Das Problem Akmit-Ägirin

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde erneut die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Farbe der Natriumeisenpyroxene und ihrer chemischen Konstitution aufgeworfen. Da die früheren Versuche, diese Frage auf analytischem Wege zu lösen, nicht zum Ziele geführt hatten, wurde hier das reine Endglied NaFe^IIIISi₂O₆ synthetisch hergestellt; in weiteren Versuchen wurden Na und Fe³⁺ durch andere Ionen zu einem kleinen Teil ersetzt und der Einfluß auf die Farbe ermitteltEs wurden Versuche durchgeführt, bei denen Na durch Ca oder Cd, Fe³⁺ durch Mg, Mn²⁺, Fe²⁺, Co, Ni oder Zn ersetzt wurde; bei weiteren Versuchen wurde anstelle von Fe³⁺ zu einem kleinen Teil sowohl eines der obengenannten 2wertigen Ionen als auch Ti⁴⁺ oder Zr⁴⁺ eingebaut. Die erhaltenen Mischkristalle wurden optisch und röntgenographisch untersucht.Zur näheren Charakterisierung dieser Mischglieder wurde in einer Reihe von Schliffen das Absorptionsspektrum in verschiedenen kristallographischen Richtungen bestimmt und mit den ebenfalls aufgenommenen Absorptionskurven von natürlichen Ägirinen verglichen.Auf Grund der synthetischen Versuche werden folgende Definitionen vorgeschlagen: Die Namen Akmit und Ägirin sollen weiterhin für Natriumeisenpyroxen nebeneinander beibehalten werden, wobei die Abgrenzung gegenüber Ägirinaugit gemäß dem Vorschlag vonTröger (2) vorgenommen werden kann. Für die Unterscheidung der beiden Varietäten soll gemäß den bisherigen Gepflogenheiten die Farbe maßgebend sein.Das reine Endglied NaFe^IIISi₂O₆ ist braun und muß deshalb als Akmit bezeichnet werden.Ferner sind mit Akmit die Mischkristalle zu bezeichnen, bei denen das Fe³⁺ durch Mn ersetzt ist, da auch diese Glieder braune Farbe aufweisen; die Ansicht vonGrout konnte also durch synthetische Versuche bestätigt werden.Die grüne Farbe der Ägirine in RichtungX undY wird durch die gleichzeitige Anwesenheit von 2- und 3wertigem Eisen hervorgerufen, so daß als Ägirin diejenigen Mischkristalle zu bezeichnen sind, bei denen 3wertiges Eisen durch zwertiges ersetzt ist. Der Einfluß des 2wertigen Eisens überwiegt dabei gegenüber dem Einfluß anderer Ionen.Das häufigere Auftreten des Ägirin gegenüber Akmit hat also seine Ursache darin, daß in der Natur 2wertiges Eisen praktisch stets vorhanden ist.Die Gitterkonstanten von Akmit und Ägirin sind im Bereich der hier erzielten Meßgenauigkeit gleich und wurden wie folgt bestimmt:a = 9,66 Åb = 879 Åc = 5,26 Å = 72,7 °Die Arbeit wurde gefördert durch eine Spende keramischen Materials zum Bau der Versuchsöfen, wofür ich auch an dieser Stelle der Fa. Stemag in Lauf meinen Dank aussprechen möchte.Der Fa. Elchem in Nürnberg danke ich für die Durchführung der Spektralanalysen sowie für die Anfertigung einer Aufnahme mit der Guinier-Kammer.Ferner danke ich dem Institut für Anorganische Chemie der Universität Erlangen für Überlassung, bzw. Anfertigung einiger Substanzen.     

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.     

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.     

Amphiboles and biotites of the hornblende gneisses in an area to the North-East of the fjord Qagssit,Frederikshåb district,South-West Greenland

Summary The chemical characteristics of coexisting biotites and hornblendes and host rocks are examined and discussed. The field data indicate that biotite derives from hornblende at decreasing metamorphism. A chemical equilibrium has been reached for Fe²⁺, Mg and Mn and approached, but not reached, for tetrahedral ions, Fe³⁺, Al^vi and Ti. The disequilibrium is mainly dependent on biotite and is tentatively ascribed to the oxidizing conditions of the environment, at the time of biotite crystallization. The composition of biotite is thus partly related to that of hornblende and partly to the environment, while intracrystalline variations of hornblende are related to the chemical composition of the host rock and to varying metamorphic grade.

