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.     

Sedimentation im Amazonasgebiet

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Sedimentationsvorgänge im Amazonasgebiet, die an die Tätigkeit der Flüsse gebunden sind.Für die 3 verschiedenen amazonischen Flußtypen: Weißwasser-, Klarwasser- und Schwarzwasserflüsse, werden die jeweiligen Eigenheiten der Sedimentation gesondert geschildert. Zur Erklärung der sich allmählich vollziehenden Auffüllung der flußseenartigen Unterläufe vieler Klarwasserflüsse mit rezenten Flußalluvionen werden die positiv eustatische Bewegung des Meeresspiegels seit der letzten Eiszeit sowie senkrechte Bewegungen der Erdkruste von gewissen Teilen Unteramazoniens herangezogen.Die Entstehung der eigenartigen Verhältnisse im Labyrinth von Inseln und Kanälen der sog. Estreitos von Breves, zwischen dem Festlande und der Insel Marajó, wird ebenfalls von der Hebung des Meeresspiegels zusammen mit ständiger Auflagerung von Sedimenten sowie möglicherweise von durch diese Sedimentlast verursachtem Absinken des Landes abgeleitet.Den Schluß bildet ein kurzer Hinweis auf Zusammenhänge zwischen Qualität der rezenten Sedimentböden (Várzeas), wie sie in ihrer Fruchtbarkeit zum Ausdruck kommt, und Chemismus der Flußwässer, denen die jeweiligen Sedimente entstammen.     

Zur Mechanik der ostalpinen Deckenbildung

Zusammenfassung Die Mechanik der Deckenbildung ist eine aktuelle Streitfrage bei der Deutung alpiner Gebirgsbildung. Zwei Leitvorstellungen stehen zur Diskussion: 1. Tangentialdruck in der Erdkruste verursacht Faltungen und Deckenüberschiebungen in der mobilen geosynklinalen Zone; 2. Gravitationstektonik zufolge von endogen bedingten Hebungen und Senkungen verursacht die lateralen Massenverlagerungen der alpinen Orogenese.Im ersten Falle also Mobilismus (Wandertektonik), mit Einengung der Geosynklinale, begleitet von Verschluckung der Sialkruste oder crustal buckling. Im zweiten Falle Fixismus (Standtektonik), das heißt nur Durchbewegung der Tektonosphäre zufolge von Materialkreisläufen im geosynklinalen Bereiche, ohne daß notwendigerweise auch die Nebengebiete mitbeteiligt werden und sich nähern müssen.An der Hand von drei genetischen Profilen über Salzburg und die Hohen Tauern wird erläutert, daß es möglich ist, die ostalpine Orogenese mit Hilfe des zweiten Leitbildes zu erklären.Die Gravitationstektonik oder Sekundärtektogenese tritt in verschiedenen Stockwerken auf. Die Abgleitung der alpinen Sedimenthaut liefert Decken von helvetischem Typ. Wenn auch das kristalline Grundgebirge am lateralen Transport mitbeteiligt ist, entstehen Decken vom ostalpinen Typ. Die Verfließungen der tiefen, rheomorphen Teile der Kruste (Migma und z. T. palingenes Magma) liefern die Decken penninischen Charakters, welche im Tauernfenster aufgeschlossen sind.Die erste orogene Hauptphase war die tieforogene oder Gosauphase der mittleren Kreide, wobei die Proto-Austriden und Proto-Penniden in die Tauernvortiefe wanderten.Die zweite orogene Hauptphase war die hochorogene oder Molassephase des Mitteltertiärs, wobei die Tauernzone als Geantiklinale emporgewölbt wurde. In den nördlichen Kalkalpen fanden nordvergente, in den südlichen Kalkalpen südvergente Bewegungen statt.Zum Schlusse wurden die nördlichen Kalkalpen gegen die Molasse aufgeschoben, welche Bewegung im zentralen Tauernsektor wahrscheinlich mechanisch mit der Gailabschiebung in der Südflanke der Geantiklinale zusammenhängt.Die Deutung der Mechanik der ostalpinen Deckenbildung nach dem Leitbild der Schwerkrafttektonik führt also zum Ergebnis, daß Krustenverkürzung keine notwendige Begleiterscheinung alpiner Orogenese ist. Diese Schlußfolgerung steht in Übereinstimmung mit gravimetrischen und seismischen Beobachtungen.     

