B u n t k u p f e r e r z direct durch Oxydation Covellin darzustellen gelingt, w e n n m a n w i e d e r u m Salzsäure nimmt. Ein S t ü c k B u n t k u p f e r e r z , welches etwa drei oder vier W o c h e n in concentrirter Salzsäure geleg e n hatte u n d u r s p r ü n g l i c h mit frischen Bruchflächen versehen w a r , zeigte n u n m e h r eine dunkelblaue F a r b e wie Covellin. D i e Masse bröckelte leichter auseinander u n d liefs beim Z e r s c h l a g e n im I n n e r n noch einen K e r n von Buntkupfererz erkennen. Mit w e l c h e r L e i c h t i g k e i t E i n f a c h s c h w e f e l k u p f e r u n t e r L u f t z u t r i t t in K u p f e r v i t r i o l ü b e r g e h t , ist j e d e m A n a l y t i k e r

Genesis der Erze.

689

bekannt. E r wäscht defshalb einen N i e d e r s c h l a g von S c h w e f e l k u p f e r stets mit schwefelwasserstoffhaltendem W a s s e r aus, um die O x y d a t i o n desselben zu v e r h i n d e r n . Die Leichtigkeit, mit w e l c h e r sich Covellin aus K u p f e r glanz bildet, ist auffallend, und doch kommt Covellin selten in gröfseren d e r b e n Massen vor, meist nur in Gestalt höchst lockerer poröser A g g r e g a t e oder als d ü n n e r U e b e r z u g auf K u p f e r g l a n z , K u p f e r k i e s oder B u n t k u p f e r erz. Die leichte O x y d i r b a r k e i t des E i n f a c h s c h w c f e l k u p f e r steht vielleicht mit dem verhältnifsmäfsig seltenen V o r k o m m e n desselben im Z u s a m m e n h a n g e . W e n n K u p f e r g l a n z der E i n w i r k u n g von sauerstoffhaltigen G e w ä s s e r n ausgesetzt w i r d : so scheint er sich in der W r eise zu z e r l e g e n , dafs sich aus 2 A e q u i v a l e n t e n H a l b s c h w e f e l k u p f e r 1 Aequivalent K u p f e r o x y d u l und 2 Aequivalente Covellin bilden. W i r d das E i n f a c h s c h w e f e l k u p f e r zu K u p f e r v i t r i o l w e i t e r oxydirt, so v e r s c h w i n d e t es mit den abfliefsenden G e w ä s s e r n , und R o t h k u p f e r e r z bleibt z u r ü c k , welches in krystallisirter F o r m der h ö h e r e n O x y dation k r ä f t i g widersteht. Dieser P r o c e f s wird auch d u r c h V o r k o m m n i s s e auf der Matchlr/s-Mine in Damara/a»d bestätigt. D i e dortigen Knollen, welche aufsen aus moosförmigem g e d i e g e n e m K u p f e r , dann aus d e r b e m Rothk u p f e r e r z und im K e r n aus K u p f e r g l a n z bestehen, f ü h r e n häufig im I n n e r n ein sehr inniges G e m e n g e von Rothk u p f e r e r z mit K u p f e r g l a n z , welches mit blofsem A u g e sehr unscheinbar, etwa wie ein dichter Rotheisenstein aussieht, oft auch noch K e r n e von B u n t k u p f e r e r z b i r g t ; aber solche Massen pflegen von auffallend g e r i n g e m specifischem G e w i c h t e zu sein. U n t e r dem Mikroskope bei etwa 120facher V e r g r ö f s e r u n g findet man im W e s e n t l i c h e n (im reflectirten Licht) K u p f e r g l a n z von ausgezeichneter Z e r k l ü f t u n g , zwischen welchem sich R o t h k u p f e r e r z in den p r a c h t vollsten D e n d r i t e n verzweigt. D i e V e r w i t t e r u n g der Kiese (Kupferkies, Eisenkies und B u n t k u p f e r e r z e ) ist dem Princip nach bei allen d i e s e l b e , doch sind ihre P r o d u c t e , je n a c h d e m sie Schwefeleisen f ü h r e n oder nicht, verschiedene. D i e Verw i t t e r u n g des Markasit ist nach S u c k o w von grofsem Bischof Geologie.

I I I . 2. A u f l .

44

690

Genesis der Erze.

I

Einflufs auf die Zersetzung des Kupferkies. W o der leicht verwitterbare Markasit diesem beibricht und die Vitriolisirung in ihm begonnen hat, da wird auch der Kupferkies von der Oxydation ergriffen, während er für sich nur dem Buntanlaufen unterworfen ist. Markasit kommt mit Kupferkies zusammen auf den Afrikanischen Gängen vor, in denen die Erze einer Vitriolisirung unterworfen sind, wodurch ein Gemenge von Kupfer und Eisenvitriol entsteht. Die Bildung und der Absatz des Eisen-und Kupfervitriol in fester Form ist natürlich nur da denkbar, wo der Zutritt von Wasser ein beschränkter ist. W o aber der Zutritt von Gewässern, welche das Hangende durchdrungen haben, und sowohl mit Sauerstoff als mit den Bicarbonaten von Kalk und Natron beladen sind, ein gröfserer ist, orler auch wo die Oxydation der Kiese durch den im Wasser aufgelösten Sauerstoff der Atmosphäre weniger intensiv ist, da können die entstandenen Vitriole nicht als solche fortbestehen, sondern sie müssen im Augenblicke des Entstehens sogleich zu kohlensauren Metalloxyden und schwefelsauren Alkalien oder alkalischen Erden umgesetzt werden. Eisenkies wird auf solche Weise zu kohlensaurem Eisenoxydul, welches sogleich höher zu Eisenoxydhydrat oxydirt wird, und so die vielen Pseudomorphosen von Brauneisenstein und Rotheisenstein nach Eisenkies hervorruft. Kupferkies und Buntkupfererz müfsten zur Bildung eines Gemenges von kohlensaurem Eisenoxydul und Malachit Veranlassung geben, wenn beide Körper neben einander existiren könnten. Wo also Kupferkies, Buntkupfererz und dessen Nachbarn für sich, oder auch Schwefelkupfer mit Eisenkies oder Markasit der Vitriolisirung und gleichzeitigen Einwirkung von Gewässern unterliegen, welche lösliche Bicarbonate von Alkalien oder alkalischen Erden führen, da ist die Bildung von Kupferpecherz eine nothwendige Folge der Reduction des Kupferoxydcarbonat durch Eisenoxydulcarbonat. Das Kupferpecherz scheint sich in den oberen Teufen der Gänge in seine einzelnen Bestandtheile zu zerlegen; denn Massen des eisernen Hutes bestanden aus Brauneisen-

Genesis der Erze.

691

stein, der mit Malachit überkrustet war. Durch höhere Oxydation des Kupferoxydul und durch Verbindung mit Kohlensäure entsteht Malachit und Kupferlasur, welche sich durch Efflorescenz in Drusenriiume ziehen und Brauneisenstein hinterlassen. I n den unteren Teufen des eisernen Hutes aber tritt hauptsächlich das Rothkupfererz als solches auf, welches sich von liier aus auch in die Klüfte des Nebengesteins zieht. Es läfst sich aus Kupferpecherz auch künstlich leicht in krystallisirter Form darstellen. W e n n man nämlich das künstlich dargestellte Kupferpecherz, so lange es aus einem Gemenge von Eisenoxydhydrat und Kupferoxydulhydrat besteht, in sehr wenig verdünnter Schwefelsäure löst, diese Lösung mit groben Stücken von Kalkspath versetzt und zugestöpselt sich selbst überläfst: so entstehen im Verlauf von 14 Tagen bis 3 W o chen an denjenigen Stellen, wo die Kalkspathstü^ke am Glase gerieben haben, sehr feine und priiehtig zinnoberrothe Krusten von Rothkupfererz, die bei etwa 200facher Vergröfserung aus sehr deutlichen und scharf ausgebildeten durchsichtigen regulären Oktaedern zusammengesetzt erscheinen. Die Kalkspathstückchen haben sich jnit Gvps und Eisenoxydhydrat überzogen. Da bei der Verwitterung von Markasit oder Eisenkies ein Aequivalent Schwcfel als freie Schwefelsäure austritt: so ist es möglich, dafs diese das im Kupferpecherz ursprünglicli gebildete Kupferoxydulhydrat auflöst und überall da, wo im Gange die aus der Verwitterung des Nebengestein hervorgehenden, mit Carbonaten der Alkalien und alkalischen Erden beladenen Gewässer fliefsen, oder wo in den Klüften des Nebengestein sich dieselben ebenfalls bewegen, als Rothkupfererz in gleicher Weise, wie es hier künstlich geschehen, zum Absatz gelangen läfst. Gediegenes Kupfer kann auf sehr verschiedenen W e g e n in krystallisirtem Zustande erhalten werden. Es scheint auch, als ob die Natur selbst zur Bildung des Kupfer verschiedene W e g e in A n w e n d u n g brächte. Es gelingt leicht, gediegenes Kupfer selbst aus Kupferoxydsalzen zu reduciren, wenn man Eisenoxydulhydrat anwendet; auch entsteht das gediegene Kupfer in der

692

Genesis der Erze.

I

Natur d a d u r c h , dafs O x y d e oder k o h l e n s a u r e Salze des K u p f e r d u r c h organische Substanzen r e d u c i r t w e r d e n . Beide P r o c e s s e d ü r f t e n aber im v o r l i e g e n d e n F a l l e nicht stattgefunden haben. Eine andere Bildung gediegenen K u p f e r s b e r u h t auf der b e k a n n t e n Thatsache, dafs das K u p f e r o x y d u l im Contact mit Sauerstoffsäuren sich zerlegt, indem u n t e r E n t s t e h u n g eines K u p f e r o x y d s a l z e s ein A e q u i v a l e n t g e d i e g e n e s K u p f e r ausgeschieden wird. I n Klein-Namaquau n d Dainaraland tritt das gedieg e n e K u p f e r immer da auf, wo V e r w i t t e r u n g s - und namentlich Oxydationsprocesse in der energischsten W e i s e g e w i r k t haben. K u p f e r k i e s u n d die B u n t k u p f e r e r z e bilden durch Oxydation u n t e r dem Einflufs der Atmosphärilien K u p f e r - u n d Eisenvitriol, die ins N e b e n g e s t e i n dring e n d , hier von den Bicarbonaten der A l k a l i e n u n d alkalischen E r d e n des v e r w i t t e r n d e n N e b e n g e s t e i n in Eiseno x y d h y d r a t und K u p f e r o x y d u l h y d r a t umgesetzt w e r d e n , welches letztere sich im L a u f e d e r Z e i t als R o t h k u p f e r e r z concentrirt. F e r n e r e E i n w i r k u n g von f r e i e r K o h l e n s ä u r e z e r l e g t es in Malachit und g e d i e g e n e s K u p f e r . A u c h f r e i e S c h w e f e l s ä u r e , w e l c h e aus der V e r w i t t e r u n g des Eisenkies h e r v o r g e h t , w ü r d e an Stelle der K o h l e n s ä u r e A e h n liches h e r v o r r u f e n , g e d i e g e n e s K u p f e r abscheiden u n d K u p f e r v i t r i o l f o r t f ü h r e n . Sind im N e b e n g e s t e i n kohlensaurer Kalk oder B a r y t enthalten, so w e r d e n diese als G y p s oder Barytspath das g e d i e g e n e K u p f e r begleiten. F r e i e S c h w e f e l s ä u r e wirkt auch auf K u p f e r g l a n z in der W e i s e , dafs sich leicht o x y d i r b a r e r Covellin und schwefelsaures K u p f e r o x y d u l bilden, w e l c h e s letztere im N e b e n gestein zu R o t h k u p f e r e r z u m g e b i l d e t wird, aus w e l c h e m K u p f e r durch einfache Z e r l e g u n g u n t e r dem Einflufs einer Säure hervorgeht. D i e Pseudomorpliosen von g e d i e g e n e m K u p f e r n a c h R o t h k u p f e r e r z , wie sie in Damaraland auf der MatchlcssMine v o r k o m m e n , sind sowohl in B e z i e h u n g auf die E r h a l t u n g der äufseren F o r m als auch der i n n e r e n S t r u c t u r sehr leicht n a c h z u a h m e n . U e b e r g i e f s t man einen K r y s t a l l von R o t h k u p f e r e r z mit v e r d ü n n t e r S c h w e f e l s ä u r e , so beg i n n t sogleich die A b s c h e i d u n g g e d i e g e n e n K u p f e r s in krystallinischer F o r m . U m den A u s s c h e i d u n g s p r o c e f s des

Genesis der Erze.

693

K u p f e r zu v e r l a n g s a m e n u n d d a d u r c h die K r y s t a l l i s a t i o n d e s s e l b e n zum Z w e c k d e r D a r s t e l l u n g g u t e r K u p f e r k r y stalle zu r e g e l n , n a h m K n o p R o t h k u p f e r e r z k r y s t a l l e , w e l c h e zu G r u p p e n a g g r e g i r t w a r e n , u n d u m g a b sie mit e i n e r K u g e l von mit W a s s e r a n g e r ü h r t e m g e b r a n n t e m G y p s . N a c h dem E r s t a r r e n des G y p s w u r d e die K u g e l so in die O e f f n u n g eines B e c h e r g l a s e s g e l e g t , d a f s ole mit d e r in diesem e n t h a l t e n e n v e r d ü n n t e n S c h w e f e l s ä u r e in B e r ü h r u n g stand u n d diese f o r t w ä h r e n d a u f s a u g t e . N a c h e i n i g e n T a g e n fing d e r G y p s s c h o n an sich blau zu f ä r b e n ; auch die v e r d ü n n t e S c h w e f e l s ä u r e n a h m K u p f e r v i t r i o l auf. N a c h d e m Z e r b r e c h e n d e r G y p s k u g e l w a r e n die n u n e n t s t a n d e n e n P s e u d o m o r p h o s e n von ged i e g e n e m K u p f e r nach R o t h k u p f e r e r z von d e n n a t ü r l i c h e n , w e l c h e von a u f s e n n a c h i n n e n u m g e b i l d e t w a r e n , n i c h t m e h r zu u n t e r s c h e i d e n . E s ist s e h r w a h r s c h e i n l i c h , dafs ä h n l i c h e V e r h ä l t n i s s e , u n t e r d e n e n die K u p f e r e r z e in Afrika erscheinen, noch an v i e l e n a n d e r e n L o c a l i t ä t e n d e r E r d e b e o b a c h t e t w e r d e n k ö n n e n , w e n n die A u f m e r k s a m k e i t d e r B e r g l e u t e speciell a u f die E n t w i c k l u n g s g e s c h i c h t e d e r E r z e g e l e n k t w i r d . K n o p g i b t an, dafs sich aus d e m N i e d e r s c h l a g e , w e l c h e n m a n aus e i n e r L ö s u n g von r e i n e m Eisenvitriol und Kupfervitriol durch kohlensaures Natron erhält, nach l ä n g e r e m S t e h e n m e t a l l i s c h e s K u p f e r in m i k r o s k o p i s c h feinen krystallinischen Blättchen abscheidet. Wibel w i e d e r h o l t e d i e s e n V e r s u c h u n d liefs d e n N i e d e r s c h l a g in e i n e m g e s c h l o s s e n e n G l a s e ü b e r ein J a h r s t e h e n , k o n n t e a b e r d a r i n k e i n m e t a l l i s c h e s K u p f e r , sond e r n n e b e n E i s e n o x y d u n d a n d e r e n S u b s t a n z e n n u r wass e r f r e i e s K u p f e r o x y d u l u n d R o t h k u p f e r e r z finden. A l s er a b e r die s e h r v e r d ü n n t e L ö s u n g b e i d e r V i t r i o l e mit n i c h t im U e b e r s c h u s s e , z u g e s e t z t e m f r e i e n K a l i versetzte, u n d in e i n e r z u g e s c h m o l z e n e n R ö h r e 9 S t u n d e n erhitzte, e r h i e l t e r m e t a l l i s c h e s K u p f e r in m i k r o s k o p i s c h e n K r y *) Das Gediegenkupfer und das Rüthkupfererz 1864. Der Verf. stellte viele Versuche an und gab sich grofse Mühe, die Processe zu ermitteln, durch welche gediegenes Kupfer und Rothkupfererz entstanden sein können.

694

Allgemeine Bemerkungen. /

stallen. Auf gleiche W e i s e erhielt er es, als er statt der Alkalien Silicate (Wollastonit) anwendete S e n a r m o n t 2) vermochte durch die zwei in den Thermalquellen gewöhnlichsten Elemente, die Schwefelverbindungen und Alkalibicarbonate, neunundzwanzig verschiedene auf Gängen vorkommende Mineralarten, fast alle krystallisirt, in sehr verschiedenen Verbindungsweisen und fast allen Mineralfamilien, angehörig, darzustellen. D u r o c h e r ' s 3) Versuche über die künstliche Erzeugung der Mineralien auf den Erzlagerstätten auf trocknemWege sind in chemischer Hinsicht höchst interessant, setzen indessen Verhältnisse voraus, die sich auf Erzgängen nicht darbieten. W i r können dieses Kapitel nicht ohne einige allgemeine Bemerkungen über das merkwürdige Verhalten des kohlensauren Kalk zu andern im Mineralreiche vorkommenden Carbonaten schliefsen. Der kohlensaure Kalk kommt mit allen diesen Carbonaten, häufig mit mehreren zugleich, aber selten nach bestimmten Verhältnissen verbunden v o r 4 ) . E r ist das erste Carbonat, welches aus diesen Verbindungen durch kohlensaure Gewässer fortgeführt wird; bei den Verbindungen mit Magnesia-, Eisenoxydul- und Manganoxydulcarbonat ist dies gewifs, bei anderen wahrscheinlich. E r wird verdrängt von Magnesiacarbonat theilvveise, von Zinkoxyd-, Eisenoxydul-, Manganoxydul- und Kupferoxydcarbonat vollständig, wie dies durch Verdrängungspseudomorphosen dieser Carbonate nach Kalkspathformen nachgewiesen ist. Auch die Verdrängung des Kalkspath durch Strahlkies 5 ) dürfte in diese *) Diese Reductionen des Kupfer sind in chemischer, aber wenig in geologischer Beziehung interessant, da nur aufs e r s t s e l t e n e Fälle denkbar sind, in denen Hitze und hoher Druck im Mineralreiche gewirkt haben können. 2 ) Neues Jahrb. für Mineral. 1851. S. 596. 3 ) Ebend. 1851. S. 706. 4 ) D e l e s s e (N. Jahrb. für Mineral. 1847. S. 851) zerlegte einige Mineralien, welche als Kalkzinkmalachite zu betrachten sind und an mehreren Orten vorkommen. Eine Verbindung des kohlensauren Kupferoxyd mit kohlensaurem Kalk, welche bis jetzt unbekannt war, schliefst sich daher den obigen zusammengesetzten Carbonaten an. 5 ) B l u m , die Pseudomorphosen. S. 299,

Allgemeine Bemerkungen.

695

Kategorie gehören. Wahrscheinlich ist dies durch kohlensaures Eisenoxydul bewirkt worden, welches sich hierauf in Eisenoxydhydrat und durch schwefelsaure Salze und organische Substanzen in Schwefeleisen umgewandelt hat. Yerdrängungspscudomorphosen von Manganoxydulcarbonat nach Kalkspath kennt man zwar nicht, wohl aber von Manganit, Pyrolusit und Hausmannit nach Kalkspath. Dafs jedoch bei diesen Manganerzen manganoxydulcarbonathaltige Gewässer die Verdrängung bewirkt haben, kann keinen Augenblick zweifelhaft sein. Es ist interessant zu hören, wie sich V o i g t über den Braunsteingang im P o r p h y r bei Oehrenstock unweit Ilmenau im Thüringer Wald äufsert. „Der ganze Raum, der jetzt mit Braunstein erfüllt ist, mufs sonst Kalkspath gewesen sein, theils derb, theils krystallisirt. W e n n aber dieser, um dem Braunstein Platz zu machen, vernichtet werden mufste, wo kamen wohl die Formen hin, die von den Krystallisationen übrig geblieben sein sollen? Hätten diese nicht zugleich mit vernichtet werden müssen ? Auch wird in den sämmtlichen Braunsteingängen dieser Gegend nicht die mindeste Spur von Kalk angetroffen, welches wohl den Schlufs zuläfst, dafs er auch niemals vorhanden gewesen sein dürfte." So schrieb vor 45 Jahren ein trefflicher Beobachter und nicht viel anders würde man jetzt noch schreiben, wenn man nicht erkannt hätte, dafs Gewässer Gesteine in Auflösung fortführen und dagegen andere absetzen. B l u m 2 ) hält fast keine Pseudomorphose f ü r mehr geeignet den Vorgang der Verdrängung anschaulich zu machen, als den Manganit in Kalkspathformen. Kalkspath mufs vorher da gewesen sein, Manganit hat ihn theils überzogen, theils ganz verdrängt und in jenem Falle wurden gewöhnlich hohle Krystalle, in diesem erfüllte gebildet. Ganz richtig hält er Manganoxydulcarbonat in kohlensaurem Wasser gelöst für diejenige Manganverbindung, welche die Verdrängung bewirkt und sich nachher durch Verlust von Kohlensäure und Aufnahme von Sauerstoff in Manganit umgewandelt hat. Auf ') v. L e o n h a r d e Taschenb. für Mineral. Bd. XV. 1821. S. 918 ff. ) Die Pseudomorphosen. S. 261.

2

696

Allgemeine Bemerkungen.

den P o r p h y r g ä n g e n bei Ilfeld finden sich sogar D r u s e n , in denen die Spitzen der K r y s t a l l e noch aus K a l k s p a t h bestehen. A u c h P y r o l u s i t u n d Hausmannit finden sich in F o r m e n von K a l k s p a t h an denselben F u n d o r t e n . Die K r y stalle sind theils hohl, theils ganz e r f ü l l t >). Unzweifelh a f t hat da, wo die K r y s t a l l e ganz e r f ü l l t sind, der Absatz des k o h l e n s a u r e n M a n g a n o x y d u l noch nach der gänzlichen F o r t f ü h r u n g des k o h l e n s a u r e n K a l k s t a t t g e f u n d e n . D e r in K a l k l a g e r n nicht selten v o r k o m m e n d e Manganit m a g wohl meist d u r c h V e r d r ä n g u n g des kohlensauren K a l k entstanden sein, in w e l c h e m F a l l e er natürlich seine eig e n e n K r y s t a l l g e s t a l t e n a n g e n o m m e n hat. Vom Malachit f ü h r t B l u m m e h r e r e F u n d o r t e von 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 nach K a l k s p a t h f o r m e n an. Im Orenburgischen Gouvernement erscheinen sie als sehr j u n g e B i l d u n g e n in historischen Zeiten. A u c h das nicht seltene A u f t r e t e n des Malachit in Kalksteinen deutet auf eine solchc V e r d r ä n g u n g , wobei er natürlich in seinen eigenen K r y s t a l l f o r m e n , w e n n ü b e r h a u p t krystallisirt, e r scheint. D e r T h e o r i e nach k a n n auch das k o h l e n s a u r e B l e i o x y d den Kalkspath v e r d r ä n g e n . Da es in 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 nach Baryt- u n d Flufsspath vork o m m t : so ist u m so m e h r zu e r w a r t e n , dafs man auch noch 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 des kohlensauren B l e i o x y d nach Kalkspath finden w e r d e . D e r k o h l e n s a u r e Kalk w i r k t daher als F ä l l u n g s m i t t e l auf die g e n a n n t e n Carbonate, w e n n dieselben in kohlensauren G e w ä s s e r n gelöst mit ihm in B e r ü h r u n g k o m m e n u n d er mufs als solches w i r k e n , da er, mit A u s n a h m e der k o h l e n s a u r e n Magnesia, das leichtlöslichste u n t e r allen diesen Carbonaten ist. Defshalb ist auch die V e r d r ä n g u n g der k o h l e n s a u r e n K a l k e r d e durch kohlensaure Magnesia n u r eine theilweise. D e r k o h l e n s a u r e Kalk ist auch ein F ä l l u n g s m i t t e l der E i s e n o x y d u l - , Z i n k o x y d - u n d K u p f e r o x y d s u l p h a t e , indem er, im k o h l e n s a u r e n W a s s e r aufgelöst, diese Sulphate in Carbonate u m w a n d e l t . D e r von Z i n k e n angef ü h r t e Kalkmalachit, w e l c h e r kohlensauren und schwefel') Die Pseudomorphosen. S. 258 und 260.

Allgemeine Bemerkungen.

697

sauren. K a l k enthält, ist wahrscheinlich von solcher E n t stehung. W a r e n metallische V e r b i n d u n g e n im Nebengestein der E r z g ä n g e u r s p r ü n g l i c h v o r h a n d e n : so g i n g e n sie bei der B i l d u n g solcher Mineralien e n t w e d e r in ihre Mischung ein oder nicht. I m e r s t e r e n F a l l e concentrirten sie sich in diesen Mineralien u n d w u r d e n w ä h r e n d der Z e r s e t z u n g derselben a u s g e s c h i e d e n ; im a n d e r e n F a l l e blieben sie in der G r u n d m a s s e gleichfalls mehr conccntrirt z u r ü c k , als vor der B i l d u n g dieser Mineralien. Beide F ä l l e erleicht e r t e n ihre Extraction durch Gewässer und ihre F o r t f ü h r u n g in die G ä n g e . Die Concentration des Eisens zeigt sich bei der B i l d u n g stark eisenhaltiger Mineralien (Kalk-Eisenoxydul- A u g i t e , M a g n e s i a - E i s e n o x y d u l - H o r n b l e n d e n u.s.w.). W e r d e n solche Mineralien z e r s e t z t : so liefern sie reiches Material f ü r die E i s e n e r z g ä n g e . Ist nicht eine ähnliche C o n c e n t r a t i o n a n d e r e r Metalle in Mineralien zu vermut h e n ? — Freilich k a n n sie sich nicht in dem G r a d e , wie beim Eisen zeigen, da kein a n d e r e s Metall in solchen g r o f s e n M e n g e n wie dieses im Mineralreiche a u f t r i t t ; aber es g e n ü g t schon, w e n n etwa H u n d e r t t a u s e n d s t e l eines Metalls, in einem Gestein zerstreut, durch E i n g e h e n in die Mischung eines Minerals bis auf Tausendstel concentrirt w e r d e n . D e r Absatz der Zinnerze in den G ä n g e n scheint d u r c h die G e g e n w a r t von T u r m a l i n im Nebengestein besonders b e g ü n s t i g t worden zu sein. Die A n a l y s e n m a c h e n nicht wahrscheinlich, dafs dieses Mineral der S a m m l e r des Z i n n e r z w a r ; d e n n m a n hat in ihm davon bis jetzt keine S p u r g e f u n d e n . D e r u m g e k e h r t e Fall, dafs durch seine B i l d u n g das im G e s t e i n e zerstreute Z i n n e r z in der G r u n d m a s s e concentrirt w u r d e , fand aber statt; denn da der T u r m a l i n von Eibenstock zu den eisenreielisten (21 bis 24 E i s e n o x y d u l o x y d ) g e h ö r t : so hatte er dem Gestein seinen E i s e n g e h a l t gröfstentheils entzogen und dadurch die M e n g e des Z i n n e r z relativ v e r m e h r t . Bildete sich d a g e g e n kein T u r m a l i n : so n a h m e n die Gewässer aus dem Gesteine bei weitem m e h r E i s e n o x y d als Z i n n e r z oder g a r nichts von letzterem auf, w e n n das Lösungsmittel desselben, die k o h l e n s a u r e n Alkalien, in ihnen nicht

698

Allgemeine Bemerkungen.

vorhanden "war. D i e Gänge wurden dann mit Eisenerzen erfüllt. I n der That finden auch e i g e n t ü m l i c h e Verhältnisse zwischen Zinn- und Eisenerzgängen statt, wie dies von F r e i e s l e b e n und O p p e nachgewiesen wurde. I n der Nähe der K r e u z e zwischen Zinn- und E i s e n e r z g ä n g e n sind beiderlei G ä n g e gröfstentheils a r m ; auf der andern Seite werden Zinnerzgänge an ihren reicheren Stellen von Eisensteinklüften durchsetzt. E s scheint, dafs sich beide E r z e in ihrem Absätze theils gegenseitig gestört, theils von einander gesondert haben. W i e der Turmalin auf den Absatz der Zinnerze, so scheint auch der Granat auf den Absatz anderer E r z e in so fern günstig gewirkt zu haben, dafs durch seine Bildung das E i s e n o x y d u l o x y d aus dem Gestein abgesondert und dadurch andere metallische Verbindungen in der Grundmasse concentrirt wurden. D i e Granaten im Glimmerschiefer gehören zu den eisenreichsten; sie haben ihm daher das Eisenoxyduloxyd gröfstentheils entzogen und dadurch die Concentration anderer metallischer Verbindungen in der Grundmasse herbeigeführt. A u f ähnliche W e i s e mag die Hornblende günstig auf den Absatz der E r z e gewirkt haben. W i r haben die Aufmerksamkeit auf diese Verhältnisse, welche den Erzreichthum in den Gängen zu bedingen scheinen, gerichtet. W i r d eine auf Combination von Erscheinungen gegründete Ansicht aufgestellt: so hält es nicht schwer, sie durch darauf gerichtete Beobachtungen und Untersuchungen zu bestätigen oder zu widerlegen. B.

Gesteingänge.

W a s von der Bildung krystallinischer Gesteine, welche ganze G e b i r g e zusammensetzen ( S . 253 ff.) gilt, das hat auch Bezug auf die in Gesteingängen vorkommenden krystallinischcn Gesteine. D i e fehlenden Contactwirkungen zwischen diesen Gangmassen und dem N e b e n g e s t e i n ' ) ( S . 177 ff.); die Resultate unserer Schmelzversuche ( S . 281 ff.) sind im vollen W i d e r s p r u c h e mit der so lange herrschend ') S t r e n g , (Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1862. S. 985) beschreibt eine Stufe vom Harz, welche auf der einen Seite aus Schillerfels, auf der anderen aus Granit besteht. Zwischen beiden befindet sich

Gesteingänge.

699

gewesenen Hypothese, dafs die Gangmassen in den Gesteingängen im feuerflüssigen Zustande aufgestiegen seien. A u s f ü l l u n g e n d e r S p a l t e n auf m e c h a n i s c h e m W e g e . Von gangartigen durch Verwerfungen aus Gebirgsschutt entstandenen Gebilden war S. 611 die Rede. In der Steinkohlenformation sind es Massen von Schieferthon, Sandstein und Steinkohlen, womit Spalten und Klüfte erfüllt sind. Die spiegelglatten Rutschflächen in den Gängen setzen energische W i r k u n g e n der Reibung zwischen feststehenden und sinkenden Gesteinen voraus. Diese W i r k u n g e n umfassen sehr lange geologische Perioden, wenn der Betrag der Verwerfungen bis auf 1000 Fufs und noch höher steigt (S. 612). Da in der Regel die Spalten die Schichten in Richtungen durchsetzen, in welchen die Spaltbarkeit fehlt: so entstehen sehr höckerige Spaltungsflächen. Durch fortdauernde langsame Senkungen werden die Hervorragungen abgeschliffen: feiner Detritus tritt an die Stelle des zermalmten Gesteins. Da durch diese Zerkleinerung das Volumen zunimmt und dazu noch die von oben herabfiltrirenden und schwebende Theile führenden Gewässer k o m m e n : so kann die Spalte, selbst wenn sie sich fortwährend erweitert, immerfort mit diesem Detritus erfüllt werden. So begreift m a n , wie ein Gang entstehen kann, dessen Ausfüllung gröfstentheils vom Nebengestein herrührt. Mit diesen mechanischen Ausfüllungen gemengt finden sich verschiedene krystallinische Mineralien (Kalk-, Braun- und Barytspnth, Quarz, Eisenkies, Bleiglanz, Zinkblende u. s. w.). Ein offenbarer Beweis, dafs überall, wohin Gewässer dringen, theils aus vorhandenem, theils aus zugeführtem Material die Bildungskraft erwacht. eine feine Chrysotylschnur. Also Granit im Contact mit Gesteinen, welche 12,4 bis 13,8 "/„ Wasser enthalten. Ebenso fand S t r e n g scharf begrenzte Stücke von (wasserhaltigem) Protobastitfels in Granit eingeknetet. Er beschreibt auch Granitgänge in verschiedenen Gesteinen. Ihre Zusammensetzung variirt sehr; kaum finden sich zwei von gleicher Zusammensetzung. Vergl. auch C. F u c h s (ebend. S. 931 ff.) über Bildung dieser Gänge.

700

Gesteingänge.

In den Erzgängen zeigen sich nicht selten Ausfüllungen der Spalten durch losgerissene Theile des Nebengestein. Im sogenannten Sphärengestein sind die Bruchstücke von jüngeren kristallinischen Gangmassen concentrisch umgeben. Im Brockengestein finden sich die gewöhnlich noch ziemlich scharfkantigen Bruchstücke des Nebengestein in grofser Menge und ohne viele Zwischenmittel dicht an einander geknetet. Im Kugelgestein sind aber mehr oder weniger abgerundete Bruchstücke gewöhnlich sehr angehäuft. Nach v. W e i s s e n b a c h ' ) rühren sie von reibenden Bewegungen der Gebirgsmassen her. Da indefs diese Bruchstücke von ihrem eigenen, im zersetzten Zustande befindlichen Gesteine umgeben sind: so möchte ihre Kugelgestalt auch die Folge der die Ecken und Kanten zuerst ergriffenen Zersetzung (wie sich dies so häufig bei halb verwitterten Basalten, Melaphyren 11. s. w. zeigt) sein. W e r d e n Bruchstücke des Nebengestein in den Gangspalten gänzlich zersetzt: so bildet sich der sogenannte Ausschram, in welchem man noch die ursprüngliche Structur des Nebengestein erkennen kann, und der Letten, in dem diese nicht mehr erkennbar ist. Letzterer mag aber auch theilweise durch Gewässer von oben herab in die Spalten geschlämmt wTorden sein. Die Mächtigkeit solcher Gangausfüllungen steigt nicht selten bis auf S 1 ^ Fufs. Auf den mit solchen losen Massen erfüllten Gängen fanden die häufigsten DIslocationen statt, wie dies die Gangspiegel zeigen, welche sich manchmal so zahlreich wiederholen, dafs sich der Letten in dünne spiegelige Blätter abtrennen läfst. Solche Ausfüllungen finden sich bisweilen in Gängen, welche nur diese und keine aus wässrigen Lösungen entstandenen krystallinischen Absätze enthalten; meist treten sie aber in Gesellschaft mit diesen auf und sind dann theils von gleichzeitiger, theils von früherer Bildung. I n letzterem Falle kommen sie an den Saalbändern vor und bilden die sogenannten Bestege. Sie zeigen sich bisweilen auch auf einzelnen Schichtungsklüften und Gebirgslagen in Folge der zwischen denselben fliefsenden und das ') Abbildungen merkwürdiger Gangverhältnisse. S. 12.

Gesteingänge.

701

Gestein zersetzenden Gewässer. Im Sächsischen Erzgebirge finden sich Erzgänge, die durch solche Schichtungsgebilde verworfen und gleichzeitig veredelt sind 1). Entsteht in Folge eines Bergschlipfs oder eines Erdbebens (S. 474 ff. und S. 508 ff.) eine Spalte am Abhänge eines Gebirges, die sich in der Längenausdehnung desselben fortzieht: so gelangen die von den Höhen durch Regenwasser herabgeführten schwebenden Theile in die Spalte und erfüllen sie nach und nach, während das Wasser durch die Seitenwände abfiltrirt. Es sind mechanische Absätze, welche durch eine eingetretene Zersetzung schon etwas verändert, wesentlich aber mit dem Gebirgsgestein identisch sind. Dazu kommen auch die von den durchfiltrirenden Gewässern aufgenommenen löslichen Bestandt e i l e des Gestein, welche vor der Bildung der Spalte von Quellen fortgeführt wurden, nach derselben aber in sie drangen und sich mit den mechanischen Absätzen vereinigten. Dafs die löslichen Stoffe Silicate enthalten, zeigen die Zeoiithe in den Drusenräumen, welche aus solchen Gewässern entstehen. Es kann eine fast völlige Regeneration des Gestein eintreten, oder es können die amorphen mechanischen Absätze mit Hülfe der löslichen Substanzen zur Krystallisation kommen und ein metamorphisches Gestein bilden. Entsteht eine Spalte während das Gebirge noch unter dem Meere sich befindet: so gelangen, wenn ihr Ausgehendes nicht den Meeresströmungen oder den Wellenbewegungen ausgesetzt ist, schwebende Theile in die Spalte. Sind diese Theile identisch mit denen, woraus das Gebirgsgestein entstanden ist: so bilden sich Gangmassen von identischer Zusammensetzung mit diesen. So können z. B. Granitgänge im Granit und im Gneifs entstehen (S. 300), wenn die amorphen Sedimente metamorphosirt werden. Unterliegen nur die Gangmassen der Metamorphose: so entstehen krystallinische Gangmassen in sedimentären Gesteinen, wie z. B. Granitgänge im Thonschiefer (S. 300). Dieses Verhältnifs ist ein ganz gewöhnliches und entspricht dem allgemeinen Gesetze, dafs in Gängen ') Abbildungen merkwürdiger Gangverhällnisse. S. IG.

702

Gesteingänge.

und D r u s e n r ä u m e n die gröfsten u n d vollkommensten K r y stalle v o r k o m m e n , mithin in leeren R ä u m e n , wo dem W a c h s e n derselben kein H i n d e r n i f s e n t g e g e n t r i t t . G ä n g e sedimentären Gesteins in gleichartigem G a n g gestein k o m m e n selten vor. D e r S. 89 a n g e f ü h r t e Thons c h i e f e r g a n g im T h o n s c h i e f e r ist ein Beispiel dieser A r t s ) . D i e so nahe übereinstimmende chemische Zusammensezz u n g beider S c h i e f e r zeigt die Identität des Materials, aus w e l c h e m sie h e r v o r g e g a n g e n sind. Sollte diese G a n g masse jemals in G r a n i t u m g e w a n d e l t w e r d e n : so hätte m a n einen G r a n i t g a n g im T h o n s c h i c f c r (vergl. S. 306). D a s u m g e k e h r t e Verhältnifs, sedimentäre G a n g m a s s e n in krystallinischen Gesteinen, z. B. T h o n s c h i e f e r g ä n g e in Gneils oder G r a n i t findet nicht statt 2 ). Sind die in G a n g s p a l t e n e i n g e f ü h r t e n Sedimente nicht identisch mit denen, woraus das Gebirgsgestein entstanden ist, u n t e r l i e g e n j e n e , aber nicht diese einer M e t a m o r p h o s e : so e n t s t e h e n G a n g m a s s e n , d e r e n S t r u c t u r und chemische Z u s a m m e n s e t z u n g meist gänzlich von d e n e n des G e b i r g s gestein abweicht. I n diese K a t e g o r i e g e h ö r e n die mit Basalt und basaltischen G e s t e i n e n e r f ü l l t e n G ä n g e , von d e n e n die B a s a l t g ä n g e in vielen und v e r s c h i e d e n e n Gebirgsgesteinen aufsetzen. In B e z i e h u n g auf eine mögliche U m w a n d l u n g s c h w e b e n d e r T h o n s c h i e f e r t h c i l c h e n in Basalt v e r w e i s e n wir auf S. 399 ff. W i r f ü g e n hinzu, dafs Magnesiasilicat, welches in m a n c h e n Basalten und basaltischen Gesteinen in r e i c h l i c h e r M e n g e vorkommt (S. 376 u n d 452) durch Z e r s e t z u n g des Magnesiabicarbonat d u r c h kieselsaure Alkalien gebildet w e r d e n k a n n . (Kap. I . No. 46). ') F r e i e s l e b e n (v. M o l l ' s Jahrbücher der Berg- und Hüttenkunde. Bd. IV. Lief. 2. S. 48) erwähnt indefs sonderbare Thonschiefergänge im Fichtelgebirge. 2 ) Gänge krystallinischen Gesteins i m gleichartigen zersetzten und umgekehrt Gänge zersetzten krystallinischen Gesteins i m gleichartigen unzersetzten k o m m e n übrigens vor. So Trachytgänge i m T r a c h y t c o n g l o m e r a t und u m g e k e h r t Gänge v o n Trachytconglomerat i m festen Trachyt (S. 354 u n d 355). Solche Verhältnisse mit der eruptiven E n t s t e h u n g der Gangm a s s e n in Harmonie zu bringen, w o l l e n w i r den P l u t o n i s t e n überlassen.

Kapitel L \ I . Erze.

D i e s c h w e r e n Metalle k o m m e n , mit A u s n a h m e der edlen, wie die Metalle der A l k a l i e n und alkalischen E r den (leichte Metalle), mit Sauerstoff und theihveise auch mit Salzbildern v e r b u n d e n im Mineralreiche vor. D i e O x y d e der s c h w e r e n Metalle, w e l c h c Salzbasen sind (elektropositive Metalloxyde) finden sich, wie die A l k a lien u n d alkalischen E r d e n , in V e r b i n d u n g mit Kieselsäure, K o h l e n s ä u r e , S c h w e f e l s ä u r e und P h o s p h o r s ä u r e , so wie mit den Metallsäuren, den elektronegativen Metallo x y d c n . U n t e r den A l k a l i e n und E r d e n g e h e n d a g e g e n n u r der K a l k , selten die Y t t e r e r d c und Z i r k o n e r d e , Verb i n d u n g e n mit Metallsäuren ein. E i g e n t ü m l i c h ist den s c h w e r e n M e t a l l e n , dafs die Mehrzahl derselben mit S c h w e f e l v e r b u n d e n , und dafs die, nach dem Eisen, am meisten v e r b r e i t e t e n vorzugsweise in dieser V e r b i n d u n g g e f u n d e n w e r d e n , w ä h r e n d die alkalischen u n d alkalisch-erdigen Metalle in festen V e r b i n d u n g e n mit S c h w e f e l g a r nicht v o r k o m m e n . Z w i s c h e n den s c h w e r e n und leichten Metallen tritt noch der U n t e r s c h i e d h e r v o r , dafs u n t e r j e n e n m e h r e r e , j a die edlen ausschließlich, g e d i e g e n vorkommen, u n t e r diesen aber nicht ein einziges. D o c h dieser U n t e r s c h i e d ist kein d u r c h g r e i f e n d e r ; d e n n vielen u n t e r den schwer e n Metallen fehlt, wie den leichten, die Möglichkeit einer solchen Existenz. Die Analogie zwischen Eisen u n d M a n g a n einerseits u n d den ü b r i g e n Metallen andererseits d ü r f t e r e c h t f e r tigen, w e n n wir die n a c h s t e h e n d e Reihe der metallischen V e r b i n d u n g e n , w e l c h e zugleich die wahrscheinliche Reihe ihres relativen Alters, von den älteren zu den jüng e r e n fortschreitend, bilden soll, mit den metallischen Silicaten b e g i n n e n . Beim Eisen und M a n g a n ist es eine

704

Altersfolge der Erze. /

entschiedene Thatsache, dafs ihre O x y d e , O x y d h y d r a t e , Carbonate u. s. w. in den G ä n g e n von ihren Silicaten im N e b e n g e s t e i n e a b s t a m m e n ; bei den ü b r i g e n Metallen ist es freilich meist nur eine V e r m u t h u n g , w e l c h e auf diese A n a l o g i e g e g r ü n d e t ist, die aber um so wahrscheinlicher wird, w e n n wir m e h r e r e Metalle, wie Zink, K u p f e r u n d a n d e r e wirklich als Silicate finden. Da viele Beweise vorliegen, dafs in G ä n g e n , in denen S c h w e f e l m e t a l l e mit a n d e r e n metallischen V e r b i n d u n g e n v o r k o m m e n , diese aus j e n e n h e r v o r g e g a n g e n sind: so reih e n wir an die B e t r a c h t u n g der metallischen Silicate die der Schwefelmetalle. An diese s c h l i e f e n sich die Selen-, Arsenik-, Antimon- und T e l l u r m e t a l l e an, und auf diese folgen die kohlensauren, p h o s p h o r s a u r e n u n d schwefelsauren Metalloxyde, so wie die Chlor-, Brom-, J o d - und Fluormetalle. D i e j e n i g e n elektronegativcn Metalle, w e l c h e als Metallsäuren mit Basen v e r b u n d e n , Mineralien im Gebirgsgestein zusammensetzen, hätten, s t r e n g g e n o m m e n , den V o r r a n g vor den S c h w e f e l m e t a l l e n haben m ü s s e n ; d e n n von ihnen ist entschieden, dafs sie gleichzeitig mit den sie einschliefsenden Gebirgssteinen gebildet w o r d e n sind. D a sie aber auch in G ä n g e n v o r k o m m e n , ja einige von ihnen, wie z. ß. die arseniksauren Salze, unstreitig zu den j ü n g s t e n Bildungen g e h ö r e n , und eine T r e n n u n g zwischen den im G e b i r g s g e s t c i n und in den G ä n g e n vorkommenden metallsauren Salzen schwierig ist: so h a b e n wir ihnen diese Stelle a n g e w i e s e n . Sie w u r d e n jedoch in zwei A b t h e i l u n g e n g e b r a c h t , wovon die erste die im Gebirgsgestcin eingeschlossenen, die zweite die in G ä n g e n v o r k o m m e n d e n metallsauren Salze enthält. An diese reihen sich die kohlensauren, phosphorsauren u n d schwefelsauren Mctalloxyde, w e l c h e entschieden zu den j ü n g sten B i l d u n g e n g e h ö r e n . Darauf folgen die Chlor-, Brom-, J o d - u n d F l u o r metalle, von d e n e n die meisten unstreitig gleiches A l t e r mit den Carbonaten, P h o s p h a t e n und Sulphaten haben. Von gleichem A l t e r , zum Theil noch jünger als diese Sauerstoff- u n d Haloidsalze, sind die Metalloxyde und M e t a l l o x y d h y d r a t e , selbst das Eisen- u n d Mangan-

705

Altersfolge der Erze.

o x y d ; denn deren Oxyde und Hydrate sind aus der Zersetzung ihrer Carbonate hervorgegangen. An der Spitze der Metalloxyde stehen das Zinnoxyd und die Titansäure, die einzigen Metalloxyde, welche in krystallinischen Gesteinen nachweisbar als solche vorkommen, und daher gleiches Alter mit den anderen sie begleitenden Mineralien haben. Obgleich sie defshalb zu den ältesten Metallverbindungen gehören: so gilt dies doch nicht von allen ihren F u n d o r t e n ; denn sie kommen auch auf Gängen und in Drusenräumen vor. W i r bringen daher die Metalloxyde wie die metallsauren Metalloxyde in zwei Abtheilungen. Den gediegenen Metallen in dieser Reihe den geeignetesten Platz anzuweisen, ist besonders schwierig. Silber und die unedlen Metalle bis zum Eisen sind entschieden aus Reductionsprocessen hervorgegangen. Von anderen, die wir nur im regulinischen Zustande oder in regulinischen Gemischen finden (Gold, Tellur, Platin, Palladium, Iridium, Osmium), fehlt jeder Anhaltepunkt, auf frühere Verbindungen, aus denen sie hervorgegangen sein könnten, zu schliefsen. F ü r uns sind die letzteren ursprüngliche Bildungen und werden solche wahrscheinlich auch für unsere Nachkommen bleiben. Sie haben gleiches Alter mit den in krystallinischen Gebirgsgesteinen eingeschlossenen Metalloxydcn und metallsauren Metalloxyden. Wir bringen aber auch die gediegenen Metalle in zwei Abtheilungen, wovon die erste die edlen, die andere die unedlen umfafst, welche letztere entschieden zu den neuesten Bildungen gehören. Zwischen diesen beiden Abtheilungen ist jedoch eine bestimmte Grenze nicht zu ziehen; denn das gediegene Silber im Golde hat gewifs denselben Ursprung wie dieses, das auf Silbergängen ist aber ein Reductionsproduct. Sonach möchte die nachstehende Reihe der Metalle und ihrer Verbindungen, mit Berücksichtigung der bemerkten Einschränkungen, nahe dem relativen Alter derselben entsprechen, und approximativ die Folge ausdrücken, in der spätere Bildungen aus früheren hervorgegangen sind. In Erzlagern und namentlich in Erzgängen findet sich aber vorzugsweise die chemische Bischof Geologie. III.

2. Aull.

45

706

Altersfolge der Erze.

Werkstätte, in der die mannichfaltigsten Zersetzungen und Umwandlungen stattgefunden haben und noch stattfinden. Dieselbe metallische Verbindung k a n n , nach mehrfachen U m w a n d l u n g e n , wieder restituirt werden, wovon sich im Folgenden mehrere Beispiele finden werden. Und dies ist nichts Anomales; denn das wichtigste und am allgemeinsten verbreitete Mineral, der Feldspath, findet sich als eine der ältesten unter den bekannten Verbindungen, wie, wenn auch nur selten, in Drusenräumen in Formen der neuesten Bildungen, des Laumontit und Analcim. Der Gang unserer Betrachtungen ist, dafs, nach kurzer Angabe des Vorkommens der Erze und derjenigen ihrer Begleiter, welche W i n k e in Beziehung auf ihre Bildung geben können, so wie ihrer Zusammensetzung, die Zersetzungs- und Umwandlungsprocesse, wie sie namentlich durch die Pseudomorphosen bekannt geworden sind, folgen. W o auf letztere Berechnungen über Massenund Volumenveränderungen gegründet werden konnten, erschien es zweckmäfsig, die procentische Zusammensetzung der Verbindungen und einzelner Bestandtheile anzugeben. W o man es nur mit Gemengen zu thun hat, obgleich der chemische Formeleifer auch hier nicht unterlassen hat, sogenannte Formeln aufzustellen, blieb nur die Angabe der procentischen Zusammensetzung übrig. Diejenigen Erze, von welchen weder Zersetzungsproducte noch Pseudomorphosen bekannt sind, überschlagen wir. Kieselsaure

Metalloxyde.

Alle Metalloxyde, welche Salzbasen sind, können künstlich mit Kieselsäure verbunden werden, und sie sind auch gröfstentheils dargestellt worden. In chemischen W e r k e n wird aber von ihnen selten mehr angeführt, als dafs sie existiren, und dafs sie unlöslich im Wasser seien. Im Mineralreiche finden sich indefs nicht alle elektropositive Metalloxyde mit Kieselsäure verbunden, und unter denen, welche vorkommen, sind es die Silicate des Eisen, Mangan, Oer, Lanthan, Didym und vielleicht auch des Chrom, welche, der Quantität nach, alle übrigen Verbindungen dieser Metalle übertreffen. Nach dem Eisen fin-

Kieselsaure Metalloxyde.

707

det sich Zink in gröfster Menge in Verbindung mit Kieselsäure ; aber auch seine V e r b i n d u n g mit S c h w e f e l hat eine grofse Verbreitung. Die Silicate der übrigen Metalle (Kupfer, Nickel, Wifsmuth) erscheinen als unbedeutend g e g e n das Vorkommen derselben in anderen Verbindungen, namentlich mit S c h w e f e l . In zusammengesetzten Silicaten, welche Salzbasen bildende Metalloxyde, und keine andere S ä u r e , aufser der Kieselsäure, enthalten, sind wir berechtigt die Metalloxyde mit dieser S ä u r e verbunden anzunehmen, wenn sie auch als einfache Silicate vorkommen. Von den Oxyden des Eisen und Mangan ist dies entschieden. W i r haben aber keinen Grund zur Annahme, dafs dies bei anderen Metalloxyden, möge deren Menge auch noch so g e r i n g sein, und mögen sie als einfache Silicate nicht gefunden werden, nicht der F a l l sein k a n n ; es sei denn, dafs sie Zersetzungsproduete sind. Auf die Betrachtung der einfachen Silicate der schweren Metalle folgt die der Mineralien, in denen dasselbe Metall nach W a h r s c h e i n l i c h k e i t s g r ü n d e n als Silicat existirend angenommen werden kann. Die Zahl dieser Mineralien ist aber g e w i f s noch viel g r ö f s e r ; denn die meist in äufserst g e r i n g e n Mengen vorkommenden Metallo x y d e entgehen in der R e g e l der A n a l y s e , wenn nicht besondere A u f m e r k s a m k e i t darauf gerichtet wird. W ü r d e man durch die salzsaure Auflösung der aufgeschlossenen Mineralien stets Schwefelwasscrstoffgas strömen lassen: so w ü r d e man S p u r e n von Metallen selten vermissen. Eisenoxydul- und Eisenoxydsilicate sind schon (Kap. X X V . S. 350 ff.) betrachtet worden. Ihr Vorkommen mit anderen Silicaten in Mineralien und Gebirgsgesteinen, ihre Zersetzungen u. s. w. w a r e n der Gegenstand so vielfacher Betrachtungen in diesem W e r k e , dafs weitere Erörterungen nur W i e d e r h o l u n g e n sein würden. W a s s e r h a l t i g e Manganoxydulsilicate sind gleichfalls schon (Kap. X X V . S. 357 ff.) betrachtet worden. Von ihrem Vorkommen u. s. w. in zusammengesetzten Silicaten gelten die eben gemachten B e m e r k u n g e n : denn sie sind, g e w i f s nur mit seltenen Ausnahmen, stets B e g l e i t e r der Eisensilicate; nur dafs sie in der R e g e l g e g e n diese

708

Kieselzink.

in sehr untergeordneten Verhältnissen in den Mineralien und Gebirgsgesteinen vorhanden sind. Kieselzink, in sedimentären Formationen, im Uebergangskalk auf Nestern, liegenden Stöcken und regellosen Lagern, und im Muschelkalk, zeigt seine sedimentäre Bildung im Meere. Sein Vorkommen in Erzgängen im Uebergangskalk, in der Grauwacke, im Lias, im bunten Sandstein, im Granit und Gneifs tliut dar, dafs auch in diesen Gesteinen kieselsaures Zinkoxyd enthalten ist, und durch Gewässer in die Spalten g e f ü h r t wurde. Es ist wasserhaltiges kieselsaures Zinkoxyd. Kieselzink verdrängt Kalk- und Bitterspath'). In Kalkspathformen findet es sich im liammelsberg bei Goslar und bei Iserlohn in Westphalen. Im liammelsberg ist der Kalkspath von Kieselzink umhüllt und zum Theil ganz verdrängt. Zuerst wird der Kalkspath mit einer feinen Lage von Kieselzink überzogen. Beim Zerbrechen der Krystalle zeigt sich, dafs diese Rinde theils unmittelbar auf dem Kalkspath liegt, theils von diesem durch einen feinen hohlen oder meist mit feinkörnigem, porösem Kieselzink erfüllten Zwischenraum getrennt ist. Der Kalkspath ist auf der Oberfläche zerfressen, und das Kieselzink ist hier und da in der Richtung der Blätterdurchgänge in ihn eingedrungen. Nach und nach verliert der Kalkspath immer mehr an Umfang, verschwindet endlich ganz und läfst Umhüllungspseudomorphosen zurück, die im Innern gewöhnlich mit porösem Kieselzink erfüllt, selten ganz hohl sind. Auf den Pseudomorphosen hat sich hier und da krystallisirtes Kieselzink angesetzt. Bei Iserlohn finden sich diese Pseudomorphosen von 3 und noch mehr Zoll Länge. Die Oberfläche der Krystalle ist rauh und uneben, die Kanten sind jedoch meist scharf. Die dunkel gefärbten Krystalle erscheinen als Gemenge aus Kieselzink und Brauneisenstein. Die Gewässer enthielten daher neben kieselsaurem Zinkoxyd kohlensaures Eisenoxydul, welches gleichfalls den kohlensauren Kalk verdrängt und sich nachher in Eisenoxydhydrat umwandelt. Diese Pseudomorphosen sind nie ganz hohl, son') B l u m , die Pseudomorphosen. S 268 und 271.

Kieselzink.

709

d e r n mit einer porösen oder zelligen Masse von der N a t u r der U m h ü l l u n g s r i n d e e r f ü l l t . A u c h hier d r a n g das Kieselzink zwischen die B l ä t t e r d u r c h g ä n g e des K a l k s p a t h ein und bildete, n a c h d e m dieser f o r t g e f ü h r t worden, eine M e n g e g r ö f s e r e r und k l e i n e r e r r e g e l m ä f s i g e r Zellen in der F o r m des K a l k s p a t h r h o m b o e d e r . Die W ä n d e dieser Zellen sind theils mit n i e r e n f ö r m i g e m Kisselzink, thcils mit sehr kleinen K r y s t a l l e n desselben bedeckt. H i e r u n d da sind auch ganze Reihen solcher Zellen mit demselben Kieselzink erfüllt, oder das I n n e r e der K r y s t a l l e besteht ü b e r h a u p t nur aus einem porösen G e m e n g e . Kieselzink in F o r m e n von Bitterspath findet sich, nach U l i m a n n , in der G r u b e St. Andreasberg im Siegen'achen, auf einem G a n g e in der G r a u w a c k e . Diese 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 sind hohl u n d vom Bitterspath ist nichts m e h r v o r h a n d e n . Diese hohle Beschaffenheit v o r s t e h e n d e r P s e u d o m o r phosen bezeugt w i e d e r u m , dafs das v e r d r ä n g e n d e Mineral s c h w e r l ö s l i c h e r , als das v e r d r ä n g t e war. Kieselzink v e r d r ä n g t auch Quarz. M o n h e i m 1 ) fand solche Quarzpseudomorphosen im Herrenberg bei Nirm u n w e i t Aachen. Sie sind hohl, oder enthalten auch noch einzelne Quarzzacken. Kieselzink u m h ü l l t auch Bleiglanz 2 ). Meist enthalten diese P s e u d o m o r p h o s e n noch einen K e r n von Bleiglanz, nur selten ist dieser gänzlich v e r s c h w u n d e n und eine gelbliche poröse lind weiche Masse an die Stelle g e t r e t e n B ) . D a s Kieselzink ist von einer der F l ä c h e n m a n c h e r K r y s t a l l e mitten in den Bleiglanz g e d r u n g e n und hat diesen hier v e r d r ä n g t , w ä h r e n d an a n d e r e n Flächen zwischen der A u s f ü l l u n g s - u n d U m h ü l l u n g s m a s s e noch z u s a m m e n h ä n g e n d e L a g e n von Bleiglanz vorhanden sind. Kieselzink umhüllt u n d v e r d r ä n g t auch P v r o m o r Verhandlungen des naturhist. Vereins der preufs. Rheinlande und Westphalens. 1849. S. 55. s ) B l u m , die Pseudomorphosen. S. 272. 3 ) Die Analyse dieser Ausfüllungsmasse ist wünschenswerth, weil sie Licht auf den Zersetzungsprocefs des Bleiglanz werfen möchte.

710

Kieselzink.

p h i t Z u e r s t w e r d e n die P y r o m o r p h i t k r y s t a l l e mit einem dünnen U e b e r z u g e von Kieselzink bedeckt, beim Fortschreiten des Processes verschwindet a l l m ä l i g die Pyromorphitmasse, und beim Zerbrechen der K r y s t a l l e zeigt sich, dafs das Kieselzink sich anfangs fest auf den Pyromorphit legte, dann aber ein Zwischenraum entstand: zum Beweise, dafs mehr fort-, als zugeführt wurde. Endlich verschwand der Pyromorphit gänzlich, und Umhüllungspseudomorphosen von Kieselzink blieben zurück. Kieselzink w i r d endlich von Malachit v e r d r ä n g t . ( S i e h e Malachit). Diese pseudomorphosischen Processe zeigen entschieden die G e g e n w a r t von kieselsaurem Z i n k o x y d in Gewässern, und da es so verschiedene Substanzen v e r d r ä n g t : so kann dieses Vorkommen nicht sehr selten sein. Nach meinen Versuchen ist kieselsaures Z i n k o x y d , künstlich dargestellt durch Zersetzung des schwefelsauren Z i n k o x y d mittelst kieselsauren Kali, so schwerlöslich in reinem W a s s e r , dafs w e d e r Schwefelwasserstoff, noch Schwefelwasserstoffammoniak eine T r ü b u n g hervorbringt. A u c h ein Zusatz von kieselsaurem Kali zum W a s s e r vermehrt nicht seine Löslichkeit. Nach M o n h e i m löst sich Kieselzink auch in reinem kochenden W a s s e r nicht auf. A l s ich eine grofse M e n g e reinen W a s s e r s mehrere T a g e l a n g über künstlichem kieselsaurem Z i n k o x y d stehen liefs,. ergab sich durch Abdampfen, dafs 185440 Th. W a s ser 1 Th. des Salzes aufgelöst hatten. Demnach ist kieselsaures Z i n k o x y d a l l e r d i n g s sehr s c h w e r l ö s l i c h ; allein für geologische Forschungen g e n ü g t es, die Löslichkeit i r g e n d einer Substanz, welche, w i e das Kieselzink, unter Verhältnissen vorkommt, die keine andere Bildungsart als aus wässerigen Lösungen zuläfst, überhaupt dargethan zu haben. Nach M o n h e i m löst sich 1 Th. künstlich dargestelltes basisch kohlensaures Zinkoxyd in 2427 Th. mit Kohlensäure gesättigtem W a s s e r , und nach dem Abdampfen bleibt ein Rückstand von kieselsaurem Zinkoxyd mit ') Ii In m a. a. 0. S. 273. Er führt auch (S. 267) wahrscheinliche Pseudomorphosen von Kieselzink nach Flufsspath an.

711

Kieselzink.

kohlensaurem Zinkoxyd. Ich fand, dafs sich, nachdem durch Wasser, worin geschlämmtes Kieselzinkerz eingerührt war, drei Tage lang Kohlensäure geleitet worden, in 3692 Th. Wasser 1 Th. Silicat aufgelöst hatte. D e r Rückstand war für eine genaue quantitative Untersuchung zu gering; er wurde aber von Salzsäure unter Aufbrausen und mit Zurücklassung von 0,12 eisenhaltiger Kieselsäure aufgelöst. In der Auflösung fanden sich noch 0,03 Eisenoxyd. Es wurde also etwas mehr als die Hälfte des mit kohlensaurem Wasser behandelten Kieselzink in kohlensaures Zinkoxyd zersetzt. Da dieses Erz vom kohlensauren Wasser zur Lösung nur A von der Menge reinen Wassers fordert, welche künstliches kieselsaures Zinkoxyd löset: so ist begreiflich, dafs seine Löslichkeit bedeutend zunimmt, wenn auch nur geringe Mengen Kohlensäure im Wasser enthalten sind 1 ). I n diesem Falle wird, bei der Lösung des Kieselzink im Mineralreiche, die Zersetzung bis auf ein Minimum herabsinken und aus der Lösung reines oder fast reines Kieselzink abgesetzt werden. Da indefs manche Varietäten geringe Mengen kohlensaures Zinkoxyd enthalten: so ist entweder schon durch die Kohlensäure in den Gewässern, oder erst durch späteren Zutritt derselben etwas kieselsaures Zinkoxyd zersetzt worden. C. R i e g e l 2 ) Ti iesloch. Kieselsäure Kohlensäure Zinkoxyd Eisenoxyd Thonerde Kalkerde Wasser und

. .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verlust

analysirte

folgende

Zinkerze

von

I. 24,80 4,37 63,33 0,80 0,55 0,19 . 5,96

II. 20,66 13,06 52,04 2,35 0,40 0,21 11,28

III. 8,34 6,50 79,64 1,20 0,36 1,85 2,11

IV. 7,65 7,00 80,25 1,04 2,10 1,96

V. 2,60 12,10 72,30 1,05 0,48 0,30 11,17

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

.

—

I Tropfsteinartig, zerfressen, hellgelb.

I I Desglei-

') Es ist jedoch nicht zu übersehen, dafs an der zunehmenden Löslichkeit die Zersetzung in kohlensaures Zinkoxyd Antheil hat. 2 ) Arch. der Pharm. (2) Bd. LV1II. S. 29 und Jahrb. für pract. Pharmacie. Bd. XXIII. S. 353.

712

Kieselzink.

chcn dunkelgelb, I I I zerreiblich, graulichweifs, IV weifslichgelb, schuppig-blättrig, V zerreiblich, graulichweifs, von etwas blätterigem Gefüge. R i e g e l hält V für Zinkblüthe, die anderen für Gemenge aus dieser und Kieselzink. Allerdings stimmt V ziemlich nahe mit der von S m i t h so n analysirten Zinkblüthe; was aber I, I I I und IV betrifft: so halten wir sie für Gemenge aus Kieselzink und Zinkspath. Da nämlich mit abnehmender Kieselsäure auch das Wasser abnimmt, die Kohlensäure aber umgekehrt zunimmt, da das Kieselzink wasserhaltig, der Zinkspath dagegen wasserfrei ist: so entspricht dies völlig unserer Annahme. Nr. I I müssen wir jedoch, wegen seines bedeutenden Wassergehaltes, für ein Gemeng aus Kieselzink und Zinkblüthe halten. Offenbar sind alle diese Zinkerze Zersetzungsproducte von Kieselzink durch Kohlensäure. Nr. I nähert sich noch ziemlich der normalen Zusammensetzung des Kieselzink; in I I I , IV und V nimmt aber die Kieselsäure bedeutend ab und das Zinkoxyd zu. So wie daher das Zinksilicat durch dreitägige Einwirkung concentrirter Kohlensänrc über die Hälfte zersetzt w u r d e : so wird es im Mineralreiche, wenn auch diese Säure viel sparsamer aber ungleich länger einwirkt, noch weiter und endlich ganz zersetzt (siehe Zinkspath). Es versteht sich übrigens von selbst, dafs bei diesen Zersetzungsprocessen die durch Kohlensäure verdrängte Kieselsäure durch die Gewässer fortgeführt wird. Willemit auf Kieselzinklagerstätten, ist wasserfreies kieselsaures Zinkoxyd und von derselben Zusammensezzung wie das Kieselzink ( V a n u x e m und K e a t i n g , Thomson, Rosengarten, Monheim, Delesse). Es enthält manchmal geringe Mengen von Eisenoxyd, Kalk und Magnesia. Die Pseudomorphosen von Willemit nach Kieselzink zeigen, dafs dieses unter gewissen Umständen sein Krystallwasscr verlieren kann. Ist der Procefs ganz vollendet: so erscheinen die Krystalle als körnige Aggregate, welche zeigen, dafs der Zusammenhang der früheren Masse durch den Verlust des Wassers aufgehoben wurde. Beim Erhitzen entwickelt sich kein Wasser mehr '). ') B l u m Nachtrag. Bd. II. S. 13.

