Ein Beispiel für Sekundärtektogenese auf Java

Zusammenfassung Für die Analyse eines tektonischen Bewegungsbildes ist das Gebirge nördlich von Bandoeng ein geradezu ideales Objekt, weil die hier stattgehabten Bewegungen sehr jungen Alters sind. Wir dürfen annehmen, daß der ganze Prozeß sich im Holozän, zum Teil wahrscheinlich im Neolithicum abgespielt hat.Bei der geologischen Analyse ergibt sich, daß die Dehnung der Erdschichten infolge der Aufwölbung des vulkanischen Gebirges nördlich von Bandoeng 20–40 mal größer ist als eine Ausdehnung, die nur durch die Aufbiegung selbst hervorgerufen worden wäre.Weiterhin zeigt sich, daß gleichzeitig mit dem Auseinandergleiten des aufgewölbten Gebietes eine Zusammenpressung der Schichten am Nordfuß des Tumors stattgefunden hat.Die Parallelisierung der Aufwölbung und der Bruchbildungen einerseits mit dem Zusammenschub und der Faltung am Fuße der Aufwölbung andererseits beruht hier nicht auf paläontologischer Grundlage, mit deren Hilfe die Grenzen auch im günstigsten Falle nicht genauer als auf etwa 10000 Jahre zu ziehen sind. Das gleichzeitige Nebeneinanderauftreten von Auseinanderschieben und Zusammenpressen kann hier mit viel größerer Genauigkeit bewiesen werden, weil eine unmittelbare Parallelisierung der Bewegungen mit Hilfe der Eruptionsgeschichte des Prahoevulkans möglich ist.Außerdem kann ein unmittelbarer Zusammenhang der Bruchnischen (B II) im zentralen Gebirge mit den Blattverschiebungen am Fuß beobachtet werden.     

Versuch einer Skizze der paläogeographischen Beziehungen Südamerikas

Zusammenfassung In der im vorhergehenden auseinandergesetzten Weise glaubt Verf. die Hypothese eines bis Südamerika von Osten her reichenden Gondwanalandes durch eine annehmbarere ersetzt zu haben. Die hier aufgestellte Annahme einer Verbindung Südamerikas mit SO-Asien durch die australische Region erklärt nicht nur die auffallenden Verhältnisse der Landfaunen, sondern ist auch durch eine große Menge von geologischen Ereignissen und Zuständen gestützt, die nicht Hypothesen, sondern Tatsachen sind. Am Schluß des Paläozoikums ist der hier nicht genauer aufgeführte Parallelismus der geologischen Geschehnisse in Südafrika und in Südamerika ein auffallender, er reicht auch noch ins Mesozoikum hinein. Faunistische Beziehungen sind durch die Mesosaurier unleugbar gegeben, aber im Mesozoikum fehlen sie schon fast ganz. Im Laufe des Mesozoikums tritt ein ebenso starker Parallelismus des geologischen Geschehens zwischen Australasien und Südamerika ein. Aber die Erforschung der Lebewelt sowohl Südamerikas in vergangener Zeit als auch Australasiens besonders muß noch große Fortschritte machen, bis ein volles Bild dieser Vorgänge vor uns liegt; bis jetzt besteht es fast nur aus einer Reihe von Lücken. Diese Zeilen wollen neue Arbeit wecken, die Kenntnis zu erhöhen.     

Saxonische Schichtenaufbiegung und kretazisch-alttertiäre Landoberfläche in Südwestdeutschland

Zusammenfassung Die erste Heraushebung Südwestdeutschlands aus dem Jurameer schloß sich an die Hebung der mitteldeutschen Schwelle an. Am höchsten herausgehoben wurde, wie die nach N immer größer werdende Schichtlücke an der Basis des Eozäns-Oligozäns zeigt, der NW. Das Gebiet von Schwarzwald und Vogesen wurde nur sehr schwach gehoben und daher auch in Kreide und Alttertiär verhältnismäßig wenig abgetragen. Etwa längs der Achse Weißenburg-Wiesloch-Eberbach entstand eine flexurartige Schichtenaufbiegung, und es kam nördlich dieser Linie in Kreide und Alttertiär zur Ausbildung einer Schichtstufenlandschaft mit nach NW gewendeten rasch aufeinanderfolgenden Landstufen, die vermutlich bis zum Beginn des Oligozäns wieder eingerumpft war. Im Laufe des Oligozäns begannen sich Schwarzwald und Vogesen relativ zum Rheintaltrog herauszuheben, die Vogesen stärker als der Schwarzwald. Vor dem Oligozän bildete der S eine verkarstete Kalktafel von Malm und Dogger. Die Kraichgaumulde war in der heutigen Form noch nicht vorhanden. Das heutige tektonische Bild und die heutige Oberflächengestaltung sind das Ergebnis jüngerer im Obermiozän und hauptsächlich Pliozän einsetzender und im Diluvium weitergehender Krustenbewegungen in Form einer Großfaltung, die eine völlige Reliefumkehr und eine Neugestaltung des Landschaftsbildes bewirkten. Die Großfaltung war mit starker Bruchbildung und mit sekundärer Undation verbunden.     

