Wert und Grenzen der Conodonten-Stratigraphie

Zusammenfassung Conodonten können mit Säuren aus Kalken und Dolomiten herausgeätzt werden. Die Vorzüge von Essigsäure, Ameisensäure und Monochloressigsäure für die verschiedenen Gesteinstypen werden diskutiert. Die systematische Stellung der Conodonten ist noch immer ungeklärt. Die Verbreitung ist vom Mittelkambrium bis in die obere Trias gesichert, das Vorkommen in der Oberkreide ist sehr wahrscheinlich. Hauptzeiten der Entwicklung sind Ordovicium, Mittelbis Oberdevon und Unterkarbon. Die wichtigsten Leitgattungen aus den verschiedenen Formationen werden zusammengestellt und in repräsentativen Arten abgebildet.Conodonten können sowohl in der praktisch-stratigraphischen Arbeit als auch zur Korrelation über weite Räume wertvoll sein. Dabei muß allerdings auf die Problematik offensichtlicher Differenzen des Ein- und Aussetzens bestimmter Arten des Devons und der Trias in den verschiedenen Gebieten hingewiesen werden. Diese beruhen vielleicht auf Unterschieden der Lebensweise der einzelnen Conodontengattungen, für das Vorhandensein solcher ökologisch-fazieller Unterschiede wird Material zusammengetragen.     

Ergebnisse und Aussichten der Gefügeforschung im pommerschen Diluvium

Zusammenfassung Die Bewegungsrichtungen der diluvialen, nordischen Inlandeismassen können mit ihren Veränderungen des Nachschubes auf Grund ihres Geschiebeinventars in. Norddeutschland festgestellt werden. Derartige Eisstromstriche im großen stehen mit den lokalen Lagerungsverhältnissen diluvialer Schichtpakete des Jungmoränengebietes sehr oft im Widerspruch. Besonders ist das im küstennahen Gebiet Norddeutschlands der Fall. Selten sind genügend große Aufschlüsse vorhanden, die aus der Art der Schichtenlagerung die bis 90^° betragenden Abweichungen von der normalen Bewegungsrichtung des Inlandeises erkennen lassen. Es wird daher das Kleingefüge der Geschiebemergel zum Erkennen dieser Abweichungen benutzt. Im allgemeinen wurden die Geschiebe im Eis als Stromlinienkörper bewegt, so daß für Pommern eine Karte beigegeben ist, die eine Glazialschrammenkarte ersetzt. Sie läßt die stärkeren lokalen Schwankungen im küstennahen Gebiet deutlich erkennen. Weitere Einregelungsstudien in fluvioglazialen Sedimenten führten besonders bei Osern zur Möglichkeit, ehemalige Stromrichtungen und -stärken festzustellen. Als Darstellungsmethode werden Gefügediagramme empfohlen, wie sieSander, Rüger u. a. vorwiegend bei Schmelztektoniten benutzten. Die Urstromtäler und großen radialen Rinnen in Norddeutschland bergen noch Probleme, die voraussichtlich mit Einregelungsstudien zu lösen sind.     

Zur Lagerstättengenetischen Deutung der Isotopenverhältnisse am Blei und Schwefel