Kieselzink.

713

Auch in zusammengesetzten Silicaten findet sich Zinkoxyd ; aber sehr selten. Das merkwürdigste Vorkommen desselben ist das im Augit (Jcffersonit), eingewachsen im F r a n k l i n i t und Granat, in den Eisensteingruben bei Sparta in Newjersey, worin K e a t i n g 1, H e r m a n n und R a m m e i s b e r g aber 5 , 1 — 5 , 8 5 % Z i n k o x y d 1 ) fanden, welches nur als Silicat vorhanden sein kann. F e r n e r findet sich Zinkoxyd im Weissit, aus dem Ohioritschiefer zu Fahlun 0,3 ( T r o l l e W a c h t m e i st e r ) und im Kakoxen 1,23 (v. H o l g e r ) . Da dieses Mineral, ausser Kieselsäure, Phosphorsäure, S c h w e f e l s ä u r e und Fluor enthält: so ist nicht zu entscheiden, ob das Zinkoxyd an Kieselsäure gebunden ist. Kieselkupfer mit Malachit, Kupferlasur, Kupferkies u . s . w . 2 ) . Die Kieselsäure schwankt zwischen 26 und 40, das K u p f e r o x y d zwischen 28 und 42,6, das W a s s e r zwischen 12 und 28,5 mit mehr oder w e n i g e r Eisenoxydul, Kalk und Magnesia g e m e n g t ( U l i m a n n , B o w e n , B c r t h i e r , v. K o b e l l , B e c k , S c h e e r e r , K i t t r e d g e , R a m m e l s b e r g ) . Bestimmte Mischungsverhältnisse finden daher nicht statt, was auch von einer amorphen Masse nicht zu erwarten ist; defshalb war es ein vergebliches Bemühen, chemische Formeln für dieses Mineral entwerfen zu wollen. Der von einigen Chemikern gefundene Kohlensäuregehalt läfst ausserdem auf eine B e i m e n g u n g von Malachit schliefsen. Da eine directe Verbindung von Quarz mit K u p f e r o x y d nicht zu denken i s t : so kann man sich die Bildung des kieselsauren K u p f e r o x y d nur durch Zersezzung eines Kupfersalzes, vorzugsweise des schwefelsauren Kupferoxyd mittelst eines Silicats erklären. Ob ausser den alkalischen Silicaten auch Kalk- und Magnesiasilicate u. s. w. diese Zersetzung b e w i r k e n können, ist noch nicht ermittelt. Kieselkupfer verdrängt kohlensaures B l e i o x y d 3 ) und ') Wo das Zeichen °/0 fehlt, beziehen sich die Zahlen stets auf Procente. •) In beträchtlichen Mengen kommt es in einigen Kupfererzgängen am Lake Supericr vor. F o s t e r and W h i t n e y . Report on the Geology of the Lake Superior land district Part. II. p. 101. 3) B l u m , die Pseudomorphosen. S. 311.

714

Kieselkupfer.

f

L i b e t h e n i t D i e Verdrängung des Weifsbleierz beginnt damit, dafs sich auf den Krystallen eine diinne Rinde von Kieselkupfer ansetzt, welche nach und nach dicker wird, indem sich dieses von innen anlegt, während das kohlensaure Bleioxyd allmälig verschwindet. Letzteres wird aber nicht ganz ersetzt; denn die Krystalle sind entweder ganz hohl, oder mit porösem Kieselkupfer erfüllt. Die Libethenitkrystalle sind bald ganz von Kieselkupfer verdrängt, bald hat dieses jene nur an einzelnen Stellen bedeckt, wo dann im Innern der Libethenit theilweise noch im porösen Zustande vorhanden ist, oder er ist ganz verschwunden mit Zurücklassung hohler Räume. Dioptas, auf kleinen Gängen im Kalkstein des Berges Karhaiinsk in der mittleren Kiryisensieppe 2), besteht aus 2 At. Kieselsäure, 3 At. Kupferoxyd und 3 At. W a s ser ( V a u q u e l i n , H e f s , D a m o u r ) . Künstlich dargestelltes kieselsaures Kupferoxyd aus salpetersaurem Kupferoxyd und kieselsaurem Kali (wobei letzteres mit Salpetersäure versetzt wurde, bis sich kaum mehr eine alkalische Reaction zeigte, um die Mitfällung von Kupferoxydhydrat zu verhindern) wurde mit einer grofsen Menge Wasser ausgewaschen; allein Kaliumeiseneyanür fuhr fort in den letzten Portionen des Abwaschewassers zu r e a g i r e n 3 ) . Hieraus ergibt sich schon die nachweisbare Löslichkeit des kieselsauren Kupferoxyd in reinem Wasser. Als Wasser drei Tage lang über demselben gestanden hatte, fanden sich in 98021 Lösung 1 Kupferoxydsilicat bestehend aus Kieselsäure Kupferoxyd

. .

. .

0,11 0,89 4)

') S i l l e m und B l u m Nachtrag II. S. 122. -) Soll auch in kleinen Krystallen an den angeführten Orten am Laie Superior vorkommen. 3 ) Schwefelwasserstoff reagirte viel schwächer als Kaliumeiseneyanür; dieses ist also ein empfindlicheres Reagens als jenes auf Kupfer. 4 ) Zu diesem Versuche wandte ich 4 Pfund Wasser an und filtrirte die Lösung vor dem Abdampfen. Eine eben so grofse Menge destillirtes Wasser für sich abgedampft lieferte einen unwägbaren

Kieselkupfer.

715

Da dieses Silicat noch nachweisbar im reinen Wasser löslich ist: so ist die Verdrängung des kohlensauren Bleioxyd durch eine solche Lösung sehr wohl zu begreifen. Die Kap. I. No. 35 b. S. 66 angeführten Versuche zeigen, dafs künstliches wie natürliches Kupferoxydsilicat bei weitem löslicher in kohlensaurem Wasser als in reinem Wasser ist. Das so bedeutend vorwaltende Kupferoxyd im Rückstände von der Lösung des Kupferoxydsilicat in reinem Wasser läfst daher schliefsen, dafs diese Lösung mit einer Zersetzung auf Kosten der im destillirten Wasser nie fehlenden, wenn auch nur sehr geringen Menge Kohlensäure verknüpft war. W a r aber das Kupfer als Carbonat vorhanden : so würde sich aus einer solchen Lösung kein Kupferoxydsilicat abgesetzt haben. Da dieses Silicat, im pseudomorphen wie im nicht pseudomorphen Kieselkupfer, unstreitig ein Absatz aus Gewässern ist: so können diese auch nicht eine Spur von Kohlensäure enthalten haben. D e r Fall findet aber bei allen durch Gebirgsgesteine filtrirenden Gewässern statt, welche, ehe sie Silicate auflösen, ihre Kohlensäure durch Bildung von Carbonaten verloren haben. Kupferoxyd findet sich in mehreren wasserhaltigen zusammengesetzten Silicaten: so in den meisten Allophanen, welche unregelmäßige Bäume auf Eisen- und Kupfererzlagern ausfüllen. Es beträgt darin 0,25 bis 19,2% ( W a l c h n e r , G u i l l e m i n , F i c i n u s , S t r o m e y e r, B e r g e m a n n , S c h n a b e l ) . G l o c k e r 1 ) beschreibt eine sehr jugendliche Bildung des Allophan in einem, viele J a h r e lang aufser Betrieb gestandenen Stollen in grofser Menge an der Decke, Sohle und an den Wänden. Da darin Kupferkies und Feldspath, im Bleiglanz eingesprengt, vorkommen : so sind die Bedingungen zur Bildung dieses Minerals gegeben. Durch Zersetzung des Kupferkies wird schwefelsaures Kupferoxyd, durch die des Feldspath und des Glimmer im Glimmerschiefer des Nebengestein des Stollens werden alkalische und ThonRückstand ; das gefundene Löslichkeitsverhältnifs ist daher so genau als es der Natur der Sache nach sein kann. ') Der blaue Stollen bei Zuckmantel in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXXXVIII. S. 597.

716

Kieselsaure Metalloxyde. /

erdesilicate g e l i e f e r t . D a s schwefelsaure K u p f e r o x y d u n d die alkalischen Silicate zersetzen sich, das gebildete Kupfersilicat v e r b i n d e t sich mit dem Thoncrdesilicat und mit W a s s e r und gibt Allophan. Diese B i l d u n g zeigt auf eine sehr a u g e n f ä l l i g e W e i s e , wie selbst in einer, geologisch g e n o m m e n , sehr k u r z e n Zeit b e d e u t e n d e Quantitäten der so schwerlöslichen kieselsauren T h o n e r d e durch G e wässer f o r t g e f ü h r t w e r d e n k ö n n e n . Dies wirft Licht auf so manche metamorphische Processe, die sich n u r durch F o r t f ü h r u n g von T h o n e r d e e r k l ä r e n lassen. Das aus dem Stollen abfliefsende W a s s e r setzt jetzt noch etwas Allophan als ganz s c h w a c h e n blafsblauen U e b e r z u g auf den Gesteinen ab. U e b e r die V e r b r e i t u n g des K u p f e r o x y d in Mineralien v e r g l . I. Aufl. Bd. I I . S. 1890 ff. Kieselsaures N i c k e l o x y d findet sich nicht als einfaches Silicat; in B e z i e h u n g auf die Löslichkeit des künstlich dargestellten durch kohlensäurehaltiges W a s s e r vergl. K a p . I . No. 35 c. S. 68. Kieselsaures S i l b e r o x y d ist w e d e r als einfaches Silicat, noch in zusammengesetzten Silicaten g e f u n d e n worden. D a das Silber bis jetzt ü b e r h a u p t n u r in E r z g ä n g e n u n d nicht im G e b i r g s g e s t e i n e , oder wenn in diesem, doch n u r in der Nähe j e n e r g e f u n d e n w u r d e : so tritt g e r a d e bei diesem Metalle am meisten die F r a g e hervor, in welchen V e r b i n d u n g e n es wohl in seine dermaligen F u n d orte g e f ü h r t w o r d e n sein möge. S i l b e r o x y d ist eine starke B a s e ; daher k a n n man g e g e n die Möglichkeit seiner Verb i n d u n g mit Kieselsäure nichts einwenden. Kieselsaures S i l b e r o x y d , d u r c h F ä l l u n g einer n e u t r a l e n L ö s u n g von salpetersaurem S i l b e r o x y d mittelst kieselsaur e m K a l i dargestellt, ist eine schmutzig gelbliche käsige Masse. Seine Leichtlöslichkeit zeigte sich schon beim Ausw a s c h e n ; denn i m m e r f o r t triibte Salzsäure und S c h w e f e l wasserstoff das A b w a s c h e w a s s e r . Nach lange fortgesetztem A u s w a s c h e n w u r d e das kieselsaure S i l b e r o x y d in einer grofsen M e n g e reinen W a s s e r s e i n g e r ü h r t , nach zwei T a g e n die Flüssigkeit abfiltrirt u n d das aufgelöste Silicat durch Salzsäure n i e d e r g e s c h l a g e n . E s g a b e n 47650 T h . L ö s u n g 1 T h . Chlorsilbcr. D a die Zusammensetzung des kieselsauren S i l b e r o x y d nicht ermittelt w u r d e : so konnte

Kieselsaure Metalloxyde.

717

das Chlorsilber nicht auf Silicat reducirt werden. So viel ist indefs gewifs, dafs dieses Silicat unter allen metallischen Silicaten, deren Löslichkeit ich bestimmt habe, das Löslichste in reinem Wasser ist. In Beziehung auf die Zersetzung des künstlich dargestellten kieselsauren Silberoxyd durch kohlensäurehaltiges Wasser vergl. Kap. I. No. 35 d. Kieselsaures Bleioxyd ist als einfaches Silicat nicht bekannt. Ueber das Vorkommen von Bleioxyd in anderen Mineralien vergl. I. Aufl. Bd. I I . S. 1894. Ueber das Verhalten niehrer künstlich dargestellten kieselsaurer Metalloxyde zum Schwefelwasserstoff vergl. Kap. I. No. 36. S. 70 ff. Unter allen nutzbaren Metallen wurde, ausser Eisen und Mangan, kein Metall so häutig, wenn auch stets nur in sehr geringen Mengen in Gebirgsgesteinen gefunden, wie das Kupfer. F r i c k 1 ) war der erste, welcher in drei Thonschiefern 0,13, 0,25 und 0,30 Kupferoxyd fand. Es wurde nicht durch Säuren extrahirt, sondern fand sich in der mit kohlensaurem Baryt aufgeschlossenen Masse. L i s t 2 ) fand in grünen Taunusschiefern 0,05 und 0,06. Ich prüfte drei Thonschiefer auf Metalloxyde. Durch Aufschliefsen mit kohlensaurem Kali wurden in einem vom Nebengestein des Eiscnspathgang der Grube Pferd bei Siegen, 0,067 Kupferoxyd mit etwas Eisenoxyd und Thonerde verunreinigt, in einem anderen, vom Nebengestein der Eisenspathgrube Friedrich Wilhelm bei Siegen, 0,3 Kupferoxyd gefunden. Als eine grofse Menge jenes Thonschiefers mit Salzsäure und hierauf der Rückstand mit Salpetersäure digerirt wurde, konnte in beiden Auszügen Kupfer nachgewiesen, aber nicht seine Menge bestimmt werden. Der gröfsere Theil desselben war daher in einer Verbindung vorhanden, welche erst beim Aufschliefsen mit kohlensaurem Kali erhalten wird und gewils nicht zwischen den Schieferungsflächen abgelagert war. Der dritte Thonschiefer vom Apollinarisberg bei Remagen wurde gleichfalls mit Salzsäure und hierauf mit Salpetersäure digerirt. Die Gegenwart des Kupfer wurde ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XXXV. S. 193. ) Annal. der Chemie und Pharmacie. Bd. LXXXI. S. 181 u. 257.

2

718

Kupfer in Gesteinen.

in dem N i e d e r s c h l a g aus den sauren L ö s u n g e n durch S c h w e f e l w a s s e r s t o f f , und, nachdem dieser w i e d e r in Salzsäure aufgelöst w o r d e n , auch durch K a l i u m e i s e n c y a n ü r d a r g e t h a n . Nach der schwach röthlichen F ä r b u n g zeigte sich eine weifsliche, w e l c h e e n t w e d e r von Zink oder von Blei oder von beiden zugleich h e r r ü h r e n mufste. E s w a r aber nicht möglich, durch a n d e r e Rcagentien hierüber zu entscheiden, und mufs dies einer weitern P r ü f u n g überlassen bleiben. Es scheint daher, als k ö n n t e in j e d e m Thonschiefer K u p f e r g e f u n d e n w e r d e n , wenn man sich n u r die Mühe gibt, es aufzusuchen. Mein v e r e h r t e r F r e u n d B r e i t h a u p t hatte die Güte, mir einen T h o n s c h i e f e r von Lobensfein im Fiirstenth. Reufs mitzutheilcn, auf dessen Schiefcrungsflächen sich ein Anflug von K u p f e r g r ü n in einzelnen P a r t i e e n findet. E i n e chemische P r ü f u n g war zwar überflüssig; ich stellte sie aber an, u n d es g l ü c k t e mir, aufser K u p f e r eine S p u r von Blei zu finden. D e r Sandstein des R o t h l i e g e n d e n bei Böhmischbrod enthält nach R e u Is 1 ) g r a u e s und blaues kohlensaures K u p f e r o x y d h y d r a t und wie es scheint, auch K u p f e r schwärze in sehr u n g l e i c h m ä l s i g e r Y e r t h e i l u n g . Die Carbonate finden sich tlieils in k l e i n e n P a r t i e e n in den Zwischenräumen der Quarz- und F e l d s p a t h k ö r n e r , theils in d ü n n e n U e b e r z ü g e n auf den Schichtungsflächen und Klüften, theils e r f ü l l e n sie letztere ganz. Sie überziehen auch ganz oder theilweise die Quarz-, Gneifs- und G r a n i t g e schiebe und d r i n g e n in ihre K l ü f t e ein. J e n e Sandsteine haben die gröfste Aehnlichkeit mit den Sandsteinen der P e r m i s c h e n Formation westlich vom Ural, w e l c h e auf dieselbe W e i s e diese Carbonate und manchmal in gröfsern C o n c r e t i o n e n enthalten. H i e r sind Holzstämme und andere vegetabilische Stoffe häufiger damit imprägnirt, als in Böhmer). Ob diese K u p f e r e r z e d u r c h die G e w ä s s e r aus dem Gesteine selbst oder von h a n g e n d e n F o r m a t i o n e n in ihre dermaligen F u n d o r t e g e f ü h r t w o r d e n sind, ist nicht zu entscheiden. ') Jahrb. der geol. Reichsanstalt 1852. Bd. III. S. 96.

Kupfer in Gesteinen.

719

Der Basalt des Druidensteins im Siegenschen enthält nach K r ä m e r 1 ) 0,111 Grm. Kupfer im Kilogramm. Nimmt man den Rauminhalt der Kuppe des Druidensteins zu 5000 C. Meter an und das spec. Gewicht seines Basalt nur zu 2,5, während es in der That 2,9 beträgt; so besitzt diese Kuppe 2220 Pfund metallischen Kupfers, bei gleichmäfsiger Yertheilung dieses Metalls. Einen Kupfergehalt fand K r ä m e r auch in mehreren Basalten des Siebengebirg, vom Minderberg, von der Spitze des Oelberg und vom Dachsbusch und in vulkanischen Schlacken des Kodderberg. In einem Basaltgang im Trachytconglomerat des Siebengebirges fand ich bestimmbare Mengen Kupferoxyd, sowie auch im Nebengestein. Von dem Vorkommen verschiedener Metalle in der Asche der Steinkohlen war schon die Rede. D a u b r e e fand in 1 Kilogramm Steinkohle bis zu 2 Gramm Arsenik. R i c h a r d s o n 2 ) fand in der Asche einer Steinkohle, wahrscheinlich von Berwick in Schottland Titansäure 7,01, Kieselsäure 1,84, Schwefelsäure 21,2, Chlor 9,57, Magnesia 1,01, Kali 18,34, Natron 6,87, Eisenoxyd 26,99, Zinkoxyd 2,03, Kadmiumoxyd 1,42, Nickeloxyd 1,38. W e n n man die übrigen Säuren an die Basen vertheilt: so bleiben Titansäure, Kieselsäure und Eisenoxyd fast genau im Verhältnisse von M o s a n d e r ' s Titaneisenerz von Arendal. In manchen Melaphyren findet sich ein namhafter Zinkgehalt 3 ). Nach D a u b r e e 4 ) enthält der Basalt vom Kaiserstuhl in 1 Kilogr. 0,03 Gramm Antimon und 0,01 Gr. Arsenik. R e d t e n b a c h e r fand im Plionolith von Teplitz 0,012 Kupferoxyd. Schwefelmetallc. Es kann nicht zweifelhaft sein, dafs in Gängen diejenigen Schwefelmetalle, deren Metalle entschieden als Silicate im Nebengesteine vorkommen, von neuerer Bil') Verhandlungen des naturhist. Vereins der preufs. Rheinlande und Westphalens. 1857. S. 126. 2 ) Privatmittheilung in L i e b i g ' s und K o p p ' s Jahresber. für 1847—1848. S. 1120. 3 ) Zeitschrift der deutschen geol. Gesellschaft. Bd. II. S. 206. *) Annal. des mines (4) T. XIX. p. 669.

720

Schwefelmetalle.

i

d u n g als diese sind. N u r von den Silicaten des Eisen, Mangan, Cer, L a n t h a n , D i d y m und C h r o m ist ihre E x i stenz im Gebii'gsgesteine entschieden nachgewiesen. U n t e r diesen Metallen sind es aber blos Eisen und Mangan, welche mit S c h w e f e l v e r b u n d e n v o r k o m m e n ; daher hat j e n e s Verhältnils n u r B e z i e h u n g auf S c h w e f e l e i s e n und S c h w e f e l m a n g a n , u n d daher sind die Eisen- und Magnetkiese u n d die M a n g a n g l a n z e in den G ä n g e n bestimmt j ü n g e r , als ihre Silicate im N e b e n g e s t e i n e . A l l e ü b r i g e n Scliwefelmetalle sind f ü r u n s die ältesten V e r b i n d u n g e n i h r e r Metalle; d e n n w e n n auch alles d a f ü r spricht, dafs diese S c h w e f e l m e t a l l e , wie S c h w e f e l e i s e n u n d S c h w e f e l m a n g a n , vom N e b e n g e s t e i n abstammen, und w e n n es auch noch so wahrscheinlich ist, dafs ihre Metalle als Silicate darin existirt h a b e n : so fehlt doch die Gewifsheit, und da d e r N a t u r f o r s c h e r bei seinen Classificationen nie ü b e r die Tliatsachen hinausgehen d a r f : so bleiben f ü r ihn j e n e S c h w e felmetalle so lange die ältesten V e r b i n d u n g e n ihrer Metalle, als nicht n a c h g e w i e s e n ist, dafs sie in a n d e r e n Verb i n d u n g e n im G e b i r g s g e s t e i n e vorkommen. D a n u r eine einzige P s e u d o m o r p h o s e eines S c h w e f e l metall nach o x y d i r t e n V e r b i n d u n g e n seines Metalls, nämlich Bleiglanz in F o r m e n nach P y r o m o r p h i t , b e k a n n t ist: so f ü h r t auch dies dahin, j e n e S c h w e f e l m e t a l l e f ü r die ältesten V e r b i n d u n g e n ihrer Metalle zu halten. W i r d ü r f e n jedoch darauf kein zu grolses G e w i c h t l e g e n ; d e n n es gibt auch k e i n e n Eisenkies und M a g n e t k i e s in F o r m e n einer o x y d i r t e n E i s e n v e r b i n d u n g und eben so w e n i g einen M a n g a n g l a n z in F o r m e n einer o x y d i r t e n Manganverbindung. Die metamorphischen P r o c e s s e im Mineralreiche scheinen daher nicht von der A r t zu sein, dafs z. B. Eisenspath- oder E i s e n g l a n z k r y s t a l l e mit B e i b e h a l t u n g i h r e r F o r m in Eisenkies u m g e w a n d e l t w e r d e n k ö n n e n , w ä h r e n d diese U m w a n d l u n g e n auf künstlichem W e g e sehr leicht zu b e w e r k s t e l l i g e n sind. Es ist eine sehr wichtige Thatsache, dafs auch S c h w e felmetalle als P s e u d o m o r p h o s e n v o r k o m m e n , aber n u r in F o r m e n a n d e r e r S c h w e f e l m e t a l l e ; in den f o l g e n d e n Blätt e r n l e r n e n wir m e h r e r e derselben k e n n e n . D e n Sclilufs,

Schwefelmetalle.

721

dafs sich die oxydirten Eisenerze als solche nicht in Schwefeleisen umwandeln können, oder dafs, wenn diese Umwandlung im Mineralreiche wirklich stattfindet, die frühere Form verloren geht, haben wir auch auf die anderen oxydirten Erze auszudehnen. Sollten daher in Gängen, wo jetzt Schwefelmetalle gefunden werden, früher oxydirte Erze vorhanden gewesen sein, welche später in jene umgewandelt wurden: so würde die Form verloren gegangen sein. Die Schwefelmetalle, welche aus Lösungen von Metallsalzen durch Schwefelwasserstoff gefällt werden, sind meist gefärbte, amorphe glanzlose Massen. Fällt man sie aber aus verdünnten Lösungen, und läfst man das Schwefelwasserstoffgas sehr langsam durchstreichen; wendet man z. B. eine wässerige Lösung von Chlorblei a n : so zeigt sich ausser dem schwarzbraunen Niederschlage auf der Oberfläche der Flüssigkeit eine dünne Haut mit dem metallischen Glänze des Bleiglanz. Bringt man den Niederschlag auf das Filter und wäscht ihn sorgfältig aus: so unterscheidet man deutlich nach gelindem Trocknen metallisch glänzende, das Sonnenlicht reflectirende Flimmerchen zwischen der glanzlosen schwarzen Masse. J e langsamer das Schwefelwasserstoffgas durch die Bleiauflösung geleitet wird, desto mehr betragen diese Flimmerchen. Ueberzieht man Glas- oder Porcellanplatten mit einer sehr verdünnten Bleiauflösung und bringt sie in die Nähe eines Schwefelwasserstoff-Entwicklungsapparat, aus dem man von Zeit zu Zeit einige Blasen Gas in die L u f t streichen läfst: so bemerkt man bald, dafs die Platten mit einer metallglänzenden Haut, ganz ähnlich dem Arsenikanflug, den man mittelst des M a r s h ' s c h e n Apparats erhält, überzogen werden. Bleiglanz kann sich daher unter den angegebenen Bedingungen aus Bleiauflösungen bilden. Sollte er sich auf diese Weise gebildet haben: so würde dies gerade unter den Bedingungen geschehen sein, welche in der Regel im Mineralreiche stattfinden. Eine sehr verdünnte Lösung eines Bleisalzes, z. B. eine Lösung von kieselsaurem Bleioxyd in einem Wasser, welches ein wenig kieselsaure oder kohlensaure Alkalien enthielt, brauchte blos an den Spaltenwänden herabzusickern, Hischof (Jeolojtio. III. 2. Aufl.

46

722

Schwefelmetalle.

/

und die atmosphärische Luft im Spaltenraume brauchte nur so vielSchwefelwasserstoff zu enthalten, wie die in der Nähe der S c h w e f e l q u e l l e n : so waren alle Bedingungen zur Bildnng von Bleiglanz gegeben und eben defshalb, weil die Präcipitation des S c h w e f e l b l e i aufscrordentlich langsam von statten gehen mufste, hatte es Zeit genug, sich vollkommen krystallinisch auszubilden. S o wie sich S c h w e felzink, das aus kieselsaurem Zinkoxyd durch S c h w e f e l wasserstoff gebildet wird, von der Kieselsäure völlig sondert : so konnte sich auch die Kieselsäure vom Bleiglanz gesondert haben. D a h e r das so sehr häufige Zusammenvorkommen desselben mit Quarz. Einfache

Sch wef e Imetalle').

Eisenkies, allgemein verbreitet, findet sich sowohl eingewachsen in krystallinischen und sedimentären Gesteinen, als auf L a g e r n (Bd. I I . S . 121.); er ist 2/i S c h w e feleisen 2 ). Von seiner Lösung, von seinen Zersetzungen und Umwandlungen in andern Eisenverbindungen u. s. w. war schon die R e d e B d . I . S . 557 tf. Magnetkies siehe unten Eisenerze. Zinkblende sehr verbreitet auf Gängen und Lagerstätten, ein häufiger B e g l e i t e r der meisten Erze, manchmal die Gangmasse bildend, selten in Gesteinen (Granit, Glimmerschiefer, Basalt u. s. w.) eingesprengt und in Drusenräumen (Dolomit, Kupferschiefer, Muschelkalk, Liaskalk und Basalt), als Ausfüllung feiner Risse und Klüfte in Steinkohlen und in Sphärosideritnieren im Steinkohlengebirge, so wie endlich als eine sehr neue Bildung (Bd. I. S . 559 ff.) ist Vi Schwefclzink. ') Dies kann zwar nicht streng durchgeführt werden, da nicht blos sehr häufig ein Schwefelmetall geringe Mengen eines andern enthält, sondern manche Doppelschwefelmetalle, wie namentlich der Kupferkies sich vom einfachen Schwefelkupfer nicht trennen lassen; die mehrfach zusammengesetzten Schwefelmetalle bringen wir aber in eine besondere Abtheilung. 2 ) Der Kürze wegen bezeichnen wir, der chemischen Nomenclatur im Handbuche der Chemie von L. G m e l i n 5. Aufl. folgend, die einfachen Schwefelmetalle so, dafs der Zähler des Bruchs die Zahl der Atome des Schwefel (des elektronegativen) und der Nenner die des Metall (des elektropositiven Bestandtheil) angibt.

Blende.

723

Blende wandelt sich in Galmei um. So findet man auf einem mächtigen Gange bei Altenbrück die Blende am Ausgehenden in Galmei umgewandelt und in der Mitte noch gröfsere Ueberreste davon. Bei Bergisoh-G/adbaok, wo der Galmei zwischen dolomitischen Kalksteinen des Uebergangsgebirg und Braunkohlenthon meist muldenförmigeVertiefungen ausfüllt, liegen lose Stücke Blende in diesem Thone oft in grofser Menge. Die gröfscren Stücke sind traubig und zeigen in Drusen wie an der Oberfläche eine Umwandlung in drusigen Galmei. Auch zwischen dem Kalkstein und der Braunkohlenformation finden sich beide Zinkerze neben einander. Das ganze Vorkommen zeigt deutlich, dafs sich diese Erze nicht auf ihrer ursprünglichen Lagerstätte befinden, sondern dafs sie bei der Ablagerung des Braunkohlenthon eingeschwemmt worden waren. Merkwürdig ist, dafs auf der südlichen Abdachung des Kalkrücken, wo diese Erze nicht vorkommen, zwischen jenen Lagern sich eine 2 Zoll mächtige Gypsbank findetSollte vielleicht die bei der Umwandlung der Blende in Galmei entstandene Schwefelsäure durch die Gewässer dahin geführt worden sein und die Umwandlung des Kalkstein in Gyps bewirkt haben? Blende verdrängt Kalkspath 2 ). Schwerlich war sie, sondern wahrscheinlich schwefelsaures Zinkoxyd in Gewässern aufgelöst, welches durch organische Substanzen reducirt wurde, während die hierbei gebildete und von den Gewässern aufgenommene Kohlensäure den kohlensauren Kalk auflöste und fortführte. Es können sich aber auch schwefelsaures Zinkoxyd und Kalkspath vorher gegenseitig zersetzt haben, in welchem Falle der entstandene schwefelsaure Kalk durch organische Substanzen zu Schwefelcalcium reducirt und durch letzteres das Zinkoxyd in Schwefelzink zersetzt wurde. Von einer Beduction des schwefelsauren Zinkoxyd durch bituminöse Substanzen war schon früher (Bd. I. S. 560) die Rede. Ein Analogon dieser Pseudomorphose bildet die von v. H u e n e in der Zeitschrift der deutsch, geol. Gesellschaft. Bd. IV. S. 571. 2) S i l l e m im n. Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 578.

Blende.

724

A l b . M ü l l e r 1 ) beschriebene von schwarzer Blende nach Bitterspath. W e b s k y 2 ) beschreibt einen Gahnitkrystall, der nach innen unverändert, gröfstenthcils aber mit Beibehaltung der Form in dichte Zinkblende umgewandelt war. Die Blende wird endlich durch Brauneisenstein verdrängt. Volzit, im Quarz mit verschiedenen Schwefelmetallen, selten mit Blende zu Pont-Gibaud im Dep. Puy de Dome, besteht aus 82,82 Schwcfelzink, 15,34 Zinkoxyd und 1,84 Eisenoxyd ( F o u r n et). Diese Verbindung ist wahrscheinlich durch eine theilweise Oxydation des Schwefelzink entstanden; das schwefelsaure Zinkoxyd konnte durch kalkhaltige Gewässer zersetzt und der schwefelsaure Kalk fortgeführt werden. Es bleibt aber noch zu erklären, warum in diesem Falle nicht kohlensaures Zinkoxyd zurückgeblieben ist. Buntkupfererz auf Gängen mit Kupferglanz, Kupferkies, Malachit, Kupferlasur, Kupfergrün, Rothkupfererz, Ziegelerz, gediegenem Kupfer u. s. w. und im Kupferschiefer; selten im Gebirgsgestein. Aus den zahlreichen Analysen und namentlich aus den sorgfältigen von P l a t t n e r 3 ) ergibt sich, dafs das derbe Buntkupfererz nie, oder nur selten von einer bestimmten chemischen Zusammensetzung, sondern fast stets mit Kupferglanz oder Kupferkies, oft auch mit sehr geringen Quantitäten Kupfer- und vielleicht auch Eisenoxyd gemengt ist. Wenn das von ihm analysirte krystallisirte Buntkupfererz von Cornwall für das reinste gehalten werden kann, so ist die normale Zusammensetzung: Schwefel Kupfer . Eisen .

. . .

6 At. = 28,24, 6 At. >/„ Schwefelkupfer = 6 » = 56,76 2 » 3, % Schwefeleisen = 2 » = 14,84 99,84

6?,91 30,09 100,00

In 13 vorliegenden Analysen von unkrystallisirten ') N. Jahrb. für Mineral. 1855. S. 417. Die Aufmerksamkeit der Leser ist auf mehrere interessante Bemerkungen hinsichtlich pseudomorphischer Processe überhaupt in dieser Abhandlung zu richten. 2 ) Zeitschrift der deutsch, geol. Gesellschaft. Bd. V. S. 435. =) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XI,VII. S. 359 ff.

Buntkupfererz.

725

Buntkupfererzen ist der höchste Schwefelgehalt 25 % , der geringste 19 % , während er in zwei Analysen von krystallisirten Erzen 26,84—28,24% beträgt. Die Beimengung von Kupfer- und Eisenoxyd deutet auf eine Umwandlung des Schwefelkupfer und Schwefeleisen in diese Oxyde. Wo diese eingetreten ist, mufs die Analyse einen geringeren Schwefelgehalt nachweisen. In einer grofsen Znlil von Buntkupfererzen aus mächtigen L a g e i n im SJcofieberge im Herzogthum Krain habe ich Malachit und erdigen Brauneisenstein als Begleiter gefunden. Die Behandlung derselben mit kalter Salzsäure wies da, wo der Malachit nicht zu erkennen war, die Gegenwart von Kupferoxyd nach. In allen diesen Stufen war daher jene Umwandlung schon mehr oder weniger von Statten gegangen. In manchen derselben zeigte Salpetersäure in dem mit Salzsäure behandelten Rückstände nur noch Spuren von Schwefelkupfer an. Kupferglanz wandelt sich in Buntkupfererz und in Kupferkies um. In den Pseudomorphosen von Buntkupfererz nacli Kupferglanz findet sich dieser noch als Kern. Kleine Krystalle sind oft ganz in Buntkupfererz umgewandelt. Während hier die Umwandlung von anfsen nach innen fortgeschritten ist, zeigt eine andere Pseudomorphose, dafs dieselbe mitten im Innern der Krystalle, oder wenigstens auf der Endfläche begonnen hatte 1 ). Zu 69,91 Th. Kupferglanz mufsten 30,09 Th. 8 / ä Schwefeleisen treten, um ihn in Buntkupfererz umzuwandeln; die Volumenzunahme betrug daher 63,66 2 ). Nur in der zuletzt genannten Pseu') H a i d i n g e r in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. IX. S. 184 und B l u m , die Pseudomorphosen. S. 40. G r a n d j e a n , Nachtrag.Bd.il. S. 17. 2 ) Bei dieser und den folgenden Reductionen des Gewichts auf das Volumen wurde das mittlere spec. Gewicht der Mineralien genommen. Wo daher die spec. Gewichte bedeutend schwanken, können die Resultate nur approximativ sein. Es ist sehr wünschenswerth, dafs in den Fällen, wo neben den Pseudomorphosen noch ganz unumgewandelte Mineralien sich finden, deren spec. Gewicht und, wo möglich, auch das der ersteren bestimmt werden möge. Dann würden unsere Resultate einer Correction zu unterwerfen sein

726

Buntkupfererz.

.

d o m o r p l i o s e e r w ä h n t B l u m e i n A u f q u e l l e n d e r M a s s e auf d e r E n d f l ä c h e . O b d i e s e s so v i e l b e t r ä g t , als e i n e s o bedeutende Zunahme des V o l u m e n fordert, bleibt unbes t i m m t ; in d e n j e n i g e n F ä l l e n , w o d i e U m w a n d l u n g v o n aussen beginnt, müfste beim F o r t s c h r e i t e n nach i n n e n die z u e r s t g e b i l d e t e R i n d e n o t h w e n d i g z e r p l a t z e n , w e n n das S c h w e f e l e i s e n f o r t w ä h r e n d in das I n n e r e d r ä n g e , o h n e dafs v o m K u p f e r g l a n z e t w a s f o r t g e f ü h r t w ü r d e . Die U m w a n d l u n g kann daher nur durch Austausch erfolgen. D i e s zu d e n k e n hat u m so w e n i g e r S c h w i e r i g k e i t , da E i s e n k i e s S c h w e f e l m e t a l l e ( S c h w e f e l s i l b e r im R o t h - u n d Schwarzgültigerz) und mehrere andere Substanzen verd r ä n g e n k a n n , u n d da, w i e das V o r k o m m e n d e s K u p f e r vitriol in H ö h l u n g e n , K l ü f t e n u n d a l t e n K u p f e r g r u b e n u n d in G r u b e n w a s s e r n z e i g t , S c h w e f e l k u p f e r so l e i c h t d u r c h O x y d a t i o n f o r t g e f ü h r t w e r d e n k a n n '). E s ist bekannt, dafs sich l j 1 Schwefelkupfer, durch Schwefelwasserstoff aus Kupferoxydsalzen gefällt, schon beim Auswaschen oxydirt. E s ist zu bemerken, dafs alle zusammengesetzte Verbindungen, deren Bestandtheile binäre Verbindungen sind und deren Elemente in verschiedenen Verhältnissen sich verbinden, Spielraum für verschiedene Annahmen der Zusammensetzungen zulassen, welches ganz besonders bei den zusammengesetzten Schwefelmetallen der Fall ist. Man hat im Mineralreiche noch nicht s / 2 Schwefeleisen gefunden; es kann n u r auf künstlichem Wege dargestellt werden. Wir bescheiden uns jedoch, dafs dies nicht ein absoluter Grund sein kann, die Existenz dieses Schwefeleisen in zusammengesetzten Schwefelmetallen zu läugnen; denn Chemie und Mineralogie bieten viele Beispiele von der Existenz einfacher Verbindungen dar, die nicht als solche, sondern nur in mehrfach zusammengesetzten Verbindungen vorkommen. Die Umwandlung des Kupferglanz in Kupferkies können wir uns durch Aufnahme von % Schwefeleisen in der Art denken; dafs 1 Atom Schwefel des letzteren an das '/„ Schwefelkupfer tritt, wodurch dieses in Vi Schwefelkupfer und jenes in 1/I Schwefeleisen umgewandelt wird. Diesem gemäfs könnte der Kupferkies als eine Zusammensetzung aus gleichen Atomen 1/1 Schwefelkupfer (52) und V, Schwefeleisen (48 °/u) betrachtet werden. Diese Annahme hätte das für sich, dafs beide Schwefelmetalle wirklich im Mineralreiche vorkommen: das Schwefelkupfer als Kupferindig, das Schwefeleisen im Magnetkies'; denn obgleich dessen Zusammensetzung verschieden gedeutet w i r d : so wird doch die Gegen-

Buntkupfererz.

727

A u f der Oberfläche pseudomorpher Krystalle von B u n t k u p f e r e r z nacli K u p f e r g l a n z f a n d H a i d i n g e r ') e i n e S c h i c h t v o n K u p f e r k i e s ; das B u n t k u p f e r e r z w a r d a h e r d u r c h e i n e f o r t s c h r e i t e n d e U m w a n d l u n g zu K u p f e r k i e s geworden. In einem dieser pseudomorphen Krystalle war diese U m w a n d l u n g vollendet. In Uebereinstimmung mit d e m v o r h i n a n g e f ü h r t e n F a l l e e i n e r i m I n n e r n b e g o n nenen U m w a n d l u n g des K u p f e r g l a n z in Bunt kupfererz ist, dafs das I n n e r e e i n e s k r y s t a l l i s i r t e n B u n t k u p f e r e r z Kupferkies enthielt2). Zu 43,23 Kupferglanz mufsten 56,77 3/a S c h w e f e l e i s e n t r e t e n , u m i h n i n K u p f e r k i e s u m z u w a n d e l n ; die V o l u m e n z u n a h m e b e t r u g daher 0,1649. Es ist u n m ö g l i c h , dafs e i n e so b e d e u t e n d e Z u n a h m e d e s V o l u m e n ohne gänzliche Zerstörung des ursprünglichen Kry-

wart dieses Schwefeleisens nicht bestritten. Ueberdies findet sich Vi Schwefeleisen in geringer Menge in vielen Meteorsteinen und auch bisweilen aus eisenvitriolhaltenden Grubenwassern durch organische Substanzen reducirt, jedoch oft mit einer höheren Schwefelungsstufe gemengt (B e r z e l i u s). Der Umstand, dafs der Kupferkies heim Glühen 1 j i seines Schwefelgehaltes verliert, entspricht der Annahme, dafs er •/', Schwefelkupfer enthalte; denn wird dieses bei abgehaltener Luft geglüht: so verflüchtigt sich die Hälfte des Schwefel, und V2 Schwefelkupfer bleibt zurück ( D ö b e r e i n e r in S c h w e i g g e r ' s Journ. Bd. XVII. S. ¿14). Vorhin haben wir uns darauf bezogen, dafs Eisenkies so häufig andere Mineralien verdrängt. Dafs in diesem Falle, wie bei der Umwandlung des Kupferglanz in Kupferkies Schwefeleisen aufgenommen wird, ist eine Thatsache; welches Schwefeleisen es ist, das steht noch in Frage. Buntkupfererz läfst sich, nach obiger Formel, freilich nicht als eine Zusammensetzung aus '¡ i Schwefelkupfer und 1/1 Schwefeleisen betrachten; allein die schwankenden Resultate seiner Analysen gestatten überhaupt nicht, den Umwandlungsprocefs des Kupferglanz in Buntkupfererz in einen allgemeinen Ausdruck zu bringen. Ganz richtig sagt B l u m : die Umwandlung des Buntkupfererz in Kupferkies, sei es aus Kupferglanz hervorgegangen oder nicht, möchte ziemlich häufig vorkommen und darin, so wie in der weiteren Veränderung, scheint der Grund der schwankenden Zusammensetzung der Buntkupfererze, der Mittelglieder zwischen Kupferglanz und Kupferkies, deren Zusammensetzung ziemlich constant ist, zu liegen. ') A. a. 0. S. 185. B l u m a. a. 0. S. 42. 2 ) V a r e n t r a p p in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XLII. S. 372.

728

Buntkupfererz.

/

stall hätte von statten gehen können. I n dieser Aufnahme sucht zwar B l u m den Grund, dafs bei der Umwandlung des Kupferglanz in Kupferkies die Form des ersteren selten erhalten ist; allein dies findet eben defshalb keine A n w e n d u n g auf die angeführten Fälle, wo die Form erhalten ist. In diesem mufs daher, wie bei der Umwandlung des Kupferglanz in Buntkupfererz, eine theilweise V e r d r ä n g u n g desselben durch das Schwefeleisen gedacht werden. Kann zwar die Möglichkeit nicht bestritten werden, dafs in den Fällen, wo die Form verloren geht, die Umwandlung blos durch Aufnahme von Schwefeleisen erfolgt: so möchten wir doch bei dem einfachen Falle, dafs stets ein Austausch stattfindet, stehen bleiben. Kupferkies kommt auch als Zersetzungsproduct von Fahlerz vor. Längst bekannt sind die sogenannten Kupferkiesüberzüge auf Fahlerzkrystallen, namentlich auf dem Harz. V o l g e r führt an, dafs im liosenhöfer-Gungzug bei Clausthal auf einer Decke von Eisenspath zuweilen fufsgrofse Stellen mit 1/2 Zoll grofsen Fahlerzkrystallen dicht bedeckt sind, die aussen ganz als Kupferkies erscheinen. An allen, aus dem Eisenspath mehr oder weniger hervorragenden Krystallen sieht man aussen keine Spur von Fahlerz, sondern nur tetraedrische zartdrusige Kupferkiese. Ein leichter Druck mit einer Pincettespitze zerbricht die mehr oder weniger diinnc Kupferkiesdecke und unter ihr zeigt sich ein Kern von Fahlerz, der bei weitem nicht so wohl ausgebildete Kanten als jener besitzt. Ist ein Krystall mit mehreren solcher Decken überzogen: so erscheint jede nach innen folgende weniger ausgebildet als die vorhergehende. W o die Kupferkiesdecke recht stark ist, tritt dieses Mifsverhältnifs am Fahlerzkern noch viel mehr hervor. Wohl geformte Kupferkiesgehäuse mit den mannichfachen Flächencombinationen der Fahlerztetraeder enthalten einen Fnhlerzkern, der, gänzlich abgerundet, kaum den tetraedrischen Typus erkennen läfst. Auf den ersten Blick könnte man an eine Incrustation der Fahlerzkrystalle durch Kupferkies denken, da dieser Ueberzug sich nur an den nicht eingewach') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXXIV. S. 25 ff.

Kupferkies.

729

senen Flächen der Fahlerze findet. Hierbei müfste es jedoch auffallen, dafs alle diese Flächen, welche Lage sie auch haben mögen, gleichförmig und gleich stark incrustirt sind, und dafs Eisen-, Bitter- und Barytspath, Bleiglanz und Zinkblende, welche mit den Fahlerzen mannichfaltigst verwachsen sind, keine Spur von solchen Kupferkiesüberzügen zeigen. Die meisten eingewachsenen Flächen der Fahlerze zeigen keine Kupferkiesdecke, aber häufig Kupferkiespunkte. Letztere und mit Kupferkiesfarbe beschlagene Haarkluftflächen findet man oft mitten in den Krystallen. Aus allem ergibt sich, dafs der Kupferkies aus dem Fahlerze entstanden ist. Für eine solche Umwandlung spricht auch noch, dafs die äufsere Masse des Fahlerzkern unter der Kupferkiesdecke mehr oder weniger tief weit lockerer und milder, als sein Inneres und als die äufsere Masse frischer glattflächiger Fahlerzkrystalle ist. Gegen die Ansicht V o l g e r ' s machten Z i n c k e n und R a m m e i s b e r g Einwürfe, welche jedoch B l u m 1 ) nicht für genügend hält. Letzterer berichtet überdies von dem Vorkommen solcher Kupferkiesüberzüge auch an anderen Orten, so besonders zu LisJcard2) in Cornwall, wo sich das Entstehen der Kupferkiesrinde aus dem Fahlerz recht deutlich zeigt. Nach B i l h a r z scheint auf dem Apfler-G&nge der Kupferkies in den meisten Fällen seines Yorkommens, wenigstens sicherlich da aus Fahlerz hervorgegangen zu sein, wo dieses noch den K e r n des in Eisenspath eingesprengten Kupferkies bildet. In der ersten Auflage ist versucht worden, diese schwierige Aufgabe zu lösen. Es hat sich daraus ergeben, das die Umwandlung blos auf Kosten des Schwefeleisen im Fahlerz nicht zu begreifen ist; denn in diesem Falle hätten nur 7,45—14,76 Kupferkies entstehen können, wovon man, wie schon B l u m gegen V o l g e r bemerkt hat, die Kupferkiesdecke unmöglich ableiten kann. Von den Pseudomorphosen der Grube Aurora bei Dillenburg berichtet G r a n d j e a n 3 ) , dafs einzelne Indi') Nachtrag II. S. 86. ) Nachtrag III. S. 198. 3 ) Jahrb. d. Vereins f. Naturk. imHerzogth. Nassau. 1851. S. 226.

2

730

Kupferkies.

viduen einer Krystallgruppe von Fahlerz zersprungen sind und dafs sich dicht an einander gereihte Kupferkryställchen sowohl in diesen Sprüngen, als auch etwas über denselben und noch auf die ^ Flächen übergreifend angesiedelt h a b e n ; diese Flächen haben aber, da sie bis auf die Sprünge spiegelblank sind, keine Veränderung erlitten. Dagegen sind die Abstumpfungsflächen co O dicht mit einer Kruste dieser Kryställchen besetzt und stark zerfressen. Es ist wohl kaum zweifelhaft, dafs diese Sprünge eine Folge der eingetretenen Yolumenzunahme sind; es ist daher möglich, dafs hier die Umwandlung ohne Ausscheidung vonSchwefelkupfer von statten gegangen ist. B l u m bemerkt, dafs die Kupferkiesrinden auf Fahlerz, aus dem Dr eibrüder Schacht, bei Freiberg, mehr oder weniger dick und aussen ganz drusig sind, und dafs sich im Innern mehrere Lagen von Kupferkies über einander finden, wovon jedoch die unterste Lage nicht sclinrf vom Fahlerzkern getrennt ist. Beide greifen in einander ein, und man sieht deutlich, dafs das Fahlerz an einzelnen Stellen weiter als an anderen in Kupferkies umgewandelt ist. Andere Fahlerzkrystalle scheinen mit einer sehr dünnen Rinde von Buutkupfererz überzogen zu sein: eine Erscheinung, welche a u c h V o l g e r anführt, und die darauf hindeutet, dafs das Fahlerz erst in Buntkupfererz und dann in Kupferkies umgewandelt wurde, welches dem oben (S. 727) Angeführten ganz entspricht. Aus dieser Beschreibung kann man nicht auf eine Yolumenzunahme schliefsen: entweder gehörte dieses umgewandelte Fahlerz zu den kupferarmen (eine Analyse liegt nicht vor), oder es wurde ein Theil des Schwefelkupfer fortgeführt. Ganz allgemein läfst sich der Umwandlungsprocefs des Fahlerz in Kupferkies so charakterisiren, dafs Antimon, Arsenik, Zink, Silber u. s. w. und ein Theil des Schwefel und manchmal auch ein Theil des Kupfer fortgeführt werden, und dafs dagegen Sclnvefcleisen an deren Stelle tritt. Beträgt das Kupfer im Fahlerz 34,47 °/ 0 , gleich dem Kupfergehalt des Kupferkies: so ist das Gewicht des entstehenden Kupferkies gleich dem des umgewandelten Fahlerz. Beträgt es 29,23 : so ist das Volumen des

Kupferkies.

731

gebildeten Kupferkies gleich dem des umgewandelten Fahlerz. Unter den analysirten Fahlerzen sind die vom Meiseberg auf dem Harz ( R a m m c l s b c r g ) lind von Gustav Friderici in Ungarn (v. H a u e r ) die Einzigen, deren Kupfergehalt = 30,47—30,58, jenem ziemlich nahe kommt. Bei den Fahlerzen, deren Kupfergehalt unter 29,23 sinkt, tritt daher, wenn sie in Kupferkies umgewandelt werden, eine Volximenabnahme, und bei denjenigen, deren Kupfergehalt höher ist, eine Volumenzunahme ein, sofern nicht ein Theil des Schwefelkupfer fortgeführt wird. Kupferkies kommt endlich noch als Pseudomorphose nach Nadelerz zu Lohma bei Sc/t Zeitz vor. Das Nadelerz besteht theils blos aus solchem, theils aus diesem und Kupferkies, die meisten Nadelformen jedoch aus Kupferkies mit manchmal beträchtlicher Raumverminderung J). Aufser Blei, Wismuth und Schwefel enthält das Nadelerz 10,59— 12,64 Kupfer ( J o h n , F r i c k und C h a p m a n ) . D e r mittlere Kupfergehalt von 11,61 gibt 33,68 Kupferkies, und dies entspricht einer Raumverminderung von 45 % . Da das Nadelerz kein Schwefeleisen enthält: so mufs bei seiner Umwandlung in Kupferkies Schwefeleisen durch Gewässer zugeführt werden (Bd. I. S. 557). Die häufigen Umwandlungen von Kupfererzen in Kupferkies zeigen eine grofse Neigung des Schwefeleisen, sich mit Schwefelkupfer zu einem Doppelsulphuret zu verbinden. Auf der anderen Seite ergibt sich aus den so häufigen Verdrängungen von Mineralien durch Eisenkies, dafs es stets dieses 2/\ Schwefeleisen ist, welches jene verdrängt. Wir haben nachgewiesen (S. 726), dafs die Umwandlung des Kupferglanz in Kupferkies durch hinzutretenden Eisenkies gedacht werden kann. Auch die Umwandlung des Fahlerz in Kupferkies ist so zu begreifen, dafs Vi Schwefeleisen hinzutritt, und dafs 1 At. Schwefel desselben die als '/a Schwefelkupfer vorhanden gedachte Kupferverbindung in Vi Schwefelkupfer umwandelt, während es selbst in x/i Schwefeleisen zerfällt. Die Umwandlung des Nadelerz in Kupferkies ist auf gleiche Weise durch Aufnahme von s / l Schwefeleisen zu denken. *) B r e i t h a u p t Berg- und hüttenmännische Zeitung 1853. No. 24.

732

Kupferkies.

Die P s e u d o m o r p h o s e n von K u p f e r p e c h e r z , Malachit und K u p f e r i n d i g nach K u p f e r k i e s zeigen, dafs letzterer auf verschiedene "Weise zersetzt w e r d e n kann. A u c h Z e r s e t z u n g e n des K u p f e r k i e s in Eisenkies u n d K u p f e r schwärze k o m m e n vor. Auf der G r u b e Himmelfahrt bei Freiberg fand sich Eisenkies als P s e u d o m o r p h o s e des K u p f e r k i e s , welche noch mit einer zarten K u p f e r k i e s r i n d e überzogen war. Im I n n e r n eines g r o f s e n Krystall fanden sich sogar kleine D r u s e n von Eisenkies, w o d u r c h eine b e d e u t e n d e R a u m v e r m i n d e r u n g n a c h g e w i e s e n ist Auf einer S t u f e von Müsen zeigten sich pyramidale, dem K u p f e r k i e s a n g e h ö r i g e K r y s t a l l e mit K u p f e r s c h w ä r z e ü b e r z o g e n , deren I n n e r e s aus einem porösen G e m e n g e von K u p f e r k i e s u n d Eisenkies bestand. J e n e r ist, so lange noch die F o r m der K r y s t a l l e erhalten ist, nie ganz v e r s c h w u n d e n ; ist sie aber z e r s t ö r t : so ist blos Eisenkies v o r h a n d e n . Nicht selten finden sich auch mitten in veränderten Kupferkicskrystallen Eisenkieskrystalle2). Kup f e r k i e s liefert bei dieser Z e r s e t z u n g 65,53 Eisenkies u n d 34,47 K u p f e r , durch dessen O x y d a t i o n 43,18 K u p f e r o x y d gebildet wird. W ü r d e nichts f o r t g e f ü h r t : so w ü r d e eine G e w i c h t s z u n a h m e eintreten, welche indefs der Raumverm i n d e r u n g widerspricht. D a die K u p f e r s c h w ä r z e n u r einen U e b e r z u g bildet, und B r e i t h a u p t einen solchen U e b e r z u g nicht a n f ü h r t , so w u r d e wohl bei beiden Pseudomorphosen K u p f e r f o r t g e f ü h r t . K u p f e r k i e s zersetzt sich f e r n e r in K u p f e r i n d i g . (Vergl. S. 688). Die V e r ä n d e r u n g beginnt aufsen und schreitet nach innen fort, bis endlich eine poröse indigblaue Masse ü b r i g bleibt 3 ). Bei dieser Z e r s e t z u n g bleiben 52 Einfachs c h w e f e l k u p f e r zurück und 48 E i n f a c h s c h w e f e l e i s e n werden f o r t g e f ü h r t . Die R a u m a b n a h m e b e t r ä g t 0,4244; sie entspricht der porösen Beschaffenheit des U m w a n d l u n g s produets und ist wahrscheinlich auch der G r u n d , w a r u m sich die K r y s t a l l f o r m e n des K u p f e r k i e s nicht deutlich und bestimmt erhalten haben. ') B r e i t h a u p t Paragenesis. S. 29. ) B l u m Nachtrag II. S. 75. 3 ) B l u m Nachtrag I. S. 116. 2

Kupferkies.

733

B l u m 1 ] beschreibt eine neuerdings g e f u n d e n e P s e u domorphose, an w e l c h e r in einigen D r u s e n die tetraederartigen K r y s t a l l e des K u p f e r k i e s noch ganz g u t zu e r k e n n e n sind, obwohl sie sich gänzlich in K u p f e r i n d i g u m g e w a n d e l t haben. Das Z u s a m m e n v o r k o m m e n des K u p f e r i n d i g mit Kupferkies und die U e b e r z ü g e des e r s t e r e n auf letzterem lassen v e r m u t h e n , dafs diese U m w a n d l u n g e n nicht zu den Seltenheiten gehören. D e r K u p f e r k i e s zersetzt sich auch in K u p f e r g l a n z . S i l l e m 2 , beschreibt K u p f e r k i e s k r y s t a l l e , welche mit ein e r Rinde von K u p f e r g l a n z überzogen sind. Die überzogenen K r y s t a l l e sind s c h a r f k a n t i g , die F l ä c h e n des K u p f e r k i e s k e r n erscheinen a n g e g r i f f e n u n d wie zerfressen. W e b s k y 3 ) beobachtete auf den K u p f e r e r z g ä n g e n von Kupferberg in Schlesien gleichfalls eine solche Zersetzung, nicht n u r des K u p f e r k i e s , sondern auch des Buntk u p f e r e r z in K u p f e r g l a n z und gleichzeitig in K u p f e r i n d i g . Diese E r z e zeigen feine Risse mit E i s e n o x y d h y d r a t e r f ü l l t . Nimmt man dieses mit Salzsäure w e g : so erscheinen d ü n n e krystallinische H ä u t c h e n von K u p f e r g l a n z u n d K u p f e r i n d i g . I n diesem Stadium finden sich häufig d ü n n e Blättchen oder moosartige Concretionen von g e d i e g e n e m K u p f e r im Nebengestein. J e n e oberflächliche Z e r s e t z u n g zeigen auch anscheinend noch ganz frische K u p f e r k i e s e in u n g e f ä h r 100 J a h r e alten F ö r d e r u n g e n auf einem S c h a c h t e : sie sind mit einer O c h e r l a g e und mit H ä u t chen von K u p f e r g l a n z b e d e c k t 4 ) . 0 p p e 5 ) fand auf einem Eisensteingange in H o r n s t e i n und Q u a r z K u p f e r k i e s n i e r e n bis zur Faustgröfse, um w e l c h e sich eine Schale von K u p f e r g l a n z gebildet hatte. I n D r u s e n oder auf K l ü f t e n ') Nachtrag III. S. 23. 2 ) N. Jahrb. für Mineral. 1851. S. 337. 3 ) Zeitschrift der deutschen geol. Gesellschaft. Bd. V. S. 425. *) Oxydation, der das Schwefeleisen im Kupferkies unterlag, und Reduction zeigen sich hier als coordinirte Processe. Wahrscheinlich oxydirte sich auch ein Theil des Schwefelkupfer im Kupferkies, und indem das gebildete schwefelsaure Kupferoxyd durch Gewässer in das Nebengestein geführt wurde, reducirten es organische Ueberreste. Gangstudien von B. C o t t a . Bd. II. S. 167.

734

Kupferkies.

war letzterer mit Malachit überzogen, selten ganz in solchen umgewandelt. Yon Kupferlasur erschienen ebenfalls Spuren. Die Umwandlungen des Kupferkies in Eisenkies oder in Kupferindig und Kupferglanz sind merkwürdige Processe, weil beim ersten das Schwefelkupfer, bei den beiden letzten das Schwefeleisen fortgeführt wird. Dafs die Fortführung des einen oder des anderen Schwefelmetall des Kupferkies durch Oxydation bewirkt wird, zeigen Pseudomorphosen von Kupferindig nach Kupferkies (S. 733), bei welchem der letztere nach allen Richtungen zerklüftet ist, und auf den Klüften Kupferindig sich findet, während die dazwischen liegende Masse in Eisenocher umgewandelt erscheint. Nicht selten ist der Kern dieser Masse noch Kupferkies, so dafs das Ganze ein Gemeng aus Kupferkies, Eisenocher und Kupferindig bildet. W e n n diese und alle bekannten analogen Zersetzungen darthun, dafs Schwefelmetalle nur durch Oxydation ihrer B e s t a n d t e i l e fortgeführt w e r d e n : so mufsman fragen, warum in dem einen Falle das Schwefelkupfer, in dem andern das Schwefeleisen oxydirt wird. Kaum wird es aber möglich sein, diese Frage, ehe man überhaupt nicht diese Processe im Mineralreiche näher verfolgt, zu beantworten. W i r müssen uns für jetzt mit der Thatsache, dafs bald der eine, bald der andere Bestandtheil einer Verbindung oxydirt werden kann, begnügen. Die Zersetzung des Kupferkies verfolgt noch weitere Stadien. E r geht in Kupferpecherz über,- wie dies die Läufigen Pseudomorphosen desselben nach Kupferkies zeigen 1 ). Die Veränderung beginnt an der Oberfläche und schreitet nach dem Innern fort, und sie zeigt sich nicht blos bei derben Kupferkiesmassen, sondern auch bei Krystallen (s. Kupferpecherz). W e b s k y beobachtete auf den angeführten Kupfererzgängen nicht blos die Umwandlung des Kupferkies, sondern auch des Buntkupfererz in Kupferpecherz, oder auch in, mit Eisenocher gemengtes Rothkupfererz. Aber nur einzelne Kupferkieskrystalle ') B l u m die Pseudomorphosen S. 213 und Nachtrag I. S. 114.

Kupferkies.

735

der jüngeren Erzführung, und nur das derbe Buntkupfererz des Schwarz-Adler-Q&ngGs wandelten sich in Kupferpecherz (welchcs er eigentlich nur für ein mit Eisenoxydhydrat verunreinigtes Kieselkupfcr hält) um. Sonst geht Kupferkies in ein dichtes, grünes, nicht sehr glänzendes splitteriges Kieselkupfer ü b e r , welches wahrscheinlich durch beigemengten Kupferindig schwarzblau erscheint. Auch Kupferglanz wandelt sich in ein durch Rothkupfererz scharlachroth gefärbtes Kieselkupfer um, welches sich, anfangs stark pechglänzend, allmälig dunkler färbt und in erdige Massen übergeht. Alle diese Umwandlungsproducte nehmen noch genau den Platz der ursprünglichen Erze ein. Sie unterscheiden sich daher von demjenigen Kieselkupfer, welches sich aus Gewässern abgesetzt hat. und himmelblaue, mehr durchscheinende, dem Allophan näher stehende traubige Rinden bildet, die auf der Oberfläche allmälig erdiger werden, und in einen fast nur aus Kieselsäure bestehenden Guhr übergehen, wie er sich fortwährend noch aus manchen Grubenwassern absetzt. Die Kupfererzgänge bei Kupferberg finden sich hauptsächlich im Dioritschiefer, mithin in einem Feldspathgestein, zum Theil imOligoklas, der in Nestern in einer Umwandlung begriffen ist. Das Nebengestein ist im Allgemeinen mehr oder weniger in thonschiefer- und serpentinartige chloritische Massen umgewandelt. Alkalische Silicate mufsten daher in die Gangräume geführt werden; das durch Oxydation der Kupfererze entstandene schwefelsaure Kupferoxyd wurde durch sie zersetzt, und Kupferoxydsilicate bildeten sich. Anders läfst sich die Bildung des Kieselkupfer nicht begreifen. W e b s k y bemerkt, dafs diese Bildung fast immer mit dem Verluste des Eisengehalt der Kupferpecherze verknüpft sei. Dies läfst sich daraus erklären, dafs sich das bei der Zersetzung des schwefelsauren Kupferoxyd durch alkalische Silicate entstandene schwefelsaure Kali mit dem bei der Oxydation des Kupferkies oder Buntkupfererz gebildeten Eisenoxydul- oder Eisenoxydsulphat zu leichtlöslichen Doppelsalzen verband, welche fortgeführt wurden, während das Kieselkupfer mit Kupferindig oder Rothkupfererz (die

736

Kupfererze.

^

Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e eines A n t h e i l S c h w e f e l k u p f e r im Kupferkies) z u r ü c k b l i e b . In diesen E r z g ä n g e n findet sich aucli nicht selten Malachit in Q u a r z d r u s e n , und m a n c h m a l wechselt er mit Schalen von K i e s e l k u p f e r , welches theils j ü n g e r , theils älter ist. Dies beweiset, dafs auch kohlensaure Alkalien, h e r r ü h r e n d von der Z e r s e t z u n g des Fcldspath, schwefelsaures K u p f e r o x y d in kohlensaures K u p f e r o x y d zersetzt haben, welches mit dem kieselsauren K u p f e r o x y d von den Gewässern fortgeführt wurde. E s ist interessant, d u r c h W e b s k y ' s g e n a u e Bes c h r e i b u n g der Z e r s e t z u n g s p r o d u c t e der K u p f e r e r z e in diesen G ä n g e n F ä l l e k e n n e n g e l e r n t zu haben, in denen von diesen P r o d u c t e n fast alle zugleich erscheinen. Gewifs w ü r d e man diese Mannichfaltigkeit von Zersetzungsp r o d u e t e n auch an a n d e r e n O r t e n finden, w e n n B e r g l e u t e ihnen eine ebenso sorgfältige B e a c h t u n g s c h e n k e n w ü r d e n . Mehrfach k o m m e n die o x y d i r t e n K u p f e r e r z e am Ausg e h e n d e n u n d in den oberen T e u f e n der G ä n g e vor, w ä h r e n d die g r ö f s e r e n T e u f e n g e s c h w e f e l t e K u p f e r e r z e enthalten. 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 von Ohaicedon n a c h K u p f e r k i e s vom Firneberg bei Rheinbreitbaoh w u r d e n von H e y m a n n g e f u n d e n und als solche von B l u m 1 ) bestätigt. Sie sind zum Theil mit Eisenocher, von der Zersetzung des K u p f e r k i e s h e r r ü h r e n d , g e m e n g t . Die Gewässer, welche oxydirend wirkten, setzten ohne Z w e i f e l die Kieselsäure ab. Bleiglanz, nächst den Eisenerzen eines der verbreitetsten E r z e auf G ä n g e n im älteren und n e u e r e n G e b i r g e . Besonders m e r k w ü r d i g ist sein V o r k o m m e n in g r ö f s e r e n oder kleineren L a g e r n im Kohlensandstein, b u n t e n Sandstein, Muschelkalk, K e u p e r s a n d s t e i n , K e u p e r m e r g e l , K e u p e r g y p s , Liassandstein, L i a s m e r g e l , K r e i d e m e r g e l (in einem K a l k s p a t h g a n g e sparsam e i n g e s p r e n g t e r Bleiglanz und Eisenkies) 2 ), in L e h m mit Thoneisenstein, in tropf') Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 228. ) Heber diese merkwürdige Gangbilduug vgl. R ö m er und A m e l u n g in den Yerhandl. des naturhist. "Vereins der preufs. Rheinlande und Westphalens. Jahrgang VII. S. 1 und X. S. 217. 2

Bleiglanz.