Ergebnisse aus dem Ostalpenorogen mit Ausblicken auf östlich anschliessende Räume

Zusammenfassung Folgende Gesichtspunkte werden bei der Weiterentwicklung des Orogenbegriffes in den Ostalpen im Auge zu behalten sein:Die heutige Endausgestaltung des Alpen-Karpaten-Außenaufschiebungsrandes ist als ein zeitlich und räumlich gerichteter Vorgang über einen Horizontalabstand von mehr als 500 km in annähernd 10 Mill. Jahren abgerollt. Die tektonische Konsolidierung der Alpen-Nordrandüberschiebung in der heute vorliegenden Form ist demnach als langsam von W nach NE fortschreitende Welle in einem Tempo von rund 50 km pro 1 Million Jahre vor sich gegangen (Abschnitt I).Die Absatzbereiche der nördlichen und nordöstlichen Kalkalpen dürften jenen der ungarischen Mesozoikumtröge und der nördlichen Südalpen vor der tektonischen Raumverengung engstens benachbart gewesen sein (Abschnitt II).Sollten Olivineinschlüsse von der Sohle der Kruste oder den oberen Teilen des Erdmantels abzuleiten sein, so werden die ostalpinen und ungarischen Vulkanite in ihrer Anordnung im Orogen als wichtiges in die Tiefen weisendes Element zu werten sein (Abschnitt III).Die tektonische Aktivität nach den oberkretazischen und alttertiären Hauptgeschehnissen im Orogen folgt nicht unbedingt der räumlichen Vorzeichnung dieser Großereignisse, sondern greift vielleicht sogar unabhängig von diesen in die inneren Teile des Orogens ein (Abschnitt IV).     

Bau und Entwicklung des Harznordrandes bei Bad Harzburg

Zusammenfassung Konglomeratische Oberkreidesandsteine im Raum Bad Harzburg wurden auf ihren Geröll- und Leitmineralgehalt hin untersucht. Aus der Leitmineralverteilung ergibt sich die stratigraphische Stellung der Emscher- und Senonvorkommen zueinander; aus der Geröllführung geht hervor, daß der Brockengranit bereits im Oberemscher im Erosionsniveau lag und die Aufrichtungszone mesozoischer Gesteine am Harznordrand auch im Schimmerwaldgebiet bis zum Quadratensenon übertage vorhanden war, obwohl sie heute hier nicht mehr zu finden ist. Ursache dieser Erscheinung ist ein Schollenabbruch aus dem Dach des Ilsenburggranits, der an der Wende Granulaten-Quadratensenon erfolgte und zu einer lokalen Überfahrung der Aufrichtungszone geführt hat. Die geologische Neuaufnahme des Paläozoikums nördlich des Ilsenburggranites stellt die heutigen Lagerungsverhältnisse dieses Gebietes klar; sie werden bei der Rekonstruktion der ursprünglichen Lagerung und des Bewegungsvorganges zugrunde gelegt, dessen Ergebnis die teilweise Überdeckung des Vorlandes ist. Ein ähnlicher Vorgang liegt auch am benachbarten Okervorsprung der Harznordrandlinie vor.Unter Berücksichtigung der Ergebnisse neuer Tiefbohrungen im Subherzyn wird eine Auffassung von Ablauf und Ursachen tektonischer Vorgänge in diesem Raum entwickelt, die der herrschenden Meinung in zahlreichen Punkten widerspricht:Eine echte Faltung des Subherzyns im Mesozoikum, die bisher vermutete starke Nordbewegung der Harzscholle und eine ausschließliche Bindung tektonischer Vorgänge in diesem Gebiet an orogene Phasen wird abgelehnt.Auslösender Vorgang aller tektonischen Erscheinungen im Subherzyn ist eine vertikale Differentialbewegung der Harz- und Vorlandscholle, die sich seit Ausgang des Paläozoikums gleichsinnig, aber mit örtlich und zeitlich wechselnder Intensität, abspielt.     

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.     

Über die diluvialen Störungen auf rügen

Zusammenfassung Der Werdegang von Jasmund, dem nordöstlichen Inselteil Rügens, stellt sich folgendermaßen dar. Schon im älteren Diluvium bestand in unseren Gebieten eine flache Aufwölbung, deren aus senoner Schreibkreide aufgebauter Kern von geringmächtigen diluvialen Ablagerungen überdeckt war. Gegen dieses Hochgebiet rückten im Spätglazial, vermutlich nach einem zeitweiligen Rückweichen des Eises, von N und SE zwei Gletscherzungen vor, nahmen es in die Zange und erzeugten zwei mächtige Stauendmoränenbögen. Der Sohlenschub des strömenden Eises übertrug sich rund 150 m tief in den Boden und schuf ein System kräftiger glazialtektonischer Lagerungsstörungen, deren Strukturelemente und Bautypen, wie die tektonische Kartierung zeigte, sich regional in gesetzmäßiger Weise ordnen. Das Streichen fügt sich dem Verlauf der Staumoränen ein. Der Vorschub der Schollen und Schuppen wie die Vergenz der Falten ist nach außen, gegen den Gletscherrand, gerichtet. Große Eismächtigkeit scheint flach eingeschlichtete Schollen, geringere steile Aufschuppungen zu begünstigen. Weite Verfrachtungen sind nicht eingetreten, vor allem die Schuppen sind als parautochthon zu betrachten. Später überströmte das weiter anschwellende Eis die Staumoränenhöhen, schliff sie ab und überformte sie unter Berücksichtigung der Widerstandsfähigkeit der Gesteine, verfrachtete die anfallenden Schuttmassen in südwestlicher Richtung und hinterließ eine geringmächtige jüngste Geschiebemergeldecke auf der überfahrenen Stauendmoräne.     

