Das System NaAlSi3O8-BaAl2Si2O8-H2O bei 1 Kbar

The system albite-celsian-water was investigated at isothermal sections of 670, 760, 800, 900, 1000 and 1100° C at 1 Kbar. At temperatures above about 950° C the existence of a solid solution series could be shown. In the condensed part of the 930° C/1 Kbar section the partition of barium between melt and coexisting crystals was measured using an electron probe microanalyzer. The barium content of crystals grown in equilibrium with a melt is always higher than the barium content of the starting composition, so albite-celsian shows an ascending type solid solution series at low total water pressures. In the subsolidus region two types of solvi are existent, which show different ways of phase unmixing. The relatively low barium contents of natural albites are interpreted as being due to geochemical reasons rather than crystalchemical reasons.

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Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. K. Jasmund, danke ich für sein lebhaftes Interesse während der Durchführung dieser Arbeit und für die kritische Durchsicht des Manuskripts. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr. H. A. Seck für die Einarbeitung in die experimentellen Methoden der Hydrothermalsynthese und für kritische Anmerkungen zum Manuskript. Fräulein Dr. M. Corlett danke ich für wertvolle Informationen zur Messung mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde.

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Die Untersuchung wurde mit Hilfe von Personal- und Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Professor Dr. K. Jasmund von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt worden waren.     

Schichtverbiegungen als Folgeerscheinung plastischer Deformation von Erdkrustenteilen

Zusammenfassung Zur Deutung der in saxonischen Gebirgen häufig auftretenden Verbiegungen in der Nähe großer Verwerfungen wird durch Idealisierung der geometrischen Gestalt der betrachteten Gebilde und des Spannungszustandes ein mechanisches Modell konstruiert, das die tektonisch wesentlichen Vorgänge bei größeren Verschiebungen längs den Verwerfungen qualitativ und quantitativ zu erkennen und den Einfluß der Materialeigenschaften abzuschätzen gestattet. Durch Vergleich von gerechneten Kurven mit natürlichen Profilen, speziell des Göttinger Leinetalgrabens wird der Nachweis versucht, daß die Zerlegung des betreffenden Krustenstreifens und seine weitere Ausgestaltung auf einen der Form nach gleichen Spannungszustand zurückzuführen sind. Außerdem wird mit Hilfe des Modells eine Abschätzung der Größe der einwirkenden Kräfte und der Dauer der Vorgänge durchgeführt. In der Theorie wird wohl der Einfluß der Eigenschwere des Materials, nicht aber der durch Störung des Massengleichgewichts hervorgerufene Effekt berücksichtigt.Vorliegende Arbeit wurde durchgeführt mit Unterstützung der Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft, der ich hiermit meinen herzlichsten Dank ausspreche. Für wertvolle Ratschläge und Hilfe bei der Durchführung der Rechnung bin ich ferner Herrn Priv.-Doz. Dr. W.Flügge (Göttingen) zu großem Dank verpflichtet.     

Untersuchungen über die Bildung von Analcim aus natürlichen Silikaten

Zusammenfassung Im Temperaturbereich zwischen 100–180° C wurde experimentell die Umwandlung einiger natürlicher Silikate und silikatischer Gesteine in Analcim untersucht. Der Analcim bildete sich im alkalischen Milieu nach Abbau der einzelnen Ausgangssubstanzen direkt und ohne das Auftreten irgendeiner Zwischenphase. Die Entstehung des Analcims zeigte sich dabei abhängig von der Art und der Konzentration der einwirkenden Lösungen, von der Temperatur und von den Ausgangssubstanzen. Bei geringeren Konzentrationen der Lösungen war die Reaktion bedeutend langsamer als bei größeren. Der Analcim bildete sich nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich der alkalischen Lösungen, wobei dieser für die einzelnen Substanzen unterschiedlich war. In Abhängigkeit von der Ausgangssubstanz entstanden bei geringeren Alkalikonzentrationen an Stelle des Analcims Zeolithe und bei größeren Alkallkonzentrationen SiO₂-Mineralien.

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Investigations on the formation of analcite from natural silicates

The transformation of some natural silicates and silicatic rocks into analcite was experimentally investigated over a temperature range of 100° C to 180° C. Analcite was directly formed in alkaline surroundings after reduction of the various starting substances without any intermediate phases. The formation of analcite depended on the kind and concentration of the reacting solutions, on the temperature and on the starting substance. At lower concentrations of the solutions the reaction was considerably slower than at higher ones. Analcite was formed only within a certain concentration range of the alkaline solutions, this range being different for the different substances. Depending on the starting substance, zeolites were formed at lower alkali concentrations. At higher alkali concentrations SiO₂ minerals were formed.

