Geschichte der Geowissenschaften: Allgemeine Geologie

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Neumayr, Uhlig (1897)
Geo­logie

Originaltext von Neumayr & Uhlig in deutsch: Seite 272
Schematischer Querschnitt durch verschiedene Lakkolithe

Euganeen: Berge nördlich von Padua in Italien

Ein schöner Text, welcher von Batolithen zu Stöcken (Stocks), Lakkolithen, Gängen und Eruptivgesteinen die gesetzmäßigen Zusammenhänge erkennt.

Foto/Scan - Digital Bearbeitet: (W.Griem, 2007, 2019); von: M.Neumayr / V.Uhlig  (1897)  "Schematischer Querschnitt durch verschiedene Lakkolithe "; Seite 272 Original Größe der Abbildung: 16 cm x 8 cm. / Abb. 159 in OCR- Version

Neumayr, M. Uhlig, V. (1897): Erd­ge­schichte. - Band 1: 692 Seiten, 378 Abbil­dun­gen; Band 2: 700 Seiten, 495 Abbil­dungen, Verlag Biblio­graphi­sches Insti­tut, Leip­zig und Wien.
[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).

Textbeispiel des Buches von Neumayr & Uhlig.

Neumayr & Uhlig (1897) in der OCR-Version, korrigiert mit Anmerkungen im Download-Zentrum

Die verschiedenen Querschnitte durch Lakkolithe und nach Gilbert:
a) Normaler Vulkan
b) Einfacher Lakkolith
c) Lakkolith mit Ausläufern
d) Gruppe von Lakkolithen

Neumayr & Uhlig beschreiben Lakkolithe als halbrunde Strukturen, subvulkanisch, also in geringen Tiefen erstarrt. Es wird die traquitische Komposition hervorgehoben, welche normalerweise etwas Erosions-Resistenter al ihr Nebengestein ist, und somit bei fortschreitender Erosion Kuppen bildet.

Original Text von Neumayr & Uhlig, 1897
Der Text versucht die subvulkanischen Bildungen zu erläutern: Lakkolith, Stock, Gang und Sill.
p. 272; p. 295 OCR-Version


Subvulkanische Gesteine und Strukturen
In den Euganeen ist auch die Unterlage des ehemaligen Vulkans bloßgelegt, und dies ist von besonderem Interesse. Die tiefste entblößte Felsart ist eine bei Fontana Fredda auftretende Masse von Oligoklas-Trachyt. Über ihr folgen nordwestlich geneigte oberjurassische Kalksteine, auf 2—3 Fuß vom Trachyt in lichten, körnigen Marmor umgewandelt. Diese Marmorisierung verliert sich in dem Maße, als man sich vom Kontakt der eruptiven Felsart nach oben entfernt. Der Trachyt hat hier eine Veränderung des aufliegenden Kalksteins hervorgebracht, er mußte also seitlich vom Hauptschlot ab in die Schichten eingedrungen sein. Über dem Kalkstein des Oberjura folgt die Kreideformation und das Eozän, und auch die erstere enthält mehrere derartige seitlich eingedrungene Eruptivmassen. Das Bild des Vulkans erfährt hier eine sehr wesentliche Ausgestaltung. Wir sehen, daß der Zuführungsschlot nicht immer die Form eines einfachen Eruptivganges besitzt, wie bei dem kleinen, auf Abb. 158 abgebildeten Vulkankegel des Colorado-Plateaus (s. nebenstehende Abbildung a). Es zeigt sich vielmehr, daß in verschiedenen Höhen übereinander lagerförmige Lavamassen vom Zuführungsgang seitlich abzweigen und in die geschichteten Gesteine, diese am Kontakt verändernd, eindringen können.