Reaktionen zwischen festen,insbesondere ozeanischen Salzen

Zusammenfassung Nach einigen einleitenden Zeilen über Reaktionen zwischen festen Stoffen im allgemeinen und zwischen Salzen im besonderen werden die vonLeonhardt und Mitarbeitern ausgeführten Synthesen mitgeteilt. Hierbei werden im Anschluß an dieIdeschen Versuche der Bewässerung und Entwässerung von MgSO₄ die Kieseritausblühungen in Salzbergwerken als feste Salzumwandlungen erwähnt.Es wird gezeigt, daß bei einigen der Synthesenbeispiele vonLeonhardt und Mitarbeitern während der Reaktion H₂O zusätzlich entsteht. Da der weitere Reaktionsablauf also bei Gegenwart von Laugenspuren vor sick gehen könnte — dieses muß von Fall zu Fall entschieden werden — sollte man derartige Reaktionen als laugenfrei einsetzende bezeichnen. —Leonhardt undBerdesinski machten wahrscheinlich, daß die laugenfreien Reaktionen unter dem katalytischen Einflusse von H₂O-Dipolfilmen auf den Kristalloberflächen begünstigt vor sich gehen, die Gitterbausteine reagieren direkt miteinander, und dieses ist ein neuer Weg des Zusammenschlusses von Ionen zu einer neuen Verbindung.Da in der Praxis, sowohl in den natürlichen Rohsalzen als auch den Düngesalzprodukten, die Salze außer H₂O-Dipolfilmen stets noch mit Laugenspuren in Form mikroskopisch sichtbarer Einschlüsse behaftet rind, kann man bei Betrachtung der festen Reaktionen in bezug auf natürliche Salze nicht an einer Überprüfung des Einflusses von solchen Laugenspuren vorübergehen. Es wird auseinandergesetzt, daß Laugenspuren Keime des Reaktionsproduktes bilden und als Überträger der Ionen zwischen scheinbar fest reagierenden Salzen wirken können in genau derselben Weise wie bei Gegenwart von viel Lauge zwischen Bodenkörpern, und daß die theoretischen Stabilitätsbedingungen, die zwischen Bodenkörpern in Lösungsgleichgewichten bestehen, auch für das feste Salzgemisch gelten müssen. Allerdings können die aus Bodenkörperumsetzungen enter Lauge bekannten Reaktionen im festen laugenfreien Zustande unterbleiben (Bestehen falscher Paragenesen) bzw. bei Gegenwart von Laugenspuren verzögert vor sich gehen. Es werden hierfür Beispiele und eventuelle Reaktionsmöglichkeiten nach den Lösungsgleichgewichten gegeben. Die im Salzgebirge und in der Kaliindustrie sich abspielenden festen Salzreaktionen sind unter diesen Gesichtspunkten zu betrachten. Sie gehören in das Grenzgebiet von Reaktionen zwischen festen Stoffen und Laugenumsetzungen, d. h. sind als Bodenkörperumsetzungen mit derLaugenmenge nahezu gleich Null auffaßbar.Eine Charakterisierung von natürlichen, in diesem Sinne fest reagierten Salzvorkommen steht noch aus und wird sehr schwierig sein. Es kann aus den Reaktionsmöglichkeiten und Bedingungen wahrscheinlich gemacht werden, daß die Zahl derverschiedenen natürlichen (d. h. im Salzgebirge) festen Salzreaktionen nicht sehr groß sein wird.Der Einfluß des Druckes wird sich erst bei sehr hohen Werten (um 10000 Atm) in einer wesentlichen Verschiebung der Stabilitätsverhältnisse, die aus den enter Atmosphärendruck ausgearbeiteten Lösungsgleichgewichten bekannt sind, auswirken. Nach den neuesten Forschungen muß bezweifelt werden, daß derartig hohe Drucke im Salzgebirge allgemein geherrscht haben.Herrn Prof. Dr.Jean d'Ans zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

