Eine Röntgenkartei zur quantitativen Bestimmung von kristallinen Phasen mit dem Diffraktometer

Zusammenfassung Es wird eine einfache Methode zur quantitativen Bestimmung kristalliner Phasen in Gemischen angegeben, die allgemein anwendbar ist. Zu jeder kristallinen Phase muß eine Konstante K experimentell bestimmt werden; das geschieht an künstlichen Gemischen der reinen kristallinen Phasen. Es wurden Gemische mit 2 bis 8 Komponenten analysiert; die Abweichung von der Einwaage beträgt im Mittel 1,2% abs.Es wird vorgeschlagen, eine umfassende Röntgenkartei zum Zweck der quantitativen Phasenanalyse zu schaffen.Die Bestimmung von kristallinen und amorphen Phasen nebeneinander wurde auch angegriffen.

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Summary A simple method is given for the quantitative determination of crystalline phases in mixtures, which can be applied universally. A constant K must be determined experimentally for each crystalline phase; this is done on artificial mixtures of the pure crystalline phases. Mixtures of 2 to 8 components have been analyzed; the mean deviation from the weighed in quantities is 1,2% abs.The compilation of a comprehensive X-ray file for the quantitative phase analysis is proposed.The determination of crystalline and amorphous phases in a given mixture is also tackled.

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Ein Beitrag der Reflexionsseismik zur Erforschung des tieferen Untergrundes

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Genese der Vererzung des Grazer Paläozoikums

Epimetamorphic ores which were collected on the dumps of the mining area Arzberg-Haufenreith show relicts and structures which point to a genesis of the type Meggen respectively Rammelsberg. Other arguments for this are mica-layers rich in Ilmenite, which are very probably representing basic metamorphic tuffs.     

Spezialfaltung an der Flanke eines steilen Sattels Ein Beitrag zur Kleintektonik der Lysa Gora

Zusammenfassung Das Mittelkambrium einer Antiklinale in der nördlichen Lysa Gora wird beschrieben. Wir sehen, wie tangential gerichtete Schubkräfte an der Südflanke eines steilen Sattels eine spezielle Tektonik schufen. Die Faltung erfolgte nach dem Gesetz der Stauchfaltengröße. Dünne, einem plastischen Ton eingelagerte Quarzitbänkchen werden konkordant intensiv mitgefaltet, während dicke Quarzitbänke nur großen Faltenwurf zulassen. Spezialfältelungen bei Ausweichbewegungen werden aus dem Zusammenhang des gesamten Faltungsvorgangs gedeutet. Abscherungen und Vorschiebungen sind zu beobachten. Das Alter der Kluftsysteme wird als vor der Faltung liegend — präordivizisch — erkannt.     

Hammerschlagseismische Untersuchungen auf der Grube Füsseberg zur Bestimmung der elastischen Eigenschaften der Siegener Schichten

Zusammenfassung Im Siegerländer Devon wurde auf der Grube Füsseberg Hammerschlagseismik zur Bestimmung der elastischen Anisotropie des Gebirges betrieben. Eine Änderung der Anisotropie in dem vom Bergbau aufgeschlossenen Teufenbereich ist nicht nachweisbar. Das elastische Verhalten des Gesteins beruht auf einer speziellen Porenraumstruktur. Die Langachsen der Poren sind parallel zur Schichtfläche gestreckt.

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For determining the elastic anisotropy of the rock, seismic measurements were carried out in the mine Füsseberg on the Siegerland Devonian. The hammer blow technique was adopted. An alteration of anisotropy in the depth range of the mine cannot be established. The elastic behavior of the rock is due to a special structure of the pore space. The longitudinal axes of the pores are oriented parallel to the bedding plane.

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Résumé Dans la mine de Füsseberg, on a effectué des mesures sismiques à coups de marteau au Dévonien du Siegerland en vue de déterminer l'anisotropie élastique des montagnes. On ne trouve pas de changement de l'anisotropie dans les profondeurs ouvertes par l'exploitation minière. Le comportement élastique des roches est fonction d'une structure particulière de porosité. Les axes longitudinaux des pores sont parallèles au plan de stratification.