Dem Wesen nach ähnlich, nur außerordentlich größer als die euganeischen Intrusivlager, sind jene Eruptivmassen Nordamerikas, welche Gilbert unter der Bezeichnung Lakkolithen (wörtlich „Cisternensteine") beschrieben hat. Diese sind domartig gewölbte, zwischen die Schichtgesteine eingeschaltete Massen von Trachyt, über welchen die Schichtgesteine ebenfalls domförmig aufgetrieben sind und vom Zentrum nach allen Seiten hin abfallen, so daß ein Querschnitt durch einen Lakkolithen Verhältnisse zeigt, wie sie in der nebenstehenden Abbildung b angegeben sind. Manchmal ist die Decke des Lakkolithen von einem Netz radialer Sprünge durchzogen, und diese sind mit Trachyt von unten her ausgefüllt (s. Abbildung c), und wieder in anderen Fällen liegen mehrere Lakkolithen in Gruppen beisammen (s. Abbildung d). Natürlich würde man an der Oberfläche nur kolossale Dome von sedimentären Gesteinen sehen und keine Spur der darunter liegenden Trachyte bemerken, wenn nicht die Erosion und Denudation, die Zerstörung der Gesteine durch Wasser, Frost und ähnliche Agenzien, im Verlauf von Millionen von Jahren diese Kuppeln angeschnitten, die oberen Teile derselben entfernt und die Verhältnisse der Tiefe bloßgelegt hätten. Nach Gilbert haben diese abtragenden Kräfte nicht nur eine zusammenhängende Decke von Tertiärbildungen in einer Mächtigkeit von mehreren tausend Fuß vollständig vernichtet, sondern auch von den obersten Kreidebildungen bis zur Kohlenformation hinab Durchschnitte erzeugt. Die meisten Lakkolithen sind auf diese Weise bloßgelegt, und da der Trachyt der Verwitterung viel besser widersteht als die Sandsteine und Schiefer, die ihn umhüllen, so ragt in der Regel der Trachyt, den Höhepunkt eines Berges bildend, empor, umgeben von einem niedrigeren Mantel nach allen Seiten abfallender Schichten (s. untenstehende Abbildung). Des besseren Verständnisses halber ist auf S. 274 eine schematische Darstellung des Mount Ellsworth beigefügt, desselben Berges, welcher unten abgebildet ist. Die Abbildung 161 stellt ein auf der Erde herausgeschnittenes Stück dar, dessen Seitenkanten etwa eine Höhe von 4000 m haben. Die Fläche aa, zeigt die Oberfläche des Landes mit der Lakkolithenauftreibung, wie sie aussehen würde, wenn gar keine Erosion gewirkt hätte; es ist jedoch nur die Hintere Hälfte in dieser Weise dargestellt, der vordere Teil der Abbildung gibt die Verhältnisse, wie sie sich durch die Wirkung der Erosion in Wirklichkeit gestaltet haben.

Abb. 160: Ansicht eines Lakkolithen, Mount Ellsworth

Am besten bekannt sind die Lakkolithen der Henry Mountains im südlichen Teile des Staates Utah, zu denen auch der abgebildete Mount Ellsworth gehört. Es sind dies fünf isolierte Bergmassen, welche sich auf dem hier 1500 m hohen Plateau in ihrem höchsten Gipfel, dem Mount Ellen, bis zu 3429 m erheben. Die Lakkolithen liegen in Gruppen über- und nebeneinander und bilden den Kern dieser Berge. Der Mount Ellen enthält vielleicht 30 Lakkolithen, der Mount Holmes zwei, der Mount Ellsworth nur einen. Nach der Höhe ihres Lagers reichen sie vom Karbon bis zur Kreide, aber die Zeit ihrer Bildung ist durchweg jüngeren Datums. Hillers Lakkolith ist der größte, er ist zur Hälfte entblößt, seine Höhe wird auf über 2000 m, seine Basis auf 6,4 und 5,6 km geschätzt. Von diesem gibt es Übergänge bis zu den kleinsten Massen. Am Mount Hesperus, in der Sierra la Plata (Südwestcolorado), hat Holmes einen Lakkolithen nachgewiesen, welcher sich dadurch auszeichnet, daß von seiner Masse eine große Anzahl von Lagergängen seitlich in die Kreideschichten eindringt, und der von Endlich beschriebene Lakkolith der Spanisch Peaks zeigt nicht nur seitliche Eruptivkeile, sondern auch ein Netz von Gängen am Scheitel Bei einigen dieser Gänge scheint ein Ausquellen zu Tage stattgefunden zu haben. Wenn das von unten her in das geschichtete Gebirge eindringende Magma nicht zu dem schwerflüssigen Trachyt gehört, sondern ein dünnflüssiges basisches Magma ist, nimmt es nicht die Form von Domen oder mächtigen Broten an, sondern breitet sich bei viel geringerer Mächtigkeit über weit größere Flächen aus, ähnlich wie sich auch die sich zu Tage bewegende basische Lava viel weiter ausdehnt als die in kurzen massigen Strömen erkaltende saure. In dieser Form der sogenannten Lagergänge sind basische Eindringlinge in Europa schon seit langer Zeit bekannt. Ein Beispiel, welches diese Erscheinung in kleinerem Maßstab zeigt, ist auf Abb. 162 abgebildet. Die Veränderungen, welche die Schichten von Sandstein, Schiefer und Kalkstein sowohl im Liegenden als im Hangenden am Kontakt mit dem Basalt erfahren haben, beweisen, daß der letztere in das bestehende Schichtsystem eingedrungen ist und nicht etwa eine gleichzeitige Bildung vorstellt.