Zusammenfassung Es werden einige der Voraussetzungen untersucht, unter denen sich aus den Isotopenverhältnissen von Blei, Schwefel und anderen am Aufbau einer Lagerstätte beteiligten Elementen Aussagen über die Bildungsbedingungen und genetischen Zusammenhänge herleiten lassen.Am Blei interessiert in diesem Zusammenhang in erster Linie die Anomalie gegenüber demHolmes-Houtermanschen Bleimodell, während das Absolutalter nur zur Kontrolle bzw. zum Einhängen in das geologische Zeitschema benötigt wird. Auf die Entstehungsursachen der Anomalien wird im Abschnitt B eingegangen.Bei den leichteren Elementen — wie z. B. H, C, O und S — treten im Verlaufe geochemischer Prozesse Isotopen-Trenn-Effekte auf, und man kann daher aus den Isotopenverhältnissen bspw. auf eine voraufgegangene Teilnahme am exogenen Kreislauf schließen. Derartige Messungen sollen möglichst vollständig in die Untersuchungen einbezogen werden und wurden im vorliegenden Programm bereits für den Schwefel des Bleiglanzes (PbS) durchgeführt (Abschnitt C).Im Abschnitt D wird kurz auf die Meßtechnik eingegangen, und Abschnitt E gibt einen Überblick auf die Meßergebnisse an Lagerstätten des Westharzes (Oberharz, St. Andreasberg, Rammelsberg). Die Auswertung der Blei-Messungen (Abschnitt F) und Schwefel-Messungen (Abschnitt G) bringt für das gewählte Modell-Arbeitsgebiet interessante Ergänzungen der bekannten genetischen Zusammenhänge, so daß die Übertragung der Untersuchungstechnik auf andere Lagerstättengebiete nützlich erscheint.Die Messungen wurden größtenteils im Massenspektrometer-Laboratorium der Bundesanstalt für Bodenforschung, Hannover, durchgeführt. Das Probenmaterial stammt aus eigenen Aufsammlungen sowie aus den Sammlungen der Herren Berging. E.Bock, St. Andreasberg, Dr. E.Kraume, Goslar, und Prof. Dr. H.Rose, Hamburg. Außerdem wurden die ersten Teilergebnisse eines gemeinsam mit Herrn Dr.-Ing. H.Hüttenhain, Clausthal, begonnenen Untersuchungsprogramms verwertet.Ich möchte an dieser Stelle allen im Text genannten Herren für die Überlassung von Untersuchungsmaterial und für fruchtbare Anregungen danken, vor allen Dingen aber auch meinem bisherigen Kollegen, Herrn Dipl.-Phys. H.Lenz, sowie den Damen M.Fassbender, U.Rätsch und U.Römer für die Durchführung der zahlreichen Analysen und Auswertungen.     

Das Paläozoikum von Malaga als tektonische Leitzone im alpidischen Andalusien

Zusammenfassung Vom Campo de Gibraltar bis zur Huerta de Murcia, auf eine Erstreckung von ca. 450 km, ist die paläozoisch-kristalline Schichtserie von Malaga — das Betikum von Malaga — verfolgbar. Ihre Hauptentfaltung liegt in Übereinstimmung mit tektonisch tiefer Lage des Gebirges im westlichen Sektor (Provinz Malaga). Der paläozoische Schichtanteil des Betikums, sich entwickelnd aus einer mächtigen Serie kristalliner Schiefer, enthält erst in seinem Dache die einigermaßen stratigraphisch genauer festlegbare Stufe, die Serie der sog. Calizas alabeadass; darin zeigen die sporadisch eingelagerten Orthocerenkalke das obere Silur (Gotlandium) an.Vom Endstück des betischen Körpers nördlich dem Campo de Gibraltar bis zum Unterbruch durch das Becken von Granada bleibt stets eine nordwärts gerichtete Überschiebungstendenz in der paläozoischen Randzone bestehen; deren tiefere Bedeutung (Größenausmaß der Überschiebung) ergibt sich insbesondere durch das Aufkommen der Schichtserie der alpin ausgebildeten Trias — die Rondaïden — in ihrem Liegenden.Bekannt ist die alpin entwickelte Trias der Sierra Nevadaumrandung; sie gilt als ein Deckenpaket, die Alpujarriden; diese Einheit sinkt, gleichartig den Rondaïden, unter den betischen Komplex Malagas ab, dadurch dessen deckenförmige Auflagerung bedingend.Neue Beobachtungen, wozu die Erkennung des betisch-malagensischen Paläozoikums das Leitmotiv abgibt, erlauben eine analoge Bauanlage auf große Abstände weiter nach Osten zu verfolgen; dies gilt vorerst für die Provinz Granada; eine gleiche Überlagerung des Malagapaläozoikums auf die Schichtglieder der Alpujarriden kann trotz des weiten Unterbruches durch miozäne Beckenfüllung auch in den Provinzen Almeria (Nordteil) und Murcia wiedererkannt werden.Als Bautypus kann das Querprofil von Velez Rubio gelten; die silurischen Calizas alabeadas überlagern daselbst die Phyllite (Trias) der tieferen Einheit; jüngere miozäne Zusammenstauung hat die regionale Deckenschichtung wieder faltig verbogen. Weiter ostwärts, mit Absinkungstendenz der betischen Einheit, setzt der paläozoische Kern aus und eine stark anwachsende Trias (Lorcatrias) übernimmt die Rolle der Deckenbasis.Aus den verfolgten Lagerungsverhältnissen, insbesondere aus der Position des Malagapaläozoikums ist eine andere Interpretation als die Annahme des Vorhandenseins großzügigen Deckenbaues für die betischen Cordilleren nicht gerechtfertigt; sie bestätigt die seit Jahren durch R.Staub, P.Fallot, A. H.Brouwer und seine Schüler und den Verfasser vorgebrachte Auffassung.     