Zusammenfassung Die Genese von Graniten und Migmatiten wird in einem ursächlichen Zusammenhang mit regionaler hochgradiger Metamorphose gesehen. Deshalb wurde experimentell unter 2000 Atm H₂O-Druck die Metamorphose von verschiedenen Sedimentgesteinen durchgeführt, und zwar wurden außer Grauwacken vor allem verschiedene kalkfreie und kalkführende Tone behandelt, bei denen auch z. B. der Adsorption von Na⁺ in der Tiefe Rechnung getragen wurde.Es ergab sich, daß die höchstgradige metamorphe Fazies nur dann erreicht wird, wenn bei 2000 Atm H₂O-Druck die Temperatur größer als 630 ± 30° C gewesen ist. Die höchstgradige Mineralvergesellschaftung bleibt aber nur stabil bis 700 ± 40° C. Sobald diese Temperatur überschritten wird, beginnt der Bereich der Anatexis, d. h. der Metamorphit wird partiell verflüssigt. Das Auftreten einer Schmelzphase ist bei jenen p-t-Bedingungen zwangsläufig, wenn der Metamorphit Quarz und Feldspat enthält.Die zuerst gebildete Schmelze hat aplitische Zusammensetzung. Mit steigender Temperatur vergrößert sich meistens die Menge der Schmelze, und es verändert sich die Schmelzzusammensetzung, bis schließlich ein sogenannter Endzustand der Anatexis erreicht ist. Die Temperatur, bei der dieser Zustand erreicht ist, die Menge der Schmelze und ihre Zusammensetzung sind durch den quantitativen Mineralbestand des hochgradigen Metamorphits bedingt. Die Schmelzmenge beträgt mehr als die Hälfte, oft mehr als 2/3 und bisweilen über 80–90% des Metamorphits. Die weitaus am häufigsten gebildeten anatektischen Schmelzen, nämlich diejenigen, die bei der Anatexis ehemaliger Tonschiefer entstehen, sind granitisch-granodioritisch; Grauwacken liefern granodioritische oder tonalitische Schmelzen.Es geht aus den Experimenten hervor, daß ohne irgendwelche Materialzufuhr oder -abfuhr in der anatektischen Schmelze eine Anreicherung von Si und Alkalien (vor allem von Na) und eine Verarmung an Al, Mg und Ca gegenüber dem Ausgangsgestein eintritt. Letztere Elemente sind im nicht mit aufgeschmolzenen Restkristallin in Form von Cordierit, Biotit, Sillimanit, An-reichem Plagioklas und/oder Granat konzentriert.Es wird gezeigt, daß anatektisch gebildete granitische Schmelzen, wenn sie von dem kristallin gebliebenen Rest-Teil des ehemaligen Metamorphits getrennt sind, also mit ihm nicht mehr reagieren können, um mehr als 100° C überhitzt sein können; sie sind daher intrusionsfähig. Separierung der anatektisch gebildeten Schmelzen von dem kristallinen Rest über größere Bereiche führt zu homogenen granitischen Gesteinen. Konnte die Separierung nur im Bereich von cm und dm erfolgen, dann sind autochthone inhomogene granitische Gesteine oder Migmatite entstanden. Experimentelle Hinweise für das Zustandekommen der Mannigfaltigkeit der Textur bei Migmatiten werden gegeben.     

Über das Verhältnis der Gesteinszusammensetzung der Moräne zum Felsgrund in den Gebieten der Kartenblätter von Ylitornio und Rovaniemi im nördlichen Finnland

Zusammenfassung Die Abtragung durch den Gletscher ist im Untersuchungsgebiet so gering gewesen, daß ihr Einfluß im Relief des Felsgrundes nicht zu spüren ist. Die frühere Bewegungsrichtung des Eises verläuft von NW nach SO und die letzte, in den Schrammen häufiger zu erkennende, von W nach O sowie weiter nördlich von WNW nach OSO. Im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes ist der Eisrand noch im Abschmelzstadium aktiv gewesen.Die Wirkung der früheren Bewegungsrichtung zeigt sich in der Blockzusammensetzung der Moräne im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes, wo der Oberflächenteil der Moräne einige Prozent des Materials umfaßt, das aus außerhalb des Kartenblattes gelegenem Gebiet aus nordwestlicher Richtung über eine weite Strecke gekommen ist. Sein Hauptteil besteht im allgemeinen überall aus vom eigenen Felsgrund herrührendem Material, das durch das Eis in der durch die letzten Schrammen bezeichneten Richtung verschoben worden ist. Im nordwestlichen Teil des Untersuchungsgebietes hat der aktive Eisrand mehr Moräne verfrachtet und vom Muttergestein weiter verschoben als im südlicheren, wo die Steine der oberen Moränenschicht großenteils von dem sie unterlagernden Felsgrund stammen, wie die Steinzählungen auf basischem und dolomitischem Felsgrund erweisen. Je größer das der Moräne als Unterlage dienende, aus gleichem Gestein bestehende Felsgrundgebiet ist, in um so größerer Menge sind die von ihm ausgegangenen Steine in der örtlichen Moräne anzutreffen. In den Gebieten der verschiedenen Gesteine wechselt die Steinhäufigkeit je nach der Beschaffenheit derselben. Granit und Gneis haben am meisten, Glimmerschiefer am wenigsten Steine an die Moräne abgegeben. Die Menge des letzteren ist im feinen Material der örtlichen Moräne größer als unter den Steinen, deren Betrag bald in der Bewegungsrichtung des Gletschers abnimmt. Als bei der Bearbeitung widerstandsfähiges Gestein im Untersuchungsgebiet erweist sich der Quarzit, dessen Steine in der Oberflächenmoräne weither gekommenes Material vertreten.     

Pleistocene Shore-lines

Zusammenfassung Die Arbeit bringt eine kritische Übersicht über neuere Untersuchungen an quartären Küstenlinien. Methoden der Bestimmung des ursprünglichen Meeresspiegels, der Einfluß tektonischer Bewegungen und die Bildungsart besonderer Typen quartärer Strandlinien werden erörtert. Nach Ausschaltung offensichtlich gestörter Gebiete und solcher, in denen die bisherigen Beobachtungen ungenau oder unzureichend sind, bleibt eine verhältnismäßig große Zahl von Gebieten übrig, in denen die Höhenlagen der quartären Meeresspiegel einigermaßen verläßlich bekannt sind. Diese zeigen eine Regelmäßigkeit der Abfolge, die kaum als zufällig angesehen werden kann; gewisse Niveaus können daher gewissen Phasen des Quartärs zugeordnet werden, wie aus anliegender Tafel zu ersehen ist. Es ergibt sich, daß der Meeresspiegel in den ältesten Interglazialen und im Prä-Pleistozän höher lag als später. Dies kann nicht durch glaziale Eustasie erklärt werden, vielmehr sind die eustatischen Schwankungen einem viel großartigeren Prozeß des langsamen Absinkens des Niveaus des Ozeans überlagert.     