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Herrn Prof. Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie für die Zurverfügungstellung der Mittel des Institutes für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz.

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Herrn Prof. Dr. C. W. Correns möchte ich auch an dieser Stelle für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen kennenzulernen, meinen Dank sagen.     

Zur Petrographie des Rotliegend- Eruptivs der Bohrung Weyhausen Z 1

Zusammenfassung Eine Tiefbohrung der Gewerkschaft Elwerath im norddeutschen Flachland erbrachte einen Neuaufschluß von Rotliegend-Eruptivgestein, welches petrographisch beschrieben wird. Zum überwiegenden Teil handelt es sich um Porphyrite alkalisyenitischen Charakters, in die ein saurer Porphyr geringer Mächtigkeit eingeschaltet ist. Die Einsprenglingsfeldspäte sind nach Untersuchung mit dem U-Tisch Albite mit An < 10, für die femischen Minerale ist Chlorit kennzeichnend. Unter den Akzessorien ist Anatas relativ häufig. Schließlich wurden auch Pseudomorphosen von Muskowit-Illit nach Feldspat gefunden und näher untersucht.Von Herrn Dr.Philipp erscheint demnächst eine Veröffentlichung über Buntsandstein und Zechstein dieses Bereichs.Der Gewerkschaft Elwerath danke ich für die Erlaubnis zur Veröffentlidung, ganz besonders ihrem Chefgeologen, Herrn Direktor Dr.Roll, für die großzügige Förderung der Arbeit, ferner Herrn Dr.Füchtbauer, für zahlreiche Hinweise.     

Südwestafrika

Ohne ZusammenfassungVortrag auf der öffentlichen Sitzung der Januarversammlung Frankfurt 1937.Die Möglichkeit zu dieser Reise verdanke ich in erster Linie der Führung und Fahrung durch die HerrenHenno Martin undHermann Korn, demnächst der tatkräftigen Unterstützung von Dr.Ernst Scherz, Frau Dr.Loening undHerrn Erich Zelle in Windhuk. Wesentliche Förderung verdanke ich der Mandatsregierung des Landes, insbesondere dem Administrator Dr.Conradi, HerrnCurtney Clark und HerrnSchroeder als Leiter der Bergbauabteilung. Von den Farmern, deren Gastlichkeit uns half und erfreute, kann ich mit herzlichem Dank nur einige nennen: Die FamilienPutzler auf Ababis, FrauZiegenbein auf Urikos,Keet auf Tsais,De Wet auf Blässkranz,Strey und HerrnLilleike auf Büllsport, alle in der Naukluft, Ebrecht auf Ameib am Erongo.     

Progressive niedriggradige Metamorphose glaukonitführender Horizonte in den helvetischen Alpen der Ostschweiz

Glauconite-bearing formations of Cretaceous and Tertiary age in the Helvetic zone of the Glarus Alps have been investigated by microscopic, X-ray, wet chemical, electron microprobe, Mössbauer spectroscopic, and K-Ar dating methods. 3 different metamorphic zones with increasing grade can be distinguished (Fig. 3). Original, unmetamorphosed sediments containing glauconite-calcite-quartz±chlorite comprise zone I. The glauconite is very rich in potassium (8–9 wt.%) and the chlorite is Fe-rich. In zone II green stilpnomelane forms by the reaction: glauconite±chlorite + quartz = stilpnomelane + k-feldspar + H₂O + O₂. The green stilpnomelane contains as much as ten times the amount of K found in brown stilpnomelane, which is believed to be a weathering feature. In zone III biotite appears by the reaction: chlorite + k-feldspar = biotite + stilpnomelane + quartz + H₂O. Riebeckite is a possible additional phase in all three zones. Generally, zones I–III are arranged nearly parallel to the Alpine border with metamorphic grade increasing to the south. In the Glarnisch Massif, however, the transition from zone I to zone II is clearly controlled by the overburden of the nappe pile (Fig. 6). The beginning of zone II also seems to coincide with the middle of the anchizone, as defined by illite-crystallinity measurements in adjoining marly shales and slates; this corresponds approximately to the transition from the zeolite facies to the prehnitepumpellyite facies.K-Ar-ages on glauconites regularly decrease when approaching the zone I/II-transition. Field evidence and combined K-Ar age determinations on glauconites, stilpnomelanes and riebeckites point to a peak of the metamorphism during Lower to Middle Oligocene, shortly after the main orogenic phase in this part of the Helvetic Alps.