Abb. 161: Modell eines Lakkolithen, Mount Ellsworth

Vielleicht das großartigste Beispiel eines solchen intrusiven Lagerganges ist die unter der Bezeichnung Whin Sill bekannte Basaltlage, welche dem unteren Teile der Karbonformation in Northumberland eingeschaltet ist. Man hat den Whin Sill mit untergeordneten Unterbrechungen auf eine Erstreckung von 120—130 km nachgewiesen. Er erreicht eine Mächtigkeit von 23 m und darüber und liegt auf große Strecken zwischen Kohlenkalk, Sandstein und Schiefer, hält sich aber nicht an eine und dieselbe Schichtfuge, sondern steigt, ähnlich wie der abgebildete Basaltlagergang von der Insel Skye, in den karbonischen Ablagerungen nach oben und sinkt wieder tiefer, so daß die äußersten vertikalen Schwankungen, welche er erfährt, nach Topley und Lebour, nicht weniger als etwa 526 m betragen. Die Erscheinung ist so erstaunlich, daß man den Whin Sill wohl auch für einen dem Kohlenkalk gleichzeitigen deckenförmigen Erguß gehalten hat, bis die Erkenntnis seines Auf- und Abspringens in der Schichtreihe und die Kontaktveränderungen nach unten und oben jeden Zweifel an seiner intrusiven Natur beseitigten. Ebenso ist auch die intrusive Natur der Lakkolithen bestritten und die Möglichkeit einer gleichzeitigen Bildung mit den umgebenden Sedimenten ausgesprochen worden. Der Vorgang wurde folgendermaßen gedacht: Es hätten sich über eine horizontale Bank von Sediment strengflüssige Laven submarin ergossen und zu domförmigen Massen ausgetürmt, und diese wären von jüngeren Ablagerungen überdeckt worden; Nachschübe von zähflüssigem Magma hätten die Masse heiß erhalten und die Kontaktveränderungen über und unter dem Lakkolithen bewirkt.

Abb. 162: Basaltgang der Insel Skye, mit seitlichen Intrusivlagern zwischen Sand - und Kalkschichten (J. W. Judd)

Gegen diese Annahme sprechen aber viele Umstände, zunächst der, daß die Schichten über den Lakkolithen niemals Trachytstücke enthalten, was doch unvermeidlich wäre, wenn sie sich über einer neu ergossenen Eruptivmasse gebildet hätten. Der Trachyt ist nie blasig und schlackig, es ist keine Spur von Tuffen vorhanden, wie man bei einer Ergußbildung am Meeresgrund erwarten müßte. Auch die Schichtstellung der umhüllenden Gesteine spricht dagegen, noch mehr die Kontaktmetamorphose im Hangenden der Lakkolithen. Wir wissen, daß Laven an der Oberfläche außerordentlich rasch erkalten, auch wenn im Inneren der Lavamasse noch bedeutende Temperaturen herrschen; eine Kontaktmetamorphose kann aber von einer derart erkalteten Lavakruste unmöglich ausgehen, auch wenn die Temperatur im Inneren durch intrusive Nachschübe auf einem hohen Stande erhalten bleibt. Endlich ist noch ein Gesichtspunkt von Bedeutung vorhanden: Die Trachyte der verschiedenen Lakkolithen, mögen sie zwischen Schichten der Kohlenformation, des Jura oder der oberen Kreide liegen, unterscheiden sich nicht wesentlich voneinander. Nun wissen wir aber, daß wohl kein Vulkan der Erde auch nur vom Miozän bis zur Jetztzeit fortwährend dieselben Eruptivgesteine geliefert hat; wir können um so weniger annehmen, daß in dem unvergleichlich viel längeren Zeitraum von der Kohlen- bis zur Kreideformatton das Trachytmaterial der Lakkolithen sich gleichgeblieben sei; sie müssen demnach einer verhältnismäßig kurzen Zeit angehören, und es können also die Lakkolithen nicht durch Einlagerung während der Sedimentbildung entstanden sein.

