Geschichte der Geowissenschaften: Allgemeine Geologie

Inhalt der Seite:
Abbildung
Bild infos
Erläuterungen
Text
- - -
Seite +
Inhalt
mehr geovirtual

Beche (1852):
Geologie

Wahrlich ein zukunftweisender Text, hier werden schon einige moderne Sichtweisen angeschnitten.

Beche beschreibt:
a) Vorgänge der Mineral-Umwandlung durch hydrothermale Tätigkeiten - Alterations-erscheinungen, obwohl er das Wort "Alteration" nicht benutzt.

b) Beschreibung von Mineralumwandlungen (Feldspat Alterationen)

c) Wichtigkeit des Nebengesteins und der Lösungen

d) Beche sieht die Temperatur des Wassers als wichtigstes Parameter.

e) Auch den Druck sieht er als wichtig an und beschreibt ein retrogrades Sieden.

Aber die Diskussion über die Elektrizität als gangbildener Vorgang bleibt ein bisschen konfus, und ist in natürlichen Bildungen auch kein Thema, in metallurgischen Bereich, wurden später diese varianten angewandt - aber dies ist nicht der Schwerpunkt dieser Veröffentlichung.

Veröffentlichungen über die Bildung von Gängen:
Formation von Gängen (Petzholdt, 1840)
Formation von Gängen (Beche, 1852)
Lagerstättenbildung durch Wasser (Credner, 1891)
Wesen und Entstehung von Mineralgängen (Credner, 1891)

Figura 284: Gang durchschneidet verschiedene Nebengesteine

Figura 285: Gangstruktur im Ozean.

Foto/Scan - Digital Bearbeitet: (W.Griem, 2007); Beche, H. (1852) - Abbildung 227, Beschreibung auf Seite 568.

De la Beche, H. (1852): Der geologische Beobachter. Übersetzt aus dem englischen von Carl Hartmann; - 657 Seiten, 304 Abbildungen in 47 Tafeln; Verlag B.F. Voigt,  Weimar.
[Sammlung W..Griem]

Die Abbildungen wurden mit einem HP Scanjet G3110 mit 600dpi eingescannt, danach mit Corel Draw - Photo Paint (v. 19) digital bearbeitet. Speziell Filter der Grau­stufen­verbesserung, Elimination von Flecken sowie Ver­besserung der Schärfe wurden bei der Bild­bearbeitung angewandt (W. Griem 2020).

Die Texte wurden mit einer Pentax Kr-3 II digi­talisiert und später mit ABBYY (v.14) verarbeitet und zur OCR vorbereitet. Fraktur­schriften wurden mit ABBYY Fine Reader Online in ASCII um­gewandelt; "normale" Schrift­arten mit ABBYY Fine Reader Version 14.
Die Texte wurden den heutigen Recht­schreib­regeln teilweise angepasst, es wurden erläuternde und orien­tierende Zeilen eingefügt (W. Griem, 2020).

Informationen:
Beche (1852) Ein sehr guter und interessanter Text von Beche, 1852 - zeigt deutlich den Wissenssprung in einigen Jahren, und das Beche einer der führenden Geologen der Zeit war.

Originaltext von De La Beche, 1852 in deutsch: Seite 568
Die Chronologie von Gängen

Einundzwanzigstes Kapitel.

Die Ausfüllung der Spalten und andere hohle Räume mit Mineralsubstanzen.


Dieser Gegenstand muss als ein Teil der Veränderungen der Gesteine, von denen wir weiter oben redeten, angesehen werden, weil durch die Ausfüllung der kleineren Höhlungen und Spalten, sowie sie in geringen Teilen von entweder vom Feuer gebildeten oder aus dem Wasser abgesetzten Gesteinen vorkommen, solche Veränderungen im bedeutenden Masse veranlasst werden. Werden die Blasenräume der Laven und der geschmolzenen Gesteine aller geologischen Zeiträume ausgefüllt, so wird dadurch eine sehr poröse und oft ursprünglich sehr leichte Substanz in ein sehr festes Gestein verwandelt, und es wird dadurch eine sehr wesentliche Strukturveränderung veranlasst.

Die Infiltration der Mineralsubstanzen in hohle Räume wird in diesem Falle dadurch wichtig, dass bedeutend große Spalten und Verwerfungen, sowie auch andere hohle Räume auf diese Weise erfüllt werden; weil dadurch ferner auf die Lösung gewisser Substanzen oder ihrer Bestandteile geführt wird, welche die Poren selbst der dichtesten und festesten Gesteine auf eine Weise durchziehen, die man nicht erwarten konnte. Der Beobachter untersuche, z. B., die Nieren des unreinen kohlensauren Eisens, des Toneisensteins, der in manchen Steinkohlengebirgen, besonders in Südwales, Staffordshire, Süd-Schottland etc., vorkommt.