Mineralogisch-petrographische Untersuchungen an den Sedimenten (Schichtflutfanglomeraten) des Oberrotlieegenden von Schramberg

Zusammenfassung Die Sedimente des Oberrotliegenden von Schramberg bestehen aus Gesteinsbruchstücken und Quarz-, Feldspat- und Glimmerkörnern. Außer bei den selten vorkommenden Sandlagen überwiegen die Gesteinsbruchstücke.Die im Sediment auftretenden Gesteinsarten (Granit, Gneis, Quarzporphyr, Granitporphyr) stimmen mit den heute in der Nähe anstehenden Gesteinsarten des Grundgebirges überein, weshalb die nähere Umgebung als Ursprungsgebiet angesehen werden muß. Die größte Entfernung (ca. 10 km) hat vermutlich der Gneis zurückgelegt. Im Grundgebirge der Schramberger Gegend scheinen während des Oberrotliegenden keine anderen Gesteisarten mehr angestanden zu haben, als heute dort anstehen.Die prozentuale Verteilung und die Kornverteilungen der Minerale in den Gesteinsbruchstücken der Hauptgesteinsart (Granit) und bei den Einzelmineralkörnern stimmen überein. Hieraus ergibt sich, daß Einzelmineralkörner und Gesteinsbruchstücke dem selben Ursprungsort entstammen. Das einzige beobachtete Tonmineral ist aus den Ursprungsgesteinen stammender Muscovit.Hämatit überkrustet fast alle Körner des Sediments. Er kann aus eisenhaltigen Mineralien, und zwar nur bei tief liegendem Grundwasserspiegel und einer mittleren Jahrestemperatur von mehr als 15° C gebildet worden sein.Die frei vorhandenen Schweremineralien stammen aus den gleichen Ursprungsgesteinen wie die anderen Bestandteile des Sediments. Granat ist nur in den Gesteinsbruchstücken, nicht jedoch in Form von freien Körnern erhalten geblieben. Rutil wurde sowohl in Form freier Körner als auch in den Gesteinsbruchstücken überwiegend in Anatas umgewandelt.Die Beobachtungen der Gesteinsschichtung lassen auf Wassertransport in Form von Schichtfluten mit rascher Abnahme von Turbulenz und Geschwindigkeit mit anschließendem vollständigem Versickern schließen.Die Untersuchung von Kugeligkeit und Rundung der Körner ergab zwei Maxima, und zwar bei 0,2–0,6 mm und > 4 mm Korndurchmesser. Das feinkörnige Maximum wird als Folge von Windtransport (wobei nicht Transport in das endgültige Lager gemeint ist), das grobkörnige durch Wassertransport gedeutet. Die Tatsache der Zurundung der Kornklassen > 4 mm schließt Transport in Form von Schlammströmen aus. Ein Vergleich der gemessenen Rundung mit der Rundung eines rezenten Sedimentes ergibt übereinstimmend mit den Ergebnissen der lithologischen Untersuchung einen Transportweg der Größenordnung 10 km.Mit Ausnahme der Sandlagen zeigen die Sedimente bimodale Kornverteilung, die folgendermaßen gedeutet wird: Das Ursprungsgestein (hauptsächlich Granit) unterlag physikalischer Verwitterung. Zusätzlich wurden durch Windeinwirkung kleinere Gesteinsbruchstücke zerstört, sodaß im entsprechenden Korngrößenbereich ein Defizit, und im Korngrößenbereich der Einzelmineralkörner ein Mazimum entstand, da durch Wind an Einzelmineralkörnern keine Zerstörung, sondern nur Abrundung stattfinden kann. Abtransport duch Wasser und vollständige, plötzliche Ablagerung bedingen die Begrenzung der Kornverteilungshistogramme auf der grobkörnigen Seite. Die Transportfähigkeit des Wassers wid demnach durch diese Begrenzung ausgedrückt.Ws wird die zusammenfassende genetische Bezeichnung Schichtflutfanglomerate vorgeschlagen.Die vorliegenden Untersuchungen bestätigen die bisherige Ansicht über die Entstehung der Sedimente des Oberrotliegenden im Schwarzwald.     

Effect of mineralogy and texture in the TiO2 pigment production process of the Tellnes ilmenite concentrate

Summary The mineralogy and textural relationships of the Tellnes ilmenite concentrate were determined to evaluate the effect of mineralogical characteristics of the raw material on sulphate-route TiO₂ pigment production. It was found that the presence of hematite exsolutions and their grain size, twinning, the amount of ferric iron in the ilmenite, and the grain size distribution of the feed material affected the solubility of the ilmenite concentrate. Structural discontinuities, such as twinning, favoured the leaching of ilmenite grains. Depending on the size and distribution of exsolved hematite, there is a good correlation between the degree of dissolution of ilmenite and the amount of exsolved hematite from ilmenite. On the other hand, the coarser the ilmenite grain in the digestion step is the lesser the solubility. The quantity of trace elements, such as Cr and V, and their provenances in the mineral lattices normally affect the quality of the pigment. Their concentrations in the Tellnes ilmenite, however, are associated with the exsolved hematite which does not go into solution. Mg affects the precipitation process, and the MgO content of the concentrate is 4% which is mainly bound in ilmenite lattices. In contrast, MgO rises to 10% in unreacted solids due to the accumulation of insoluble Mg-bearing silicates.