Fassen wir alle diese Tatsachen zusammen, so kommen wir zu dem Ergebnis, daß Lakkolithen in der Tat nach Ablagerung der ganzen Reihe der Sedimentgesteine, vielleicht erst während der späteren Tertiärzeit, sich zwischen die fertigen Bänke der Sandsteine und Schiefer eingezwängt und diese domförmig emporgewölbt haben. In einzelnen Fällen ist die Kuppel gesprengt, und es mochte ein Ausfließen von Lava zu Tage stattgefunden haben. Auch von den Zuführungs- Schlote der Vulkane sehen wir lakkolithen-artige Intrusionen seitlich abgehen und keilförmig in die vom Zuführungsschlot durchbrochenen Schichten eindringen. Je nach Art des Magmas haben dieselben bald die Brotlaibform der Lakkolithen, bald bilden sie schmale, aber weit ausgedehnte Lagergänge.

Wir gelangen nun, nachdem wir die seitlichen Intrusionen der Zuführungsschlote kennen gelernt haben, zu diesen selbst. Man kennt schon eine ganze Reihe von Gebieten, wo mitten zwischen Ergußgesteinen tief denudierte stockförmige Partien von vollkristallinisch-körnigen Gesteinen Vorkommen, die man als die Ausfüllung des Zuführungsschlotes betrachten muß. Ein solches Gebiet sind die Inneren Hebriden. Daselbst dehnen sich mächtige basaltische Decken aus, deren schon bei der Besprechung Islands Erwähnung geschehen ist. Unter diesen treten aus den Inseln Mull, Ardnamurchan, Rum und Skye längs einer ungefähr nordsüdlichen, 88 km langen Linie vier granitische Blassen hervor, welche die Kerne von ebenso vielen großen ehemaligen Vulkanen bilden. Diese Kerne geben, nach Geikie und Judd, linsenförmige, dicke, propylitische Massen seitlich in die mesozoischen Sedimente ab, deren intrusive Natur von Judd schon im Jahre 1874 erkannt wurde. Jeder der granitischen Kerne wird von später heraufgedrungenen basischen Felsarten, namentlich Gabbro, durchsetzt. Zu dem Granit gehören saure Ergußgesteine im Umkreis der Granitstöcke, während der Gabbro die basaltischen Ströme geliefert hat. Wir machen da die Erfahrung, daß dasselbe Magma, welches auf der Oberfläche glasig oder kristallinisch-glasig erstarrt ist, in der Tiefe der Zuführungsesse eine vollkristallinisch-körnige Beschaffenheit annimmt. Unter dem Einfluß des hohen Druckes geht das Magma in der Tiefe in eine Masse über, welche aus lauter gleichzeitig entstandenen Kristallen oder Kristallkörnern besteht. Die absorbierten Dämpfe und Gase können nur zum geringsten Teil entweichen, sie werden daher in Form von mikroskopischen Gas- und Flüssigkeitsporen im Gestein eingeschlossen.

Dieselbe Erscheinung bietet eine andere bevorzugte Stelle, Predazzo in Südtirol, dar, welche seit den Tagen L. von Buchs klassische Berühmtheit in der Geologie erlangt und sine große Literatur hervorgerufen hat. Durch das Val Travignolo wurde hier ein uralter Vulkan der Triasperiode erschlossen. An den Bergen der Umgebung treten einerseits die Sedimentablagerungen der Trias, anderseits Eruptivgesteine, Granit, Syenit (Monzonit), Orthoklasporphyr und Melaphyr aus. Diese vier Felsarten sind durch ihre Lagerung, die Art und Weise, wie sie sich überdecken und in in Gängen durchsetzen, als derselben Ausbruchsperiode angehörig, als annähernd gleichzeitig gekennzeichnet. Die Basis der Berge, des Mulatto und des Dosso Capello, besteht vorwiegend aus Syeniten und Graniten; über denselben liegen Kalke der Trias, welche an der Auflagerungsstelle aus dem Massengestein in Marmor verwandelt sind und in dieser Kontaktzone eine Menge von Mineralbildungen enthalten. Gänge von Syenit und Melaphyr dringen aus dem Zentralstock in die Schichten der Trias. Auf der Höhe der umgebenden Berge liegen Melaphyrdecken auf Trias- kalk als Reste von Lavaströmen ausgebreitet, und melaphyrische Tuffe ruhen zwischen den normalen Sedimenten der Trias. Auch hier sehen wir Ergußgesteine in räumlichem Zusammenhang mit den vollkristallinisch erstarrten Tiefengesteinen des Zuführungsschlotes.