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Die Autoren danken Herrn Prof. E. Niggli für das fördernde Interesse an dieser Arbeit, die Überlassung der Probe EN 8999 sowie die kritische Durchsicht des Manuskriptes. Für wertvolle Diskussionen und Hinweise danken wir den Prof. E. Jäger, R. Herb und P. M. Orville sowie Dr. W. D. Brückner und Dr. N. Clauer. M.F. möchte Herrn E. Weber herzlich für die Einführung auf der Mikrosonde danken. Herrn Prof. Th. Hügi danken wir für die Benützung des geochemischen Labors, Herrn Prof. H. Schwander für einige Na-Bestimmungen auf der Basler Mikrosonde und Herrn Dr. F. Hofmann für die Bestimmung der C-Gehalte. Den Herren Theo Küpfer und J. Fuhrimann verdanken wir verschiedene Laborarbeiten. Diese Arbeit wurde durch die folgenden Stipendien des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung unterstützt: Nr. 5358.2 an M.F., Nr. 2.367.70 an J.H. sowie Nr. 2598 an P.R. Die Durchführung der Mikrosondenanalysen wurden zudem möglich dank eines Studienaufenthaltes von M. F. an der Yale Universität, New Haven, Connecticut, wofür dieser Autor der Forschungskommission der Universität Bern zu großem Dank verpflichtet ist.     

Untersuchungen mit der Elektronenstrahlmikrosonde an natürlichen Skutteruditen

Quantitative electronprobe microanalyses of natural skutterudites from various localities have shown that the formula (Co, Fe, Ni), (As, S)₃ is valid for this mineral.The area of solid solution in the ternary diagram of the natural Co-Fe-Ni-skutterudites is nearly congruent with the area determined for synthetic skutterudites by Roseboom (1962). However, the range of solid solution may be enlarged in the diagram to the Ni-corner.Furthermore, the metal/arsenic ratio was found to conform to 13.00. Arsenic can be replaced by sulfur up to 4.5 weight-%. In addition, published analysis of skutterudites are discussed.

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Teil einer von der Fakultät für Bergbau und Hüttenwesen der TH Aachen angenommenen Dissertationsschrift.

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Danksagung. Der Verf. möchte Frau Prof. D. Schachner herzlich danken für die Förderung dieser Arbeit, die im Rahmen einer Dissertation entstand, ferner für die Erlaubnis, Sammlungsmaterial des Institutes zu benutzen. Herrn Priv.-Doz. Dr. G. Springer gilt mein Dank für die Einführung in die Mikrosondentechnik. Herrn Priv.-Doz. Dr. D. D. Klemm am Institut für allgemeine und angewandte Geologie und Mineralogie der Universität München bin ich für die freundliche Überlassung einiger Anschliffe dankbar. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu Dank verpflichtet für die Erlaubnis, die von ihr zur Verfügung gestellte Elektronenstrahl-Mikrosonde benutzen zu dürfen.     

Zur Genese der kretazischen Eisenerze von Auerbach (Oberpfalz)

Zusammenfassung Die kretazischen Auèrbacher Eisenerze sind in Erosionsrirmän in Malmkalk bzw. -dolomit überwiegend syngenetisch-sedimentär durch, Ausfällung von Fe⁺⁺-und HCO₃ -Ionen enthaltenden Lösungen als Siderit bzw. — nach Oxydation des Eisens - als Nadeleisenerz zur Ablagerung gelangt. Ein Teil der heute vorliegenden Nadeleisenerze ist auch auf spätere Oxydation von primärem Eisenkarbonat zurückzuführen. Wesentliche Hinweise auf die Genese geben — außerden Lagerungsverhältnissen — vor allem der geringe Aluminiumgehalt der hochprozentigen Erze und der hohe Kohlenstoffgehalt der Weißerze; daneben werden auch andere Elemente, wie Bor, Yttrium, Phosphor, Mangan, Titan usw. zur Dentung herangezogen.Den Herren der Maxhütte möchten wir für die Förderung der Arbeit und die Erlaubnis zur Veröffentlichung und Herrn Prof. Dr. C. W.,Correns für seine vielseitige Unterstützung aufrichtig danken, außerdem auch Herrn Prof. Dr. Tx. ERNST, in dessen Institut ein Teil der abschließenden Arbeiten durchgeführt wurde. Herrn Dr. H.Tilliviann (Bayer. Geol, Landesamts danken wir für zahlreiche, freundliche Hinweise und die Überlassung von Proben.     