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Der Effekt von Mineralogie und Textur auf den Produktionsprozeß von TiO₂ Pigmenten aus Ilmenit-Konzentraten von Tellnes

Zusammenfassung Die Mineralogie und die texturellen Beziehungen der Ilmenit-Konzentrate von Tellnes wurden untersucht, um den Effekt der mineralogischen Charakteristika des Rohmaterials auf die sulfatische TiO₂ Pigmetproduktion zu evaluieren. Es wurde herausgefunden, dass die Anwesenheit von Hämatit-Entmischungen und deren Korngröße, Verzwilligung, der Anteil an dreiwertigem Eisen im Ilmenit und die Korngrößenverteilung des aufgegeben Rohmaterials die Löslichkeit des Ilmenit-Konzentrates beeinflussen. Strukturelle Diskontinuitäten, wie etwa Zwillinge, begünstigen das Auslaugen der Ilmenitkörner. In Abhängigkeit von der Größe und Verteilung des entmischten Hämatits, gibt es eine gute Korrelation zwischen dem Grad der Auflösung von Ilmenit und der Menge an entmischtem Hämatit im Ilmenit. Andererseits sinkt die Löslichkeit von Ilmenit mit Zunahme der Korngröße. Die Gehalte an Spurenelementen, wie etwa Cr und V und ihre Provenienz in den Kristallgittern beeinflussen normalerweise die Qualität des Pigments. Im Tellnes Ilmenit sind sie allerdings an den entmischten Hämatit gebunden, der nicht in Lösung geht. Magnesium beeinträchtigt den Ausfällungsvorgang. Der MgO-Gehalt des Konzentrats ist 4% und ist überwiegend an das Ilmenitgitter geknüpft. Im Gegensatz dazu steigt, infolge der Akkumulation der unlöslichen Mg-führenden Silikate, der MgO-Gehalt auf 10% in den nicht reagierenden Festphasen au.

     

Über das Problem der Krusten- und Gebirgsbildung. Die Verlangsamung der Achsendrehung der Erde im Laufe der geologischen Zeiten als Ursache tektonischer Bewegungen

Schluß Kehren wir von der zuletzt behandelten Grundursache der Gebirgsbildung, der säkularen Verlangsamung der Achsendrehung, zurück zu dem allgemeinen Gedanken, der leitend für die Behandlung des Problems gewesen ist, so können wir sagen: den irdischen tektonischen Bewegungen und Erscheinungen liegt nicht eine einzige, ewige und allumfassende Ursache zugrunde. Mehrere Grundursachen, in ihrer örtlichen und zeitlichen Bedeutung abgestuft, sind neben- und nacheinander wirksam. Äonen hindurch scheinbar schlummernd, häufen sie Spannungen in der Erdrinde und in der Magmazone auf, die immer stärker nach Ausgleich, nach Lösung verlangen. Hemmende Widerstände, Reibungen müssen überwunden, Festigkeitsgrenzen überschritten werden. Die Zeiten der Aufsammlung der Spannungen — die Oszillationsperioden — sind lang, die Zeiten der Zertrümmerung — die Komplikationsperioden — episodisch und kürzer. Erstere sind die Zeiten der relativen, nur wenig gestörten Ruhe, letztere die des ausgesprochenen Kampfes. Und es ist wie im Leben der Völker: Nicht der unmittelbar erkennbare Vorgang, obwohl er vielfach den äußeren Anstoß bildet, ist die wahre Ursache des Streites; tiefer liegende Erreger haben die Gegensätze erzeugt, die zur Entladung kommen. Ist dann aber der Bruch erfolgt, die Kulmination überschritten, greift alles ineinander, den Abbau der Spannungen möglichst restlos zu gestalten, teils unter Zerlegung (Divergenz), teils unter Vereinheitlichung (Konvergenz) der Wirkung. Aber der Kampf ist der Vater aller Dinge: auch der tektonische Kampf schafft niemals einen endgültigen Abschluß, völlige Ruhe; neue Belastungen, neue Widerstände, neue Erreger gehen von ihm aus, die künftige tektonische Umformung bestimmend. Dissonanz und Rhythmus beherrschen die Geschichte der Erde.     

Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes

Zusammenfassung In der vorliegenden 2. Folge dieser Arbeit werden weitere Mineralien der Uranglimmergruppe behandelt: Uranospinit, Meta-Uranospinit, Heinrichit und Meta-Heinrichit. Außerdem wird eine Gesamtübersicht über die untersuchten Glieder dieser Mineralgruppe gegeben.Die vollhydratisierte Phase des Calcium-Uranylarsenats, der Uranospinit, weist einen Wassergehalt von 10 Molekülen auf. Daneben existiert noch eine wesserärmere Phase, der Meta-Uranospinit, dem in reiner Form ein Gehalt von 6 Molekülen zukommt. Der Uranospinit verliert bei niedriger Luftfeuchtigkeit bzw. etwas erhöhter Raumtemperatur einen Teil seines Wassers, eine vollständige Umwandlung in Meta-Uranospinit findet unter solchen Bedingungen jedoch nicht statt. Es entstehen Entwässerungsprodukte, die in den Eigenschaften zwischen Uranospinit und Meta-Uranospinit stehen. Erst beim Erhitzen auf 60° kommt es zu einer vollständigen Umwandlung in Meta-Uranospinit. Die. Phasenumwandlung von Uranospinit in Meta-Uranospinit ist reversibel.Die beiden Hydrationsstufen des Barium-Uranylarsenats Heinrichit und Meta-Heinrichit haben einen Wassergehalt von 10 bzw. 8 Molekülen. Der Heinrichit ist bei Raumtemperatur unbeständig und wandelt sich in Meta-Heinrichit um. Der Phasenwechsel ist nach den Untersuchungen irreversibel. Beim Erhitzen des Meta-Heinrichits entweicht das restliche Wasser stufenweise. Es entstehen Entwässerungsphasen, die sich bei normaler Raumtemperatur und-feuchtigkeit unter Wasseraufnahme rasch wieder in den Meta-Heinrichit zurückverwandeln.Die höheren Hydrationsstufen des Calcium-und Barium-Uranylarsenats sind als strukturgleich zu betrachten, nicht dagegen die wasserärmeren Phasen Meta-Uranospinit und Meta-Heinrichit, die sich auch im Wassergehalt unterscheiden.Im Schlußabschnitt des 1. Teiles wird über die untersuchten Hydrationsstufen und Entwässerungsphasen der Uranglimmer eine tabellarische Übersicht gegeben sowie auf die strukturellen Beziehungen und auf das Entwässerungsverhalten eingegangen. Die strukturellen Beziehungen sind weitgehend abhängig vom Ionenradius des Kations. Dies kommt auch im Wassergehalt der vollhydratisierten Phasen zum Ausdruck. Während bei Uranglimmern mit den kleinen Kationen Cu⁺⁺, Mg⁺⁺, Co⁺⁺ und Fe⁺⁺12 H₂O in der höchsten Hydrationsstufe gebunden sind, enthalten die Glieder mit den größeren Kationen Ca⁺⁺ und Ba⁺⁺ in vollhydratisiertem Zustand nur 10 H₂O.2. FolgeMit 2 Textabbildungen und 1 Tafel     

Nephelinite-carbonatite liquid immiscibility at Shombole volcano,East Africa: Petrographic and experimental evidence

Summary We summarize the evidence for silicate-carbonate liquid immiscibility in two nephelinite lavas from Shombole volcano, East Africa, and discuss its significance for carbonatite petrogenesis. The nephelinite lavas contain spherical to irregular globules 0.5 cm containing low-Sr calcite, Sr-Ca and K-Ba zeolites, fluorite, aegirine, strontianite, and fluorapatite. The globules are interpreted to be magmatic in origin, and represent quenched immiscible carbonate liquid. Most phases in the globules form an interlocking mosaic of euhedral crystals, however, rare blebby intergrowths of calcite and strontianite indicate eutectic crystallization from a melt. The phase assemblages and respective compositions of minerals in the globules and silicate groundmass are nearly identical, indicating that the samples were quenched when two liquids were in near-equilibrium. Experiments with the samples at 200–500 MPa and 975–925 °C have reproduced the natural assemblages (phenocrysts + 2 liquids) exactly and the compositions of experimentally generated solid phases closely match the original phenocrysts. The natural and experimentally produced carbonatites are both sövitic (calcite carbonatite) in composition.The two-liquid experimental data from Shombole are compared with the 300 MPa experimental data ofFreestone andHamilton (1980) andHamilton et al. (1989), who utilized strongly peralkaline bulk compositions typical of the lavas erupted at Oldoinyo Lengai. Both data sets are nearly coplanar in the tetrahedron Si-(Ca + Mg + Fe²⁺)-(Al + Fe³⁺)-(Na + K) (SCAN), but the tielines have different orientations and the Oldoinyo Lengai bulk compositions generate alkali-rich carbonatitic liquids, rather than sövitic liquids. At both volcanic centers, only one type of extrusive carbonatite is known, and crystal fractionation schemes to generate one carbonatite from another are not supported by the data. Experiments illustrate that the full range of Ca-Mg-(Na + K) carbonatites can be generated by liquid immiscibility from nephelinitic magmas of different compositions.

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Nephelinit- und Karbonatitschmelzen des Shombole-Vulkans, Ostafrika, sind nicht mischbar.: Petrographische und experimentelle Ergebnisse

Zusammenfassung Wir fassen die Hinweise auf fehlende Mischbarkeit von Silikat-Karbonatschmelzen in zwei Nephelinitlaven des Shombole-Vulkans, Ostafrika, zusammen und diskutieren die Bedeutung der Ergebnisse für die Genese der Karbonatite. Die Nephelinitlaven enthalten rundliche bis unregelmäßig geformte Einschlüsse von bis zu 0,5 cm Durchmesser, die Sr-armen Kalzit, Sr-Ca und K-Ba Zeolite, Fluorit, Aegirin, Strontianit und Fluorapatit enthalten. Diese Einschlüsse (Globules) sind magmatischen Ursprungs und stellen rasch abgekühlte unmischbare Karbonat-Schmelze dar. Die meisten Phasen in den Einschlüssen bilden ein vernetztes Mosaik idiomorpher Kristalle. Selten kommen auch tröpfchenförmige Verwachsungen von Kalzit und Strontianit vor, die auf eutektische Kristallisation aus einer Schmelze hinweisen. Die Assoziationen der Phasen, und die Zuammensetzungen der Minerale in den Einschlüssen und in der silikatischen Grundmasse sind fast identisch, und weisen darauf hin, daß die Proben rasch abgekühlt wurden als beide Schmelzen beinahe im Gleichgewicht waren. Experimente mit den Proben bei 200–500 MPa und 975–925°C haben die natürlichen Assoziationen (idiomorphe Kristalle und zwei Schmelzen) genau wiedergegeben und Zusammensetzungen der experimentell hergestellten festen Phasen stimmen sehr gut mit denen der ursprünglichen idiomorphen Kristalle überein. Die natürlichen und die experimentell hergestellten Karbonatite sind sövitischer Zuammensetzung (Kalzit-Karbonatit).Die experimentellen Daten vom Shombole werden mit den bei 300 MPa durchgeführten experimentellen Daten vonFreestone undHamilton (1980) undHamilton et al. (1989) verglichen; letztere benützten stark peralkalische Gesamtzusammensetzungen die typisch für die Laven des Oldoinyo Lengai-Vulkans sind. Beide Datengruppen sind beinahe koplanar in den Tetraedern Si-(Ca + Mg + Fe⁺²)-(Al + Fe +3)-(Na + K) (SCAN), aber die Konoden haben verschiedene Orientierungen und die Oldoinyo Lengai-Zusammensetzungen erzeugen alkalireiche karbonatitische Schmelzen und nicht sövitische. In beiden vulkanischen Zentren ist nur ein Typ von Karbonatiten bekannt und Fraktionierungs-Mechanismen, die einen Karbonatit aus dem anderen ableiten könnten, werden von den erarbeiteten Daten nicht gestützt. Experimente zeigen, daß das volle Spektrum möglicher Ca-Mg(Na + K) Karbonatite durch Unmischbarkeit (immiscibility) aus nephelinitischen Magmen verschiedener Zusammensetzung abgeleitet werden kann.