Über die Phasen der Gebirgsbildung

Zusammenfassung Diskordanzen sind nicht die einzigen Anzeichen orogener Bewegungen; sie entstehen nur bei Sedimentationsunterbrechung und sind ceteris paribus um so grö\er, je länger die Unterbrechung dauerte. Eine Diskordanz ist kein Anzeichen für das Ende einer Bewegung; diese kann synsedimentär weitergehen. Bei synsedimentärer Bewegung konvergiert Dach und Sohle eines Schichtsto\es gegen das Hoch. Wenigstens in den Tiefs herrscht bei synsedimentärer Orogenese Konkordanz.über die Zurechnung einer Bewegung zur Orogenese oder Epirogenese entscheidet nicht die Dauer oder der Diskordanzwinkel, sondern das entstehende Gefüge. Die Wellenlänge der Faltung steht in umgekehrtem Verhältnis zur Intensität der gebirgsbildenden Kraft.Die Orogenese dauert oft durch geologische Stufen oder Formationen kontinuierlich an. Sie verläuft örtlich ruckweise — Spannungsausgleich in mechanisch inhomogenem Medium. Die Paroxysmen sind weder erdweit noch gleichzeitig.Als Phase möchten wir einen im gro\en einheitlichen orogenen Vorgang bezeichnen ohne Rücksicht auf die mechanisch bedingten zeitweiligen örtlichen Intensitätsunterschiede. Anfang und/oder Ende dieser Phasen ändern sich längs des Orogens.     

Zum Stoffhaushalt im Epi- bis Mesozonalen Pennin der mittleren Hohen Tauern während der alpidischen Metamorphose

Zusammenfassung Auf Grund einer neuen Übersicht über die stratigraphische Seriengliederung, auf Grund langjähriger eigener feldgeologischer bis mikroskopischer Beobachtungen und unter Berücksichtigung der bisher in die Literatur eingegangenen Erfahrungen und Ideen kann ein Überblick gegeben werden über das wahrscheinliche Ausmaß der regionalgeologisch interessanten Stoffzirkulationen in diesem Teil des Metamorphidenstammes der Alpen. Um bei diesem Musterbeispiel des orogenen Stoffhaushaltes mit Sicherheit ausschließlich die Auswirkungen der alpidischen Orogenese zu erfassen, wird nur der Stoffhaushalt in den permisch-mesozoischen Serien berücksichtigt. Es wird gezeigt, daß in diesen tatsächlich nur die Anzeichen sehr geringer Stoffwanderungen zu erkennen sind.     

Die Korngrössenverteilung von Einzellagen sandiger Sedimente und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Der Kömungstyp von Einzellagen wassertransportierter Sedimente ist unabhängig vom Ablagerungsraum. Er läßt sich stets als Summe von drei lognormalen Komponenten beschreiben. Medianwerte und Sortierungsgrade von Einzellagen sind durch eine Funktion miteinander verknüpft, die ebenfalls unabhängig vom Ablagerungsraum ist. Körnungstyp und Sortierungsgrad von dicken Durchschnittsproben dagegen hängen vom Lagenbau des Sediments und damit auch von der Probendicke ab. Die Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad von Durchschnittsproben ist vom Ablagerungsraum abhängig, stets gleiche Probenahmetechnik vorausgesetzt. Jedoch steckt immer auch der Einfluß der allgemeingültigen Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad der Einzellagen darin, der bei der Deutung berücksichtigt werden muß.     