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Amphibole und Biotite der Hornblendegneise in einem Gebiet nordöstlich des Qagssit-Fjordes, Frederikshåb-Distrikt, Südwest-Grönland

Zusammenfassung Der Chemismus koexistierender Biotite und Hornblenden sowie von deren Muttergesteinen wird untersucht und diskutiert. Die Felddaten weisen darauf hin, daß der Biotit aus Hornblende bei abnehmender Metamorphose entsteht. Ein chemisches Gleichgewicht wurde für Fe²⁺, Mg und Mn erreicht; für die tetraedrisch koordinierten Ionen sowie Fe³⁺, Al^vi und Ti fand eine Annäherung in seine Richtung statt, es wurde aber nicht erreicht. Das Ungleichgewicht hängt im wesentlichen mit dem Biotitgehalt zusammen, und es wird versuchsweise den Oxidationsbedingungen der Umgebung bei der Biotitkristallisation zugeschrieben. Die Zusammensetzung des Biotits hängt folglich teilweise mit jener der Hornblende und teilweise mit der Umgebung zusammen, während die intrakristallinen Variationen der Hornblende von der chemischen Zusammensetzung des Muttergesteins und dem variierenden Metamorphosegrad abhängen.

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With 7 Figures     

Das geophysikalische Ergebnis der Sprengung von Haslach im südlichen Schwarzwald am 28. und 29. April 1948 (Vorläufiger Bericht)

Zusammenfassung Bei zwei großen Sprengungen im Schwarzwald (Haslach) wurden auf einem Profil von dort bis zum Alpenrand bei Füssen sowie auf einigen Stationen der Rheintalebene seismische Registrierungen vorgenommen. Die Auswertung ergab wieder wie bei der Helgolandsprengung unter der Sedimentdecke eine ausgesprochene Dreischichtung der Erdkruste: 1. Schicht mit der Wellengeschwindigkeit V₁=5,9–6,0 km/s (Granitschicht, P-Einsätze), 2. Schicht mit v₂=6,55 km/s (Gabbroschicht P^*-Einsätze, besonders kräftig) und 3. v₃=8,2 km/s (Peridotitschicht, P_n-Einsätze). Die Tiefe der Grenzfläche V₁/v₂ wurde im Mittel zu 21 km, die Tiefe v₂/v₃ zu 31 km berechnet. Die Tiefe der ersten Grenzfläche ist größer als in Nordwestdeutschland, die Tiefe der zweiten Grenzfläche weicht nur wenig von d.er dort bestimmten ab. Wesentliche Neigungen dieser Grenzflächen konnten seismisch nicht erkannt werden. Es wurde versucht, die nach den Schweremessungen und geologischen Tatsachen notwendig zu fordernden Mächtigkeitsänderungen der Granit- und der Gabbroschicht mit diesen Daten in Einklang zu bringen. Ergebnis: Ansteigen der Gabbro- und Peridotitschicht im Rheintal bei Mannheim, Abfallen der Peridotitschicht im Bereich der oberen Donau, Ansteigen der Gabbroschicht unter dem Molassetrog des Alpenvorlandes. Diese Deutung wurde in einem Profil (Abb. 2) dargestellt.     

Petrotektonische Untersuchung des Cordieritgneisgebietes um Bodenmais im Bayr. Wald und der eingelagerten Kieslagerstätten