737

steinartigen Massen, als Anflug auf Steinkohlen und als Ausfüllung feiner Risse und Klüfte, so wie auf Schieferkohlen, auch in Sphärosideritnieren in der Steinkohlenformation und in bituminösen Baumstämmen. In ungemeiner Verbreitung findet sich ein bleiglanzführender Kalkstein als Glied des untern Silur in Nordamerika '). E r findet sich auch nach F. S a n d b e r g e r 2) als Vererzungsmittel von Pleurotomaria antiqua in den Schiefern von Wissenbach in Nassau. B l u m 3 ) beschreibt ein Bruchstück eines plattgedrückten Holzstämmchen, welches hauptsächlich aus einem wenig glänzenden, schwärzlich bleigrauen Bleiglanz von höchst feinkörnigem G e f ü g e bestand. Aufsen ist der Bleiglanz zum Theil in kohlensaures Bleioxyd umgewandelt. F r e y e r 4) fand im alten Mann eines Ende des vorigen Jahrhundert in Betrieb gewesenen Bleibergbaus in Krain Holzkohlen, an welchen sich Bleiglanzkrystalle rindenförmig angesetzt hatten. Dies ist gewifs eine der jüngsten Bildungen dieses Erzes. Der Blciglanz ist 1 / l Schwefelblei und ist sehr häufig silberhaltig, was vorzugsweise durch die hüttenmännischen Processe nachgewiesen ist. E r enthält manchmal freien Schwefel ( J o h n s t o n und T h o m s o n ) und 2,2—3,6 Zink (von Przibram in Böhmen, L ereil). Zu Neu-Sinka in Siebenbürgen fand man ein schwefelhaltiges Bleierz, dessen Zusammensetzung nach C. v. H a u e r ist 5 ): Schwefel . Bleivitriol . Schwefelblei

. . .

. . .

8,88 59,72 31,40 100,00

Besonders zu bemerken ist, dafs die Schwefeltheilchen sich mit der Lupe leicht unterscheiden lassen, und ') F o s t e r und W h i t n e y , Rep. of the geol. of the Lake Superior. p. 146 ff. 2 ) B l u m Pseudomorphosen. Nachtrag II. S. 128. 3 ) Ebend. 4 ) Bericht über die Mittheilungen von Freunden der Naturwissenschaften in Wien von H a i d i n g e r . Bd. V. S. 84. 5 ) Jahrb. der k. k. geol. Reichsanstalt. Jahrg. VI. (1855) No. 1. S. 3 ff. Bischof Geologie. III. 2. Aufl.

47

738

Bleiglanz.

dafs der in dem Mineral enthaltene Schwefel sich durch Schwefelkohlenstoff ausziehen läfst. Die Erklärung der theilweisen Zersetzung des Bleiglanz zu schwefelsaurem Bleioxyd und Schwefel ist etwas schwierig. Man kennt Pseudomorphosen von kohlensaurem Bleioxyd nach Bleiglanz, womit dargethan ist, dafs das Blei im Bleiglanz durch den Sauerstoff der Gewässer oxydirt werden kann. Die Umwandlung des Bleiglanz in schwefelsaures Bleioxyd zeigt, dafs auch der Schwefel im Bleiglanz oxydirt werden kann. Bei jener Umwandlung geht die Schwefelsäure fort und Kohlensäure tritt an ihre Stelle. Combiniren wir beide Fälle mit einander. Nehmen wir an, dafs das Blei zuerst der Oxydation unterliege: so würde Schwefel ausgeschieden werden. Nehmen wir ferner an, dafs nach vollendeter Oxydation des Blei der Schwefel theilweise zur Oxydation komme, so hätten wir als Zersetzungsproducte Schwefel und schwefelsaures Bleioxyd. W e n n nun gleichzeitig die Gewässer Kohlensäure enthalten: so kann diese das noch nicht mit Schwefelsäure verbundene Bleioxyd ergreifen und als kohlensaures Bleioxyd fortführen. Der Bleiglanz ist verschiedenen Umwandlungen unterworfen, und kommt auch als Zersetzungsproduct des Bournonit vor (s. diesen). I n Formen von Blciglanz findet sich Bleivitriol, sehr häufig kohlensaures Bleioxyd, selten Mennige, Pyromorphit und molybdänsaures Bleioxyd (s. diese Erze). Die Umwandlung des Bleiglanz in Bleivitriol ist einer der seltenen Fälle, wo, in Folge der Schwerlöslichkeit des letzteren, der Oxydationsprocefs, dem die Schwefelmetalle unterliegen, durch eine Pseudomorphose nachgewiesen ist. Bei der Umwandlung des Bleiglanz in kohlensaures Bleioxyd ist die Gewichtszunahme = 0,1158 und die Volumenzunahme = 0,2813 x). W e n n daher, wie z. B. auf der Grube los Azulaquos unfern Zakatekas 2), diese Umwandlung fast allen Bleiglanz in den oberen Teufen ergriffen hat: so mufs man fragen, wie hat sich das entstandene ') Hier wie im folgenden das ursprüngliche Erz = ") B u r k a r t Reisen in Mexico. Bd. II. S. 167.

1 gesetzt.

Bleiglanz.

739

Weifsbleierz Platz verschafft, wenn von ihm nichts fortgeführt w u r d e ? — Pseudomorphosen von Harkirchen sind entweder hohl und innen mit Krystallen von kohlensaurem Bleioxyd besetzt, oder mit einem Gemenge aus diesem und aus Bleiglanz erfüllt. In beiden Fällen und besonders im ersten, wurden daher bedeutende Quantitäten kohlensaures Bleioxyd durch die Gewässer fortgeführt. Da Weifsbleierz sehr häufig in Drusenräumen und auf Klüften von Bleiglanz vorkommt, und in diesen Fällen gewifs an Ort und Stelle aus diesem entstanden ist: so wurden, selbst wenn sich die Drusen ganz mit kohlensaurem Bleioxyd erfüllt zeigen, wenigstens 0,1158 Gewichtstheile oder 0,2813 Volumentheile fortgeführt. Wo solche Umwandlungen von Statten gehen, da müssen die Gewässer kohlensaures Bleioxyd aufgelöst enthalten, und dafs dies so ist, zeigt das Vorkommen des Weifsbleierz in Höhlungen von Brauneisenstein, von Quarz auf Bleierzgängen und auf Klüften und Höhlungen im Gcbirgsgestein, so wie in der Gesteinmasse selbst (Kalkstein, Sandstein, Thonschiefer, Glimmerschiefer, Granit, Porphyr). Der Bleiglanz mufs, wenn er sich in Weifsbleierz umwandeln soll, mit bedeutenden Quantitäten Wasser in Berührung kommen, damit der darin enthaltene Sauerstoff Blei und Schwefel oxydiren kann. Da nun dns kohlensaure Bleioxyd keineswegs zu den schwerlöslichsten Substanzen gehört: so ist begreiflich, dafs nicht unbeträchtliche Mengen dieses Salzes von den Gewässern fortgeführt werden. Geht der Umwandlung des Bleiglanz in kohlensaures Bleioxyd die in schwefelsaures Bleioxyd vorher: so wird schon von diesem durch die Gewässer fortgeführt; denn 1 Tli. desselben löst sich in 22816 Th. Wasser (F r es en iu s). Die Umwandlung des Bleiglanz in Mennige ist durch Pseudomorphosen von S m i t h s o n , [ I ä n l e und B l u m 1 ) nachgewiesen. Die Oxydation beginnt an den Kanten des Bleiglanz und schreitet da, wo die Blätterlagen zweier Krystalle sich berühren, oder an den Ecken nach dem Innern fort. Bei dieser Umwandlung ist die Gewichts') Die Pseudomorphosen S. 176.

740

Bleiglanz.

abnahme = 0 , 4 5 2 ; dieVolumenzunahme aber = 0,557. A u s der Beschreibung dieser Pseudomorphosen ist eine so bedeutende Zunahme des Volumen nicht zu e r s e h e n ; im Gegentheil fängt der B l e i g l a n z bei beginnender Umwandlung an, etwas porös zu w e r d e n . Diesem gemäfs mufste bei der Oxydation des B l e i g l a n z eine bedeutende Menge desselben fortgeführt werden, sei es als schwefelsaures, oder als kohlensaures B l e i o x y d . Da sich letzteres g l e i c h f a l l s in Mennige umwandelt (s. M e n n i g e ) : so ist es wahrscheinlich, dafs auch der U m w a n d l u n g des B l e i g l a n z in Mennige die in kohlensaures B l e i o x y d vorhergehe, und dafs von diesem, bei seiner U m w a n d l u n g durch weitere Oxydation und beim Verluste von Kohlensäure, ein Theil fortgeführt werde. W ü n s c h e n s w e r t h ist, dafs diese Verhältnisse durch weitere Untersuchungen solcher Pseudomorphosen a u f g e k l ä r t w e r d e n . Bei der U m w a n d l u n g des B l e i g l a n z in Pyromorphit (Buntbleierz), welche von Z i p p e und B l u m 1 ) in Pseudomorphosen nachgewiesen wurde, lassen sich, da dieses Erz in seiner Zusammensetzung so sehr schwankt, keine genauen R e c h n u n g e n über V e r ä n d e r u n g des Gewichts und des Volumen anstellen. Da aber Sauerstoff, Chlor, Phosphorsäure und Arseniksäure, welche zum B l e i g l a n z treten, bei weitem mehr betragen, als der S c h w e f e l , welcher von demselben abgeschieden w i r d : so findet in allen F ä l l e n eine Gewichtszunahme statt, und da auch w e g e n V e r m i n d e r u n g des spec. Gewichts eine Volumenzunahme von 0,06 eintritt: so mufs die ganze Volumenzunahme sehr bedeutend sein. Die von Z i p p e beschriebenen Pseudomorphosen sind zum Theil hohl, zum Theil noch mit Bleiglanz erfüllt. Eine der von B l u m beschriebenen Pseudomorphosen ist im Innern ganz mit Pyromorphit erfüllt, und mit einer ganz feinen Brauneisensteinrinde Uberzogen, eine andere ist gleichfalls nicht hohl, wieder andere sind gewöhnlich mehr oder minder hohl und enthalten im Innern einen U e b e r r e s t von B l e i g l a n z oder ein Gemeng von Pyromorphit, oder von beiden mit Bleiglanz. Die dicke Rinde aber, w e l c h e die Form des B l e i g l a n z zeigt, besteht nur aus dichtem Pyromorphit. l)

Ebend. S. 181 und Nachtrag I. S. 96.

Bleiglanz.

741

D a f s bei der U m w a n d l u n g in h o h l e K r y s t a l l e v o n dem Bleiglanz beträchtliche M e n g e n fortgeführt wurden, ist n i c h t z w e i f e l h a f t . B e i d e n n i c h t h o h l e n K r y s t a l l e n k a n n d i e U m w a n d l u n g o h n e F o r t f ü h r u n g nur d a n n g e d a c h t w e r d e n , w e n n sich die u r s p r ü n g l i c h e n ß l e i g l a n z w ü r f e l ohne V e r ä n d e r u n g der F o r m vergröfsert h a b e n s o l l t e n '). D a i n d e f s bei e i n i g e n p s e u d o m o r p h e n K r y s t a l l e n Q u a r z e i n e R i n d e , t h e i l s nur a n e i n e r , t h e i l s an m e h r e r e n S e i t e n b i l d e t , da d i e s e r Q u a r z sich v o r d e r U m w a n d l u n g a n g e l a g e r t h a t t e u n d d i e s e n u r da v o n Statten g i n g , w o der B l e i g l a n z nicht durch den Quarz g e g e n d i e G e w ä s s e r g e s c h ü t z t w a r : so h ä t t e n b e d e u t e n d e V e r z e r r u n g e n in d e r F o r m e i n t r e t e n m ü s s e n , w e n n e i n e Volumenzunahme eingetreten wäre. Ueberdies bildete s i c h d i e e r w ä h n t e P y r o m o r p h i t r i n d e nur da, w o k e i n Q u a r z w a r ; u n t e r d e r Q u a r z r i n d e s e t z t e n sich d a g e g e n nur einzelne Pyromorphitnadeln oder solche von kohlen') G. R o s e (Berieht der Akad. d e r W i s s . zu Berlin 1853. S. 491) führt bei der Beschreibung einer Pseudomorphose von Kalkspath nach Aragonit an, dafs Risse den ganzen Krystall durchsetzen, welche sich aus der Abnahme des spec. Gewicht bei dieser Umwandlung und der dadurch bewirkten Ausdehnung der ganzen Masse erklären, und dafs es zu verwundern sei, wie sich dabei noch die Form des Aragonit erhalten konnte. Wir sehen hier, was bei einer Pseudomorphose geschieht, wo weder ein Verlust, noch eine Aufnahme von Stoffen stattfindet. Wenn nun aber bei anderen Pseudomorphosen in demselben Verhältnisse Stoffe aufgenommen werden, in dem sich das spec. Gewicht vermindert: so ist es als möglich zu denken, dafs auch dann noch die frühere Form erhalten werden könne, ohne dafs aber Risse entstehen. Ja es erscheint als möglich, dafs dies selbst dann noch geschehen könne, wenn Stoffe in gröfserem Verhältnisse aufgenommen werden als das spec. Gewicht abnimmt. Wenn sich daher aus der Rechnung eine Volumenzunahme e r g i b t : so kann sie auch wirklich stattgefunden haben, ohne dafs sich die Form im mindesten verändert hatte. Hierbei ist natürlich vorauszusetzen, dafs der Krystall nicht im festen Gestein oder in eine vorhergegangene Incrustation eingeschlossen war, sondern völlige Freiheit hatte, sich auszudehnen. W a r dies aber nicht der Fall, zeigt der pseudomorphe Krystall sogar hohle Räume im Innern: so ist nicht wahrscheinlich, dafs, wenn sich aus der Rechnung eine Volumenzunahme ergibt, diese auch wirklich stattgefunden habe.

742

Bleiglanz.

saurem Bleioxyd an. Alle diese Verhältnisse lassen mit grofser W a h r s c h e i n l i c h k e i t schliefsen, dafs bei allen diesen P s e u d o m o r p h o s e n m e h r oder w e n i g e r Bleiglanz fortgeführt wurde. D i e G e g e n w a r t des k o h l e n s a u r e n B l e i o x y d in diesen P s e u d o m o r p h o s e n zeigt, dafs die K o h l e n s ä u r e währ e n d der U m w a n d l u n g e n eine Rolle gespielt hat. Da nun P s e u d o m o r p h o s e n von P y r o m o r p h i t nach kohlensaurem Bleioxyd e x i s t i r e n : so ist es nicht unwahrscheinlich, dafs der U m w a n d l u n g des Bleiglanz in P y r o m o r p h i t die des Bleiglanz in k o h l e n s a u r e s B l c i o x y d v o r h e r g e g a n g e n ist. In welchen Verbindungen Phosphorsäure, Arseniksäure und Chlor e i n g e f ü h r t w u r d e n , ist s c h w e r zu entziffern. Dafs sie nicht in f r e i e m Zustande w a r e n , ist a b e r ganz gewifs. Es ist nicht uninteressant zu sehen, wie bei den drei a n g e f ü h r t e n U m w a n d l u n g e n , nämlich des Bleiglanz in kohlensaures Bleioxyd, in Mennige u n d in P y r o m o r p h i t , B l e i v e r b i n d n n g e n d u r c h die Gewässer f o r t g e f ü h r t w e r d e n mufsten. I n G e w ä s s e r n , w e l c h e aus Stollen alter Bleig r u b e n abfliefsen, wird m a n auch gewifs Bleioxyd finden. Bis jetzt liegen nur w e n i g e U n t e r s u c h u n g e n dieser A r t vor. So fand H o c h s t e t t e r i n dem W a s s e r des uralten Hackelsberger Stollen bei Obergrund in Oesterreich. ¡Schlesien, neben wasserhaltigem basisch s c h w e f e l s a u r e m E i s e n o x y d , 0,92 Blcioxyd u n d eine S p u r von Arsenik, und in einem der vielen in diesem Stollen gebildeten Stnlactiten und S t a l a g m i t e n 2 ) , neben basisch schwefelsaurem Eisenoxyd, 0,61 Bleioxyd und S p u r e n von K u p f e r und A r s e n i k . D e r Stollen steht in einem quarzigtalkigen Schiefer und im T h o n s c h i e f e r , die e i n g e s p r e n g t e n Bleiglanz, Eisenkies u n d K u p f e r enthalten, u n d in d e n e n G ä n g e von Bleiglanz, Z i n k b l e n d e mit K u p f e r k i e s aufsetzen. Ein am Rammelsberg bei Goslar v o r k o m m e n d e r Och er enthält, nach J o r d a n , neben basisch schwefelsaur e m E i s e n o x y d , 1,29 Z i n k o x y d u n d 0,5 K u p f e r o x y d . E s ist nicht zweifelhaft, dafs alle diese M e t a l l o x y d e als Sul') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXXXIX. S. 489. 2 ) G l o c k e r ebend. S. 482 ff.

Bleiglanz.

743

phate v o r h a n d e n w a r e n , u n d so sieht man denn, wie das schwerlösliche O x y d a t i o n s p r o d u c t des Bleiglanz durch Gewässer f o r t g e f ü h r t wird. Ein Zersetzungsproduct des Bleiglanz aus der G r u b e Estrella in der Sierra Almagrera in Spanien, welches mit demselben innig verwachsen war, bestand nach R i c h t e r 1 ) im Mittel aus 60,8 Chlorblei, 26,0 Schwefelblei, 2,5 S c h w e f e l m e t a l l e von Eisen, K u p f e r , A n t i m o n u n d Silber und 10 f r e i e m S c h w e f e l . D a s V o r k o m m e n von Eisenspath in F o r m e n von Bleiglanz von der G r u b e Himmelfahrt bei Freiberg beschreibt B l u m 2 ) . Die S t u f e besteht aus einem G e m e n g e von Bleiglanz und Eisenkies, von denen e r s t e r e r vorherrscht, u n d zwischen d e n e n feine T h e i l c h e n von erdigem weifsen Eisenspath u n d rothem Eisenocher sitzen. Die Bleiglanzkrystalle erscheinen fein drusig u n d w e n i g glänzend, gleichsam als hätte eine Substanz auf ihre Oberfläche g e w i r k t . E i n e grofsc Z a h l derselben besteht m e h r oder w e n i g e r , m a n c h m a l ü b e r die H ä l f t e aus Eisenspath, wobei aber die F o r m deutlich e r k e n n b a r blieb. D i e meisten pseud o m o r p h e n K r y s t a l l e lassen durch eine O e f f n u n g im I n nern einen hohlen Raum w a h r n e h m e n , der mit einer Eisenspathrinde von v e r s c h i e d e n e r Dicke bedeckt ist und in w e l c h e m noch Reste von Bleiglanz v o r h a n d e n sind. K o h l e n s a u r e s Bleioxyd k o n n t e in dem Eisenspath nicht gefunden werden. Man k a n n sich folgende V o r g ä n g e d e n k e n . Gewässer, welche Sauerstoff u n d k o h l e n s a u r e s Natron enthalten, w a n d e l n den Bleiglanz in k o h l e n s a u r e s Bleioxyd um (Bd. I S. 154). Nach K a p . I Nr. 63 findet ein g e g e n seitiger Austausch zwischen einem v o r h a n d e n e n C a r b o n a t und einem a n d e r e n in W a s s e r gelösten Bicarbonat statt. E s ist daher denkbar, dafs das gebildete k o h l e n s a u r e Bleioxyd durch zugefiihrtes E i s e n o x y d u l b i c a r b o n a t in F o l g e fortgesetzten Austausches v e r d r ä n g t wird. D i e s e m gemäls mufsten zwei verschiedene Stadien in den pseudomorphischen Processen s t a t t g e f u n d e n haben, weil Eisen-

2

Jahresber. 1855. S. 981. ) Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 252.

744

Bleiglanz.

oxydulbicarbonat und Sauerstoff nicht neben einander existiren können. Ist nun durch diese Analysen und durch die pseudomorphischen Processe die F o r t f ü h r u n g von Bleisalzen aus zersetztem Bleiglanz entschieden nachgewiesen: so wird Niemand die Möglichkeit bestreiten, dafs auch in Gangspalten, durch die Gewässer Bleisalze geführt hatten, aus denen Bleiglanz entstanden ist, dieser, wenn wir beim Gegebenen stehen bleiben, als eine ursprüngliche Bildung erscheint. Es ist nur eine einzige Bildung des Bleiglanz durch Zersetzung eines anderen Bleierz, des Bournonit (s. diesen) und ebenso nur eine einzige Pseudomorphose des Bleiglanz in Formen eines andern Minerals, des l'yromorphit (s. diesen) bekannt. Letzteres ist überhaupt der einzige bekannte Fall einer Pseudomorphose eines Schwefelmetalls nach einem Metallsalz. D e r Bleiglanz wird verdrängt durch Quarz (Bd. II. S. 885), Brauneisenstein (s. unten Eisenerze) und Kieselzink (S. 709). Bei diesen Verdrängungspseudomorphosen kamen gleichfalls die Zersetzungsproduete des Bleiglanz in wässerige Lösung. Bleiglanz nach Kalkspath erwähnen S i l l e r n 1 ) und K l e s z c z y n s k i 2 ). Aeufserlich ist die Masse schimmernd und gleichsam schuppig, obgleich das Innere der Krystalle aus derbem Bleiglanz besteht. Unterwärts finden sich hohle Räume, als wenn die Masse des Bleiglanz nicht hingereicht hätte, den Kalkspath vollkommen zu ersetzen. Die P.seudomorphosen sind theilbar nach den Flächcn des Würfels. Nach B r e i t h a u p t wurde im Sächsischen Erzgebirge eine Pseudomorphose von Fahlerz nach Bleiglanztriimmern, mit sehr bedeutender Raumverminderung, und eine Pseudomorphose von derben Massen Kupferglanz und Buntkupfererz nach Bleiglanz aufgefunden. Da weder Fahlerz noch Kupferglanz Schwefelblei enthalten: so kann hier nur eine Verdrängung des Bleiglanz stattgefunden haben. Neuerdings fand F. A. G e n t h 3 ) in der East Tenessee1

) P o g g e n d o r f f ' s Annal. B. LXX. S. 569. ) Jahrb. der geol. Reichsanstalt. Bd. VI. S. 62. 3 ) B l u m Pseudemorphosen. Nachtrag III. S. 256.

2

Bleiglanz.

745

mine, Po/Jcoounty, Kupferglanzpseudomorphosen, welche noch unveränderten Bleiglanz enthielten und verschiedene Zustände der Veränderung- bis zum Kupferglanz zeigten. Aus den Resultaten seiner Analysen berechnete er für den Bleiglanzkern (I) und die verschiedenen Uebergangsstufen bis zum Kupferglanz (II bis VI) folgende Zusammensetzungen: Bleiglanz Silberglanz Covellin . . Kupferglanz Eisenkies .

. . .

I. 97,41 0,83 1,41 —

.

0,43

II. 14,50 0,57 5,02 78,82 1,09

III. 13,14 0,84 4,11 81,05 0,86

IV. 3,29 1,26 4,70 89,89 0,86

V. 1,24 0,23 2,26 93,80 1,39

VI. 0,47 0,18 9,03 80,70 8,81

Nach B l u m sind es Verdrängungspseudomorphosen. Ich stimme bei; denn es fehlen uns bis jetzt Anhaltepunkte, sich Umwandlungen eines Schwefelmetalls in ein anderes durch Austausch der Metalle zu denken. Zinnober, auf Lagern und eingesprengt im Gebirgsgestein, seltener auf Gängen, begleitet von gediegenem Quecksilber, Quecksilberhornerz, Amalgam u. s. w., ist Vi Schwefelquecksilber. So weit dessen Vorkommen bestimmt angegeben ist, findet er sich vorzugsweise im Schiefergebirg, welches namentlich die beiden ergiebigsten Lagerstätten in Europa, zu ldria und Almaden einschliefst. Dort kommt er fein eingesprengt im Schiefer und Kalkstein, und auch als Anflug, hier auf Quarzgängen vor 2 ). Wenn auch nicht in solcher Menge, dafs eine Gewinnung lohnend ist, findet er sich doch sehr verbreitet im Steinkohlengebirge von Rheinbay er n. Sein Vorkommen auf Adern und Schnüren in einem durch Zersetzung von P o r p h y r entstandenen Thon (La Loma del Encinal in ') Ein reiches Lager von fast reinem Zinnober, welches 80 % metallisches Quecksilber lieferte, wurde vor einigen Jahren auf Corsica entdeckt. Journ. de Pharm. 1851 März. S. 216. 2 ) Sehr rein kömmt Zinnober in Nestern und Adern, theils dicht und erdig, theils krystallisirt, im Carbonspath (Gänge aus Kalkspath und Braunspath, die sich zwischen basaltischen oder trachytischen Gängen und dem Schieferthon befinden) in der südlichen Bukowina vor. (B. C o t t a Erzlagerstätten der südlichen Bukowina. Jahrb. der k. k. geol. Reichsanstalt. Jahrg. VI. (1855). No. 1. S. 129.)

746

Zinnober.

Mexico), im Sandstein, der zwischen Thon und einer Kalkbreccie liegt [Santa-Barbara-Berg in Peru), im Sand und in Thonlagern (Connecticut) und im Seifengebirge (Ural) zeigt seine, wenn auch gewifs äufserst sparsame Verbreitung im sedimentären Gebirge. Die Flüchtigkeit des Zinnober schien der beliebten Sublimationshypothese seine E i n f ü h r u n g in das Gcbirgsgcstein sehr leicht zu machen; man hat nur vergessen, dafs er sich bei der Sublimation im Laboratorium gleich oberhalb des Bauches des Glaskolbens ansetzt. W i e viele Meilen hoch von dem Sublimationsheerde unter den sedimentären Formationen hätte daher das Gebirge bis zum Glühen erhitzt sein müssen, um den nahe der Oberfläche noch voi'kommenden Zinnober bis dahin zu treiben! Sollten noch weitere Beweise für die wässerige Entstehungsweise des Zinnober nöthig sein, so würde man sie nach gefälliger brieflicher Mittheilung G ü m b e l ' s in dem Zusammenvorkommen mit Carbonaten in Rheiwbaiern finden. Nach den Analysen, namentlich des krystallisirten Zinnober ( K l a p r o t h , S c h n a b e l ) ist er reines Schwefelquecksilber. B l u m 1 ) beschreibt Pseudomorphosen des Zinnober nach Fahlerz von Moschel-Landsberg. Es sind Tetraeder, die meist zerbrochen sind und wovon nur noch der dreiseitige Umrifs der auf zersetztem Eisenspath in Drusenräunien von Sandstein aufgesessenen Flächen durch festhaftenden Zinnober vorhanden ist. Die Pseudomorphosen bestehen ganz aus einem feinkörnigen oder pulverartigen Aggregrat von Zinnober. B l u m zählt sie zu den Verdrängungspseudomorphosen, weil das in manchen Fahlerzen enthaltene Schwefelquecksilber zu wenig beträgt, um daraus eine Umwandlung begreifen zu können. Das an Quecksilber reichste Fahlerz, von Gustav Friderici in Ungarn, würde nur 19,34 Zinnober durch seine Zersetzung geben. Die chemische Analyse des zu Moschel-Landsberg den Zinnober begleitenden Fahlerz ist sehr zu wünschen, um zu ermitteln, ob ein fraglicher Quecksilbergehalt mit concurrirt habe. Das Vorkommen des Zinnober als Yererzungsmittel von Fischresten und Holz macht übrigens die v

) Nachtrag II. S. 124.

Zinnober.

747

V e r d r ä n g u n g von F a h l e r z begreiflich. E i n e V e r k n ü p f u n g des Zinnober mit organischen Substanzen zeigt auch das zu ldria in einem bituminösen S c h i e f e r t h o n v o r k o m m e n d e Q u e c k s i l b e r l e b e r e r z , ein inniges G e m e n g von Z i n n o b e r mit Idrialin, Kohle (2,3) und erdigen T h e i l e n 1 ). K ö n n t e n eben so leicht Quecksilbersalze, wie die Reductionsmittel s c h w e f e l s a u r e r Salze, zur B i l d u n g von Schwefelquecksilber n a c h g e w i e s e n w e r d e n : so w ü r d e das V o r k o m m e n desselben in B e g l e i t u n g mit organischen U e b e r r e s t e n leicht zu b e g r e i f e n sein. Q u e c k s i l b e r h o r n e r z ist ein B e g l e i t e r des Zinnober an m e h r e r e n Orten. E s liegt nichts vor, woraus man auf eine U m w a n d l u n g desselben in Zinnober oder auch umg e k e h r t des letzteren in jenes schliefsen könnte. Ein solches Z u s a m m e n v o r k o m m e n zweier, dasselbe Metall enth a l t e n d e r E r z e bietet aber stets einen W a h r s c h e i n l i c h k e i t s g r u n d f ü r eine U m w a n d l u n g dar. Schon bei g e w ö h n l i c h e r T e m p e r a t u r lösen v e r d ü n n t e L ö s u n g e n von Chlornatrium, C h l o r c a l c i u m und Chlormagnesium, also g e r a d e diejenigen Chloriire, welche so häufig in G e w ä s s e r n vorkommen, ger i n g e M e n g e n Q u e c k s i l b e r e h l o r ü r auf. Dafs daher dieses Salz in Gewässern vorkommen und sich daraus als solches, oder bei G e g e n w a r t von Schwefelwasserstoff oder S c h w e f e l l e b c r n als S c h w e f e l q u e c k s i l b e r absetzen kann, ist u n : zweifelhaft. J o h n u n t e r s u c h t e ein Mineral von Johannu n d fand, dafs es aus salpetersaurem QueckGeorgenstadt s i b e r o x y d u l bestehe. J e d e n f a l l s k ö n n t e aber erst eine Bestätigung dieser U n t e r s u c h u n g dahin f ü h r e n , ein solches Quecksilbersalz dem Q u e c k s i l b e r h o r n e r z anreihen zu wollen. Zinnober findet sich in F o r m e n von E i s e n k i e s 2 ) . Diese V e r d r ä n g u n g ist vollständig oder theilweise, so dafs sich im letzteren F a l l e ein G e m e n g von Z i n n o b e r und Eisenkies darstellt, oder letzterer in E i s e n o c h e r u m g e wandelt ist. Nach D o m e y k o 3 ) k o m m t in allen Q u e c k s i l b e r g r u ') Vergl. auch P l a t t n e r über ein eigentümliches Korallenerz von ldria. Jahresber. 1855. S. 908. 2 ) B l u m Nachtrag II. S. 123. 3 ) Annal. dea Mines (4). T. VI. p. 183.

748

Zinnober und Silberglanz,

ben von Chili mit dem Q u e c k s i l b e r e r z eine G a n g a r t vor, in der ein sehr quecksilberhaltiges F a h l e r z und ein feines hellrothes P u l v e r enthalten ist, welches aus antimonigsaurem Q u e c k s i l b e r o x y d bestehen soll. W a h r s c h e i n l i c h ist dieses ein Z e r s c t z u n g s p r o d u c t des F a h l e r z , besonders da sich in dieser G a n g a r t auch K u p f e r l a s u r findet. Die u n g l e i c h e n Verhältnisse zwischen antimoniger S ä u r e und Quecksilb e r o x y d in zwei P r o b e n sprechen aber dafür, dafs hier blos ein G e m e n g aus antimonsaurem A n t i m o n o x y d u n d Q u e c k s i l b e r o x y d v o r l i e g t , von welchem die hellrothe Farbe herrührt. Silberglanz, auf E r z g ä n g e n mit g e d i e g e n e m Silber, Rothgültigerz, Bleiglanz u. s. w., ein häufig vorkommendes Silbererz ist reines Vi Schwefelsilber. Es findet sich auch als Z e r s c t z u n g s p r o d u c t von Rothgültigerz. Nicht selten ist es von Strahlkies, m a n c h m a l auch von Eisenkies überzogen, bisweilen theilweise v e r s c h w u n d e n , so dafs zwischen der Strahlkiesrinde und dem K e r n e ein h o h l e r Raum entstanden ist, oder, j e d o c h selten, ist es ganz vers c h w u n d e n . Im I n n e r n sind die U m h ü l l u n g s p s e u d o m o r phosen theils ganz hohl, theils mit einer porösen Masse von S t r a h l k i e s mehr oder w e n i g e r erfüllt Eine ähnliche 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 von Eisenkies nach Silberglanz beschreibt B l u m 2 ) . A b e r auch u m g e k e h r t g e h t das R o t h g ü l t i g e r z aus dem Silberglanz h e r v o r , wie dies B l u m 3 ) in m e h r e r e n E x e m p l a r e n von Freiberg krystallographisch n a c h g e w i e sen hat. A n einem E x e m p l a r e zeigt sich deutlich, dafs es nicht ein blofser U e b e r z u g von R o t h g ü l t i g e r z ist, welcher sich hier allenfalls ü b e r Silberglanz abgesetzt haben könnte, sondern dafs eine Rinde von Rothgültigcrzkryställchen durch U m w a n d l u n g aus Silberglanz hervorging. S c h w c f e l a r s e n i k mutete also vom Silberglanz aufgenommen werden. U e b e r die Reduction des Silberglanz s. g e d i e g e n e s Silber. A n t i m o n g l a n z . E r ist das am häufigsten vorkom>) B l u m Nachtrag II. S. 120. ) Nachtrag III. S. 245. 3 ) Nachtrag III. S. 36 ff. 2

749

Antimonglanz.

m e n d e A n t i m o n e r z , aus w e l c h e m die ü b r i g e n A n t i m o n v e r b i n d u n g e n , A n t i m o n b l ü t h e , A n t i m o n o c h e r , Antimonblende und g e d i e g e n e s A n t i m o n h e r v o r g e g a n g e n sind. R e a l g a r und A u r i p i g m e n t kommen auf denselben F u n d o r t e n in G ä n g e n , begleitet von g e d i e g e n e m A r s e n i k , Silber-, K u p f e r - u n d Bleierzen vor. N a c h V o l g e r 1 ) soll das A u r i p i g m e n t stets ein U m w a n d l u n g s p r o d u c t des Realg a r sein. Diese U m w a n d l u n g g e h t selbst in den Mineraliencabineten von Statten : die R e a l g a r s t u f e n zerfallen nach und nach in ein gelbröthliches P u l v e r , und es scheidet sich arsenige S ä u r e selbst in mikroskopisch kleinen Ivrystallen aus. I n d e m daher ein Antheil Arsenik des Realg a r zu a r s e n i g e r Säure o x y d i r t wird, verbindet sich der ausgeschiedene S c h w e f e l mit dem Rest des Realgar zu A u r i p i g m e n t . Y o l g e r ü b e r z e u g t e sich, dafs sich in der A r t des Y o r k o m m e n s des A u r i p i g m e n t , in B e r ü h r u n g mit R e a l g a r , die gröfste A n a l o g i e mit den E r s c h e i n u n g e n an den Realgarstufen in den Mineraliencabineteh zeigt. Zusammengesetzte

Schwefelmetalle.

Rothgültigerz, auf G ä n g e n im ä l t e r e n G e b i r g e , begleitet von Bleiglanz, Silberglnnz u. s. w. D i e dunkle Species enthält Antimon, die lichte A r s e n i k ; das fahle Rotligültigerz von Andreasberg scheint aber A n t i m o n und A r s e n i k zu enthalten ( Z i n c k e n). Die mit den A n a l y s e n ( B o n s d o r f f , W o h l e r , B ö t t g e r , H . R o s e ) nahe übereinstimmende theoretische Z u s a m m e n s e t z u n g ist dunklea Rothgültigerz

lichtes

Schwefelsilber . . 67,76 Schwefelantimon . 32,24

75,11 Schwefelarsenik 24,89

100,00

100,00

Rothgültigerz zersetzt sich in Silberglanz, wie d i e P s e u domorphosen des letzteren nach ersterem zeigen (S.748). D i e K r y s t a l l g r u p p e n lassen bei den einzelnen Individuen alle G r a d e der V e r ä n d e r u n g von den reinen K r y s t a l l e n des Rothgültigerz bis zu den ganz in S i l b e r g l a n z ü b e r g e g a n g e n e n w a h r n e h m e n . Die U m w a n d l u n g b e g i n n t da, wo ') Studien zur Entwicklungsgeschichte der Mineralien. S. 35 Ö'.

750

Rothgültigerz.

die Krystalle aufgewachsen sind '). Beim dunkeln ist die Gewichtsabnahme 0,3224 und beim lichten 0,2489 und die Volumenabnahme ungefähr (weil das spec. Gewicht des Rothgültigerz so sehr verschieden ist) beim ersteren 0,453, beim letzteren 0,3938. In der Beschreibung dieser Pseudomorphosen ist aber nichts von hohlen Räumen oder poröser Beschaffenheit zu finden. B 1 u m sagt blos : ein Aggregat von sehr kleinen Silberglanzwürfeln setzt die frühere Form des Rothgültigerz zusammen. Bei dieser Zersetzung werden, ausser einem Tlieil Schwefel, 23,46 % Antimon oder 15,16 Arsenik fortgeführt. Rothgültigerz wird auch durch Eisen- und Strahlkies verdrängt. Schwarzgültigerz, auf Gängen im älteren Gebirge mit anderen Silbererzen, Bleiglanz, Blende u. s. w. Die mit den Analysen (H. R o s e und K e r l ) ziemlich übereinstimmende theoretische Zusammensetzung ist: Schwefelsilber . . . . Schwefelantimon . . .

80,79 19,21 100,00

Zersetzungen des Schw r arzgültigerz sind nicht bekannt; es wird aber gleichfalls durch Eisen- und Strahlkies verdrängt. Diese Verdrängungen sind sehr interessant, weil sie darthun, dafs nicht blos Schwefelantimon, wie beim Rothgültigerz, sondern auch Schwefelsilber durch Gewässer fortgeführt werden kann. Es ist dies ein hervortretender Fall einer Fortführung einer Silberverbindung. Die Pseudomorphosen von Eisenkies nach Schwarzgültigerz werden indefs von gediegenem Silber begleitet; in diesem Falle fand daher eine Reduction desselben statt. Plagionit, mit Bournonit und mit Zundererz und Federerz überwachsen zu Wolfsberg, besteht aus 3 At. Schwefelantimon und 4 At. Scliwefelblei (H. R o s e und K u d e r n a t s c h ) . B l u m 2 ) fand dieses Erz oberflächlich in Antimonblende (Schwcfelantimon mit Antimonoxyd) um') M a r x im Jahrb. der Chemie und Physik. Bd. LVI. B l u m die Pseudomorphosen. S. 21. S i l l e m und R e u f s Nachtrag II. S. 16. a ) Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 168.

Bournonit und Arsenikkies.

751

gewandelt. Es mufste also Schwefelblei und Schwefel ausgeschieden werden, während Sauerstoff hinzutrat. Bournonit, auf Gängen mit Antimonglanz, Bleiglanz, Fahlerz u. s. w., ist Schwefelantimonbleikupfer, worin die beiden letzten Schwefelmetalle etwas schwanken, sich aber gegenseitig zu vertreten scheinen. Er enthält niemals, wenn er frei von Fahlerz ist, Silber ( R a m m e l s b e r g und C . B r o m eis). Die Umwandlungspseudomorphose von Bleiglanz nach Bournonit zeigt eine Zersetzung, wobei Schwefelantimonkupfer ausgeschieden wurde, und Schwefelblei als dünne Rinde zurückblieb 1 ). W u r d e von diesem nichts fortgeführt: so beträgt es 46,26—49,54%; die Gewichtsabnahme ist daher 0,5374—0,5046 und dieVolumenabnahme 0,5818—0,6073, welches den hohlen porösen und durchlöcherten Krystallen entspricht. W o sich die beinahe ganz durchscheinende Blende in der Nähe der veränderten Krystalle findet, hat sie ineist einen feinen stahlgrauen schaumartigen Ueberzug. Mit B l u m müssen wir vermuthen, dafs sich hier die aus den ursprünglichen Bournonitkrystallen fortgeführten Substanzen theilweise abgesetzt haben. Arsenikkies, auf Gängen und Lagern, oder eingesprengt in verschiedenen Gebirgsarten, besteht aus 1/1 Arsenikeisen und 2/i Schwefeleisen ( S t r o m e y e r , T h oms o n , C h e v r e u l , P l a t t n e r , F r e i t a g , W e i d e n b u s c h, P o t y k a ) . Manchmal ersetzt Kobalt einen Theil des Eisen (Kobaltarsenikkies von Skutterud in Norwegen). Der Kobaltgehalt nimmt um so mehr ab, je gröfser die Krystalle sind (S c h e e r e r , W ö h 1 e r ) . Eisenkies kommt in Formen von Ärsenikkies vor. Wäre, bemerkt B lu m, blos das Arsenikeisen fortgeführt worden und das Schwefeleisen zurückgeblieben: so müfste sich dieser Verlust in einem geringeren Zusammenhalt der Krystalle zu erkennen geben, als dies der Fall ist. Da der Arsenikkies 37 % Schwefeleisen enthält = 0,44 vom Volumen des ersteren: so müfste die Pseudomorphose sehr porös sein. Ueberdies fand P o t y k a 2 ) , dafs der Ärsenikkies durch ») S i l l e m in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXX. S. 570. B l u m Nachtrag II. S. 14. s ) Ebend. Bd.CVII. S.312.

752

Arsenikkies.

I

W a s s e r vollständig zersetzt wird, w e l c h e r U m s t a n d gleichfalls g e g e n ein blofses F o r t f ü h r e n des A r s e n i k k i e s durch G e w ä s s e r spricht. P 1 a 11 n e r und G ö t z s c h m a n n 1 ) beschreiben einen G a n g bei Freiberg, der Barytspath, Quarz, Z i n k b l e n d e , A r s e n i k , Eisen- u n d K u p f e r k i e s und etwas Bleiglanz enthält. D a s N e b e n g e s t e i n , der Gneifs, ist 2—6 u n d noch m e h r e r e F u f s weit vom G a n g e mehr oder w e n i g e r in einen weifsen, aus wasserhaltigem T h o n mit vielen Glimmerblättchen b e s t e h e n d e n L e t t e n u m g e w a n d e l t . I n diesem kommt A r s e n i k k i e s theils krystallisirt, theils in Stücken bis zur Gröfse eines H ü h n e r e i v o r , d e r e n K e r n aus Z i n k b l e n d e , oder aus einem G e m e n g e von dieser, A r s e nikkies und Bleiglanz besteht. U m diesen K e r n h e r u m haben sich die Krystalle g r u p p i r t . D e r A r s e n i k k i e s ist in diesem L e t t e n so dicht e i n g e m e n g t , dafs er an m a n c h e n Stellen n u r als Bindemittel erscheint. E r ist mit einer sauer r e a g i r e n d e n L ö s u n g von s c h w e f e l s a u r e m Eisenoxydul, s c h w e f e l s a u r e m Z i n k o x y d und a r s e n i g e r S ä u r e durchd r u n g e n , u n d enthält auch etwas s c h w e f e l s a u r e s Bleioxyd, hier und da auch organische Materie. D e r zersetzte Zustand des N e b e n g e s t e i n nimmt, so weit bis jetzt ermittelt ist, an S t ä r k e u n d A u s d e h n u n g mit der T i e f e ab. Mit diesem zersetzten Z u s t a n d e steht aber in g e r a d e m Verhältnisse die M e n g e lind A u s b i l d u n g der A r s e n i k k i e s k r y stalle. W ä h r e n d sie in den obern T e u f e n in der Gröfse und S c h ä r f e d e r F o r m so a n g e h ä u f t sind, wie kaum irg e n d w o , n e h m e n sie nach u n t e n m e h r oder w e n i g e r ab. P l a t t n e r ist der w a h r s c h e i n l i c h e n Ansicht, dafs in der zersetzten Masse eine neue K r y s t a l l b i l d u n g stattg e f u n d e n habe, indem die G e w ä s s e r , welche j e n e schwefelsauren Salze u n d a r s e n i g e S ä u r e e i n g e f ü h r t , gleichzeitig unter M i t w i r k u n g f r e i e r S c h w e f e l s ä u r e , die Z e r s e t z u n g des Gneifs b e w i r k t haben. I n F o l g e eines v o r h e r g e g a n genen alten Abbaus m ö g e n wohl die auf dem G a n g e z u r ü c k g e b l i e b e n e n Schwefel- und A r s e n i k m e t a l l e oxydirt, in wässeriger L ö s u n g in das N e b e n g e s t e i n g e f ü h r t lind d u r c h gleichzeitig mit e i n g e d r u n g e n e organische Materie ') Jahrb. für den Berg- und Hüttenmann 1851. S. 32 ff.

Arsenikkies.

753

•wieder reducirt worden sein. Dafs letztere von altem verfaulten Grubenholze herrührte, geht daraus hervor, dafs diese Umbildung in der Nähe eines alten, bis auf den Stollen niedergehenden Schachtes, der jedenfalls gezimmert war, am stärksten erfolgt zu sein scheint. Der Arsenikkies wird sogar über diesem Stollen im Alten Manne selbst gewonnen, wobei man ein altes Gerinne antraf, dessen erweichtes Holz beim Auslaugen mit heifsem Wasser dieselben Metalloxyde und Säuren, wie die Thonmasse gab. Dafs die Alten jenen Schacht nicht etwa an dieser Stelle angelegt hatten, weil hier die Arsenikkiese häufig vorkommen, ist, da sie von denselben keinen Gebrauch machen konnten, selbstredend. W i e viel Zeit zur Zerstörung und Umbildung des Arsenikkies erforderlich war, darüber lassen sich nur Vermuthungen anstellen. D e r Bergbau in dieser Grube mag wohl bis 1530, ja vielleicht bis zum 13. Jahrhundert hinaufreichen. W u r d e n die Oxydationsproducte des Eisenkies (saures schwefelsaures Eisenoxydul) und des Arsenikkies (schwefelsaures Eisenoxydul und arsenige Säure) durch Gewässer an Stellen, z . B . in die Nähe des Stollen geführt, wo die atmosphärische L u f t Zutritt hatte: so entstand durch höhere Oxydation eine Verbindung von schwefelsaurem und arseniksaurem Eisenoxydhydrat, welche sich als unlöslicher Sinter abschied. Da sich im zersetzten Nebengestein neben Arsenikkics kein Eisenkies vorfindet: so ist nicht einzusehen, warum sich nicht auch dieser regenerirt hat, sofern er im Gange oxydirt worden ist. Sollte das vom zersetzten Eisenkies herrührende schwefelsaure Eisenoxydul durch die Alkalien und durch die Thonerde des Feldspath im Gneifs zersetzt worden sein: so hätte sich Eisenoxyduloxyd abscheiden müssen. Die weifse Farbe der lettenartigen Masse läfst aber nicht auf dessen Gegenwart schlicfsen. Da ferner weder Kupferkies noch schwefelsaures Kupferoxyd im Letten vorkommen: so ist eben so wenig einzusehen, wohin die Zersetzungsproducte dieses Kies gekommen sind, sofern er im Gange wirklich oxydirt worden ist. Dagegen ist die Regeneration der Blende und des Bleiglanz im Letten wohl nicht zweifelhaft, da Rischof Geologie. III. 2. Aufl.

48

754

Arsenikkies.

beide den K e r n der oben a n g e f ü h r t e n Arsenikkiese bilden. Dafs die B l e n d e noch nach der B i l d u n g des Arsenikkies r c g e n e r i r t w u r d e , zeigen die kleinen, rein ausgebildeten Krystalle von b r a u n e r Z i n k b l e n d e , -welche nach B r e i t h a u p t zuweilen auf den A r s e n i k k i e s k r y s t a l l e n sitzen. B l u m b e m e r k t , dafs in d e r beschriebenen Pseudomorphose der A r s e n i k k i e s f r ü h e r mit Blende zusammeng e w a c h s e n w a r , später aber v e r s c h w a n d . Die Z e r s e t z u n g derselben scheint ihm mit der U m w a n d l u n g des A r s e n i k kies in E i s e n k i e s in V e r b i n d u n g g e s t a n d e n zu haben. D a P l a t t n e r den r e g e n e r i r t e n A r s e n i k k i e s von schwefelsaur e m Z i n k o x y d d u r c h d r u n g e n f a n d : so ist nicht zweifelhaft, dafs bei j e n e r U m w a n d l u n g die B l e n d e als schwefelsaures Z i n k o x y d f o r t g e f ü h r t w o r d e n war. Es ist d a h e r nicht zu v e r m u t h e n , dafs die O x y d a t i o n der B l e n d e mit der U m w a n d l u n g des A r s e n i k k i e s in Eisenkies in einem causalen Z u s a m m e n h a n g g e s t a n d e n h a t ; die R e g e n e r a t i o n der B l e n d e u n d des A r s e n i k k i e s in dem G a n g e bei Freiberg w a r e n aber coordinirte Processe. D i e von P o t y k a 1 ) nachgewiesene Z e r s e t z u n g des A r s e n i k k i e s zeigt sich nicht blos, w e n n W a s s e r über demselben lange anhaltend g e k o c h t wird, sondern auch in g e w ö h n l i c h e r T e m p e r a t u r , j e d o c h bei weitem langsamer. I m W a s s e r fanden sich schwefelsaures E i s e n o x y d u l , sowie S c h w e f e l s ä u r e u n d arsenige Säure. D a diese Z e r s e t z u n g des A r s e n i k k i e s beim L u f t z u t r i t t wie beim L u f t a b s c h l u f s von Statten g e h t : so scheinen die B e s t a n d t e i l e desselben auf K o s t e n des W a s s e r s o x y d i r t zu w e r d e n . K e n n g o t t 2 ) beschreibt eine P s e u d o m o r p h o s e von A r s e n i k k i e s nach Magnetkies, welche d u r c h die chemische A n a l y s e bestätigt w u r d e . E i n e V e r d r ä n g u n g s p s e u domorphose von A r s e n i k k i e s nach Sprödglaserz beschreibt Blum3). F a h l e r z , auf G ä n g e n und L a g e r n in v e r s c h i e d e n e n G e b i r g s a r t e n , begleitet von K u p f e r k i e s , Eisenkies, Bleiglanz, B l e n d e , E i s e n s p a t h u. s. w. P o g g e n d ö r f f ' s Annal. B. CVII. S. 754. ) Mineral. Notizen Bd. XIV. S. 8. und N. Jahrb. für Mineral. 185G. S. 189. 3 ) Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 249. 2

Fahlerz.

755

Unter den elektronegativen B e s t a n d t e i l e n sind es Schwefel und Antimon, und unter den elektropositiven Kupfer und Eisen, -welche nie fehlen. Da das Blei nur in 4 Analysen angegeben ist: so ist es für einen zufälligen, von fein eingesprengtem Bleiglanz herrührenden Bestandtheil zu halten *). Da das Zink in 15 Analysen fehlt, und seine Menge überhaupt nur auf 7,3 steigt: so wäre es möglich, dafs es blos von fein eingesprengter Blende herrührte. Da das Silber in 30 Analysen und in 2 eine Spur davon angegeben ist: so sind nur 4 Fahlerze silberf r e i ; leicht können aber auch in diesen noch Spuren vorhanden gewesen sein. Man möchte daher das Silber für einen wesentlichen Bestandtheil halten. Diesen Bemerkungen gemäfs würden Schwefel, Antimon, Kupfer, Eisen und Silber die nie fehlenden Bestandtheile der Fahlerze sein; zu diesen kommen aber in manchen noch Arsenik, Zink und Quecksilber. Da Fahlerze in Malachit, Kupferlasur, Kupferkies und Kupferpecherz zersetzt werden: so werden hierbei Schwefel, Antimon und Arsenik, wenn dieses vorhanden, so wie die übrigen elektropositiven Metalle fortgeführt; nur bei der Zersetzung in Kupferpecherz bleibt das Eisen zurück. Ist es nicht zweifelhaft, dafs die Zersetzung durch Oxydation erfolgt: so finden die Schwefelsäure, die Antimon- und die Arseniksäuren nur sehr geringe Mengen elektropositiver Metalloxyde zu ihrer Sättigung. Der bei weitem gröfste Theil jener Säuren w i r d : daher im freien Zustande von den Gewässern fortgeführt, was von den Antimon- und Arseniksäuren leicht begreiflich ist, da deren Löslichkeit im Wasser chemisch nachgewiesen ist. Da Antimonglanz in Antimonoxyd und in antimonsaures Antimonoxyd umgewandelt wird: so können solche Umwandlungen auch bei der Zersetzung des Fahlerz durch Oxydation gedacht werden. Antimonblüthe findet sich zu Wolfach, und Antimonocher zu Magurha in Ungarn in Begleitung mit F a h l e r z ; ob dieses an diesen Stellen in zersetztem Zustande vorkommt, ist uns nicht bekannt. ') Nach G u e y m a r d Chapeau und ChampoUon

und E b e l m e n enthält das Fahlerz von Spuren von Platin.

756

Antimonblüthe und Polybasit.

Antimonblüthe und Antimonocher (auch Antimonblende) kommen aber in Höhlungen von Brauneisenstein zu Horhausen und überhaupt zum Theil unter Verhältnissen vor, welche einen Absatz aus Gewässern gar nicht bezweifeln lassen. Polybasit, mit Rothgültigerz, Silberglanz und gediegenem Silber, auch mit gediegenem Kupfer, ist Schwefel-, Antimon-, Arsenik-, Silberkupfer in schwankenden Verhältnissen (Silber 64,29—72,43) mit ein wenig Eisen und auch Zink (H. R o s e , J o y ) . Der Polybasit wandelt sich in Spi ödglaserz um. R e u fs beschreibt zwei solcher Stufen von Prsibram in Böhmen. B l u m stellt die Analysen beider Erze nach H. R o s e nebeneinander: Silber . Kupfer Eisen . Antimon Arsenik Schwefel

. . . .

Polybasit. . 69,99 . 4,11 0,29 . . 8,39 . 1,17 . 16,35 100,30

Sprödglaserz. . 68,54 — —

14,68 —

16,42 99,64

woraus sich ergibt, dafs besonders Kupfer und Arsenik, wohl auch etwas Silber und Schwefel weggeführt worden sind. Der in der Mitte der Pseudotnorphose befindliche Eisenkies kann zum Theil gleichzeitig, zum Theil aber auch später gebildet worden sein. A n t i m o n - u n d A r s e n i k m e t a l 1 e. Weifsarseniknickel findet sich mit anderen Nickelund Kobalterzen. Er ist '/I Arseniknickel (E. H o f m a n n , Booth, R a m m e i s b e r g , S h e p a r d , Bergemann) wird aber zum Theil durch Eisen, Kobalt (Wismuth) vertreten. Die Nickelerze zersetzen sich überhaupt in feuchter Luft leichter und schneller als die Kobalterze, am leichtesten der Weifsarseniknickel. Dieser läuft sehr bald schwarz an. W e r d e n Stücke davon zur Hälfte in Wasser g e l e g t : so entstehen auf den aus dem Wasser hervorragenden Stellen schon nach einigen Monaten apfel') B l u m Pseudomorphosen. Nachtrag III. 25 f. S. 245 f.

Weifsarseniknickel.

757

grüne Pünktchen. Nickelerze, -welche eine Reihe von J a h r e n in einem feuchten Locale gelegen hatten, zeigten sich mit Nickelocher überzogen, zum Theil gänzlich in ihn umgewandelt. Dieser Nickelocher, das gewöhnliche Zersetzungsproduct des Speifskobalt, enthält theils etwas Kobaltoxyd (bis 1,53), theils ist er frei davon. Manchmal findet sich darin etwas arsenige Säure (bis 0,52). W o sie sich nicht findet, scheint sie durch die Grubenwasser ausgelaugt worden zu sein ( K e r s t e n ) . Dafür spricht auch, dafs kobalt- und nickelhaltige Silbererze, welche der L u f t längere Zeit ausgesetzt gewesen waren, gleichfalls arsenige Säure enthielten ( P l a t t n e r ) . Zur Umwandlung des Weifsarseniknickel in Y3 arseniksaures Nickeloyxd (Nickelocher) ist nur Ys = 23,92 Arsenik erforderlich; % = 47,85 Arsenik werden daher ausgeschieden und ohne Zweifel als arsenige Säure fortgeführt. Rotharseniknickel, auf Kobalt- und Silbererzgängen ist auch der Oxydation und Umwandlung in Nickelocher unterworfen, doch, wie es scheint, etwas schwieriger als der Weifsarseniknickel ( K e r s t e n ) ; vielleicht wegen seines geringeren Arsenikgehaltes. Zu dieser Umwandlung sind nur 2/3 = 37,32 Arsenik erforderlich, Ys = 18,66 Arsenik werden daher ausgeschieden und als arsenige Säure fortgeführt. Es ist auffallend, dafs sich bei der Oxydation der Arseniknickelerze stets ein basisches Salz bildet, obgleich, wie namentlich in diesem und dem vorhergehenden Falle, ein so grofser Ueberschufs von Arsenik vorhanden ist. Dies hängt wohl damit zusammen, dafs selbst das künstlich durch doppelte Zersetzung niedergeschlagene Salz immer basisch ist. Sollte bei der Oxydation des Arseniknickel mehr Arseniksäure entstehen, als die Bildung von Nickelocher fordert: so würde, da dieser in Arseniksäure löslich ist, nichts anderes als die leichtere Fortführung desselben durch Gewässer bewirkt werden. Die Annahme ist aber wahrscheinlicher, dafs sich nur so viel Arsenik zu Arseniksäure oxydirt, als zur Bildung des basischen Nickelsalz erforderlich ist, und dafs das überschüssige Arsenik blos zu arseniger Säure wird. Speifskobalt auf Gängen mit Silber-, Kupfer-, Nickel-

758

Speifskobalt.

und anderen Erzen wandelt sich durch Oxydation sehr häufig in arseniksaures Kobaltoxyd um. So weit K e r s t e n ' s 1 ) Beobachtungen reichen, ist der Speifskobalt das einzige Kobalterz, welches diese Umwandlung erleidet. B l u m 2 ) fand auf einer Stufe von liiechelsdorf die Kobaltblüthe in Formen von Speifskobalt. Die Kobalterze kommen dort in Gängen, begleitet von Arseniknickel und Nickelocher vor. Ein Theil der umgewandelten Krystalle zeigt die pfirsichblüthrothe Farbe der Kobaltblüthe, manchmal ist er auch bräunlichroth, während der andere Theil span- oder berggrün ist. Da nach K e r st e n die pfirsichblüthrothe Kobaltblüthe wasserhaltiges arseniksaures Kobaltoxydul, die g r ü n e Abänderung dagegen wasserfreies ist, worin ein Theil Kobaltoxydul durch Eisenoxydul vertreten ist: so scheinen sich in jener Pseudomorphose beide Kobaltsalze durch Oxydation des Speifskobalt gebildet zu haben. Wohin ist aber bei dieser Zersetzung das Nickel mit einer entsprechenden Menge Arseniksäure gekommen ? — Sollte vielleicht der span- oder berggrüne Theil jener Pseudomorphose Nickelocher sein, dessen zeisiggrüne Farbe jener Farbe ähnlich ist? Es ist zu wünschen, dafs dies durch eine chemische Analyse entschieden werde. Auf der anderen Seite könnte man vermuthen, dafs der die Kobalterze zu liiechelsdorf begleitende Nickelocher das zweite Zersetzungsproduct des Speifskobalt wäre, obgleich der dort gleichfalls vorkommende Arseniknickel den Nickelocher geliefert haben könnte. K e r s t e n fand in allen untersuchten Kobaltblüthen aus dem Sächsischen Obergebirge entweder gar kein Nickel, oder doch nur S p u r e n ; bei der Umwandlung des Speifskobalt in Kobaltblüthe mufs daher Nickel und Arsenik fortgeführt werden. Der Kobaltbeschlag auf Speifskobalt ist, nach K e r s t e n ein Gemeng aus viel arseniger Säure, arseniksaurem Kobaltoxydul und Wasser, wie es scheint, in demselben Verhältnisse, wie in der Kobaltblüthe. E r findet sich viel häufiger, als die Kobaltblüthe und scheint das erste Zersetzungsproduct des Speifskobalt zu sein, ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LX. S. 251. 2 ) Die Pseudomorphosen. S. 212.

Speifskobalt.

759

woraus sich oft erst später durch Auslaugung der arsenigen Säure Kobaltblüthe bilden mag. Unter den Zersetzungsproducten (rosafarbene Pulver) der längere Zeit an feuchten Orten aufbewahrten Speifskobalte fand K e r s t e n niemals Kobaltblüthe, sondern einen grofsen Gehalt an arseniger Säure und wasserhaltiges arseniksaures Kobaltoxydul. Diese Untersuchungen scheinen nachzuweisen, wohin bei der Zersetzung der Speifskobalte das überschüssige Arsenik gekommen ist: es ist so viel von demselben durch Oxydation zu arseniger Säure geworden, dafs der Rest, zu Arseniksäure oxydirt, mit Kobalt und Nickeloxydul basische arseniksaure Salze bilden konnte. Obgleich dies durch weitere Untersuchungen zu constatiren ist: so dürfte man doch, da es den beobachteten Erscheinungen genügend entspricht, diesen Vorgang einstweilen als den richtigen bezeichnen. Es erklärt sich dann auch, wie aus einem nicht nach bestimmten Verhältnissen gemischten Mineral (Speifskobalt) eine Verbindung nach bestimmten Mischungsverhältnissen (arseniksaures Kobaltoxydul) entstehen kann, wobei freilich immer noch der Nachweis übrig bleibt, wohin das arseniksaure Nickeloxydul gekommen ist. K e r s t e n ' s Bemerkung, dafs das arseniksaure Nickeloxydul schwierig krystallisirt und stets nur amorph vorkommt, indem die kleinen grünen Krystalle auf verwitterten Nickelerzen kein arseniksaures Nickeloxyd sind, läfst vermuthen, dafs dieses bei der Oxydation des Speifskobalt gebildete Nickelsalz von den Gewässern fortgeführt wurde und erst an entfernten Orten zum Absätze kam, während das arseniksaure Kobaltoxyd krystallisirte und, wie in der angeführten Pseudomorphose, die Form des Speifskobalt annahm. Der von W e b e r analysirte Speifskobalt von Mechelsdorf würde, wenn alle Bestandteile, aufser dem wasserhaltigen arseniksauren Kobaltoxydul, fortgeführt würden, 0,6789 des letzteren geben, und es würde sich eine Volumenzunahme von 0,4713 ergeben. Bei dem von R a m m e l s b e r g analysirten würde hingegen eine Volumenabnahme von 0,1337 und eine noch bei weitem gröfsere bei den von S a r t o r i u s und B u l l untersuchten stattfinden. Es mag daher wohl Speifskobalte geben, welche bei ihrer Zer-

760

Speifskobalt und Tellurmetalle.

Setzung in arseniksaures Kobaltoxydul ihr Volumen gar nicht verändern, besonders wenn hierbei •wirklich •wasserfreies arseniksaures Kobaltoxydul gebildet werden sollte. Obige Pseudomorphose scheint von einem solchen Speifskobalt herzurühren. In Bezug auf die Tellurmetalle ist nur zu erwähnen, dafs R e u f s eine Verdrängung des Blättererz (Tellurglanz) durch Kupferkies beschreibt Aeltere metallsaure

Salze.

Von den titansauren Salzen ist der Titanit (Sphen) zu e r w ä h n e n ; theils eingewachsen, theils auf Drusenräumen im Gneifs, Glimmerschiefer, Chloritschiefer, Granit, Syenit, Diorit, Trachyt, Phonolith, Basalt, im glasigen Feldspathgestein vom Laach er See, im körnigen Kalk und auf Erzlagerstätten. E r besteht, nach den nahe übereinstimmenden Analysen ( F u c h s , H. R o s e , R o s a l e s , B r o o k s , D e l e s s e ) aus 3 At. Titansäure, 2 At. Kieselsäure und 3 At. Kalk, und ist daher als ein Doppelsalz aus titansaurem und kieselsaurem Kalk zu betrachten. I n diesem ist Titansäure in bei weitem überwiegender Menge gegen die anderen Metallsäuren vorhanden. Merkwürdig ist, dafs der Titanit so wenig zur Zersetzung geneigt ist, während sich sonst die kalksilicathaltenden Mineralien dnrch ihre leichte Zersetzbarkeit auszeichnen. Es ist indefs zu bemerken, dafs der durch das Atomverhältnifs vorausgesetzte Kalkgehalt in keiner der fünf Analysen erreicht wird, sondern 1,76—6,12 unter demselben bleibt. Sollte dies und die Schwankungen dieser E r d e überhaupt vielleicht von einer stattgefundenen theilweisen Ausscheidung derselben oder davon herrühren, dafs ein Theil der Kalkcrde durch Eisenoxydul vertreten i s t ? — D e r Schorlamit spricht für eine solche Vertretung. Die Titansäure findet sich in geringen Mengen mit Kieselsäure und anderen Metallsäuren in mehreren Mineralien. An welche Base sie darin gebunden ist, läfstsich nicht entscheiden. Einige Chrysoberylle enthalten davon 1—2,67 ( B e r g e m a n n und S e y b e r t ) , der Tachylyt im ') B l u m Nachtrag III. S. 262.

Titansaure und tantalsaure Salze.

761

Basalt des Vogelgebirges enthält 1,4 (C. G m e l i n \ der Tschewkinit 1,65. Auch in Gebirgsarten, wie im Basalt, Serpentin, in Laven von Island (bis 3,73 D u f r e n o y ) , im Thonschiefer u. s. w. findet man nicht selten geringe Mengen Titansäure. Häufig mag sie von eingesprengtem Titaneisen herrühren l ). Von den tantalsauren Salzen ist der Tantalit im Granit und in Gängen von Albitgranit in Finnland und Schweden zu erwähnen. Er besteht nach drei Analysen (H. R o s e ) aus 77,83—84,7 Tantalsäure, 8,47—14,68 Eisenoxydul, 0,90—4,89 Manganoxydul, 0,04—1,81 Kupferoxyd, 0,32—6,81 Zinnoxyd und 0,07—0,5 Kalk 2 ). Wo 1fr am s a u r e

Salze.