Sedimentpetrographische Untersuchungen an Gesteinen der Tanner Grauwacke

Zusammenfassung Gesteine der Tanner Grauwacke bei Straßberg (Unterharz) wurden optisch, chemisch-analytisch und röntgenographisch untersucht. Sie sind feldspatreiche tonige Grob- bis Feinsandsteine mit wechselnden Gehalten an Gesteinsbruch stücken sowie an Glimmer-Chlorit und als Grauwacken zu bezeichnen. Die Gesteinsbruchstücke setzen sich aus magmatischen und metamorphen Materialien zusammen, sedimentäre Reste sind nur gering vertreten. Typische Gefügeeigen-schaften sind der Wechsel des mittleren Korndurchmessers von grob nach fein, das Besserwerden von Sortierung, die Abnahme der Kornrundung sowie die Zunahme von anisometrischen Kornformen und der Porosität zum hangenden Teil der einzelnen Bänke. Geosynklinale Sedimentation am Beginn der variszischen Faltungsära im Vorfeld der aufsteigenden Mitteldeutschen Schwelle bedingte die Entstehung der Tanner Grauwacke.     

Über die natürlichen Faser- und Aggregationstypen beim SiO2, ihre Verwachsungsformen,Richtungsstatistik und Doppelbrechung

Zusammenfassung Die bis jetzt sicher bekannten Fasertypen [11$0], [0001], [1010] bei Quarz sind auf Grund ihrer abnehmenden Häufigkeit wahrscheinlich strukturbedingt durch Ketten abnehmender Bindungsstärke in diesen Richtungen. Beim Lussatit, der in Richtung der Faserachse die gleiche Gitterkonstante wie der Chalzedon Typ [1120] besitzt, entspricht die Faserrichtung ebenfalls einer Kette stärkster Bindung. Lussatin wurde von mir nicht beobachtet, jedoch eine entsprechende Lamellentextur von Tief-Cristobalit nach (111), der sog. Pseudolussatin. In gleicher Weise wurde Pseudoquarzin (mit derc-Achse parallelgestellte Quarzkristallite, ohne sichtbare Korn- oder Fasergrenzen; zum Teil in länglichen.Aggregaten mit negativer Längsrichtung, zum Teil mit schiefer Auslöschung) neu festgestellt. Diese beiden Aggreagationsformen wirken auf das polarisierte Licht wie Einkristalle.Manche Quarzin-Sphärolithe, aber auch manche Chalzedone, entstehen durch Umkristallisation aus Cristobalit-Opal. Die Mehrzahl der Chalzedone enthält sphärolithische Teilaggregate, deren Umrißformen als Begegnungsflächen beim Wachstum aus einem Kieselgel; unter speziellen Annahmen vielleicht auch beim Wachstum aus der Lösung verständlich sind. Rhythmische Lösungsnachschübe sind bezeichnend für viele Chalzedone. Der Quarzin bildet in mancher Hinsicht eine Übergangsform vom Chalzedon [1120] zum freigewacksenen Drusenquarz.Der Chalzedon enthält wahrscheinlich keinen Opal im mineralogischen Sinn, jedenfalls keinen Cristabolit-Opal. Der Opal-Gehalt ist wohl als stärkere Abweichung vom Idealgitterbau des Quarzes aufzufassen.Die Eigenschaften der Faseraggregate hängen eng mit der Textur zusammen. Es wird gezeigt, daß außer der Schärfe auch die Lage wichtiger Reflexe im Faserdiagramm mit dem Orientierungsgrad, einer neu eingeführten statistischen Maßzahl für die Häufigkeitsverteilung der Kristallite, variiert. Kristalloptisch interessant ist der Nachweis; daß die Anomalien der Doppelbrechung beim Chalzedon in erster Linie vom Orientierungsgrad abhängen, während der Wassergehalt und in manchen Fällen die Formdoppelbrechung als zusätzliche Faktoren auftreten.Der methodische Teil A enthält technische Verbesserungen der röntgenographischen Texturbestimmung und ausführliche Angaben über die statistische Auswertung von Faserdiagrammen, sowie über systematische Fehler in den Faserdiagrammen, die durch schlechte Textur bedingt sind. Ferner wird eine einfache Verteilungsfunktion für die Häufigkeitsverteilung der Kristallite erläutert und ihr Gebrauch auch für die quantitative Auswertung einfacher Gefügediagramme beschrieben.     