Bestimmung sehr kleiner Verteilungskoeffizienten von Cs,Na und Ba zwischen Lösung und KCl-Einkristallen mit Hilfe radioaktiver Isotope

Distribution of Cs, Na, and Ba between great monocrystals of KCl and water solution was investigated. Impurity was either labelled by long-lived radioactive isotopes or was activated after growth of the crystals by neutrons in a nuclear reactor. No influence on partition coefficients was caused by using radioactive tracers, e.g. due to raised inclusion of mother liquor. Between impurity concentrations from 3·10^–4 to 10^–1 in the solution the partition coefficients were nearly constant and about 10^–3 for Na, about 10^–4 for Cs, and <5·10^–5 for Ba in KCl at temperatures of 40° C. If different impurity ions were built in simultaneously, the partition coefficients were independent of composition of solution. In case of Cs in KCl capture of Cs increased with increasing temperature.

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Meinem hoehverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. W. von Engelhart, danke ieh für die freundliehe Überlassung des interessanten Themas. Für die stete Förderung und die zahlreichen fruehtbaren Diskussionen und Anregungen bin ich ihm und Herrn Dr. H. Puchelt zu großem Dank verpflichtet.Dem Bundesnlinisterium für wissensehaftliehe Forsehung danke ieh ffir die großzügige Unterstützung der Arbeit.Herrn Prof. Dr. W. Seelmann-Eggebert und Herrn Dr. V. Schneider vom Kernforsehungszentrum Karlsruhe und Herrn Dr. Bartel von der Kernforsehungsanlage Jülich danke ich für die Unterstützung bei der Neutronenaktivierung und Herrn Dr. J. Ottemann vom Mineralogischen Instigut der Universität Heidelberg für die Untersuchung mit der Elektronenmikrosonde.     

Der Stabilitätsbereich des Pyrophyllits unter dem Einfluß von Säuren

Zusammenfassung Isochemische Experimente bei 2000 Bar Gesamtdruck wurden mit Gemischen aus natürlichem Kaolinit und Quarz bei verschiedenen Molenbrüchen verschiedener anorganischer Säuren durchgeführt. Die Reaktionen, welche zur Bildung und zum Abbau von Pyrophyllit führen, werden durch die Anwesenheit von Säuren im System bivariant, d.h. die Reaktionstemperatur ist nicht allein vom Druck, sondern auch von der Zusammensetzung der fluiden Phase abhängig. Durch starke Säuren (HCl, H₂SO₄) wird sowohl die obere als auch die untere Stabilitätstemperatur des Pyrophyllits stark erniedrigt; schwache Säuren (HF, H₃BO₃) haben keinen nachweisbaren Einfluß auf diese Temperaturen. Die Gründe für die Erniedrigung der Reaktionstemperaturen werden diskutiert; einige Beobachtungen über die Bildung von Zunyit und Topas werden mitgeteilt.

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Mixtures of kaolinite and quartz were subjected to isochemical hydrothermal experiments under 2000 bars fluid pressure and different mole fractions of various inorganic acids. The reactions — leading to the formation of pyrophyllite and its subsequent breakdown — become bivariant in presence of acids, so that not only the fluid pressure but also the composition of the fluid phase need be specified to define the equilibrium temperature uniquely. While strong acids (HCl and H₂SO₄) bring about a remarkable shift of the lower and upper stability limits of pyrophyllite towards lower temperatures, weaker acids like HF and H₃BO₃ do not have any significant influence on the same. Some observations bearing on the genesis of zunyite and topaz are presented and the reasons of the lowering of the equilibrium temperatures are discussed.

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Herrn Professor Dr. H. G. F. Winkler danke ich für sein förderndes Interesse an dieser Arbeit sowie für kritische Diskussionen und viele nützliche Ratschläge bei der Abfassung des Manuskripts. Ferner danke ich ihm für die Erlaubnis zur Benutzung der Apparaturen, die zum Teil mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft aufgebaut wurden.Den Kollegen vom Mineralogisch-Petrologischen Institut bin ich für wertvolle Kritik zu Dank verpflichtet, ebenso Herrn Feinmechanikermeister Baumbach für die Betreuung der Apparaturen.     

