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.     

Zur Frage nach der Quelle der Energie der Erde

Ohne Zusammenfassung     

Zur Frage der isostatischen Kompensation der Gebirge und der Randsenken

Ohne Zusammenfassung     

Aus der Geschichte der Glazialtheorie

Ohne Zusammenfassung     

Probleme der Bruchtektonik der NW-Dinariden

Zusammenfassung Über die Bruchtektonik der NW-Dinariden finden wir in der bisherigen Literatur verschiedene Ansichten. In drei kleineren Räumen dieses Gebietes durchgeführte Analysen der Verwerfungen haben gezeigt, daß wir es hier überwiegend mit horizontal verschobenen Schollen zu tun haben.Die Verwerfungen durchschneiden hier alpinotyp gefaltete Deckenstrukturen der pyrenäischen oder vielleicht auch der laramischen orogenetischen Phase. Sie sind noch heute aktiv, da an sie Erdbebenzonen gebunden sind. Sie durchbrechen eine mehrere tausend Meter mächtige Serie von Sedimenten, und man kann sie in die von NW nach SE und NE nach SW gerichteten Scherungszonen einschalten, die die Erdrinde durchziehen (Pavoni 1962;Moody 1966).Die durch Verschiebung verursachten Bewegungen kann man in horizontale und vertikale Komponenten einteilen. Alle vertikalen Differenzen zwischen den tektonischen Schollen können der Bewegungsmechanik längs dieser Scherungszonen zugeschrieben werden. Es ist daher nicht nötig, die horizontalen Verschiebungen als orogenetische, die vertikalen dagegen als epirogenetische Prozesse zu betrachten, wie diesWinkler (1957, 1960) in seiner Gliederung getan hat.Zahlreiche analytische Probleme und unzulängliche Vergleiche mit geophysikalischen Forschungsergebnissen machen es unmöglich, Schlüsse über die geotektonische Position der Dinariden (hinsichtlich der Bruchtektonik) zu ziehen, besonders über jene ihres nordwestlichen Teiles, in welchem sie in die Alpen und die Poebene übergehen.Zu den Problemen der Bruchtektonik sind die lückenhaften Analysen der Bruchlinien, ihre unklare Stellung zu den Deckenbzw. alpinotypen Strukturen und unsere nur mangelhafte Kenntnis der Zeiträume größerer oder kleinerer Aktivität dieser Brüche zu zählen. Die zwischen den horizontalen und vertikalen Verschiebungen bestehenden Beziehungen sind noch nicht geklärt. Weitere Forschungsarbeiten werden sich mit der Lösung dieser Problematik zu beschäftigen haben.

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Bibliographical data give different explanations for the fault tectonic in the NW Dinarides. The faults analysed in four detailed examples from this area have shown prevalent horizontally displaced blocks.These faults cut the alpinotype structures of the Pyrenean and perhaps also of the Laramian orogenesis. They are active still to-day because earthquake zones are connected to them. They cut a some thousand-meter thick series of sediments and they can be included in shear zones of NW-SE and NE-SW direction that spread over the earth crust (Pavoni 1962;Moody 1966).It is possible to divide the movements along the wrench faults into horizontal and vertical components. All the vertical differences between the tectonic blocks can be included in the mechanics of the movement along these shear zones. Therefore it is not necessary to number the horizontal displacements among the orogenetic, and the vertical ones among the epirogenetic processes, as analysed byWinkler (1957, 1960).Numerous analytical problems, as well as deficient comparisons with geophysical data make it impossible to reach a decision concerning the geotectonic position of the Dinarides (in regard to fault tectonic), especially of their NW part where they pass into the Alps and the Po lowlands.Among the problems of fault tectonic we number the deficient analyses of faults, their unclear relation to nappe and alpinotype structures respectively, as well as the badly known periods of major or minor activities of these faults. The relations between the horizontal and the vertical movements are not yet clarified. Further investigations are directed to solving this problems.