     

Röntgenmikroanalytische untersuchungen an titanomagnetiten tertiärer eflfusiva zur lösung gesteinsmagnetischer fragen

Zusammenfassung Gesteinsmagnetische Studien haben gezeigt, daß für das Verstandnis des jeweiligen magnetischen Verhaltens von Gesteinen u. a. detaillierte mineralogischoptische und nicht zuletzt chemische Untersuchungen nötig Bind. Zum Studiurim der Verteilung der Elemente im Erzkorn wurde die Röntgenmikroanalyse benutzt.Die Methode der Röntgenmikroanalyse wird beschrieben. Die Ergebnisse der Untersuchungen an Titanomagnetiten tertiärer Effusiva kennzeichnen die Inhomogenität der chemischen Verteilung im Erzkorn und lassen die Klärung von Phänomenen zu, die mit Hilfe der durchschnittlichen chemischen Analyse Bowie magnetothermischen u. a. Untersuchungen nicht möglich war.

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Studies on magnetic rocks have demonstrated that detailed informations on composition within ore-particles are needed in order to understand the respective magnetic behaviour. For studying such compositions microanalytic X-ray methods are used.The applied microanalyser is described.Results, gained on this way with tertiary effusiva, let recognize the inhomogenity of composition e.g. within titanomagnetites. They allow clarifying of phenomena, which cannot be understood on another way.

     

Alter und Entstehung des Planetensystems

Schluß Die hier gegebene Übersicht ist hauptsächlich aus astronomischen Daten gefolgert. Sie zeigt, daß es augenblicklich die Möglichkeit gibt, die verschiedenen Daten ineinem Bild über das Entstehen des Planetensystems zusammenzufassen. Einem der folgenden Schritte wird es bestimmt sein müssen, dieses Bild mit den Ergebnissen, die Geologen und Mineralogen aus ihren Untersuchungen der Erde gefolgert haben, in Einklang zu bringen. Darauf wird man eine Theorie über das Entstehen der Erde aufsetzen können, die natürlich im Einklang sein muß mit der Theorie über das Entstehen des Planetensystems. Eine kennzeichnende Schwierigkeit aller Theorien über das Entstehen der Erde ist die, daß sie, insofern sie von Geologen und Mineralogen aufgesetzt worden sind, erst etwa dort anfangen, wo die Erde schon ihre heutige Gestalt hatte. Die Astronomen hingegen beenden ihre Theorien dort, wo die Urplaneten sich entwickelt haben und die weitere Kondensation anfängt. Eines der außerordentlich wichtigen Probleme, von dem noch nicht die Rede gewesen ist und das in der astronomischen Literatur bis jetzt auch noch nicht endgültig besprochen wurde, ist die Frage, ob die Erde in der Kontraktionsphase, als sie sich also in einem Stadium zwischen der Urwolke und der schließlich festen Erde befand, auch eine flüssige Phase durchgemacht hat. Dieses Problem, das- wenn auch annähernd — bestimmt gelöst werden kann, ist noch nicht in quantitativer Weise besprochen worden. Ich bin der Meinung, daß eine engere Zusammenarbeit von Astronomen und Geologen in dieser Hinsicht fruchtbar und für die Wissenschaft erfolgreich sein kann.     

Bemerkungen zur Arbeit A. Günthert

Zusammenfassung In der Diskussionsbemerkung zur ArbeitGünthert stellt W.Nabholz fest, daß die Ansichten über die alpidische Metamorphose übereinstimmen. Dagegen kann das Ausmaß der alpidischen Granitisationsvorgänge noch nicht mit Sicherheit abgegrenzt werden. An Beispielen aus dem südlichen GotthardMassiv und den penninischen Decken östlich des Tessins wird dargelegt, daß im kristallinen Sockel sicherlich prätriasische, wohl herzynische Granite vorhanden gewesen sind. Dementsprechend dürfen wir annehmen, auch der Raum der eigentlichen Tessiner Decken habe schon vor der Alpenfaltung granitische Gesteine enthalten. Damit läßt sich die Darstellung begründen, die in der Profiltafel der ArbeitNabholz (Rundschau Bd. 42/2, 1954) wiedergegeben ist.