Faltung und Klüftung im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Untersuchungen der Kleintektonik in Grauwacken und Kalken im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges lassen darauf schließen, daß die Klüfte zu Beginn der Faltung aufrissen und ursprünglich senkrecht auf der Schichtfläche standen.Unter dieser Voraussetzung lassen die Klüfte als Vorzeichnung die Deformation der Bänke während der Faltung erkennen und ermöglichen eine zeitliche Einordnung der Vorgänge bei der Faltung. Es ergibt sich für die Faltung folgendes Bild:Mit der ersten leichten Verbiegung der Schichten bilden sich zwei Kluft-systeme aus, das eine symmetrisch zur Kraft, die die Faltung bewirkte, das zweite symmetrisch zum Biegungsfließen. Beide Systeme konnten sich entwickeln, ohne daß sie sich gegenseitig störten. Man muß also schließen, daß der Kluftabstand erst nach und nach verringert wurde und beide Systeme, im ganzen gesehen, gleichzeitig entstanden. Aus dem frühen Auftreten des Biegungsfließens, dessen Richtung dem heutigen Faltenbild entspricht, geht hervor, daß schon bei Beginn der Faltung das heutige Faltungsbild im großen und ganzen angelegt war und daß Faltung nicht nur Verbiegung der Schichten um die Faltenachse, sondern auch Verbiegung der Faltenachse bedeutet.Solange die Neigung der Schichten 20° bis 30° nicht überschritt, konnten die meisten auftretenden Spannungen durch das Biegungsfließen ausgeglichen werden. Bei der weiteren Faltung übernahm der Faltungsvorschub die Rolle des Biegungsfließens. Die Richtung des Faltungsvorschubes wurde durch Verwerfungen bestimmt, die also älter als der Faltungsvorschub sein müssen. Außerdem ließ sich feststellen, daß der Faltungsvorschub teilweise eine selbständige Bewegung ist, die aus dem Faltenmechanismus allein nicht erklärt werden kann.Das hier Aufgeführte ist das Ergebnis einer Anfangsstudie. Sie war Gegenstand einer Dissertation unter Leitung von Herrn Professor Dr.Hans Cloos. Ihm möchte ich dafür danken, daß er mich zur kleintektonischen Betrachtungsweise angeregt und mir in vielen Stadien der Arbeit geraten und geholfen hat. Den Herren Professor Dr.Bruno Sander, Professor Dr.Georg Knetsch, Dr.Sigismund Kienow, Dr.Gerhard Oertel und Dr.Herbert Karrenberg verdanke ich wertvolle Hinweise. Nicht zuletzt möchte ich an dieser Stelle meine Frau nennen, die sowohl bei den Geländemessungen als auch bei der Fertigstellung des Manuskriptes mich immer unterstützt hat.     

Ein Rechenprogramm zur Umrechnung von Glimmeranalysen in Strukturformeln

Zusammenfassung Die theoretische Grundlage der für die Vergleichbarkeit von Glimmeranalysen untereinander wichtigen Umrechnung in Strukturformeln ist nicht eindeutig, da die Menge des im Mineral vorhandenen Sauerstoffs analytisch nicht unabhängig erfaßt werden kann. Von zwei hypothetischen Annahmen, O+OH+F = 12 und Summe der Kationenvalenzen = 22, wird die letztere für die Programmierung einer elektronischen Rechenmaschine ausgewählt. Strukturformeln von Glimmern haben mehr normativen Charakter, d.h., sie müssen nicht in allen Fällen die wirkliche Verteilung der einzelnen Atome auf die Positionen der Struktur wiedergeben.

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The theoretical basis of the calculation of mica analyses to structural formulas is not unequivocal because the amount of oxygen present in the mineral cannot be determined independently by present analytical methods. From two hypothetical assumptions, i.e. O+OH+F = 12 and sum of cationic valencies = 22, the latter one is selected for programming of a digital computer. The structural formulas of micas thus obtained from the chemical analyses have a normative character, i.e. they do not strictly represent in every case the actual distribution of the individual atoms in the various positions within the structure.