Klufttektonik und Grosstrukturen in den nördlichen Kalkalpen

Zusammenfassung Klufttektonische Untersuchungen in den Alpen sind spärlich. Nur die Arbeiten aus den bayerischen Kalkalpen lohnen eine vergleichende Betrachtung. Die in nichtalpinen Gebirgen zu Beginn der Faltung auftretenden kubischen Zerrungs-Kluftsysteme lassen sich in den nördlichen Kalkalpen nicht erkennen. Dort treten statt dessen Scherkluftsysteme auf, teils als gekreuzte Systeme, teils als Begleitklüfte streichender Störungen. Unbeeinflußt ziehen sie über Falten- und Deckenstrukturen hinweg, sind also jünger als diese. Das Diagonalkluftsystem geht auf seitliche Spannungen infolge Horizontalbeanspruchung zurück, die gegen Norden gerichtet war. Die Schernatur kommt in der vorwiegend horizontalen Striemung zum Ausdruck. Ein Vergleich mit den offenbar aus Scherklüften hervorgegangenen Diagonalstörungen, die mit den Klüften annähernd gleich alt sind, macht es wahrscheinlich, daß in Südbayern die Einbeziehung der Molasse in den Faltenbau jünger ist als die Diagonalstörungen. Scherkluftsystem und Diagonal-Blattverschiebungen sind für die nördlichen Kalkalpen mit ihrem flachen, nordvergenten Deckenbau besonders bezeichnend und scheinen in zentralen oder westlicheren Alpengebieten zurückzutreten oder ganz zu fehlen.     

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.     

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 die Herkunft der ostalpinen Vererzung

Zusammenfassung Die Erörterung beschränkt sich unter Ausschaltung anderer Vorkommen auf Lagerstätten der alpinen Metallogenese im Sinne von W.Petrascheck. Sie werden als genetisch zusammengehörige, in Metallzonen gegliederte Abfolge betrachtet, deren Bildung jünger ist als die großen Deckenbewegungen und etwa ins ältere bis mittlere Tertiär zu stellen ist. Zeitlich, nur für Teile der Vererzung auch räumlich, ist eine Ableitung vom Magmatismus der periadriatischen Intrusiva und der Andesite des Südostens möglich, die Gesamtanordnung weist aber auf ein Herdgebiet in der durch die Hohen Tauern bezeichneten Gebirgsachse hin. Hier bestehen engste Beziehungen der Lagerstätten zu den Bildungen der alpidischen Metamorphose und deren Stoffwanderungen. Ein Teil des Stoffbestandes der Lagerstätten ist aus dem Stoffwechsel der Metamorphose ableitbar, der andere mit größerer Wahrscheinlichkeit von magmatischer Abkunft. Weder nur der Magmatismus noch nur die Metamorphose kann heute als zureichende Quelle der Gesamtvererzung der Ostalpen angesehen werden, sondern diese steht offenbar mit beiden in Beziehung und kann nur zusammen mit diesen beiden Erscheinungen und neben diesen als Auswirkung der Tiefenvorgänge der alpidischen Orogenese begriffen werden.     