Während in manchen dieser Nieren die Sprünge oder Risse, wenn sie solche, wie es oft der Fall ist, auf die in Fig. 227 dargestellte Weise haben, mit reinem kohlensauren Eisen ausgefüllt oder gänzlich leer sind, enthalten andere Kupferkies, Bleiglanz, Blende, Nickelkies und Schwefelkies, und hin und wieder auch andere Mineralien. In diesem Falle sind die Bestandteile ohne allen Zweifel durch Infiltration von außen in die Risse der Nieren von unreinem kohlensaurem Eisen gelangt, und sie mussten sich daher im aufgelösten Zustande befunden haben.


Auch organische Reste sind unter sehr vielen Umständen in verschiedenen Gebirgsarten durch Mineralien ersetzt, und auch diese mochten in die Räume gedrungen sein, welche nach der Zersetzung und dem Verschwinden der Muscheln und andern organischen Reste zurückblieben. Auf diese Weise kommen Kupferkies, Bleiglanz, Schwerspat und besonders häufig Schwefelkies, Kieselerde, namentlich als Feuerstein und Kalkspat vor. Selten ist der Fall, dass, z. B., die Feldspatkristalle einer Felsart zersetzt und entfernt und ganz oder teil— weis durch Zinnoxid ersetzt sind. Kurz, die verschiedenen Höhlungen in den die Erdrinde bildenden Gesteinen haben das Bestreben, sich mit Mineralsubstanzen auszufüllen, deren Bestandteile gelöst hineinkommen.


Wenden wir uns von diesen zu den Höhlungen, welche durch Spalten entstanden sind. Die kleineren, die entweder auf eine, zwei oder jedenfalls nur wenige Schichten sedimentärer oder auf eine unbedeutende Masse feuriger Gesteinen beschränkt sind, enthalten, wie sich erwarten lässt, besonders solche Substanzen infiltriert, wie sie sich aus den durchsetzen Gesteinen ausscheiden, so in Kalksteinen Kalkspat, in kieseligen Gesteinen Quarz. Nur unter ganz besonderen Verhältnissen enthält Kalkstein Quarztrümmer und Quarzgestein Kalkspat-trümmer. Es ist dies besonders dann der Fall, wenn die Kalksteinlager sehr untergeordnet in Sandstein und tonigen Gesteinen, oder wenn sie vorherrschend vorkommen.


Gehen wir nun zur Untersuchung der Ausfüllung von großem Spalten, die nicht auf geringere Gesteinmassen beschränkt sind, sondern auf ausgedehnte Strecken verfolgt werden können und deren Tiefe unbekannt ist, über. Der Beobachter muss alsdann nicht allein die Überzüge auf den Wandungen der Spalten, die aus solchen Substanzen bestehen, welche durch Infiltration mittelst der kleineren Spalten eingedrungen sind, und die das Bestreben haben, offene Räume auszufüllen, berücksichtigen, sondern auch ihre gegenseitige Einwirkung auf einander. Betrachten wir eine bedeutende Spalte in ihrer einfachsten Form, die mehre verschiedenartige Gebirgsgesteine in einer fast senkrechten Richtung durchsetzt; wie der Durchschnitt Fig. 284 zeigt. a bis f sind die verschiedenen Gesteinsschichten, von denen eine jede eine verschiedene oder eine verschiedenartig zusammengesetzte Substanz in Lösung enthält.

Hier hat der Beobachter eine schwierigere Aufgabe; er muss nicht allein die wahrscheinlichen Verbindungen und Zersetzungen berücksichtigen, die durch die Vermischung der in die Spalte gelangten Substanzen bewirkt werden, sondern auch die Bewegung der ganzen Flüssigkeit in derselben nach der Temperatur. Die Spalte kann entweder eine solche sein, durch die Wasser zur Oberfläche des Landes emporsteigt und überfließt, welches verschiedene Arten von Mineralsubstanzen gelöst enthält; oder es steigt die Flüssigkeit nun zu einer solchen Höhe in der Spalte empor, dass es in derselben bleibt und in die Poren und Klüfte derselben dringt. Die Löslichkeit oder der Absatz der gewöhnlich in der Flüssigkeit enthaltenen Substanzen hängt im Allgemeinen von der Temperatur ab, welche daher der Beobachter auch berücksichtigen muss. Mehre von den Substanzen werden daher in der Lösung bleiben, andere aber dagegen an den Wänden der Spalten niedergeschlagen werden. Dehnen sich die Spalten bis in große Tiefen aus, wo die Temperatur und der Druck bedeutend werden, so müssen Wasser und andere Substanzen verdampft werden, wodurch die Verhältnisse noch verwickelter werden.