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Die vorliegende Arbeit wurde durch wertvolle Diskussionsbeiträge von Herrn Prof. Dr. W. Schreyer, Bochum, und Herrn Doz. Dr. G. Müller, Kiel, unterstützt. Beiden möchte ich an dieser Stelle meinen herzlichen Dank sagen.     

Über die Tiefentektonik

Ohne ZusammenfassungFür freundliche Hilfe bei der Übersetzung ins Deutsche möchte ich Herrn Geologen Dr.Artur Hottinger (Ütikon-Zürich) meinen herzlichen Dank aussprechen.     

Stabilitätsbedingungen Grossular-führender Paragenesen im System CaO-Al2O3-SiO2-CO2-H2O

Ohne Zusammenfassung

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Stability conditions of grossularite-bearing parageneses in the system CaO-Al₂O₃-SiO₂-CO₂-H₂O

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Herrn Prof. Dr. H. G. F. Winkler danke ich vielmals für sein Interesse an dieser Arbeit, für anregende Diskussionen und die kritische Durchsicht des Manuskriptes. Auch den Herren Doz. Dr. P. Metz, Dr. K.-H. Nitsch und Doz. Dr. V. Trommsdorff danke ich herzlich für wertvolle Diskussionen und Hinweise. Herrn Dr. E-an Zen danke ich für einen Hinweis zur Phasentheorie und Herrn Prof. Dr. E. Schwarzmann für die Durchführung von IR-Aufnahmen. — Der Deutschen Forschungsgemeinschaft gilt mein Dank für die Arheitsmöglichkeiten an den Herrn Prof. Dr. Winkler zur Verfügung gestellten Apparaturen.     

Elementverteilung im Liegenden des Kupferschiefers

The leached zone below the Kupferschiefer was investigated in two drillholes (drillhole Drevenack: Zechsteinconglomerate, drillhole Rannungen: grey sandstone) using sedimentpetrographical and geochemical methods. Samples were taken from the uppermost red coloured Rotliegend up to directly below the Kupferschiefer. No big differences concerning the mineral composition and the distribution of elements between the red coloured and the leached rocks have been found. The border between the two is no boundary for the changes which took place during diagenesis.The trace element concentrations in both profiles are higher than the average values. The higher concentrations of elements in the whole leached zone must be interpreted as due to mobilisation from the underground. Besides, there is a clear zone of additional enrichment just below the Kupferschiefer which is a result of impregnation from it.The elements were set free during recrystallisation of haematite. Cu, Ni and Pb are present possibily as sulfides whereas Mn and Zn are in the carbonates.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. C. W. Correns und Herrn Prof. Dr. K. H. Wedepohl danke ich für zahlreiche Diskussionen und Anregungen. Herrn Prof. Dr. H. Harder danke ich für die Arbeitsmöglichkeit im Sedimentpetrographischen Institut.

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Der Gewerkschaft Brigitta danke ich für die Überlassung der Bohrproben Rannungen, der Hamborner Bergbau AG für die Proben der Bohrung Drevenack.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung zu Dank verpflichtet.     

Über Breccien

Ohne ZusammenfassungDie Untersuchungen wurden ermöglicht durch einen Zuschuß der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft, der ich dafür auch hier meinen Dank ausspreche.     

Experimentelle Bildung von SiO2-Mineralien aus natürlichen Silikaten und silikatischen Gesteinen bei 180° C

Zusammenfassung Bei einer Temperatur von 180°C wurde die Umwandlung eines Trachyandesites sowie eines Serpentins in Quarz im alkalischen Milieu untersucht.Die Bildung der SiO₂-Mineralien erfolgte aus den silikatischen Gemengteilen dieser Gesteine, wie auch Versuche mit Alkalifeldspat, Plagioklas, Augit und Biotit zeigen.Unter dem Einfluß von verschiedenen KOH- und NaOH-Lösungen kam es zu einem Abbau der silikatischen Substanzen und zur Bildung von Cristobalit und dann erst von Quarz.Bei geringeren Alkalikonzentrationen bleibt der Cristobalit sehr lange erhalten; bei höheren Konzentrationen dagegen kommt es zu einer raschen Bildung von Quarz. Es zeigt sich dabei, daß die NaOH-Lösungen die Quarzbildung stärker beschleunigen als die KOH-Lösungen. Die experimentell zu SiO₂-Mineralien umgewandelten Trachyandesite konnten mit den natürlichen opalisierten Trachyandesiten verglichen werden.Auch aus Cristobalit und Alunit bestehende natürliche Zersetzungsprodukte des Trachyandesites konnten experimentell nachgebildet werden. Dies geschah durch die Einwirkung von alkalischen Lösungen und darauffolgend von Schwefelsäure auf den Trachyandesit.