Mineralogische Untersuchungen an zwei Gipsvorkommen der Werraserie (Zechstein)

Zusammenfassung Es wurden zwei Gipsvorkommen des Zechsteins aus der Umgebung von Göttingen mineralogisch untersucht.Die Minerale Quarz, Albit, Dolomit, Kalkspat, Cölestin, Talk, Corrensit, Chlorit und Montmorillonit, die im Gips von Hundelshausen ge unden wurden, sind synsedimentär oder diagenetisch entstanden.Die beidseitig ausgebildeten Hundelshäuser Quarze mit den zahlreichen Anhydriteinschlüssen sind Neubildungen. Sie entstanden noch vor der Umbildung Anhydrit Gips.Kohlenstoffanalysen an verschiedenen Gesamtgipsproben und an Hundelshäuser Quarzen ergaben einen Zusammenhang zwischen Farbe und Kohlenstoffgehalt.Im Gips von Osterode sind die Minerale Talk, Dolomit und Magnesit ebenfalls synsedimentär der diagenetisch entstanden. Die dunkelgefärbten Schichten im Gips zeichnen sich durch einen hohen Kohlenstoffgehalt aus.In der Diskussion werden beide Vorkommen verglichen. Die Entstehung der Minerale wird kurz besprochen.     

Geomechanische Modelluntersuchungen für die Gründung von Talsperren

ZusammenfassungGeomechanische Modelluntersuchungen für die Gründung von Talsperren Das Verhalten hoher bestehender Talsperren für Großspeicher, einige besondere Vorkommnisse bei der Nutzung derselben sowie einige Unfälle haben gezeigt, daß der Frage der Gründung von Talsperren besondere Bedeutung zukommt, da ein einwandfreies Zusammenwirken von Sperrenkörper und Gründungskörper für die potentiellen Lastfälle Voraussetzung für die Standsicherheit von Talsperren ist. Somit wird die Frage der Gründung von Talsperren bereits im Planungsstadium zu einem wesentlichen Bestandteil jeder ernsthaften Projektierung. Bei der Ausarbeitung von Alternativlösungen für den Talabschluß eines Speicherbeckens kann diese Frage sowie die Beurteilung des künftigen Verhaltens des Untergrundes der Sperre und des Speicherbeckens für die Dauer der vorgesehenen Nutzung die Wahl eines Sperrentyps maßgebend beeinflussen.Während wir für den Sperrenkörper mit Baustoffen arbeiten, deren Festigkeitsund Verformungseigenschaften wohlbekannt sind, ist dies für den Sperrenuntergrund, auch bei sorgfältig durchgeführten Voruntersuchungen und Aufschlußarbeiten während der Bauzeit nicht der Fall und auch nicht zu erwarten. Rechnerische und experimentelle Untersuchungen zur Erfassung des wahrscheinlichen Verhaltens des Untergrundes für ein Speicherbecken werden unter diesen Voraussetzungen in den meisten Fällen mit Schwierigkeiten behaftet sein; diese nehmen mit der Höhe der Talsperre als auch mit der Größe des Speicherraums zu.Die heute in der Talsperrenstatik üblichen Berechnungsmethoden, die das Untergrundverhalten in die Betrachtung mit einbeziehen, sind keineswegs so, daß sie als vollbefriedigend angesehen werden können. Über diese Tatsache kann auch der Einsatz von hochgezüchteten, für geomechanische Betrachtungen mehr oder weniger geeigneten Computerprogrammen beim Entwurf von Talsperren nicht hinwegtäuschen.Anhand von Prinzipskizzen von Talsperren verschiedener Typen wird die Frage der Kraftübertragung vom Sperrenkörper in den Untergrund im Zusammenhang mit den damit verbundenen Problemen erläutert, sowie auf die Grundzüge der bei der Planung von Sperren gebräuchlichen Berechnungsverfahren (mathematische Modelle) eingegangen. Der Aussagewert dieser Berechnungen im Hinblick auf die Beurteilung des Tragvermögens des Sperrenuntergrundes ist begrenzt und trägt — der Problemlösung inhärent — Zeichen einer ingenieurmäßig fundierten Abschätzung.Ein weiteres wertvolles Hilfsmittel für die Problemlösung steht dem planenden Ingenieur mit der Anwendung geomechanischer Modelluntersuchungen zur Verfügung. Bei Untersuchungen dieser Art werden das Gefügesystem (Groß- und Kleinklüfte) und Störungen im Felsuntergrund unter Berücksichtigung der Gefügeeigenschaften nachgebildet. In Abhängigkeit von den Anforderungen, dem Arbeitsaufwand und der angewandten Versuchstechnik wird die Qualität der Ergebnisse derartiger Untersuchungen sein. In vielen Fällen wird die Aussage nur qualitativen oder bestenfalls halb-quantitativen Charakter haben, jedoch in sehr anschaulicher Weise, z. B. potentielle gefährliche Verformungsvorgänge aufzeigen. Hauptsächlich dadurch sind sie ein wertvolles Hilfsmittel für den Entwurf, sowie für konstruktive und meßtechnische Entscheidungen. Je nach Aufgabenstellung werden derartige Versuche zweioder dreidimensional durchgeführt.Anhand einiger Beispiele werden die Einsatz- und Aussagemöglichkeiten von geomechanischen Versuchen erläutert, auf Entwicklungsmöglichkeiten bei der Anwendung sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die projektbezogene Forschung wird hingewiesen.Abschließend wird festgestellt, daß die Bedeutung geomechanischer Untersuchungen in unserer Zeit des Computers nicht übersehen werden darf, da geeignete Berechnungsverfahren und adäquate Modelluntersuchungen als notwendige und gleichwertige, sich ergänzende Partner zu betrachten und heranzuziehen sind, um schwierige und verantwortungsvolle Entscheidungen bei der Errichtung von hohen Talsperren mit größtmöglicher Sicherheit treffen zu können; dies war grundsätzlich immer so, ist aber mit einer gewissen Euphorie der allmächtigen Computer mancherorts in Vergessenheit geraten. Die Komplexität der Problemlösung einerseits und die der Verantwortung für ein einwandfreies Verhalten von Talsperren andererseits lassen die Notwendigkeit der Heranziehung aller bewährten Hilfsmittel zur bestmöglichen Erfassung der vielfältigen Aspekte der Problemstellung erkennen, um damit den Spielraum der Unsicherheiten in der Beurteilung der Standsicherheit einer Talsperre weitgehend einzuengen.