Wenn wir wissen, dass gewisse Spalten an der Erdoberfläche von so bedeutenden Verwerfungen herrühren, dass Gesteinslager, die früher zusammenhingen, jetzt in der Ebene der Spalte und senkrecht auf der Schichtung, selbst mehre tausend Fuß voneinander entfernt, liegen, so musste die Tiefe dieser Spalten durchaus sehr bedeutend gewesen sein, und wir dürfen daher die soeben erwähnten Wirkungen der Steigenden Temperatur umso eher erwarten. Versuche haben gezeigt, dass unter einem sehr hohen Druck Kali-Feldspat in siedendem Wasser aufgelöst werde.


Unter dieser Annahme dürfen wir folgern, dass, nachdem diese Spalten entstanden waren, manche durch die Poren und Klüfte eingedrungene Lösungen jene Tiefen erreichen und sich mit dem Wasser vermischen mussten. Enthielten die Spalten bloß heiße Dämpfe, so mussten die eingedrungenen Lösungen auch verdampft werden, und befand sich in einer eine dadurch unlöslich gemachte Substanz, so blieb dieselbe als Absatz auf den Wänden zurück, auf dieselbe Weise, wie der Tropfstein in den Höhlen, wenn das Wasser verdunstet und die Kohlensäure, welche den kohlensauren Kalk löslich macht, entfernt ist.

Der Geologe muss nun ferner seine Aufmerksamkeit auf die Verhältnisse richten, welche dann stattfinden werden, wenn diese Spalten bis zum Meeresboden aufwärtssteigen, entweder gänzlich, oder doch so, dass das Meerwasser leicht zu den Spalten dringen kann. Es mussten unter diesen Umständen die Wirkungen etwa die folgenden sein: — Es sei ab, Fig. 285, der Meeresspiegel, a c und b d seien Wassertiefen zwischen dem festen Boden und diesem Spiegel; ee Schiefergebirge, welches auf Granit bei ff ruht, der nach und nach in der Tiefe wärmer und zuletzt, bei g, feurig - flüssig wird, Ä ist eine, durch alle diese Gesteine offene Spalte. Wenn nun Meereswasser bis zu einer gewissen Tiefe, z. B. bis s», eindrang, so wurde das Wasser in Dampf verwandelt , und unerachtet des Drucks, der dort vorhanden war, mussten die salzigen Solutionen, wovon Kochsalz einen bedeutenden Teil bildete, nach der Temperatur verbreitet Zurückbleiben. Es mussten daher flüchtige Chloride, z. B. die des Kupfers, entstehen, die sich in hohem Punkten der Spalte in andere Verbindungen umänderten.


Nimmt man nun an, dass die Spalten so tief niedergehen, dass eine hohe Temperatur in ihnen herrscht, so muss der Geologe auch notwendig Erdbeben und andere vulkanische Tätigkeiten mit den Spalten in Verbindung bringen, und er muss daher auf die Emanationen aufmerksam sein, die aus den Kratern entweichen, da man durch solche Verbindungsquellen zwischen den Inneren und äußere Teilen der Erde Überzeugung von den Substanzen erlangt, welche unten von der Wärme verdampft und oben ausgeworfen werden. Eben so wenig dürfen die Gemengteile der Warmen und der Mineralquellen vernachlässigt werden, indem so manche nur Verdichtungen der Dämpfe und Gase zu sein scheinen, die in Spalten erfolgen, sobald es eine Temperaturverminderung gestattet.

Die Substanzen, welche mit den Gasen und Dämpfen aus Vulkanen entwickelt werden und auch auf Mineralgängen vorkommen, sind die folgenden 19: Kalium, Natrium, Calcium, Aluminium, Mangan, Eisen, Kobalt, Blei, Kupfer, Wasserstoff, Silicium, Kohlenstoff, Bor, Arsenik, Stickstoff, Selen, Schwefel, Sauerstoff und Chlor. Die in Mineralwässern und auf Gängen, aber noch nicht in vulkanischen Emanationen, gefundenen Substanzen sind: Lithium, Barium, Strontium, Magnesium, Phosphor, Jod, Brom und Fluor.