Wolframit, vorzugsweise mit Zinnerz, doch auch ohne dasselbe im Granit, auf dessen Kluftflächen und im Talkschiefer, so wie auf Quarzgängen im Gneifs und in der Grauwacke, manchmal mit Scheelit, Molybdänglanz u. s. vv. I n Sachsen, Böhmen und Cornwall ist er ein beständiger Begleiter des Zinnstein ; in Alluvionen, den grofsen natürlichen Zinnerzwäschen findet er sich nicht, weil er mechanisch und chemisch leichter zerstört wird, als das Zinnerz. Dies zeigt sich schon auf Gängen, wo er nicht selten in Scheelit umgewandelt erscheint ( B r c i t h a u p t) 8 ). Die zahlreichen Analysen des Wolframit (Gebrüder d ' E l h u y a r t , K l a p r o t h , V a u q u e l i n , B e r z e l i u s , Ric h a r d s o n , E b e l m e n , M a r g u e r i t t e , Rammeisberg, K u s s i n , K e r n d t und S c h n e i d e r ) haben dargethan, dafs er eine Doppelverbindung aus wolframsaurem Eisen') Vergl. N o r d e n s k j o e l d s Untersuchungen über die im Euxenit von Asheroe in Norwegen enthaltene Metallsäure. Jahresbcr. 1860. S. 780. 2 ) Neuere Analysen von H. R o s e und R. W e b e r ( P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. C1V. S. 85 ff.) geben ähnliche Resultate. Der Sauerstoffgehalt der Säuren ist nahe 5mal so grofs, als der der Basen; R o s e hält es indefs für möglich, dafs er ursprünglich 4mal so grofs gewesen, dafs aberdurch längere Einwirkung kohlensäurehaltigen Wassers etwas Basis extrahirt worden sei. Meine Vermuthung, dafs das Zinnoxyd die Rolle einer Säure spielt, wird von ihm bestätigt. s ) Paragenesis S. 141.

762

Wolframit.

oxydul und wolframsaurem Manganoxydul i s t ' ) . Es gibt zwei Varietäten, wovon man die eine als aus 1 At. wolframsaurem Manganoxydul und 4 At. (vielleicht manchmal 5 At.) wolframsaurem Eisenoxydul, die andere als aus 3 At. wolframsaurem Manganoxydul und 2 At. wolframsaurem Eisenoxydul bestehend, betrachtet. Da sich im Mineralreiche reine Eisen- und Manganoxydulsalze überhaupt nicht finden: so ist kaum zu erwarten, dafs wolframsaures Eisen- und Manganoxydul eine Ausnahme davon machen sollten. Die graulich- oder bräunlichschwarze Farbe des Wolframit deutet ebenfalls nicht auf reine Oxydulsalze, besonders da wolframsaures Manganoxydul weifs, und wolframsaures Eisenoxydul grün ist. Wolframsaures Eisenoxydul-Manganoxydul scheint daher, wenn es im Wolframit ursprünglich als reines Oxydulsalz vorhanden gewesen sein sollte, im Lauf der Zeit oxydirt, und ein Theil der Wolframsäure ausgeschieden worden zu sein. Die höhere Oxydation des Eisenoxydul im Wolframit zeigt sich auf seinen Spaltungsflächen. Dieselben sind mit einer glanzlosen ocherbraunen Kruste überzogen, unter welcher, wenn sie abgeschabt wird, der metallglänzendeWolframit zum Vorschein kommt. Auch im Innern der K r y stalle kommen solche ocherbraune Partieen vor. S c h n e i d e r fand wirklich freie Wolframsäure im Wolframit; es gelang ihm aber nicht, selbst als er das gepülverte Mineral in einer Kohlensäureatmosphäre mit Salzsäure digerirte, darin Eisenoxyd zu finden. Aus jener überschüssigen Säure suchte er den Ueberschufs in früheren Analysen ( S c h a f f g o t s c h ) zu erklären. Dafs die ausgeschiedene Wolframsäure mehr oder weniger von Gewässern fortgeführt wurde (s. Wolframocher), zeigt R a m m e l s b e r g ' s Analyse eines in bräunlichrothen Nadeln vorkommenden Minerals, welches in Steinmark übergeht und mit ') B e r z e l i u s ( S c h w e i g g e r ' s Journ. Bd. XYI. S. 476) gab sich viele Mühe, die Oxydationsstufen des Eisen und Mangan im Wolframit zu bestimmen. Sie beweisen aber keineswegs die gänzliche Abwesenheit des Eisenoxyd; sie zeigen indefs, dafs wolframsaures Eisenoxydul beim Auswaschen sehr schnell Sauerstoff anzieht, und dafs Wolframsäure nur eine geringe Verwandtschaft zum Eisenoxyd hat.

Wolframit.

763

Flufsspath und Apatit durchwachsen ist. Berechnet man die Menge der Wolframsäure, welche das Eisen- und Manganoxydul zur Sättigung fordert: so erhält man 17,99 Säure mehr, als die Analyse angibt. Da nun in jenem Steinmark keine Wolframsäure, dagegen Eisen und Mangan als Oxyde vorhanden w a r e n : so mufste diese Säure durch Gewässer fortgeführt worden sein. Dieser Umstand spricht dafür, dafs durch die höhere Oxydation dieser Metalle die Verwandtschaft der Wolframsäure gelockert wird. Nach B l u m l ) findet sich das von R a m m e i s b e r g analysirte Mineral auf Kluftflächen eines Greisen, welcher hier und da Wolframtheile und in zahlreichen kleinen Drusenräumen Scheelit mit etwas Flufsspath und Apatit, die jedoch meist etwas zersetzt sind, enthält. Nach R a m m e 1 s b e r g ' s Analyse einer geringen Menge jener Wolframittheile sind dieselben reicher an Mangan, als die obige Varietät. Berechnet man wieder die Menge der Wolframsäure, welche die beiden Oxyde als Oxydule fordern: so erhält man 21,2 Säure mehr, als vorhanden war. Also auch diese Wolframtheile haben schon einen grofsen Theil i h r e r Wolframsäure verloren 2 ). Diese Untersuchungen sind sehr belehrend. Aus den Wolframtlieilen in Greisen haben die Gewässer un') Nachtrag II. S. 99. ) R a m m e i s b e r g glaubt, dafs dieser Wolframit eher eine Varietät als eine neue Yerbindung ist. Auch wir können ihn nicht für eine neue Yerbindung halten. Ist es einmal dahin gekommen, dafs man, wenn eine neue Analyse eines Minerals abweichende quantitative Verhältnisse von früheren Analysen gibt, nicht sogleich neue Formeln construirt, sondern erst fragt, ob nicht vielleicht Zersezzungen stattgefunden haben: so wird die Zahl der neuen Verbindungen sehr zusammenschmelzen. Wir können solche, wenn auch erst in anfangender Zersetzung begriffene Mineralien nicht einmal als Varietäten gelten lassen; denn Niemand wird z. B. Kaolin für eine Varietät des Feldspath oder einen Feldspath, der etwa 1 °/0 Kieselsäure weniger, als der ganz unveränderte, mithin schon eine geringe Menge Kaolin enthält, für eine Varietät des Kaolin nehmen. Zwischen dem kaum merklich zersetzten Feldspath und dem nur noch Spuren davon enthaltenden Kaolin gibt es aber unzählige Mittelstufen, die eben nichts anderes sind als mehr oder weniger in der Zersetzung fortgeschrittene Feldspathe. 2

764

Wolframit und Karpholith.

g e f a h r 1 / i der W o l f r a m s ä u r e f o r t g e f ü h r t ; in kleinen D r u senräumen finden wir a b e r w o l f r a m s a u r e K a l k e r d e , die eine u n z w e i f e l h a f t spätere B i l d u n g als der W o l f r a m i t ist. W i e dieselbe entsteht, davon u n t e n . D e r strahlige W o l f r a m i t sitzt auf Quarz, seine Nadeln reichen aber in den G r e i s e n hinein, hier uud da w e r d e n sie selbst von Q u a r z k r y s t a l l e n umhüllt. H ä u f i g e r sind jedoch A p a t i t k r y s t a l l e u n d besonders F l u f s s p a t h k r y stalle von W o l f r a m i t d u r c h d r u n g e n . Das S t e i n m a r k verdrängte, aufser dem Quarz, alle diese Substanzen, zuerst den W o l f r a m i t , u n d diese V e r d r ä n g u n g b e g a n n , wie es scheint, an der Stelle, wo die strahligen Massen auslaufen. Zuletzt v e r s c h w a n d e n A p a t i t u n d F l u f s s p a t h u n d die strahligen Massen des S t e i n m a r k t r a t e n an ihre Stelle; sie erfüllt e n den Raum aber n u r zum Theil, namentlich zwischen den s t r a h l i g e n W o l f r a m i t p a r t i e e n . D e n K a r p h o l i t h , welcher sich an demselben O r t e und u n t e r gleichen Verhältnissen findet, hält B l u m gleichfalls f ü r v e r ä n d e r t e n strahligen W o l f r a mit. E r g e h t entschieden in S t e i n m a r k über, u n d scheint d a h e r ein Mittelglied zwischen W o l f r a m i t und S t e i n m a r k zu bilden. D e r K a r p h o l i t von Schlaggenwald enthält nahe dieselben Quantitäten E i s e n - u n d M a n g a n ( S t e i n m a n n , S t r o m e y e r 1 ) , wie das bräunlichrothe Mineral ( R a m m e l s b e r g ) ; aber k e i n e W o l f r a m s ä u r e , u n d an d e r e n Stelle ist Thonerdesilicat g e t r e t e n , welches 2 % w e n i g e r als diese Säure beträgt. W i r d daher die W o l f r a m s ä u r e durch Thonerdesilicat v e r d r ä n g t : so wandelt sich das b r a u n r o t h e Mineral in Karpholith um, u n d f ü r die W i r k l i c h k e i t dieser U m w a n d l u n g s p r e c h e n die 2,09 Thonerdesilicat, welche in j e n e m Mineral schon enthalten sind. Dafs indefs auch ein Z e r s e t z u n g s p r o d u c t des Flufsspath h i n z u g e t r e t e n ist, zeigt der von S t r o m e y e r g e f u n d e n e G e h a l t von 1,47 Flufssäure. D a s wasserhaltige Thonerdesilicat im K a r *) S t r o m e y e r nimmt das Mangan als Oxydul im Karpholith an. Seine Analyse gibt einen Verlust von 1,2. Berechnet man dagegen das Mangan als Oxyd: so erhält man einen Ueberschufs von 0,94. Es ist daher wahrscheinlich, dafs das Mangan als Manganoxyduloxyd vorhanden war. Das Eisen nimmt er als Oxyd an, wahrscheinlich war es aber auch als Eisenoxyduloxyd gegenwärtig.

Steinmark nach Wolframit.

765

pholith rührt ohne Zweifel vom Feldspath her, der im Greisen nie ganz fehlt. Ist dieses Gestein aus Granit hervorgegangen: so mufste dieser Uebergang mit einer Ausscheidung oder Zersetzung des Feldspath verknüpft gewesen sein. Letzterer kann theilweise in Glimmer und Quarz zersetzt, theils können aus ihm Silicate von Thonerde und Kali fortgeführt worden sein. R a m m e l s b e r g ' s Analyse des Steinmark von Schlaggenwald würde vielleicht nahe dasselbe Verhältnifs der Kieselsäure und Thonerde wie im Karpholith gegeben haben, wenn Eisenund Manganoxyd von der Thonerde geschieden worden wären. Die Umwandlung des Karpholith in Steinmark besteht daher wesentlich in einer Ausscheidung des Eisen und Mangan, welche in diesem Steinmark noch nicht, dagegen in anderen Arten, wie i n d e m von Elgersburg ( R a m m e lsb e r g ) , ganz vollendet ist. Mit Recht zählt B l u m die Pseudomorphose von Steinmark nach Wolframit zu den Verdrängungspseudomorphosen. Der günstige Umstand, dafs das Mittelglied zwischen beiden, der Karpholith und die schon zum Theil zersetzten Wolframite, analysirt wurden, setzt uns in den Stand, den Yerdrängungsprocefs so genau zu erforschen, als es selten bei anderen Verdrängungsprocessen möglich ist. "Wir haben gesehen, dafs die Gewässer den Wolframit nicht als solchen fortführten, sondern dafs zuerst die Wolframsäure vollständig, später das Eisen- und Manganoxydul, aber nur grofsentheils, durch kieselsaure Thonerde verdrängt wurden. Zuerst wurde die Verwandtschaft zwischen der Säure und den Basen überwunden, und ohne Schwierigkeit konnte dann die in statu nascenti gar nicht schwerlösliche Wolframsäure fortgeführt werden. Zur Fortführung des Eisen- und Manganoxydul war aber die Gegenwart von Kohlensäure in den Gewässern erforderlich. Enthielten sie, wie in den meisten Fällen, gleichzeitig etwas Sauerstoff: so wandelte sich ein Theil der Oxydule in Oxyde um, welche nicht aufgelöst werden konnten, sondern in das Steinmark übergingen. W ä ren in den Gewässern auch organische Substanzen in hinreichender Menge vorhanden gewesen: so würde diese höhere Oxydation nicht stattgefunden haben. In diesem

766

Steinmark nach Wolframit. i

Falle würden Eisen- und Manganoxydul vollständig fortgeführt worden, und ein eisen- und manganfreies Steinmark, wie das oben angeführte von Elgersburg, entstanden sein. Da der Wolframit aus dem Greisen mehr Manganoxydul als alle bisher analysirten Wolframite, und auch das braunrothe Mineral von Schlaggenwald mehr davon enthalten, als die von K e r n dt analysirten 14 Wolframite: so ist aus jenen beiden Wolframitcn schon etwas Eisenoxydul mit der Wolframsäure fortgeführt worden. Damit ist in Ucbereinstimmnng, wenn auch nicht eine nothwendige Folge davon, dafs sich Eisenoxydulcarbonat früher als Manganoxydulcarbonat aus Gewässern absetzt. Diese Pseudomorphosen haben zwar nur ein locales Interesse, und gehören zu den Raritäten; sie geben aber Winke, worauf die Aufmerksamkeit bei der Analyse anderer Verdrängungspseudomorphosen zu richten ist. W a s die Verdrängung des Flufsspath durch Steinmark betrifft, so wurden solche Pseudomorphosen schon früher von B l u m 1 ) nachgewiesen. Nach ihm haben dieselben mehr Aehnlichkeit mit Umwandlungs-, als mit Umhüllungsund Ersetzungspseudomorphosen, welches auch m i t S t r o m e y e r ' s Analyse des Steinmark, wonach die Flufssäure bei weitem mehr beträgt, als die geringe Menge Kalkerde sättigen könnte, übereinstimmt. Höchstens konnte nur eine geringe Menge Flufsspath vorhanden, und die gröfsere Menge der Flufssäure mufste mit einer anderen Base verbunden gewesen sein. Die Ausscheidungen der Wolframsäure bei Zersezzung des Wolframit, so wie der Titansäure, bei Zersetzung des Titaneisen (Bd. I I S. 947), welche im Mineralreiche ihre Analogie mit der Ausscheidung der Kohlensäure aus den Carbonaten des Eisen- und Manganoxydul, wenn letztere sich höher oxydiren, finden, sind sehr merkwürdige Processe, die sich auch künstlich verfolgen lassen. Setzt man zu der Lösung eines blafsgrünen Eisenvitriol, der also nur wenig Eisenoxyd enthält, wolframsaures Natron: so erhält man einen rothen Niederschlag, ') Die Pseudomorphosen S. 254 Nachtrag I. S. 140.

Künstliches wolframsaures Eisenoxydul.

767

der nach 24 Stunden ocherbraun wird. Die davon abfiltrirte Flüssigkeit geht klar durch das Filter, und rötliet Lackmus, was von dem überschüssig zugesetzten Eisenvitriol herrührt. Durch fortgesetztes Auswaschen verschwindet diese Reaction und das Filtrat wird milchig. Nach langem Stehen der Flüssigkeit setzt sich eine geringe Menge eines schwach gelblichen Niederschlages ab. Setzt man am folgenden Tage das Auswaschen wieder fort: so zeigt sich abermals neue Reaction, welche indefs bald verschwindet. Nach fortgesetztem Auswaschen mit Unterbrechungen zeigt sich stets, nach vorhergegangenem Trocknen des Rückstandes, beim neuen Auswaschen saure Reaction. Der getrocknete, hell ocherbraune, pulverige Rückstand, welcher beim Erhitzen ziemlich viel Wasser gibt und sich etwas dunkler färbt, hat die Zusammensetzung I. Nach Abzug des, wahrscheinlich von noch zurückgebliebenem Wasser herrührenden Verlust erhält man II. Nach Reduction des Eisenoxyd zu Eisenoxydul, welches in dem frisch dargestellten Niederschlage enthalten war, ergibt sich III. A n t h o n ' s Analyse des wolframsauren Eisenoxydul I V 2 ) zur Vergleichung. Wolframsäure . . Eisenoxydul . . . Wasser . . . .

I. 72,95 24,20 2,85

II. 75,09 24,91 —

III. 76,99 Oxydul 23,01 —

IV. 76,19 23,81 —

100,00

100,00

100,00

100,00

Die sämmtlichen abfiltrirten Flüssigkeiten zur Trockne abgedampft, gaben einen ocherbraunen Rückstand. Salzsäure zog Eisenoxyduloxyd aus, und liefs nur eine unbedeutende Menge Wolframsäure zurück. Die Menge dieser Säure ist daher etwas zu niedrig bestimmt; mithin weicht das Mischungsverhältnifs in III noch etwas mehr von IV ab, wobei übrigens zu bemerken ist, dafs zu obiger Analyse nur 2,81 Gran angewendet werden konnten. Es hat sich demnach auch aus diesen Versuchen ergeben, dafs ') Zur directen Bestimmung war die zur Analyse disponible Menge zu gering. 2) Ueber wolframsaure Verbindungen im Journ. für pract. Chemie. Bd. VIII. S. 399, Bd. XIX. S. 6 ff. und S. 337.

768

Scheelit nach Wolframit,

W a s s e r aus dem w o l f r a m s a u r e n E i s e n o x y d W o l f r a m s ä u r e f o r t f ü h r t . D i e nacli j e d e s m a l i g e m T r o c k n e n des N i e d e r schlags immer w i e d e r h o l t e saure Reaction z e i g t , dafs mit fortschreitender Oxydation des E i s e n o x y d u l i m m e r w i e d e r W o l f r a i n s ä u r e frei w u r d e , u n d es möchte wohl geschehen sein, dafs sich endlich alle S ä u r e ausgeschieden hätte, wenn das Auswaschen u n d T r o c k n e n viel läng e r als acht T a g e fortgesetzt worden wäre. S i l l e m und B l u m 1 ) b e s c h r e i b e n W o l f r a m i t e , welche die U m w a n d l u n g in Scheelit sehr deutlich zeigen. Die V e r ä n d e r u n g schreitet von aufsen nach innen f o r t ; die dem W o l f r a m i t so charakteristischen Schalen bestehen aus f e i n k ö r n i g e m krystallinischen Scheelit, dessen hohle R ä u m e mit kleinen S c h e e l i t k r y s t a l l e n e r f ü l l t sind. N u r an zwei P u n k t e n beobachtete B l u m mitten in der Masse des Scheelit noch g e r i n g e U e b e r r e s t e von W o l f r a m i t , u n d fand, dafs die U m w a n d l u n g nicht allein nach der schaligen A b s o n d e r u n g , sondern auch n a c h der vollkommen brachydiagonalen S p a l t b a r k e i t vorgeschritten war. In Cornwall findet sich Scheelit mit Brauneisenstein u n d Eis e n o c h e r ; vielleich sind diese die Zersetzungsproducte des v e r d r ä n g t e n W o l f r a m i t . B l u m 2 ) beschreibt m e h r e r e neue E x e m p l a r e dieser Pseudomorphose, u n t e r welchen sich ein K r y s t a l l von Zoll L ä n g e befindet. E s ist etwas schwierig, sich von dieser U m w a n d l u n g Rechenschaft zu g e b e n . D a W o l f r a m s ä u r e selbst die S c h w e f e l s ä u r e aus dem G y p s zu v e r d r ä n g e n v e r m a g ( K a p . I. N r . 5 7 ) : so setzt dies eine grofse V e r w a n d t s c h a f t zum K a l k voraus, w e l c h e darin b e g r ü n d e t ist, dafs W o l f r a m s ä u r e ein viel schwerlöslicheres Salz mit K a l k als S c h w e f e l s ä u r e darstellt. I n d e r R e g e l w e r d e n Salze, w e l c h e durch eine S ä u r e zersetzt w e r d e n , auch d u r c h die Salze dieser S ä u r e zersetzt. So zersetzt z. B. Schwefelsäure, u n d daher zersetzen auch die s c h w e f e l s a u r e n Salze alle Barytsalze. W e n d e n wir dies auf den v o r l i e g e n d e n F a l l a n : so wird es sehr wahrscheinlich, dafs die im W o l f r a m i t mit Eisen- und M a n g a n o x y d u l v e r b u n d e n e ') Psendomorphosen. Nachtrag II. S. 67. ") Nachtrag III. S. 170.

Scheelit nach Wolframit.

769

Wolframsäure eben so schwefelsauren Kalk zersetzen werde, als dieser durch freie Wolframsäure zersetzt wird. Unter dieser Voraussetzung würden Gewässer, Gvps enthaltend, wenn sie fortwährend mit Wolframit in Berührung kämen, eine gegenseitige Zersetzung bewirken: der Kalk des Gyps würde sich mit der Wolframsäure und die Schwefelsäure mit dem Eisen- und Manganoxydul verbinden; der schwerlösliche wolframsaure Kalk würde zurückbleiben, die sehr leichtlöslichen Eisen- und Manganoxydulsulphate würden durch die Gewässer fortgeführt werden. Gyps ist ein häufiger Bestandtheil der Gewässer. Können auch nicht Gypslager im Granit angenommen werden: so findet sich doch der Wolframit in den Gängen nicht selten theils mit Arsenikkies, theils mit Blende, theils mit Bleiglanz, Antimonglanz, Kupferkies und Eisenkies, welche durch Oxydation Schwefelsäure geben. Kohlensaurer Kalk fehlt kaum in irgend einem W a s s e r ; die Bedingungen zur Bildung von Gyps sind daher in den Umgebungen der Wolframite gegeben. Wolframit enthält fast so viel Wolframsäure wie Scheelit. Bei der Umwandlung des ersteren in letzteren findet daher nur eine geringe Gewichtsabnahme, aber eine Volumenzunahme ungefähr um 0,26 statt. Dies stimmt nicht mit den hohlen Räumen in den Pseudomorphosen von Scheelit nach Wolfrnmit; es wurde daher ein Theil der Zersetzungsproducte durch die Gewässer fortgeführt. S i l l e m 1 ) beschreibt einen auf Quarz liegenden krystallisirten Scheelit, und zwischen demselben einen Quarz in der Form von Wolframit. Demnach scheint Wolframit durch Quarz verdrängt und jener als solcher oder nach seiner Zersetzung durch Gewässer fortgeführt zu werden. Auch wird er nach B l u m 2 ) durch Strahlkies verdrängt, welcher zuerst einen feinen Ueberzug über Wolframit gebildet hat, dann nicht allein zwischen die Schalen, sondern auch in der Richtung der deutlichen Spaltbarkeit des letzteren eingedrungen ist, so dal's, wenn letzterer ganz verschwunden ist, das I n n e r e der Pseudomorphosen völlig zersetzt und porös erscheint. ') Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 395. '*) Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 248. Bischof Geologie III. 2. Aufl.

49

770

Zersetzung des Scheelit.

B o w e n bemerkt, dafs der Scheelit von Huntington in Connecticut oft von gelbem Wolframoxyd (ohne Zweifel Wolframsäure, da die Wolframoxyde nicht gelb sind) überzogen sei, -welches sich in heifsem Ammoniak löset, -während der "wolframsaure Kalk ungelöst bleibt. Hier ist offenbar etwas Wolframsäure aus dem Scheelit ausgeschieden worden. Es ist zu vermuthen, dafs in allen gelben Scheeliten eine solche Zersetzung stattgefunden habe, und dafs nur die weifscn noch unzersetzt sind; denn der künstliche wolframsaure Kalk ist vollkommen weifs. Man kann wohl nur im kohlensauren Wasser das Zersetzungsmittel suchen, und in diesem Falle würde der Scheelit das allgemeine Schicksal aller Kalksilicate theilen. Einige Scheelite von Schlaggenwald in Böhmen, welche ich mit verdünnter Salzsäure behandelte, brausten nicht im mindesten; sie waren aber auch fast weifs. Es ist auch kein Brausen bei der Analyse der Scheelite von andern Chemikern angeführt. Fand daher bei den gelben Scheeliten eine theilweise Ausscheidung der Kalkerde durch kohlensaure Gewässer statt: so ist ohne Zweifel der kohlensaure Kalk durch sie fortgeführt worden. Blieb in diesem Falle die Wolframsäure zurück: so mufsten die Analysen einen Ueberschufs geben. Ein Theil der ausgeschiedenen Säure und selbst die ganze Menge derselben konnte durch Gewässer fortgeführt werden, in welchem Falle die Analysen nur einen geringen oder gar keinen Ueberschufs gaben. Die graulichweifsen und grauen Scheelitvarietäten mögen ihre Farben beigemischtem wolframsauren Eisen- und Manganoxydul, die gelblichbraunen und braunen der Zersetzung dieser Salze verdanken. Alle diese Umstände erklären das Schwankende in der Analyse der Scheelite. Künstlich dargestelltem wolframsauren Kalk wird durch kochendes Wasser Wolframsäure entzogen ( G m e l i n ) 1 \ Es ist daher zu vermuthen, dafs selbst kaltes Wasser, wenn es wiederholt auf Scheelit wirkt, nicht ganz unwirksam sein werde, und dies kann eine neue Ursache der so schwankenden Analysen der Scheelite ') Handbuch der Chemie. Bd. II. S. 481.

Künstlicher wolframsaurer Kalk.

771

sein. Meine Untersuchungen ergaben, dafs 1 Th. künstlich dargestellter wolframsaurer Kalk in 100060 Th. W a s ser löslich ist. Da künstliche Wolframsäure, geologisch genommen, leichtlöslich ist: so ist zu erwarten, dafs die natürliche nicht allzu schwerlöslich sein werde. Eine Bildung des Scheelit auf Kosten eines im Mineralreich vorkommenden Kalksalz ist daher nicht unwahrscheinlich. Ueber die Zersetzung des neutralen und sauren kohlensauren, sowie des schwefelsauren Kalk durch künstlich dargestellte Wolframsäure vgl. Kap. I Nr. 57. Die mögliche Bildung des Scheelit aus diesen Kalksalzen kann daher nicht zweifelhaft sein, und es könnten sogar Pseudomorphosen von Scheelit nach Kalkspath und Gypsspath gefunden werden. Die wirkliche Bildung des Scheelit in Drusenräumen des Greisen aus der Wolframsäurc, welche bei der Zersetzung des Wolframit fortgeführt wurde, erscheint unzweifelhaft. An Kalksalzen kann es nicht gefehlt haben, da in denselben Drusenräurnen Flufsspath und Apatit vorkommen. B l u m 1 ) beschreibt Scheelitkrystalle, zum Theil ganz mit undeutlichen Wolframitkryställchen erfüllt, zum Theil mit diesen g e m e n g t ; ihre Oberfläche war zerfressen. Die krystallinischen Massen von Scheelit, auf denen die Krystalle sitzen, bestehen gänzlich aus einem feinkörnigen Aggregat von Wolframit. In diesen Pseudomorphosen, welche den umgekehrten Fall von den oben angeführten bilden, wurde die Kalkerde durch Eisen- und Manganoxydul, die ohne Zweifel als Bicarbonate in Gewässern aufgelöst waren, verdrängt. Diese Oxydule verbanden sich mit der Wolframsäure und gaben Wolframit, der Kalk wurde von der Kohlensäure ergriffen und als kohlensaurer Kalk fortgeführt. Es gelang nicht, diese Zersetzung durch den Versuch zu constatiren, weil man mit der grofsen Schwierigkeit zu kämpfen hatte, die Carbonate des Eisen- und Manganoxydul rein darzustellen, und sie während ihrer Einwirkung auf Scheelit, wozu jeden Falls, wegen der ') Die Pseudomorphosen. S. 211.

772

Künstlicher wolframsaurer Kalk.

Schwerlöslichkeit desselben, eine längere Zeit erforderlich gewesen wäre, vor Oxydation zu schützen. Als indefs eine wässerige Lösung von krystallisirtem wolframsauren Natron zu einer Lösung von kohlensaurem Eisenoxydul in kohlensaurem Wasser gesetzt wurde, entstand eine weingelbe Färbung mit einer kaum merklichen Trübung Nach 24 Stunden hatte die Flüssigkeit noch dieselbe F ä r b u n g ; es schwammen aber darin mikroskopisch kleine Nadeln, und beim Schütteln zeigte sich eine weirsliche Trübung. Wolframsaures Eisenoxydul hatte sich daher gebildet, welches in einer Flüssigkeit, welche freie Kohlensäure und Natronbicarbonat enthält, nicht löslich ist. Da nun saures kohlensaures Eisenoxydul wolframsaures Natron zersetzt: so ist wahrscheinlich, dafs es auch wolframsauren Kalk zersetzen werde. Wolframsaures Natron fällt aus einer Lösung von Manganchloriir schneeweifses wolframsaures Manganoxydul; A n t h o n erhielt ein grauweifses Pulver (sollte vielleicht ein Oxydsalz beigemengt gewesen sein?), welches an Kali alle Wolfrainsäure abtrat. Quarz verdrängt Scheelit(Bd.II. S.885). Auch S i l l e m beschreibt eine solche Pseudomorphose 2 ). Da wolframsaurer Kalk in geologischer Beziehung nicht zu den sehr schwerlöslichen Substanzen g e h ö r t : so ist die unzersetzte F o r t f ü h r u n g des Scheelit nicht schwierig zu denken. Da indefs im Vorstehenden nachgewiesen wurde, dafs er durch kohlensaure Gewässer zersetzt werden k a n n : so ist ebenso denkbar, dafs die Zersetzung in seine beiden, für sich viel löslicheren Bestandtheile der Verdrängung vorhergeht, oder vielmehr mit derselben verknüpft ist. Wolframsaures Bleioxyd, mit Quarz, Glimmer und Wolframit nur zu Zinnwald in Böhmen, besteht aus gleichen Atomen Wolframsäure und Bleioxyd ( K e r n d t ) . ') Da bei diesem Versuche ein Eisenoxydsalz gänzlich ausgeschlossen war: so mufs man die weingelbe Farbe für die des reinen wolframsauren Eisenoxydul halten, während eine geringe Beimischung eines Eisenoxydsalzes eine rothe Farbe hervorbringt. A n t h o n erhielt einen hellbraunen Niederschlag, welcher beim Erhitzen unter Verlust der Hälfte seines Wassers dunkler braun wurde. ») Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 330.

Wolframit

773

Das Z u s a m m e n v o r k o m m e n dieses Bleisalz mit W o l f r a mit berechtigt zur V e r m u t h u n g , dafs letzterer die W o l f ramsäure g e l i e f e r t habe. D u r c h Z e r s e t z u n g des W o l f ramit scheidet sich W o l f r a m s ä u r e aus (S. 762 ff.). K o m m t diese mit einem Bleisalz ( k o h l e n s a u r e m Bleioxyd in kohlensaurem W a s s e r gelöst) z u s a m m e n : so sind die Beding u n g e n zur B i l d u n g von wolframsaurem Bleioxyd g e g e ben. Es ist jedoch zu b e m e r k e n , dafs, nach meinen Versuchen, w e d e r w o l f r a m s a u r e s Ammoniak, noch w o l f r a m saures Natron in einer L ö s u n g von kohlensaurem Bleioxyd in kohlensaurem W a s s e r eine T r ü b u n g , dagegen in einer Lös u n g von salpetersaurem Bleioxyd einen weifsen Niederschlag h e r v o r b r i n g e n . Da nicht anzunehmen ist, dafs wolfr a m s a u r e Alkalien saures kohlensaures Bleioxyd nicht zersetzen sollten : so ist e n t w e d e r das w o l f r a m s a u r e Bleioxyd leichtlöslicher in kohlensaurem W a s s e r als kohlensaures Bleioxyd oder löslich In sauren kohlensauren Alkalien. Nach A n t h o n ist das künstlich dargestellte w o l f r a m s a u r e Bleioxyd wasserfrei, u n d ist genau so zusammengesetzt wie das natürliche. D a W o l f r a m i t m a n c h m a l von K u p f e r k i e s begleitet wird, und w o l f r a m s a u r e Alkalien, wahrscheinlich auch W o l f r a m s ä u r e , aus schwefelsaurem K u p f e r o x y d einen schwach hellblauen (nach A n t h o n h e l l g r ü n e n ) j e d e n f a l l s sehr schwerlöslichen N i e d e r s c h l a g h e r v o r b r i n g e n : so ist auffallend, dafs dieselbe V e r b i n d u n g aus o x y d i r t e m K u p f e r k i e s durch W o l f r a m s ä u r e , vom zersetzten W o l f r a mit h e r r ü h r e n d , in G ä n g e n nicht e n t s t e h t ; denn ein reines w o l f r a m s a u r e s K u p f e r o x y d ist bis jetzt nicht g e f u n d e n worden, u n d nur der Scheelit vowCoquimbo in Chdle weiset es in V e r b i n d u n g mit wolfranisaurem K a l k nach. Die Nichtexistenz einer w o l f r a m s a u r e n Magnesia erklärt sich aus der g r o f s e n Leichtlöslichkeit dieses Salzes. A l s zu einer etwas v e r d ü n n t e n L ö s u n g von schwefelsau') Beim Auswaschen dieses Niederschlags zeigt sich, wie bei manchen wolframsauren Salzen, dafs sich das Abwaschewasser, nachdem die, schwefelsaures Kupferoxyd im Ucberschusse haltende Lösung farblos geworden, etwas trübt; A n t h o n führt dieselbe Erscheinung an. Sollte vielleicht auch aus diesem wolframsauren Salze etwas Wolframsäure durch Wasser fortgeführt werden?

774

Gelbbleierz.

r e r Magnesia w o l f r a m s a u r e s N a t r o n g e s e t z t w u r d e , z e i g t e sich k e i n e T r ü b u n g , u n d erst, n a c h d e m die F l ü s s i g k e i t d u r c h A b d a m p f e n s e h r c o n c e n t r i r t w o r d e n , u n d sie d a n n m e h r e r e W o c h e n l a n g s t e h e n blieb, k r y s t a l l i s i r t e n s c h ö n e w a s s e r h e l l c W ü r f e l ( w e n n mich m e i n e E r i n n e r u n g n i c h t t ä u s c h t ) h e r a u s . N a c h A n t h o n w i r d dieses Salz a u c h d u r c h K o c h e n k o h l e n s a u r e r Magnesia mit W o l f r a m s ä u r e erh a l t e n . N u r d e r g e l b e S c h e e l i t von Katharinenburg zeigt e i n e g e r i n g e B e i m i s c h u n g von w o l f r a m s a u r e r Magnesia. Jüugere metallsaure Salze. Molybdänsaure

Metalloxyde.

1

G e l b b l e i e r z ist /i m o l y b d ä n s a u r e s B l e i o x y d . U n t e r 17 b e k a n n t e n F u n d o r t e n sind es 9 , in d e n e n es in B e g l e i t u n g mit k o h l e n s a u r e m B l e i o x y d u n d ein F u n d o r t , wo es mit z e r s e t z t e m k o h l e n s a u r e n B l e i o x y d v o r k o m m t . W e b s k y l ) f a n d in e i n e m K u p f e r e r z g a n g e bei Kupferberg, als j ü n g s t e B i l d u n g , K r y s t a l l e von W e i f s b l e i e r z u n d G e l b b l e i e r z meist mit K i e s e l k u p f e r b e d e c k t . D i e s e s so h ä u f i g e Z u s a m m e n v o r k o m m e n b e i d e r B l e i e r z e läfst v e r m u t h e n , dafs das G e l b b l e i e r z aus d e m W e i f s b l e i e r z h e r v o r g e g a n g e n sei. F ü r diese V e r m u t h u n g s p r i c h t a u c h ein von B o u s s i n g a u l t a n a l y s i r t e s G e l b b l e i e r z , w e l c h e s 19,5 kohlensaures Bleioxyd enthält. P s e u d o m o r p h o s e n von m o l y b d ä n s a u r e m B l e i o x y d n a c h B l e i g l a n z k o m m e n v o r 2 ) . D i e K r u s t e auf solchen W ü r f e l n von B l e i g l a n z b e s t e h t aus m o l y b d ä n s a u r e m B l e i o x y d mit k l e i n e n K r y s t a l l e n desselben b e k l e i d e t . S e l t e n f i n d e t sich n o c h im I n n e r n dieser P s e u d o m o r p h o s e n B l e i g l a n z ; n u r eine w a r n o c h g a n z damit e r f ü l l t , u n d u m d e n s e l b e n hatte sich s c h o n eine ziemlich d i c k e K r u s t e von m o l y b d ä n s a u r e m B l e i o x y d a n g e s e t z t . B r e i t h a u p t 8 ) f ü h r t an, dafs in d e r F o r m a t i o n X I I (S. 657) das G e l b b l e i e r z stets auf Bleiglanz sitzt u n d als P s e u d o m o r p h o s e n a c h diesem e r s c h e i n t . D a i h m n u r e i n Z u s a m m e n v o r k o m m e n von B l e i g l a n z mit M o l y b d ä n g l a n z b e k a n n t ist, l e t z t e r e r in d e n ') Zeitschrift der deutschen geolog. Gesellschaft. Bd. III. S. 12. ) B l u m die Pseudomorphosen. S. 186. s ) Paragenesis. S. 243.

2

Künstlicher molybdänsaurer Kalk.

775

jüngeren Gangformationen nicht und auch nicht in Begleitung mit Gelbbleierz vorkommt: so hJilt er für sehr wahrscheinlich, dafs Molybdän in irgend einem leicht zersetzbaren Mineral enthalten sein möge. Zu einer Lösung von kohlensaurem Blcioxyd in kohlensaurem Wasser setzte ich molybdänsaures Ammoniak. Sogleich wurde die Flüssigkeit milchweifs im durchscheinenden und gelblichweifs im reflectirten Lichte. Die Umwandlung dieses Carbonat in jenes Bleisalz durch molybdänsaure Alkalien ist damit erwiesen. Da sich Bleiglanz in kohlensaures Bleioxyd zersetzt: so ist wahrscheinlich, dafs auch die Pseudomorphosen von molybdänsaurem Bleioxyd nach Bleiglanz aus kohlensaurem Bleioxyd entstanden sind. Die Existenz von molybdänsaurem Ammoniak im Mineralreiche ist nicht anzunehmen. Da aber das meiste Gelbbleierz im Kalkstein vorkommt: so ist die Molybdänsäure im kohlensauren Kalk zu suchen, und die Vermuthung gewinnt daher an Wahrscheinlichkeit, dafs in diesem Kalkstein molybdänsaurer Kalk enthalten sei. Dieses Salz hat man zwar als einfaches Carbonat noch nicht im Mineralreiche g e f u n d e n ; nach D o m e y k o enthält aber krystallisirtes Gelbbleierz aus Chile 6,3 Kalkerde. Es könnte daher die Zersetzung des molybdänsauren Kalk durch Bleibicarbonat noch nicht vollendet gewesen sein. Molybdänsaurer. Kalk, künstlich dargestellt durch Zersetzung einer Lösung von Chlorcalcium mit molybdänsaurem Ammoniak, färbte eine Lösung von kohlensaurem Bleioxyd in kohlensaurem Wasser so lange stark gelblichweifs, als das im Ueberschusse zugesetzte Chlorcalcium noch nicht ganz weggewaschen war. Nach vollständigem Auswaschen zeigte sich aber diese Reaction nicht mehr. Der reine molybdänsaure Kalk, mit Wasser behandelt, reagirte dagegen noch sehr stark auf eine Lösung von salpetersaurem Bleioxyd. Molybdänsaurer Kalk scheint daher im Wasser, welches nur sehr geringe Mengen Chlorcalcium enthält, löslicher als in reinem Wasser zu sein. Da Chlorcalcium ein häufiger Bestandtheil der Quellwasser ist: so befördern solche Wasser gleichfalls die Löslichkeit des molybdänsauren Kalk. Als die Lö-

776

Künstlicher molybdänsaurer Kalk.

sung desselben zur Trockne abgedampft wurde, ergab sich, dafs 1 Th. molybdänsaurer K a l k in 5059 Th. reinem kalten Wassers aufgelöst war 1 ). Die wässerige L ö s u n g des molybdänsauren Kalk gab mit salpetersaurem Silberoxyd einen bedeutenden weifsen, im durchscheinenden Lichte hellbraunen Niederschlag, der 48 Stunden dem zerstreuten Tageslichte ausgesetzt, nicht merklich dunkler wurde. In Ammoniak löste er er sich vollständig auf und gab eine bräunliche Lösung. Mit salpetersaurem Quecksilberoxydul gab die L ö s u n g einen ebenso bedeutenden gelben Niederschlag, mit Quecksilberchlorid nur eine schwache Trübung. Mit Kupferoxydsalzen und mit schwefelsaurem Kalinickeloxyd gab sie eine schwach grünliche Trübung, mit Eisenvitriol kaum eine merkliche Trübung. Unter den untersuchten Metallsalzen gehören daher molybdänsaures Blei- und Silberoxyd und molybdänsaures Quecksilberoxydul zu den schwerlöslichsten; molybdänsaures Kupfer- und Nickeloxyd und molybdänsaures Eisenoxyduloxyd sind nur wenig schwerlöslicher als molybdänsaurer Kalk. Man würde vielleicht mehrere molybdänsaure Metalloxyde finden, wenn im Mineralreiche Molybdänmetalle vorkämen. Vom Silber und Quecksilber könnte man, ihrer grofsen Schwerlöslichkeit wegen, am meisten erwarten, sie als molybdänsaure Salze zu finden; wären diese Metalle nur überhaupt geneigt, Sauerstoffsalze hervorzubringen. Aufser dem äufserst selten vorkommenden kohlensauren Silberoxyd kennen wir aber keine andere Verbindung dieses Metall mit einer Sauerstoffsäure, und vom Quecksilber ist mit Sicherheit gar keine Verbindung mit einer solchen Säure bekannt. Chromsaure

Metalloxyde.

Rothbleierz, auf Quarzgängen im Granit zu Beresowsk, meist auf Bleiglanz und Quarz, oft auch in kleinen Klüften, die sich von den Quarzgängen losgezogen haben, Ueber die. beim Abdampfen der Lösung des molybdänsauren Kalk erscheinenden eigeDthümlich gefärbten concentrischen Kinge vergl. I. Aufl. Bd. II. S. 1980.

Chromsaure Metalloxyde.

777

u n m i t t e l b a r a u f G r a n i t , ist Vi c h r o m s a u r e s B l e i o x y d ( V a u q u e l i n , T h e n a r d , P f a f f , B e r z e l i u s ) . D e r f r e i lieg e n d e ß l e i g l a n z hat e i n e z e r f r e s s e n e O b e r f l ä c h e u n d ist, a u f s e r d e n c h r o m s a u r e n S a l z e n , mit e i n e r M e n g e a n d e r e r B l e i s a l z e , mit G r ü n - , V a n a d i n - , W e i l s - u n d V i t r i o l b l e i e r z bedeckt. D a s G r ü n b l e i e r z enthält C h r o m s ä u r e und Chromo x y d , d a s Y a n a d i n b l e i e r z findet s i c h i m m e r mit G r ü n b l e i erz auf den K l ü f t e n des Granit, und das Weifsbleierz stets a u f B l e i g l a n z o d e r in d e r N ä h e d e s s e l b e n , g e w ö h n lich a u c h in d e n Z e l l e n d e s Q u a r z , in d e n e n d e r B l e i g l a n z v e r s c h w u n d e n ist. D a s V i t r i o l b l e i e r z f a n d s i c h nur a n e i n e m S t ü c k e mit B l e i g l a n z , S c h w a r z - u n d R o t h b l e i e r z (G.Rose)1). R o t h b l e i e r z k o m m t a u c h a u f e i n e g a n z ähnl i c h e W e i s e a u f d e n Q u a r z g ä n g e n im G r a n i t d e r Tofschilnaja Gora b e i Mtirsinsk, u n d in g e r i n g e r M e n g e a u f d e r Bertewaja Gora b e i Nischne-Tagilsk v o r 2 ) ; e s findet sich f e r n e r in e i n e m Q u a r z g a n g e im T a l k s c h i e f e r zu Congonhas do Campo u n d in e i n e m t a l k i g e n G l i m m e r s c h i e f e r zu Minas Geraes in Brasilien u n d zu Rezbamja in Ungarn. M e l a n o c h r o i t , in k l e i n e n P a r t i e e n zu Beresowsk auf B l e i g l a n z mit R o t h b l e i e r z , v o n d e m er g e w ö h n l i c h b e d e c k t o d e r a u c h g a n z u m h ü l l t ist, ist ? /s c h r o m s a u r e s B l e i o x y d . V a u q u e l i n i t , e b e n d a s e l b s t m e i s t allein o d e r mit R o t h u n d G r ü n b l e i e r z a u f K l ü f t e n in G r a n i t , a u c h a u f Q u a r z a u f g e w a c h s e n , besteht aus 6 At. Chromsäure, 6 At. Bleioxyd und 3 At. Kupferoxyd. G . R o s e ' s B e s c h r e i b u n g zeigt unzweifelhaft den U r sprung des B l e i o x y d aus zersetztem Bleiglanz, dessen S c h w e f e l sich auch als seltener B e g l e i t e r des Rothbleie r z findet. D i e V e r m u t h u n g l i e g t n a h e , d a f s d e r s e l b e zue r s t in k o h l e n s a u r e s B l e i o x y d u m g e w a n d e l t u n d a u s dies e m nicht b l o s d a s c h r o m s a u r e , s o n d e r n a u c h d a s p h o s phorsaure und vanadinsaure Bleioxyd gebildet wurde. D a s V o r k o m m e n v o n M a l a c h i t u n d K u p f e r l a s u r in B e g l e i t u n g des Rothbleierz b e g r ü n d e t die V e r m u t h u n g , dafs d i e s e C a r b o n a t e d a s M a t e r i a l f ü r die B i l d u n g d e s V a u quelinit gleichfalls geliefert haben. D a sich das C h r o m ') G. R o s e Reise nach dem Ural. Bd. I. S. 204 ff. ) Ebend. S. 437 und 322.

2

778

Chromsaure Metalloxyde.

in so vielen Mineralien stets nur als Chromoxyd oder auch als Chromoxydul findet: so ist zu vcrmuthen, dafs die Chromsäure vom Chromoxyd abstamme. Dafs zu Beresowsh Oxydationsprocesse von Statten gehen, zeigt die Zersetzung des Bleiglanz und des Eisenkies und das im Pyromorphit vorhandene Chromoxyd tliut dar, dafs das Material zur Bildung von Chromsäure nicht gefehlt habe. B l u m 1 ) fand auch Vauquelinit in Form von Pyromorphitkrystallen von obigem Fundort. Die künstlichen Processe zur Darstellung des chromsauren Kali aus Chromeisen in der Glühhitze sind nicht denkbar im Mineralreiche. Da aber die Oxydation des Chromoxydul im Chromeisen in erhöhter Temperatur schnell e r f o l g t : so ist zu vermuthen, dafs sie durch einen lang anhaltenden Oxydationsprocefs auch auf nassem W e g e von Statten gehen werde. Alle Eisenoxydulverbindungen im Mineralreiche sind einer allmäligen Oxydation unterworfen, mehrere Analysen von Chromeisenstein lassen auf die Gegenwart von Eisenoxyd schliefsen, R i v o t will sogar im Chromeisen von Baltimore blos Eisenoxyd gefunden haben. Es ist kaum zweifelhaft, dafs vorhandenes Eisenoxyd von einer theilweisen höheren Oxydation des Oxydul herrührt, und in diesem Falle könnte auch das Chromoxyd vom Oxydationsprocesse ergriffen worden sein, und sich in Chromsäure umgewandelt haben. Aus chromsaurem Eisenoxyd zieht aber Wasser die Chromsäure aus. Da nun Gewässer, durch Granit dringend, welcher in Zersetzung begriffen ist, kohlensaure und kieselsaure Alkalien aufnehmen: so bilden sich in ihnen, wenn sie in Berührung mit zersetztem Chromeisen kommen, chromsaure Alkalien; mithin diejenigen Salze, deren wir uns zur Darstellung des chromsauren Bleioxyd bedienen. Nach meinen Versuchen reagirt chromsaures Kali auf eine Lösung von kohlensaurem Bleioxyd in kohlensaurem Wasser so stark, dafs sogleich eine intensiv gelbe F ä r b u n g eintritt 2 ). ') Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 197. *) Saures kohlensaures Bleioxyd ist leichtlöslicher als schwefelsaures, phosphorsaures, chromsaures und molybdänsaures Bleioxyd

Chromsaure Metalloxyde.

779

Nach diesen Ansichten würde die Bildung des Rothbleierz, des Melanocliroit und des Vauquelinit an die Gegenwart von Chromeisen, von Mineralien, welche alkalische Silicate enthalten, und von Bleiglanz, welcher in der Umwandlung in kohlensaures Bleioxyd begriffen ist, geknüpft sein. Das seltene Zusammentreffen dieser Bedingungen bedingt das seltene Vorkommen der chromsauren Metalloxyde. Vanadinsaure Metalloxyde. Vanadinblei, auf Erzgängen in Mexico, auf Quarzgängen im Granit (Beresowsk und Doran in Irland), auf Gängen in Grauwacke mit Zink- und Bleierzen in Schottland, besteht aus 74,00 basisch vanadinsaurem Bleioxyd und 25,33 basischem Hornblei ( B e r z e l i u s ) . S t r u v e 1 ) untersuchte Vanadinbleierz von Beresowsk, welches durch Umwandlung von Pyromorphit entstanden ist, und noch einen K e r n von letzterem einschlofs. Kalkvolborthit, mit Psilomelan zu Friedrichsrode am Thüringerwald, besteht aus vanadinsaurem Kupferoxyd und vanadinsaurem Kalk mit geringen Mengen von vanadinsaurer Magnesia, Manganoxydul und Wasser ( C r e d n e r ) . Nach demselben ist er ein Zersetzungsproduct von Mangankupfererz, welches in vanadinsaures Kupferoxyd und Hausmannit zerfällt. A r s e n i k s a u r e Salze. Pharmakolith, in Klüften und Höhlungen von Erzund als Schwefelblei; denn phosphorsaure, chromsaure und molybdänsaure Alkalalien trüben die Lösung des kohlensauren Bleioxyd in kohlensaurem Wasser. Schwefelsaures Natron brachte nach 8 Stunden und eine Gypslösung selbst nach 48 Stunden keine Trübung in dieser Lösung hervor; wohl aber Schwefelsäure nach einiger Zeit unter Entwicklung von Kohlensäure. Die Schwerlöslichkeit der genannten Bleisalze nimmt in der Ordnung zu, in welcher sie hier aufgeführt sind. Es stellte sich bei diesen Versuchen heraus, dafs phosphorsaure, chromsaure und molybdänsaure Alkalien eben so empfindliche Reagentien auf Bleisalze sind, als Schwefelwasserstoffgas. Die Verbindungen dieser Säuren mit Bleioxyd sind daher eben so schwerlöslich (oder nach chemischen Begriffen unlöslich) wie Schwefelblei. ') Jahresber. 1859. S. 804.

Pharmakolith.

780

gängen, begleitet von gediegenem Arsenik, Kobalt- und anderen Erzen, auch in alten Gruben, wo er sich noch bildet, ist i / t arseniksaurer Kalk mit Krystallwasser ( K l a p r o t h , R a m m e i s b e r g ) . Seine Bildung durch Zersezzung v o n W ü r f e l e r z durch kalkhaltige Gewässer ist denkbar. W i r d die Oxydation des Arsenik zu Arseniksäure nur durch die Verwandtschaft der sich darbietenden Basen zu dieser Säure veranlafst (s. Arseniksäure): so ist zu erwarten, dafs ein Arscnikmctall, welches mit Wasser, Sauerstoff und kohlensauren Kalk enthaltend, in Berührung kommt, die Bedingungen zur Bildung von arseniksaurem Kalk darbieten werde. Der Pharmakolith ist nicht selten durch arseniksaures Kobaltoxydul roth gefärbt, der Pykropharmakolith enthält 1 % Kobaltoxydul ( S t r o m e y e r ) der Roselit besteht aus Arseniksäure, Kobaltoxyd, Kalk, Magnesia und W r asser (C h i 1 d r e n). Ein Mineral bei Sohneeberrj mit Speifskobalt vorkommend, ist Kobaltblüthe, welche 8°/o Kalkerde enthält ( K e r s t e n ) ; Kalk und Kobaltoxydul finden sich also nicht selten in gemeinschaftlicher Verbindung mit Arseniksäure. Die Bildung der Kobaltblüthe, vorzugsweise aus Speifskobalt ist nachgewiesen. (S. 759.) Kommen damit während seiner Oxydation kalkhaltige Gewässer in Berührung: so tritt der Kalk mit in die Mischung. Da endlich bei der Oxydation des Speifskobalt arsenige Säure gebildet w i r d : so ist denkbar, dafs diese in Berührung mit solchen Gewässern sich höher oxydirt und die Bildung des Pharmakolith veranlafst, dessen geringer Gehalt an Kobaltoxydul den wahrscheinlichen Ursprung aus Speifskobalt andeutet, wofür auch das häufige Zusammenvorkommen des letzteren mit ersterem spricht. Eine von B e c q u e r e l 1 ) dargestellte Verbindung kann im Mineralreiche nicht gedacht werden. Arsenige Säure bildet sich bei der Zersetzung vieler Arsenikverbindungen; sie zersetzt den im kohlensauren Wasser aufgelösten kohlensauren K a l k 2 ) ; arsenigsaurer Kalk bildet sich daher, wenn kalkhaltige Gewässer mit L'Institut 1853. No. 996. ) Ueber die Zersetzung von arseniger Säure durch Ivalkbicar bonat vergl. Kap. I. No. 53. 2

Pharmakolith.

781

der durch jene Zersetzungsprocesse gebildeten arsenigen Säure in Berührung kommen. Gleichwohl findet sich im Mineralreiche kein arsenigsaurer Ivalk; die Vcrmuthung liegt daher nahe, dafs sich dieser in arseniksauren Kalk umwandelt. F r e s e n i u s hat diese Vermuthung für die arsenigsauren Alkalien bestätigt (s. unten). S i l l e m 1 ) beschreibt eine Pseudomorphose von Pharmakolith nach Realgar. Dieser ist in eine weiche, mehr oder weniger erdige Pharmakolithmasse völlig umgewandelt, und die pseudomorphen Krystalle sind damit theils ganz erfüllt, theils zeigen sie hohle Räume. B l u m zählt diese Pseudomorphosen zu den Yerdrängungspseudomorphosen. Der Umstand aber, dafs sie auf Kalk liegen und dafs sich Realgar theilweise lcicht zu arseniger Säure oxydirt (S. 749), gibt auch hier der Vermuthung Raum, dafs der unterliegende Kalk die höhere Oxydation zu Arseniksäure prädisponirt, und dafs mithin in diesem Falle der Pharmakolith eine Umwandlungspseudomorphose ist. Skorodit und Würfelerz wandeln sich in Brauneisenstein um, ohne ihre Form zu verlieren 2 ). Eisensinter, ein Zersetzungsproduct von Arsenik- und Eisenkies in alten Gruben, besteht aus Arseniksäure, Schwefelsäure, Eisenoxyd und Wasser. Die Schwefelsäure läfst sich schon durch Wasser ausziehen ( S t r o m e y e r , R a m m e i s b e r g ) und kann daher kein wesentlicher Bestandthcil sein. Auch die Mengen der Arseniksäure, des Pjisenoxyd und des Wasser schwanken sehr (Strom e y e r , L a u g i e r , K e r s t e n , R a m m e l s b e r g ) ; der Eisensintcr kann daher nur ein Gemeng verschiedener Salze sein, wie dies auch sein U r s p r u n g andeutet. Kohlensaure

Metalloxyde.

Diese Salze bilden sich durch Zersetzung kieselsaurer Metalloxyde mittelst Kohlensäure, und anderer Metallsalze mittelst der Carbonate der Alkalien und alkalischen Erden, wenn letztere in kohlensaurem Wasser gelöst sind. Ob sie sich unmittelbar durch Zersetzung von Schwefel') Nachtrag II. S. 92. ) v. L e o n h a r d ' s Handbuch der Oryktognosie. II. Aufl. S. 166.

2

782

Zinkspath.

metallen mittelst Kohlensäure bilden können, oder ob nicht in allen Fällen dieser Zersetzung eine Oxydation, mithin eine Umwandlung in schwefelsaure Metalloxyde vorausgeht, ist nicht zu entscheiden. Letzteres ist aber am wahrscheinlichsten. Eisenspath und Manganspath Bd. II. S. 136 ff. Zinkspath auf stehenden oder liegenden Stöcken, in Nestern und Drusenräumen im Uebergangskalk, Muschelkalk und auf Erzgängen, häufig in Begleitung mit Kieselzink und im Bitterspath vom Altenberg bei Aachen, 1,4 (Monheim) und theilweise von sehr neuer Bildung (Bd. I. S.561). Er fand sich auch als Vererzungsmittel verschiedener Molusken in den Zinkerzlagern der Muschelkalkformation bei Wiesloch in Baden '). Er ist wasserfreies Vi kohlensaures Zinkoxyd ( S m i t h s o n , B e r t h i e r , v. K o b e l l , M o n h e i m , S c h m i d t , H e i d i n g s f e l d ) . Zinkspath kann aus der Zersetzung von Kieselzink hervorgehen Kap. I. Nr. 35. Die Beimischung geringer Mengen Kieselzink spricht für diese Entstehung. Nach M o n h e i m wird Blende durch eine Lösung von schwefelsaurem Eisenoxyd zersetzt und dadurch schwefelsaures Zinkoxyd gebildet. In der Siedhitze entwickelt sich Schwefelwasserstoffgas, welchcs einen Theil des Eisenoxyd zu Oxydul reducirt. Wenn daher durch Zersetzung von Eisenkies schwefelsaures Eisenoxydul entsteht und dieses durch Aufnahme von Sauerstoff zu schwefelsaurem Eisenoxyd wird: so wandelt eine solche Lösung die damit in Berührung kommende Blende in schwefelsaures Zinkoxyd um. Da dieses durch Kalkbicarbonat zersetzt wird (Kap. I. Nr. 15): so kann auf diese Weise Zinkspath entstehen. Die Entstehung der Eisenzinkspathpseudomorphosen in Formen von Kalkspath durch Gewässer, welche Eisenoxydul- und Zinkoxydulsulphat und freie Kohlensäure enthalten, kommt ihm um so wahrscheinlicher vor, weil in den gelblich-weifsen Pseudomorphosen Spuren von Schwefelsäure gefunden werden. Zinkspathkrystalle auf Blende, welche beim Kochen mit Salzsäure, neben Koh') B l u m Kachtrag II. S. 128.

Zinkspath.

783

lensäure, S c h w e f e l w a s s e r s t o f f g a s entwickelten, scheinen ihm f ü r die A n n a h m e zu s p r e c h e n , dafs diese B i l d u n g durch o x y d i r t e n Eisenkies s t a t t g e f u n d e n h a b e ; d e n n die K r y s t a l l e w a r e n nicht gelblichweifs, sondern braunschwarz. E r v e r m u t h e t , dafs hierbei ein Theil des e n t w i c k e l t e n SchwefelwasserstofFgas etwas aufgelöstes saures Z i n k o x y d u n d E i s e n o x y d u l c a r b o n a t zersetzt habe, u n d dafs durch diese mit den C a r b o n a t e n abgesetzten S c h w e f e l v e r b i n d u n g e n letztere b r a u n s c h w a r z g e f ä r b t w o r d e n seien. D a B o u i s ') in einer B l e n d e Z i n k o x y d , E i s e n o x y d , W a s s e r u n d K o h l e n s ä u r e u n d keine S c h w e f e l s ä u r e f a n d : so möchte m a n v e r m u t h e n , dafs durch lange fortgesetzte E i n w i r k u n g von k o h l e n s ä u r e h a l t i g e m W a s s e r auf B l e n d e gleichfalls kohlensaures Z i n k o x y d gebildet w e r d e n könne. Auf künstlichem W e g e k o n n t e M o n h e i m die B l e n d e d u r c h k o h l e n s a u r e s W a s s e r nicht zersetzen. P s e u d o m o r p h o s e n von Zinkspath in F o r m e n von K a l k spath k o m m e n auf B l e i e r z g ä n g e n in England vor 2). Sie sind hohl, aufsen etwas drusig u n d z u g e r u n d e t , und der K a l k s p a t h ist v e r s c h w u n d e n . N a c h M o n h e i m 3 ) finden sich auch im Rainmeisberg bei Goslar P s e u d o m o r p h o s e n , w e l c h e k o h l e n s a u r e s Z i n k o x y d mit ziemlich viel kohlensaurem E i s e n o x y d u l enthalten. D e r s e l b e fand auch in einer D r u s e eines mächtigen S t ü c k s B l e n d e aus einer G r u b e bei Nirm Eisenzinkspathpseudomorphosen in F o r m e n von K a l k s p a t h . M o n h e i m fand Quarz in F o r m e n von Zinkspath. ') K a m m e i s b e r g Handwörterbuch. S. 112. 2 ) W. P h i l i p p s . An elementary introduetion to knowledge of Mineralogy. London 1823. p. 355. B o u r n o n Catalogue de la collection minéralogique du lloi. Paris 1817. p. 374. 3 ) Verhandlungen des naturhist. Vereins der preufs. Rheinlande und Westphalens 1845. S. 75. 1848. S. 36, 39, 41, 157, 162, 168, 171. 1849. S. 1, 24, 49, 54. In diesen Abhandlungen lieferte mein Freund und ehemaliger Zuhörer sehr schätzenswerthe Untersuchungen über Vorkommen und Zusammensetzung der Zinkerze in der Gegend von Aachen, wovon schon oben (S. 709 und Bd. I. S. 65 u. 561) die Rede war. S i l lern (Jahrb. für Mineral. 1848. S. 392) führt an, dafs am Rammeisberg Galmei als mehr oder weniger dicker Ueberzug auf Kalkspathkrystallen vorkommt. Auch eine wirkliche Pseudomorphose von Galmei in Formen von Kalkspath fand er.

784

Zinkspath.

Diese Pseudomorphosen sind hohl, und die Zinkspathkrystalle, worauf sich der Quarz abgesetzt hatte, sind verschwunden. Die Gewässer führten daher mehr kohlensaures Zinkoxyd fort, als sie Kieselsäure absetzten; jenes erscheint daher löslicher im kohlensauren Wasser als diese. B l u m 1 ) beschreibtUmhüllungspseudomorphosen von Pyrolusit in Formen von Zinkspath. Die Krystalle des letzteren sind mit einer Rinde von Pyrolusit überzogen; in vielen ist das kohlensaure Zinkoxyd verschwunden und die Pseudomorphosen sind hohl; manchmal sitztauch noch ein K e r n von Zinkspath im hohlen Räume. Gewässer, Manganoxydulbicarbonat enthaltend, haben Manganoxyd abgesetzt, welches durch Oxydation in Pyrolusit übergegangen ist und dagegen das kohlensaure Zinkoxyd fortgeführt. Da sich 1 Th. Kieselzink in 3692 Tli. kohlensaurem Wasser auflöst, so kann der Zinkspath keine gröfsere Menge zur Lösung fordern. Verknüpfen wir mit dem Vorstehenden das oben über das Kieselzink A n g e f ü h r t e : so ergeben sich viele Bildungs-, Zersetzungs- und Verdrängungsprocesse hinsichtlich der Zinkerze überhaupt. Von besonderer Wichtigkeit ist die Verdrängung des kohlensauren Kalk durch Kieselzink, Zinkspath und Galmei. Da die bedeutendsten Zinkerzlagerstätten in Kalksteinen (Uebergangs-, Muschel- und Jurakalkstein) vorkommen und jene Verdrängung in Schlesien unzweifelhaft nachgewiesen worden ist (Bd. I I I . S . 6 0 f f . ) : so ist man wohl zur Annahme berechtigt, dafs die Zinkerzlager in anderen Kalksteinen gleichen Ursprung haben mögen. Darauf müssen wir unsere Aufmerksamkeit besonders richten, dafs sowohl kieselsaures als kohlensaures Zinkoxyd den kohlensauren Kalk verdrängt, und dafs daher da, wo beide Zinkerze für sich oder mit einander zu Galmei verbunden vorkommen, ein gleicher Ursprung gedacht werden kann. Eine Verdrängung der kohlensauren Magnesia durch Kieselzink ist nachgewiesen; eine solche Verdrängung durch kohlensaures Zinkoxyd ist aber noch nicht bekannt. ') Nachtrag II. S. 109.

Malachit und Kupferlasur.