---

SummaryFoundation Problems of Large Dams — Geomechanical Model Tests The behaviour of existing large dams for vast reservoirs as well as some special occurrences during their use and some accidents have shown the great importance of foundation problems; a perfect interaction between the dam body and the foundation body is a basic requirement for the safety of the dam. Foundation engineering must, therefore, be a fundamental part of any effective dam design. Together with the prospective behaviour of the underground rock at the dam site as well as of the whole reservoir for the time of use that question will have great influence on the selection of the dam type.While there is a well defined strength- and deformation-behaviour of the dam material, the situation is different for the bedrock even despite of conscientious geological and geophysical investigations during the time of construction.Mathematical and experimental investigations of the probable bedrock behaviour involve problems which increase with the height of the dam and of the storage volume. The methods of calculation used in dam statics at the present time are not sufficient, inspite of some complicated computer programs available, which are more or less appropriate for geomechanic problems.On principle sketches of different dam types the transmission of forces from the dam to the underground will be shown. Next the usual methods of calculation (mathematical models) will be discussed shortly. The results concerning the bearing capacity of the bedrock have to be used with caution and need an interpretation by an experienced engineer.The planning engineer may furthermore use results of geomechanical model tests as a help for his decisions, where the structure of the rock (major and minor joints) and faults are simulated. The accuracy of the results depends on the amount of work and the test technique. In many cases the results will have qualitative or best semiquantitative character, but they may show in an obvious way potential dangerous deformations. It is mainly for that reason that they are useful for the designer. Such test may be carried out on two- or three-dimensional problems. The practical use of such geomechanical model tests is shown by some examples and the conclusions are discussed as well as possible improvements of the test techniques for basic and project research.Finally it is pointed out that today computer calculations and model tests should be treated as two spezialized, yet equal partners which complement one another. They both should be used for complex decisions in connexion with the design of large dams to guarantee an optimum of safety. In the past the problems were treated in that way, but nowadays too often everything is done only with the aid of the omnipotent computer. The complexity of the problems on the one hand and the responsibility for the safety of the dam on the other hand require the use of all possible means in order to evaluate all the aspects of the problem and by this way to reduce the uncertainties in the appreciation of the safety of the dam.