Wenn daher der Beobachter seine Aufmerksamkeit auf die Folgen richtet, welche aus der Entstehung von Spalten hervorgehen, die sich auf Teile der Erde ausdehnen, wo entweder durch die bedeutende Temperatur in großer Tiefe, oder wegen ihrer Nähe bei vulkanischer Tätigkeit, eine große Hitze herrscht: so muss er die Substanzen berücksichtigen, welche das Innere der Erde bilden. Wir wissen darüber nichts weiter, als dass seine Dichtigkeit im Allgemeinen weit höher ist, als die der Gesteine auf derselben, indem beide in den Verhältnissen von 1,55 zu 1,0 stehen. Die Substanzen, welche im Allgemeinen die feste Erdoberfläche bilden, sind Oxyde, die von einem andern Charakter sind sehr beschränkt, und es ist von Interesse, die letztem in den Spalten so zu finden, dass sie in die Höhlungen drangen und dort andere Verbindungen als Oxyde bildeten, oder dass sie in feurigen Gesteinen eingeschlossen wurden, die von unten emporgetrieben worden waren.

Wegen des häufigen Vorkommens gewisser von diesen Metallen mit Schwefel, Arsenik und andere Substanzen, wurden dieselben wegen ihres Vorkommens auf Gängen vererzende genannt. Nicht minder interessant sind die sekundären Veränderungen dieser primären Bildungen. Auf Gängen finden sich die Metalle weit weniger oxydiert, als in Verbindung mit Schwefel, Selen, Arsenik, Phosphor, Antimon, Tellur, Chlor, Jod, Brom, und diese Tatsache unterstützt die Hypothese von der Verflüchtigung der metallischen Substanzen auf Gängen. Diese vererzenden Substanzen sind nicht allein im Allgemeinen flüchtig, wie auch das sie häufig begleitende Wismut, sondern sie machen auch manche von denen, welche sich mit ihnen verbinden, ebenfalls flüchtig. Diese Eigenschaft hat offenbar einen wesentlichen Einfluss auf die Ausfüllung der Gänge.

Verschiedene Verbindungen, die nicht auf dem gewöhnlichen experimentellen Wege dargestellt werden konnten, wurden durch langsame sekundäre elektrische Wirksamkeit gebildet, indem die unverbundenen Elemente einander im entstehenden Zustande, der ein sehr günstiger für solche Produktionen ist, genähert wurden. Gewöhnlich für unlöslich gehaltene Substanzen wurden kristallisiert, denn da die elektrische Wirkung langsam war, so war es die chemische auch, so dass die Massen-teilchen Zeit hatten, sich nach den Gesetzen der Kristallisation aneinander zu reihen, ein Vorteil, den man bei den intensivem chemischen Kräften nicht erlangte. Der Franzose Becquerel erzeugte auf diese Weise mehre Mineralien, wie Kupfer- und Zinkoxyd, Silber-, Kupfer-, Zinn-, Blei-, Eisen- u. s. w. Sulfurete.

Die Wirkung der Körper auf einander ist der Art, dass sie sich nach der Bildung und selbst Kristallisation, mittelst neuer Einwirkung auf dieselben, wiederum zersetzten. Dies scheint von großem Einfluss auf die Ausfüllung und auf die Veränderung der Bestandteile in den Spalten und Höhlungen gewesen zu sein. Um durch elektro-chemische Reaktionen eine unauflösliche kristallisierte Substanz zu erlangen, ist es hinreichend, sie mit einer andern, auf löslichen zu verbinden und dann mittelst einer sehr langsamen Zersetzung einzuwirken.

Die elektrisch-magnetischen Eigenschaften der Erzgänge wies zuerst der Engländer Fox nach. Durch eine Untersuchung verschiedener Grubenwasser, und von verschiedenen einer und derselben Grube, fand er, dass in benachbarten Schichten verschiedene salinische Solutionen vorhanden seien. In verschiedenen Beispielen sind nur wenig fremdartige Substanzen in dem Wasser enthalten, in andern sehr viel; jedes aber veranlasste eine entschiedene elektrische Wirkung, wenn Kupferglanz oder Kupferkies hineingelegt und die Voltaische Kette geschlossen wurde.

Das weit stärkere Leitungsvermögen des salinischen Wassers in den Spalten, im Verhältnis zu den bloß feuchten Gesteinen, hat stets das Bestreben, die Mitteilung der Elektrizität durch die letztem mehr oder weniger zu verhindern. Auch die Berührung großer Flächen von Gesteinen, Ton etc. mit Wasser, welches einen verschiedenartigen Salzgehalt hat, musste eine wirksame Ursache der elektrischen Erregung sein, und es darf nicht vergessen werden, dass die Zirkulation des Wassers sehr häufigen Veränderungen der Geschwindigkeit unterworfen ist, da die Spalten enger und weiter werden, während sich auch die Temperatur des Wassers häufig verändern muss.