Zusammenfassung Die Umgebung von Bodenmais wurde petrographisch kartiert und der mineralfacielle und tektonische Ablauf ermittelt. Die Erzkörper bei Bodenmais liegen in metatektischen Cordieritgneisen, und zwar in deren Metatekten. Sie können aus einer Reihe von Gründen nicht aus dem Restbestand in diese wie deren leukokrater Stoffbestand hineingewandert sein, sondern waren bereits in älteren Mineralfacies schon etwa in der heutigen Zusammensetzung als Erzkörper vorhanden. Der im Cordieritgneis überall anzutreffende geringe Sulfid- und Oxydgehalt wandert bei der recht intensiven metamorphen Differentiation ebenfalls nicht. In den Orthogesteinen, die dem Cordieritgneis eingeschaltet Bind, wurden dioritische und basischere Gesteine nachgewiesen. Auch zu diesen zeigen die Erze keine geochemischen Beziehungen. Da im tektonischen Dach der Gneise, in den Granatglimmerschiefern bei Lam, und in den Gneisen selbst der gleiche kinetische Ablauf mit fast gleichem Deformationsplan gefunden wurde und nur ein Deformationsplan nachgewiesen werden konnte, ist es möglich, daß die Anordnung der Erze parallel der Anordnung von Schichtgliedern im Glimmerschiefer einer ursprünglichen Schichtung entspricht.Herrn Prof. Dr.Bederke zum 60. eburtstag gewidmet.     

Der Pyroxentuff vom Heilsberg im Hegau

Zusammenfassung Das Tuffvorkommen vom Heilsberg bei Gottmadingen im Hegau wurde neu kartiert und mineralogisch untersucht. Die Korngrößenverteilung zeigt ein deutliches Maximum bei 0,6–1,2 mm. Der Tuff besteht aus 40% magmatogenem Material und 60% Bestandteilen des durchschlagenen Untergrundes. Die magmatogenen Komponenten sind 17% Einzehnineralien, 10% Grundmasse und 13 % Auswürflinge. Unter den Einzelmineralien wiegt der Pyroxen (Fassait) vor, daneben kommen Amphibol, Biotit und Magnetit, ferner Apatit und Analcim sowie einige seltenere Mineralien vor. Für Pyroxen, Amphibol, Biotit und Magnetit werden chemische Analyse und optische Eigenschaften mitgeteilt. Die größte Menge der magmatogenen Auswürflinge sind kugelförmige Lapilli, die hinsichtlich ihrer Entstehung genauer untersucht und chemisch analysiert wurden. Seltener sind grobkristalline, dunkle und belle Bomben, deren Mineralgehalt und chemische Zusammonsetzung genauer beschrieben werden. Sic stellen wahrscheinlich Differentiate des Heilsbergmagmas dar. Die ehemals glasige, magmatogene Grundmasse des Tuffs liegt heute als ein Gemenge von Montmorillonit und Calcit vor.Aus den nichtmagmatogenen Bestandteilen kann auf den Untergrund im Bereich des Heilsbergvulkans geschlossen werden. Aus dem Deckgebirge wurden Tertiär, Mahn, Dogger, Jura, Keuper und Muschelkalk nachgewiesen. Das Grund-gebirge besteht hauptsächlich aus granodioritischen bis granitischen Gesteinen und enthält auffallenderweise nur wenig Gneise. Der Herd der Eruption dürfte mindestens 4000 m tief liegen.Der Chemismus des Heilsbergmagmas ist hornblenditisch. Es ist dem Magma der Melilithite verwandt und leitet zu den Phonolithen des Hegau über. Das Gestein ist als hornblenditischer Pyroxen-Analcim-Tuff zu bezeichnen.Zwei unabhängige Bestimmungen nach der K-Ar-Methode ergaben für den Biotit des Tuffs ein obermiozänes Alter von 14,0 bzw. 14,5 Mill. Jahren.Mit 2 Textabbildungen     