---

---

Vortrag, gehalten beim XXIX. Geomechanischen Kolloquium in Salzburg, 9. und 10. Oktober 1980.

---

Mit 25 Abbildungen     

Die Stratigraphische Bedeutung Phylogenetischer Reihen in der Mikropaläontologie

Zusammenfassung Schon seit 1931 wird die Mikropaläontologie innerhalb der deutschen Erdölindustrie zur Datierung von Bohrkernen herangezogen. Aber über 15 Jahre stratigraphischer Überprüfungen waren erforderlich, um Erscheinen und Aussterben der leitenden Foraminiferen-Arten zuverlässig in Verbreitungstabellen zu fixieren. Lokale Fazieseinflüsse verschiedener Biotope und zeitliche Umweltänderungen, die auf epirogen bedingte Wassertiefenschwankungen zurückzuführen sind, haben die Stückzahl einzelner Arten oft stark reduziert oder erhöht. Die stratigraphische Reichweite wärmeliebender Arten ist in der Tethys größer als im Boreal. Trotzdem ergaben Vergleiche mit außerdeutschen Schichtenfolgen, daß die in Norddeutschland aufgestellte mikropaläontologische Gliederung praktisch weltweite Gültigkeit hat. Manche leitenden Unterkreide-Foraminiferen besitzen sogar eine größere paläogeographische Verbreitung als Zonen-Ammoniten.Die Arten einer Foraminiferenfauna lassen sich zu Gruppen von sehr unterschiedlichem Leitwert zusammenfassen (Durchläufer, Häufigkeitsfossilien, Leitfossilien und Glieder phylogenetischer Reihen). Stratigraphisch weitaus am wertvollsten sind Arten aus phylogenetischen Reihen. Aus biometrischen Messungen eines geeigneten Merkmals, die am anschaulichsten in stratigraphisch übereinander geordneten Variationskurven dargestellt werden, ergibt sich eine zeitliche Verschiebung der artlichen Variationsbreiten (fließende Populationsumwandlungen). Bei infraspezifischer Umwandlung kann mit der Entwicklungshöhe der Populationen gearbeitet werden, bei transspezifischer Evolution mit der gesicherten Lebensdauer der auseinander hervorgehenden Arten und Gattungen.Da die durch den Selektionsmechanismus gesteuerten phylogenetischen Abläufe biologisch durch eine ständige Vervollkommnung des Organismus erklärt werden können (Orthoselektion), werden sie von faziellen und klimatischen Änderungen sowohl in geographischer wie auch zeitlicher Richtung nicht unmittelbar beeinflußt. Diese auch geologisch bestätigte Beobachtung erhebt phylogenetisch abwandelnde Arten zu zuverlässigeren Zeitmarken als alle übrigen Fossilien, deren stratigraphische Reichweiten oft durch die Umwelteinflüsse verkürzt werden. Darüber hinaus bilden sie dank ihrer weiten Verbreitung in verschiedenen Faziesräumen die wichtigsten Leitfossilien bei stratigraphischen Einstufungen, besonders in der Tethys.     