785

Da aber der Dolomit durch Galmei verdrängt wird (S. 708) und Klüfte in demselben mit kieselsaurem und kohlensaurem Zinkoxyd erfüllt sind: so ist hieraus zu schliefsen, dals die kohlensaure Magnesia des Dolomit Antheil an dieser Verdrängung nimmt. Malachit, mit anderen Kupfererzen häufig auf Gängen und Lagern ; in den K u p f e r w e r k e n am Altai wurden Massen von mehr als 4000 Pfd. gefunden. An verschiedenen Stellen am Lake Superior findet er sich als ein Oxydationsproduct des zu Tage ausgehenden gediegenen Kupfers, auch in Höhlungen im Mandelstein daselbst (Kös t e r und W h i t n e y ) . Das Kupfer in losen, frei liegenden Blöcken, theils im Bett der Flüsse, theils am Gestade des See's, wo sie augenscheinlich nach Verwitterung ihres früheren Muttergestein durch die W e l l e n herausgespült wurden, erhielt sich dagegen im metallischen Zustande. Malachit kommt auch als Vererzungsmittel der Schalen von Schidozus im Zechstein von Lehndorf im Herzogthum Altenburg vor 1 ). E r besteht aus gleichen Atomen 1 / l kohlensaurem Kupferoxyd und Kupferoxydhydrat. Kupferlasur kommt nicht so häufig mit anderen Kupfererzen auf Gängen und Lagern vor. Sie besteht aus 2 At. V, kohlensaurem Kupferoxyd und 1 At. Kupferoxydhydrat. In dem (S. 718) erwähnten Sandstein des Rothliegenden findet sich da, wo Malachit und Kupferlasur zusammen vorkommen, diese fast immer auf jenem abgelagert. Stellenweise scheint Malachit das alleinige Cement der Quarz- und Feldspathkörner zu sein. Der Malachit scheint meist durch Zersetzung von schwefelsaurem Kupferoxyd, entstanden durch Oxydation von Schwefelkupfer, mittelst Kalkbicarbonat gebildet worden zu sein. E r findet sich in Formen von Kupferlasur, am schönsten zu Chessy unweit Lyon. Man kann diese Umwandlung von ihrem Beginnen bis zu ihrer Vollendung verfolgen. Sie beginnt gewöhnlich da, wo der Krystall aufgewachsen ist, breitet sich im Innern aus und ergreift erst später und zuletzt die Oberfläche. Der Malachit ist stets faserig; die Flächen der Krystalle sind daher rauh 2). >) B l u m Nachtrag II. S. 129. ) B l u m die Pseudomorphosen. S. 215.

2

Bischof Geologie. III. 2. Au«.

G. R o s e (Reise nach 50

786

Malachit und Kupferlasur.

H. R o s e ' s U n t e r s u c h u n g e n 1 ) haben über die Bildung des Malachit und der eben genannten Pseudomorphosen Licht verbreitet. Bei der Zersetzung des schwefelsauren Kupferoxyd durch kohlensaure Alkalien bilden sich vorzugsweise dem Malachit ähnliche Verbindungen. Die Verwandtschaft zwischen dem kohlensauren Kupferoxyd und dem Kupferoxydhydrat in dem Verhältnisse, wie im Malachit, ist keine ganz unbedeutende, da alle Fällungen aus concentrirten oder verdünnten Lösungen in der Kälte, wenigstens nach längerem Stehen oder nach dem Auswaschen, wesentlich die Zusammensetzung des Malachit haben. Die ihm ähnlichste Verbindung erhielt er durch Mischung von gleichen Atomen krystallisirtcm schwefelsauren Kupferoxyd und krystallisirtem kohlensauren Natron in 60 Th. kalten Wassers gelöst I. Der Niederschlag war blau und voluminös, wurde aber nach 30 Stunden dichter und nahm eine grünliche Farbe a n 2 ) ; I I ist die berechnete Zusammensetzung des Malachit, I I I die der Kupferlasur. I und I I stimmen sehr nahe mit einander überein. Kupferoxyd Kohlensäure Wasser . .

. . .

I. 70,90 19,46 9,64

II. 71,87 19,96 8,17

III. 69,09 25,69 5,22

100,00

100,00

100,00

Schwefelsaures Kupferoxyd findet sich in Gewässern, welche aus K u p f e r b e r g w e r k e n kommen, nicht selten. Kommen solche Gewässer mit anderen zusammen, welche kohlensaure Alkalien enthalten: so ist die Möglichkeit gegeben, dafs sich Malachit auf gleiche Weise im Mineralreiche dem Ural. Bd. I. S. 409 ff.) beschreibt schon früher Malachitpseudomorphosen aus den Turjinschen Kupfergruben im Ural; er liefs es aber unbestimmt, aus welchem Kupfererz sie hervorgegangen waren. ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXXXIV. S. 466 ff. a ) Bei der Darstellung solcher Niederschläge aus Mischungen, in denen die Salze nur in 6 Th. kalten Wassers gelöst waren, zeigten die blauen Niederschläge, wenn sie nach einiger Zeit umgerührt wurden, eine starke Kohlensäureentwickelung, und sie wurden nach dem Auswaschen mit kaltem Wasser dichter und grün.

Malachit und Kupferlasur.

787

wie im L a b o r a t o r i u m bilden k a n n . D a H . R o s e fand, dafs die N i e d e r s c h l ä g e aus v e r d ü n n t e n Lösungen etwas m e h r K o h l e n s ä u r e enthalten, als aus nicht v e r d ü n n t e n , u n d da die L ö s u n g e n iin Mineralreiche j e d e n f a l l s sehr v e r d ü n n t sind : so w ü r d e in den N i e d e r s c h l ä g e n aus denselben die K o h l e n s ä u r e etwas m e h r und das W a s s e r etwas w e n i g e r b e t r a g e n als in I ; in diesem F a l l e w ü r d e daher die Mischung in I noch n ä h e r der in I I k o m m e n . Bei der Z e r s e t z u n g des K u p f e r c h l o r i d (mithin ohne Z w e i f e l auch des s c h w e f e l s a u r e n K u p f e r o x y d ) durch kohlensauren Kalk entsteht nach S e n a r m o n t 1 ) ein Carbonat von der Z u s a m m e n s e t z u n g des Malachit, ß e q u e r e l 2 ) erhielt Malachit, als er ein Stück kohlensauren K a l k mit basisch salpetcrsaurem K u p f e r o x y d ü b e r z o g u n d es in eine etwas v e r d ü n n t e L ö s u n g von N a t r o n b i c a r b o n a t tauchte. Nach sechs Monaten w a r der K a l k mit einem D o p p e l c a r b o n a t von K u p f e r u n d N a t r o n in schönen b e s t i m m b a r e n K r y stallen ü b e r z o g e n . W a h r s c h e i n l i c h wird diese Z e r s e t z u n g auch erfolgen, w e n n basisch schwefelsaures K u p f e r o x y d a n g e w e n d e t wird. I n diesem F a l l e w ü r d e ein solche Bild u n g im Mineralreiche d e n k b a r sein. D i e künstliche D a r s t e l l u n g der K u p f e r l a s u r ist bis jetzt noch nicht g e g l ü c k t . E s ist nicht einmal wahrscheinlich, dafs sich diese V e r b i n d u n g beim D u r c h l e i t e n von K o h l e n s ä u r e durch W a s s e r , worin kohlensaures K u p f e r o x y d suspendirt ist, bildet; denn nach meinen V e r s u c h e n v e r ä n d e r t e sich dabei die g r ü n e F a r b e der s c h w e b e n d e n T h e i l e nicht im mindesten. D i e blaue F a r b e der N i e d e r s c h l ä g e aus kalten Lösung e n von K u p f e r o x y d s a l z e n durch Vi u n d 2 / 1 kohlensaures Natron r ü h r e n nach H . R o s e nicht von einer, der K u p f e r l a s u r ähnlichen Z u s a m m e n s e t z u n g her, sondern vielleicht, w e n i g s t e n s zum Theil, von einer V e r b i n d u n g des k o h l e n s a u r e n K u p f e r o x y d mit kohlensaurem Natron, die aber d u r c h das A b w a s c h e w a s s e r zersetzt wird, w o d u r c h die Malachitmischung entsteht und die blaue F a r b e verloren geht. I n der K u p f e r l a s u r von Chessy kann die ') Annal, de chim. et de phys. (3) T. XXXII. p. 129. ) L'Institut 1853. No. 996.

2

788

Malachit und Kupferlasur.

blaue Farbe nicht von kohlensauren Alkalien h e r r ü h r e n ; denn er fand darin keine Spur davon 1 ). Auf welche Weise die Kupferlasur im Mineralreiche entstanden ist, bleibt auch nach vorstehenden Untersuchungen noch ein Räthsel. Aber die Pseudomorphose des Malachit nach Kupferlasur findet ihre Analogie in der Umwandlung der blauen Niederschläge in künstlichen Malachit durch Wasser. H. R o s e fand zwar, dafs sich die Farbe der gepulverten Kupferlasur, welche 3 Monate lang mit Wasser in Berührung war, nicht im mindesten verändert hatte; allein y 4 Jahr ist nur ein geologisches Differential. W i r d Kupferlasur Jahrhunderte oder Jahrtausende lang mit Wasser benetzt: so möchte wohl der theilweise Austausch zwischen Wasser und Kohlensäure eintreten. Der Umstand, dafs die Umwandlung gewöhnlich da beginnt, wo die Krystalle in Drusenräumen aufgewachsen sind, schcint anzudeuten, dafs an dieser Stelle die herabträufelnden Gewässer stagnirt haben. Nach der Rechnung vermindert sich die Masse bei der Umwandlung der Kupferlasur in Malachit um 2,8 °/0, und da beide nahe gleiches spec. Gewicht haben: so beträgt die Verminderung des Volumens nahe ebenso viel. Hieraus erklärt sich die kleine Höhlung, welche G. R o s e und B l u m in den pseudomorphen Krystallen meist beobachtet haben. Malachit kommt in Formen von Kupferkies vor 2 ). Da aber dessen Form sehr selten erhalten ist: so scheint die Umwandlung mehr bei derben Massen, als bei Krystallen stattgefunden zu haben. Die pseudomorphen Krystalle sind in ihrem Innern mit erdigem Brauneisenstein oder mit erdigem Ziegelerz erfüllt, und hier und da finden sich noch unzersetzte Theilchen von Kupferkies. Da Ei') Bemerkenswerth ist, dafs der Malachit und die Kupferlasur erst in etwas höheren Temperaturen, ala die künstlichen Verbindungen des kohlensauren Kupferoxyd mit Kupferoxydhydrat zersetzt werden. Dies ist ein neuer Beweis, dafs die Verwandtschaft zwischen den Bestandtheilen der unorganischen Verbindungen zunimmt, wenn dieselben ein hohes Alter erreichen, und dafs daher ihre Zersetzbarkeit (auch ihre Löslichkeit) abnimmt, wie dies namentlich die natürlichen Silicate des Mineralreichs so auffallend zeigen. 2 ) B l u m a. a. 0. S. 210 und Nachtrag I. S. 117.

Malachit und Kupferlasur.

789

senocher so häufig d e n Malachit begleitet, da in j e n e m , wie in Sibirien, ganze Malachitmassen g e f u n d e n w e r d e n : so ist deren E n t s t e h u n g auf solche W e i s e sehr wahrscheinlich. D e r K u p f e r k i e s gibt durch O x y d a t i o n 43,18 K u p f e r oxyd u n d 4 3 , 5 2 % E i s e n o x y d . J e n e s gibt 60,08 Malachit, dieses 51,03 E i s e n o x y d h y d r a t ; daher findet bei dieser U m w a n d l u n g eine G e w i c h t s z u n a h m e von 0,1111 statt. D a die spec. G e w i c h t e des Malachit u n d des Brauneisenstein etwas k l e i n e r als das des K u p f e r k i e s s i n d : so b e t r ä g t die Vol u m e n z u n a h m e noch etwas m e h r als 0,1111. Bei der O x y dation des K u p f e r k i e s wird der S c h w e f e l zu S c h w e f e l säure. In einem Malachit, der auf S c h w e f e l k u p f e r safs, u n d höchst wahrscheinlich aus demselben entstanden war, fand H . R o s e k e i n e S p u r von S c h w e f e l s ä u r e ; sie w a r d a h e r w ä h r e n d der U m w a n d l u n g f o r t g e f ü h r t w o r d e n . W i e es g e s c h e h e n konnte, dafs diese starke S ä u r e f o r t g e f ü h r t w u r d e u n d d a g e g e n die schwache K o h l e n s ä u r e an ihre Stelle trat, läfst sich n u r d u r c h die A n n a h m e b e g r e i f e n , dafs die G e w ä s s e r , w e l c h e den K u p f e r k i e s o x y d i r t e n , n e b e n Sauerstoff ein alkalisches oder erdiges Bicarbonat (Bestandtheile, die so sehr häufig in ihnen v o r k o m m e n ) enthielten. I n diesem F a l l e e r g r i f f e n die A l k a l i e n oder alkalischen E r d e n die S c h w e f e l s ä u r e u n d das K u p f e r o x y d die d u r c h Z e r s e t z u n g der C a r b o n a t e f r e i g e w o r d e n e Kohlensäure. E n t h i e l t e n die G e w ä s s e r K a l k b i c a r b o n a t : so k o n n t e sich kein G y p s abscheiden ; d e n n dieser ist leichtlöslicher als j e n e s ; er w u r d e d a h e r von ihnen f o r t g e f ü h r t . G e s c h a h es, dafs sich bei diesem P r o c e f s nicht alles Kup f e r o x y d mit K o h l e n s ä u r e v e r b a n d : so schied sich etwas Ziegelerz (ein G e m e n g aus K u p f e r o x y d und E i s e n o c h e r ) ab. N a h m etwas K u p f e r - u n d E i s e n o x y d einen T h c i l der g e b i l d e t e n S c h w e f e l s ä u r e a u f : so w u r d e n sie als lösliche Salze f o r t g e f ü h r t , u n d in diesem F a l l e w ü r d e keine Vol u m e n z u n a h m e s t a t t g e f u n d e n haben. M e r k w ü r d i g ist bei dieser U m w a n d l u n g die gänzliche A u s s c h e i d u n g des Eisen ; d e n n die A n a l y s e n des Malachit weisen keine S p u r von Eisen n a c h . D a s V o r k o m m e n von sehr k l e i n e n K u p f e r l a s u r k r y stallen und von faserigem Malachit in P s e u d o m o r p h o s e n von

790

Malachit.

/

Brauneisenstein nach Eisenspath sseigt, dafs auch bei der Zersetzung des Kupferkies kohlensaures Kupferoxyd fortgeführt wird. Pseudomorphosen von Malachit nach Buntkupfererz dürften schwerlich nachzuweisen sein, da letzteres so selten krystallisirt vorkommt. Nach S. 725 findet aber dio Umwandlung des amorphen Buntkupfererz in Malachit auf Kupfererzlagerstätten in grofsartigem Maafsstab statt. Sie scheint sehr rasch von Statten zu gehen; denn ich fand die durch Stollen entblöfsten Buntkupfererzlager im Shofieberg in Krain auf der Oberfläche grünlich gefärbt, dagegen im Innern noch unverändert. B l u m 1 ) beschreibt eine Pseudomorphose von Malachit nach Kupferglanz. Die Bildung von Malachit aus zersetzten Fahlerzen zeigt ihn in den schönsten und deutlichsten Formen des Antimonfahlerz im Drusenraum eines Dolomit aus dem Zechstein von Bieber2). Das Innere der Krystalle ist dicht, manchmal etwas schuppig oder schiefrig. Auch das derbe Fahlerz zeigt eine beginnende Veränderung; denn nach allen Richtungen ist es von höchst feinen Sprüngen durchzogen, in denen sich schon Malachit gebildet hat. Die Umwandlung der Krystalle fand in demselben Drusenraum in sehr ungleichem Grad statt: einige sind vollständig umgewandelt, in anderen ist der Malachit durch die ganze Masse fein vertheilt. Aufsen sind alle diese Krystalle mit einer Rinde von sehr kleinen Bittcrspath- oder Kupferlasurkryställchen, häufiger von beiden zugleich und von einer feinen Lage von Brauneisenstein bedeckt. Auch hier zeigt sich, dafs nicht blos ein Theil des Kupfer, sondern auch des Eisen, mit Kohlensäure verbunden, fortgeführt wurde. Der gröfste Kupfergehalt im Antimonfahlerz ist 42,5%, welche 74,08 Malachit liefern. Wurden die übrigen Bes t a n d t e i l e des Fahlerz gänzlich fortgeführt: so trat eine Gewichtsabnahme von 0,2492 ein, welche ungefähr einer Volumenabnahme von 0,05 entspricht. Unter diesen Vor') Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 195. B l u m Nachtrag I, S. 118.

2)

Malachit und Kupferlasur.

791

aussetzungen würde sich daher die dichte Beschaffenheit der pseudomorplien Krystalle ziemlich genügend erklären. Beim Erhitzen derselben bemerkte B l u m auch weder Antimon noch Schwefel. Genauere Aufschlüsse sind nur von Analysen der unveränderten und umgewandelten Krystalle zu erwarten. Auch Kupferlasur erscheint, nach H a i d in g e r , als ein Umwandlungsproduct des F a h l e r z : jene überzieht als eine krystallinische Haut die Krystalle des letzteren. B l u m 1 ) fand unter dieser Rinde theils feine Schnüre von Kupferlasur, und zwischen diesen hohle Räume, theils, und zwar meistens, das Innere von eisenschüssigem Kupfergrün oder von einem Gemenge aus diesem und unveränderten Fahlerztheilchen erfüllt. E r fand auch Fahlerztetraeder aufsen ganz mit Kupferlasurkryställclien bedeckt, innen hohl lind zum Theil mit Brauneisenstein erfüllt. Die bei der Pseudomorphose von Malachit nach Kupferkies bemerkten Umwandlungsprocesse finden wesentlich auch ihre A n w e n d u n g auf die Pseudomorphosen von Malachit und Kupferlasur; nur dafssiebei diesen, wegen der gänzlichen oder theilweisen Ausscheidung der anderen B e s t a n d t e i l e des Fahlerz, verwickelter sind. Malachit findet sich in Verdrängungspseudomorphosen nach Formen von Kalkspath und von Weifsbleierz 2 ). Der Malachit überzieht nicht blos dessen nadeiförmige Krystalle, sondern dringt auch in sie ein und verdrängt das kohlensaure Bleioxyd ganz, obwohl selten. Malachit kommt auch, nach B r e i t h au p t 3 ) , in Formen von Kieselzink (Galmei) vor. Kupferlasur scheint, wie der Malachit, jedoch weit seltener das kohlensaure Bleioxyd zu verdrängen und zu ersetzen 4 ). Zu liingwechsel in Tyrol findet sich auch eine Verdrängungspseudomorphose von Kupferlasur nach Bitterspath. Sie besteht meist aus Kupferlasur, ist aber ») Nachtrag I. S. 120 und Nachtrag II. S. 77. ) B l u m die Pseudomorphosen. S. 309. 3 ) Nachtrag II. S. 139. *) Kupferlasur durchzieht bisweilen pflanzliche Ueberreste. Vergl. z. B. Neues Jahrb. für Mineral. 1847. S. 496. 2

792

Weifsbleierz.

im I n n e r n theils hohl, theils enthält sie noch einen K e r n von Bitterspath. A u f B r u c h f l ä c h e n ist die K u p f e r l a s u r r i n d e in Malachit u m g e w a n d e l t . B l u m 1 ) beschreibt eine P s e u d o m o r p h o s e von K i e s e l k u p f e r nach K u p f e r l a s u r . Weifsbleierz, sehr häufig meist auf G ä n g e n , zuweilen auch auf L a g e r n in s e d i m e n t ä r e n K a l k s t e i n e n u n d fast stets in B e g l e i t u n g von Bleiglanz, ist wasserfreies 1 / i kohlensaures B l e i o x y d u n d frei von a n d e r e n Metallen. B l e i e r d e ist erdiges W e i f s b l e i e r z mit E i s e n o x y d h y d r a t g e m e n g t ( J o h n ) . Meist hat sich W T eifsbleierz durch Z e r s e t z u n g von Bleiglanz an O r t und Stelle gebildet, oder auch aus G e w ä s s e r n abgesetzt, welche es bei diesen und a n d e r e n U m wandlungsprocessen des Bleiglanz f o r t g e f ü h r t haben. Kohlensaures Bleioxyd kommt auch in F o r m e n von Bleivitriol, bei Pormann in Spanien 2 ), von Bleihornerz u n d von Bleilasur vor (s. diese). K r u g v. N i d d a 3 ) beschrieb Pseud o m o r p h o s e n von k o h l e n s a u r e m Bleioxyd nach Bleihornerz, w e l c h e in g r o f s e r Menge im m e r g e l i g e n Thon, der das H a n g e n d e von G a l m e i l a g e r n in Oberschlesien bildet, zerstreut lagen. I m I n n e r n findet sich noch ein K e r n von Bleihornerz. I ist die Z u s a m m e n s e t z u n g des d o r t i g e n noch nicht u m g e w a n d e l t e n Bleihornerz, I I die des u m g e w a n d e l t e n nach G e 11 h o r n 4 ). I. II. Kohlensaures Bleioxyd . . 49,44 98,64 Chlorblei 50,45 Chlor Spur Silber 0,005 — Schwefelsaures Bleioxyd . . — 1,34 99,895

99,98

I stimmt genau mit a n d e r n A n a l y s e n , I I zeigt, dafs die U m w a n d l u n g vollständig erfolgte, n u r dafs eine ger i n g e Menge Chlorblei in schwefelsaures Bleioxyd überging. Da der m e r g e l i g e T h o n etwas kalkhaltig i s t : so liegt die V e r m u t h u n g nahe, dafs K a l k b i c a r b o n a t die Z e r s e t z u n g ') ») 3 ) 4 )

Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 196. B l u m im Jahrb. für Mineral. 1865. S. 266. Zeitschrift der deutschen geolog. Gesellschaft. Bd. II. S. 126. Chemisch pharm. Centraiblatt 1853. No. 19. S. 291.

Weifsbleierz.

793

des Chlorblei in kohlensaures Bleioxyd bewirkt habe. Die Gewässer mögen aber zugleich etwas Gyps mit sich geführt haben, der die Zersetzung eines Antheils Chlorblei in schwefelsaures Bleioxyd bewirkt hat. Als zu einer Lösung von Kalkbicarbonat eine Lösung von Chlorblei gesetzt wurde, zeigte sich erst nach längerer Zeit eine Trübung. Als dagegen zu einer Lösung von Magnesiabicarbonat eine Chlorbleilösung gesetzt wurde, entstand sogleich ein bedeutender Niederschlag, der sich, nach sorgfältigem Auswaschen, in Essigsäure unter Aufbrausen auflöste. Nachdem das Blei aus dieser Lösung durch Schwefelwasserstoff gefällt worden, zeigte sich in der vom Schwefelblei abfiltrirten Flüssigkeit nicht eine Spur Magnesia. Der Niederschlag war daher reines kohlensaures Bleioxyd. Gewässer, Magnesiabicarbonat enthaltend, bewirken daher noch leichter die Zersetzung des Bleihornerz in kohlensaures Bleioxyd, als kalkhaltige Gewässer. Die Gewichtsabnahme bei dieser Umwandlung beträgt 0,02, und die Volumenabnahme 0,107. Die Beschreibung weiset keine hohlen Räume nach ; die pseudomorphen Krystalle sind blos rauh und uneben, und der Bruch ist uneben und erdig, welches eine poröse Beschaffenheit andeutet. Kohlensaures Bleioxyd wird vom Quarz (Bd. II. S. 877) Brauneisenstein, Malachit (S. 791) und Kieselkupfer (S. 713) verdrängt. v. D e c h e n *) führt an, dafs die Auflösung desWeifsbleierz und der Absatz desselben noch gegenwärtig fortdauert, indem im alten Elisabethstollcn im Bleiberg bei Commern die Seitenwände, die aus bleihaltigem Sandstein bestehen, stellenweise mit einem bis fingerdicken Ueberzug von Weifsbleierz bedeckt sind. Die Masse ist krystallinisch, aber sehr locker, ein Haufwerk kleiner Krystallnadeln. Kohlensaures Bleioxyd, dargestellt aus einer Lösung von basisch essigsaurem Bleioxyd durch Kohlensäure und sorgfältigst ausgewaschen, ist im reinen Wasser so schwer') Jahrb. für Mineral. 1858. S. 216.

794

Künstliches kohlensaures Bleioxyd.

löslich, dafs Schwefelwasserstoffgas in der Flüssigkeit auch nicht die mindeste braune Trübung hervorbringt'). Strömt Kohlensäure nur kurze Zeit durch Wasser, in welchem kohlensaures Bleioxyd suspendirt ist: so färbt Schwefelwasserstoff die filtrirte Flüssigkeit schon ziemlich braun; nach 24 Stunden langem Strömen ist die Färbung dunkelbraun. Als eine solche, ganz mit Kohlensäure gesättigte Lösung abgedampft wurde, ergab sich, dafs 1 Th. neutrales kohlensaures Bleioxyd in 50816 Th. kohlensaurem Wasser auflöslich ist. Bismuthit, in Pseudomorphosen nach Wismuthglanz zu UUersreuth im Voigtland, zu Aue und Johanngeorgen(Breitstadt, nach gediegenem Wismuth zu Schneeberg h a u p t ) 2 ) , besteht hauptsächlich aus kohlensaurem und basisch-schwefelsaurem Wismuthoxyd ( P l a t t n e r ) . Das Schwefelwismuth scheint daher durch Oxydation erst in Sulphat und durch theilweise Zersetzung desselben, wahrscheinlich durch alkalische Carbonate, in Carbonat umgewandelt worden zu sein. Die Umwandlung des gediegenen Wismuth erfolgte durch dirccte Oxydation und Aufnahme von Kohlensäure. Nickelsmaragd, einen Ueberzug von Ohromeisen von Texas in Fennsylvanien bildend, besteht aus neutralem kohlensauren Nickeloxydul mit 4 At. Wasser und 2 At. Nickeloxydulhydrat ( S i l Ii m a n und D. R. T h o m s o n ) . Kohlensaures Nickeloxydul, dargestellt aus schwefelsaurem Kalinickeloxyd und kohlensaurem Natron, und sorgfältigst ausgewaschen, wurde in Wasser eingerührt und zwei Tage lang Kohlensäure durchgeleitet. Nach dem Filtriren und Abdampfen ergab sich, dafs in 2470 Th. ') Die Angabe von F r e s e n i u s (Annal. der Chemie. Bd. L1X. S. 122), dafs sich kohlensaures Bleioxyd in 50551 Th. kalten Wassers löst, erscheint daher zweifelhaft; denn in einer solchen Lösung würde Schwefelwasserstoffgas noch sehr stark reagiren. Entweder war das kohlensaure Bleioxyd nicht vollständig ausgewaschen, oder das Wasser war nicht kohlensäurefrei. Es gibt kaum ein anderes Salz, welches so schwierig auszuwaschen ist, wie kohlensaures Bleioxyd. Zu den obigen Versuchen war ein, einige Tage fortgesetztes Auswaschen erforderlich, ehe Schwefelwasserstoffgas nicht mehr reagirte. 2 ) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LUI. S. 627.

Künstliches kohlensaures Nickeloxyd.

795

W a s s e r 1 T h . des C a r b o n a t , in der Siedhitze des W a s sers g e t r o c k n e t , a u f g e l ö s t war '). D e r R ü c k s t a n d war h e l l g r ü n nnd b e s t a n d aus Kohlensäure Wasser . . Nickeloxydul

. .

. . .

0,0.27 0,301 0,672 1,000 a )

Ohne Z w e i f e l w u r d e hier der g r ö f s t e T h e i l der K o h l e n s ä u r e d u r c h das W a s s e r während d e s A b d a m p f e n s f o r t g e t r i e b e n . S e h r b e m e r k e n s w e r t h ist die, im Verhältnifs zu a n d e r e n k o h l e n s a u r e n M e t a l l o x y d e n , g r o f s e L e i c h t löslichkeit des k o h l e n s a u r e n N i c k e l o x y d u l , w e l c h e die F o r t f ü h r u n g d e s s e l b e n und metnmorphische P r o c e s s e sehr b e g ü n s t i g e n w ü r d e , w e n n nicht, wie es scheint, dieses C a r b o n a t ein sehr seltener G a s t im Mineralreich w ä r e . K o h l e n s a u r e s K o b a l t o x y d u l ist im M i n e r a l r e i c h nicht bekannt. G l e i c h w o h l erschien es nicht ohne I n t e r e s s e , seine L ö s l i c h k e i t in k o h l e n s a u r e m W a s s e r zu b e s t i m m e n . K o h l e n s a u r e s K o b a l t o x y d u l , d a r g e s t e l l t aus L ö s u n g e n von C h l o r k o b a l t und Vi k o h l e n s a u r e m N a t r o n in g e w ö h n l i c h e r T e m p e r a t u r , u n d s o r g f ä l t i g s t a u s g e w a s c h e n , w u r d e in W a s ser s u s p e n d i r t und e i n i g e T a g e l a n g K o h l e n s ä u r e durchg e l e i t e t . N a c h dem F i l t r i r e n und A b d a m p f e n blieb von 11510 T h . L ö s u n g 1 T h . eines s c h w a r z e n R ü c k s t a n d e s , der mit S ä u r e n nicht brauste. D i e s e V e r b i n d u n g g e h ö r t daher e b e n f a l l s nicht zu den s c h w e r l ö s l i c h s t e n und m ö c h t e d a h e r bei Z e r s e t z u n g der K o b a l t e r z e wohl eine R o l l e spielen. D a sie sich a b e r so leicht höher o x y d i r t , und dann ihre K o h l e n s ä u r e v e r l i e r t : so k o m m t sie wahrscheinlich nicht z u m Absatz. L i e b i g i t , der das U r a n p e c h e r z von Adrianopel begleitet, ist w a s s e r h a l t i g e k o h l e n s a u r e U r a n o x y d k a l k e r d e ') Als ein Rest der L ö s u n g mit noch etwas ungelöstem kohlensauren Nickeloxyd fünf T a g e stehen geblieben war, hatte sich während dieser Zeit dieser Rückstand noch aufgelöst. Das Carbonat ist also noch löslicher in kohlensaurem W a s s e r als oben angegeben ist. 2 ) Diese Zusammensetzung kommt ziemlich nahe dem auf andere Weise von S e t t e r b e r g dargestellten Nickeloxydulsalze ( P o g g e n d o r f f ' s Annal. B d . X I X . S. 58).

796

Liebigit.

(Uranoxyd 38) (L. S m i t h). Da zwei Analysen des Uranpecherz 2,8—5,2 Kalk nachweisen: so ist sehr wahrscheinlich, dafs kohlensaures Wasser aus demselben beide Basen extrahirt und sie als dieses Doppelcarbonat abgesetzt hat. Da die Carbonate von Kali und Natron leichtlösliche Doppelcarbonate mit kohlensaurem Uranoxyd geben: so liegt die Vermuthung sehr nahe, dafs Gewässer, alkalische Carbonate und Kohlensäure enthaltend, Uranoxyd aus Mineralien, welche es enthalten, fortgeführt und zur Bildung von Uranverbindungen in Gängen Anlafs gegeben haben. Grausilber von Jieal-de-Catorce in Mexico und auf Kalkspathgängen zu Wolfach in Baden ist kohlensaures Silberoxyd. Dieses Salz, künstlich aus salpetersaurem Silberoxyd durch Fällung mit kohlensaurem Natron (ersteres im Ueberschufs angewandt) dargestellt, zeigte sich schon beim Auswaschen so löslich in reinem Wasser, dafs Salzsäure immerfort das Abwaschwasser trübte. Nachdem es in einer grofsen Menge Wassers eingerührt, zwei Tage lang gestanden hatte, wurde das aufgelöste Carbonat aus der filtrirten Flüssigkeit durch Salzsäure gefällt. Das Chlorsilber wurde auf neutrales kohlensaures Silberoxyd reducirt, und so ergab sich, dafs nach einem Versuche 22812, nach einem zweiten 20524 Th. reines Wasser 1 Th. kohlensaures Silberoxyd aufgelöst hatten. Als kohlensaures Silberoxyd in Wasser eingerührt, 36 St. lang Kohlensäure durchgeleitet und das aufgelöste Carbonat mit Salzsäure gefällt wurde, hatten 2084 Th. kohlensaures Wasser 1 Th. kohlensaures Silberoxyd aufgelöst. Das kohlensaure Silberoxyd ist daher unter allen im Mineralreiche vorkommenden kohlensauren Metalloxyden, deren Löslichkeit ich bestimmt habe, das leichtlöslichste, nicht blos in kohlensaurem, sondern auch in reinem Wasser. Dieser Umstand erklärt das so äufserst seltene Vorkommen dieses Carbonat; denn ein Mineral, welches sich ') Soll dort nach Wa l e h n e r (Mag. Pharm. Bd.XXY. S. 1) nicht vorkommen.

Künstliches kohlensaures Silberoxyd.

797

s c h o n in 2 1 6 6 8 T h . r e i n e n W a s s e r s u n d n o c h in g e r i n g e r e r M e n g e löset, w e n n auch nur etwas K o h l e n s ä u r e vorhand e n ist, u n d w e l c h e s j e d e n f a l l s n u r in g e r i n g e n M e n g e n g e b i l d e t w e r d e n w i r d , k a n n im M i n e r a l r e i c h e nur d a n n bestehen, w e n n es g e g e n Zutritt des W a s s e r s gänzlich g e s c h ü t z t ist. W o s i n d a b e r , n a m e n t l i c h in E r z g ä n g e n , solche trockne R ä u m e ? Phosphor saure

Salze.

V o n der B i l d u n g phosphorsaurer M e t a l l o x y d e war s c h o n ( K a p . X X I I ) d i e R e d e . P h o s p h o r s a u r e r K a l k , in kohlensaurem W a s s e r aufgelöst, zersetzt schwefelsaure M e t a l l o x y d e u n d s a u r e k o h l e n s a u r e M e t a l l o x y d e : phosphorsaure Metalloxyde werden gefällt (vgl. K a p . I. Nr. 2 0 — 23). D i e s ist g e w i f s die im M i n e r a l r e i c h e a m häufigsten stattfindende B i l d u n g phosphorsaurer M e t a l l o x y d e ; d e n n k e i n p h o s p h o r s a u r e s S a l z ist in d e n G e w ä s s e r n so verbreitet, wie phosphorsaurer K a l k , und wahrscheinlich ist d i e in G e b i r g s g e s t e i n e n so s e h r v e r b r e i t e t e P h o s p h o r s ä u r e a u c h an K a l k g e b u n d e n . E i n e L ö s u n g v o n k o h l e n s a u r e m B l e i o x y d in k o h l e n s a u r e m W a s s e r w i r d a u g e n b l i c k lich d u r c h p h o s p h o r s a u r e s A m m o n i a k g e t r ü b t . E i s e n b l a u , in K u p f e r e r z g r u b e n mit E i s e n k i e s , M a g n e t k i e s u. s. w., a u f Z i n n e r z - a u c h a u f G o l d g ä n g e n , im B r a u n e i s e n s t e i n , im b a s a l t i s c h e n G e s t e i n , in e i n e m T h o n e i s e n steinlager, oft auch als A u s f ü l l u n g von B e l e m n i t e n und G r y p h i t e n , in M e n s c h e n k n o c h e n ( K a p . X X I I ) . D i e früheren A n a l y s e n konnten w e g e n ungenauer S c h e i d u n g der P h o s p h o r s ä u r e vom E i s e n , und weil man k e i n e R ü c k s i c h t a u f die r e l a t i v e n M e n g e n v o n E i s e n o x y dul u n d E i s e n o x y d n a h m , nicht zu g e n a u e n R e s u l t a t e n f ü h r e n . E i n i g e V a r i e t ä t e n b e s i t z e n die d e m p h o s p h o r s a u ren E i s e n o x y d u l zukommende weifse F a r b e ; durch O x y dation w e r d e n sie a b e r b l a u ( R a m m e l s b e r g ) . N a c h dies e m C h e m i k e r ist d i e m i t t l e r e Z u s a m m e n s e t z u n g a u s z w e i nahe übereinstimmenden A n a l y s e n des Eisenblau von New-Yersey u n d Bodenmais: P h o s p h o r s ä u r e 28,60, E i s e n o x y d u l 34,52, E i s e n o x y d 11,91, W a s s e r 27,49. E s sind a b e r in a n d e r e n V a r i e t ä t e n , j e n a c h d e m die O x y d a t i o n d e s O x y d u l m e h r o d e r w e n i g e r w e i t f o r t g e s c h r i t t e n ist, a n d e r e

798

Phosphorsaure Metallsalze.

Verhältnisse zu erwarten. Anglarit, Vicinit und Delvauxit, amorphe Massen, gehören auch hierher. Grüneisenstein, von seltenem Vorkommen, ist phosphorsaures Eisenoxyd mit 5 At. Wasser ( K a r s t e n ) . Oxydirt sich das Eisenoxydul im Eisenblau vollständig: so geht es in Grüneisenstein über. S c h n a b e l fand in einein solchen noch 9,97 Eisenoxydul neben 53,66 Eisenoxyd. Hierher gehören auch Karphosiderit, Kakoxen und Beraunit. Beraunit entsteht nach B r e i t h a u p t 1 ) sehr häufig durch höhere Oxydation des Eisenoxydul imVivianit. Triplit, Triphylin, Pseudotriplit, Huraulit, Alluaudit (Damour),Eisenapatit, welche im Granit vorkommen, sind wesentlich Doppelsalze aus phosphorsaurem Eisenmanganoxydul mit geringen Mengen anderer Basen. Mineralien, welche in schwankenden Verhältnissen zwei Basen enthalten, die so sehr geneigt sind, sich höher zu oxydiren, und dadurch ihr Sauerstoffverhältnifs zur Phosphorsäure ändern, können keine constante Zusammensetzung haben; daher scheiterten auch alle Versuche, sie in Formeln einzwängen zu wollen 2 ). Nur der Triplit von Limoges kann für ein Doppelsalz von 1/i phosphorsaurem Eisen- und Manganoxydul gelten, obgleich er die nicht unbedeutende Menge von 3,2 phosphorsaurem Kalk enthält, der wahrscheinlich den Ursprung der Phosphorsäure nachweiset. Nachstehende Analysen zeigen interessante Metamorphosen. I frischer Triphylin von Bodenmais, I a verwitterter ( F u c h s ) . Phosphorsäure . . . Eisenoxydul . . . . Manganoxydul . . . Lithion Wasser

I. 41,97 49,15 4,75 3,44 0,69

Ia. 36,39 Oxyd 49,10 Oxyd 9,11 — 5,40

100,00

100,00

II. 39,40—3,01 51,22—2,12 4,96 + 4,15 — 4,42 + 0,98 100,00

') Berg- und hüttenmänn. Zeitung. 12. Jahrg. 1853. S. 402 f. Da gewifs kein Chemiker glauben wird, dafs der Uebergang der phosphorsauren Oxydule in phosphorsaure Oxyde auf einmal erfolgt: so ist klar, dafs unendlich viele Zwischenstufen stattfinden werden. W o aber unendlich viele Mischungsverhältnisse möglich sind, kann nicht von bestimmten die Rede sein. 2)

Phosphorsaure Metallsalze.

799

Von I und I a wurde die Kieselsäure, als unwesentlicher Bestandtheil, abgezogen. I I ist die Zusammensezzung, welche man erhält, wenn man in I das Eisen- und Manganoxydul als Oxyde, die bei der Verwitterung entstehen, berechnet, das ausgeschiedene Lithion subtrahirt und das aufgenommene Wasser addirt. D e r Umwandlungsprocefs besteht also darin, dafs 3,44 Lithion und 2,12 Eisenoxyd durch 4,15 Manganoxyd verdrängt, und dafs jene beiden Basen mit 3,01 Phosphorsäure, mithin als Phosphate fortgeführt werden. Das aufgenommene Wasser verband sich wahrscheinlich mit einem Theil Eisen- und Manganoxyd und das Umwandlungsproduct ist diesem gemäfs eine Verbindung von phosphorsaurem Eisen- und Manganoxyd und Eisenoxydhydrat. W i e selbst der unzersetzte Triphylin von Bodenmais in seiner Zusammensetzung schwankt, zeigen die beiden Analysen I I I ( B a e r ) und I V ( R a m m e 1 sb e r g); denn wenn auch, nach des letzteren Bemerkung, die analytische Methode von F u c h s kein richtiges Resultat geben konnte : so weichen doch auch I I I und I V bedeutend von einander ab. Nro. V ist ein unvollkommen krvstallisirtes, schwarzes Mineral, welches mit Spodumen bei Norwich in Massaohusels vorkommt ( D a n a und C r aw), und wahrscheinlich ein zersetzter Triphylin mit bedeutendem Mangangehalt ist. Phosphorsäure Eisenoxydul Manganoxydul Lithion . . . Natron . . . Kali Kalkerde . . Magnesia . .

. . . . . . .

. . .

III. 36,36 44,52 5,76 5,09 5,16 1,19 1,00 0,73

IV. 40,72 39,97 Oxyd 9,80 Oxyd 7,28 1,45 0,58

99,81

99,80

—

— Wasser

Y. 43,00 26,69 24,00 2,23 — —

1,79 2,07 99,78

Die Begleitung von V mit Spodumen zeigt die Quelle, aus der das Lithion stammt. Ob auch im Granit bei Bodenmais Spodumen vorkommt, ist uns nicht bekannt; dafs aber ein lithionhaltiges Mineral vorhanden sein mufs, ist eben so unzweifelhaft, als dafs die anderen Alkalien von

800

Pyromorphit. /

zersetztem Feldspath herrühren. Die Phosphorsäure im Triphylin setzt nicht in Verlegenheit, da deren Gegenwart in Graniten nachgewiesen ist. Auch der Eisenapatit von Bodenmais hat eine schwankende Zusammensetzung ( F u c h s , R a m m e l s b e r g ) . Fluor ist ihm wesentlich (3,18—6). Pyromorphit, mit anderen Bleierzen, namentlich mit Bleiglanz auf Gängen, meist in oberen Teufen, seltener auf Lagern, ist eine Verbindung von 1 At. Chlorblei mit 3 At. 2/3 phosphorsaurem Blcioxyd, in wclchem manchmal die Phosphorsäure durch Arseniksäure in unbestimmten Mischungsverhältnissen vertreten ist, und das arseniksaure Blcioxyd bis zu 82,74 steigt ( W ö h l e r ) , auch sogar das phosphorsaure Bleioxyd ganz verschwindet (Kampylit, Mimetesit). Oft wird auch ein Theil des Chlorblei durch Fluorcalcium, und ein Theil des phosphorsauren Bleioxyd durch phosphorsaurc Kalkerde ersetzt; Fluor und Kalkerde treten aber stets zusammen auf, und diese Abänderungen enthalten keine Arseniksäure. Im Pyromorphit von Längbanshytta in Schweden ( B r ei t h a u p t ' s Hedyphan) fehlt das phosphorsaure Bleioxyd ganz und derselbe besteht aus 1 At. Chlorblci und 3 At. basisch arseniksaurem Bleioxyd, basisch phosphorsaurem Kalk und basisch arseniksaurem Kalk ( K e r s t e n ) . Bleiglanz und kohlensaures Bleioxyd wandeln sich in Pyromorphit um (S. 740); Bleiglanz findet sich aber auch in Formen von Pyromorphit. Diese Pseudomorphosen gehören zu den merkwürdigsten. Am häufigsten scheint derProcefs von aufsen nach innen von Statten zu gehen (Blum, Haidinger und K e n n g o t t 2 ) . Die Krystalle sind wohl nie ganz erfüllt, sondern fast stets mehr oder minder hohl oder porös, auch erscheint manchmal die Umwandlung noch nicht ganz vollendet. Der Bleiglanz ist theils dicht, tlieils bildet er ein A g g r e g a t . Es liegen aber auch Pseudomorphosen vor, welche aus einer dünnen Pyromorphitrinde bestehen, während das Innere mit Bleiglanz ausgefüllt ist ( B l u m , N ö g g e r a t h ) . ') Die Pseudomorphosen. S. 178. Nachtrag I. S. 93. Chemisch pharmaceut. Centralblatt. 1853. No. 36.

2)

801

Pyromorphit.

G e r g e n s 1 ) sah in der Grube Kautenbach zwischen Berncastel und Trarbach Pyromorphitkrystalle bis zu 4 Centimeter Durchmesser, die mehr oder weniger in Bleiglanz umgewandelt waren. Es kommen auch zum Thcil hohle Bleiglanzkrystalle vor, die von einer Weissbleierzrinde überzogen sind, welcher B l u m die Erhaltung der Form der ursprünglichen Pyromorphitkrystalle bei ihrer Umwandlung in Bleiglanz zuschreibt. Zuletzt sind die Krystalle meist von einer dünnen Pyromorphitrinde oder von einzelnen Kryställchen dieses Minerals bedeckt, welche als Neubildung zu betrachten sind. Bemerkenswerth ist, dafs die Weifsbleierzrinde an manchen der besagten Krystalle bei ihrem Herausnehmen aus der Grube noch weich war. Endlich ist noch zu erwähnen, dafs an dem genannten Fundorte viele Neubildungen von Bleiglanz und Eisenkies in mannichfachen Gestalten vorkommen. Als ich durch Wasser, worin geschlämmter Pyromorphit suspendirt war, Schwefelwasserstoff leitete, bräunte sich sogleich die milchige Flüssigkeit, und nach längerem Durchleiten entstand ein schwarzer Niederschlag. Die vom gefällten Schwefelblei abfiltrirte Flüssigkeit zur Trockne abgedampft, hinterliefs einen geringen bräunlichen Rückstand. Das Wasser, womit er behandelt wurde, röthete Lackmus stark, und eine Lösung von schwefelsaurer Magnesia gab einen Niederschlag. Die Säure war also Phosphorsäure, welche nach der Zersetzung des phosphorsauren Bleioxyd durch Schwefelwasserstoff in der Flüssigkeit zurückgeblieben war. Aus dem mit Wasser behandelten Rückstand zog kochende Salzsäure etwas Eisenoxyd aus. Der bei weitem gröfsere Theil blieb aber ungelöst, und löste sich erst nach längerer Zeit in Königswasser auf. Phosphorsaures Eisenoxyd, in freier Phosphorsäure aufgelöst, war daher in der vom Schwefelblei abfiltrirten Flüssigkeit vorhanden. Als geschlämmter Pyromorphit mit einer Lösung von kohlensaurem Kali eine Stunde lang digerirt, und der Rückstand ausgewaschen wurde, bis geröthetes Lackmuspapier nicht mehr reagirte, brauste dieser mit Salz') B l u m Pseudomorphosen. Nachtrag III. S. 172 ff. Bischof Geologie. III. 2. Aufl.

51

802

Pyromorphit.

,

säure; kohlensaures Bleioxyd war also entstanden. Die vom Rückstand abfiltrirte Flüssigkeit wurde zur Trockne abgedampft, in Salzsäure aufgelöst, und abermals zur Trockne abgedampft. In Wasser gelöst und mit schwefelsaurer Magnesia versetzt, wurde basisch phosphorsaure Magnesia gefällt. Auch in der Kälte wird der Pyromorphit durch kohlensaure Alkalien zersetzt. Nach 24 Stunden war ein deutliches Brausen wahrzunehmen. Als geschlämmter Pyromorphit in destillirtem Wasser eingerührt und 24 Stunden lang Kohlensäuregas durcligeleitet und die abfiltrirte Flüssigkeit zur Trockne abgedampft wurde, blieb ein bräunlicher Rückstand. Es ergab sich, dafs sich 1 Theil Pyromorphit in 21086 Th. kohlensauren Wassers aufgelöst hatte. Der Rückstand brauste nicht mit Salzsäure; es war also kein kohlensaures Bleioxyd entstanden. Die Annahme B l u m ' s , dafs bei längerer Einwirkung die Kohlensäure die stärkere Phosphorsäure verdrängen kann, hat sich daher nicht bestätigt. W i e die stärkeren Säuren, so wirkt auch die schwächere Kohlensäure blos auflösend auf die im Wasser unlöslichen phosphorsauren Salze. Schwefelwasserstoff und kohlensaure Alkalien reichen daher hin zur Erklärung der Umwandlung des Pyromorphit in Bleiglanz und Weifsbleierz; die Gegenwart des Schwefelwasserstoff in einer Quelle, die auf dem Erzgange hervorbricht, wurde von G e r g e n s bemerkt. Die Neubildung des Pyromorphit erklärt sich aus der Löslichkeit desselben in kohlensaurem Wasser. Pyromorphit wird verdrängt durch Chalcedon, durch Brauneisenstein und Kieselzink, nach S i l l e m 1 ) auch durch Apatit. Schwefelsaure

Metalloxyde.

Diese Salze bilden sich durch Oxydation der Schwefelmetalle. Da diesem Oxydationsprocefs alle Schwefelnietalle unterliegen: so würden schwefelsaure Metalloxyde sehr häufig vorkommen, wenn nicht die meisten derselben, namentlich die der elektropositiven Metalloxyde, sehr ') Neues Jahrb. für Mineral. 1848. S. 388.

Schwefelsaure Metalloxyde.

803

leichtlöslich im Wasser wären. Dieses Umstandes wegen können schwefelsaure Metalloxyde sich nur dann im festen Zustande erhalten, wenn sie sich an Stellen bilden, welche dem Zutritt der Gewässer nicht ausgesetzt sind. W e r d e n sie sogleich nach ihrer Bildung von Gewässern fortgef ü h r t : so unterliegen sie Zersetzungsprocessen durch die Carbonate der Alkalien und der alkalischen Erden, so wie durch phosphorsaure Alkalien und durch, im kohlensauren Wasser gelöste phosphorsaure Erden. Es ist sogar wahrscheinlich, dafs manche metallsaure Metalloxyde durch Fällung schwefelsaurer Metalloxyde entstehen, wenn ihre Metallsäuren mit Alkalien oder alkalischen Erden verbunden in Gewässern vorkommen. In den meisten Fällen werden daher die schwefelsauren Metalloxyde die ältesten Bildungen unter den Metallsalzen sein. Namentlich gilt dies von denjenigen Metallen, deren älteste uns bekannte Verbindungen Schwefelmetalle sind. Eisenvitriol, in alten Gruben, auf Klüften, besonders in Thonschiefer und Schieferthon und in Höhlen, ist 1 / i schwefelsaures Eisenoxydul mit 6 oder. 7 At. Wasser. Durch Oxydation geht das Oxydul nach und nach in Oxyd über. Dafs der Eisenvitriol, so wie die folgenden schwefelsauren Eisensalze, Oxydationsproducte des Eisenkies sind, zeigt das, jedoch nur sehr seltene Vorkommen des Eisenvitriol in Formen von Eisenkies. Nach B r e i t h a u p t 1 ) findet sich zu Schlaggenwald in Böhmen Apatit in Formen von Eisenvitriol. Zinkvitriol, an mehreren Orten, jedoch nicht häufig, ist '/i schwefelsaures Zinkoxyd mit 7 At. Wasser ( K l a p r o t h ) und wahrscheinlich ein Zersetzungsproduct von Blende. D e l a n o u e 2 ) denkt sich die Entstehung des Zinkvitriol auf der Zinkerzlagerstätte von Aachen und Belgien durch Reaction einer Eisenvitriollösung auf Galmei, wobei sich zugleich Eisenoxydhydrat bildet und Kohlensäure entweicht. Der Zinkvitriol rührt nach ihm dort nicht von zersetzter Blende her. In den Gruben am Altenberg sieht man während der trockenen Jahreszeit ') B l u m Nachtrag II. S. 137. Annales des mines 1850. Vol. XVIII. p. 455 und C o t t a ' s

Erzlagerstätten Europa's. S. 141.

804

Zinkvitriol.

häufige Ausblühungen weifsen Vitriols, aber es findet sich nur wenig Blende und was davon vorhanden, erscheint vollkommen unzersetzt; überall werden jedoch Eisenkiese in den verschiedensten Yerwitterungsstadien gefunden. Kupfervitriol, in Klüften und Höhlungen alter Gruben, ist YJ schwefelsaures Kupferoxyd mit 5 At. Wasser. Im Coquimbit, einem Yi schwefelsauren Eisenoxyd mit 9 At. Wasser von Gopiapo in Chile, so wie in den ihn begleitenden basisch schwefelsauren Eisensalzen, kommt Kupfervitriol in sehr kleinen Krystallen vor. Dieser ist eisenfrei, wenn das beigemengte Eisensalz abgesondert wird, und ebenso sind die Eisensalze kupfefrfrei. Beide Metalle sondern sich also vollkommen von einander, wenn sie durch Oxydation der stets eisenhaltigen Schwefelkupfererze zu Sulphaten werden. Dies ist um so interessanter, da beide Sulphate so leicht und in verschiedenen Verhältnissen als Doppelsalze krystallisiren, und als solche fabrikmäfsig dargestellt werden. Brochantit, mit Malachit und Rothkupfererz zu EJcatherinenburg in Sibirien, mit Bleiglanz und Kupfererzen zu liesbanya in Ungarn, als Lager bei Kirsuviy auf Island und eingesprengt in einem Sandstein in Mexico, ist i / i schwefelsaures Kupferoxyd mit 5 At. Wasser. Der Brochantit wird in warzenförmigen Krystallanhäufungen erhalten, beim Contact von Kalkstein mit einer Lösung von schwefelsaurem Kupferoxyd 1 ) ( B e c q u e r e l ) . Bleivitriol, auf Gängen mit Bleiglanz, kohlensaurem Bleioxyd, auch in Drusen im Bleiglanz, ist */i schwefelsaures Bleioxyd mit geringen Mengen Eisen- und Manganoxyd ( K l a p r o t h , S t r o m e y er). D i e Pseudomorphosen von Bleivitriol nach Bleiglanz (S. 738) weisen seine Bildung nach. Da sich Bleivitriol in kohlensaures Bleioxyd umwandelt (S. 792): so ist sehr wahrscheinlich, dafs in dem Leadhillit, Bleisulpliocarbonat und Caledonit diese Umwandlung nur noch nicht vollendet ist, und um so mehr, da sich Leadhillit ganz in Weifsbleierz umwandeln kann. Bleilasur, mit anderen Bleierzen zu Leadhills in Sahott') Comptes reudus. T. XXXIV. p. 573.

Bleilasur.

805

land und Linares in Spanien, besteht aus gleichen Atomen schwefelsaurem Bleioxyd, Kupferoxyd und Wasser ( B r o o k c , T h o m s o n ) . Beim Aufräumen einer alten Halde bei Ems, auf der Bleiglanz, Kupferkies, Zinkblende und Eisenspath lagen, fand S t r a t m a n n 1 ) stellenweise viele sehr kleine Krystalle von Bleilasur bald auf diesem, bald auf jenem Mineral. Nur jene beiden ersten Erze konnten das Material zur Bildung der Bleilasur liefern, indem sie durch Oxydation theilweise in Sulphate umgewandelt wurden. Das schwefelsaure Kupferoxyd wurde durch kalkhaltige Gewässer zersetzt (Kap. I. No. 52), wie die auf den Erzen gefundenen, theils weifsen, theils durch Kupferverbindungen grün gefärbten Gypskrystalle zeigen. In gemeinschaftliche Lösung kamen daher schwefelsaures Bleioxyd, kohlensaures Kupferoxyd und schwefelsaurer Kalk. Die beiden letzteren Salze konnten in der Lösung nur in sehr verdünntem Zustande vorhanden gewesen sein, weil in der Bleilasur das Kupferoxyd nur ungefähr '/ 3 vom Bleioxyd beträgt und der schwefelsaure Kalk ein Aequivalent des zersetzten schwefelsauren Kupferoxyd ist. Da nun das schwefelsaure Bleioxyd schwerlöslich ist: so konnten, selbst wenn die Lösung damit gesättigt war, das Kupfersalz und der Gyps nur in viel geringeren Mengen vorhanden gewesen sein. Die schwerlöslichen Blei- und Kupfersalze setzten sich zuerst aus der Lösung ab, der viel leichter lösliche schwefelsaure Kalk wurde aber von den Gewässern fortgeführt, und kam erst nach weit fortgeschrittener Verdunstung des Wassers zum Absätze. Die gemeinschaftliche Lösung enthielt das Kupfer als Carbonat, da es als solches vom Kalkbicarbonat ausgeschieden wurde; man mufs daher fragen, durch welchen Procefs schied sich die Kohlensäure desselben ab ? — Sollte dies defshalb geschehen sein, weil das schwefelsaure Bleioxyd nicht mit dem kohlensauren Kupferoxyd, sondern nur mit dem Kupferoxydhydrat eine krystallisirbare Verbindung eingehen kann? In diesem Falle würde die Verwandtschaft des schwefelsauren Bleioxyd zum Kupferoxydhydrat *) F. S a n d b e r g e r in P o g g e n d o r f f ' a Annal. Bd. LXXXV. S. 302.

806

Bleilasur.

I

diese Abscheidung bewirkt haben, und dies würde den chemischen Affinitätsgesetzen entsprechen. Die vorliegende so jugendliche Bildung der Bleilasur wirft viel Licht auf die Entstehung dieses in seiner Zusammensetzung so e i g e n t ü m l i c h e n Minerals. Kupferhaltigc Bleiglanze können auch das Material hierzu liefern; in diesem Falle nimmt dasselbe Wasser die Oxydationsproduete des Schwefelblei und des Schwefelkupfer auf. Auch aus dem Bournonit könnte die Bildung der Bleilasur gedacht werden. Jedenfalls kann sie aber aus diesem oder aus jenem Mineral nur durch selten stattfindende Umstände gebildet werden, weil die Bleilasur so sehr selten gefunden wird. Die Bleilasur wandelt sich in kohlensaures Bleioxyd um Da schwefelsaures Bleioxyd durch Kalkbicarbonat zersetzt wird: so ist diese Zersetzung'leicht zu begreifen. Hierbei scheint aber auch das Kupferoxydhydrat in ein Carbonat umgewandelt worden zu sein; denn die Pseudomorphose ist grün, wahrscheinlich durch Malachit gefärbt. Kobaltvitriol, in alten Gruben mit Erdkobalt, Kobaltbeschlag und Arsenikblüthe, ist y, schwefelsaures Kobaltoxydul mit 8 At. Wasser. Nach W i n k e l b l e c h ist er aber ein Doppelsalz aus 1 At. schwefelsaurer Magnesia und 3 At. schwefelsaurem Kobaltoxydul. Der Kobaltvitriol findet sich auch manchmal auf zersetztem Speifskobalt in Gruben, wo die Gewässer keinen Zutritt hatten, oder in Mineraliensammlungen an feuchten Orten ( K e r n t e n ) . Da die Speifskobalte häufig etwas Schwefel enthalten: so ist die Bildung der Schwefelsäure leicht zu begreifen. Efflorescenzcn oder Gewässer aus Kobalterzhalden enthalten gleichfalls schwefelsaures Kobaltoxyd mit geringen Mengen von Kupfer-, Nickel- und Eisenoxydul, Kalk und Magnesia ( S c h n a b e l ) . Chlor-, Brom-, J o d - und

Fluormetalle.

Im Mineralreiche finden sich nur die schwer- oder unlöslichen dieser Verbindungen. Unter den Säuren, welche Chlor, Brom, Jod und Fluor mit Wasserstoff eingeH a i d i n g er im Jahrb. der k. k. geologischen Reichsanstalt. Jahrg. II. S. 79.

Bleihornerz.

807

heil, ist es nur die Hydrochlorsäure, welche aber nur in den Exhalationen mancher Vulkane bestimmt nachgewiesen ist. Daher können fern von Vulkanen keine Chlormetalle auf directem Wege, sondern nur durch Zersetzung der im Wasser gelösten alkalischen Chlorüre gebildet werden. Dasselbe gilt von den Brom-, Jod- und Fluormetallen. Bleihornerz mit kohlensaurem Bleioxyd, angeblich auch auf Bleiglanz und im vulkanischen Sande des Vesuv, besteht aus gleichen Atomen Chlorblei und kohlensaurem Bleioxyd ( K l a p r o t h , K r u g v. Nidda). Folgender Versuch zeigt die wahrscheinliche Bildung dieses Erzes. Kohlensaures Bleioxyd durch Fällung von Chlorblei mittelst kohlensaurem Kali dargestellt, und ausgewaschen bis Schwefelwasserstoff nicht mehr auf das Abwaschewasser reagirte, wurde in reinem Wasser suspendirt und Kohlensäure 24 Stunden lang durchgeleitet. Zur filtrirten Lösung wurde etwas Kochsalz gesetzt, die Flüssigkeit zur Trockne abgedampft, und der Rückstand mit Wasser ausgelaugt. Als durch diese Lösung Schwefelwasserstoff geleitet wurde, zeigte sich eine stark braune Färbung. Das Kochsalz hatte daher einen Theil des in kohlensaurem Wasser gelösten kohlensauren Bleioxyd in Chlorblei umgewandelt, und dieses hatte auf Schwefelwasserstoff reagirt; denn durch das Abdampfen der Flüssigkeit war wieder neutrales kohlensaures Bleioxyd entstanden, welches eben so wenig, wie vor der Behandlung mit kohlensaurem Wasser, vom reinen Wasser in solcher Menge auflöst werden konnte, dafs Schwefelwasserstoff es hätte anzeigen können. Ueberdies reagirte die Lösung alkalisch, in Folge des durch Zersetzung von Kochsalz entstandenen kohlensauren Natron. Gewässer, welche Kochsalz oder ein anderes lösliches Chlorür und zugleich kohlensaures Bleioxyd, in freier Kohlensäure gelöst enthalten: lassen daher nach Verdunstung des Wassers kohlensaures Bleioxyd und Chlorblei zurück, mithin die Bestandtheile zur Bildung von Bleihornerz. Das so seltene Vorkommen des Bleihornerz zeigt übrigens, dafs die Bedingungen zu seiner Bildung nur selten gegeben sein können. An seiner Bildung durch vulkanische Thätigkeit haben wohl die Salzsäureexhalationen des Vesuv Antheil.

808

Bleihornerz.

I

Bleihornerz wandelt sich in kohlensaures Bleioxyd um (S 792). K r u g - v o n N i d d a 1 ) führt eine Umwandlung des Bleihornerz in Bleiglanz a n ; wir theilen aber B lu m 's Ansicht 2 ), dafs dieser umgekehrt in jenes umgewandelt wurde. Demgemäfs würde auch das Bleihornerz, wie alle Bleisalze, aus Bleiglanz hervorgegangen, und es würde zu begreifen sein, wie während der Zersetzung desselben in kohlensaures Bleioxyd, bei Gegenwart von Kochsalz, ein Doppelsalz aus kohlensaurem Bleioxyd und Chlorblei gebildet werden konnte. Silberhornerz ist Vi Chlorsilber. Zwar entspricht nur das aus Peru diesem Verhältnisse ; da es aber schwerlich eine Verbindung in einem anderen Verhältnisse gibt: so beruht der im Silberhornerz aus Sachse?i und Sibirien gefundene geringe Silbergehalt wohl nur auf einer ungenauen Scheidung. W o u l s e 3 ) führt schon Schwefelsäure als einen Bestandtheil des Silberhornerz an. T o r b . B e r g m a n 4) gründet darauf die Vermuthung, dafs diese Schwefelsäure durch Verwitterung von Schwefelsilber entstanden, und dafs das schwefelsaure Silberoxyd durch Chlorüre in Chlorsilber umgewandelt worden sei. K l a p r o t h 5 ) fand im Silberhornerz aus Sachsen 0 , 2 5 % Schwefelsäure und in anderen Spuren davon. Da in ersterem 6 % Eisenoxyd enthalten waren : so ist zu vermuthen, dafs die Schwefelsäure von verwittertem Eisenkies herrührte. Dafs Schwefelsilber, wie alle Schwefelmetalle, der Oxydation unterliegt, ist nicht zweifelhaft. Die Zersezzungen des Schwarzgültigerz deuten darauf hin, dafs das darin enthaltene Schwefelsilber durch Oxydation fortgeführt wird. Silberglanz ist ein sehr häufiger Begleiter des Silberhornerz. Es ist wohl zu begreifen, wie Gewässer, Sauerstoff und Kochsalz enthaltend, vermöge prädisponirender Verwandtschaft besonders leicht die Oxydation des Schwefelsilber bewirken mögen; dafs zu Zacatecas in Mexico das Silberhornerz nur in oberen Teufen vor') 2 ) 3 ) ') s )

Zeitschrift der deutschen geol. Gesellschaft. Bd. II. S. 130. Nachtrag II. S. 72. Versuche über die Mischung einiger Mineralien a. d. Engl. 1778. C r e l l ' s ehem. Annal. 1784. S. 377. Beiträge. Bd. I. S. 129 ff. und Bd. IY. S. 10.

Silberhornerz.

809

kommt, spricht sehr f ü r eine Oxydation des Silberglanz. K l a p r o t h f ü h r t ü b r i g e n s P r o u s t ' s Nachricht an, dafs g e m ü n z t e s Silber in einem u n t e r g e g a n g e n e n Schiffe mit einer Chlorsilberrinde ü b e r z o g e n w a r , und dafs P a l l a s in Sibirien in einem salzigen E r d r e i c h e alte Tatarische S i l b e r m ü n z e n g e f u n d e n habe, w e l c h e theils ganz, theils oberflächlich in Chlorsilber u m g e w a n d e l t waren. Y e r g l . Bd. I I . S. 9. D a n u n S i l b e r h o r n e r z am häufigsten mit gediegenem Silber v o r k o m m t u n d in Chili mächtige Blöcke bildet, die nicht selten beträchtliche K e r n e g e d i e g e n e n Silbers e n t h a l t e n : so ist wahrscheinlich, dafs manches S i l b e r h o r n e r z auch aus g e d i e g e n e m Silber h e r v o r g e g a n g e n ist. D i e Leichtlöslichkeit des kohlensauren S i l b e r o x y d nicht blos in k o h l e n s a u r e m , sondern selbst in r e i n e m W a s ser macht es wahrscheinlich, dafs auch dieses Silbersalz, wenn es in wässriger L ö s u n g mit C h l o r ü r e n zusammentraf, die B i l d u n g von S i l b e r h o r n e r z veranlafst haben könne. Bromsilber, begleitet von g e d i e g e n e m Silber, welches sehr fein e i n g e s p r e n g t ist (Mexico und Bretagne), besteht aus gleichen A t o m e n seiner Bestandtheile (B e r t i l i e r ) . G e d i e g e n e s Silber nach Bromsilber beschreibt B l u m 1 ) . Da beide dieselben Krystallisationsverhältnisse zeigen : so müssen besondere E r s c h e i n u n g e n v o r h a n d e n sein, um eine solche U m w a n d l u n g beweisen zu können. E r fand in D r u s e n r ä u m e n eines C o n g l o m é r a t von Huelgoat in der Bretagne K r y s t a l l e u n d k r i s t a l l i n i s c h e P a r t i e e n von gediegenem Silber u n d Bromsilber. I n einem solchen D r u senraum beobachtete er ziemlich deutliche Cubooctaëder von g e d i e g e n e m Silber,die von zahn-, draht-, ast- u n d moosf ö r m i g e n A g g r e g a t e n gebildet w e r d e n , in denen sich aber die F o r m in den U m r i s s e n noch m e h r oder minder gut erhalten hatte. Diese Gestalten g e h ö r e n nicht dem ged i e g e n e n Silber u r s p r ü n g l i c h an, sondern sind vom Bromsilber entlehnt, welches sich an einem a n d e r e n E x e m p l a r ganz in denselben F o r m e n krystallisirt zeigt. Auf einzelnen der letzteren sitzt auch etwas g e d i e g e n e s Silber. E s hält schwer, sich von dieser Réduction eine richtige V o r s t e l l u n g zu m a c h e n , da alle b e k a n n t e n Reductions») Nachtrag II. S. 15.