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Versuch einer Vereinheitlichung der geologischen Dynamik

Ohne Zusammenfassung     

Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon. Ein Beitrag zur Ladungsverteilung in der Silikatgruppe

Zusammenfassung Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon, wobei die experimentall ermittelte Struktur unter Konstanthaltung der Si–O- und Zr–O-Abstände deformiert wurde, ergeben, daß unter Annahme rein ionarer Bindung zwischen Zirkonium und der Silikatgruppe die Ladung des Siliziums über 1+liegen muß. Nimmt man als untere Grenze für die effektive Ladung des Zirkoniums (wegen partiell kovalenter Bindung) 2+ an, so erniedrigt sich die untere Schranke für die Ladung von Si auf 1/2+. Die Annahme eines Siliziums mit der Ladung Null oder gar einer negativen Ladung führt zu schweren Widersprüchen mit der Erfahrung. Wahrscheinlich liegt die effektive Ladung von Si zwischen 1+ und 2+.

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Summary Lattice energies were calculated for a series of geometrical deformations of the structure of zircon, leaving constant the experimental interatomic distances Si–O and Zr–O. Assuming a purely ionic binding force between zirconium and the SiO₄-group, it can be shown that the charge of the silicon must be greater than 1+. If 2+ is taken as lower limit of the effective charge of zirconium (because of partial covalency), the lowest possible value of the charge of silicon diminishes to 1/2+. The assumption of a neutral silicon or even more of a silicon with negative charge leads to definite contradictions with experimental facts. The effective charge of silicon probably has a value between 1+ and 2+.

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Mit 9 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr. F.Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Entstehung einiger tektonischer Grundbegriffe. Ein Beitrag zur Geschichte der Geologie

Zusammenfassung Die ersten tektonischen Vorstellungen legte 1669Nic. Steno in seinem Prodromus nieder. Seine Beobachtungen an horizontalen und geneigten Schichten führten später zu dem Begriffe der orogenetischen Diskordanzen. L.Élie de Beaumont ist sein direkter Nachfolger geworden, während J.Hutton ganz unabhängig von beiden den Diskordanzbegriff entwickelte. Die neptunistische Lehre von A. G.Werner ging von einem primären, von Wasserfluten geschaffenen Relief der Erdoberfläche aus, das überschichtet wurde. Doch auchWerner dachte daneben ebenfalls an große Höhlen, deren Decken einbrechen würden. Die neptunistischen Schwierigkeiten ergaben sich aus der Unmöglichkeit einer vertikalen Sedimentation von primär senkrecht gestellten Schichten. Die Anfänge der Erforschung der Tektonik des Rheingrabens werden dargelegt, und es wird besonders gezeigt, daßÉlie de Beaumont, der 1836 von einem eingebrochenen Gewölbe sprach, schon vorher Kenntnis eines eingebrochenen Gewölbes von Island und eines Schichtgewölbes von Württemberg über Schwarz wald — Vogesen nach Lothringen hatte. Die Zeit des Einbruches legteÉ. de Beaumont irrtümlich in die Zeit des Buntsandsteins.Theorien der Gebirgsbildung wurden mit L. v.Buch's Erhebungstheorie und geognostischen Gebirgssystemen um zwei weitere Ideen 1824–1835 erweitert.Élie de Beaumont baute diese Theorie sehr aus und sprach von Revolutionen der Erdkruste (1829). Die Faltengebirge fanden in J.Thurmann (1832) ihren ersten gründlichen Bearbeiter, der am Beispiel des Faltenjuras nachwies, daß doch nur Horizontalkräfte am Werke gewesen sein können und die Erhebungstheorie L. v.Buch's für diese Gebirgsarten keine Erklärung bringe. Zum Schlusse wird die Geschichte des Geologenkompasses gebracht.