Die Diorite von Dessau

Zusammenfassung Petrographische und chemische Untersuchungen an Dioriten und Graniten des Kyffhäuser und von Dessau lassen eine Ichor-Metamorphose, d. h. eine Alkali-Metasomatose von den Porenräumen aus, erkennen. In den metamorph-metablastischen Granitabkömmlingen wird die Ichor-Metamorphose deutlich an einer Glomeroblastenbildung und einer erneuten körnigen Texturentwicklung. Diese beweist eine Zufuhr von Albitmolekül. Sie wird in dem metamorph-metablastischen dioritischen Gestein neben der Verdrängung der primären Plagioklase aus der Alkalisierung und Enteisenung der Hornblende ersichtlich. Die magmatischen Ausgangsgesteine: Diorit, Quarzdiorit, Biotitdiorit, Gabbrodiorit (?) und Hornblendegabbro zeigen neben der Alkalisierung eine Muskovitisierung der basischen Plagioklase und eine Biotitisierung der Hornblende, woraus eine Zufuhr an Kali hervorgeht.Diese Stadien der Metamorphose durchlaufen den tektonischen Raum von der Grenze metamorph-nichtmetamorph bis hinab zur Grenze metamorph-magmatisch (Erdmannsdörffer) und rind in der Mitteldeutschen Schwelle zuerst aus dem tiefsten Stockwerk, im Südwesten im Odenwald-Spessart (Erdmannsdörffer) und nunmehr auch aus ihrer äußersten Haube erkannt worden, wo die Schwelle unter die Phyllithülle hinabtaucht.Herrn Professor Dr. O. H.Erdmannsdörffer, dem Senior der deutschen Petrographen, hochachtungsvoll zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Structural and chemical evolution of pseudotachylytes during seismic events

Summary The structural and chemical characteristics of pseudotachylytes generated during seismic events along a Pan-African fault zone in Kenya document an evolution consisting of two principal steps. In the first stage, crushing of the host rock during the onset of frictional sliding led to preferential disruption of biotite and hornblende, due to their low fracture toughness and low shear yield strength. The products of this first stage are preserved as thin cataclasite zones along the margins of the pseudotachylyte veins. Melting of the crushed host rock occurred during the second stage, due to the heat generated by frictional sliding, grain size reduction, and the release of water from biotite and hornblende. The chemical and mineralogical composition of the cataclasite and the increasing temperature during seismic slip were the main factors that controlled the composition of two chemically distinct pseudotachylyte melts. During rapid cooling, amphibole microlites (melt 1) and plagioclase microlites (melt 2) crystallized from the two pseudotachylyte melts.

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Die strukturelle und chemische Entwicklung von Pseudotachylyten während seismischer Ereignisse

Zusammenfassung Die strukturellen und chemischen Eigenschaften von Pseudotachylyten, die durch seismische Ereignisse entlang einer Pan-Afrikanischen Störungszone in Kenia erzeugt wurden, dokumentieren eine zweistufige Entwicklung. Im ersten Stadium, zu Beginn des Reibungsgleitens, führte die mechanische Zerkleinerung des Ausgangsgesteins zu einem bevorzugten Zerbrechen von Biotit und Hornblende, aufgrund ihrer geringen Bruch- und Scherfestigkeit. Die Produkte dieses ersten Stadiums sind in Form dünner Kataklasitzonen an den Rändern der Pseudotachylitgänge erhalten. Während des zweiten Stadiums kam es aufgrund der Reibungswärme, der Kornverkleinerung und dem bei der Zerstörung von Biotit und Hornblende freigesetzten Wasser zum Aufschmelzen des zermahlenen Gesteins. Die chemische und mineralogische Zusammensetzung der Kataklasite und die zunehmende Temperatur während des seismischen Gleitens waren die wesentlichen Faktoren, die die Zusammensetzung zweier chemisch unterschiedlicher Schmelzen kontrollierten. Während der schnellen Abkühlung kristallisierten Amphibol-Mikrolithe (Schmelze 1) und Plagioklas-Mikrolithe (Schmelze 2) aus den beiden Pseudotachylit-Schmelzen.

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With 8 Figures     

Genese und Paragenese der Minerale Chloritoid und Staurolith in den Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Paragenesen von Chloritoid und Staurolith ist nicht nur von den Druck-und Temperaturbedingungen bei der Metamorphose abhängig, sondern auch weitgehend vom Chemismus der Ausgangsgesteine. Es werden die Vorkommen dieser Paragenesen im österreichischen Anteil der Ostalpen beschrieben und ihr Mineral bestand und Chemismus angegeben. Das chemisch bedingte Bildungsfeld des Stauroliths ist weiter ausgedehnt als das des Chloritoids; das erklärt die relativ größere Häufigkeit des Stauroliths. Wenn Biotit nicht vorhanden ist, kann angenommen werden, daß die betrachtete Paragenese im Gleichgewicht gebildet wurde, bei Vorhandensein von Biotit handelt es sich um rückschreitende Metamorphose. Die Ausbildung der Umwandlung von Spinell in Chloritoid konnte bewiesen werden.