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Experimental formation of SiO₂-minerals out of natural silicates and silicatic rocks at 180° C

The transformation of both trachyandesite and serpentine into quartz in alcalic surroundings at 180° C was investigated by experiments. The SiO₂-minerals were formed out of the silicatic components of the rocks (trachyandesite and serpentine), as was shown by experiments with potassium feldspar, oligoclase, augite and biotite. Under the influence of differing KOH and NaOH solutions the silicatic substances were dissolved, and cristobalite at first, and only afterwards quartz were formed. At low alcalic concentrations the cristobalite was preserved for a long time whereas higher alcalic concentrations led to a rapid formation of quartz. The NaOH-solutions speeded up the formation of quartz to a greater extent than KOH-solutions. The trachyandesite, experimentally transformed into SiO₂-minerals, could be compared with the naturally opalized trachyandesites. Products of natural alteration consisting of cristobalite and alunite could likewise be imitated in experiments, when the trachyandesite was transformed first by alcalic solutions and then by sulphuric acid.

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Herrn Professor Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie dafür, daß die Experimente am Institut für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz durchgeführt werden konnten. Herrn Professor Dr. C. W. Correns danke ich für wertvolle Hinweise und für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen anläßlich eines Studienaufenthaltes kennenzulernen. Ebenso gilt mein Dank Herrn Professor Dr. K. H. Wedepohl. Ferner danke ich Frl. Dr. A. Heydemann für anregende Diskussionen. Herrn Dr. F. Grasenick, dem Leiter des Forschungszentrums für Elektronenmikroskopie der Hochschulen in der Steiermark, verdanke ich die elektronenmikroskopischen Aufnahmen.     

Die Reaktion Phlogopit + Calcit + Quarz = Tremolit + Kalifeldspat + H2O + C2O

Hydrothermal experiments with mixtures of synthetic minerals have shown the reversibility of the reaction 5 phlogopite + 6 calcite + 24 quartz = 3 tremolite + 5 K-feldspar + 2 H₂O + 6 CO₂. In an isobaric T – diagram the equilibrium curve reaches a maximum at = 0,75. The P, T-values for this maximum are: 2 kb-523°; 4 kb-585°; 6 kb-625°; P±5%, T±10° C. These results give a first approximation of the P, T conditions responsible for a similar mineral reaction which has been recorded from natural metamorphic assemblages.

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Herrn Prof. H. G. F. Winkler danke ich für anregende Diskussionen, desgleichen Herrn Dr. D. Puhan für wichtige Hinweise und Mitteilung seiner exp. Daten. Herrn Prof. V. Trommsdorff und Herrn P. H. Thompson bin ich für petrographische Angaben zu Dank verpflichtet. Der Aufbau der Hydrothermalanlage und die Finanzierung der laufenden Untersuchungen wurde aus den Mitteln des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung ermöglicht. Für diese Unterstützung gilt daher mein besonderer Dank.     

Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

Zusammenfassung Aus zwei Aufschlüssen wurden Proben von Galle und Schiefer hauptsächlich röntgenographisch, mikroskopisch und chemisch untersucht. Es zeigte sich, daß in Galle und Schiefer die gleichen Minerale vorkommen, nämlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskowit, Chlorit, Kaolinit und Goethit. Nur in einigen Gallen tritt auch Pyrit auf. Die Unterschiede zwischen Galle und Schiefer liegen hauptsächlich im höheren Kieselsäuregehalt der Gallen und in ihrem höheren P- und Fe- Gehalt. Diese Befunde sowie schlechte Ausbildungsformen und ein schlechter Kristallisationsgrad der Quarze machen es sehr wahrscheinlich, daß die Gallen mit einem gehäuften Auftreten von Kieselfossilien, wie etwa Schwämmen, zu erklären sind. Im Verlauf der Diagenese hat eine zusätzliche Konkretionsbildung eingesetzt. Im Schiefer wird Neubildung von Muskowit und Kaolinit auf Kosten von Plagioklas beobachtet. Außerdem wird im Schiefer eine stärkere Zunahme des K-Gehaltes von Muskowit als in der Galle festgestellt.