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Résumé Les données publiées indiquent des conceptions diverses de la tectonique de faille dans les Alpes Dinariques du nord-ouest. Les analyses détaillées de failles de ces quatre territoires signalent la prédominance des blocs à déplacement horizontal.Ces failles coupent les structures de type alpin de la phase orogénique pyrénéenne et peut-être même laramienne. Elles sont toujours actives, car elles sont liées aux zones séismiques. Ces failles coupent une série de sédiments épaisse de plusieurs milliers de mètres, et elles peuvent être englobées dans les zones de cisaillement orientées NW-SE et NE-SW qui traversent l'écorce terrestre (Pavoni 1962;Moody 1966).Les déplacements le long des failles de décrochement peuvent être divisés en composantes horizontales et verticales. Toutes les différences verticales entre les blocs tectoniques peuvent être attribuées à la mécanique des mouvements le long de ces zones de cisaillement. Il n'est donc pas nécessaire de compter les déplacements horizontaux parmi les processus orogéniques et les déplacements verticaux parmi les processus épirogéniques, commeWinkler l'a fait (1957, 1960).Les nombreux problèmes analytiques et les comparaisons imparfaites avec les données géophysiques nous interdisent des conclusions sur la position géotectonique des Alpes Dinariques (en ce qui concerne la tectonique des failles), et particulièrement de leur partie NW, où les Alpes passent dans la plaine du Pô.Parmi les problèmes de la tectonique de faille, nous citerons l'analyse imparfaite des failles, leur rapport obscur avec les structures de nappe ou les structures de type alpin, ainsi que notre connaissance insuffisante des périodes plus ou moins actives de ces failles. Les rapports entre les déplacements horizontaux et verticaux ne sont pas encore élucidés. Les recherches futures seront consacrées à la solution de ces problèmes.

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Fortschritte der Anwendung seismischer Methoden in der Erforschung der Erdkruste

Zusammenfassung Es wird über drei seismische Programme und deren erste Ergebnisse zur Erforschung des tieferen Untergrundes von Mitteleuropa und von den Alpen berichtet.Darüber hinaus wird nach Literaturangaben über ähnliche Arbeiten in anderen Staaten und Kontinenten ein zusammenfassendes Bild des Krustenbaues der verschiedenen Erdteile gegeben.Ein Profil rund um die Erde zeigt den Krustenbau Amerikas, Europas und Asiens.     

Neuere Untersuchungsmethoden der Geophysik und das Problem der Bewegung der Kontinente

Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der geophysikalischen Vorstellungen zur Kontinentalverschiebung. Die grundlegende paläomagnetische Beweisführung für großräumige Kontinentalbewegungen wird als richtig angesehen, und die Daten, die auf laufende Bewegungen in dieser Größenordnung hinweisen, werden kurz besprochen. Die statische und die dynamische Ausdeutung der Gravitation, des Wärmeflusses und der seismologischen Ergebnisse weisen auf eine Abweichung der Erde von der Idealform und auf die Ungleichförmigkeit innerhalb der Erde hin. Als dynamische Deutung bietet die Konvektionshypothese die beste Erklärung für Kontinentalbewegungen, und es wird versucht, mit dieser Hypothese auch die neuesten ozeanographischen Ergebnisse zu interpretieren. Schließlich seien einige geologische Folgerungen aus der Konvektionshypothese, wie z. B. der Verschiebungsmechanismus, betrachtet. Eine mögliche zyklische Theorie für die ozeanische Kruste sowie die Beziehung zwischen abweichenden paläomagnetischen Ergebnissen und Fragen der Großtektonik in orogenen Gebieten werden diskutiert.

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The present state of geophysical ideas with respect to continental drift is reviewed. The basic palaeomagnetic argument for large scale continental displacement outlined is accepted as valid, and the data available indicating current movements of the same order of magnitude briefly discussed. Two interpretations, static and dynamic, of the gravity, heat flow, and seismic data which indicate the departure of the Earth from a hydrostatic state are described.Adopting the dynamic interpretation, the convection hypothesis offers the best available explanation for continental drift. An attempt is made to show how this can also be used to interpret modern oceanographic results. Finally some of the geological implications of the convection hypothesis as the drift mechanism are considered. Reference is made to a possible cycling of the oceanic crust, and to the possible relation of the anomalous palaeomagnetic results to the questions of megatectonics in orogenic areas.