An einer anderen Stelle, dem basischen Eruptivstock von Rongstock an der Elbe im nördlichen Böhmen, ist der Zusammenhang zwischen Erguß- und Tiefengesteinen weniger deutlich, kann aber mit Recht vermutet werden. In der Tiefe des Elbtales tritt daselbst ein nach E. Hibsch vollkristallinisches, basisches Gestein auf, welches die durchbrochenen Sedimente der Kreide und des älteren Tertiärs auf weite Strecken hin verändert und wohl als Zuführungsschlot für einen Teil der Basalte des böhmischen Mittelgebirges gedient hat.

In manchen Fällen greift die Denudation noch tiefer; sie kann zum Verschwinden sämtlicher Oberflächengebilde führen, und es bietet sich dann unserer Beobachtung nur noch eine Masse vollkristallinischer Tiefengesteine vom Typus des Granit, Syenit oder Diorit dar. Wenn nicht ein einzelner Vulkan, sondern eine Reihe von solchen bis in abyssische Tiefen der Zerstörung anheimgefallen ist, so werden wir wahrscheinlich finden, daß die einzelnen Zuführungsschlote zur Bildung einer zusammenhängenden, gestreckten Zone verschmelzen. Derartige Tiefengesteine treten im Banat zwischen Deutsch-Bogsan und Moldova an einer 78 km langen Bruchlinie in mehreren verlängerten Partien auf, die schon die Neigung erkennen lassen, zu einer Zone zusammenzutreten. Der Syenitzug von Brünn in Mähren endlich kann als ein Fall gelten, in welchem die Erosion vollständig ihr Werk getan hat; ähnliche Massen von granitoidem Typus bezeichnen, wie Such sich ausgedrückt hat, die Narben, welche die verschwundenen Vulkane an der Erdoberfläche zurückgelassen haben.

Durch die Verfolgung der Denudationsreihe der Vulkane haben wir auf einem zuerst von Judd mit Erfolg betretenen Wege einige wichtige Erkenntnisse gewonnen, welche uns befähigen, das Auftreten mancher eruptiver Tiefengesteine auf der Erdoberfläche richtig zu beurteilen. Daneben sind uns aber in überwiegender Mehrzahl Vorkommnisse von granitischen Tiefengesteinen bekannt, deren Deutung noch viel Unsicherheit anhaftet. Diese Granitmassen sind stets unregelmäßig rundlich oder elliptisch begrenzt, sie liegen eingebettet in kristallinische Schiefer oder in Schichtgesteine der ältesten Formationen und haben Kontaktwirkungen nach oben, gegen die auflagernden Gesteine ausgeübt, in welche sie wohl auch Gänge oder Apophysen abgeben. Solche Granitmassen findet man ebensowohl in den Vogesen, wie in der böhmischen Masse, im Harz, in Irland und Schottland, in Norwegen, in den Alpen und in vielen anderen Gegenden. In vieler Beziehung zeigen sie Übereinstimmung mit dem Auftreten der Lakkolithen, und es sind auch in der Tat manche dieser Massen als Lakkolithen aufgefaßt worden. Sie unterscheiden sich von den letzteren namentlich durch weit bedeutendere Größe. In der Erdkruste können Bewegungen stattfinden, welche den Abhub oder Abstau einer Decke jüngerer Sedimentgesteine zur Folge haben. Dadurch mögen in der Tiefe große Hohlräume gebildet worden sein, und in diese mußte sofort die granitische Masse eintreten, die Decke verändernd und Gänge in ihre Spalten entsendend. Die auf diese Weise entstandenen, Batholithen genannten Massen von Tiefengesteinen müßten in ihrem geologischen Auftreten mit den oben erwähnten Granitmassen übereinstimmen. Geht die Decke eines Batholithen zu Bruch, so kann dieser möglicherweise eine Quelle bilden für Laven, welche durch die sinkende Scholle in die Höhe getrieben werden und an Spalten austreten.

Wenn es den Forschungen künftiger Jahre gelänge, auf diesem von E. Sueß gewiesenen Wege das Dunkel zu erhellen, das noch immer jene Granitmassen umgibt, so würde nicht allein diese Frage gelöst, sondern auch über die Gesamtheit der vulkanischen Erscheinungen neues Licht verbreitet sein.

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