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Genesis and paragenesis of the minerals chloritoid and staurolite in the Eastern Alps

Summary The formation of the paragenesis of chloritoid and staurolite depends not only on pressure and temperature during metamorphism, but also on the chemical composition of the parent rocks. The occurrences in the Austrian parts of the Eastern Alps are described. Their mineralogical and chemical composition is given. The chemical influenced field of formation of staurolite is bigger than that one of chloritoid. This proves that staurolite bearing rocks are more frequent than chloritoid bearing rocks. If biotite is not present in the rock, one may assume, that the paragenesis was built in equilibrum. If biotite is present, retrograd metamorphism may be assumed. Formation of the paragenesis of spinel and chloritoid is described.

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Mit 4 Abbildungen     

Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel 1. Die sedimente des Golfes von Pozzuoli

Zusammenfassung Im Golf von Pozzuoli wurden 30 Sedimentproben entnommen und mechanisch, chemisch und mineralogisch untersucht.Die Sedimentation zeigt eine regelmäßige Abfolge: Am Strand werden grobkörnige, relativ gut sortierte Sedimente abgelagert, nach der größeren Wassertiefe hin wird die Korngröße stetig kleiner, der Sortierungsgrad schlechter. Die Zerlegung in verschiedene Korngrößen bedingt gleichzeitig eine Differenzierung in mineralogischer Hinsicht. Über 90% des Sedimentmaterials entstammt den einsprenglingsreichen Tuffen der den Golf von Pozzuoli umrandenden Phlegräischen Felder, daneben ist die leuzittephritische Vulkanprovinz des Vesuvs besonders in den feinkörnigen Sedimenten deutlich vertreten.     

10. Bemerkungen über den Tillit von Bigganjarga am Varangerfjord

Zusammenfassung Durch DAL (1896) und REUSCH (1891) wurde in den letzten Jahren des vorigen Jahrhunderts das Vorkommen eines Tillites über gekritztem Untergrund beschrieben. SCHIÖTZ und STRAHAN besuchten das Vorkommen um die gleiche Zeit. Von ihnen bezweifelte SCHIÖTZ die Moränennatur des Vorkommens und glaubte, die Schrammen auf die jungquartäre Vergletscherung der Gebiete zurückführen zu können. Er wies auch auf die völlige Gleichheit der Sandsteine über und unter dem Tillit hin, die sich seitlich des Tillites zusammenschließen. Neuerdings hat HOLTEDAHL die ganze Gegend eingehend untersucht. Er unterschied einen unteren Tillit, der meist mit fluvioglazialen Konglomeraten (Moränenkonglomerat bei HOLTEDAHL) verknüpft bzw. durch sie ersetzt ist. Dieser Zug ist südlich und ostwärts unseres Vorkommens auf der Halbinsel Kvalnes und bei Mortenes am Varangerfjord aufgeschlossen und liegt nach der HOLTEDAHLschen Darstellung stratigraphisch unter den Sandsteinen, in denen der Tillit von Bigganjarga aufsetzt. Weiter nördlich treffen wir auf einen oberen Tillit, der aus tonigen Schichten mit wahllos eingestreuten großen Geröllen besteht. Die Gliederung in einen oberen und unteren Tillit ist überall wiederzuerkennen. Sie wurde von FÖYN in dem 80 km entfernten Tanagebiet neuerdings ausführlich beschrieben. Zwischen ihm lagern die gleichen quarzitischen Sandsteine wie am Varangerfjord. Das Alter der Tillitserie ist durch Funde von unterkambrischen Fossilien einige hundert Meter höher in der konkordanten Serie als eokambrisch festgelegt worden.Es ist nun eine sehr auffällige Tatsache, daß in dem weiten, gut aufgeschlossenen Gebiet nirgends ein dritter Tillit gefunden wurde, der mit unserem Vorkommen zu vergleichen wäre. So erscheinen Bedenken gegen die rein glaziale Natur der Ablagerung berechtigt und wird eine neue Untersuchung des Vorkommens gerechtfertigt. Ferner schien es reizvoll, die von Konr. Richter aufgestellte Methode der statistischen Gefügeuntersuchung auf ein so altes Vorkommen anzuwenden. Konr. Richter gab die Anregung. Hierzu bot sich gelegentlich einer Exkursion gemeinsam mit den Herren Dr. Knetsch, Dr. Sahama und Dr. Haapala im Sommer 1943 eine Gelegenheit.Der Aufschluß befindet sich unmittelbar an der Südküste der in das Ende des Varangerfjordes vorspringenden Halbinsel Bigganarga, etwa halbwegs zwischen dem Ort Karlbottn und dem Gehöft Bigganjarga. Er ist von Karlbottn in einer dreiviertel Stunde Fußmarsch zu erreichen.     