Flüssigkeitseinschlüsse mit Gasblasen als geologische Thermometer

Zusammenfassung Es wird unterschieden zwischen Einschlüssen, auf dieSorbys Grundannahme zutrifft, daß eine homogene Phase, wie Wasser, Salzlösung oder CO₂, eingeschlossen wurde, die Blasen also von dem Gas der eingeschlossenen Flüssigkeit gebildet werden, und solchen Einschlüssen, in denen fremdes Gas mit eingeschlossen wurde.Sorby-Einschlüsse können zur Temperaturbestimmung herangezogen werden, wenn entweder der Druck am Bildungsort bekannt ist oder sein Einfluß vernachlässigt werden kann, weil der Füllungsgrad so hoch ist, daß die Libelle schon bei niederen Temperaturen verschwindet. Ist fremdes Gas in der Flüssigkeit gelöst eingeschlossen worden und erst beim Abkühlen frei geworden, so ist der Schluß von der Füllungstemperatur auf die Bildungstemperatur noch unsicherer als bei Sorby-Einschlüssen, weil über den zu erwartenden großen Einfluß des Druckes noch nichts bekannt ist.Ist fremdes Gas als Gasblase eingeschlossen worden, so kann die Füllungstemperatur sehr weit von der Bildungstemperatur abweichen und beim Erwärmen sogar zuerst größer werden. Solche Nicht-Sorby-Einschlüsse sind zu erkennen durch Messung des Füllungsgrades und Vergleich der zugehörigen Füllungstemperatur mit der von Wasser bzw. CO₂ bei gleichem Füllungsgrad.Die Frage, aus was die Einschlüsse bestehen, ist nicht nur für die Temperaturbestimmung von Wert, sondern auch für viele Fragen der Gesteinsbildung und -umbildung. Es wird auf die schon vonBrewster 1826 angegebene Methode der Bestimmung der Brechungszahl mit Hilfe der Totalreflexion hingewiesen.Alle diese Bemerkungen gelten sowohl für primäre wie für sekundäre Einschlüsse.Die Dekrepitationsmethode kann weder primäre und sekundäre Einschlüsse unterscheiden noch die Natur des Einschlusses, noch auch den Füllungsgrad berücksichtigen.     

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.     

Die Bedeutung der alten Kerne für die geologische struktur der jungen kordillere

Zusammenfassung Der strukturelle Bau der südamerikanischen Kordillere wird besprochen und besonders auf die Bedeutung der alten Kerne hingewiesen, in denen Teile der paläozoischen Vorläufer der Kordillere wieder herausgehoben wurden. Durch die Bewegungen der alten Schollen während des Mesozoikums entstanden mehrere getrennte Sedimentationsräume von verschiedener fazieller Entwicklung. Gleichzeitig förderte der Schollenbau des Untergrundes den Aufstieg des Magma und führte so zu der für den meridional verlaufenden Hauptteil der Kordillere charakteristischen, Überaus intensiven, intrusiven und effusiven Magmatätigkeit. Die junge Orogenese dieses Teiles des Gebirgssystems wird vor allem auf die durch Zerrung am Westrand des Kontinentes verursachte Schollenbildung und die dadurch ausgelöste Magmabewegung zurückgeführt. Dagegen entstanden die im S und N in östliche äquatoriale Richtung umschwenkenden Ausläufer des Gebirgssystems durch Pressung aus Geosynklinalen zwischen zwei sich gegeneinander bewegenden alten Landmassen.     

