Folgerungen auf Eigenschaften von Flyschhöden

Es kann im folgenden nicht darum gehen, die extremen bodenphysikalischen und physiologischen Verhältnisse, unter denen der Wald bzw. eine Neubestockung im Flysch zu leiden hat, abzuklären. Das Flyschproblem ist viel zu komplex, als daß dieses einfach auf Grund weniger Untersuchungen gelöst werden könnte. Ebensowenig kann hier auf die praktische Durchführung von Maßnahmen, wie sie sich hinsichtlich der Nutzbarmachung des Bodens für den Wald aufdrängen, eingegangen werden. Es soll lediglich auf gewisse ursächliche Zusammenhänge mit Tonmineralien hingewiesen werden.

Der heterogene Aufbau der Flyschböden ist in hohem Maße durch die Wechsellage-rung von Ton-und Sandschichten verursacht. Von Bedeutung ist der hohe Anteil von Ton und Schluff und das Fehlen von Verankerungsmöglichkeiten durch anstehendes Muttergestein, was die instabile Lagerung des Bodens bedingt. Hinzu kommt die häu-fig extreme Hanglage und die in Alpennähe hohen Niederschläge, die die Kriechten-denz des Bodens erhöhen.

Der Gehalt an lllit und montmorillonitartigen Tonmineralien ist teilweise sehr groß.

Die Tonmineralien halten sehr viel Wasser zwischen den Tonplättchen fest und führen zur Vernässung von Bodenschichten, auf denen die darüberliegende Erdmasse abglei-ten kann.

Die tonhaltigen Bodenschichten zeigen hohes plastisches Verhalten, welches bei zu-nehmendem Wassergehalt in Fließzustand übergeht. Thixotropie dürfte sogar im Flysch auftreten. Eine Erschütterung des B(!dens würde demnach genügen, um das Kriechen desselben auszulösen. Erwiesen ist nicht, doch erscheint es denkbar, daß hohe Wald-bestände in oberster Hanglage derart Stampfbewegungen auf den vernäßten und ge-quollenen Boden ausüben können, daß dieser sich losreißt und als Murgänge zu Tal fließt, die im Freiland allerdings viel häufiger vorkommen als im Wald.

In vielen Fällen ist die Tonsubstanz in Flyschböden, im Gegensatz zu dem am Krü-melaufbau beteiligten Ton, z. B. der Braunerde, als Muttergestein zu betrachten. Die einzelnen Tonteilchen können derart miteinander verkleben, daß die betreffende Boden-schicht durch Pflanzenwurzeln nicht erschlossen werden kann. Wasser und adsorbierte Ionen können dadurch dem Nährstoffhaushalt weitgehend entzogen werden, so daß der Boden physiologisch trocken und nährstoffarm wirken kann.

Die tonigen Zwischenlagen bewirken ferner Flachgründigkeit des Bodens und damit ein reduziertes Standvermögen der Baumarten.

Der große Illitgehalt und das selektive Kalium-Festhaltevermögen birgt die Gefahr in sich, daß bei der Vegetation Kalimangelerscheinungen auftreten.

Die Wanderung der Bodenlösung von oben nach unten ist wegen der Undurchlässig-keit toniger Schichten häufig gestört. Die Bodenlösung fließt entlang undurchlässiger Schichten und kommt irgendwo im Hang unten als Quellwasser an die Oberfläche. Die-ses enthält z.B. sehr viel gelöstes Eisen, das in Kontakt mit Luft zu Ferri-Verbindun-gen oxydiert und die vielen roten AusscheidunFerri-Verbindun-gen an der Bodenoberfläche ergibt.

6. Schlufifolgerungen

Entstehung und Vorkommen der Tonmineralien hangen ab vom Muttergestein, vom Klima, vom Relief und von der Ze'it. Da die meisten Böden der Schweiz noch sehr jung sind, dürfte das Muttergestein von größtem Einfluß sein.