Neue Funde von Uran-Vanadium-Kernen mit Entfärbungshöfen

Zusammenfassung Neue Funde von Entfärbungshöfen mit dunklen Kernen in roten Gesteinen des Karbons, Rotliegenden und Buntsandsteins lassen 2 Haupttypen von Kernen erkennen: Vanadium-Blei-Kerne und Kupferkerne. Die Kerne enthalten bis zu 66,4 kg/t Uran, außerdem V, Pb, Cu und zahlreiche Spurenmetalle in bis zu 100facher Anreicherung gegenüber dem Muttergestein. Träger des U-Gehaltes ist in vielen Fällen vermutlich ein kolloidales U-Hydroxyd, das aus Verwitterungslösungen ausgefällt wurde. Die Hofbildung ist ein rein chemischer Prozeß und hat nichts mit der Strahlung zu tun.     

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

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

Der Weinsberger Granit im südlichen österreichischen Moldanubikum

Zusammenfassung Der Weinsberger Granit, der älieste der moldanubischen Granite Österreichs, ist ein sehr grobkörniger porphyrischer Biotitgranit mit (Volum-%) 35 bis 37% Mikroklin, 33–35% Plagioklas, 19–22% Quarz und 9–13% Biotit. Die Mikrokline sind dicktafelig nach M, erreichen eine Länge von bis zu 18 cm, fübren häufig orientierte Plagioklas- und Biotiteinschlüsse und sind stark perthitisch. Die Zusammensetzung liegt um 80 Gew. % Or, die der entmischten Kalifeldspatphase um 88% Or. Charakteristisch sind noch die hohe Triklinität und der inverse Zonarbau. Die Plagloklase sind wesentlich kleiner, sind selten primär, jedoch immer sekundär verzwillingt und zeigen einen schwachen oszillatorischen oder progressiven Zonarbau. Die durchschnittliche Zusammensetzung liegt zwischen 27 und 31% An. Die Biotite sind rothraun, stark pleochroitisch und durchweg 1 M-Polymorphe. Die Zirkone magmatischen Ursprungs sind rötlich bis undurchsichtig, zonar und sehr groß (bis zu 0·8 mm). In den Randzonen finden sich vom Nebengestein übernommene Zirkone, welche etwas kleiner und farblos sind. Das häufigste Akzessorium ist der Apatit, sehr selten findet sich Magnetit. Sehr nahe am Kontakt tritt als Verunreinigung Almandin und Muskowit auf. Auf Grund der vorliegenden Untersuchung und der im Felde von verschiedenen Autoren und vom Verfasser gemachten Beobachtungen ist die Entstehung des Weinsberger Granites auf magmatische Vorgänge zurückzuführen. Die Intrusion, die wahrscheinlich in engem Zusammenhang mit der Metamorphose des Moldanubikums stand, erfolgte unter Bedingungen, die einem p-H₂O von zinka 5000 Bar enlaprechen, also in großer Tiefe und bei relativ niedriger Temperatur.Mit 6 Textabbildungen     