See-Erz,Roströhren und verwandte Konkretionen

Zusammenfassung Den Röhrensteinen des Großen Plöner Sees verwandte Bildungen werden an Hand der wichtigsten Literatur beschrieben. Fe- und Mn-Konkretionen — unter diese fallen See-Erze, Roströhren, Fe-Anhäufungen in Seesedimenten u. a. — sind nach dem jetzigen Stande der Forschung im wesentlichen durch Mikroben gebildet oder wenigstens in ihrer Entstehung durch diese Organismen unterstützt, obgleich meistens eine rein chemisch-physikalische Deutung der Prozesse möglich ist. Die Grundzüge der regionalen Verbreitung von See- und Wiesenerzen in Schweden wurden zuerst vonStapff dargelegt und später durchNaumann den neuesten Anschauungen angepaßt. Kalk, Ton und elektrolytreiche Gewässer unterdrücken die Erzbildung. Auch von karbonatreichen Böden und Wässern sind Anhäufungen von Eisenhydroxyd bekannt, aber den schwedischen Massenvorkommen gegenüber geringfügig. Die Entstehung der Roströhren wird näher erläutert. O₂-Abgabe der Pflanzenwurzeln, physikalische Adsorptionsprozesse, wahrscheinlich auch Gerbstoffe und Kalk usw. fällen Fe und Mn aus. Den Röhrensteinen Ähnliche Bildungen sind bei den Wohnröhren vonCorophium beobachtet worden. Auch die Osteokollen gestatten eine Parallele; dennoch handelt es sich dabei um Kalkfällung. Die bekanntesten fossilen Roströhren stammen aus dem Münzenberger Sandstein.     

Arealtypenkunde und Atlantisfrage

Zusammenfassung Eine sowohl systematisch, wie ökologisch und genetisch gerichtete Arealtypenforschung wird als ein für paläogeographische Fragestellung besonders geeigneter Forschungszweig der Biogeographie in seiner Arbeitsweise und seinen Ergebnissen kurz geschildert.Die wichtigsten Tatsachen und Probleme solcher Forschung werden angedeutet. Einige neue Forschungsergebnisse werden mitgeteilt.Der Standort der Theorie der Epeirophoresen wird wie folgt angegeben: Vorerst ist die Theorie rein biogeographisch noch nicht endgültig erwiesen. Sie ist in der Hauptsache auf rein biogeographischem Wege auch nicht erweisbar. Von den heute vorhandenen geotektonischen Theorien ist sie aber in vielen Einzelfällen durchaus als die einfachere und wahrscheinlichere anzusehen. Der Gedanke der Epeirophoresen an sich ist auf viele biogeographische Probleme von fruchtbarster Wirkung gewesen. Die Theorie der Epeirophoresen ist somit zumindest eine brauchbare Arbeitstheorie, wenn sich auch aus der kritischen Zusammenarbeit der einzelnen Geowissenschaften keine eindeutige Entscheidung herbeiführen lassen sollte.     

Accuracy limits of palaeomagnetic chronology

The paper deals with palaeomagnetic chronology as a statistical method. Using R. Fisher's statistics, the author derived the mean virtual pole positions, beginning with the Quaternary up to the Devonian, from data published in different countries and laboratories for the Eurasian continent up to the end of the year of 1966. From the mean pole positions the divergence of palaeomagnetic directions was computed and its value for Central Europe versus time was plotted. — Palaeomagnetic research into biostratigraphically dated rocks and mineral deposits in the Bohemian Massif has reached a stage, where it is possible to study the tectonic development of mineral deposits in relation to tectonic development of various basins, grabens and rock blocks. With respect to tectonic deformations, to the natural scattering of palaeomagnetic directions and to the accuracy in deriving the mean values of palaeomagnetic divergence, it is possible to achieve an accuracy in palaeomagnetic dating within the limits of a geological period, i.e. some tens of millions of years. Some other parameters may be used in special instances to reach a higher degree of accuracy.