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Résumé Les idées géophysicales modernes en ce qui concerne les déplacements des continents sont décrites. Acceptant les arguments paléomagnétiques comme base, les indications des mouvements actuels de même ordre de grandeur sont indiquées. Il se trouve deux interprétations importantes, statique et dynamique, des résultats gravimétriques, du flux de chaleur et de la séismologie qui indiquent une déviation de la Terre de la forme hydrostatique.Si l'on accepte l'interprétation dynamique, alors c'est la théorie des courants convectifs dans le manteau qui, jusqu'à présent, peut mieux expliquer les déplacements des continents. Cette étude essaye de montrer l'interprétation à l'aide de cette théorie des données océanographiques récentes. Enfin les implications géologiques de convection comme mécanisme de déplacements sont considérées, telle que l'idée d'un mouvement cyclique de la croûte océanique, et les relations possibles entre les résultats paléomagnétiques anomals et les questions mégatectoniques des zones orogéniques.

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Contribution no. 28 W. R. U. Geology Dept.

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For the German translation of this article my most sincere thanks must be recorded to Dipl. Geol. O.Stehn and K.Krumsieck, Geol. Inst. Bonn, and to the editorial staff of Geol. Rundschau.     

Zur Petrologie der Hornblendegarbenschiefer der Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Hornblendegarbenschiefer in den Ostalpen, die am Beispiel verschiedener Probengebiete (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) diskutiert wird, erfolgte bei den Vorkommen des Penninikums im Zuge der alpinen Metamorphose. Alle Garbenschiefer des mittelostalpinen Kristallins sind ein Produkt der variskischen Metamorphose und haben nur eine geringfügige alpine Überprägung erfahren. Für die Vorkommen im Schneebergerzug läßt sich zusätzlich ein früh- oder vorvariskisches Ereignis auf Grund von Reliktstrukturen nachweisen. Die Bildung der Garbenschiefer erstreckt sich vom Metamorphosebereich der obersten Grünschieferfazies bis in die Amphibolitfazies. Für die einzelnen Probengegebiete konnten diepT-Bedingungen der Metamorphose auf Grund koexistierender Mineralphasen festgelegt werden. Im Pauschalchemismus der Garbenschiefer sind neben den für die Bildung der tschermakitischen Hornblenden notwendigen Konzentrationen an Al, Ca und Mg, noch zum Teil sehr beträchtliche TiO₂-Gehalte und hohe Na₂O-Werte, bei gleichzeitig niederen K₂O-Werten, bermerkenswert. Meist variabel sind die Si- und Fe-Konzentrationen.Als Ausgangsmaterial kann man folgende Sedimente in Betracht ziehen: Si- und Al-reiche dolomitische Mergel oder tuffitische Lagen in einem tonigen, sandigen bzw. karbonatreichen Sediment.In einigen Fällen ist eine Entstehung aus dolomitischem Mergel möglich, dies trifft vor allem für die epidot- und karbonatreichen Garbenschiefer zu. Auf Grund der hohen TiO₂-Gehalte (bis über 4 Gew-% TiO₂) und des hohen Na-Überschuß, ist für die größere Anzahl der Garbenschiefer ein Tuffit als Ausgangsmaterial anzunehmen.