Über Zersetzungsprodukte von Olivin-Feldspatbasalten

Zusammenfassung Es wurden die am Kontakt zum Nebengestein, in gangartigen Zersatzzonen und als Zersatzrinden an Basaltblöcken auftretenden Umwandlungserscheinungen von vier Olivin-Feldspat-Basalten optisch, röntgenographisch chemisch und differentialthermoanalytisch untersucht. Die Zersetzung der Minerale erfolgt in der Reihenfolge Olivin, Glas, An-reiche Plagioklase, Pyroxen, Abreiche Plagioklase, K-Analbite, Apatit, Biotit, Erz. Im Anfangsstadium der Zersetzung werden Mg- und Fe-reiche Montmorinminerale gebildet. Bei stärkerer Zersetzung entstehen Kaolin- und Mg- und Fe-reiche Montmorinminerale. Die Kaolinmineralbildung scheint dabei besonders begünstigt zu werden, wenn gute Möglichkeiten einer Wegfuhr von in Lösung gegangenen Elementen vorhanden sind. Außer den Tonmineralen wird noch Goethit neugebildet. Bei der Zersetzung der Pyroxene werden in diesen keine Mineralneubildungen, sondern nur Lösungserscheinungen beobachtet. Im Anfangsstadium der Zersetzung fällt besonders eine starke Oxydation von Fe⁺⁺ zuF+++ und eine deutliche Abnahme des MgO-Wertes auf, während Calcium erst bei stärkerer Zersetzung wegtransportiert wird. Die Alkalien werden bei leichter Zersetzung relativ angereichert. Die stärkste relative Anreicherung wird beim Titan beobachtet. Auch der Al₂O₃-Wert steigt mit zunehmender Zersetzung. Die Änderungen des SiO₂-Wertes sind im Vergleich zu den anderen Elementen gering. Die Zersetzung der untersuchten Basalte erfolgte wahrscheinlich durch mehr oder weniger saure Lösungen. Im Zusammenhang mit der Basaltzersetzung wurde ein Vorkommen von Chloropal untersucht.     

Neue stratigraphische Erforschungen im mittelböhmischen Devon

Zusammenfassung Neue stratigraphische Erforschungen im mittelböhmischen Devon haben in den letzten Jahren eine Reihe neuer Kenntnisse gebracht, welche die bisherige Ansicht über die Stratigraphie der Devonschichten im Barrandium in beträchtlichem Maße ändern. Die Grenze zwischen Silur und Devon wurde neu bestimmt und die fazielle Entwicklung des Unterdevons neu ausgewertet (der Konprusykalk ist ein Äquivalent des unteren Teiles des Bránikkalkes u. a.). Die Grenze zwischen dem Unter- und Mitteldevon wird nun viel höher gelegt als es der älteren Auffassung entspricht. Bei allen Schichtgruppen wurden reiche fazielle Unterschiede festgestellt und biostratigraphische Untersuchungen durchgeführt.     

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.     

Laborversuche zum Abbau von Biotit

Zusammenfassung Laborversuche zum Abbau von Biotit und Umbau zu Montmorillonit, Vermiculit oder einer Vermiculit-Chlorit-Wechsellagerung wurden bei pH-Werten von 3,0, 6,0 und 9,8 durchgeführt, wobei sowohl im reduzierenden als auch im oxidierenden Milieu gearbeitet wurde. Aus den Untersuchungsergebnissen kann geschlossen werden, daß durch einen stärkeren Abbau der Oktaeder-Schicht im Verhältnis zum Gesamt-Abbau in saurem Milieu gegenüber basischem die Bildung von Vermiculit bis Chlorit-Vermiculit-Wechsellagerungen gefördert wird. Verstärkt wird dabei die Tendenz zur Chlorit-Bildung durch eine Durchströmung des Biotits. Die Entstehung eines Montmorin-Minerals (eines trioktaedrischen Beidellits) ist nur im basischen Milieu bei stagnierenden Lösungen möglich. Ein Einfluß reduzierender Bedingungen auf den Abbau von Biotit war nur im sauren Bereich festzustellen. In diesem Falle wurde der Abbau erheblich verstärkt. Als eine Hauptursache für die unterschiedliche Auflösung des Biotits unter den verschiedenen Bedingungen kann die Bildung oder das Fehlen einer Eisenhydroxid-Schutzschicht angesehen werden. Durch das Entstehen einer solchen Schicht kann der Abbau behindert werden. Wichtig ist weiterhin die Anwesenheit von Kationen, die den Kalium-Austausch fördern. In verdünnten Lösungen von Ca, Mg und Al konnte in einmonatigen Versuchen aus Hydrobiotit ein Montmorin-Mineral hergestellt werden.Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen stimmen gut mit den bisher gemachten Beobachtungen an Biotitumwandlungen in Böden überein.