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Zusammenfassung Die Arbeit behandelt die paläomagnetische Chronologie als statistische Methode im Hinblick auf die Erforschung von Lagerstätten. Mit der statistischen Methode von R. Fisher berechnet der Verfasser die mittleren Lagen der virtuellen Pole vom Quartär bis zum Devon; zur Berechnung wurden die paläomagnetischen Daten ausgenutzt, die für den eurasischen Erdteil bis 1966 veröffentlicht wurden. Von den mittleren Pollagen wurde die Divergenz der paläomagnetischen Richtungen für Mitteleuropa abgeleitet und ihr Wert wurde als Zeitfunktion graphisch dargestellt. Auf diese Weise wurde durch eine objektive Methode eine chronologische Vergleichskala ermittelt, die sich auf ein umfangreiches statistisches Material vom gesamten eurasischen Erdteil stützt. — Die paläomagnetische Erforschung der biostratigraphisch datierten Gesteine und Lagerstätten von Mineralrohstoffen auf dem Gebiet des Böhmischen Massivs ist so weit fortgeschritten, daß es möglich ist, die tektonische Entwicklung der Lagerstätten mit Bezug auf die tektonische Entwicklung verschiedener Becken, Gräben, ganzer Gesteinsblöcke usw. zu untersuchen. Mit Rücksicht auf die tektonischen Deformationen, auf den natürlichen Streubereich der paläomagnetischen Richtungen und auf den Genauigkeitsgrad der Ableitung der mittleren Werte der paläomagnetischen Divergenz besteht die Möglichkeit, bei der paläomagnetischen Datierung die Genauigkeit im Bereich von einigen zehn Millionen Jahren zu erreichen. In speziellen Fällen ist es zweckmäßig, auch andere Parameter zum Erreichen eines höheren Genauigkeitsgrades zu benützen.

     

Saalische Bewegungen im Rotliegenden des mittleren Thüringer Waldes

Zusammenfassung Eine Überprüfung der saalischen Phase im mittleren Thüringer Wald (Oberhöfer Mulde) ergab bei Ilmenau, Luisenthal und Friedrichroda sichere Anhaltspunkte für voroberrotliegende Bewegungen, die sich vorwiegend an 100–160° streichenden Störungen vollzogen. Das Ausmaß der Bewegungen ist in den randnahen Gebieten (Ilmenau) am größten und nimmt nach dem Muldeninneren ab (Luisenthal, Friedrichroda). Die zeitliche Datierung der orogenetischen Vorgänge fällt nur in den dem Tambacher Becken benachbarten Gebieten zwischen Oberhöfer und Tambacher Stufe. Im randnahen Bereich beginnen die Bewegungen bereits während der Oberhöfer Stufe.Auszug aus der gleichnamigen Dissertation (Jena 1960). Herrn Prof. Dr. F.Deubel, Jena, danke ich für Anregung und Betreuung dieser Arbeit.     

Neue Ergebnisse der Geschiebeforschung im norddeutschen Diluvium (kristalline Geschiebe)

Zusammenfassung Die neuen Geschiebeuntersuchungen bestätigen die Erfahrung, daß jede Vereisung ihren besonderen Geschiebeinhalt besitzt. Für die Elster-Vereisung spielen ostfennoskandische, für die Saale-Vereisung westfennoskandische Geschiebe die Hauptrolle. Im jüngeren Diluvium sind alle Geschiebegruppen etwa gleich stark an der Zusammensetzung des Geschiebeinhaltes beteiligt. Das Ostseebecken tritt besonders in der Warthe-Vereisung als Hauptlieferant von Geschieben auf. Von der Pommerschen Phase ab ergeben sich stark differenzierte Geschiebeverhältnisse.Von einer Gleichartigkeit des Geschiebebestandes von Holland bis Ostpreußen, wieKummerow meint, kann man demnach nicht sprechen. Scharf abgetrennte Sonderungen des Geschiebeinhaltes nach Gesteinsprovinzen oder sogar noch kleineren Heimatgebieten haben sich für kristalline Geschiebe in Norddeutschland nicht ergeben. Sie waren nach den mehrfach richtungswechselnden Gletscherbahnen und bei der Rolle des norddeutschen Diluviums als Randbildung einer großen fennoskandischen Eismasse auch nicht zu erwarten. Die Unterschiede in der Beteiligung von 4 großen Geschiebegruppen genügen aber, um das Alter von Diluvialablagerungen an ihren Geschieben zu erkennen. Die Durchführung derartiger stratigraphischer Aufgaben ist durch die Heranziehung von 80 neuen kristallinen Leitgeschieben verbessert. Auf der verbreiterten Grundlage ist natürlich auch eine verfeinerte Analyse der Gletscherbahnen und des Vereisungsmechanismus überhaupt im großen und kleinen Maßstabe möglich. Man darf sich allerdings dabei nicht verhehlen, daß nun zwar die Grundzüge, aber noch längst nicht die Einzelgeschehnisse des Eiszeitalters geklärt sind. An dieser Aufgabe mitzuwirken, ist auch die Geschiebeforschung berufen und in vielen, oben dargetanen Fällen durch keine andere Forschungsart zu ersetzen. Daß Untersuchungen kristalliner Geschiebe je nach Neigung nebenbei oder hauptsächlich petrographisch, paläogeographisch oder rein sammlungsmäßig-heimatkundlich dankbare Objekte abgeben, dafür sind aus den Arbeiten der letzten 5 Jahre ebenfalls einige Beispiele angeführt.     