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Nic. Steno was the first who developed tectonic ideas in his Prodromus in 1669. His observations in the surroundings of Firenze (Italy) led him to the notion what nowadays is called a discordance by orogeny. He was followed by the French L.Élie de Beaumont, while the Scotchman J.Hutton developed this term of tectonic discordance quite independently of both.The neptunic theory of A. G.Werner in Freiberg (Saxony) started from the idea that the primary relief of the surface of the earth was formed by floods and covered with sediments. Furtheron he assumed large caves, the tops of them having broken down, explaining in this manner very inclined strata. The difficulties in this neptunic theory resulted from the fact that it was impossible to account for a sedimentation in a vertical line as seen in vertical layers.The author gives a survey of the first researches in the tectonics of the Rhinegraben and shows thatÉlie de Beaumont, who in 1836 mentioned the breakdown of the central ridge of a vault, so forming the rift-valley, had already some information of such a pressure arch in Iceland and of a second one stretching from Würtemberg via Black Forest—Vosges to Lorraine.Élie de Beaumont misdated the collapse of this large vault, stating erroneously the time of Buntsandstein (=New Red Sandstone).Between 1824 and 1835 L. v.Buch developed two further theories on orogenesis, that of the elevation-crater hypothesis and that of the geognostic systems of mountains. É.de Beaumont completedBuch's theory and in 1829 he spoke of revolutions of the earth's crust.The first who thoroughly researched the Swiss Jura was J.Thurmann. Quoting the folded strata of this region as an example he proved that only horizontal stresses could have been responsible for the formation of these mountains and that the elevation-crater hypothesis of L. v.Buch acting only with vertical forces could not give any explanation for it.Finally the author recapitulates the history of the geologist's compass.

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Résumé Les premières conceptions tectoniques ont été exposées en 1669 par N.Steno dans son « Prodrome ». Ses observations sur des strates horizontales ou inclinées ont conduit ultérieurement à la notion de discordances orogéniques. L.Élie de Beaumont fut son successeur direct, cependant que J.Hutton, tout à fait indépendamment des deux premiers développa la notion de discordance. La théorie neptuniste de A. G.Werner se basait sur l'existence préalable d'un relief terrestre créé par les flots et qui aurait été noyé sous les strates des dépôts ultérieurs. Pourtant, dans un autre ordre d'idées,Werner pensait aussi à l'existence d'immenses grottes dont les toits s'effondreraient. Les neptunistes éprouvèrent des difficultés résultant de l'impossibilité d'expliquer des couches redressées par une sédimentation verticale. L'auteur expose les débuts des recherches sur la tectonique du fossé rhénan et montre en particulier qu'Élie de Beaumont, qui parla en 1836 d'une voûte effondrée avait déjà auparavant eu connaissance d'une voûte effondrée en Islande et d'une voûter structurale allant du Wurttemberg en Lorraine par-dessus la Forêt-Noire et les Vosges. Par erreur,É de Beaumont plaça le moment de cet effondrement à l'époque du grès bigarré.Avec la théorie des soulèvements et des orogènes géognostiques L. v.Buch enrichit de 1824–1835 les théories orogéniques de deux concepts supplémentaires.Élie de Beaumont les développa et parla de révolution de la croûte terrestre (1829). Les premières recherches approfondies sur les chaînes plissées sont dues à J.Thurmann (1832) qui, d'après l'exemple du Jura plissé, démontra que seules des forces horizontales ont pu avoir été à l'oeuvre et que la théorie des soulèvements de L.von Buch n'apportait pas d'explication pour les chaînes de ce type.Pour terminer, l'auteur expose l'histoire de la boussole du géologue.

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Ein Beitrag zur Entstehung der Mediterran-Roterde vom Standpunkt kolloidchemischer Bodenforschung und klimatischer Bodenzonenlehre

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Geochemie und Entstehung der Oberpfälzischen Kaolin-Feldspat-Lagerstätten

The plagioclase of the kaolinised granite of Tirschenreuth is decomposed quantitatively and the biotite almost quantitatively, on the contrary potassium feldspar and mucovite of the parent rock remained unaffected by kaolinisation. The quantity of produced kaolinite is equivalent to the quantity of decomposed plagioclase and biotite. The rare elements Pb, Cu, Cr, Ni, P, and Ti from the kaolinised minerals are adsorbed quantitatively by the kaolin. All other elements are diminished, no element has been added to the kaolin from other sources than from parent rock material. The selective decomposition of plagioclase and biotite in the kaolin-feldspar deposit of Tirschenreuth and the association of rare elements in the kaolin are explainable by weathering processes only. Kaolins from Hirschau-Sehnaittenbach are characterised by extremely high concentrations of the rare elements Ba, Sr, Pb, Cu, and P. The association of rare elements of the kaolin has been originated from the decomposed potassium feldspar of the kaolinised arcoses. The rare elements Pb, Cu, Cr, and P are adsorbed quantitatively by the kaolin. The other elements are diminished, Ba and Sr inclusive and in spite of their high absolute concentrations. The composition of the arcoses of Hirschau-Schnaittenbach prior to kaolinisation is calculated to 56% of quartz and 44% of potassium feldspar by means of the quantities of the elements Pb and Cu analysed in the feldspar and in the kaolin. The kaolin of Hirschau-Schnaittenbach has originated by weathering of the potassium feldspar of the Triassic arcoses. The kaolinisation is of Triassic age because kaolins of the Hirschau-Schnaittenbach type were redeposited near Ehenfeld in the Cenomanian. Kaolin deposits of hydrothermal origin are characterised by a zonal structure and are associated by ores. They are different in geological behaviour and mineral association from kaolin deposits which originated by weathering of feldspathic rocks like the deposits of Tirschenreuth and Hirschau-Schnaittenbach (Upper Palatinate, Bavaria).     