810

Bromsilber. /

mittel des Bromsilber im Mineralreich nicht vorausgesetzt werden können. Eisenoxydulsalze fällen Gold aus der Chlorgoldlösung. Sollte vielleicht kohlensaures Eisenoxydul in Gewässern, welche mit dem Bromsilber in fortwährende Berührung kommen, dieses gleichfalls reduciren? Nach M a l a g u t i und D u r o c h e r (s. ged. Silber) kann das Silber in Schwefelmctallen nicht mit Chlor oder Brom verbunden sein ; denn die Verbindungen des Schwefel mit Zink, Kadmium, Wismuth, Blei, Zinn und Kupfer, so wie Arsenikantimon und Arsenikkobalt zersetzen eine gewisse Menge Chlor- oder Bromsilber. Diese Zersetzung geht langsam von Statten, wenn blos Wasser den Contact vermittelt, viel schneller und manchmal augenblicklich, wenn Chlor- oder Bromsilber aufgelöst sind. Die natürlichen Schwefelmetalle zeigen bedeutende Unterschiede in ihrem Zersetzungsvermögen. Sie schreiben dies der Gegenwart geringer Mengen fremder Schwefeloder Arsenikmetalle zu. So zeigte z. B. sehr reine und krystallisirte Blende von Königsberg dasselbe Zersetzungsvermögen, wie künstliches Schwefelzink, während eine gleich reine krystallisirte Blende von Bodna nur ein halb so starkes Vermögen hatte. Dieses scheint daher in manchen Fällen durch einen verschiedenen isomerischen Zustand modificirt zu werden. Die Zersetzung des Chlorsilber durch Schwefelmetalle kann entweder durch doppelte Zerlegung, oder durch Reduction^ oder durch beide zugleich erfolgen. Das Zersetzungsvermögen der Schwefelmetalle äufsert sich auf das Bromsilber in gleichem Verhältnisse, ist aber sehr wenig merklich beim Jodsilber. Von der Bildung des Brom- und Jodsilber gilt, was über die des Chlorsilber bemerkt wurde. Auffallend ist, dafs sich im Embolit eine so grofse Menge Bromsilber neben Chlorsilber gebildet hat, da in allen Gewässern, welche Chlorüre und Bromüre enthalten, diese gegen jene in so sehr geringen Verhältnissen auftreten (Bd. I I . S. 9), und da beide Salzbilder mit dem Silber Verbindungen von so übereinstimmendem Verhalten darstellen, dafs man nicht wohl eine theilweise F o r t f ü h r u n g des Chlorsilber und defshalb eine relative Zunahme des Bromsilber vermuthen kann. Sollte das Jodsilber zu Albarrodon mit bedeuten-

Jodsilber.

811

den Quantitäten Chlorsilber vorkommen: so wäre eine ¡Sonderung zu begreifen. Diese Verhältnisse verdienen eine genaue Untersuchung an den Fundorten dieser Silbererze. Quecksilberhornerz ( S . 747). Auffallend ist, dafs, mit Ausnahme der drei Verbindungen des F l u o r mit Cer, des neutralen Fluorcerit, des basischen F l u o r c e r i t und des Yttrocerit, keine anderen schweren Fluormetalle vorkommen, da doch dieser Salzbilder zu den sehr verbreiteten, wenn auch nicht in grofsen Mengen vorkommenden Substanzen gehört, und da seine künstlichen Verbindungen mit Metallen meist schwerlöslich sind. M e t a l l o x y d e und V e r b i n d u n g e n derselben mit einander, welche k e i n e m e t a l l s a u r e n Metalloxyde sind. Aeltcre letalloxyde. Zinnstein. Das Vorkommen eines Metalls, welches sich fast nur in diesem E r z e findet, ist von besonderem Interesse. V o n keinem Metalle können wir mit gröfserer Wahrscheinlichkeit behaupten, dafs es in der Erdrinde nie in einer anderen Verbindung als mit Sauerstoff aufgetreten sei, als vom Zinn. D e r Zinnstein findet sich auf S t o c k w e r k e n und L a g e r n in den älteren krystallinischen Gebirgsgesteinen, als Gemengtheil mancher Granite und eingesprengt im P o r p h y r und Glimmerschiefer, so wie in G ä n g e n im Granit, Hornblendeschiefer und Thonschiefer, und im aufgeschwemmten Lande, wohin er mit anderen Producten verwitterter und zerstörter Gebirgsgestcine (Granit) durch Gewässer geführt worden ist. Quarz fehlt in keinem Fundorte des Zinnstein, und ist, seiner Hauptmasse nach, stets von älterer Bildung als dieser. D i e Prüfung solcher im Contact mit dem Zinnstein vorkommender Quarze auf eine Beimischung von Zinnoxyd würde sehr verdienstlich sein. Klaproth1) 2 fand im Zinnstein 0,75, M a l l e t ) 0,84 Kieselsäure; B e r ') Beiträge. Bd. II. S. 245. 2 ) Journal of the Dublin geol. Soc. T. IV. p. 272.

812

Zinnstein.

z e l i u s ') d a g e g e n keine, obgleich der Zinnstein im Q u a r z e i n g e s p r e n g t war. Ob j e n e Kieselsäure chemisch verbunden mit dem Z i n n o x y d war, ist nicht zu e n t s c h e i d e n ; ihre so sehr g e r i n g e M e n g e spricht nicht d a f ü r . Bei Marienberg folgt auf Quarz F e l d s p a t h , in w e l c h e m Z i n n e r z e i n g e w a c h s e n ist. Die A n a l y s e dieses F e l d s p a t h von K r ö n e r gibt k e i n Z i n n o x y d a n 2 ) . W o daher Zinnstein ein späterer Absatz als Quarz oder F e l d s p a t h ist, da scheinen die B e d i n g u n g e n nicht g e g e b e n g e w e s e n zu sein, dafs sich die in G e w ä s s e r n gelöste Kieselsäure mit Z i n n o x y d hätte v e r b i n d e n k ö n n e n . D e r Zinnstein ist selbst mit den starken Mineralsäur e n nicht v e r b i n d b a r ; um so w e n i g e r ist daher eine V e r b i n d u n g mit den schwachen S ä u r e n im Mineralreiche zu denken. Da jedoch, nach K 1 a p r o t h , vom faserigen Zinno x y d beim wiederholten D i g e r i r e n mit S c h w e f e l s ä u r e u n d Salzsäure 18 % aufgelöst w u r d e n , w ä h r e n d die Zinnstcinc kaum davon a n g e g r i f f e n w e r d e n : so ist zu schliefsen, dafs das in S e i f e n w e r k e n v o r k o m m e n d e Z i n n o x y d , welches den Z e r s e t z u n g s p r o c c s s e n der Gesteine, die es enthielten, unt e r w o r f e n war, d a d u r c h theilweise in eine lösliche Modification ü b e r g e g a n g e n ist. E i n solches Z i n n o x y d k o n n t e möglicherweise Material zu a n d e r e n V e r b i n d u n g e n liefern. Da der Zinnkies auf G ä n g e n in Cornwall vorkommt, und j e n e s faserige Z i n n e r z auch von daher s t a m m t : so ist d e n k b a r , dafs dieser das Material dazu g e l i e f e r t habe. M a g n u s fand im Brochantit 8,2 Z i n n o x y d , welches durch Salzsäure ausgezogen w e r d e n k o n n t e . A u c h aus dem N e b e n g e s t e i n zog diese S ä u r e etwas Z i n n o x y d aus. E s war d a h e r in seiner löslichen Modification v o r h a n d e n . D e r Zinnstein schmilzt mit F l u f s m i t t e l n zusammen (Email, A v e n t u r i n g l a s ) ; im T h o n t i e g e l in der Hitze des P o r c e l l a n o f e n s schmolz er zu einem k l a r e n Glase, u n d die W ä n d e des T i e g e l s w a r e n milchweifs glasirt. W e n n daher der G r a n i t ein plutonisches Gebilde w ä r e : s o m ü f s t e ]

) S c h w e i g g e r ' s Journ. Bd. XVI. S. 256. ) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. LXVII. S. 421. Uebersehen darf man nicht, dafs ein geringer Zinngehalt im Feldspath der chemischen Analyse leicht entgehen kann, wenn nicht die Aufmerksamkeit darauf gerichtet ist. 2

Zinnstein.

813

man erwarten, dafs darin vorkommender Zinnstein mit der Feldspathmasse eben so lebe geschmolzene Massen gegeben haben würde, wie mit der Masse des Thontiegels; der oben angeführte Feldspatli mit eingeschlossenem Zinnstein zeigt aber diesem nichts ähnliches. Aus der so häufigen Begleitung des Zinnstein von Wolframit, Scheelit und Molybdänglanz läfst sich eine chemische Beziehung zwischen diesen und jenem durchaus nicht ableiten Dasselbe gilt von den übrigen Begleitern des Zinnstein, vom Arsenik- 2), Eisen- und Kupferkies, von der Blende, so wie vom Flufsspath, Topas, Apatit, Glimmer, Chlorit, Talk, Magneteisen, Eisenspath und Braunspath. D i e im Steinmark l i e g e n d e n Zinnsteine mögen, wie im oben angeführten Falle, ursprünglich im Feldspatb, aus welchem das Steinmark entstanden ist, eingewachsen g e w e s e n sein. Merkwürdig ist die Beziehung zwischen Turmalin und Zinnstein. Auf allen Zinngängen in der Granitpartie von Eibenstock nimmt dieser mit jenem zu, und viele ') B r e i t h a u p t führt an, dafs da, wo Zinnerz- und Rotheisensteingänge einander durchsetzen, sie sich gegenseitig verunedeln {Johanngeorg enstädter Revier in Sachsen, wahrscheinlich auch im Seegrunde

b e i Böhmisch-Zinnwald).

A u c h zu Altenberg

in

Sachsen

verschwindet das Zinnerz da, wo Glanz- und Rotheisenstein frequont werden. Irren wir nicht, so setzt der erstere Fall voraus, dafs die Ausfüllung der Zinnerz- und Eisensteingänge nahe gleichzeitig war; es mengten sich dann die verschiedenen Absätze beider Gänge auf den Durchsetzungspunkten mit einander, wenn man nicht annehmen will, dafs ein Theil des früheren Absatzes in dem einen Gange durch den späteren Absatz des anderen Ganges verdrängt wurde, wofür allerdings O p p e ' s Angabe ( C o t t a ' s Gangstudien.Bd.il. S. 152 und 171), dafs die Zinnerzgänge stets älter, als die Eisenerzgänge sind, zu sprechen scheint. Der andere Fall kann seine E r k l ä r u n g nur darin finden, dafs sich die Ingredienzien der Gewässer nach und nach verändert hatten. Hätten die letzteren das Zinnerz aus einem gewissen District des Nebengestein gröfstentheils fortgeführt und in den Gängen abgesetzt, kam hierauf die Zersetzung eisenoxydulhaltiger Mineralien des Granit an die Reihe: so kam nur das Eisenerz zum Absatz. 2 ) Der Arsenikkies t r i t t auf den Sächsischen Zinnerzgängen manchmal in solcher Frequenz auf, dafs man oft beim Rösten der Zinnerze beträchtliche Mengen von arseniger Säure erhält.

814

Zinnstein.

Seifenwerke zeigen sich da am ergiebigsten, wo Turmalin häufig vorhanden ist *). W e l c h e Beziehung zwischen diesen beiden sich mineralogisch und chemisch so fremden Mineralien stattfinden mag, ist für jetzt nicht zu ergründen. Das Vorkommen des Zinnstein in Nestern oder Trümmern von Turmalin, so wie manchmal in kleinen Krystallen in Quarzdrusen, auf den Krystallflächen sitzend ( O p p e ) , und in Drusenräumen des Topasfels zeigt, wie noch andere später angeführte Erscheinungen, unwiderleglich, dafs er durch Gewässer in diese Orte geführt worden ist. Der Zinnstein von Comwall enthält aufser der Kieselsäure nur 0,25 Eisen, der von Schlackenwalde in Böhmen blos 0,5 Eisen ( K l a p r o t h ) , der im Sande der Grafschaft Wicklow in Irland, aufser der Kieselsäure, 2,41 Eisenoxyd ( M a l l e t), endlich der von Finbo bei Fahlun 1,4 Eisen-, 0,8 Manganoxyd und 2,4 Tantalsäure (B e rz e l i u s ) . Letzterer vermuthet, dafs diese geringen Mengen Eisen- und Manganoxyd dem Zinnstein von Finbo wesentlich seien 2 ). Der Zinnstein kommt in seinem chemischen Verhalten mit dem künstlich dargestellten Zinnoxyd in seiner unlöslichen Modification überein. Man kennt keine Pseudomorphosen nach Zinnstein; aber dieser kommt in Formen von Feldspath vor. Dies setzt die Gegenwart des Zinnoxyd in Gewässern voraus. Die Feldspathkrystalle bestehen aus einem feinkörnigen Aggregat von Zinnerz und Quarzkörnchen, wovon die letzteren, nach D a u b r e e , 10 bis 75 % betragen sollen. Sie sind nicht selten zersprungen, und wieder durch kleine Zinnerzkrystalle zusammengekittet. Manche sollen auch, nach A n k e r , in der Mitte von Zinnerz durchdrungen sein, während die beiden Enden noch aus vollkommen reinem Feldspath bestehen 3 ). O p p e a. a. 0. S. 147. ) Interessant ist die künstliche Darstellung von krystallisirtem Zinnoxyd durch einen Procefs, der jedoch im Mineralreiche nicht gedacht werden kann. D a u b r e « , Comptes rendus. 1850. April. No. 13. 3 ) B l u m die Pseudomorphosen. S. 274. 2

815

Zinnstein.

K j e r u l f analysirte in meinem Laboratorium einen zinnoxydhaltigen Feldspathkrystall aus St. Agnes, der etwas mürbe und leicht zu zerreiben war. In einem von seiner Analyse übrig gebliebenen Bruchstücke bestimmte ich die Alkalien. Kieselsäure . . . Thonerde . . . . Kali Natron Eisenoxyd . . . . Manganoxyd und Magnesia . . . . Zinnoxyd . . . . Glühverlust . . .

II. I. 25,49 6,65 + 04,1 ) Jahrb. für Mineral. 1851. S. 401. 2) Jahrb. für Mineral. 1860. S. 326. 3 ) Abhandl. d. k. bohm. Ges. d. Wissensch. V. Folge. Bd. IV. 1846.

884

Umwandlungen der Eisenerze unter, sich.

stalle w a r e n wasserfrei. E r zeigt f e r n e r an m e h r e r e n H a n d s t ü c k e n vom Irrgang bei Platten in Böhmen u n d von a n d e r e n F u n d o r t e n die p s e u d o m o r p h e B i l d u n g des r o t h e n Glaskopf aus braunem. Bei dieser U m w a n d l u n g mufs sich das V o l u m e n um etwa 1 / i v e r m i n d e r n . D a h e r k ö n n e n die Zusammensetzungsflächen wirkliche T r e n nungsflächen w e r d e n , und als Abzugscanäle f ü r das entw e i c h e n d e W a s s e r dienen. B r a u n e r Glaskopf enthält in den meisten Varietäten Kieselsäure, w e l c h e zugleich mit dem W a s s e r ans den F a s e r n e n t f e r n t wird, u n d sich in einigen der e r w e i t e r t e n Zusammensetzungsflächen g a n g weise als rotli g e f ä r b t e Quarzschale absetzt. F o l g e n d e E r s c h e i n u n g e n zeigen, dafs das H y d r a t wasser aus dem E i s c n o x y d h y d r a t schon in g e w ö h n l i c h e r T e m p e r a t u r f o r t g e f ü h r t w e r d e n kann. R. M a l l e t fand, dafs der durch l ä n g e r e E i n w i r k u n g von L u f t und W a s s e r auf Eisen erzeugte Rost, w e l c h e r Brauneisenstein mit mehr oder w e n i g e r Eisenspath ist, sein W a s s e r verliert u n d sich in Rotheisenstein oder w a s s e r f r e i e s E i s e n o x y d umwandelt, w e n n er r e c h t alt wird. I n A p o t h e k e n hat sich e r g e b e n , dafs E i s e n o x y d h y d r a t u n t e r W f asser a u f b e w a h r t , nach l a n g e r Zeit sein H y d r a t w a s s e r verliert. Ein Glaskopf von Tilkerode am Harz zeigt eine anf a n g e n d e B i l d u n g von f e i n k ö r n i g e m Eisenspath, der hin und wieder, g e g e n die Oberfläche der n i e r e n f ö r m i g e n G e s t a l t e n zu, i n n e r h a l b der concentrischen S c h a l e n den f r ü h e r vom E i s e n g l a n z e r f ü l l t e n Raum einnimmt. Bew u n d e r n s w ü r d i g ist die B e i b e h a l t u n g der F o r m w ä h r e n d eines zweimaligen W e c h s e l s der Substanz von b r a u n e m Glaskopf zu r o t h e m und selbst zu Eisenglanz und von diesem wieder zu Eisenspath. A n einem a n d e r e n Stück zeigt sich diese U m w a n d l u n g vorzüglich lehrreich. Von zwei concentrischen S c h a l e n ist die innere Eisenglanz, die äufsere n e t z f ö r m i g g r u p p i r t e r Eisenspath in kleinen K r y s t a l l e n . Bei diesen E i s e n g l a n z e n in der Gestalt der G l a s k ö p f e finden sich auch D r u s e n r ä u m e , die mit Eisenspathkrystallen ausgekleidet sind. A u c h G l o c k e r 2 ) beschreibt solche U m w a n d l u n g e n . ') London. Journ. of arts 1844. Febr. T. 44. •-) P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XCYI. S.271.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

885

W a h r s c h e i n l i c h w a r e n es dem E i s e n o x y d d u r c h G e wässer zugefiihrte organische Substanzen, welche dasselbe zu O x y d u l r e d u c i r t e n und dadurch K o h l e n s ä u r e e r z e u g t e n , die sich mit demselben zu Eisenspath v e r b a n d . Als ich zu einer kochendheifsen L ö s u n g eines Eisenoxydsnlzes eine kochendheifsc Kalilösung setzte, war der N i e d e r s c h l a g nicht ochergelb, sondern r o t h b r a u n wie Eis e n o x y d . Nach sorgfältigem Auswaschen unter der Luftp u m p e mittelst Schwefelsäure, getrocknet, und dann mehr e r e S t u n d e n lang in siedendem W a s s e r erhitzt, gab er 7,11 u n d durch G l ü h e n noch 10,56 °/o Wasser. A u c h der aus einer k o c h e n d h e i f s e n L ö s u n g von Eisenchlorid durch k o c h e n d h e i f s e s Ammoniak gefällte N i e d e r s c h l a g war rothbraun und noch d u n k l e r wie j e n e r . N a c h d e m derselbe so lange in der Siedhitze des W a s s e r s g e t r o c k n e t worden, als sich noch W a s s e r d ä m p f c entwickelten, verlor er durch G l ü h e n 15,26 % W a s s e r So wie hier die rotlie F a r b e k e i n e s w e g s auf A b w e s e n h e i t des W a s s e r s d e u t e t : so gibt es wahrscheinlich auch im Mineralreich E i s e n o x y d h y d r a t e von solcher F ä r b u n g 2 ). A u s der r o t h e n F a r b e k a n n dah e r nicht u n b e d i n g t auf Rotheisenstein geschlossen werden, sondern die chemische P r ü f u n g mufs entscheiden. W a s s e r , eine halbe S t u n d e lang ü b e r E i s e n o c h e r gekocht, v e r ä n d e r t e seine F a r b e nicht. Also nur im Momente der B i l d u n g des E i s e n o x y d h y d r a t in der Siedhitze_ tritt eine F a r b e n v e r ä n d e r u n g ein, nicht aber w e n n E i s e n o x y d h y d r a t mit siedendem Wasser b e h a n d e l t wird. D e r W a s s e r g e h a l t der natürlichen E i s e n o x y d h y d r a t e ist sehr verschieden. D a s von H e r r n a n 3 ) Quellerz benannte H y d r a t enthält 2 5 , 6 3 , der faserige Brauneisenstein ') S e n a r m o n t (Jahresber. 1850. S. 326) fand, jlafs bei 48stündigem Erwärmen einer Eisenchloridlösung mit kohlensaurem Kalk oder kohlensaurem Natron bis 160° R. wasserfreies rothes, fein zertheiltes Eisenoxyd entsteht. 2 ) Die eisenhaltigen Streifen der Carlsbader Sprudelsteine haben, wie die künstlichen Niederschläge aus heifsen Lösungen, eine röthlichbraune Farbe. Vielleicht könnte man daher aus einer solchen Farbe des Eisenoxydhydrat in Lagern auf einen Absatz aus heifsen Gewässern schliefsen. 3 ) Journ. für pract. Chemie. Bd. XXVII. S. 53.

886

Umwandlungen, der Eisenerze ljnter sich.

(brauner Glaskopf) 14,71, das Nadeleisenerz, der schuppigfaserige Brauneisenstein (Lepidokrokit), der Rubinglimmer (Pyrosiderit, Göthit), so wie der dichte Brauneisenstein (Stilpnosiderit) u. s. w. 10,31 und das Eisenoxydhydrat vom Flusse Turga am Ural, nach H e r m a n 5,33 °/o Hydratwasser. Bei weitem die meisten dieser Eisenoxydhydrate haben sich wohl aus kalten Gewässern, und nur selten aus heifsen abgeschieden. Unter verschiedenen, von der Temperatur unabhängigen Umständen bilden sich daher verschiedene Verbindungsstufen des Eisenoxyd mit W a s s e r ; es ist aber auch denkbar, dals höhere Verbindungsstufen durch allmäligen theilweisen Verlust des Hydratwasser in niedere übergehen können 2 ). Eine Umwandlung des Eisenoxyd in Eisenoxydhydrat scheint auf der Insel Elba, nach K r a n t z 3 ), in grofsein Maafsstabe von Statten gegangen zu sein. Sie erscheint da, wo Kalkstein mit Eisenglanz in Berührung tritt, oder wo, nach Verlauf weniger Jahrhunderte, die Massen künstlich von einander getrennt fortbewegt worden sind, und so den atmosphärischen Einwirkungen ausgesetzt waren. Der Eisenglanz ist nicht blos auf der Oberfläche, sondern bis tief in die aufgeschlossene Masse hinein in Brauneisenstein umgewandelt. Die Kalkmassen zeigen sich, wo sie mit den Eisenerzen in Berührung treten, sehr oft wie vom Wasser ausgehöhlt und ausgewaschen. Dieses Wasser war es auch unzweifelhaft, welches in den Eisenglanz gedrungen ist und dessen Umwandlung in Eisenoxydhydrat bewirkt hat. Wirkliche Umwandlungspseudomorphosen von Eisenoxydhydrat nach Eisenoxyd fand B l u m 4 ) in Arne') Ebend. Bd. XXXIII. S. 96. ) Vergleicht man die in R a m m e 1 s b e r g ' s Handwörterbuche zusammengestellten Analysen von Brauneisensteinen: so stöfst man auf Verbindungsverhältnisse, welche von den obigen mehr oder weniger abweichen. Mag auch hier und da die Bestimmung des Wassers nicht genau sein: so mögen doch diese Differenzen auch davon herrühren, dafs entweder Gemenge verschiedener Vorbindungsstufen im Mineralreiche vorkommen, oder dafs schon eine theilweise Abscheidung des Hydratwasser stattgefunden habe. 8 ) K a r s t e n ' s und v. D e c h e n 's Archiv. Bd. XV. II. 2. S. 376 ff. ') Nachtrag. S. 18. 2

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

887

thystkugeln von Oberstem. Ganz dünne tafelartige, sechsseitige Krvställchen und kleine rosenrothe Zusammenhäufungen von Eisenglanz sitzen auf Amethystkrystallen. Sehr wenige haben noch die ursprüngliche eisenschwarze Farbe, die meisten sind mit einer ochergelben Rinde überzogen, andere ganz in Eisenoxydhydrat umgewandelt. I n der beschriebenen Geode ist diese Umänderung nach einer Seite hin vollständig vor sich gegangen; nach der andern hin nimmt sie aber mehr und mehr ab bis zum normalen Eisenglanz. Die eingedrungenen Gewässer scheinen sich daher nur nach jener Seite hin gezogen zu haben. Die Eisenocherrinde, welche hier die Amethystkrystalle überzieht, scheint von der gänzlichen Umwandlung von Eisenglanzkrystallen in pulverförmigen Eisenocher herzurühren, der sich aus den Gewässern auf die Amethystkrystalle, jedoch nur an einer Seite absetzte. Die Eindrücke in den Amethystkrystallen und die Bruchstiickchen von Eisenglanz, welche in jenen noch unversehrt stecken, beweisen, dafs aus demselben der Eisenocher hervorgegangen ist. S i l l e r n 1 ) beschreibt eine Stufe von Siebenhilze bei Hof, deren obere Lage aus traubigem Rotheisenstein besteht, unter welcher alles in Brauneisenstein, der stellenweise selbst tiefer in die obere Lage eindrang, umgewandelt ist. An einer Stelle zieht sich noch Rotheisenstein in den Brauneisenstein hinein. Es scheint hier die Umwandlung von innen nach aufsen fortgeschritten zu sein. Ein Conglomérat nierenförmiger Bruchstücke von Rotheisenstein, verbunden chirch Kalkspath und Quarz, von der Fischbach bei Ilfeld, zeigt den Uebergang des Rotheisenstein in Eisenoxydhydrat von aufsen nach innen. Weiteren Untersuchungen bleibt vorbehalten, die Bedingungen zu ermitteln, unter welchen ganz entgegengesetzte Processe, einmal das Entweichen des Hydratwasser aus dem Brauneisenstein, ein andermal Aufnahme desselben vom Eisenoxyd, von Statten gehen können. Uebergang von Eisenglanz in Rotheisenstein. G l o c k e r 2 ) macht aufmerksam, dafs der feinkörnig-krystalli') Jahrb. für Mineral, u. s. w. 1851. S. 387. ) A. a. 0 . S. 267.

2

888

Umwandlungen der Eisenerze unter sieb.

nische Eisenglanz seinen Metallglanz verliert, stufenweise ins Dichte und sein kirschrother Strich allmälig in den blutrotlien des Rotheisenstein übergeht. Eisenglanz und Rotheisenstein sind isomerische Modificationen. Auf welche Weise eine Modifikation in die andere übergeht, wissen wir nicht. Dafs aber in den künstlichen Niederschlägen von Eisenoxydhydrat die Bedingungen für diese isomerischen Zustände vorhanden sind, beweisen die verschiedenen Farben, fast dunkelschwarz bis dunkelroth, welche diese Niederschläge beim Glühen annehmen. Umwandlungen des Magneteisen in Eisenoxyd und dieses in jenes B. I I . 8. 930 ff. R a m m e l s b e r g ' s Bemerkung 1 ), dafs das in regelmäfsigen Octaedern gefundene Eisenoxyd entweder eine Pseudomorphose nach Magneteisen oder dafs das Eisenoxyd dimorph ist, und unter Umständen regulär krystallisiren kann, veranlafste B l u m 2 ) , diese Eisenerze von den schon bekannten und neueren Fundorten einer sorgfältigen Untersuchung zu unterwerfen. Im Chloritschiefer von Pßtsoh in Tyrol fand er octaedrische Krystalle, welche theils ganz frisch erscheinen und mit dem gewöhnlichen Vorkommen des Magneteisen in diesem Gestein übereinstimmen, theils von Rotheisenocher umgeben sind. J e n e , wie diese geben einen kirschrothen Strich; Eisenoxyd ist also vorhanden. Dafs dies aber aus Magneteisen entstanden ist, sieht man deutlich an durchschlagenen Krystallen. Theils zeigt sich, dafs die Umwandlung von aufsen nach innen vorgeschritten, theils dafs sie noch nicht ganz vollendet ist; denn der Strich ist im Innern noch schwarz, aufsen aber roth und geht allmälig durch röthlichbraun in roth ü b e r ; auch folgen Stückchen der äufeern Theile nicht dem Magnet, dagegen aus dem Innern mehr oder weniger. Die chemischen Analysen von Magneteisen-Octaedern aus Chloritschiefer in Tyrol nach R a r s t e n (a), von Schwarzenstein im Zillertlial nach v. K o b e l l (b), und von Pßtsoh nach G. W i n k l e r (c) >) Handb. der Mineralchemie. S. 159. ) Jahrb. für Mineral, etc. 1865. S. 257 ff.

2

Umwandlungen der Eisenerze nnter sich.

Eisenoxyd . Eisenoxydul

. .

. .

a. 69,87 29,64

b. 74,96 25,04

c. 79,66 19,66

99,51

100,00

99,32

889

zeigen eine Z u n a h m e des Eisenoxyd, die nur von einer h ö h e r n Oxydation des E i s e n o x y d u l im Magneteisen herr ü h r e n kann. U n t e r j e n e n K r y s t a l l e n finden sich auch ganz veränderte, welche nicht auf den Magnet wirken, theils ganz dicht sind, theils eine N e i g u n g zu körniger S t r u c t u r zeigen. I m I n n e r n finden sich auch hier und da poröse oder weiche Stellen. L e t z t e r e sind matt, dunkelstahlgrau u n d bestehen aus feinen dem Rotheisenrahm ähnlichen Flitterchen. I n einem talkigen T h o n s c h i e f c r von Timbompabe in Brasilien finden sich sehr zahlreiche Magneteisenoctaeder, w e l c h e e b e n f a l l s alle S t u f e n der V e r ä n d e r u n g w a h r n e h m e n lassen. G a n z u m g e w a n d e l t sind die Krystalle, welche auf der Oberfläche des Gestein oder doch nicht tief in demselben sitzen. Diese sind nicht m e h r glatt auf i h r e n F l ä c h e n , sondern drusig. I m I n n e r n zeigen sie sich meist wie die v o r h e r beschriebenen K r y s t a l l e ; auch sind sie nicht magnetisch. E i n i g e bestehen in ihrer g a n z e n Masse nur aus einem feinen, körnig-blätterigen A g g r e g a t . A n m a n c h e n Stellen sind die K r y s t a l l e ganz aus dem Gestein verschwunden, an a n d e r n haben sie einen g r ö f s e r e n oder k l e i n e r e n Rückstand von Rotheisenocher zurückgelassen. Ganz ähnliche E r s c h e i n u n g e n zeigen die Magneteisenoctaeder von Goyabeiras bei Congonhas do Campos im Chloritschiefer und die von Serra de Ouro Preio in Brasilien im T a l k s c h i e f e r . Sic sind um so mehr v e r ä n d e r t , j e n ä h e r sie der Oberfläche des Gestein liegen. I n einem dichten Rotheisenstein von Jackson Looation am Lake superior liegt eine grofse Menge von sehr k l e i n e n aber scharf ausgebildeten Magneteisenoctaedern. Sie sind glatt und glänzend, u n d nicht selten so zahlreich, dafs man das Bindemittel derselben, den Rotheisenstein, k a u m zu e r k e n n e n v e r m a g . Dieser ist matt, graulichroth, sehr f e i n k ö r n i g u n d weicher wie die K r y s t a l l e , welche

890

Umwandlnngen der Eisenerze uuj.er sich.

nur stellenweise magnetisch sind. Da beim Zerschlagen des Stücks eine Menge von Kryställchen durchrissen wurde: so konnte B l u m das Innere derselben recht gut beobachten. Es war theils dicht, theils, aber seltener, etwas blätterich, am häufigsten jedoch, wie das Bindemittel oder die Grundmasse, sehr feinkörnig. Auch in den anderen Eigenschaften, Härte und Farbe, stimmt es mit dem Bindemittel überein. Manchmal ist das Innere auch feinschuppig und weich, hier und da selbst etwas porös. B l u m beschreibt ferner ein Exemplar, angeblich von Hochberg im Sohwarswald, welches einen sehr schönen Beleg von der Umwandlung des Magneteisen in Rotheisenstein darbietet. Nach ihm können selbst die octaedrischen Krystalle aus dem Aragoiava - Gebirge bei Ypanema in Brasilien, welche zuerst Martit genannt wurden, nicht als Be^ weis für die Dimorphie des Eisenoxyd dienen. B l u m beschliefst seinen interessanten Aufsatz mit der Bemerk u n g , dafs die vorstehenden Beschreibungen die Existenz der Pseudomorphosen von Eisenoxyd nach Magneteisen auf das Bestimmteste beweisen, die Dimorphie des ersteren aber noch nachzuweisen ist. Da B l u m den Magnetismus als Beweismittel für diese Umwandking zu Hülfe nahm : so veranlafst uns dies, das Folgende anzureihen. I n zweifelhaften Fällen könnte vielleicht auch die astatische Magnetnadel bei Umwandlungsprocessen der Eisenerze in einander in A n w e n d u n g kommen. Nach den Untersuchungen von G r e i f s 1 ) nehmen die Magneteisenkrystalle von Pfitsck durch Bestreichen mit den Polen eines Stahlmagnet nicht die geringste Polarität an. Als sie in einer B ö t t g e r ' s e h e n Bandspirale dem galvanischen Strom ausgesetzt wurden, zogen sie so lange als der Strom geschlossen blieb, Eisenfeile an, welche sie aber bei Oeffnung der Kette wieder fallen liefsen. Nach Herausnahme aus der Spirale zogen auch die Krystalle wieder an allen Stellen beide Magnetpole lebhaft an. Sie verhielten sich demnach ganz wie weiches Eisen, welches Pogg e n d o r f f ' s Annal. Bd.XCVIII. S. 478 ff.

Magnetische Eigenschaften.

891

sich auch daraus ergab, dafs bei der A n n ä h e r u n g eines kleinen natürlichen Magnet die magnetische V e r t h e i h i n g augenblicklich eintrat, indem sie an dem g e n ä h e r t e n u n d an dem a b g e w a n d t e n E n d e Eisenfeilspäne anzogen, u n d dieselben bei der E n t f e r n u n g des natürlichen Magnet wieder fallen liefsen. Als d a g e g e n Magneteisensteine ans v e r s c h i e d e n e n G r u b e n im H e r z o g t h u m Nassau der E i n w i r k u n g des galvanischen Stroms einer Inductionsspirale und einer Batterie von zwei B u n s e n 'schon E l e m e n t e n ausgesetzt wurden, nahmen sie eine so starke Polarität an, dafs sie nicht nur eine gewöhnliche Magnetnadel durch A n n ä h e r u n g eines g l e i c h n a m i g e n Pol ganz h e r u m w a r f e n , sondern dafs sie auch Eisenfeilspäne anzogen. A n d e r e Magneteisensteine bestrich G r e i f s an zwei g e g e n ü b e r s t e h e n d e n Stellen mit den Polen eines k r ä f t i g e n H u f e i s e n m a g n e t . D e r E r f o l g w a r derselbe wie vorhin. D a die erlangte Polarität u n g e s c h w ä c h t f o r t d a u e r t : so ergibt sich hieraus, dafs diese Magneteisensteine sich g e g e n den Magnetismus verhalten wie g e h ä r t e t e r Stahl. W i r haben gesehen, dafs die Magneteisensteine von Pfitsch vorzugsweise einer U m w a n d l u n g in Rotheisenstein ausgesetzt sind. Sollte vielleicht G r e i f s solche schon theilweise u m g e w a n d e l t e Magneteisensteine seinen V e r suchen u n t e r w o r f e n h a b e n : so k ö n n t e wohl gedacht werden, dafs das u n g l e i c h e V e r h a l t e n g e g e n den Magnetismus in dieser U m w a n d l u n g b e g r ü n d e t sei. E s ist gewifs nicht zu v e r m u t h e n , dafs die ganz frischen K r y s t a l l e von Pfitsch sich anders verhalten sollten, als die von NassauDies mufs natürlich einer w e i t e r n U n t e r s u c h u n g vorbehalten bleiben. Viele von G r e i f s untersuchte Eisenglanze w i r k t e n , mit A u s n a h m e von zweien auf die gewöhnliche, diese beiden aber nur auf die astatische Nadel '). Mit dem Mag n e t e n g e s t r i c h e n oder der E i n w i r k u n g des galvanischen Stroms ausgesetzt w u r d e n alle mit A u s n a h m e eines einzigen polar-magnetisch. Von zwei u n t e r s u c h t e n Eiseng l i m m e r n wirkte der eine schon auf die gewöhnliche, der a n d e r e blos auf die astatische N a d e l . 1

) Dafs Eisenglanze manchmal magnetisch sind, ist längst bekannt.

892

Magnetische Eigenschaften.

Brauneisenstein u n d Eisenspath w i r k t e n n u r auf die astatische D o p p e l n a d e l ; durch Bestreichen u n d durch den galvanischen Strom konnte ihnen keine P o l a r i t ä t ertheilt werden. W i r stellen dahin, ob es stets Magneteisen, oder Magnetkies ist, welche in den g e n a n n t e n Eisenerzen die magnetischen E r s c h e i n u n g e n veranlassen. Die Pseudomorphosen von Eisenglanz und von Brauneisenstein nach Magneteisen, und ebenso von Eisenkies nach Magnetkies sprechen d a f ü r . Brauneisenstein nach W ü r f e l e r z u n d nach Skorodit, Rotheisenstein nach W ü r f e l e r z , und Stilpnosiderit nach späthigem Eisenblau. D a s W ü r f e l c r z (S. 870) ist sehr häufig in erdigen Brauneisenstein u m g e w a n d e l t , wobei die F o r m sich selten erhalten, u n d n u r dann, w e n n sich zuerst eine Rinde von dichtem Brauneisenstein gebildet hatte. Diese Pseudomorphosen sind von r a u h e r Oberfläche, manchmal auch zerfressen, oder es sind n u r noch F r a g m e n t e von K r y s t a l l e n vorhanden. D a s I n n e r e ist stets mit einer porösen e r d i g e n Masse von ocherigem Brauneisenstein erfüllt 1 ). E s ist nicht unwahrscheinlich, dafs kalkhaltige Gewässer die Z e r s e t z u n g des W ü r f e l e r z b e w i r k t haben, indem die A r s e n i k s ä u r e in V e r b i n d u n g mit K a l k e r d e fortg e f ü h r t w u r d e . Vielleicht dafs der Pharmakolith, ein secundares Erzeugnifs in verlassenen G r u b e n , auf diese W e i s e entstanden ist. D a s W ü r f e l e r z läfst 4 6 % Brauneisenstein z u r ü c k ; mehr als die H ä l f t e wird also f o r t g e führt, woraus sich die poröse Beschaffenheit der Pseudomorphosen erklärt. D e r Skorodit w a n d e l t sich, mit Beibehaltung seiner F o r m , auch bisweilen in Brauneisenstein um. Diese P s e u domorphose findet sich am haschauer Knochen bei Schwarzenberg in Sachsen (auch in Brasilien) auf d e n K l ü f t e n eines eisenschüssigen quarzigen Muttergestein, dem K u p f e r - und Arsenikkies beigemengt ist. Nach gänzlicher U m w a n d l u n g zeigen sich die K r y s t a l l e aufsen etwas rauh, j e d o c h scharf und deutlich e r k e n n b a r , im I n n e r n sind sie ') Pseudomorphosen. S. 200.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

893

entweder sehr porös oder ganz oder theilweise mit Brauneisenocher erfüllt. Von seiner Zersetzung gilt dasselbe wie vom "Würfelerz ; denn es ist wie jenes basisch arseniksaures Eisenoxyd. Der Skorodit läfst 40,6 Eisenoxydhydrat zurück; fast 3/s der ursprünglichen Substanz werden daher weggeführt, welches die poröse Beschaffenheit der Afterkrystalle erklärt. Das Würfelerz und der Skorodit kommen meist in Begleitung von Arsenikkies vor. Wahrscheinlich haben sich daher diese Mineralien durch Verwitterung des Arsenikkies gebildet, wobei die gebildete Schwefelsäure wahrscheinlich von dem Kalk der Gewässer fortgeführt wurde. Uebrigens fand F i c i n u s im Skorodit wirklich 1,5 o/o Schwefelsäure. Die Würfelerzkrystalle wandeln sich auch durch Zersetzung in Eisenoxyd um, ohne ihre Form einzubüfsen 1 ). Eine Umwandlung des späthigen Eisenblau in Stilpnosiderit zeigen Stufen von Bodenmais in Baiern. Der Procefs geht von aufsen nach innen vor sich. Ist er vollendet: so erscheinen die Krystalle theilweise hohl 2 ). Dieselben Mittel, wahrscheinlich kohlensaurer Kalk, welche das arseniksaure Eisenoxyd zersetzen, werden auch die Zersetzung des phosphorsauren Eisenoxydul bewirken. D e r neutrale kohlensaure Kalk zersetzt zwar nicht die Eisenoxydulsalze, weil aber das Eisen als Oxydhydrat zurückbleibt, so beweiset dies den Uebergang des Oxydul in Oxyd während der Zersetzung. Das phosphorsaure Eisenoxydul läfst 58 % Eisenoxydhydrat zurück, welches die hohle Beschaffenheit der Pseudomorphosen erklärt. Brauneisenstein nach Eisenkies und Strahlkies, und Rotheisenstein nach Eisenkies (S. 722). Sehr häufig findet sich Eisenkies mit Beibehaltung der Form in Eisenoxydhydrat umgewandelt. Man findet diese Pseudomorphosen in den verschiedensten Gebirgsgesteinen 3 ). Die Umwandlung beginnt auf der Oberfläche der Krystalle *) v. L e o n h a r d ' s Handb. der Oryktognosie. II. Aufl. S. 166. ) Nachtrag. S. 112. 3 ) Yergl. G l o c k e r in P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XCVI. S. 276. 2

894

Umwandlungen der Eisenerze uijter sich.

u n d schreitet gleichmäfsig nach innen fort. J e n e l ä u f t zuerst b u n t an, wird dann braun, u n d überzieht sich mit einer Rinde. D i e F l ä c h e n sind j e d o c h meist glatt u n d eben, die E c k e n und K a n t e n scharf. O f t sieht man noch einen K e r n von Eisenkies in den K r y s t a l l e n , j e nachdem der P r o c e f s m e h r oder w e n i g e r v o r g e r ü c k t ist. S e h r häufig findet sich jedoch keine S p u r m e h r vom Eisenkies. Meist tritt die V e r ä n d e r u n g des Eisenkies erst dann ein, w e n n die ihn enthaltende G e b i r g s a r t der V e r w i t t e r u n g u n t e r w o r f e n ist. S e h r deutlich zeigt sich dies im A n h y d r i t des Canaria-Thaies in der Schweis, worin die vielen klein e n Eisenkieskrystalle keine S p u r von Z e r s e t z u n g z e i g e n ; wo aber der A n h y d r i t in G y p s u m g e w a n d e l t ist, sind sie zu E i s e n o x y d h y d r a t g e w o r d e n . Z i p p e fand dasselbe, nach g e f ä l l i g e r brieflicher Mittheilung, bei Eula in Böhmen. A u c h hier b e g i n n t die V e r w i t t e r u n g des Eisenkies mit der des S c h i e f e r ; in ganz frischem Gestein sind die Eisenkieskrystalle u n v e r ä n d e r t . Nichts ist leichter zu beg r e i f e n , als dies; denn die Gewässer, welche den Eisenkies zur V e r w i t t e r u n g bringen, veranlassen auch die V e r w i t t e r u n g des Gestein. Dafs aber auch die durch O x y dation des Eisenkies frei w e r d e n d e S c h w e f e l s ä u r e zersetzend auf das Gestein wirkt, ist von selbst klar. Die in den mineralogischen S a m m l u n g e n so häufige V e r w i t t e r u n g des Eisenkies und besonders des S t r a h l k i e s zeigt, wie leicht diese S c h w e f e l m e t a l l e der Z e r s e t z u n g erliegen. Sie nimmt stets dieselbe R i c h t u n g ; es ist daher kein G r u n d v o r h a n d e n , im G e b i r g s g e s t e i n a n d e r e Zersetzungen zu v e r m u t h e n . B e r z c l i u s 1 ) liefs v e r w o r r e n krystallisirten S t r a h l k i e s (der vollkommen krystallisirte hält sich an der L u f t ) 2'/ 2 J a h r lang v e r w i t t e r n . D e r sechste bis siebente Theil w a r verwittert, das u n t e r s u c h t e Salz entsprach dem E i s e n s u l f u r e t und nicht eine S p u r von S c h w e f e l hatte sich abgeschieden. D e r u n v e r w i t t e r t e A n t h e i l v e r h i e l t sich wie r e i n e s Bisulfuret. B e r z e l i u s schliefst hieraus, dafs die efflorescirenden Eisenkiese stets S u l f u r e t enthalten, u n d dafs n u r dieses sich nach u n d nach oxydirt. >) Annal. de chim. et de phys. T. XIX. p. 440.

Umwandlungen der Eisenerze unter sieh.

895

S c h e e r e r 1 ) untersuchte mehrere Zersetzungsproducte von Eisenkies aus Alaunschiefern bei Modum in Norwegen. Dieselben fanden sich an der Decke und an den W ä n d e n eines höhlenartigen Raum. Eisenoxyd . . Schwefelsäure Natron . . . Kalk Wasser . . .

. .

. .

I. 80,73 6,00

13,57

13,11

III. 46,74 32,11 Kali 7,88 0,64 13,56

100,30

100,38

100,93

— —

.

II. 49,63 32,44 5,20 —

I. Dunkelbraune, im Wasser unlösliche Substanz, welche das Gestein mehr oder weniger durchdringt. II. Eine hellgelbe Lage in tropfsteinartigen Bildungen, gleichfalls im Wasser unlöslich, woraus jedoch eine Spur Gyps ausgezogen wird, unterhalb I und nicht im allmäligen Uebergange, sondern deutlich davon geschieden. Diese Lage ist mit einem weifslichen Ueberzug oder mit kleinen weifsen Krystnllen bekleidet, die aus reinem Gyps bestehen. I I I . Ein wahrscheinlich aus Eisenkies entstandenes Mineral aus einem Braunkohlenlager bei Büin, nach R a m m e i s b e r g 2 ) . Die nahe Uebereinstimmung von I I und I I I ist sehr auffallend. F ü r einen technischen Zweck habe ich eine grofse Stufe von Eisenkies, welcher mit Brauneisenstein überzogen war, gepiilvcrt und eine Probe davon mit kochendem Wasser behandelt. Chlorbaryum trübte die Flüssigkeit bedeutend. Aus einem durch vollständige Umwandlung von Eisenkies entstandenen Brauneisenstein, von demselben Vorkommen, extrahirte kochendes Wasser so viel Schwefelsäure, dafs Chlorbaryum gleichfalls einen Niederschlag gab. Danach zu schliefsen möchte Brauneisenstein von solcher Bildung wohl meist noch Spuren von Schwefelsäure enthalten. B l u m 3 ) beschreibt endlich eine Stufe, auf welcher ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. XLY. S. 188. ) Ebend. Bd. XLIII. S. 132. Die Pseudomorphosen. S. 206.

2

896

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

Eisenvitriol in deutlicher F o r m des E i s e n k i e s w ü r f e l sitzt, aus den Q u e c k s i l b e r g r u b e n im ßtahiberg in Kheinbaiern. W e n n die U m w a n d l u n g des Eisenkies in Brauneisenstein d u r c h die v o r h e r g e g a n g e n e Oxydation desselben bedingt i s t : so f r a g t sich, auf welche W e i s e die Schwefelsäure abgeschieden wird. F i n d e n wir, wie nicht selten, den in Brauneisenstein u m g e w a n d e l t e n Eisenkies in Kalklagern : so liegt die V e r m u t h u n g nahe, dafs die Schwefelsäure vom K a l k a u f g e n o m m e n wurde, da kohlensaurer Kalk E i s e n o x y d aus seinen V e r b i n d u n g e n mit S ä u r e n niederschlägt. D a s V o r k o m m e n des Brauneisenstein im G r a u w a c k e n k a l k s t e i n zu Campo bei Caxoeira do Campo in Brasilien, wo der K a l k r i n g s u m h e r zu G y p s g e w o r d e n ist, zeigt deutlich das Zersetzungsmittel. A u c h im körnigen Kalk zu Ella in Mähren, worin ein Eisenkieslager zersetzt w u r d e , findet man den nachbarlichen Kalk in G y p s umg e w a n d e l t . W a h r s c h e i n l i c h w ü r d e man in anderen, B r a u n eisenstein h a l t e n d e n K a l k l a g e r n , bei n ä h e r e r U n t e r s u c h u n g gleichfalls S p u r e n von G y p s finden. D a K a l k b i c a r b o n a t schwefelsaures E i s e n o x y d u l zersetzt (Kap. I. No. 13 und Bd. I I I . S. 696), so löset sich in diesem F a l l e der entstandene G y p s in dem W a s s e r , worin das K a l k b i c a r b o n a t gelöst war, u n d w i r d f o r t g e f ü h r t . D e r G y p s , w e l c h e r j e n e hellgelbe L a g e (II) überzieht, deutet darauf hin, dafs dort saurer k o h l e n s a u r e r K a l k wirklich das Zersetzungsmittel war. I n (I) hätte dieser nur noch 6 % S c h w e f e l s ä u r e abzuscheiden g e h a b t und E i s e n o x y d h y d r a t w ü r d e z u r ü c k g e b l i e b e n sein. A u c h die Bicarbonate der Magnesia und der Alkalien in Gewässern zersetzen den Eisenvitriol. M e r k w ü r d i g ist in dieser Bezieh u n g in I I und I I I der G e h a l t an Alkalien, welche offenbar von G e w ä s s e r n z u g e f ü h r t worden sind. D i e vorhin g e n a n n t e H ö h l e zu Ei/s w a r ganz mit S c h w e f e l e r d e e r f ü l l t 1 ) . G. R o s e 2 ) e r w ä h n t gleichfalls kleine g l ä n z e n d e S c h w e f e l k r y s t a l l e , w e l c h e ein P r o d u c t der Z e r s e t z u n g des Eisenkies sein sollen. S e h r selten fin') B o u e geognost. Gemälde von Deutschland, herausgegeben von L e o n h a r d 1829. S. 46. 2 ) Reise nach dem Ural. Bd. I. S. 196 und 214.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

897

det man ähnliche Beispiele an anderen Orten, und selbst da nicht, wo diese Zersetzung im grofsartigen Maafsstabe von Statten gegangen ist. Sie mufs daher da, wo Schwefel als Zersetzungsproduct abgeschieden wird, eine eigenthümliche, von selten eintretenden Bedingungen abhängige Richtung nehmen, wenn es überhaupt entschieden sein sollte, dafs jene Schwefelkrystalle wirklich von Eisenkies herrühren. Ist das mittlere spec. Gewicht des Eisenkies = 5,04, das des Brauneisenstein = 3,655, ist der Wassergehalt desselben = 1 4 , 7 1 % : so findet sich, dafs das Volumen des ersteren bei seiner Umwandlung in letzteren um 0,07 zunimmt. Erreicht aber der Brauneisenstein sein höchstes spec. Gewicht = 3,91: so bleibt das Volumen unverändert. Der pseudomorphe Brauneisenstein füllt also dann im eingeschlossenen Gestein genau den Raum des ursprünglichen Eisenkies aus. Auch der mit dem Eisenkies dimorphe Strahlkies wandelt sich, aber bei weitem seltener, in Brauneisenstein um, welches wohl davon herrührt, dafs er nicht so häufig, besonders in Gebirgsgesteinen eingeschlossen vorkommt, und viel leichter mit Verlust seiner Form zu Eisenvitriol verwittert. Ziemlich häufig findet aber diese Umwandlung da statt, wo der Strahlkies im Thon, wie in dem der Braunkohlenformation von Littmiiz in Böhmen, eingeschlossen ist. Da der Thon stets alkalihaltig ist (S. 128), da das von R a m m e i s b e r g untersuchte Mineral aus einem Braunkohlenlager eine bedeutende Menge Kali enthält: so hat sehr wahrscheinlich das Kali im Thon die Zersetzung des oxydirten Strahlkics und seine Umwandlung in Brauneisenstein bewirkt U l l m a n n 2 ) beschreibt würflige Krystalle von dichtem Rotheisenstein, neben solchen von dichtem Brauneisenstein, aus den Gruben von Beresowslc in Sibirien. Sie sind umgewandelte Eisenkiese. Auf einer Stufe von ') Die Pseudomorphosen. S. 197. Nachtrag S. 111. ) Ebend. S. 187.

2

liischnf

Geologie!. III. 2. Aull.

57

898

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

Schmalkalden f a n d S i l l e r n ') Eisenkiesoctaeder in Eiseno x y d h y d r a t u m g e w a n d e l t , w ä h r e n d a n d e r e im I n n e r n aus E i s e n o x y d bestehen und n u r mit einer d ü n n e n Rinde von E i s e n o x y d h y d r a t bedeckt sind. F i n d e t eine directe U m w a n d l u n g des Eisenkies in Rotheisenstein statt, oder geht dieser stets eine U m w a n d l u n g in Brauneisenstein v o r a u s ? — I s t , wie wir uns nicht anders vorstellen können, die O x y d a t i o n des Eisenkies stets der erste A c t der U m w a n d l u n g : so entsteht ein wasserhaltiges schwefelsaures Salz. D a m i t ist das W a s s e r f ü r das durch Z e r s e t z u n g dieses Salzes ausgeschiedene Eiseno x y d , mithin f ü r die B i l d u n g von E i s e n o x y d h y d r a t gegeben. D a f s dies der normale P r o c e f s ist, zeigt das viel häufigere V o r k o m m e n der P s e u d o m o r p h o s e n des B r a u n eisenstein nach Eisenkies, als das der Rotheisensteine nach Eisenkies. Die V e r m u t h u n g liegt daher nahe, dafs diese P s e u d o m o r p h o s e n aus j e n e n h e r v o r g e g a n g e n sind, und dies ist in U e b e r e i n s t i m m u n g mit der wirklichen U m w a n d l u n g des E i s e n o x y d h y d r a t in Eisenoxyd (S. 883 ff.). Eine von B l u m 2 ) beschriebene P s e u d o m o r p h o s e von Brauneisenstein nach Strahlkies, welche n u r oberflächlich mit einer K r u s t e von Brauneisenstein u m g e b e n ist, im I n n e r n aber einen kirschrothen, ins Rüthlichbraune ü b e r g e h e n d e n Strich zeigt, scheint aber einen u m g e k e h r t e n Procefs anzudeuten. Ist nämlich dieser K e r n wirklich Eisenoxyd : so ist wahrscheinlicher, dafs die K r u s t e durch A u f n a h m e von W a s s e r , als u m g e k e h r t , dafs der K e r n durch Verlust von W a s s e r entstanden ist. Obgleich E i s e n o x v d wirklich in Eisenoxydhydrat u m g e w a n d e l t w e r d e n kann (S. 886 ff.) und daher die Möglichkeit nicht zu bezweifeln ist, dafs das aus Eisenkies entstandene E i s e n o x y d h y d r a t durch Verlust von W a s s e r in O x y d und dieses durch A u f n a h m e von W a s s e r wieder in I l y d r a t u m g e w a n d e l t w o r d e n sei: so kann doch der kirschrothe S t r i c h allein nicht auf O x y d schliefsen lassen, um so w e n i g e r , da er in das Röthlichbraune ü b e r g e h t . D e r K e r n ist daher vorerst zu .prüfen, ob er nicht W a s -

') A. a. 0 . S. 390. *) A. a. 0 . S. 19S.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

ser hält, u n d in diesem F a l l e ist sein W a s s e r g e h a l t dem d e r K r u s t e zu vergleichen.

899

mit

Man mufs f ü r möglich halten, dafs sich der Eisenkies selbst in Eisenspath u m w a n d e l n kann. S t e n h o u s e 1 ) fand, dafs vegetabilische Substanzen -wie W u r z e l f a s e r n u. s. w. so wie Torf und K o h l e das schwefelsaure Eisenoxyd zu s c h w e f e l s a u r e m E i s e n o x y d u l reduciren. Ist daher bei der O x y d a t i o n des Eisenkies m e h r oder weniger schwefelsaures E i s e n o x y d gebildet worden, welches sich zu s c h w e f e l s a u r e m E i s e n o x y d u l reducirt, und kommt dieses mit G e w ä s s e r n in B e r ü h r u n g , w e l c h e sauren kohlensauren K a l k e n t h a l t e n : so wird es in kohlensaures Eiseno x y d u l zersetzt (Kap. I. No. 13 u. Bd. I I I . S. 696). Eisenkies nach Magnetkies und nach Arsenikkies und von K u p f e r k i e s nach Magnetkies. Nach B r e i t h a u p t 2 ) finden sich in E r z g ä n g e n bei Freiberg u. s. w. gar nicht selten P s e u d o m o r p h o s e n nach Magnetkies, w ä h r e n d dieser selbst eine äufserst seltene E r s c h e i n u n g ist. A m häufigsten ist er in L e b e r k i e s , in h e x a g o n a l e n P r i s m e n , u n d in A r s e n i k k i e s u m g e w a n d e l t . Zu Drehbach bei Zsohopau k o m m t dieselbe F o r m a t i o n vor, hier ist aber d e r Mag n e t k i e s in beträchtlichen Massen erhalten, wie a u c h in der G r u b e Abendröthe zu Andreasberg am Harz. Aechte Krystalle, denen der Freiberger P s e u d o m o r p h o s e n vollk o m m e n ähnlich, finden sich auch in derselben G a n g f o r mation zu ütranitza in Siebenbürgen. I n der S a m m l u n g des G r a f e n B e r o i d i n g e n zu Wien sah B r e i t h a u p t einen zum Theil in Eisenkies u m g e w a n d e l t e n Magnetkies. D a es O r t e gibt, wo beträchtliche M e n g e n von Magnetkies in G ä n g e n auftreten, wie zu Breitenbrunn im Erzgebirg, zur goldenen Adlerhütte im Fichtelgebirg-und zu Bodenmais in Baiern: so hält es B r e i t h a u p t f ü r gnr nicht unwahrscheinlich, dafs sehr vieler Eisenkies der Freiberger G ä n g e f r ü h e r Magnetkies gewesen war. Auch ist der Eisenkies, wo er noch mit Magnetkies in Gesellschaft vork o m m t , stets die j ü n g e r e B i l d u n g . Damit stellt in Ver-

') L'Instit.nt 1844 No. 566. ) Paragenesis. S. 130, 157, 1G1 und 1GB.

a

900

Umwandlungen der Eisenerze unter sich. /

bindung, dafs auch der Eisenkies j ü n g e r als der K u p f e r kies ist. B l u m ') beschreibt solche P s e u d o m o r p h o s e n , in denen eine ungleich dicke Rinde von Eisenkies die F o r m e r h a l t e n hat, w ä h r e n d das I n n e r e voller H ö h l u n g e n ist, die zum Theil an den W a n d u n g e n mit Eisenkies-, Quarzund Bitterspathkrystallen bedeckt, theils auch durch ein G e m e n g e der beiden letztern Mineralien ganz e r f ü l l t sind. F e r n e r beschreibt er P s e u d o m o r p h o s e n von Strahlkies nach Magnetkies, deren hohle Räume und Risse zeigen, dafs die U m w a n d l u n g durch Verlust eines Bestandtheils erfolgt ist. Bei der U m w a n d l u n g des Magnetkies in Eisenkies wird ein Theil des Eisen f o r t g e f ü h r t . B r e i t h a u p t bem e r k t auch, dafs im Freiberger Revier der Magnetkies zur B i l d u n g von Eisenspath und a n d e r e n , E i s e n o x y d u l haltenden C a r b o n a t e n das Material g e l i e f e r t habe. Nie sah er g r ö f s e r e D r u s e n dieser P s e u d o m o r p h o s e n ohne solche Carbonate auf denselben. K o h l e n s ä u r e h a l t i g e Gewässer sind es daher, w e l c h e einen Theil des Eisen aus dem Magnetkies f o r t g e f ü h r t haben. D e r Magnetkies mufs 25,54 °/ 0 Eisen verlieren, w e n n er sich in Eisenkies u m w a n d e l n soll. D a überdies der E i s e n k i e s ein gröfseres spcc. G e w i c h t als der Magnetkies h a t : so beträgt das V o l u m e n des U m w a n d l u n g s p r o d u c t s n u r 68 % von dem des u r s p r ü n g l i c h e n Magnetkies. Nach B r e i t h a u p t zeigen auch diese P s e u d o m o r p h o s e n fast d u r c h g ä n g i g (wir müssen v e r m u t h e n stets) eine Raumverm i n d e r u n g . Da sich der Magnetkies in Salzsäure u n t e r E n t w i c k l u n g von Schwefelwasserstoffgas auflöst: so ist dasselbe bei E i n w i r k u n g k o h l e n s a u r e n W a s s e r s vorauszusetzen. Es ist daher nicht unwahrscheinlich, dafs das oben (S. 896 ff.) e r w ä h n t e s e l t e n e V o r k o m m e n von S c h w e f e l von einer U m w a n d l u n g des Magnetkies in Eisenkies herr ü h r e n m ö c h t e ; in den Erzgebirger G ä n g e n , wo dieser P r o c e f s in grofsem Maafsstabe s t a t t g e f u n d e n zu haben scheint, findet sich jedoch S c h w e f e l nicht, wenigstens f ü h r t ihn B r e i t h a u p t nicht an. ') Dritter Nachtrag. S. 190 fl'.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

901

Eisenkies und Magnetkies kommen häufig grob oder innig mit einander gemengt vor. G . R o s e fand in einem kleinen Magnetkieskrystall einen noch kleineren von Eisenkies Der von S t r o m e v e r 2 ) analysirte, sehr wenig magnetische Magnetkies von Barhges, in welchem er keinen eingemengten Eisenkies wahrnahm, war nichts desto weniger ein Gemeng aus Magnetkies und Eisenkies. Sollte dieser nicht schon in einer Umwandlung begriffen gewesen sein? G. R o s e bemerkt, dafs auf den Zusammensetzungsflächen der Magnetkiese von Bodenmais und von TrumbulL in Connecticut eine geringe Menge Eisenoxyd, wahrscheinlich als Folge einer schwachen Oxydation, wie auch der geringe Glanz auf diesen Flächen andeutet, erscheint. Bleibt der, diesem Eisen entsprechende Schwefel zurück : so ist die allmälige Umwandlung in Eisenkies zu begreifen. Da der Magnetkies nicht häufig krystallisirt vorkommt : so wird, wenn er sich im amorphen Zustande in Eisenkies umwandelt, dieser in seinen eigenen Krystallformen erscheinen; dann kann aber die Umwandlung mineralogisch nicht nachgewiesen werden. G r e i f s 3 ) fand, dafs verschiedene Eisenkiese entschieden, wenn auch nur sehr gering, auf die astatische Doppelnadel wirkten. — Sollte dies nicht von beigemengten Magnetkiestheilchen herrühren? Bekanntlich hielt B e r z e l i u s den Magnetkies für eine Doppelverbindung aus 5 At. Eisensulfuret und 1 At. Bisulfuret oder Eisenkies. G. R o s e vertheidigte diese Ansicht gegen B r e i t h a u p t , F r a n k e n h e i m , v. K o b e l l und R a m m e i s b e r g , welche den Magnetkies blos für Einfachschwefeleisen halten. Seine Gründe sind, dafs der Schwefel, welcher beim Auflösen des Magnetkies in Salzsäure zurückbleibt, nicht als solcher vorhanden sein kann, weil er nicht von Schwefelkohlenstoff ausgezogen wird, dafs aber auch nicht Eisenkies beigemengt sein ') Annal. 2) 3)

Reise nach dem Ural. Bd. II. S. 117 und Bd. LXXIV. S. 293. G i l b e r t ' s Annal. Bd. XLVIII. S. 186. A. a. 0 . S. 485.

Poggendorff's

902

Umwandlungen der Eisenerze ur^ter sieb.

kann, weil dieser von reinen Stücken nach der Auflösung nicht zurückbleibt. D e r natürliche, wie der künstliche Magnetkies, nicht aber das Einfachschwefeleisen, ist magnetisch. Das spec. Gewicht des Magnetkies ist g e r i n g e r als das des Eisenkies, ja sogar g e r i n g e r als das des künstlich dasgestellten Einfachschwefeleisen. Da die niedrig e r e n Schwefellingsstufen der Metalle stets ein höheres spec. Gewicht haben, als die h ö h e r e n : so hält G. R o s e auch dies f ü r einen Beweis, dafs der Magnetkies keine einfache Schwefelungsstnfe, sondern eine Verbindung von zwei verschiedenen sei. B r e i t h a u p t ' s Nachweisung von Pscudomorphosen des Eisenkies nach Magnetkies öffnet, bei Betrachtung der e i g e n t ü m l i c h e n Verhältnisse des Magnetkies, eine neue Seite, welche bei weiteren F o r s c h u n g e n nicht unbeachtet bleiben darf. U m w a n d l u n g des K u p f e r k i e s in Eisenkies (S. 732 und 734). — M ü l l e r 1 ) beschrieb eine Pseudomorphose von K u p f e r k i e s nach Magnetkies aus der G e g e n d von Freib erg. B lu m 2) erwähnt eine U m w a n d l u n g des Arsenikkies in Eisenkies mit Beibehaltung der F o r m . Da nach P o t y k a (S. 754) der Arsenikkies durch W a s s e r vollständig zersetzt wird: so scheint nicht das Arsenikeisen durch Wasser mit Zurücklassung von Schwefeleisen f o r t g e f ü h r t worden zu sein, sondern es müssen noch andere chemische Processe stattgefunden haben. Eine von B l u m 3 ) beschriebene Pseudomorphose des Strahlkies in F o r m e n von Eisenkies ist bemerkenswert!!, weil sie ein zweites Beispiel einer U m w a n d l u n g dimorp h e r Substanzen in einander darbietet. Das erste, welches wir k e n n e n g e l e r n t haben, war die U m w a n d l u n g des Arragonit in Kalkspath (Bd. I I . S. 113). S i l l e r n 4 ; fand auch die entgegengesetzte U m w a n d l u n g : eine Pscu-

') ) 3 ) ')

a

Jahresbcr. 1855. S. 978. A. a. 0. S. 204. Nachtrag. S. 149. A. a. 0. S. 399.