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.     

Hebung — Spaltung —? Grabenbildung im saxonischen und im ostalpinen Bereich

Zusammenfassung Wir fassen zusammen: Die hier betrachteten Grabenbildungen aus Niederhessen-Hannover, aus Schlesien und aus den steirischen Alpen lassen keinerlei Gründe für eine Entstehung durch Spaltung infolge Wölbung erkennen. Eine durchgängige Bindung an Schilde ist nicht vorhanden. Im Gegenteil, soweit die Gräben größeres Ausmaß besitzen, haben sie sich aus flach eingemuldeten Senkungszonen entwickelt, die breiter als die späteren Grabenstreifen waren. Nur im Solling mag Spaltung durch Wölbung für die Anlage der Gräben eine Rolle gespielt haben, eine darüber hinausgehende beträchtliche Zerrung hat aber auch hier stattgefunden. Der starke Anteil von horizontalen Bewegungskomponenten ausweitender und einengender Art nach wechselnden Richtungen in der saxonischen Tektonik des Oberstockwerkes dürfte auf die Salzunterlage zurückzuführen sein, infolge welcher die postsalinare Decke auch bei Impulsen oder bei einem Gefälle, das durch mehr vertikale Bewegungen des variscischen Untergrundes zustandekam, leicht Gleitbewegungen ausführte. Der stärker vertikale Charakter der streifenförmigen Einsenkungen in den Untergrund ist bei fehlendem Salz an der saxonischen Tektonik Schlesiens und der jungmiozänen Tektonik der Ostalpen erkennbar. Die Richtung der Gräben (wie auch der vorangegangenen epirogenen Einmuldungen) ist streng von der Textur des Untergrundes abhängig.     

Zur Bildung und Zusammensetzung der brennbaren Gesteine

Zusammenfassung Vorbedingung für die Bildung von Brennsteinlagerstätten ist die Bildung von Hohlformen der Erdoberfläche. Als solche kommen in erster Linie orogene Vortiefen und Zwischensenken, sowie epirogene Senken in Frage. Je nach Schnelligkeit und Vollständigkeit der Abdichtung bleiben u. U. auch leichter zersetzliche Stoffe erhalten; dementsprechend entstehen aus meerischen Gyttjen unter zunächst oxydativen Bedingungen Brennsteine von der Art des Kuckersits, aus meerischen Sapropelen polybituminöse Gesteine und Erdöl. Festländisch bilden sich die Kohlen, zu denen auch Unterwasserablagerungen (Bogheads=Algengyttjen; Cannels = Dy, Sapropel, Gyttja; beide stets mit Dy-Grundmasse) gehören. Porphyrine und Metallgehalte gestatten eine Unterscheidung der Haupttypen der Brenngesteine und eine Zuweisung des Erdöls zu den Sapropelgesteinen.Bei der Kohlenbildung spielt das Lignin die Hauptrolle, die Zellulose wird im Torf und während früher Braunkohlenstadien abgebaut. Bei der Bildung der Kerogengesteine werden die Eiweißstoffe zersetzt, Fette und Kohlehydrate spielen wohl die Hauptrolle. Nur bei der Bildung der Sapropelite einschl. des Erdöls spielen außer Kohlehydraten (und den geringen Mengen von Fetten und Ölen) die Eiweißstoffe eine wesentliche Rolle. Die erstentstehenden Öle sind Alkane. Oberflächeneinflüsse (z. B. Tiefenstandwasser mit Sauerstoffsalzen) bewirken die Naphtenisierung; infolge der damit verbundenen Temperaturerhöhung entstehen die Aromaten, die sich später wieder in Naphtene zurückbilden.Die qualitative Geochemie verbindet die Anreicherung von Elementen und Molekülen in Gesteinen mit den Vorgängen, die im Ablagerungs- und Umbildungsraum herrschen (Fazies, Diagenese usw.). Sie führt zur Kennzeichnung der Ablagerungs- und Umbildungsräume durch typische Elemente oder Moleküle, bzw. durch deren Vergesellschaftung oder Mengenverhältnis.     