Eine einfache Methode zur Bestimmung der Auslöschungsschiefe von monoklinen Amphibolen und Pyroxenen

A new method for the determination of the Zc extinction angle of monoclinic amphiboles and pyroxenes is discribed. The angle Z cleavage (110) or (1¯10) must be measured and transformed to Zc by means of a diagram given in this paper. Many crystals can be measured rapidly and with good accuracy. For that reason, this method is useful in statistical petrographic work.     

Beitrag zur quantitativen Analyse von Mineralphasen mittels Röntgendiffraktion

Zusammenfassung Bei der Durchführung quantitativer Gemenge-Analysen mit Hilfe der Röntgendiffraktionsmethode kann man den Massenschwächungskoeffizienten (^*) verwenden, den man bei der Röntgenfluoreszenzanalyse Röhrenhauptlinienverfahren vonSchroll-Stepon erhalten hat. Er wird von der Wellenlänge der Röntgenfluoreszenzstreustrahlung auf die Wellenlänge der Diffraktionsröhre transformiert. Ein Intensitäts-Konzentrationsdiagramm, in dem die Intensität der gewählten Diffraktionslinie durch das Produkt von Intensität und dem jeweiligen Wert von ^* ersetzt wird, ergibt eine allgemeingültige Eichgerade. Als Beispiel werden Messungen an Zweistoffsystemen wie Magnesit-Quarz, Albit-Quarz, Calcit-Quarz, Stilpnomelan-Quarz und Siderit-Quarz angeführt.Die vorgeschlagene Methode ist für kombinierte Diffraktions- und Röntgenfluoreszenzanalysen sehr zweckmäßig.

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Summary Applicating the quantitative X-ray-diffraction-analysis für mixtures of minerals the use of the mass absorption coefficient (^*) is possible, which is received by the X-ray-fluorescence-analysis of the same sample following the method proposed by the authors. The mass absorption coefficients must be transformed to the new wave length of the X-ray-diffraction tube. In the intensity-concentration-diagram the intensity is substituted by the product of intensity and mass absorption coefficient. An uniform standard line is received, as the measurement of quartz shows in the systems of two-substances, such as magnesite-quartz, albite-quartz, calcite-quartz, stilpnomelan-quartz and siderite-quartz.The proposed method is very useful for the combined X-ray-diffraction and X-ray fluorescence analysis.

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Mit 6 Textabbildungen     

Über die Verwendungsmöglichkeit von Gitterkonstanten der Zinkblende zur Bestimmung des isomorphen Eisengehalts

Zusammenfassung In Verbindung mit ausführlichen Untersuchungen von 22 Zinkblenden mit einem FeS-Gehalt zwischen 0,9 und etwa 16 Mol% und der Überprüfung desKrauseschen Diagramms wird die Gültigkeit der linearen Abhängigkeita ₀/FeS Mol% (nachSkinner, Barton undKullerud, 1959) auch für natürliche Zinkblenden mit einem FeS-Gehalt über 10 Mol% bestätigt.Zur Bestimmung des isomorphen Eisengehaltes in diesem Mineral wird auf die Bedeutung einer Gegenüberstellung des (nach der Formel vonSkinner, 1961) theoretisch berechneten und experimentell bestimmten Wertes vona ₀ nach der Korrektur für Mn und Cd hingewiesen. Diese Gegenüberstellungen liefern wertvolle Angaben für genetische Auslegungen. Es werden die Ursachen erörtert, die bei einigen Zinkblenden Unterschiede zwischen dem berechneten und dem gemessenon Wert vona ₀ bedingen.