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The question of the origin of the siliceous nodules in shales

The pyrite content and a high P-content of the siliceous nodules in comparison to those of the shale point to an organic origin of the former. On the basis of the anhedral habit and a low grade of crystallisation of the quartz crystals, the occurence of siliceous nodules can probably be explained as an accumulation of siliceous fossils such as the sponges. It is likely that there was an additional formation of concretions during the diagenesis. Muscovite and kaolinite in the shale have been formed in situ on the cost of plagioclase. Besides, the K-content of the muscovite/illite in the shale shows a considerable increase in comparison to that of the nodules.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für die Überlassung des Themas und für zahlreiche, sehr fördernde Diskussionen. Herrn Dr. W. Flehmig danke ich für seine Hilfe bei den infrarotspektroskopischen Aufnahmen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung sehr zu Dank verpflichtet.     

Das Problem Akmit-Ägirin

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde erneut die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Farbe der Natriumeisenpyroxene und ihrer chemischen Konstitution aufgeworfen. Da die früheren Versuche, diese Frage auf analytischem Wege zu lösen, nicht zum Ziele geführt hatten, wurde hier das reine Endglied NaFe^IIIISi₂O₆ synthetisch hergestellt; in weiteren Versuchen wurden Na und Fe³⁺ durch andere Ionen zu einem kleinen Teil ersetzt und der Einfluß auf die Farbe ermitteltEs wurden Versuche durchgeführt, bei denen Na durch Ca oder Cd, Fe³⁺ durch Mg, Mn²⁺, Fe²⁺, Co, Ni oder Zn ersetzt wurde; bei weiteren Versuchen wurde anstelle von Fe³⁺ zu einem kleinen Teil sowohl eines der obengenannten 2wertigen Ionen als auch Ti⁴⁺ oder Zr⁴⁺ eingebaut. Die erhaltenen Mischkristalle wurden optisch und röntgenographisch untersucht.Zur näheren Charakterisierung dieser Mischglieder wurde in einer Reihe von Schliffen das Absorptionsspektrum in verschiedenen kristallographischen Richtungen bestimmt und mit den ebenfalls aufgenommenen Absorptionskurven von natürlichen Ägirinen verglichen.Auf Grund der synthetischen Versuche werden folgende Definitionen vorgeschlagen: Die Namen Akmit und Ägirin sollen weiterhin für Natriumeisenpyroxen nebeneinander beibehalten werden, wobei die Abgrenzung gegenüber Ägirinaugit gemäß dem Vorschlag vonTröger (2) vorgenommen werden kann. Für die Unterscheidung der beiden Varietäten soll gemäß den bisherigen Gepflogenheiten die Farbe maßgebend sein.Das reine Endglied NaFe^IIISi₂O₆ ist braun und muß deshalb als Akmit bezeichnet werden.Ferner sind mit Akmit die Mischkristalle zu bezeichnen, bei denen das Fe³⁺ durch Mn ersetzt ist, da auch diese Glieder braune Farbe aufweisen; die Ansicht vonGrout konnte also durch synthetische Versuche bestätigt werden.Die grüne Farbe der Ägirine in RichtungX undY wird durch die gleichzeitige Anwesenheit von 2- und 3wertigem Eisen hervorgerufen, so daß als Ägirin diejenigen Mischkristalle zu bezeichnen sind, bei denen 3wertiges Eisen durch zwertiges ersetzt ist. Der Einfluß des 2wertigen Eisens überwiegt dabei gegenüber dem Einfluß anderer Ionen.Das häufigere Auftreten des Ägirin gegenüber Akmit hat also seine Ursache darin, daß in der Natur 2wertiges Eisen praktisch stets vorhanden ist.Die Gitterkonstanten von Akmit und Ägirin sind im Bereich der hier erzielten Meßgenauigkeit gleich und wurden wie folgt bestimmt:a = 9,66 Åb = 879 Åc = 5,26 Å = 72,7 °Die Arbeit wurde gefördert durch eine Spende keramischen Materials zum Bau der Versuchsöfen, wofür ich auch an dieser Stelle der Fa. Stemag in Lauf meinen Dank aussprechen möchte.Der Fa. Elchem in Nürnberg danke ich für die Durchführung der Spektralanalysen sowie für die Anfertigung einer Aufnahme mit der Guinier-Kammer.Ferner danke ich dem Institut für Anorganische Chemie der Universität Erlangen für Überlassung, bzw. Anfertigung einiger Substanzen.