Paläomagnetismus in den Rhombenporphyren von Oslo und in den Rhyoliten,Doleriten und Sedimenten des Estérel

Zusammenfassung Es werden einige Ergebnisse mitgeteilt über paläomagnetische Untersuchungen, die vom Mineralogisch-Geologischen Institut in Utrecht unter Mitarbeit des Königlich-Niederländischen Meteorologischen Instituts in de Bilt durchgeführt werden. Während der Entmagnetisierungsversuche zeigte es sich, daß viele Gesteinsproben neben einer ursprünglichen Magnetisierung, die wahrscheinlich während der Ablagerung entstanden ist, noch störende sekundäre magnetische Komponenten in der Richtung des heutigen Erdfeldes besitzen. Diese sekundären Komponenten kann man ganz durch teilweise Entmagnetisierung entfernen; die ursprüngliche Komponente des Magnetismus wird dabei auch kleiner, aber die Abnahme wird erst bedeutend bei Anwendung von hohen Temperaturen und sehr starken Wechselfeldern. Dadurch werden also auch diese Gesteine brauchbar für die Bestimmung des magnetischen Pols.     

Die Mitwirkung der Erdbahnelemente bei der Entstehung der Eiszeiten

Zusammenfassung Der Wechsel in der Schiefe der Ekliptik, der Exzentrizität der Erdbahn und der Perihellage wird in seiner klimatischen Auswirkung als astronomische Theorie der Eiszeiten bezeichnet. Steillage der Erdachse begünstigt die Entstehung von Eiszeiten auf beiden Halbkugeln; Perihellage im Winter, wenn sie mit starker Exzentrizität verknüpft ist, solche auf der einen Hemisphäre. Als wichtige Sekundäreinflüsse treten die Verspätungserscheinungen und der Reflexionseffekt auf, der eine Selbstverstärkung der Vereisung zur Folge hat. - Die astronomischen und physikalischen Grundlagen der Theorie werden kritisch gewürdigt; auch geographische und geologische Einflüsse sind wesentlich an der Entstehung der Eiszeiten beteiligt. Kontinenten- und Polverschiebung kommen für die quartäre Eiszeit kaum in Betracht, wohl aber (aus den Fjordbildungen zu schließen!) Landhebungen und Sperrung der Warmwasserzufuhr zu den Polen, wobei das Auftauchen der nordatlantischen Schwelle besondere Bedeutung besitzt. Die Verteilung der Luft- und Meeresströmungen zur Eiszeit wird einer besonderen Betrachtung unterzogen. Zum Schluß wird die Gliederung der quartären Eiszeit auf Grund der Strahlungskurve zusammen mit den fossilen Zeugen kurz erörtert.     

Über die mineralischen,nichtkarbonatischen Bestandteile des Cenoman und Turon der mitteldeutschen Kreidemulden und ihre Verteilung