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Petrography and genesis of the Hornblendegarbenschiefer of the Eastern Alps

Summary The genesis of the Hornblendegarbenschiefer in the Eastern Alps is discussed as an example of the more important occurrences (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) formed in the Penninic Area during the Alpine metamorphism. All of the Garbenschiefer in the mittelostalpines Altkristallin are a-product of the Variscian metamorphism and have experienced only a relatively insignificant Alpine influence. Relicts structures indicate an additional earlier event for the occurrences in the Schneebergerzug. The formation of the Garbenschiefer extends from the highes green schist facies to the amphibolit facies. The metamorphicpT conditions for the individual sample locations could be determined from coexisting mineral phases. The Al, Ca and Mg concentrations necessary for tschermakitic hornblende formations are present. What is particularly interesting in the chemical composition of the Garbenschiefer is the presence of high TiO₂-concentrations and of Na₂O in large amounts but coupled with low K₂O values. The most variable concentrations are those for Si and Fe.The Garbenschiefer can be formed from Si- and Al-rich dolomitic marl or tuffitic layers. The development from a dolomitic marl is possible mainly for epidote- and carbonate-rich Garbenschiefer. Because of the high TiO₂-contents (up to 4 wt.% TiO₂ and the high Na-excess, one can assume a formation from a tuffite for most Garbenschiefer.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Verleihung der Ehrenmitgliedschaft der Geologischen Vereinigung

Ohne Zusammenfassung     

Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

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

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The question of the origin of the siliceous nodules in shales

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

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

Zur Frage der Absatzbedingungen der Radiolarite

Ohne Zusammenfassung     

Zur Anwendung der Kathodolumineszenz in der Karbonatpetrographie

Mn-activated cathodoluminescence can be used in several fields of carbonate petrography. It may, for instance, be possible to recognize

1. cement sequences and their correlation (Tab. 1, Figs. 1, 2, 4; Tab. 2, Fig. 1)
2. growth fabrics of skeletons (Tab. 2, Figs. 2, 3, 4; Tab. 3, Figs. 1, 2)
3. dolomitisation processes and problems (Tab. 1, Figs. 1, 2; Tab. 4, Fig. 2)
4. transformation paths from Mg-calcite to calcite and from aragonite to calcite (Tab. 2, Fig. 1; Tab. 3, Figs. 3, 4; Tab. 4, Fig. 1)
5. growth structures in certain types of ooids (Tab. 1, Fig. 4; Tab. 3, Fig. 3; Tab. 4, Fig. 1)
6. reworked skeletal particles (Tab. 3, Fig. 4)
7. phantom grains and fossil-outlines in a micro- or macrocrystalline groundmass (Tab. 4, Figs. 2, 3)
8. healed fissures crossing micro- or macrocrystalline carbonate rocks (Tab. 4, Fig. 4).

These are, however, no general luminescence criteria indicating the depositional environment. Luminescence of calcite and dolomite requires 20–40 ppm Mn, with the equipments used in this study. Aragonite is not yet investigated systematically. Zonal luminescence in carbonate cements may indicate changes of the chemical composition of the aquifer and may be used for “cement stratigraphy”. In skeletons it rather indicates physiological changes. While aragonitic skeletons lose their luminescence Zonation during replacement by calcite, Mg-calcite skeletons may keep parts of it, because their replacement preserves the original crystal fabric. Blotchy luminescence developes in Mg-calcitic particles during their adjustment to lower Mg-calcites by dissolution-precipitation processes in solutions with changing Mn/Fe-ratios.     

Zur Kenntnis der Granatglimmerschiefer der Niederen Tauern

Ohne ZusammenfassungMit 1 Karte im Text.     