Die Rolle der glazialen Erosion im Formengebäude der Alpen

Zusammenfassung Das Formenstockwerkgebäude selbst ist fluviatiler Entstehung. Dies ergibt sich aus seinem Auftreten in unvergletschert gebliebenen Randgebieten der Alpen und in eisfrei gewesenen Gebirgen. Die Überformung durch das Eis besteht in einer Versteilung der Gehänge, in einer Auskolkung von Wannen am Fuße der Stufen und zugleich Versteilung dieser Stufen und in einer Verzierung der ebenen Fluren mit glazialem Kleinformenwerk. Die Schliffkehlen sind von den Terrassen eindeutig unterscheidbar. Sie ziehen mit mehrweniger Gefälle talauswärts, während die Terrassen horizontal verlaufen und kon- bzw. divergieren mit ihnen. Auch rein formal sind die mit ebenen Böden ausgestatteten Terrassen von den Schliffkehlen, die ein Stück flacheren Gehänges darstellen, leicht auseinander zu kennen.     

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.     

Die Sedimentation in der Romanche-Tiefe (Ein Beitrag zur Erklärung der Entstehung des Tiefseesandes im Atlantischen Ozean)

Zusammenfassung An Hand von Tatsachen, die sich bei der sedimentologischen Untersuchung der von der Schwedischen Albatross-Tiefseeexpedition aus der Romanche-Tiefe gehobenen Lotkerne ergaben, werden Betrachtungen über den Sedimentationsverlauf in dieser Tiefe angestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dem in diesen Sedimenten vorkommenden Sand geschenkt. Es wird versucht, wahrscheinlich zu machen, daß die tektonisch bedingten Bewegungen des Ozeanbodens, die zeitlich und räumlich zu großen Tiefenunterschieden führen können, als eine der wesentlichsten Ursachen der Sandanhäufungen in den Sedimenten der Tiefsee zu betrachten sind. Teile des Ozeanbodens, wie z. B. der Atlantische Rücken, haben über dem Meeresspiegel hervorgeragt. Der Sand muß durch subaerische und nur z. T. durch subaquatische Verwitterung entstanden sein und danach durch Rutschungen und/oder Suspensionsströme Verlagerung auf eine relativ kurze Strecke erlitten haben. Die Möglichkeit eines allzu langwegigen horizontalen Transportes der grobklastischen Sedimente entlang dem Tiefseeboden wird in Frage gestellt.     

Querschollenbau in einem Teil des Variszischen Gebirges

Zusammenfassung Früher als Quersättel gedeutete herzynische Großstrukturen spielen im Thüringisch-Vogtländischen Schiefergebirge eine besondere Rolle. Die Frankenwälder Querzone sowie die Triebeier, Tauschwitzer und Netzschkauer Horste und z. T. auch die Plauener Bögen sind Ausdruck des Querschollenbaues, der auch in vielen anderen Erdgebieten die Großtektonik stark mitbestimmt. Die Querelemente des westlichen Saxothuringikums folgen z. T. uralten vorvariszischen Lineamenten, haben sich z. T. frühvariszisch bemerkbar gemacht, sind aber wohl hauptsächlich während der sudetischen Orogenese, besonders durch Schollenbewegungen unter Ausweitung, kaum aber durch magmatische Aufbeulung, gebildet und durch nachfolgende Bewegungen weiter ausgeprägt worden. Neu diskutierte Probleme des vogtländischen Querschollenbaues werden genannt. Ein Ausblick auf die Querstrukturen anderer Regionen läßt deren theoretische und praktische Bedeutung erkennen. Diese Strukturen haben Magmatismus und Vererzung häufig die Wege vorgezeichnet und prägen zum Teil sogar Züge im Bild der Erde.Vortrag, gehalten in den Geologisch-Paläontologischen Instituten der Universität Würzburg (20. Februar 1958) und der Humboldt-Universität Berlin (10. März 1958).