Umwandlungen der Eisenerze unter sich.

903

domorphose von Eisenkies nach Strahlkies von ltodna in Siebenbürgen. W i r haben eine Reihe von U m w a n d l u n g e n der Eisenv e r b i n d u n g e n unter einander k e n n e n gelernt. J e d e s Glied dieser Reihe scheint A n f a n g und E n d e einer U m w a n d l u n g sein zu k ö n n e n . W e n n wohl in den meisten Fällen das k o h l e n s a u r e E i s e n o x y d u l die erste von den G e w ä s s e r n abgesetzte V e r b i n d u n g ist, aus der E i s e n o x y d h y d r a t , Eiseno x y d u l o x y d (wohl n u r beim Rösten) und E i s e n o x y d herv o r g e h e n : so k ö n n e n doch auch u m g e k e h r t diese O x y d e durch theihveise Reduction mittelst organischer Substanzen wieder zu kohlensaurem E i s e n o x y d u l werden. E s ist ein Kreislauf, der sich sehr oft wiederholen kann, u n d es ist klar, dafs sich dieselben B i l d u n g e n zu verschiedenen Zeiten wiederholen k ö n n e n , B r e i t h a u p t 1 ) f ü h r t an, dafs bei Lobenstein frischer Eisenspath auf Pseudomorphosen von Brauneisenstein nach Eisenspath vorkommt. D e r zweite Eisenspath mufste mithin gebildet worden sein, nachdem der erste schon u m g e w a n d e l t w o r d e n war. K e i n e 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 n von Eisenkies oder Magnetkies nach Eisenspath, Brauneisenstein oder Rotheisenstein sind bekannt. E n t w e d e r k ö n n e n sich diese O x y d e als solche nicht in Schwefeleisen u m w a n d e l n , oder w e n n diese U m w a n d l u n g möglich ist: so mufs die f r ü h e r e F o r m verloren g e h e n u n d der Eisen- oder Magnetkies müssen sich in ihrer eigenen Krystallgestalt ausbilden. D i e Bd. I. S. 557 u n d I. Aufl. Bd. I. S. 917 ff. a n g e f ü h r t e n Bildungen von Eisenkies g i n g e n d u r c h g ä n g i g aus aufgelösten Eisensalzen u n d meist aus saurem kohlensaurem E i s e n o x y d u l hervor. A u c h der in S t e i n - u n d B r a u n k o h l e n so häufig v o r k o m m e n d e Eisenkies hat sich wahrscheinlich aus G e w ä s s e r n gebildet, welche dieses Carbonat aufgelöst enthielten. A n den B e d i n g u n g e n zur Bildung von Kohlensäure und zur Reduction des E i s e n o x y d zu O x y d u l fehlt es wenigstens da nicht, wo organische Substanzen, wie in Stein- u n d B r a u n k o h l e n , in einem beständigen Zersetzungsprocesse begriffen sind. A u c h d i e V e r d r ä n g u n g e n von Kalkspat!), Barytspath, Quarz u. s. w., durch Eisenkies, ') Paragenesis. S. 179.

904

Umwandlungen der Eisenerze uutyr sieh.

wozu auch noch die V e r d r ä n g u n g des Flufsspalh durch ¡Strahlkies *) kommt, zeigen die B i l d u n g des Eisenkies aus aufgelösten Substanzen. Nach F o r c h h a m m e r seheint indefs aus eisenhaltigem Thon in B e r ü h r u n g mit faulenden S e e g r ä s e r n Eisenkies unmittelbar gebildet zu werden, obwohl auch dieser B i l d u n g die Auflösung des Eisenoxydul in kohlensaurem W a s s e r vorhergehen könnte. Behandelt man Eisenocher oder gepulverten Brauneisenstein mit einer Lösung von S c h w e f e l k a l i u m in gewöhnlicher Temperatur oder in der Siedhitze, und wäscht das P u l v e r a u s , bis das Abwaschwasser nicht mehr auf eine Lösung von essigsaurem B l e i o x y d reagirt, so entwickelt sicli beim Auflösen des E i s e n o x y d h y d r a t in Salzsäure auch nicht eine S p u r von Schwefelwasserstoffgas. Das Eisenoxydhydrat scheint daher bei B e r ü h r u n g mit schwefelsauren A l k a l i e n oder Erden und mit organischen Ueberresten, wodurch lösliche S c h w e f e l m e t a l l e entstehen, nur dann in Eisenkies u m g e w a n d e l t zu w e r d e n , wenn durch die reducirende W i r k u n g der organischen Substanzen das Eisenoxyd zu Eisenoxydul und dieses mit der dadurch gebildeten Kohlensäure zu einem löslichen S a l z e wird. Dafs das S c h w e f e l e i s e n wieder in oxydirte Eisenverbindungen z u r ü c k g e f ü h r t wird, haben wir aus den Pseudomorphosen des Brauneisenstein nach Eisen- und Strahlkies ersehen (S. 893). Die phosphorsauren Eisensalze bilden sich theils aus Eisenvitriol, theils aus kohlensaurem Eisenoxydul und aus d e n , wenn auch nur in sehr g e r i n g e n M e n g e n , in Gebirgsgesteinen vorkommenden phosphorsauren Salzen. ( B d . I . S. 56 und Bd. II. S. 255 ff.) Auf ähnliche W e i s e wird die Bildung der arseniksauren Eisenäalze, oder auch durch Oxydation von A r s e n i k k i c s von Statten gehen ( S . 751). V o r k o m m e n d e r M e t a l l e in Q u e l l e n u n d in d e r e n A b s ä t z e n . Et> ist bekannt, dafs selbst die eisenreichsten Quellen nur sehr w e n i g kohlensaures Eisenoxydul enthalten. Die anderen Metalle, welche man in neuer e r Zeit in vielen Quellen gefunden h a t , sind wiederum ') B l u m Nachtrag. S. 145.

Metalle in Quelion uutl in deren Absätzen.

905

kleine Bruchtheile vom Eisen; daher sind sie nur zu entdecken, wenn durch Abdampfen gröfserer Quantitäten Wassers etwas beträchtliche Rückstände erhalten werden. Gelingt es aber auch dann nicht: so nimmt man Zuflucht zu den Absätzen der Quellen, welche häufig in ganz bedeutenden Quantitäten zu Gebote stehen. So hat man denn, wenn die Reagentien in den Rückständen nach dem Abdampfen nur undeutliche oder gar keine Spuren von Metallen anzeigten, diese in den Absätzen nicht selten deutlich erkannt und sogar quantitativ bestimmt. Hatte man sich von ihrer Gegenwart in den Absätzen überzeugt: so glückte es auch häufig, sie in dem Wasser selbst nachzuweisen. S c h a f h ä u t l ' ) machte 1840 aufmerksam auf die Gegenwart des Arsenik in Eisenerzen, und auf die häufige Anwesenheit desselben und auch des Antimon und Zinn im Eisen. W a l e h n e r 2 ) zeigte 1844, dafs sich kleine Quantitäten Kupfer und Arsenik in jedem Eisenerze finden, und dafs diese Metalle das Eisen in Ackererden, in Thon und Mergel begleiten. Kupfer und Eisen fand er hierauf in den Ocherabsätzen von eilf Quellen, und im Ocher der Quellen von Wiesbaden auch Antimon. I n der ersten Aufl. ( Bd. II. S. 2079 ff.) finden sieh HO Analysen von Quellen und46vonOchcrabsätzen (wozu noch einige neuere kommen) in denen nachbenanntc Metalle und Spuren von Nickel und Kobalt nachgewiesen wurden. Wir begnügen uns hier, nur die Maxima dieser Metalle anzuführen. 1 Th. in Kupferoxyd Bleioxyd Zinnoxydul Schwefels. Zinkoxyd Antimonoxyd Arsenige Säure

Th. Wasser 156250 7 m 462686 6 m 024096 75187 6 m 666666 833333

in Th. Ocherabsatz , 909 „ 526 „ 20000 ., „ „

Die Metalle, welche in kalten Quellen und in deren Absätzen vorkommen, stammen gewifs nur aus dem Ge') Journ. f. pract. Chem. Bd. XXI. S. 129. ') Amtlicher Bericht über die Versammlung deutscher Naturforscher.

906

Metalle in Quellen und in deren Absätzen.

birgsgestein ab; denn ihre niedrige Temperatur zeigt, dafs sie einen der Erdoberfläche nahen Ursprung haben. Es sind die durch die Gesteine filtrirenden Tagewasser, welche sich auf wasserdichten Schichtungsflächen sammeln, und da, wo diese ausgehen, ausfliefsen und in den die Thäler ausfüllenden Alluvionen aufsteigen. Da das Eisen und die übrigen B e s t a n d t e i l e , welche sie mit sich führen, unzweifelhaft Auslaugungsproducte aus den Gesteinen sind: so kann man von den geringen Mengen Arsenik, Kupfer u. s. w. keinen anderen Ursprung vermuthen. Die heifsen Quellen steigen, je nach ihrer mehr oder weniger hohen Temperatur, aus gröfseren oder geringeren Tiefen auf. Diese Gewässer können ihren W e g durch in der Tiefe verborgene und mit Erzen erfüllte Gangspalten nehmen, aus welchen sie theilweise ihren Gehalt an A r s e n i k , Kupfer u. s. w. extrahiren. Da jedoch ihre leichtlöslichen Carbonate, Sulphate und Haloidsalze gewifs nicht von Erzgängen, sondern von Gesteinen herrühren, durch welche die Tagewasser dringen: so ist anzunehmen, dafs ihre geringen Mengen Arsenik, Kupfer u. s. w. denselben Ursprung haben. Bind diese Metalle auch noch so kleine Bruchtheile : so werden sie doch namhafte Gröfsen, wenn beachtet wird, dafs Quellen von der Zeit an, wo die Gebirgsschichten ihre dermalige Position eingenommen h a b e n , ununterbrochen ausfliefsen, wenn auch nicht immer an denselben Stellen. Führen auch diese Betrachtungen zu der unbestreitbaren Ansicht, dafs alle Substanzen, welche die Quellen zu Tage bringen, aus dem Gebirgsgestein stammen: so bleibt keine andere Vorstellung für die Substanzen derjenigen Gewässer übrig, welche an den Wänden der Spalten herabgeflossen sind, und daselbst mit der Kieselsäure, mit den Carbonaten u. s. w. die metallischen Verbindungen abgesetzt haben. Die Kieselsäure ist derjenige Bestandtheil der Quellwasser, welcher als Gangart die Erze am häufigsten begleitet. Es ist daher nicht ohne Interesse, das quantitative Verhältnifs der metallischen Substanzen zur Kieselsäure in den Absätzen der Quellwasser kennen zu lernen (S. I. Aufl. Bd. II. S. 1295). Nur von wenigen Absätzen liegen vollstän-

Metalle in Quellen und in deren Absätzen.

907

d i g e A n a l y s e n v o r , u n d in denselben sind blos die Q u a n t i t ä ten d e s A r s e n i k a n g e g e b e n ; d e n n von den elektropositiven Metallen sind nur S p u r e n v o r h a n d e n . In diesen Absätzen k o m m e n auf 1 T h . A r s e n i k s ä u r e 6 bis 400 T h . K i e selsäure. N o c h mehr s c h w a n k t das V e r h ä l t n i f s zwischen der A r s e n i k s ä u r e und den C a r b o n a t e n , indem auf 1 T h . der ersteren 63 bis 2856 T h . der letzteren k o m m e n . I n den A b s ä t z e n der Q u e l l w a s s e r sind daher die elektropositiven Metalle noch bei weitem k l e i n e r e B r u c h t h e i l e von der K i e s e l s ä u r e und von den C a r b o n a t e n , als das A r s e n i k . M a n ersieht h i e r a u s , dafs e b e n so wie in den E r z g ä n g e n , so auch in den A b s ä t z e n der Q u e l l w a s s e r die metallischen S u b s t a n z e n in g e r i n g e r e n , manchmal in a u f s e r o r dentlich g e r i n g e n Q u a n t i t ä t e n im V e r h ä l t n i f s zu den nicht metallischen S u b s t a n z e n auftreten. D i e E i s e n e r z l a g e r s t ä t t e n m a c h e n jedoch eine A u s n a h m e ; denn in d i e s e n sind die E i s e n e r z e meist die p r ä d o m i n i r e n d e n B e s t a n d t e i l e , u n d dies entspricht auch dem p r ä d o m i n i r e n d e n V o r k o m m e n d e s E i s e n o x y d in den meisten A b s ä t z e n der Q u e l l e n . U e b e r h a u p t sind es nur die A b s ä t z e in den E i s e n e r z - G ä n g e n , w e l c h e eine Vergleichving mit denen u n s e r e r j e t z i g e n Q u e l l e n zulassen, wie das F o l g e n d e es noch a n s c h a u l i c h e r m a c h e n wird. R. L u d w i g und G . T h e o b a l d 1 ) f a n d e n im ersten A b s a t z am A n f a n g d e r offenen S o o l e n l e i t u n g zu Nauheim, neben 44,28 °/o E i s e n o x y d 1,05 A r s e n i k s ä u r e (mithin 2,37 % vom E i s e n o x y d ) , im zweiten A b s a t z , n e b e n 9 o/o E i s e n - und M a g a n o x y d , nur noch eine S p u r von A r s e n i k s ä u r e . I n den f o l g e n d e n A b s ä t z e n , bis zum zehnten, in d e n e n sich das E i s e n o x y d f o r t w ä h r e n d v e r m i n d e r t e , zeigte sich keine A r s e n i k s ä u r e mehr. D i e s e S ä u r e scheint sich daher mit dem E i s e n o x y d abzusetzen, und nicht d e m k o h l e n s a u r e n K a l k zu f o l g e n , dessen A b s ä t z e in d e m s e l b e n V e r h ä l t n i f s zunehmen, als die des E i s e n o x y d h y d r a t abnehmen. D i e s spricht dafür, d a f s d i o A r s e n i k s ä u r e i n d e n Q u e l l e n an E i s e n o x y d u l und nicht an K a l k g e b u n d e n ist. D i e von den O c h e r a b s ä t z e n abfliefsenden G e w ä s s e r sind d a h e r frei von A r s e n i k s ä u r e . A u c h in den A b s ä t z e n der Emser T h e r ') P o g g e n d o r f f ' s Annal. Bd. L X X X V I I . S. 91.

008

Metalle in Quellen und in d e r e n Absätzen.

incn zeigen sich solche Verhältnisse. Mit abnehmendem Eisenoxyd nimmt auch die Arseniksäure ab, nnd merkwürdiger Weise stehen beide zu einander sehr nahe in gleichen Verhältnissen (I. Aufl. Bd. II. S. 2084). Das Vorkommen vonWürfelerzundSkoroditauf Brauneisenstein-, nnd des letzteren auch aufEisenspath Gängen (L Aufl. Bd. II. S. 1989) läfst kaum Zweifel übrig, dafs das Arsenik in den Quellen als arseniksaures Eisenoxydul enthalten ist. Dieses Salz, welches künstlich dargestellt weifs ist, oxvdirt sich, wie alle Eisenoxydulsalze, an der Luft und wird schmutziggriin. Die Bildung des Eisensinters in alten Gruben (S. 781) zeigt, dafs arseniksaures Eisenoxydul in Gewässern wirklich aufgelöst vorkommt, und wahrscheinlich erfolgt sein Absatz durch höhere Oxydation des Eisenoxydul. Es ist daher dieselbe Ursache, welche das kohlensaure Eisenoxydul und das arseniksaure Eisenoxydul aus den, der oxvdirenden W i r k u n g der atmosphärischen Luft ausgesetzten Quellwassern ausscheidet. Da das Würfelerz arseniksaures Eisenoxyduloxyd ist: so mag dieses Doppelsalz auch in Ocherlagern enthalten sein. In diesem Falle würde der Ocher beim Erhitzen arsenige Säure entwickeln, da die Arseniksäure durch das Eisenoxydul zu arseniger Säure reducirt wird. Aber auch organische Substanzen, welche in Ocherabsätzen nie fehlen, bewirken diese Reduction. Das Vorkommen von Arsenikeisen inEisenspathgängen (I. Aufl.Bd.II.S. 1950) entspricht demVorkommen vonWürfelerz und Skorodit in Eisenerzgängen und von arseniksaurem Eisenoxyd in Ocherlagern. Da eine Regeneration von Arsenikkies vorliegt (S. 752 ff.): so ist gegen die Möglichkeit, dafs auch Arsenikeisen aus der Reduction des arseniksauren Eisenoxyd durch organische Substanzen hervorgehen kann, nichts zu erinnern. Bei Gegenwart dieser Substanzen und schwefelsaurer Salze in Ocherlagern ist sogar die Bildung von Arsenikkies, der Arsenikeisen manchmal begleitet, zu begreifen. Auch das nicht seltene Vorkommen des Arsenikkies auf Magneteisen-Lagerstätten in Schweden stimmt damit überein. Weiter ist jedoch die Analogie zwischen den Metalle führenden Ocherlagern und den Absätzen in Erz-

Metalle in Quellen und in deren Absätzen.

909

gängen nicht zu verfolgen. Das in Quellwassern und in deren Absätzen, im Verhältnifs zu anderen Metallen, am häufigsten und in gröfsten Mengen vorkommende Arsenik entspricht nicht den quantitativen Verhältnissen dieses Metalls zu anderen Metallen auf Erzgängen. In den Formationen I, IV, V und V I (S. 654 ff.) finden sich zwar Arsenikmetalle als mehr oder weniger frequente E r z e ; aber schon in V I kommt Arsenikkies nicht mehr vor, und kehrt auch in jüngeren Formationen nie wieder. Da ferner viele und zum Theil mächtige Gänge blos mit Schwefelmetallen (Bleiglanz, Kupferkies, Blende u . s . w.), welche gar kein Arsenik oder nur Spuren davon enthalten, erfüllt sind: so scheinen die Gewässer, welche diese Erze abgesetzt haben, nicht, wie unsere dermaligen Quellen, Arsenik als prädominirendes Metall enthalten zu haben. W i r verweisen auf die in der ersten Auflage (Bd.II. S. 2079 ff.) aus den Analysen der Quellwasser gezogenen Schlüsse. Ob das Arsenik in den Quellen von der Oxydation von Arsenik metallen oder von arseniksauren Metalloxyden herrührt, ist natürlich nicht zu ermitteln. Mit vieler Wahrscheinlichkeit ist aber sein Ursprung im Arsenikeisen, Arsenikkies oder im arseniksauren Eisenoxyd ( W ü r felerz und Skorodit) zu vermuthen; denn rührte es von anderen Arsenikmetallen oder arseniksauren Metalloxyden h e r : so müfsten die Metalle derselben in viel gröfseren Mengen in den Quellwassern vorkommen, als man sie bis jetzt gefunden hat. W ä h r e n d in Gebirgsgesteinen Kupfer ziemlich häufig vorkommt CS. 717), ist nur in e i n e m Basalt Arsenik gefunden worden '). Dies contrastirt sehr mit dem so häufigen Vorkommen von Arsenik in Quellen. Man wird es aber gewifs noch häufiger, als Kupfer finden, wenn die Aufmerksamkeit darauf gerichtet wird. So weit als quantitative Bestimmungen der Metalle in Quellwassern vorliegen, beträgt das Arsenik so viel ') In dem Thonsehiefer von der Grube Pferd (Bd. III. S. 105. III ii. IV) habe ich deutliche Spuren von Arsenik gefunden.

910

Metalle in Quellen und in deren Absätzen.

oder noch mehr als zur Sättigung der anderen Metalle erforderlich sein würde, wenn diese als arseniksaure Metalloxyde vorhanden wären. Die Bedingungen, welche die Ausscheidung des arseniksauren Eisenoxydul und des in Quellwassern gewifs auch gegenwärtigen arseniksauren Manganoxydul bewirken, (höhere Oxydation der Oxydule) finden aber bei anderen arseniksauren Metalloxyden nicht statt. Es ist daher denkbar, dafs diese arseniksauren Salze in freier Kohlensäure gelöst mit dem Wasser fortgeführt werden, und sich in den Fällen, wo die vom Eisenocher abfliefsenden Gewässer stagniren, mit dem kohlensauren Kalk absetzen 1 ). Die vorstehenden Bemerkungen dürften Andeutungen geben, worauf bei fortgesetzten Untersuchungen der Absätze der Quellwasser die Aufmerksamkeit zu richten wäre. Die vorliegenden, wenn auch sehr dankenswerthen Untersuchungen reichen noch nicht hin, den Absatz der Erze aus Gewässern, welche Metalle in den Verhältnissen, wie die jetzigen Quellwasser enthalten, genügend zu erklären. W i r müssen uns dermalen mit der wichtigen Thatsache begnügen, dafs Metalle wirklich im Quellwasser und in seinen Absätzen vorkommen; denn damit wurde in Beziehung auf den Absatz der Erze aus Gewässern ein grofser Schritt vorwärts gethan. Vielleicht dafs künftige Untersuchungen entscheiden, ob sich aus den jetzigen metallführenden Gewässern der Absatz der Erze erklären läfst, oder ob wir annehmen müssen, dafs die ehemaligen Gewässer, aus denen sich die Erze abge setzt haben, von anderer Zusammensetzung als die jetzigen waren. Schliefslich nehmen wir Bezug auf die mehrfach beobachtete Erscheinung, dafs sich in oberen Teufen und am Ausgehenden der Gänge Eisenerze, in unteren Teufen dagegen Blei-Kupfer-Kobalt-Nickel- und Silbererze finden (I. Aufl. Bd. II. S. 1^73). WTir stellen es als eine den vorstehenden Tliatsachen entsprechende Vei muthung hin, dafs

') Eine sorgfältige P r ü f u n g der Kalksinter auf Metalle ist daher sehr wünschenswerth.

Metalle in Quellen und in deren Absätzen.

911

es vielleicht dieselben G e w ä s s e r w a r e n , welche oben Eisen-, u n t e n a n d e r e E r z e abgesetzt haben. H e r m a n n M ü l l e r in Freiberg wies n e u e r d i n g s in einer interessanten S c h r i f t nach, dafs auf vielen Erzg ä n g e n des nördlichen Böhmen und Sachsen Mineralquellen h e r v o r b r e c h e n '). So steigen nach der Ansicht von H e r d e r u n d von W a r n s d o r f f die Quellen Carlsbads aus einem g r a u e n H o r n s t e i n g a n g e empor, der aufserdem Quarz, C h a l c e d o n , J a s p i s , Eisenkies u n d in D r u s e n r ä u men kleine w e i n g e l b e B a r y t k r y s t a l l e f ü h r t . A u c h in der U m g e g e n d von Marienbad t r e t e n mitten in dem Quellenterrain zahlreiche oft eisenschüssige Hornstein- und Quarzg ä n g e mit A m e t h y s t d r u s e n und C h a l c e d o n t r ü m e r n auf, sowie vollständige Rotheisensteingänge mit G r a u b r a u n s t e i n und Braunit. Auch noch m e h r e r e a n d e r e böhmische Säuerlinge b r e c h e n auf e r z f ü h r e n d e n Q u a r z g ä n g e n h e r v o r ; so bei Gieshübel an der Eger, bei Sangerberg nördlich von Marienbad, bei Königswarth. A e h n l i c h e n Verhältnissen b e g e g n e t man bei m e h r e r n und d a r u n t e r den wichtigsten Mineralquellen im sächsischen Voigtlande und Erzgebirg, welche ebenfalls mit e r z f ü h r e n d e n kieseligen G ä n g e n in V e r b i n d u n g stehen ; dahin g e h ö r e n die Quellen von Bad Elster, von Altensalza, von ChristianenEberhardinenbrunn bei heiboldsgrün, von Wiesenbad bei Annaberg, vom W olkensteiner Bad, vom Augustenbad bei Radeberg. Auf dem H a u p t g a n g e der G r u b e Gottes Geschick bei Schumrzenberg und auf dem Alte Hoffnung Erbstolln zu Schönborn bei Mittweida fand M ü l l e r an K o h l e n s ä u r e reiche Quellen ; auf dem Ludwigspatgange der G r u b e Kurprinz bei Freiberg erschrotete man eine bis zu 20° R. w a r m e Mineralquelle. D i e emporsteigenden Quellen haben sich auf E r z g ä n g e n des verschiedensten C h a r a k t e r s g e f u n d e n , welche n a c h M i i H e r d e m T y p u s der erzgebirgischen Eison-Kobalt- und Silbererzgangformation, dem der f r e i b e r g e r barytischen E r z g a n g f o r m a t i o n und dem der voigtländischen K u p f e r - u n d E i s e n e r z g a n g f o r m a t i o n a n g e h ö r e n . D i e Mineralq u e l l e n f ü h r e n d e n G ä n g e stimmen auch in ihrem S t r e i c h e n ') Ueber die Beziehungen zwischen Mineralquellen und Erzgängen. Gangstudien von C o t t a und M ü l l e r , Bd. III.

912

Metalle in Quellen und in deren / Absätzen.

mit den andern Gängen der genannten Formationen Uberein. Indem in den Mineralquellen solchc Stoffe nachgewiesen worden sind, welche charakteristische Mineralverbindnngen der Erzgänge constituiren, kann kaum zweifelhaft sein, dals diese ihre Entstehung Mineralquellen verdanken, deren heutige Verhältnisse freilich nur ein schwacher Nachhall einer frühern weit intensivem Thätigkeit sind. Dies sind offenkundige Belege für meine schon vor 22 J a h r e n 1 ) ausgesprochene Ansicht, dafs Quarz und Erze nur Absätze aus Gewässern sein können. ') Jahrb. für Min. etc. 1844. S. 257.

A.

Namenregister.

A. Abich I. 89.309. 344. 491. 726. 789. 858. II. 6. 11. 59. 181. 394. 434. 435. 437. 440. 448. 463. 466. 471. 478. 819. 823. III. 55. 56.160. 343. Acosta III. 349. Adama I. 780. Aimé I. 472. 475. v. Alberti II. 16. 29. 39. 187. Albin III. 120. Alger III. 646. Allan W. II. 52. Althans III. 424. Althauss II. 185. Amar II. 880. Amelung III. 71. 106. 120. 736. Ammon I. 275. 276. 514. Anderson II. 902. Andréossy I. 314. Andrews III. 379. Anglada I. 698. Anker 11.416. III. 814. Anthon I. 94. III. 767. 772. 773. 774. 826. Apjohn I. 313. II. 260. Arago I. 241. 258. 625. d'Arcet I. 314. Arduino III. 52. Arfwedson II. 453. 454. 455. 478. 479. 502. 513. 518. Ashlay I. 273. Austen II. 264. Aveguin I. 279. Awdejew II. 368. 394. 395. 478. B. Back I. 8. Baer I. 9. 757. 799. Bahr III. 865. Bailey J. W. I. 600. III. 153. Bakewell Rob. I. 244. Bald I. 726. Bischof G e o l o g i e III. 2. A u l l .

Baldassani I. 855. Barclay I. 643. Barrai I. 646. Barrow I. 497. Bassnitz I. 593. Bauer H. II. 824. Baumann II. 692. Baumert I. 203. Baur III. 3. 178. 192. Beaufort III. 24. de Beaumont, Elie I. 244. 245. 809. 811.846.863.11.45.463. III. 80.205. de la Beche I. 188. 222. 255. 320. 484. 488. 493. 614. 830. III. 4. 67. Bechi II. 269. Beck II. 55. 676. III. 321. 713. Becker L. III. 867. Becquerel I. 146. II. 857. 9^9. III. 780. 787. 804. 834. 848. 859. Belcher I. 572. Bennecke III 850. Bennet I. 273. Bensch III. 395. 898. Bentnier I. 562. Bergemann I. 562. II. 238. 450. III. 373. 430. 456. 715. 756. 760. Berger III. 259. Bergmann Torb. III. 808. Berlin II 376. 525. 536. v. Beroldingen III. 899. Berth II. 5. Berthier II. 21. 28. 90. 166. 173. 234. 338. 353. 401. 403. 433. 434. 614. 616. 638. III. 713. 782. 809. 831. 848. Bertou II. 51 52. Bertrand I. 254. Berzelius I. 40. 44. 155. 529. 537. 538. 539. 642. II. 80. 86. 88. 89. 96. 106. 227. 228. 241. 251. 252. 253. 256. 268. 282. 358. 383. 426. 446. 690. 756. 778. 833. 835. 888. 889.928. III. 126.727. 761. 762. 777. 779. 812. 814. 846. 850. 860. 894. 901. 58

914

Namenregister.

Beudant I. 314. II. 380. HI. 332. v. Bibra I. 428. 429. 430 431. 433. II. 8. 33 261. III. 55. 79. 138. 140. Bickell I. 531. Biewerd II. 357. Bilharz III. 677. 72:i. Bineau I. 688. II. 134. 135. III. 21. Bjorklund III. 318. Biot I. 625. III. 526. Bischof Alb. I. 505. Bischof Carl 1.262 634. 761. 770. II. 137. 139. 193. 377. III. 373. 430 645. 861. Blake II. 234. 762. III. 831. Blanchet I. 286. 525. Blank III. 453. Blomstrand II. 468. Blum 1.144. 146. 160. 161.163. 164. 170. 174. 177. 179. 181. 182. 187 821. 11.30.91.101.120.121 134. 154. 155. 15S. 160. 161. 201. 213. 215. 218. 226. 236. 252. 328. 344. 354.369.371 373 374.375-380.381. 385 387. 389. 399. 412. 413. 415. 417.418.430. 431.452 454.497. 499. 501. 505. 506- 508. 510. 517. 519. 520. 528. 529. 530. 541. 544. 545. 546. 547 548. 549. 561.562 563. 564. 566. 570. 572. 573 577. 579. 591- 596. 597. 602. 606. 607. 613. 627. 629. 632. 633. 636. 641. 642. 645. 675. 679. 682. 696. 706. 729. 739. 743- 748. 756. 758 759. 765 768. 779.781.786.818.819. 822. 824. 825. 826. 836. 847. 849. 850. 851. 863. 87G. 877. 879. 880 881.883.912.928.930.932.111.31. 47. 60. 89. 395. 396. 457. 621. 630. 645. 694. 695. 696. 708. 709. 710. 712. 713. 714. 725. 726. 727. 728. 729. 730. 732. 733. 734. 735. 736. 737. 739. 740. 743. 744. 745. 746. 747. 748. 750. 751. 754. 756. 758. 762. 763. 761. 765. 766. 768. 769. 774. 778. 781. 782 784. 785. 788. 790. 791.792. 800.801.802. 808. 809. 827. 828. 829. 832. 833. 834. 836. 837. 852. 870. 871. 873. 874. 875. 876. 877. 879. 880.881.886. 890. 895. 898. 899. 902. 903. Blöde I. 183. Boase II. 551. Boblaye I. 254. 258. 305. Bocksch II. 847. Bodemann II. 445.

Bodenstab III. 335. Bobert II. 806. Bodeker II. 136. 246. 247. Bottger III. 749. 835. Bolley II. 197. 270. 339. de Bonnard II. 431. v. Bonsdorf I. 195 II. 629. 673. 684. III. 749. van der Boon Mesch I. 855 III. 374. Booth 1.313. 11.394.395.442. III. 756. Bornemann III. 140. 866. Borntrager II. 757. Bory de St. Vincent I. 214. Bothe II. 434. Bouchardat I. 273.277. Bouguer II. 905. Bouis 11.381. 111.783. Boulanger II. 475. Bouquet II. 721. Bournon II. 91. Bourton I 313. 314. Boussignault I. 272. 277. 313. 314. 334.341. 343. 346.722. 723.773. 8b8. 844. II. 10. 246. 255. III. 511. 547. 553. 774. Boutron-Charland I. 554. II. 50. Bowen III. 713. 770. 771. Boye II. 394. 395. Boyle I. 481. Braconnot I. 305. 556. B r a n d e s * . 696. II. 222. 358. 836. III. 55. Braun I. 863. II. 32. Bravais I. 418. Brazier I. 520. Bredberg II. 584. 735. Breislak I. 638. 844. 846. 857. II. 482. 490. 523. 688. 730. 385. 928. III. 168. Breithaupt I. 172 202. II. 78. 83 100. 118. 119. 133. 134. 135. 155. 175. 176. 187. 201. 205. 240- 247. 248. 363. 388 456. 470. 506. 512. 554. 561 562. 564. 590. 595. 599. 629. 632. 662. 674. 683. 690. 719. 824 839. 854. 855. 859. 860. 863. 864.876.879 884. 885. 895.929. 932. III. 131. 161. 186. 649. 654. 671. 687. 718. 731. 732. 744. 754. 761. 774. 791. 794.798 800.803. 813. 816. 823. 824. 831. 833. 841. 850. 854. 863. 870. 874. 876. 877. 899. 900. 901. 902. 903. Brem I. 856. Bremer I. 727.

915

Namenregister. Brewer II. 537. 739. Brewster I. 785. II. 101. 206. 300. 303 864. Bromeis I. 537. 539. II. 108. 502. 505. 705. 709 727. 730 732. 850. III. 44. 751. Brongniart I 653. 809. 863. 11.184. 331. 421. 424. 427. Bronn I. 569. 595. C16. 649. 809. 834. II. 187. 260. 846. III. 169. Brooke II. 472. III. 805. Brooks II. 441. III. 760. Brown E. I. 828. Bruce III. 830. Brückner III. 866. Bi'üel II. 9 762 Brugmann II. 584. Brunner I. 547. Brush G. J. II. 343. 401. 403. 441. 450. 454. 457. 472. 503. 507. 508. 514. 804. Bryson II. 873. v. Buch I. 242. 419. 477. 585. 616. 673. 796. 851. 857. II. 5. 12. 297. 482. 483. 491. 492. 584. 587. 647. 666. 667. 690. 785. 886. III 137. 172. 263. 264. 405. 448. 544. 631. Buchanan II. 901. Buchner III. 827. Bucholz II. 600. III. 826. Bucklancl I. 750. 808. Buist II. 885. Bull III. 759. Bunson I. 166. 167. 168. 188. 217. 635. 637. 678. 691. 727. 730. 732. 736. 742. 744. 838. 839. 858. 859. II. 108. 297. 512. 501 831. III. 219. 224. 246. 303. 321. 342. 343. 347. 375. 678. Burkart III. 738.

C. Cacarrié III. 324. Cagniard de la Tour I. 337. Calamai I. 434. Cantu II. 10. Carius II 237. 450. 880. III. 105. 107. 212. Carlsson C. P. II. 570. v. Carnali II. 254. III. 169. Carne li. 551. Carnot I. 168. Caroli I I I . 826.

Castendyck III. 62.

Casselmann I. 755. 756. 761. 793. Chambres I. 418. de Chancourtois I. 314. 315. II. 831. Chandelon I. 272. 280. 497. Chandler II. 475. 477. Chapman II. 611. III. 731. v. Charpentier I. 236. 238. 824. II. 11. 12. 897. III. 222. 665. Chevandier I. 644. 746. Chevreul I. 559. III. 751. Children III. 780. Chodnew II. 445. 705. 709. 730. 732. Clark I. 273. II. 420. Claus II. 262. III. 146. Clemm II. 241. Cloud III. 850. Cock III. 850. Cohn I. 598. Colin I. 278. Colladon III. 526. Collignon III. 337. Connel I. 819. Cook II. 906. Coosts III. 505. Coquand I. 846. II. 272. 274. III. 90. 440. 829. Cordier II. 927. Cotta I. 649. II. 683. III. 31. 51. 53. 185. 216. 666. '67. 668. 671. 745. 846. Couërbe I. 678. 679. 736. 738. Cousté II. 194. Covelli I. 718. 833. 846. 853. 854. II. 5. 13. 483. 495. 667. 728. 909. 926. 927. Crasso II. 422. 428. Craw III. 799. Credner II. 617. 884. 918. III. 223. 779. Cross II. 858. Crusius III. 337. Cuming III. 501. 502 D. Damour I. 51 II. 281. 283. 346 420. 427. 441. 446. 458. 515. 658. 677. 762. 835. 838. 945. Dana I. 615. 751. II. 92. 381 401514. 538. 632.674. 704. 739. II. 22. 558. 644. 799. Dancour III. 342. Dangerfield III. 386. Darby I 307.

916

Namenregister.

Darondeau I. 432. Darwin I. 256. 572. 574. 577. 578. 579. II. 200. 201. 235. 260. III. 8. 19. 22. 170. Daub II. 758. Daubeny 1.838.845. II. 86.111.67.86. Daubrée I. 336. 450. 503. 562. 570. 727. 757. 785. 787. II. 86. 246. 302. 384. 385. 613- 866. 920. III. 199.200. 201. 206.207.211. 258. 719. 814. 838. Davey II. 416. Davis Ch. H. I. 484. 486. 487. III. 25. 187. Davreux I. 562. Davy Hy I. 632. 633. 729. 732. 858. Davy. John III. 482. Debey III. 493. v Dechen I. 293 378. 401.406. 648. 668. 742. 745. II. 401. 436. 439. 459. 659. 678.,691. III. 11.67.122. 203. 275. 340. 341. 346. 350. 351. 353. 354. 384. 387. 392. 395. 396. 407.412.413.610. 615. 617. 644. 652. 793. 872. Deck II. 238. Deft'ner III. 869. Degenhardt III. 889. Degousée I. 250. Delanoue I. 561. III. 803. Delaporte I. 857. Delesse I. 147. 342. 631. 834. 868. II. 353 354. 394. 395. 436. 444. 445. 446. 447. 448. 449. 451. 458. 463. 465. 466. 467. 468. 475. 476. 582. 583. 592.650. 652. 656. 681. 709. 761. 763 777. 800. 805.806. 807. 811. III. 43. 103. 120. 250. 319. 321. 326 333. 357. 359.361. 362. 363. 447. 448. 451. 463. 468. 637. 639. 640. 694. 712. 760. Delft's III. 828. Dellmann II. 203. III. 645 Denham III. 273. Denis I. 656. Descloizeaux II. 109. 831. 945. III. 266. Desor I. 593. Despretz I 658. Deville I. 271. 272 273. 277. 284. 637. 834. 840 842. 852. 853. II. 102. 239. 445. 446. 458. 468. 478. 551. 584. 692. 868. IIT 90. 91. 102. 342. 456. 482. 826. Diefenbach I. 532 II. 200. 255. 935. III. 4. 840.

Dihlmann I. 287. 327. Döbereiner II. 137. 280. 337. 338. III. 727. 846. v. Dochum I. 470. Dollfus I. 493- II. 467. III. 121. d Dolomieu I. 855- III. 482. Domeyko II. 626. 692. III. 747. 838 839. 840. Donati II. 5. III. 473. Döring I. 542. Dressel S. J. III. 299. 341. 407. Drevermann I. 139. Dufrenoy I. 244. 344. 863. II. 665. 696. III. 761. Dumas I. 649. 657. 742. 842. 844. 846. II. 245. 358. Du-Menil II. 358. Dupasquier I. 272. Durocher I. 220. 420 41)3. 818. 834. II. 376. 908. III. 269. 694. 810. 851 861. Duvernoy I. 134. E. Eaton I. 728. II. 30. Ebel I. 239. 282. 283. 298. 380. 381. 397. 398. 400. 493. 506. III. 472. 473. 474. 536. Ebelmen I. 343. 718. II 195. 584. 601. 636. 639. 677. III. 73. 400. 430. 467. 468. 559. 755. 761 848. Eckhard II. 226 Edwards II. 946. Eglinger III. 121. Ehrenberg I. 218. 521. 568.569. 574. 575. 576. 577. 592. 594. 595. 596. 597. 598. 600. 608. 609 757.11.46. 53. 187. 835. 846. 847. 892. 893. 894 III. 132. 153. 154. Eichwald I. 99. 234. 491. 542. 726. 845.846. II. 297. 493.912. III. 7?. 126. 167. 185. 222. 322. Eiselen I. 810. Eisenlohr II. 633. d'Elhuyart III. 761. Eisner II. 238 Emmons II. 196. Engelbach II 368. 375 v. Engelhardt III. 32. Engelmann II. 195. III. 32. Eidmann I 188. 649. 657. II. 248. 440.512.513 830. III. 125.333.651. Erdmann A. II. 690. 693. Erman II. 63. 65. 71. 74. E r n i II. 401.

Namenregister. Escher von der Linth 287. 307. 741. III. 38. 68. v. Eschwege I. 656. Everest I. 269. 496. Ewald I. 537. 539. III. 145. F. Fabricius I. 203. Faist III. 26. 28. Fallou II. 776. 787. 788. 794. 796. 801. 802. Faraday I. 634. Favre III. 53. Fehling II. 21. 23. v. Fellenberg I. 834Fergus II 681. Ferjentsik III. 272. F e r n e t I. 678. Ferrara I. 638. Ficinus II. 561.572. III. 333. 715. 893 F i e d l e r l l . 115.117.119.317.318.718. Field II. 816. Figuier II. 260. 308 Filhol I. 554. Fischer 1.29. 11.810. 111-279 280. Fitton II 264. Fitzroy III. 503. Fizeau I. 650. Förstemann II. 903. Fötterle II. 125. Forbes I 243- 244. 366. 414. 416. 417. 418. 419. 420. 423 477. II. 551. 617. 907. Forchhammer I. 59. 231. 234. 255. 305. 339. 430. 431. 436 439. 440. 441 443. 445. 447. 448. 449. 450. 451.452. 453.456.457. 458.459. 460. 461. 464. 465. 467. 468. 469. 470. 471. 472. 478. 530. 585. 591. 592. 596. 625. II. 88. 102. 131 133. 241. 263. 280. 281 331. 419. 424.446. 458. 469. 471. 541. 645. 647. 687. III. 53. 58. 72. 81. 126. 241.294. 903. Forster I. 576. 578. Foster I. 811. II. 399. 450. III. 74. 338.713. 737.785. 832. 851.863. Foucault I. 650. Fouque II. 102. Fournet IL 21. 23.32. 118. 424.804. 906. III. 724. Fowler II. 530. 819. Fownes II. 238. Fox II. 881. Fraas III. 476.

917

Francis II. 441. 446. 502. Frankenheim I. 136. 137. III. 901. Frankland I. 767. III. 126. Fräser III. 445. Freiesleben I. 173. II. 431. 550. 571. 586.592. 604.633.663. 687.716875. 883. 904 918. III. 665. 698. 702. 777. Freitag III. 751. Fremont I. 521. II. 74. 75. 76. Fremy I. 834. II. 261. 858. Fresenius I. 540. 541. 756. 781. 794. 830. II. 109. 134. 208. 222. 223. 227. 229. 330. 331. III. 781. Frey I. 544. Freyeiv I. 183. III. 737. Frick I. 345 III. 717. 731. 832. 836. v Fridau III 349. Fritzsche II. 157. 331. Frommherz I. 526. Fuchs 1.77. 649. 11.251. 255. 330. 37*6. 383. 387. 388. 516. 606. 782. 830.837.843. 844. III. 184. 185. 760.798. 800. Fuchs C. W. C. III. 224. 241. 259. 301. 303. 304. 305. 307. 308. 309. 314.315. 316.318.361. 479 488. 495.501. 509.510.517. 518. 522. 532. 699. Fuss I. 311 Gahn III. 839 Galbraith II. 395- 905. Gale II. 76. v. Gansauge I. 231. III. 84. Garnier I. 249. 250. Gauj) II. 29. Gay III. 505. Gay Lussac I. 313. 11 5. 12. 13 III. 526. Gehlea II 376. 845. Geinitz III. 612. Gellhorn III. 742. Gemellaro I. 853. II. 303. 369. III. 637. Genth II. 442. 470. 472. 692. III. 687. 847. 849. Gergens II 893. III. 801. 802. Gerhard III. 331. 322. Gerstner III. 523. Gibbs II. 903. Gilbert I. 646. II. 89. Gillet de Laumont II. 521. Gilliss III. 495. Girard I. 518. III. 152. 374.

918

Namenregister.

Girardin II. 266. Gladstone II. 909. Glasson II. 137. 169. Glidt I. 232. II 112. Glocker I. 164. II. 149. 348. 349. 399.835.842. 910. 931. 932. 933. 934. III 715. 742. 884. 887. Gmelin C. I. 136. 313. 343. II. 4. 51. 181. 227 228 374. 395. 396. 440. 455. 456 502. 640. 708. 759. Iii. 368. 370. 375. 761. 770. Gmelin J . G. II. 902. Gmelin L. I. 653. 697. II. 524. 525. 575. Göbel I. 308.309.435. 465.640.641. II. 23. 24. 63. 64. 65. 66. 67. 70. 72. 74- III 26. 71. 72. 73. 83. 84. Göppert I. 657. 748 749. 772. 775. 809. 816. 817. 821. 823. II. 15. 893. III. 492. Göschen II 684. Göttl I. 537. II. 223. 224. Götzschmann III. 752. GoldfussII.519.III.69. Gottfried III. 160. Gourcy I. 643. Gräber I. 305. v. Gräfe I 692. G r ä g e r l . 634. 644. 111.374.401 866. Graham I. 274. Graham M. III. 500. 501. Grailich II. 703. Gram I. 469. Grandjean II 369. 378. 379. 402. 614. 627. III. 58- 59. 60. 72.81. 82.102 230. 377- 378.725.729. 869. Gravenhorst I. 597. Greenough III. 501. Greiss III. 890. 891. 901. Grewingk II. 885. Grey III 874. Grisebach I. 610. 810. 811. Gruber I. 305. Grund II. 21. Gruner II. 159. 629. Guarini II. 950. Gümbel II. 786. 883. III. 746. Gueymard III. 374. 450 463. 755. 848. 849. Guettard I. 727. Guillemin III. 715. Gujot I. 525. Gunning I. 271. Gutberiet II. 31. 700. III. 281. 369 v. Gutbier III. 465. 645Guthke III. 368.

II. Hacquet II. 845. 846Haedenkamp I. 496. Haenle III. 739. Ilagelsham I. 419. Hagemann III. 861. Hagen II 453. 456. Halm III. 467. Haidin gei' I. 165. 174. 185. 650. 652. II. 27. 28. 30. 31. 82. 100. 115. 116 118. 119. 157 158. 187. 213.215.217. 218. 310.348. 367. 369. 375. 376 381. 390. 412. 506. 516 527.528.543.569. 573 632. 694. 759. 875. 928. III. 53. 635. 725 727.791.800.806.832.877. 883. Hall I. 11. III. 48. 49. 263. Hamilton I. 543. 718. III. 481. Hansteen II. 906. Harkort II. 78. 240. Harting I. 508. 510 657. 662. II. 319. Hartsoeker I. 497. Härtung III. 353. Hassenkamp I. 753- II. 678. Hatchet III. 826. v. Hauer C. 1 137 315.504. II. 125. 505. 506. 515. 570. 684. III. 105. 106. 143. 249. 731. 737. Haughton III. 303. 304. 338. Hausmann I. 137. II. 30. 247. 398. 403. 525 527. 537 615. 636. 664. 667 669 721. 904. III. 26. 69 70. 386. 866. Ilauy I. 218. II. 320. 431. Hawkins II 551. Hawkshaw I. 823. 829. Hayden II. 21. Hayes I 4 3 1 . 4 3 2 . 4 7 2 . 7 7 1 . i l . 125. III. 866. Heffter II. 435. 695. Heidepriem II. 503. 620. Heidingsfeld II. 227. III. 782. Heidler I. 692. Heim III. 52. 82. 86. Heine I. 636 643. II. 21. 25. 57. 58. 402. 403. Heinrich II. 451. 776. lleintz II. 833. Heintze II 629 Heisenberg II. 113 v. Helmersen I. 575. Helmreichen I. 656 Henry I. 313- 554. 729. 732. 787. II. 22. 50. 106. 372. 922.

919

Namenregister. Henslow II. 263. Herapath II. 264. Herberger I. 615. Herbst I. 612. v. Herder III. 910. Hericart de Thury I. ¿53. 254. 257. 838. Hermann I. 523. 563. II. 197. 236. 355. 359. 361. 472. 531. 540. 542. 567. 604. 605. 656. (Ì86. 690. 693. 762. 821. 922. III. 713. 850. 885. Hermbstädt I. 313. II. 50. Herold II. 142. Herter II. 169. Hertwig II. 239. Hess II. 586. 629. III. 714. Hesse II. 574. 746. III. 229. 234.336. Hessenberg II. 440. 445. Heuser III. 456. Hjel I. 542. Hildreth I. 494. Hipparch I. 15. Hirtius I. 256. Hisinger II. 167. 353. 583. 591. Hitchcock 1. 543. II. 51. 52. 59. 60. III. 223. Hochberger II. 224. Hochmuth III. 324. v. Hochstetter I. 532. III. 742. Höffer II. 267. v. Hövel III. 404. v. Hoff 1.436. 720. 721. III. 24. Hoffmann Fr. I. 290. 292. 293. 478. 542. 545. 546. 692. 693. 694. 720. 836. 846. 849. 854. 860. 861. 862. II. 190. 269. 272. 274. 484. 485. 494. Hofmann A. W. I. 274. 520. Hofmann E. III. 756. Hofmann K. III. 451. Holger III. 713. Holms II. 463. IIommaire-Dehel I. 311. Hooker I. 532- II. 255. Horhausen III. 829. Horner 1. 10. 426. 427. 497. 520. 055. II. 515. 816. III. 185. Howard I. 729. Hrdina II. 20. Hubert II. 512. v. Huene III. 723. Hufeland I. 692. Hugi I. 393. Hultmark II. 784. v. Humboldt I. 293. 478. 592. 621. 638. 720. 721. 838. 844. 855. II.

61. 897. 905. III. 405. 480. 481. 487. 543. Hunt I. 279. 729. II. 112. 181.222. 277. 394. 397. 442. 467. 468. 472. 476. 477. 635. 653. 658. 111.91. 113- 361. Hutton III. 264. Hutzelmann II. 347. Huyghens 1. 7. 1. Jackson I. 430. 431. II. 317. 370. III. 646. Jacobson II. 513. Jacquelin I. 653. 658. Jameson I. 658. 661 II. 76. 905. III. 334. Jeffreys III. 171. Jeitteles III. 478 Jenzsch II. 78. 367. 380. 438. III. 337. 366. 370. 645. Igelström II. 514. Irnbert I. 728. John III. 731. 747 792. 836. Johnson I. 318. 518 653. II 821. III. 850. Johnston I. 787. III. 737. Joly II. 15. Jordan I 137. 193. II. 226. 904. III. 742. Joss II. 22. Joy I. 614. II. 435. III. 756. 832. Irvine I. 426. Junghuhn III. 171. H. Kaden 11. 720. Kaiser I. 236. Kane III. 683. Kant III. 528. Karafiat II. 347. Karsten I 561. 643. 649. 742. 756 II. 17. 22. 106. 129. 130 131. 168. 183. 276. 600. 604. III. 53. 54. 68. 77. 798. 866. 888. Keating III. 712. 713. Keibel III. 361. Keilhau I 477. III. 188. Kennedy II. 5. 6. Kenneth Kemp I. 658. Kenngott II. 83. 298. 506. 570. 623. 632. 681. 810. III. 755. 800. 832. Kerl III. 750. Kerndt II. 395. 446. III. 761. 772. Kerr HL 837.

920

Namenregister.

Kersten I. 38. 40. 530. 533. 554. 555. II 5.355. III. 757. 758. 759. 780. 781. 800. 806. 864. v. Keyserling I. 311 807. II. 262. III. 146. Kjerulf I. 504. II. 393. 417.642. 643. 652. 693. 709 729. 732. 739. III. 98. 103. 106. 145. 218. 348. 357. 359. 360. 451. 622. 815. Kimboll II. 503. Kindler I. 562. 563. II. 261. Kinzelbach II. 22. Kittredge III. 713. Klaproth I. 313. 530. 794. II. 6. 58. 101. 102. 106. 137. 164. 165. 226. 347. 359 463. 464. 475. 478. 479. 512. 551. 572. 590. 604. 606. 608. 657. 687. 691. 697. 698. 738. 833 835. 838. 841. III. 283. 333. 379. 746. 761. 780. 803. 804. 807. 809. 811. 812. 814. 827.839.864. 865. Kleszozynski II. 112 113. 133 874. 878. III. 744. 879 881. Klemm III. 360. Klenze III. 667 v. Klipstein I. 236. II. 235. III. 55. 58. 82. Klöden I. 290. Kloumann I. 416. Kluge III. 513. Knapp III. 79 Knop A. I. 177. II. 414. 452. 544. 570. 602. 703. 746. 747. 937. 946 III. 220.223 226.233 235 684. 693. Knop W. II. 573. Knox II. 705. v. Kobell I. 654. 755. II. 117. 281. 330. 507. 560. 565. 584. 585. 588. 589 600. 604. 607. 651.652. 668. 708. 761 762. 782. 783 797. 832. 835. 838. 844. 936. III. 713. 782. 827.888. 901. Kobülin II. 64. v. Koch I 857. III. 121. 123. F. Koch II. 617 Kohl II. 48. Köhler II. 651. 654. 655. 658. 702. 781. v. KokscharowIII. 882. König III. 335. Kopf II 17. 56. 199. Kopp I. 134. 141. 142. II. 69. Krämer III. 719. Kramer I. 305. Krantz I. 652. II. 21.97.187. 235.782. 910. 933. III. 863. 886.

Kremers I. 572. 754. 758. 759. 760. 794. 810. II. 148. III. 394. Krocker I. 504. Kröner II. 397. III. 812. Kröpfer I. 305. Kröyer I. 586. Krug v. Nidda III. 60. 63 792. 807. 808. Kudernatsch I. 341. II.621.625.649. 650. 651. 668. III. 750. Kühn II. 542. Kützing I. 608. Kuhlmann I. 157. 564. Kussin ITI. 761. L. Lade I. 697. Lajonchère I. 520. Lampadius III. 850. Landolt II. 843. La Peyrouse II. 906. Laplace III. 526. Lappe II. 629. 694. de Larderei II. 268. 275. Lardy III. 222. Laroche I. 632. Lasch II. 434. Lasiiis II. 904. Lassaigne II. 242. 243. 245. 261 Lassard III. 601. Laugier II. 13. III. 781. Laurens I. 434. Laurent II 446. 463. Lavoisier I. 313. Lawes I. 646. Lawrence II. 401. Lawson III. 524. Leblanc I. 840. 842. Le Hunte II. 574. Lembert II. 27. Lenz I. 426. II. 46. v. Leonhard I. 755. 850. II. 155. 190. 207. 687.691. 924. III. 166. 169 173. 179. 181. 182. 298. 377. 384. 385. 391. 402. 429. 445. 637. Leonhard G. 11.100. 370.555. 586. 603. 609. Lerch III. 737. Lesquereux I. 811. Letronne II. 52. Lettenmayer II. 485. Lettsom III. 874. Leube III. 79. Leuchs I. 555.

Namenregister. Leuschner I. 503. Lewinstein II. 379. 435. 699. 759. III. 342. Lewy I. 473. 474. 613. 722. 723. 835. II. 255. Leydolt II. 303. 873. Liebener II. 632. v. Liebig I. 620. 621. 625. 633. 634. 635. 639. 640 641. 643. 644. 659. 717. 745. 770. 771. 772. 775. 810. II. 69. 242. 819. Lindaoker III. 855. Lindley II. 828. Lindsay I. 316. 318. Link I. 749. List II. 30. 645. III. 102. 105. 107. 717. Liston II. 41. Liudhagen I. 416. Logan I. 805. 814. Lohmeyer II. 441. Lomonosoff I. 656. Longchamp I. 557. Lory II. 447. Löwe I. 343. 344. II. 733. Löwig I. 40. Lowit'z I 123. de Luc I. 809. III. 476. Lucas I. 656. Ludwig H. I. 553. II. 249. 285. 830. Ludwig R. I. 431. 603. 606 607. 609. 610. 616. 709. 713. 719. 809. III. 907. L u t t e r r o t h II. 226. Lychnell I. 193. II. 327. 802. Lyell I. 307. 359. 477. 492. 493. 496. 497. 505. 525. 579. 584. 653. 749. 775. 797. 804. 814. 828. II. 15. 41 45. III. 4 . 483. 509. Lynch II. 55. 56. 60. M. Macculloch I. 809. II. 893. III. 259. 263. Mackenzie I. 260. III. 172. 632. 633. Macmichael II. 40. Macquer I. 313 Madelung III. 431. Madrell I. 198. Martens I. 609. II. 121. 122. Magnus II. 167. 583. 604. 605. III. 812. Maier II. 679.

223. 620.

123. 606.

921

Malaguti I. 445. 818. II. 331. 376. 421. 424. 427. III. 810. 851. 861. Mallet I. 530. 561. II. 946. III. 811. 814. 869. 884. v. Mandelsloh I. 719. Marceil de Serres I. 727. II. 15.16. 260. 308. Marcet I. 313. 427. II. 59. Marohand I. 193. 204. 313. 649. 657. 792. II. 57. 68. Marenbach III. 434. 439. Margueritte III. 761. de Marignac II. 506. 513. 535. 811. 819. 820. 841. III. 53. v. d. Marek 600. 602. 603. 615. II. 144. 353. 841. 887. 888. 889. III. 120. 140. 141. 142. 156. 348. Martius I. 493. Marx I. 859. II. 849. III. 750. Mass II. 395. Maumené I. 278. 279. Maury I. 576. Mauten I. 545. Medici Spada II. 297. 492. Mehner 1. 309. 435. Meitzendorf II. 629. Melloni II. 908. Mendius I. 318. Mène I. 646. Merian I 830. Metzger II. 468. Meugy I. 753. Meyer III. 368. Meyn III. 152. Michelis I. 612. v. Middendorf I. 9. Middleton II. 86. Miller I. 274. Mitscherlich I. 156. II. 114. 198. 507. 614. 638.734. III. 431. 869. Mitscherlich A. II. 702. III. 216.219. Mitscherlich M. II. 212. Mittenzwei III. 336. Moberg II. 582. Mohr III. 560. Mohs II. 596. 879. 791. 793. 794. Moldenhauer I. 314. 318. v. Moll II. 394. Molnar III. 848. Monheim I. 50. 65. 561. 562. 698. II. 169. III. 709. 710.712.782. 783. Montefieri Levi II. 615. Monticelli I. 718. 833. 853. 854. II. 5. 13. 483. 495. 667. 728. 909. 926. 927. Montlosier III. 336. 58*

Namenregister. Moore II. 55. Morand I. 775. Morier II. 59. v. Morlot II. 444. III. 53. 144. Morren A. und Ch. I. 474. 608. 613. Mosander II. 936. 937. Moser I. 520. Mückle I. 313. Müller I. 40. 642. II 574. III. 229. Müller A. II. 133. 538. 545. 765. 878. 885. III. 666. 670. 674. 676. 724. Müller H. II. 594. 732. 756. 787. 788. 789. III. 666. 668. 669. 856. 902. 910. 911. Müller Jos. II. 945. Müller L. II. 14. 91. 93. 842. Müller S. II. 596. Mulder I. 646. Munke I. 259. II. 41. Murchison I. 311. 312. 522. 523. 806. II. 11. 16. III 151.

X. Nauck II. 822. 849. 850. III. 54. 55. 67. 88. Naumann I. 481. 567. 822. II. 181. 197. 310. 399. 474. 551. 564. 586. 594. 604. 662. 852. III. 86. 101. 111. 112. 131. 162. 181. 185. 187. 189. 213. 215. 223. 239. 302. 322. 323. 357. 372. 385. 386. 391. 404. 447. 449. 491. 495. 496. Necker II. 485 493. Nentwich II. 10. Nesbit II. 263. Nessler III. 245. 246. Neubauer III. 121. Newton I. 7. 218. Nickles II. 86. Nicol II. 15. 206. Nöggerath I. 208. 211. 556. 557. 559. 561.666 821.824.829. 11.28. 29. 30. 239. 589. 617. 618. 836. 843. 893. 924. 928. III. 169. 170. 177. 405. 476. 481. 485. 534. 602. 614. 617. 635. 800. 834. 878. Nordenskiöld I. 118. 341. II. 472. 524. Norlin II. 472. Northrop II. 855. 856. Nose III. 354. 476. Nowicki III. 139.

O. Odernheimer III. 841. v. Oeynhausen I. 12. III. 369. Oker III. 139. Olafsen I. 256. II. 5. Olligschläger II. 401. 564. Oppe III. 666. 671. 698. 733. 813. 814. 823. 824. 836. 873. 875. 876. 879 Osann I. 688. III. 846. 866. P. Pageis III. 379. 401. 431. 432. Pagenstecher I 40. 271. 277. 642. Paillette I. 860. 862. 863. Palacio Foxan I. 314. Palassou I. 240. 244. Pallas III. 809. Palmieii II 951. Partseh I. 652. Pasteur I. 137. Patrix I. 741. Patterson III. 749. Patton I. 436. Paulus II. 30. Payen I. 520. 636. II. 267 269. Payr I. 752. Pearsann II. 90. Peligot I. 721. II. 110. III. 21. Percy II. 247. 617. Petersen III. 400. Pettenkofer III. 848. 849. 861. Petz III. 865. Petzholdt I. 51 657 II. 886. 890. 891. III 53. 84. Pfaff L 435 II. 505. III. 64. 65. 66. 67. 68. 777. Pfankuch I. 607. 609. Philippi II. 15. Philipps J. A. I. 757. Philips W. I 173. III. 783. Phillips R. I. 565. 724. Pierce I. 517. Pieschel II. 168. Pilla II. 485 486. 493. 496 Pingel I. 355. Pisani I. 309. Pissis III. 502. Piterit I. 692 Planiava II. 222. Plattner II. 248 444 456. III. 724. 751. 752. 754 757. 794. 816. 862. Pleischl II. 10. Plieninger I. 250. Plinius I. 256.

Namenregister. Plittner I. 566. Plock II. 6. Plücker II 900. 903. 951. Poggiale I. 518. III. 21. Pohl II. 22. Poinsot I 520. Du Ponteil I. 318. Pöpplein II. 442 Potyka II. 473. III. 751. 754. 902. Poullet Scrope III. 186. Poweisen I. 256. II. 5. Prechtl II. 404. Preisser II. 266. P r e t t n e r III. 368. Prevost I. 442. 828Priestley I 608. Prony III. 6. Pröselias I- 457. Proust III 809 Prout I. 750. Pugh I. 646. Pusch II. 928. Pusirewsky II. 103. Putzer III. 368 a. Quenstedt I. 587. II. 695. Quincke III. 240. 241. R. Ragsky I. 727. III. 237. Rammeisberg I. 38 517 531. 554 II. 79. 80. 128. 129. 226. 228. 239. 248 277 286. 310. 345. 346. 355. 358. 365 383. 390. 397. 445. 448. 453. 454. 456. 463. 464. 474. 480.499. 500.501 503.522. 537. 539. 540. 542. 555. 556. 557. 559. 560 561. 563. 566. 567. 574. 577. 580. 604. 605. 607. 616. 617. 618. 621. 623. 629. 636. 638. 639. 642. 653. 654. 668. 669. 692. 704. 717. 749. 750. 751. 752. 783 845. 910. 924. 927. 936. 937. 945. 950. 951. 952. III. 333 343. 375.713. 729. 731. 751. 756. 761. 762. 763. 765. 780. 781. 797. 799. 800. 831. 888. 895. 897. 901. Ramsay I. 303. 304. III. 275. Ranieri I. 637 vom Rath II. 436. 449. 466. 468. 475. 477.522 525.531.534.543. 553. 658. 660. 737. 741. 754. 780. 781.859. III.369.370.401.407.853. Réaumur II. 324. Reck II. 693.

923

Redtenbacher II. 441. III. 368. 719. van Rees III. 526. Regnault 1.653.753.756.773. 11.453. Reich II. 901 905. 907. Reichel III. 139. Reinhardt II. 5. Reinwardt I. 855. III. 429, Reiset I. 630. Reissig II. 237. Rendschmidt II. 15. Rennel III. 6. Renou II. 514. Rentzsch III. 336. Reuss I. 752. II. 16. 101. 149. 202. 204. 344. 567. 674. 786. 884. 901. III. 24. 131. 132. 134- 142. 144. 157. 158. 160. 718. 756. 829. 855. 874. 876. 877. Rhodius II. 697. Iliehardson I. 9. 757.796. 111,719. 761. Richter R. I. 136.137. II. 530. 540. 548. 615. 629. 667. 677. II. 123. 131. 236. 239. 335. 743. v. Richthofen I. 370. II. 547. III. 325. 340. 349. 450. 462. Riegel II. 370. III. 711. 712. Rienecker III. 850. Riley II. 909. Rink.I. 469. 652. Ripetti II. 855. 856. Ritter I. 351. 838. Rivière I. 256. Rivot III. 778. Robert Eug. I. 256. II. 831. Robinson I. 246. 788. Röchet I. 838. Rogers H. D. 1.802. 803. 804. 805. 812. 813. 814. III. 275. Rogers R. E. I. 215. 678. 774. Rogers W. B. I. 215. 217. 219. 678. 774. Röhr I. 542. Römer F. III. 10. 736. Römer A. I. 595. Rosales II. 446. 513. 549. III. 760. Roscoe I. 342. III. 219 240.241. 321. Rose G. I. 146. 309. 655. II. 61. 62. 65.70.82.114 115. 119. 127. 184. 276. 317. 318. 360.377.400.404. 405. 412. 413. 439. 448. 456. 465. 469. 470. 501.507.510.515. 524. 541. 542. 550. 555. 564. 565. 585586. 593.594 603. 615- 623. 626. 627. 632. 643. 644. 655 656 660. 662. 666. 673. 674. 683. 696. 709.

Namenregister.

924

718. 720. 756. 778. 785. 821. 828. 829 832. 845. 850. 852. 853. 856. 864. 865. 866. 867. 873. 930. 935. 944.III 223.248.261.300.305.316. 375. 464. 465. 741. 777. 785. 834. 836. 850. 869. 873. 895. 900. 901. Rose H. I. 138. 213. 309. 341. 742. II. 63. 67. 79. 107. 158. 224. 230. 265. 271. 327. 372 650. 893. 936 937. III. 234 727. 729. 749. 756. 760. 761. 767. 786. 787. 788. 789. Rosengarten III. 712. Ross 1. 10 442. 446. 460 467. 470. Rosshirt III. 143. v. Rosthorn III. 235. Roth I. 51.11.602. 604.748 III. 106. 121. 236. 301. 303. 321 323. 326. 333. 340. 345. 358. 372 379. 456. Rube III. 239. 240. 241. 246. 303. Russegger I. 314. II. 52.53. III. 187.