Das Wachstum der Kontinente nach der Zyklustheorie

Ohne Zusammenfassung     

Die Wirbeltierfauna der Trias der Tessiner Kalkalpen

Zusammenfassung Nach einer Skizzierung der stratigraphischen Verhältnisse der Trias des Monte San Giorgio (Kt. Tessin, Schweiz) wird eine Liste der Wirbeltierfaunen der anisischen und ladinischen Stufe gegeben. Mit Ausnahme des Pseudosuchiers Ticinosuchus handelt es sich um marine oder amphibisch lebende Vertreter von Fischen (Selachier, Actinopterygier und Coelacanthiden) und Reptilien (Ichthyosaurier, Placodontier, Rhynchocephalen, Prolacertilier und Sauropterygier). Der Monte San Giorgio birgt gegenwärtig die reichste Lagerstätte mariner Fische und Reptilien der mittleren Trias der Erde. Die Untersuchung der Sauropterygier und Placodontier zeigt, daß zwischen diesen beiden Ordnungen keine Verwandtschaft besteht. Von embolomeren Labyrinthodonten abstammend, haben sie neben anderen Zweigen selbständig das Übergangsfeld Amphibien/Reptilien überschritten. Die Klasse der Reptilien ist genetisch keine Einheit, sondern eine Entwicklungsstufe der Wirbeltiere. Zum Schluß wird auf die Ziele einer neuen Grabung im Grenzbitumenhorizont der anisischen Stufe der Trias des Monte San Giorgio hingewiesen. Neben einer statistischen Erfassung des Fossilinhaltes jeder Schicht werden die Beziehungen zwischen Sediment und Fossil studiert, um die wiederholten Änderungen der Lebensräume und ihrer Bewohner an der Nordküste der Tethys rekonstruieren zu können.

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An outline of the stratigraphical relationships of the Triassic of Mt. San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland) is presented, followed by a list of the vertebrate fauna of the Anisian and Ladinian (Middle Triassic). The fauna deals with marine fishes (Selachii, Actinopterygii, Coelacanthini) and marine or amphibious living reptiles (Ichthyosauria, Placodontia, Rynchocephalia, Prolacertilia, Sauropterygia), with the exception of the Pseudosuchian Ticinosuchus. Mt. San Giorgio is the richest place in the world where Middle Triassic marine fishes and reptiles are found nowadays. Investigation of the Sauropterygia and Placodontia shows that no affinity between these two orders exists. They are both descended from embolomer labyrinthodonts and have with other branches independently crossed over the amphibian-reptilian line of transition. The class Reptilia is not a genetical unit, but a grade of vertebrate evolution. Finally, reference is made to the aims of a new excavation in the Anisian (Grenzbitumenhorizont) of Mt. San Giorgio. In order to be able to reconstruct the repeated changes of the environment and its inhabitants on the north coast of the Tethyan Sea, the relations between sediments and fossils are studied and the fossil content of each stratum is observed.

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Résumé Après un bref exposé des relations stratigraphiques du Trias du Mt. San Giorgio (Tessin, Suisse), une liste des faunes de vertébrés de l'Anisien et du Ladinien est présentée. A l'exception du Pseudosuchien Ticinosuchus, il s'agit de poissons marins (Sélaciens, Actinoptérygiens et Coelacanthides) et de reptiles également marins ou amphibiens (Ichthyosaures, Placodontes, Rhynchocephales, Prolacertiliens et Sauroptérygiens). Le Monte San Giorgio livre actuellement la faune la plus riche du monde en poissons et reptiles marins du Trias moyen. L'analyse des Sauroptérygiens et des Placodontes montre que ces deux groupes ne sont pas en relations de parenté. Descendant de Labyrinthodontes embolomères, ils ont passé indépendamment à côté d'autres rameaux la zone de transition entre les amphibiens et les reptiles. La classe des reptiles n'est pas une unité génétique, mais un stade évolutif des vertébrés. Finalement les buts de nouvelles fouilles dans l'Anisien (Grenzbitumenhorizont) du Trias du Mt. San Giorgio sont mentionnés, Outre un inventaire statistique du contenu en fossiles de chaque couche, les relations entre les fossiles et le sédiment sont étudiées afin de pouvoir reconstruire les changements répétés de l'habitat et des habitants du bord septentrional de la Tethys.

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Dem Schweizerischen Schulratspräsidenten, Prof. Dr.Hans Pallmann, zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Zur isostatischen Kompensation der Randsenken der Kettengebirge

Ohne Zusammenfassung     

Zur isostatischen Kompensation der Randsenken der Kettengebirge

Ohne Zusammenfassung     

Die Grundlagen der Stratigraphie der rheinischen Massc

Ohne Zusammenfassung