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Laboratory experiments on weathering phenomena in biotite

Treatment of biotite with solutions of different pH (3.0; 6.0; 9.8) in oxidizing environs showed, that under more acid conditions with good drainage of the solution through the biotite the alteration to vermiculite or even a vermiculite-chlorite interlayer is favoured, while the formation of montmorillonite from biotite can only take place in stagnant basic solutions. An accelerating influence of reducing environs in respect to the dissolution of biotite could only be stated at low pH. The more or less complete formation or the absence of Fe(OH)₃layers, which can help to protect the biotite from being dissolved, is regarded as one reason for the different alterations of biotite.Montmorillonite was easily prepared from hydrobiotite by treatment with 0.02 — n solutions of Ca, Mg and Al.

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Herrn Professor Dr. Dr. hc. C.W. Correns und Herrn Dozent Dr. E. Althaus, Karlsruhe danke ich für Anregungen und Diskussionen. Frau E. Bayer, Karlsruhe, danke ich für die Anfertigung der chemischen Analysen, Herrn Dr. R. Emmermann, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Überlassung des Biotits aus dem Albtal-Granit mitsamt der chemischen Analyse und Herrn Dr. W. Lücke, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Atomabsorptions-Bestimmungen.     

Über die Entstehung und die Natur radioaktiver Quellen

Zusammenfassung Es wird gezeigt, da\ radioaktive Quellen, insbesondere solche von bedeutender Aktivität, stets an saure Eruptivgesteine und an ausgeprägte Spalten- und Kluftsysteme gebunden sind. Dies gilt sowohl für radiumemanationshaltige wie auch für radiumsalzhaltige Quellen.Die Genesis radioaktiver Quellen ist durchaus nicht einheitlich. Die Entstehung der Quellen von Brambach i. Vogtl. wird auf die Vereinigung von auf Gasspalten zirkulierender emanationshaltiger Kohlensäure mit wasserführenden Spalten zurückgeführt, wobei als emanationslieferndes Gestein der normale Brambacher Granit in Frage kommt. Die Wässer von Oberschlema verdanken ihre hohe Aktivität einem, unter der Wirkung gering sulfathaltiger Wässer zustandekommenden, hochaktiven Belag der Spalten- und Kluftwände. Beim Durchflie\en des Wassers durch die Spalten nimmt das Wasser die von dem hochaktiven Belag abgegebene Emanation in Lösung. Genetisch sehr nahe stehen den Oberschlemaer Wässern die Quellen im Bereiche des Eibenstocker Granitmassivs. Der aktive emanationsspendende Spaltenbelag wird hier durch sekundäre Uranmineralien, insbesondere Uranglimmer, gebildet. Für den Radiumsalzgehalt der Heidelberger Therme wird angenommen, da\ das radiumsalzhaltige Wasser auf Spalten aus dem tiefliegenden Granit hochsteigt und sich dann erst mit der thermalen Sole vereinigt. Für die dem Heidelberger Thermalwasser sehr nahe stehenden Wässer von Kreuznach kommt eine ähnliche Entstehung in Frage. Das saure Gestein ist hier die Ergu\form des granitischen Magmas, ein Quarzporphyr. Beim Aufstieg in den Spalten nimmt das radiumsalzhaltige Wasser aber weiterhin die von den Spaltenwänden abgegebenen wesentlichen Emanationsmengen in Lösung.Auf geologisch-chemischer und radiologischer Grundlage wird schlie\lich noch eine übersicht und natürliche Einteilung der radioaktiven Wässer gegeben.