Zusammenfassung Die nichtkarbonatischen Bestandteile von 26 Kalkproben aus dem Cenoman und Turon der westfälischen und niedersächsischen Oberkreideablagerungen wurden qualitativ wie auch quantitativ auf ihre mineralische Zusammensetzung hin untersucht.Hierzu wurde der karbonatische Anteil in verdünnter Salzsäure gelöst und der unlösliche Rückstand mit Sieb, Atterberg-Zylinder und zum Teil auch mit der Zentrifuge in mindestens 6 Korngrößenklassen zerlegt. Diese wurden nun einzeln mit optischen, röntgenographischen und chemischen Verfahren untersucht; zur Erhärtung der Ergebnisse ist auch die Differentialthermoanalyse hinzugezogen worden. Weiterhin wurde diskutiert, ob sich der ursprüngliche Mineralbestand eventuell durch die Säurevorbehandlung verändert haben könnte und diesbezügliche Versuche ausgeführt.Die optischen Untersuchungen an den gröberen Fraktionen ergaben, daß diese verhältnismäßig eintönig aus - Quarz, Muskovit, Organismenresten und daneben zurücktretend aus Feldspat, Glaukonit und Limonit zusammengesetzt sind. Bei den röntgenographischen Untersuchungen der feinen Tonfraktionen wurde in allen Proben neben Quarz und Glimmer noch Montmorillonit oder Kaolinit gefunden, häufig auch beide Tonminerale zusammen. Allgemein jedoch ist der Montmorillonit weitaus reichlicher vertreten, die montmorillonitreichste Probe enthält 34% vom Kalkrückstand, während der Kaolinit im höchsten Falle etwa 6% erreicht. Einige Proben vom westlichen Eggegebirgsrand enthielten Wechsellagerungsstrukturen zwischen Illit und Montmorillonit.Eine qualitative Untersuchung von 2 Mergeln aus, dem Emscher und dem Mukronatensenon ergab als wesentlichen Anteil der feinsten Korngrößen ebenfalls Montmorillonit. In einem Grünsandstein der küstennahen Turonfazies am Haarstrang in Westfalen wurde dagegen; als Hauptkomponente der feinsten Fraktionen und als färbender Bestandteil ein eisenreicher Chlorit gefunden.Eine vergleichende Untersuchung der verschiedenen Proben ergab, daß für den genauer untersuchten Bereich Altenbeken-Neuenbeken-Lichtenau am Eggegebirgsrand zwar das Auftreten einer bestimmten Tonmineralfazies charakteristisch für einen stratigraphischen Horizont sein kann, in einem größeren Raum aber jede stratigraphische Beständigkeit der Tonmineralanteile aufhört. Nach rein mineralogischen Merkmalen lassen sich dagegen die hier untersuchten Sedimentationsräume des Cenoman und Turon unterscheiden. So zeichnen sich die Ablagerungen am Eggegebirge durch das fast völlige Fehlen von Feldspat, Biotit und Montmorillonit aus, weiterhin durch den relativ hohen Kaolinitgehalt und die niedrige Lichtbrechung ihrer Muskovite. Alle Proben aus den niedersächsischen Kreidemulden dagegen zeigen hohe Montmorillonit- und (mit einer Ausnahnie) sehr niedrige Kaolinitanteile; die Feldspäte sind hier ebenso wie die an sich in der oberen Kreide nur sehr seltenen Biotite am häufigsten und am besten erhalten. Die Proben aus der Umgebung von Lengerich am Nordostrand des Westfälischen Beckens weisen in vieler Hinsicht die Eigenschaften beider Ausbildungen auf. So kommt hier stets Kaolinit neben Montmorillonit vor, doch beide in relativ geringen Mengen. Der Feldspat ist in diesen Proben zwar nicht annähernd so selten wie in denen vom Eggegebirge, erreicht jedoch im allgemeinen auch nicht die Häufigkeit der Feldspäte in den niedersächsischen Kreidemulden.     

Über die Deutung der Schwerkraftanomalien in Niederländisch-Indien

Zusammenfassung V.Meinesz fand bei seinen Schwerkraftmessungen in U-Booten im niederl.-indischen Archipel eine ausgeprägte Zone mit negativen Anomalien, die an beiden Flanken von Gebieten positiver Werte begleitet wird.Zur Erklärung dieser isostatischen Abweichungen nimmt V.Meinesz an, daß die Haupterdkruste infolge tangentialer Spannungen nach unten eingeknickt ist. Es entsteht auf diese Weise eine Wurzel von leichterem salischen Material, die von oben her in das schwerere Substratum eintaucht.Die Undationstheorie erklärt diese salische Wurzel durch Anhäufung granitischer Differentiationsprodukte aus der gabbroiden Urschmelze, also durch Anreicherung des leichteren Materials von unten her.Für die Einknickungstheorie ist es nötig, eine tangentiale Krustenverlagerung (Kontinentalverschiebung) anzunehmen. Dieses erübrigt sich nach der Undationstheorie, für welche der orogene Zyklus ein Wachstum der salischen Kruste im geosynklinalen Gebiet durch Angliederung neuer salischer Differentiationsprodukte bedeutet.Gegen die Einknickungstheorie von V.Meinesz bestehen eine Reihe von Einwänden, welche Schwierigkeiten dem Deutungsversuch der Undationstheorie nicht anhaften.Die weitgehende Übereinstimmung zwischen den Deduktionen dieser Auffassung einerseits und den geologischen, gravimetrischen und seismologischen Wahrnehmungen andrerseits ist eine kräftige Stütze für die Richtigkeit des vom Standpunkt der Undationstheorie aus gemachten Deutungsversuches der Schwerkraftanomalien in Niederländisch-Indien.