S. Sabine I. 10. II. 906 908. III. 6. Sabler I. 311. Sack II. 91. Sackur III. 335. Sage I. 313. Salvetat I. 531. II. 346. 677 SandbergerF. II. 154. 369. 378. 379. 439. 501.521. 585. 613. 627. 633. 785. 853. 879. III. 82. 114. 737. Sandberger G. I. 181. Sander II. 157. Sartorius von Waltershausen I. 478 637. II. 354. 368. 450 457 466. 467. 468. 472. 585. 693. III. 72. 342. 343. 759. Sarzeaud III. 861. de Saussure 1. 245. 255 634. 741. 770. 773. II. 475. 584. III. 24 32. 33. 172. Sauvage I. 41. II. 346 III. 101. 349. Sawitch I. 311. Scacchi I. 637. II 13.193. 492. 497. 498. 499. 951. v. Schaffgotsch II. 828 835. 838. 888. III 762. Schafhäutl I. 727. II. 16. 56.83.519857. 860.864.111.43.131 132.134 135. Schärft' I. 128. 129. 130 132. 134 135. II. 4:i9. Schayer I. 593. Scheele II. 226.

Scheerer II. 8. 247. 309. 310. ¡330. 332.373.447.452 502.504.505 516. 527.529. 531.540.548.569.602.629. 645. 652. 664. 677. 695. 721. 811. 812. 813 814. III 205. 236. 239. 241.254.337.713.751.837.881.895. Scheidhauer II. 441. Schill II. 500. III. 368. 450 Schlagir.tweit H. I. 221. 277. 280. II. 905. III. 235. Schlagintweit A. I. 221. 277. 280. 822. III. 23. Schleiden II. 836. Schlieper II 463. 686. v. Schlotheini II. 596. Schmid II. 444. Schmid E. E. II. 515.836. 111.374. Schmidt I. 730. 823. 840. III 135. 139.140.141.143.144.161.372.782. Schmidt, Bergmeister I. 187. Schmidt C. II 269. 781. 810. Schmidt E. I. 523. Schmidt J Chr. L III. 175.404. 665. Schnabel I. 345. II. 142. 146. 168. 349. 841. III. 55. 70. 238. 715. 746. 798. 806. Schneider III. 761. 762. Scholz III. 501. Schönfold I. 342. III. 219. 240. 241. 321. Schönhein I. 27. 28. 633. 641. 646. III. 383. Schorn I. 131. Schramm II. 264. III. 26. 27. Schrenk III. 74 83. Schröder II. 904. Schrötter I. 27. 775. 783. 786. 787. II. 22. 173. Schroll II. 56. Schubert II. 49 Schübler I. 280. II. 184. III. 20..87. Schüler III. 879. 881. Schultze I 602. Schulz W. I. 470 Schulze II. 901. III. 614. Schulz-Fleeth I 611. Schweitzer II. 263. 270. Schweizer I. 544. 590. II. 7. III. 325. Scoresby I. 481. Scott II. 473. Sedgwick I. 259. Sedillot I. 542. Seebach III. 865. Sefström I. 649. Sekira I. 811. Sello Carl I. 761. 762.

925

Namenregister. Senarmont II. 107.221. 858. III. 694. 787. 885. Senft II. 911. v. Senger II. 516. 633. de Serres Marcell siehe Maroeil de Serres Setterberg III. 795. Seybert III. 760. Sharpe III. 3. 482. Shepard III. 756. 848. 865. Siegling II. 85(>. 857. 858. Siemens I. 167. Sigwart II. 10. Sillem II. 154. 247. 500. 530. 602. 645. 704. 765.826. 846. III. 714. 723.733.744.751.768.769.772.781. 783.863.870.873.883.887. »97.902. Silliman I. 658. 11.265. 855.111.794. Silliman B. iun. I. 592. 615. II. 265. 349. 472. 497. 514. 704. III 22. Simony I. 304. 370. 382. 383. 384. 385. 386.387. 389. 390. 392 489. 494. 495. 525. 526. III. 22. Simpson II. 358. Sjogren II. 380 Sismonda II. 157. Smith I. 54. 277. 788. II 49. 401. 403. 450.457.503.514.535. III. 796. Smithson III. 712. 739. 782. Smyth I. 543. II. 45. Söchting II. 380. 389. 584. 603. 609. III. 451. 838. Sorby II. 869. III. 4. Spallanzani II.4.855. III. 24 480.481. Stadler II. 819 820. Staffel II. 711. Stamm II. 500. 501. Stanek I. 752. Stass I. 649. 657. Steffens II. 527. Stehlin I. 287. Stein I. 156. 725. II. 705. 708. Steininger I. 668. Steinmann III 764. Stengel II. 5. Stenhouse III- 898. v. Sternberg I. 823. II. 116. Sthamer II. 594. Stifft I. 693. III. 123. Stitzenberger II. 83. III. 222. Stöckhard II. 855. Stokes I. 578. II. 260. Stott Bowerbank II. 893. Strabo II. 51. Stratmann III. 805. Streffleur I. 370. 391. 406.

Streng II. 396. 466. 467. III. 325. 328. 329. 330. 342. 359. 447. 448. 450.451.452 463.466 467.698.699. Stripelmann I. 859. v. Strombeck II. 192. III. 11.12.56. 69. 88. Stromeyer II. 106. 165. 167. 228. 338 453. 454. 505. 525. 541. 542. 691. 692. 693. 694. III. 715. 751. 764.765.766.767.780. 781.804.900. Struckmann I. 31. Struve II. 6. 7. 8. 181. 201. 222. III. 320- 370. 375. 431. 779. Studer I. 282. 283. 298. 336. 367. 369. II. 590. 612. III. 189. 190. 305. 537. Suadieani I. 692 Suckow II. 198. 383. 613. 685. III. 689.827. 837. Sullivan II. 240. 258. 265. Svanberg II. 446. 472. 513. 736. 743. 753. III. 816. 850. Syiuond II. 53.

T. Talbot II. 706. Tamnau II. 564. 878. Tasche I. 804. III. 397. Tavlor I. 571. 758. 760. 794. 810. II. 98. 142. 148. III. 126. Tengstroem II. 676. Tennant I. 313. Teschenmacher III. 849. Thaulow II. 407. Thenard III. 777. Theobald 1.431.603.607.609. III. 907. Thomson J. I. 168. 729 732. II. 227. 230. 241. 347. 358. 359. 382. 394. 820. III. 335. 712.737.751. 794. 805. Thomson W. I. 168. Thremin I. 684 Tilghman II. 193. Tingry I. 272. 277. Tournairs III 374. Trapp I. 435. v. Trebra II. 904. Trolle Wachtmeister I. 194. 195. II. 583.585.587.600.648.682. III. 713. Trommsdorif I. 688 Trosehel I. 612. Tschermak III. 312. 313. 314.622. Tuson I. 128. Tyndall III. 4.

926

Namenregister.

U. Uhde III. 236. Ulet, i. 864. Ulmann III. 709 713. 879. 897. Unger I 749.771.776.786.809.11. 15. Usiglio I. 434. II. 23. 25. 37. 38.

V. Vanuxem II. 512. III. 712. Varrentrapp II. 449. 645. 761. 762. III. 234. 727. Vaucher I. 741. Vauquelin I. 858. II. 6. 347. 452. III. 333. 640 714. 761. 777. Vaux I. 773. Veatch II. 277. Vehling III. 335. 338. de Verneuil 1.311. 806. v. Viebahn I. 401. Villain III. 848. Ville I. 634. 646. Virlet d'Aoust II. 52. Völker I 653. Vogel I. 427. 434. 473. 615. 636. II. 19. 112 452. Vogt I. 593. III. 489. Voigt III. 695. Volger I. 133. 134. II 113. 400. 405. 406. 407. 408. 410. 415 528. 665. 674. 764. 765 768. 770. 771. 772. 773. 774. 825. 894. III. 31.32. 33. 39. 40. 41. 82. 487. 498. 528. 534 546. 560. 728. 729. 730. 749. 825. 830. W. Wagner III. 64. 862. Walcher I. 859. Walchner I. 246. 247. 526. 529. 545. II. 6 9 1 . 6 9 3 . 6 9 4 . III. 21.715. 79G. 905. Walker I. 820. II. 75. W a l m s t e d t l l . 106.470 472 697.698. Wandel II. 514. v. Warnsdorf I. 246 III. 910. Weber II 606. III. 526. Weber 0 . I. 610. Weber 11. III. 759 761. Websky II. 604. III. 724. 733. 734. 735 736. 774. Webster I. 788. Wedding II. 623. Weibye II. 371.439. 440. 525. 531.

533. 536. 542. 585. 586. 592. 601. 602. 613. 631. 646. 665. 681. 776. 792. 916. 920. III. 357. Weidenbusch III. 751. Weiss II. 542. v. Weissenbach III. 652. 660. 700. 701. 822. 823. Weld II. 442. Werner II. 91. III. 665. Werther III. 106- 236. Whewell I. 486. Whitney I #12. 811. H- 360. 399. 453.855. III. 74. 338.713. 737.785 831. 832. 851. 863. Wibel III. 693. Wiegleb II. 600. Wieke II. 404. Wilde III. 497. Wildenstein II. 379. Wilke II. 41. III. 502 Wilkinson I. 523. Will II. 88. Wilson I. 58. 565. 658. 659. II. 78. 87. 88. 89. 95. 883- III. 107. Winkelblech II. 638. III. 806. Winkler G. I. 155. II. 409. 888. Winkler K. III. 475. Wiser 1.182. 11.306.399. 405. 406. 412. 591. Wisnaes III. 359. Wissmann III. 53. Witham I 749. Witt I. 274. Wittstein II. 268. III. 359. 364. 827. Wohler I. 155. 166. 217. 607. 609. 657. II. 30. 81. 236. 387. .390III. 70. 749. 751. 800. 863. Wolff E . I. 752. II. 423. 445. 525. 531.532.711. III.325.328.330.331. Wollaston I. 750. II. 40. III. 864. Wornum III. 236. Woskressensky I. 653. Woulse III. 808. v. Wrede III. 846. Wrightson III. 450. Wurtz I. 279. II. 359. Wutzer I. 415.

Z. v. Zaeh II 904. Zaddach II 902. 903. 904. Zeune II. 901. 903. Zeuschner I. 864.11.14.17. III. 145. 169.

Sachregister. Ziegler I. 276. 514. Zimmermann I. 524. II. 432. 886. 898. III. 98. 883. Zinken I. 240. II. 618. III. 729. 749. 850. 854. 855. Zippe I. 182. II. 247. 880. III. 740. 854. 876. 880. 894. Zipser II. 843.

B.

927

Zirkel II. 298. 300. 869. 870. 871. 872. III. 199. 200. 322. 334. 343. 356. 360. 373. 392. 667. 668. Zschau III. 254. 255. 256. Zulkowsky III. 219.

Sachregister.

Die einzelnen Pseudomorphosen sind unter dem Mineral angef ü h r t , welches das Product des Umwandlungsprocesses ist. Demnach ist z. B. die Pseudomorphose »Albit nach Orthoklas« unter »Albit« und nicht unter »Orthoklas« zu suchen. Umwandlungsprocesse, welche wegen Mangel von Krystallformen aus den betreffenden Mineralsubstanzen eigentlich keine Pseudomorphosen sind, wurden ebenfalls unter den Pseudomorphosen angeführt. 642 ff. in Spalten (vgl. Erzgänge, Gänge, Spalten) III. 641. 673. Absätze, mechanische (vergl. sediA. mentäre Bildungen; Gesteine, sedimentäre) I. 490 ff. Art der AbAa I. 228. lagerung auf d. Meeresboden IIIAachen, heisse Quellen I. 727. 858. 273. Das Meer tief genug für die Aar, Analyse I. 277. Schwebende mächtigsten Bildungen III. 274. Theile I. 493. Cementation der m. A. 1.491 ff. Abdrücke organischer Reste in SeIII 96 ff. A. m. in Flüssen I. 493. diment. Formationen III. 10, im Zusammensetzung ders. I. 498 ff. Dolomit III. 11. Aufrührung durch Stürme III.7. Abkühlung geschmolzener Massen, Uebergang derselben in Absätze Beobachtung an einer Basaltkudurch organ. Thätigkeit III. 7.31. gel III. 168. Zeit ders. für vulk. Massen III. 168. A. der E r d e Absätze, mechanische u. chemische I. 491. Aufeinanderfolge der meII. 8. 15. chanischen A. und der A. durch Abplattung der Erde I. 7 ff. 10. organ Thätigkeit I. 580. III. Absätze, im Allgemeinen, Einthei12 ff. 21. lung I. 491. Absätze, chemische (vergl. Kalkab- Absätze durch organ. Thätigkeit, sätze, Kieselsäureabsätze,1.527 ff. durch liorallenthiere (vergl. Konicht aus aufsteigend. Quellen rallen) I. 572 ff. in der Meeres1.527. aus warmen Quellen 1.530 ff. tiefe I. 576. durch Kieselinfuso534 ff II. 223. aus kalten Quellen rien 1.592. durch Pflanzen 1.603 ff. I. 532 ff. 545 ff. aus Säuerlingen Zusammensetzung ders. I. 604. I. 548. A. von kohlens. Kalk, Achate III. 623. Yorkommenll. 853. kohlens. Eisenoxydul u. EisenOrganismen in dens. II. 893. oxydhydrat II. 534. A. von Ba- Ackerboden, Kohlensäuregehalt I. rytspath II. 223. Phosphorsäure722 ff. haltige A. II. 251. A. aus gypsAdular (siehe Orthoklas) Zusamhaltigen Gewässern II. 218. A. mensetzung II. 407. Adular nach in Drusenräumen III. 626. 628 ff. Periklin II. 417.

Sachregister. Ziegler I. 276. 514. Zimmermann I. 524. II. 432. 886. 898. III. 98. 883. Zinken I. 240. II. 618. III. 729. 749. 850. 854. 855. Zippe I. 182. II. 247. 880. III. 740. 854. 876. 880. 894. Zipser II. 843.

B.

927

Zirkel II. 298. 300. 869. 870. 871. 872. III. 199. 200. 322. 334. 343. 356. 360. 373. 392. 667. 668. Zschau III. 254. 255. 256. Zulkowsky III. 219.

Sachregister.

Die einzelnen Pseudomorphosen sind unter dem Mineral angef ü h r t , welches das Product des Umwandlungsprocesses ist. Demnach ist z. B. die Pseudomorphose »Albit nach Orthoklas« unter »Albit« und nicht unter »Orthoklas« zu suchen. Umwandlungsprocesse, welche wegen Mangel von Krystallformen aus den betreffenden Mineralsubstanzen eigentlich keine Pseudomorphosen sind, wurden ebenfalls unter den Pseudomorphosen angeführt. 642 ff. in Spalten (vgl. Erzgänge, Gänge, Spalten) III. 641. 673. Absätze, mechanische (vergl. sediA. mentäre Bildungen; Gesteine, sedimentäre) I. 490 ff. Art der AbAa I. 228. lagerung auf d. Meeresboden IIIAachen, heisse Quellen I. 727. 858. 273. Das Meer tief genug für die Aar, Analyse I. 277. Schwebende mächtigsten Bildungen III. 274. Theile I. 493. Cementation der m. A. 1.491 ff. Abdrücke organischer Reste in SeIII 96 ff. A. m. in Flüssen I. 493. diment. Formationen III. 10, im Zusammensetzung ders. I. 498 ff. Dolomit III. 11. Aufrührung durch Stürme III.7. Abkühlung geschmolzener Massen, Uebergang derselben in Absätze Beobachtung an einer Basaltkudurch organ. Thätigkeit III. 7.31. gel III. 168. Zeit ders. für vulk. Massen III. 168. A. der E r d e Absätze, mechanische u. chemische I. 491. Aufeinanderfolge der meII. 8. 15. chanischen A. und der A. durch Abplattung der Erde I. 7 ff. 10. organ Thätigkeit I. 580. III. Absätze, im Allgemeinen, Einthei12 ff. 21. lung I. 491. Absätze, chemische (vergl. Kalkab- Absätze durch organ. Thätigkeit, sätze, Kieselsäureabsätze,1.527 ff. durch liorallenthiere (vergl. Konicht aus aufsteigend. Quellen rallen) I. 572 ff. in der Meeres1.527. aus warmen Quellen 1.530 ff. tiefe I. 576. durch Kieselinfuso534 ff II. 223. aus kalten Quellen rien 1.592. durch Pflanzen 1.603 ff. I. 532 ff. 545 ff. aus Säuerlingen Zusammensetzung ders. I. 604. I. 548. A. von kohlens. Kalk, Achate III. 623. Yorkommenll. 853. kohlens. Eisenoxydul u. EisenOrganismen in dens. II. 893. oxydhydrat II. 534. A. von Ba- Ackerboden, Kohlensäuregehalt I. rytspath II. 223. Phosphorsäure722 ff. haltige A. II. 251. A. aus gypsAdular (siehe Orthoklas) Zusamhaltigen Gewässern II. 218. A. mensetzung II. 407. Adular nach in Drusenräumen III. 626. 628 ff. Periklin II. 417.

928

Sachregister.

Aegirin IL 622. Aequatorialstrom, führt Wasser zum Polarmeer und zurück III. 293. Aeschynit II. 80. Affinitätsverhältnisse, Ermittlung I. 24 ff. modificirt durch Mengenverhältnisse I. 114. Afte I. 228. Agalmatolith II. 317. 347. Aggregatzustand u. Zersetzbarkeit II. 699. Ahrthal, Kohlensäureexhalationen I. 67G fif. Niedertreiben eines Bohrloches und Beobachtungen dabei I. 261. 698 ff. Thermalwasser I. 261. Gehalt derselben an B e s t a n d t e i l e n II. 138. III. 489. erweichte Thonlager III. 489 ff. Ahrquelle III. 555. Akmit, II. 622. Alaunschiefer I. 625 III. 124 fif. Analysen III. 125. 244. Umwandlung in Gneiss III. 243 ff. Alaunstein I. 850. Albit, Vorkommen II. 439. im Thonschiefer III. 111. im Chloritschiefer. III. 234. Bildung 440. Pseudomorphosen: nach Orthoklas und Adular II. 404 ft. nach Wernerit II. 444. 541. Umwandlung und Zersetzung II. 443. Alkalien, arsenigsaure, Uebergang in arseniksaure A. III. 830. Alkalien, kieselsaure, II. 312 ff. 332. zersetzen schwefelsauren Kalk, und Magnesia I. 48. extrahiren Thonerde aus Thonerdesilicaten I. 74. zersetzen Eisenoxydulbicarbonat I. 79. finden sich nicht neben phosphorsaurem Kalk II 251. werden zersetzt durch phosphorsauren Kalk I. 53. Alkalien, kohlensaure, in Flüssen I. 284. zersetzen Ivalk- u. Magnesiasulfate . Chlorcalcium und Chlormagnesium I 43. zersetzen Kalksilicat I. 43. zersetzen Magnesiasilicate 1.47. zersetzenFluorcalcium I. 48. zersetzen phosphorsauren Kalk I. 54. zersetzen schwefelsauren Baryt und umgekehrt. Versuche I. 219 ff. Alkalien, schwefelsaure, II. 199 ff. zersetzen Barytsilicat II. 209. zer-

setzen kohlensauren Baryt II. 212 ff. Allanit siehe Orthit. Allophan, Vorkommen und Bildung II. 348 ff. Kupfergehalt II. 348. III. 713. Alluaudit III. 798 fif. Alluvialgebiete der Flüsse I. 390. Almandin II. 582. Alme I. 228. Alpen, Wassermengen in dens. III. 538 ff. Condensation des Wasserdampfes III. 539. Erosion 1. 365. 393. III. 538. Gefalle der Flüsse III. 541. Alpenbäche auf der Nord- u. Südseite der Alpen I. 387. Alpenseen, Bildung u. Meereshöhe I. 296. Verschwinden ders. I. 298. Temperatur I. 320. Farbe 1. 494. Alpenströme, Gehalt an mineral. B e s t a n d t e i l e n I. 286. Transport der Geschiebe I. 360. Alstonit II. 179. Alumínate II. 294. Alunit III- 349. Amazonenstrom, führt seine schwebenden Theile weit in'sMeerlII.6. Amblygonit II. 79. II 236- 248. Amethyst, Vorkommen II. 853. in Drusenräumen III. 635 ff. Glühverlust II 834. Alkaliengehalt II. 835. Amianth siehe Asbest. Ammoniak, Vorkommen u. Bildung I. 634. in der Atmosphäre I. 644. in Borsaureexhalationen II. 267. Verbrauch durch die Vegetation I. 644. zersetzt phosphorsauren Kalk II. 251. Ammoniak, schwefelsaures II. 272. Ammoniak, kohlensaures, im Meteorwasser I. 205. Amphibol siehe Hornblende. Amphibolandesit III. 340. Amphodelit II. 470. Amsterdam, Absätzel 508, II.319ÍF. Amygdalophyr II. 367. Analcim, in Drusenräumen II 363. III.644. Zusammensetzung II. 364. Bildung. II. 363. A. nach Lcucit II. 500. Umwandlungen II. 367 ff. Zersetzung II. 372. Analyse, chemische, mit Anwendung vor Platinröhren III. 217.

Sachregister. Anatas, Vorkommen III. 825. im Chloritschiefer III.234 Bildungen II. 936. Anauxit II. 345. Andalusit, Vorkommen und Verhalten gegen Säuren 11.511. Zusammensetzung 11.512.513 ff. Umwandlungen II. 516 ff. 11.747. Andesin II. 447. Anglamit III. 798. Anhydrit II. 188 ff. Gehalt an Organ. Substanzen II. 189 ff. ist keine eruptive und plutonische Bildung II. 190 ff. A. nach Steinsalz 11.27. Ankerit II. 157. III. 32. Anorthit, Verhalten gegen Säuren und Vorkommen II. 469. Bildung II.469 ff. Zusammensetzung470 ff. Zersetzung II. 473 if. Anthophyllit II. 664. A nthosiderit II. 352. Anthracit, Vorkommen, Zusammensetzung, Bildung I. 653. Unterschied des durch Hitze und des nicht durch Hitze entstandenen A. I. 654. Antigorit II. 804. Antimon, Vorkommen III. 863. in Quellen 111.830. Bildung III. 864. Antimonblende III. 829. A. nach Plagionit III. 750. A. nach Antimonglanz III. 829. Antimonblüthe, Vorkommen III 755. 827. Bildung III. 827 ff. A. nach Antimonglanz u.Antimon III.827. Antimonglanz III. 748. Antimonmetalle III. 684. 756. Antimonocher, Vorkommen III. 755. 828. Zusammensetzung III. 828. A. nach Antimonglanz III. 828. Antimonoxyd nach Antimonglanz III. 755. Antimonoxyd, antimonsaures (siehe Antimonocher) nach Antimonglanz III. 755. Apatit, Vorkommen II. 234. Fluorgehalt II. 80. 82 Chlorgehalt II. 82. enthält gewöhnliche Phosphorsäure II. 246. Löslichkeit II. 242. Bildung II. 244 257. Schmelzversuche II. 244. künstliche Bildung II. 246. Bildung aus Knochen II. 266. Pseudomorpliosen: 247 ff. nach Pyromorphit II. 247. III. 802. nach Eisenvitriol II. 247. III 803. lüschof Geologie III. 2. Aufl.

929

Aphanit III. 449. Aphrodit II. 336. II. 813. Apophyllit II. 365. Vorkommen im Granit III. 321. in Drusenräumen III. 644. Löslichkeit im Wasser I. 217. II. 386. Zusammensetzung II. 386. 390. Fluorgehalt II. 80 386. 389. Bildung II. 385. Zersetzung II. 387 ff. Appalachian - Kohlenformation I. 802 ff. Aragonit, Bildung II. 114 ff. 385. Aragonit nach Gyps I. 146. II. 191. Schmelzversuche III. 49. Ardennenschiefer, metamorphi j scher III. 114. Arfvedsonit (siehe Hornblende), Zusammensetzung II. 669. 671. Arkose II. 203. III. 135. Arsenige Säure, Bildung III. 780. 830. Arsenik, Vorkommen III. 864. in Quellen III. 830. Bildung III. 864. Arsenikblüthe, Vorkommen und Bildung III. 830. Arsenikkies III. 751. Regeneration 752 ff. wird zersetzt durch Wasser III. 751 754. A. nach Magnetkies und Sprödglaserz III. 754. Arsenikmetalle, Bildung III. 682 ff'. 756 ff. Arseniknickelerze III. 756 ff. Arseniksäurc, nicht im Mineral. reiche. III. 827. 830. Artern II. 40. Arve I. 494. Analysen I. 277. Asbest, Zusammensetzung II. 628 ff. A. nach Augit II. 627. III. 860. Asche, vulkanische, Bildung II. 496. Aschenanalysen von Steinkohlen I. 756 ff II. 146 ff. von Fucusarten II. 263. Aspasiolith nach Cordierit II. 570. 575. Asphalt I. 784. Bildung I. 786.788. Asteriatit II. 536. Auerbach, körniger Kalk III. 46. Augit, Vorkommen II. 611. Verhalten gegen Säuren II. 619 ff. Zusammensetsung und Classification II. 620 ff. 651. Bildung der A. in vulkanischen Gesteinen II. 297. 612. der Augite im Basalt II. 619. III. 402 ff A. als Einschluss in Mineralien II. 613. Bildung auf p y r o g e n e m W e g II. 59

930

Sachregister.

614. Analyse solcher II. 615. Umwandlung II. 545. 623 ff. III. 430. Allgemeines II. 660. Augit in Cimolit II. 344 ff. in Serpentin II. 802. in Uralit III. 464. Veränderung in überhitztem Wasser III. 202. Zersetzung II. 344 ff. 646 ff. Volumenzunahme während ders. I- 341; widersteht derselben III. 429. Augitfels II. 612. Augitporphyr, Vorkommen III. 446. ist öfter blasig III. 464. Zusammensetzung III. 448. 449. 453. Quarz in demselben III. 650- Bildung III. 455 bewirkte Dislocationen III. 263. Zersetzung III. 464. Augitporphyr und Magneteisenbildung II. 917 ff. 921 ff. Uebergang in grüne Schiefer' u. s. w. III. 465. Augittuff vom Westerwald III 382 ff. Auripigment nach Realgar III. 749. Ausschram, Bildung III. 760. Austerschalen , Maassstab für die Menge kohlens. Kalk, welche aus dem Meere abgeschieden wird, Versuche, I. 585. A. und kohlens. Kalk des Rhein I. 281. Verhalten der A. gegen Säuren I. 587 ff. Auswürflinge, vulkanische, 11.586 ff. 603. 688. III. 340. 341. Auvergne, Absätze aus warmen Quellen daselbst I. 539. Aventurinfeldspath II. 447. Aventuringlas III. 812. Axinit II. 275. 278. B. Babingtonit II. 622. Babylonquarz II. 883. Bäche, versinkende I. 225. Temperaturveränderung in dens. I. 237. Backofenstein III. 350. Baffinsbay, Salzgehalt I. 463. B a k u , Exhalationen brennbaren Gases II. 726. Bandopal I. 835. Baregin I. 836. Barnhardtit III. 687. Baryt, Vorkommen in krystall. Gesteinen II. 211. in Quellen II. 222. Aufnahme desselb. durch Pflanzen II. 226. Baryt, kohlensaurer, Vorkommen

/

I. 2. II. 135. 208. 222. 226. Löslichkeitsverhältnisse II. 134. k. B. nach Barytspath II. 135. 205. Umwandlung II. 212 ff. Baryt, schwefelsaurer, siehe Barytspath. Barytharmotom II. 211. 365. 386. Barytocalcit, Umwandlung II. 218. Barytocölestin II. 227. Barytsalze, Vorkommen in Quellen II 222. Barytspath, Vorkommen I. 2. II. 201. 222. in zersetztem Trachyt III. 350. in Gängen III. 657. 664. als Bindemittel II. 203. Löslichkeit I. 2. Bildung II. 201 ff. Schmelzbarkeit II 206. Flüssigkeiten in dems. II. 206. Verhalten zu anderen Mineralien II. 209. B. als Absatz aus warmen Quellen II. 223 ff. Barytspathabsätze neben Kalkspathabsätzen 11.218. Bildung aus Chlorbaryum II. 225. 230. Pseudomorphosen : nach Chalcedon, Amethyst und Quarz III. 645. nach Kalkspath II. 206. nach kohlensaurem Baryt II.212ff. 218. nach Barytocalcit II. 218. B. als Versteinerungsmittel I. 820. II. 206. Zersetzung des B. durch kohlensauren Kalk und Umkehrung dieses Processes II. 219 ff. Barytsilicat II. 208. Löslichkeit u-. s. w. II. 209. 212. Barytsilicate, zusammengesetzte IL 211.

Barytspathgänge II. 201. 206 ff. Basalt, Vorkommen III. 372. 384. 386.445. Zusammensetzung, mineralogische, 372. enthält Saphir III. 395. Magneteisen im Basalt II. 924. ohne Quarz III. 650. elementare Zusammensetzung III. 373 ff'. 400. 416. Wassergehalt III. 375. Kupfergehalt III. 719. Magnetische Polarität des Basalt II. 901 ff. Bildung : Basalt und Braunkohlenflötze des Westerwaldes III. 377 ff. Bildung aus AugittuffHI. 382 ff. Verknüpfung des Basalt mit Braunkohlenthon I. 756. III. 384. Grosse Basaltdecken III. 385. Säulenförmiger Thon und Basalt III. 387. Hohlräume im Basalt, III. 391. Vulkanische Gebiete grenzen au ba-

Sachregister. saltische III. 392. Gang der Umwandlung des Thon in Augit und Basalt III. 393 ff. Auf Analysen gestützte Calculationen III. 400 ff. Iirystalle imBasalt III. 402. Niedersetzen des Basalt in die Tiefe III. 404 ff. Basaltmassen als Ausfüllungen von Mulden III. 405. Contactverhältnisse III. 406. Kegelbildung 409 ff. Grund des Hervorragens des B. über das Thonschiefergeb. III. 412 ff. Mangel von Basaltgruss III. 415. Sehr gleiche Zusammensetzung des Basalt auf beiden Rheinseiten III. 416 ff. B. bewirkte keine Schichtenstörung im Rheinisch. Thonschiefergeb. III. 178. 265 Veränderung des Nebengestein durch B. III. 173 ff. des Thon III. 178. 387. der Braunkohlen I. 756. III. 180. des Sandsteins III. 183. Schmelzversuche mit Basaltpulver und Mineralien III. 281 ff. Basaltpulv. mit Olivin 285 ff. Basalt und Olivin stehen im Schmelzpunkt weit aus einander III. 289. Basalt mit Magneteisen III. 286 ff. Basalt mit Braunkohlen III. 380. Basalt mit Thon III. 388 ff. Gasentwicklung beim Schmelzen des B. III. 380. Regeneration des B aus geschmolzenem B. III. 421. Contraction des geschmolz. B. III. 172. Geschmolz. B. kann in engen Spalten nur kurze Wege zurücklegen III. 260. Umwandlung des B. II. 726 ff. Zersetzung des B. II. 344. III. 424. Volumenzunahme während derselben 1.343. III. 415. Liefert Material zur Bildung von körnigem Kalk III. 46. Sie kann zweiRichtungen nehmenIII.424ff. zersetzter Basalt unter frischem III. 413. Zersetzung der über den Boden emporragenden B a saltmassen III. 429. Zersetzving durch Gasexhalationen III. 429. Analysen zersetzter und unzersetzer B. III. 430. 440. Resultate daraus 441 ff. Beobachtungen an der Grube „alte Birke" III. 443 ff. Einführung von organ. Substanzen III. 436. Menge der fortgeführten Theile III. 439. Beob-

931

achtungen an Basaltsäulen III. 425 ff. Ocherige Massen III. 428. Basalt, schlackiger III. 391Basaltconglomerate III. 444. Basalterde III. 430. Basaltgänge, Bildung III. 420. 702. Contactverhältnisse undSaalbander in dens. III. 173. an der Lochmühle bei Altenahr III. 178. Sie rühren nicht vonHitze her III. 181. B. von geringer Mächtigkeit III. 259 ff Verhältnisse in der Grube „alte Birke" III. 433. Analysen III. 434. Basaltgesteine, Vorkommen III. 446. Zusammensetzung III. 447. Bildung III. 455. Manigfalti gkeit ders. auf kleinen Räumen III. 470. Zersetzung III. 456. Endglied derselben ist eisenhaltiger Thon III. 469. Basaltgruss III. 415. Basaltkegel 409 ff. 412 ff. Basaltkugel, künstlich geschmolzene III. 421. Basaltlager im Wechsel mit anderen Gesteinen III. 385. im Wechsel mit metamorphischen basaltisch. Massen III. 445. Basaltsäulen III. 425 ff. Basalttuff II. 115 ff. Baumstämme, Niedersinken ders. im Wasser 1.797. 813. 827.'830. Versteinerung derselb. I. 816 ff. Baumstämme, fossile, in der Steinkohlenformation I. 813. aufrechtstehende I. 821 ff. in allen möglichen Lagen I. 814. 828. Pflanzenabdrücke in denselb. I. 822; versteinerte I- 828 ff. II. 115 ff. II. 118 ff. Analyse der Ausfüllungsmasse I. 824. Bildung I. 824 ff. Baumstämme, hohle, lebende und fossile I. 778. 822. 830. 831. Bear-River II. 75. Becke I. 228. Beraunit III. 798. Berchtesgaden II. 17. Berge, submarine I. 352 ff. 481 ff. Bergholz II. 629. Bergkork II. 629. Bergkrystalle (siehe Quarzkrystalle Glühverlust II. 834. Bergmannit (sieheWernerit) II. 522. Bergmittel aus der Steinkohlenfor-

932

Sachregister.

mation Saarbrücken, Analyse I. 770. Bergschlipfe, geschichtliche Zusammenstellung ders. III. 472 ft'. an allen Seeküsten III. 498. sind nicht immer bemerkbar III. 497. Genetische Verhältnisse: I. 222. Sieben Fälle III. 548 ff. Bewegbare Erdmassen III. 548 ff. B. und Erosion III. 556. B. nicht in Ebenen III. 558. Der chemische Einfluss des Wassers III. 559 608. Bergschlipfe und Seebildung I. 301. Bergseife II. 348. Bergtalg I. 790. Bergtheer I. 789. Bern, Salpetersäuregelialt seiner Quellen I. 642. Bernstein, Vorkommen und Bildung I. 784 ff. Beryll. Umwandlung II. 755. Bessarabien, Salzabsätze an den Küsten II. 47 ff. Bestege III. 700. Beuvronne, Analyse I. 278. Bievre, Analyse I. 278. Bildstein II. 348. Bimstein. Uebergang in Trachyt III. 341. Bismuthit nach Wismuthglariz und gediegenem Wismuth III. 794. Bittersalz, siehe schwefelsaure Magnesia. Bitterspath, Vorkommen II. 128. Zusammensetzung II. 128 ff. Verhalten gegen Säuren II. 131. Pseudomorphosen: nach Kalkspath II. 132 III. 645. nach Barytspath, nach Flussspath, nach Anhydrit II. 134. nach Gyps II. 187. Umwandlung und Verdnin gung II. 822 874. Mineralien, die den B. verdrängen II. 134. Bitterwasser II. 36. Bitumen, Analyse I. 787 ff. Blackband II. 171. Blasenräume s. Drusenräume. Bläser s. Kohlenwasscrstoffexhalationen. Blei, gediegenes, Vorkommen und Bildung III. 863. Bleiglanz, Vorkommen III. 736. Regeneration III. 753. Bleiglanz und Silber III. 858. Pseudomorphosen und Umwaudlungspro-

cesse III. 738. nach Bournonit III. 738. nach Pyromorphit III. 744. 800 ff. nach Kalkspath III. 744. nach Bleihornerz III. 808. Vererzungsmittel 1.182. III. 737. Silberhaltiger B. durch Wasserdämpfe reducirt III. 858. Zersetzungsproduete III. 743. Bleihornerz, Vorkommen und Bildung III. 807. Bleilasur. Bildung III. 804 Bleioxyd III 742. Bleioxyd, gelbes III 836. Bleioxyd, chromsaures, III. 777 ff. Bleioxyd, kieselsaures (vrgl. Silicate) III 717. Bleioxyd, kohlensaures III. 792. in weichem Zustand III. 801. eine neue Bildung III. 793. künstliches III. 794. Pseudomorphosen nach Barytspath II. 204, nach Bleiglanz" III. 738; nach Bleivitriol, nach Leadhillit, nach Bleihornerz und Bleilasur III. 792. 806. 808 nach Pyromorphit III. 800. k. B. als Vererzungsmittel I. 184. Bleioxyd, molybdänsaures, s. Gelbbleierz. Bleioxyd, vanadinsaures III. 777. Bleioxyd, wolframsaures III. 772. Bleisulphocarbonat, s. Leadhillit. Bleivitriol III. 804. B. nach Bleiglanz III. 738. 804. Blende, siehe Zinkblende. Bodensee, liegt im tertiären Gebiete I. 404. Schwankungen in dessen Wassermenge I. 306. Tiefe, und Temperatur I. 287. Ueberfrieren dess. I. 327. Absätze in dems. I. 502 ff. 506. Bodentemperatur (siehe Temperatur). Bohrlöcher, Gasexhalationen aus dens , Beobachtungen und Versuche an dens. I. 698 ff. Kohlenwasserstoffexhalationen aus dens. 1.727. 733 ff. verschiedener Salzgehalt in den Soolen, womit sie erfüllt sind, II. 41 ff. Bonsdorffit nach Cordierit II- 570. Boracit II. 21. 275 276. Verhalten gegen Salmiak II. 270. Borax II. 276. Verhalten gegen Kohlensäure, Schwefelwasserstoff und Salmiak II. 270.

Sachregister. Boronatrocalcit II. 275. Borsäure II. 268. 269. Vorkommen in Mineralien II. 275 fl'. in Mineralwassern II. 276 ff. Verflüchtigung ders. durchWasserdämpfe II." 268. 271. Bildung II. 269. 271. Borsäureexhalationen II. 267 ff. ihr Verhalten zu vulkanischen E r scheinungen II. 273 ff. Bosporus, Analyse I. 308. Botryolith II. 275. Bournonit III. 751. Bovenrivier, schwebende Theile I. 516. Folgerung I. 517. Brahamapootra-Strom, siehe Burrampoter. Brandschiefer III. 126. Brandung, Wirkung I. 487. Brauneisenstein, Vorkommen im Hundsrück und Soonwald I. 556. Bildung II. 149. durch Auslaugung des Kalkstein III. 59. Lagerförmig im Dolomit I. 556. III. 62. Pseudomorphosen: nach Eisenspath II. 155 ff. nach Ankerit II. 157. nach Lievrit. II. 352. nach Granat II. 597. nach Malakolith II. 636. nach Skorodit und Würfelerz III. 781. 892. nach Weissbleierz III. 879. nach I'yromorphit III. 802. 879. nach Rothkupfererz III. 835. 880. nach Kalkspath und Bitterspath III. 871 ff. 875. nach Barytspath III. 875. nach Gyps und Flussspath II. 187. III. 877. nach Quarz II. 847. III. 878. nach Blende und Bleiglanz III. 878. nach Comptonit und Beryll III. 881. nach Eisenglanz und Magnoteisen II. 933. III. 883. nach Rotheisenstein III. 883. nach Eisenkies und Strahlkies III. 893. 897. B. als Vererzungsmittel I. 182. Brauneisensteingänge, Bildung I. 536. Braunit nach Augit II. 636. Braunkohlen, Zusammensetzung I. 755. erdige Bestandthcile 1.757 ff. Schwefel in B. I. 859. Bildung I. 748. 775. III. 396. 3 mögliche Bildungsweisen 1.776.783. Enthalten verkohlte und versteinerte organ. Substanzen I. 852. Reductionsprocesse in denselben I. 567. Veränderung der B. durch

933

Basalt I. 756. III. 180. Verhältniss ders. zum Trachytconglomerat im Siebengebirge III. 351. .Braunkohlenflötze, ohne brennbare Gase I. 775. Braunkohlensandstein, Zusammensetzung und Bildung III.160ff.352. Braunspath im Chloritschiefer III. 234. Braunstein, entstanden durch Auslaugung des Kalkstein III. 59. Brewsterit in Drusen II. 211. 212. III. 644. Brochantit III. 804. Zinnoxydgehalt III. 812. Brohlthal, Mineralquelle I. 550. Brom, Vorkommen II. 9. Bromlit II. 179. Brommagnesium II. 10. Brommetalle III. 806 ff. Vorkommen I. 4. II. 9. 10. Bromsilber III. 809. Vorkommen II. 9. Bromüre, Vorkommen I. 4. II. 9. Bronzit, Vorkommen und Zusammensetzung II 650 ff. Brücke, natürliche, bei Trapezunt aus Tuff und Stalactiten I. 543. Brunnen, Gehalt an Carbonaten I. 721. Kohlensliureschichten in denselb. I. 723. 738. Schwankung in ihrem Niveau I. 257. Versiegen in Folge von Bergschlipfen III. 475. 484. Brunnen, artesische I. 249 ff. Bild u n g : Bedingungen I. 249. Communication mehrerer art. B. I. 250. sind communicirende Röhren I. 252. Gasarten in denselben I. 253. 832. 841. brennbare Gase in dens. I. 254. Kohlenwasserstoff in dens. I. 260 a B. zu Münster I. 251. zu Tours I. 252. zu Grenelle I. 253. in der Ebene von Paluns I. 254. zu Pittsbourg I. 260. Buchten, Bildung I. 298. werden zu Seen 1.300. Ausfüllung I 368. Buchholzit II. 514. 515. Bmitbleierz s. Pyromorphit. Buntkupfererz, Analyse III. 724. Bildung III. 725. Vererzungsmittel I. 183. Burgbrohl , Kohlcnsäureentwicklung I. 667. 688. Burrampooter, Deltabildung III. 4.

934

Sachregister.

f ü h r t dem Meere nur feine Theile zu III. 5. Burtscheid, heisso Quellen I. 698. Bustamit II. 638. Byssolith II. 664.

C. Cacholong II. 835. 853. Cacholongopal II. 835. Calabrien, Erdbeben III. 482. 483 ff. 495. Calamiten II. 138. Analysen II. 139 ff. Bildung II. 148 Calcoferrit II. 237. Caledonit III. 804. Cancrinit II. 360. Cannstadt, Kalktufflager I. 545. Capillarräume (vergl. Porosität; in Krystallen I. 174. Carbonatgesteine III. 19 ff. Carbonate siehe kohlensaure Salze. Carlsbad, Absätze aus heissen Quellen I. 537 (vergl. Sprudelsteine). Fluorcalciumgehalt in dens. II. 86. 88 ff. 96. Gehalt an phosphorsauren Salzen I I . 241. Chabasit I I . 365 in Drusenräumen 111. 644. Zusammensetzung und Zersetzung I I . 365. 383 ff. Bildung' in Plombiéres 11.385. Umwandlung I I . 381. 385. Chalcedon, Vorkommen II. 844.853. künstl. Bildung I I I . 262. Zusammensetzung II. 843. 845. Verhalten gegen Lösungsmittel und in der Hitze 11. 844. F ä r b u n g desselb. 1. 211. I I . 834. Pseudomorphosen: nach Datolith II. 390. nach Kalkspath II. 874. nach Bitterspath I I . 876. nach Flussspath I I . 881. nach Barytspath I I . 204. 878. nach Pyromorphit I I I . 802. nach Antimonglanz I I I . 829. Charisacha, Analyse I I . 63. Chelmsfordit (s. Werncrit) I I . 522. Chesterlith II. 401. Chiastolith, Vorkommen und Verhalten gegen Säuren I I . 511. Zusammensetzung I I . 512 ff. Umwandlung I I . 518 ff. Chiolith II. 81. Chili, Erdbeben I I I . 483. 500. Chlor, im Meerwasser I. 432 ff- in vulkanischen Gesteinen I I . 4 ff. in Mineralien II. 8.

/

Chloraluminium wird zersetzt durch kohlens. Kalk I. 77. Chlorapatit u. Fluorapatit s. Apatit. Chlorbarium, Vorkommen I I . 222. 225. zersetzt die Sulphate von Kalk und Magnesia I. 62. Chlorblei I I I . 807. Chlorcalcium, Vorkommen II. 4. 7. im Steinsalz I I . 15. in Soolen II. 34. Ch. zersetzt Thonerdesilicat I. 77. wird zersetzt durch kohlens. Alkalien I. 43. wird zersetzt durch Schwefelbaryum I. 60. Chlorit, Vorkommen I I . 761. 796. 806. in Mandelsteinen I I I . 640. Zusammensetzung II. 535. 761 ff. III. 640. Verhalten gegen Säuren I I I . 763. Bildung I I . 774. 806 ist ein Umwandlungsproduct II. 325. Pseudomorphosen: Chlorit in Formen anderer Mineralien I I . 763. nach Feldspath I I . 434. nach Wernerit I I . 536. nach Epidot I I . 536. nach Turmalm I I . 564. nach Granat I I . 591. nach Hornblende I I . 674. nach Flussspath II. 763. nach Kalkspath II. 764. nach Eisenglanz, Brauneisenstein , Eisenspath und Magneteisen I I . 765. I I I . 870. Neigung des Ch. sich anderen Mineralien beizugesellen. II. 765 ff. Zersetzung I I . 774. Cliloritgänge 11.788. Bildung 788 ff. 794 ff. Chloritlettcn I I . 801. Chloritschiefer, Vorkommen I I I . 223. Verknüpfung mit Kalksteinen I I I . 39. Zusammensetzung III. 224 ff. Vergleichung mit Thonschiefer I I I . 225. Erscheinung bei Behandlung mit concentrirter Schwefelsäure I I I . 231. Bildung I I I . 225 ff. durch Metamorphose I I I . 226 ff. Pseudomorpher Chloritschiefer von Harthau I I I . 227 ff. Umwandlung in Glimmerschiefer I I I . 222. 226. 227 ff. Chlorittopfstein I I . 761. Chlorkalium, Vorkommen II. 7. im vulkan. Steinsalz II. 13 ff. 24.26. in sedimentärenGestcinenl 1.27.ist flüchtiger als Chlornatrium II. 13. ist löslicher alsChlornatriumll.26. Chlormagnesium. Vorkommen II. 4.

935

Sachregister. 7. 8. im Steinsaltz II. 15. 24. nur in L ö s u n g II. 26. in sedimentären Gesteinen II. 27. in Soolen II. 34. V e r d u n s t u n g seiner Lösungen II. 25. Ch. bewirkt Ausscheidung von Chornatrium II. 66 ff., zersetzt Kalksilicate 1.76. Eisenoxydsilicate 1.76. Thonerdesilicate 1.77. wird zersetzt durch kohlensaure Alkalien 1.13. Schwefelkalium I. 59. Schwefelbaryum I. 60. Conferven I. 93. Chlormetalle, Vorkommen I. 3- III806 ff. Chlornatrium , Vorkommen I. 4. II. 4 ff. in der ursprüngl. erstarrt e n E r d k r u s t e I. 14. in Mineralien II. 8. in Efflorescenzen II. 7. Löslichkeit neben Chlormagnesium 11.57. Ausscheidung d u r c h Chlormagnesium II. 66 ff. Gehalt an Chlorkalium II. 13 ff erhöht die Löslichkeit von phosphorsaurem Kalk II. 243. wird zersetzt d u r c h Kalisilicat I. 49. d u r c h kohlens. Kalk I. 93. Ch. als Düng e r I. 49. Chlorophäit II. 351. Chlorophyllit nach Cordierit II. 570. 575. Chlorsilber (vergl. Silberhornerz) in alten Münzen II. 9. Chlorüre, Vorkommen 1.3 ff. 11.4. in Flüssen I. 283. Chlorüre, zerfliessliche II. 9. Chondrodit, Umwandlung II. 778. Chonikrit II. 804. Chromeisen, Uebergang in Magneteisen II. 935. Chromocher in zersetztem P o r p h y r III. 330. Chromsäure, nicht im Mineralreich III. 827. Chrysoberyll mit T i t a n s ä u r e III. 760. Chrysolith II. 690. 693. Chrysotil II. 784. 800Cimolit II. 344ff. C. nach Augit II. 635. Cölestin , Vorkommen II. 226 ff. Löslichkeit II. 227. Absätze aus Gewässern II. 227. Comptonit II. 365. Conferven, zersetzen kohlensauren Kalk und Chlormagnesium I. 93. 606 ff. Absätze durch dieselben

1. 604 ff. Conglomerate erst in versteiner u n g s f ü h r e n d e n F o r m a t i o n e n III. 268. Zusammensetzung III. 21. 160 ff. C. cementirt mit E i s e n oxydhydrat I. 565. 111.20. cementirt mit kohlens. Kalk III. 21. 23. 24. Bildung III. 21. 23 ff. Conglomerate, basaltische, tracliytische, siehe Basalt-, TrachytConglomerate. Contactverhältnisse au Gängen III. 171. an Basaltmassen,am Scheidtkopf 111.173 ff. 406 am Druidenstein III. 174 ff. Contactvvirkungen III. 171 ff. C. plutonische nur an d e r Berührungsfläche möglich III. 178. 188 ff. W i d e r s p r ü c h e in der pluton. Hypothese III. 181. Geständnisse der Plutonisten III. 187. C. zwischen Basalt und Braunkohlen III. 178 ff. (siehe Basalt) Coquimbit III. 804. Cordierit, Vorkommen u n d Zusammensetzung 11.569. Umwandlung und Zersetzung 11.569 ff". C. zeigt eine ReiheUmwandlungsproducte I. 191. II. 82. Chemische Verhältnisse bei der Umwandlung II. 575 ff. Covellin III. 686. Bildung 111.687. Cronstedtit II. 81. Cuban III. 687. Cyanit, Verhalten gegen Säuren und Vorkommen II. 511. Zusammensetzung 512 ff. C. nach Andalusit II. 512. 513. 516. Umwandlung II. 519 ff. II. Dachschiefer, Zusammensetzung 1. 498. Gehalt an Eisenoxydulsilicat II. 350. Gehalt an Carbonaten III. 98. Bildung III. 96. Ungleiche Zersetzbarkeit III. 119. D a m m e r d e , Kohlensäuregehalt I. 722 ff. Danburit II. 343. Datolith II. 365. II. 275. in Drusenräumen III. 644. 646. Verhalten zu Salmiak II. 270. Umwandlung II. 390. Daubensee I. 237. 289. 305. 397 ff.

936

Sachregister.

Davisstrasse, Salzgehalt I. 463. Davyn II. 3G0. 507. I)ee, Analyse I. 275. Delaware Analyse 1. 279. Delta (vergl. Ganges, Mississipi Burrampooter u. s. w.) III. 4 ff. in Seen 52") ff. Delta und Steinkohlenbildung I. 804. Delta, negative, III. C. Delvauxit III. 798. Dermatin II. 804. Detritus, Begriff I. 357. des Rhein I. 379. in den Alluvionen der Flüsse I. 383. in Bächen I. 384. Detritusbildung bei Wasserfluthen I. 388 ff. Detritusmengen, welche der Rhein fortgeführt hat I. 400. Flüsse im Detritus I. 372. Detritus, vegetabilischer, und Steinund Braunkohlenbildung I. 776. 796.798. II. 144. Fäulniss desselb. I. 780. Mengen dess. in vorhist. Zeiten I. 800. Detritusgebiete der Schweiz I. 299. Diabas, Vorkommen III. 446. Zusammensetzung III. 449. 453. Bildung III. 455. Zersetzung III. 469. Diablerets, Erdschlipfe III. 473. Diallag, Vorkommen und Zusammensetzung II. 650ff. Verwachsung mit Hornblende II. 654. Umwandlungen II. 655 ff. 826. Zersetzung II. 656. Diamant, Vorkommen und Begleiter I. 654 ff. Rückstände nach dem Verbrennen 1. 657. Einschlüsse I. 657. künstliche Krystallisationsversuchel. 658. Glühversuche I. 660. Alter des D. I. 661. Diaspor II. 98. 317. 347. Diatomeenthon 1. 509 ff. Dichroit siehe CordieritDichtigkeit der E r d e 1. 14. Dihydrit II. 235. 248. Dillnit II. 347 l'iopsid II. 612. künstl. Bildung 111.202. Zusammensetzung II.628. Dioptas III. 714 ff. Diorit (vergl. Ilornblendegesteine). Vorkommen III. 356. Zusammensetzung III. 357 ff. 361 ff. Dislocation (vergl. Hebung, Senkung) der sedimentären Schich-

/

ten I. 354 ff. III. 2. 37 ff. Ursache oft im gehobenen Gesteine selbst III. 38. bei Dolomitbildung III. 80. in Silicatgesteinen III. 263. im Steinkohlengebirge III. 610. im Steinsalzgebirge I. 293. II. 17. 18 ff. III. 561. in Gypsflötzen II. 195 ff. in grossen Tiefen 1. 356. bei Bergschlipfen und Erdbeben III. 494. 510. 548 ff. 556 ff. Disthen siehe Cyanit. Dörfer, trockne, 1. 230. Dolerit, Vorkommen III. 446. Zusammensetzung III. 447. 449. 452. Bildung III. 455. Zersetzung III. 456. Dolomit II. 128. III. 52 ff. Zusammensetzung II. 128 ff. II. 132. III. 78 ff. Verhalten gegen L ö sungsmittel, Säuren II. 130 ff. III. 62. 75 ff. 81 ff. Geschichtliche Bedeutung desselb. III. 52 ff. Geognostische Verhältnisse: Schichtungsverhältn. III. 53. 60. Hornsteinmassen im D. III. 55. I). gang-, stock-, dachförmig im Kalkstein III. 56. 58. D. von Spalten durchsetzt, porös u. s. w. III. 57. 60. 65. 69. 74. Wad im D. III. 57. Erze im D. III. 57 (vergl. Mangan-, Eisen-Dolomite) Eisenkies im D. III. 72. 73. Organische Reste im D. III. 56.68. 69. 74. 88. Uebergang des D. in Kalkstein III. 65 ff. 67. Bildung und genetische Verhältnisse : Dolomitisirung des Kalkstein III. 36 ff. Kieselsäureausscheidung während ders. III. 54. 74. Bildung durch Auslaugung des Uebergangkalk III. 60. Pfaff's Untersuchungen III. 66 ff. Einfluss der Umwandlung auf Schichtung III. 70. Göbel's Untersuchungen III. 71 ff. D. nicht direct aus Gewässern abgeschieden III. 76. Dolomitartige Ausscheidungen in Drusenräumen III. 77. Dolomitischer Kalksinter III. 79. vier denkbare Fälle der Bildung III. 79 ff. Nicht alle Kalksteine dolomitisirbar III. 82 ff. Kalkspathausscheidungen aus Dolomit ein Beweis nicht vollendeter Dolomitlsation III. 84. Weitere Beweise f ü r die hydrochemische

Sachregister. Dolomitbildung III. 88. 89. Aufnahme von Magnesiacarbon at durch kohlensauren Kalk III. 90. 440 Versuche Deville's, A. Ilunt's III. 91. Dislocation während der Dolomitbildung III. 80. Ungleiches Voranschreiten derDolomitisation an verschiedenen Stellen I. 484. III. 87. Zersetzung des D. III. 5G. Verdrängung des D. durch Quarz II 890. Unfruchtbarkeit des D. III. 68. Dolomitgänge III. 58. Don, Analyse I. 275. Donau, Analyse I. 271. Tägl. Menge der zu festen Niederschlägen geeigneten Stoffe I. 409. Schwebende und gelöste Theile I. 510 ff. Gefälle I. 406 ff. 410. Zuflüsse I. 407. Doppelfluorüre, alkalische, im Glimmer II. 97 ff Bildung II. 96. Doppelspath II. 109. Dornreiser, Absätze auf denselben II. 108. 193. Dornsteine I. 127 ff Untersuchung verschiedener D. II. 108. III. 44. enthalten wenig lösliche Salze III. 45. Doubs , Analyse, I. 277. Driburg, Kohlensäureentwickelung I. 692. Druckhypothesen und Metamorphismus der Silicatgesteine. III. 206.

Drusenräume, Bedeutung ders. III. 620 Bildung III. Vergleichung mit Höhlen III. 621. Absätze in dens. III. 623. 626 ff. fordern lange Zeiträume III. 636 ff. Chemische Prüfungen III. 637. Leichtlösliche Salze nicht in D. III. 642. Achatgruben von Idar III. 623 ff. Wasserdämpfe in dens., Versuche III. 624. Zersetzung des die I) umgebenden Gesteins III. 638. Pseudomorphosen in D. III. 645. Dürrenberg II. 17. Duttweiler, brennender Berg III. 160 ff. Dysklasitin Drusenräumen III. 644. K. Ebbe und Fluth und sedimentäre Bildungen I. 486 ff. III. 4 ff.

937

Edwardsit II. 236. Efflorescenzen I. 129. II. 198 ff. und Krystallform I. 130. Eichenholz, Oxydation I. 770. Vermöderung I. 771. 777. E i f e l , Kohlensäureentwickelung I. 349. 667. Einschlüsse in krystall. Gesteinen III. 278 — 289. in Laven nnd Schlacken III. 165. im Granit III. 311. im Trachyt III. 340. im Phonolith III. 369. im Pechstein III. 337. E. v. Kalkstein selten III. 166. E. nur an der Aussenseite verändert III. 177. Untersuchungen Fischer's über E. III. 279 ff. Schmelzversuche zur Ermittelung der Veränderung der der E. in geschmolzenen Massen III. £81. PI sprechen gegen die pyrogene Bildung der sie einsehliessenden Gesteine III. 288 ff. Eisberge, schwimmende III 151. Eisen, metallisches im Basalt III. 379 865, Bildung III. 865 ff. E. auf Gängen III. 679. E. in den unorgan. Gebilden der Meeresthiere I. 615. 769. in Steinkohlen I. 769. Eisenapatit III. 798 ff. Eisenblau III. 797. Eisenblüthe II. 119. Eisendolomit III. 70 ff Eisenerz, octaedrisches, vom Vesuv II. 950. E senerze III. 667. 904. Vorkommen III 668, in Steinkohlen II. 140 ff 149. im Thonschiefer III. I I I . in Kalklagern III. 873. Ammoniak in E. I. 634. 636. Bildung III. 869 I. 570 ff. 616 II. 143 172. E. in Formen anderer Mineralien III. 870 ff. Parallele zw. Quarz und Eisenerzen III. 882 Umwandlungen d. E. unter sich III 870.883. Allgemeine Bemerkungen darüber H l . 902 ff. Eisenerzgänge in der Grube „alte Birke" III. J F a l s i t p o r p h y r lies : Felsitporphyr. 204. 11 7 » t» II. „ 11 Onkasin lies: Onkosin. unt., 11 365. n 9 V 5' Homolonotus lies: Homalonotus. } ' 401. ? ? 19 jj 11 5> 51 Ryakolith lies: Rhyakolith. 11 >> 5Î 11 438. - } 6 >> n Rothossit lies: Rothhoffit. 582. 16 • ? 11 5' Remalit lies: N e m a l i t h . 1 j> ob., ). j) ¡••05. ni. E s c h e r von der Link lies : Escher 68. 7 von der Linth. Anglarit lies : Anglamit. 1 j) M 11 •} 55 798. (S. 738) lies: (S. 739). ' J 835. 11 5 j> unt., 11

,,

Bonn, Druck von Carl Georgi.

074

Saolire gister.

Ziegelerz (vergl. Kupferpecherz) III. 780. 832 ff. Zinkblende III. 722. Regeneration derselb. III. 753- Z. nach Kalkspath III. 723. Zinkerze, Analysen III. 711. Zinkoxyd, kieselsaures (vergl. Silicate u: Kieselzink) Vorkommen III. 713. Zinkoxyd, kohlensaures, Vorkommen u. Bildung I. 561. III. 782. Löslichkeit I. 50. Ii Z. nach Kalkspath III. 783. K. Z. wird zersetzt durch Natronsilicat I. 50. durch Schwefelkalium I. 50. Zinkoxyd, schwefelsaures III. 803. wird zersetzt durch Kalkbicarbonat I. 52. Zinnorz nach F e l d s p a t h II. 416. Zinnerze auf Gängen III. 607. Zinuerzgänge u. Eisenerzgänge III. 607. 813. Zinnkies III. 825. Zinnober. Vorkommen III. 745 mit Quecksilberhornerz III. 747. Z. nach Fahlerz III. 746 naeh EiNachträge

zum

I senkies III. 747. Z. als Vercrzungsmittel I. 184. Zinnoxyd, siehe Zinnstein. Zinnoxyd, kieselsaures, in zinnhaltigen Mineralien III. 817. Verhalten gegen Schwefelwasserstoff III. 817 ff. Löslichkeitsverhältnisse III. 819. Mögliche Verbind u n g im Mineralreiche III. 821. Zinnsäure, siehe Zinnstein. Zinnstein, Vorkommen u. Begleit u n g III. 811. 813. Bildung I I I . 812. Verhalten gegen Flussmittel III. 812. Zusammensetzung u. chemisches Verhalten III. 814 ff. Z. u. Turmalin III. 813. Zinnstein u. Feldspath III. 824. Ausscheidung von Zinnstein u. Quarz III. 822. Z. nach Feldspath III. 814. Zirknitzer See I. 305. Zirkonsyenit III. 357. Analyse I i i . 358. Zoisit II. 540. Zundererz III. 750.

Sachregister.

Alkalien, kieselsaure, einfache Vorkommen und Bildung II 320- Verwandlung derselben III. :il l J. Bleioxyd, rothes III 835. Unter ,.Eisenoxydul, kohlensaures," Vorkommen im Trachytconglomer a t III. 351. Unter „ E r z g ä n g e : " Anschaarung und Kreuzung derselben III. 670 ff. Ncmalith II. 805.

Druckfehler. I. Band. s . 50. Z. 5 V. ob., s t a t t :: Stück-Gyps lies : Stink-Gyps. P r ü n n lies: Brünn. 410. tl 0 '5 >J F a l s i t p o r p h y r lies : Felsitporphyr. 204. 11 7 » t» II. „ 11 Onkasin lies: Onkosin. unt., 11 365. n 9 V 5' Homolonotus lies: Homalonotus. } ' 401. ? ? 19 jj 11 5> 51 Ryakolith lies: Rhyakolith. 11 >> 5Î 11 438. - } 6 >> n Rothossit lies: Rothhoffit. 582. 16 • ? 11 5' Remalit lies: N e m a l i t h . 1 j> ob., ). j) ¡••05. ni. E s c h e r von der Link lies : Escher 68. 7 von der Linth. Anglarit lies : Anglamit. 1 j) M 11 •} 55 798. (S. 738) lies: (S. 739). ' J 835. 11 5 j> unt., 11

,,

Bonn, Druck von Carl Georgi.

074

Saolire gister.

Ziegelerz (vergl. Kupferpecherz) III. 780. 832 ff. Zinkblende III. 722. Regeneration derselb. III. 753- Z. nach Kalkspath III. 723. Zinkerze, Analysen III. 711. Zinkoxyd, kieselsaures (vergl. Silicate u: Kieselzink) Vorkommen III. 713. Zinkoxyd, kohlensaures, Vorkommen u. Bildung I. 561. III. 782. Löslichkeit I. 50. Ii Z. nach Kalkspath III. 783. K. Z. wird zersetzt durch Natronsilicat I. 50. durch Schwefelkalium I. 50. Zinkoxyd, schwefelsaures III. 803. wird zersetzt durch Kalkbicarbonat I. 52. Zinnorz nach F e l d s p a t h II. 416. Zinnerze auf Gängen III. 607. Zinuerzgänge u. Eisenerzgänge III. 607. 813. Zinnkies III. 825. Zinnober. Vorkommen III. 745 mit Quecksilberhornerz III. 747. Z. nach Fahlerz III. 746 naeh EiNachträge

zum

I senkies III. 747. Z. als Vercrzungsmittel I. 184. Zinnoxyd, siehe Zinnstein. Zinnoxyd, kieselsaures, in zinnhaltigen Mineralien III. 817. Verhalten gegen Schwefelwasserstoff III. 817 ff. Löslichkeitsverhältnisse III. 819. Mögliche Verbind u n g im Mineralreiche III. 821. Zinnsäure, siehe Zinnstein. Zinnstein, Vorkommen u. Begleit u n g III. 811. 813. Bildung I I I . 812. Verhalten gegen Flussmittel III. 812. Zusammensetzung u. chemisches Verhalten III. 814 ff. Z. u. Turmalin III. 813. Zinnstein u. Feldspath III. 824. Ausscheidung von Zinnstein u. Quarz III. 822. Z. nach Feldspath III. 814. Zirknitzer See I. 305. Zirkonsyenit III. 357. Analyse I i i . 358. Zoisit II. 540. Zundererz III. 750.

Sachregister.

Alkalien, kieselsaure, einfache Vorkommen und Bildung II 320- Verwandlung derselben III. :il l J. Bleioxyd, rothes III 835. Unter ,.Eisenoxydul, kohlensaures," Vorkommen im Trachytconglomer a t III. 351. Unter „ E r z g ä n g e : " Anschaarung und Kreuzung derselben III. 670 ff. Ncmalith II. 805.

Druckfehler. I. Band. s . 50. Z. 5 V. ob., s t a t t :: Stück-Gyps lies : Stink-Gyps. P r ü n n lies: Brünn. 410. tl 0 '5 >J F a l s i t p o r p h y r lies : Felsitporphyr. 204. 11 7 » t» II. „ 11 Onkasin lies: Onkosin. unt., 11 365. n 9 V 5' Homolonotus lies: Homalonotus. } ' 401. ? ? 19 jj 11 5> 51 Ryakolith lies: Rhyakolith. 11 >> 5Î 11 438. - } 6 >> n Rothossit lies: Rothhoffit. 582. 16 • ? 11 5' Remalit lies: N e m a l i t h . 1 j> ob., ). j) ¡••05. ni. E s c h e r von der Link lies : Escher 68. 7 von der Linth. Anglarit lies : Anglamit. 1 j) M 11 •} 55 798. (S. 738) lies: (S. 739). ' J 835. 11 5 j> unt., 11

,,

Bonn, Druck von Carl Georgi.