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On the possibility of using the unit cell constants of sphalerite to determine the isomorphous iron content

Summary The validity of the linear relationa ₀/FeS mol per cent (according toSkinner, Barton andKullerud, 1959) is verified for natural sphalerites with FeS content over 10 mol per cent on the basis of detailed studies of 22 sphalerites with FeS content ranging from 0.9 to about 16 mol per cent and by means of a re-examination ofKrause's diagram.The importance and necessity of a comparison between calculated (by means ofSkinner's formula) and measured cell edges, after corrections for the effect of Mn and Cd, are pointed out for determining the isomorphous iron content in this mineral. Such comparisons give valuable clues for the genetic interpretation. The causes which determine differences between calculated and measured values ofa ₀ in some sphalerites are discussed.

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Mit 4 Abbildungen     

Ein qualitativer Mangantest zur Anwendung im Feld

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Vulkanologie Süd-Perus

The Nevado Coropuna (6400 m/19 500 ft) is the largest and highest volcano of Peru and is situated 150 km NW of the town of Arequipa at a distance of 110 km from the Pacific coast. Results of a thorough petrographic study are presented including microprobe and radiometric measurements.

1. The constituent rocks building up the Coropuna volcano are lavas and rhyodacitic ash flows intercalated between older and younger lavas at the foot of the cone. The volcanic edifice rests on older ignimbrite sheets (14 m. y.) exposed only in the surrounding valleys.
2. The lavas are typically latite-andesites which contain some normative quartz in the groundmass. Plagioclase has 37–47% An. The depth of the phenocryst crystallization is calculated at 8–12 km based on the equilibrium between plagioclase, clinopyroxene and groundmass.
3. The Coropuna volcano has existed since the Late Miocene (5 m. y.). Approximately 2 m. y. ago a catastrophic explosion produced large rhyodacitic ignimbrite deposits around the foot of the mountain. Thereafter the effusion of lavas was dominant through Holocene times with the latest lavas becoming slightly more acidic (62% SiO₂).
4. 30–40 km to the W and SW of the Coropuna some outliers of the coastal batholites are exposed. Both their radiometric age (Cretaceous, 97 m. y.) and their chemical composition are in disagreement with the notion of these granodioritic to gabbroic rocks as the intrusive equivalents of the young volcanics.

     

Ein Cluster-Verfahren zur richtungsstatistischen Analyse tektonischer Daten

Zusammenfassung Es wird ein Cluster-Verfahren vorgestellt, mit dem in einer Menge von Richtungsdaten die Einzelwerte mit Hilfe eines vorgegebenen variablen Trennmaßes zu verschiedenen Gruppen zusammengefaßt werden. Richtungsstatistische Parameter werden für jede Gruppe berechnet. Außerdem wird ein Signifikanztest für die Trennung der Gruppen voneinander durchgeführt.

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A cluster algorithm for orientation data is presented. It separates groupes of neighboring data by the use of a variable measure of separation. Statistical orientation parameters are calculated for each group and a significance test for the separation of the groups is carried out.

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Résumé Un algorithme pour l'analyse des groupes de vecteurs est présenté. Il sépare des groupes de données voisines en utilisant une mesure variable de séparation. Des paramètres statistiques d'orientation sont calculés pour chacun d'eux, et un test de signification pour séparation des groupes est effectué.

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Ein Beitrag zur Gebirgsbildung des Varistischen Bogens

Ohne ZusammenfassungErweiterte Form eines im März 1920 auf der Hauptversammlung der Geologischen Vereinigung in Gießen gehaltenen Vortrags.     

Ein Beitrag zur jungen Bruchtektonik der argentinischen Puna und ihr Verhältnis zu den angrenzenden Andenabschnitten

In an area of the Puna, situated between the parallels of latitude 23° 30′ and 24° south and the circles of longitude 67° 12′ and 66° 45′ west, two groups of slightly diverging reversed and thrust faults of different age have been observed: 1. north-northeast to north striking, pre-Pliocene — Pliocene (?) and 2. north-northwest to north striking, post-Pliocene — Pleistocene (?). In the two groups some reversed faults dip to the west, others dip to the east, forming in between narrow but elongated blocks limited by faults dipping in opposite directions. The depressed blocks, widening downward are called “Furchen” (furrows), the uplifted blocks, narrowing downward are called “Keile” (wedges). Acid intrusions and small effusive basalts are connected with the reversed faults. These structures are very common in the western part of the Andes in northwestern Argentine. The reversed faults and thrusts originated the morphological uplift of the central and eastern Andes.     

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.