Bei der Probenahme wurde daher darauf geachtet, die Proben aus Böden auf ver-schiedener geologischer Unterlage zu entnehmen, um dadurch einen ersten allgemeinen Überblick über das Vorkommen der Tonmineralien in der Schweiz zu erhalten.

Mit den angewendeten Methoden konnten Unterschiede in den Eigenschaften und in der Zusammensetzung der untersuchten Tonproben ermittelt werden. Um aber all-gemeine Angaben über das Vorkommen der Tonmineralien in den Böden der Schweiz machen zu können, wird es notwendig sein, eine viel größere Anzahl von Proben zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit darf deshalb nur als Anfang der Erforschung der Tonmineralien schweizerischer Böden betrachtet werden.

Die Fortsetzung der Arbeit ist auch nötig, um die extremen physikalischen Verhält-nisse in Flyschböden und die Düngerbedürftigkeit gewisser Böden, besonders Kali-mangel, genauer zu erfassen und deren Behebung zu erleichtern.

VI. Zusammenfassung

Tonproben einiger schweizerischer Böden sind nach verschiedenen Methoden unter•

sucht worden.

Gewisse Verfahren der Tonisolierung wirkten sich nachteilig auf die Differential-thermoanalyse aus. So ergaben Proben, die mit NH4OH dispergiert worden sind, stÖ·

rende exotherme Ausschläge bei 350° C. Durch mehrstündige Behandlung von Kaoli-nit und MontmorilloKaoli-nit mit 30-prozentigem H2O2 wurden die typischen Ausschläge um mehr als die Hälfte verringert. Dies dürfte mit einer Zerstörung des Tongitters zusam-menhängen.

Nach der Differentialthermoanalyse, der Röntgenanalyse, den Aufnahmen im Elek-tronenmikroskop und der Färbbarkeit mit Benzidin lassen sich die untersuchten Ton·

proben in folgende sechs Gruppen einteilen:

1. mit vorwiegend lllit,

2. mit vorwiegend lllit und wenig Kaolinit, 3. mit vorwiegend Illit und wenig Montmorillonit, 4. mit «Mischgittermineralien»,

5. mit vorwiegend Kaolinit,

6. mit Antigorit und Chrysotilasbest.

Die Tonproben der verschiedenen Gruppen sind in der Wasseraufnahmefähigkeit und im plastischen Verhalten voneinander verschieden. Nach der Kationenaustausch-kapazität konnte nicht auf das Vorkommen eines bestimmten Tonminerals geschlos-sen werden. Unbedeutend ist ferner der Wassergehaltsunterschied der Tonproben am permanenten W elkepunkt.

Illit ist in schweizerischen Böden stark verbreitet, was auch aus verschiedenen sedi-mentpetrographischen Arbeiten geschlossen werden kann.

Reiner Montmorillonit konnte nicht gefunden werden. In den meisten Fällen ist er als Beidellit und Nontronit mit Illit gemischt. Übergänge zwischen Illit und Montmo-rillonit sind in Molasse- und Flyschproben festgestellt worden. Die Thermokurven lassen sich als Überlagerung von Illit- und Montmorillonitkurven darstellen. Mit Ben-zidin verhalten sich die Proben ähnlich wie Montmorillonit. Aus diesem Grunde wer-den diese Mineralien vorläufig als «Mischgittermineralien» bezeichnet.

Kaolinit ist in größeren Mengen nur in einem alten Boden der Bohnerzformation und in kleinen Mengen mit Illit gemischt im Opalinuston nachgewiesen worden.

Die Thermokurven von humushaltigen Tonproben weisen auf die Verschiedenartig-keit der am Ton gebundenen organischen Substanz hin. Die Zersetzungstemperatur von Humus aus dem B-Horizont von Champex war wesentlich höher als bei Proben aus den Rißmoränenböden «Aspi» und «Färrach». Bei diesen konnte nur der Humus im Oberboden und nicht die organische Substanz in tieferen Bodenschichten alkalisch restlos extrahiert werden.

Abschließend werden Folgerungen auf die Tonbildung und Tonverlagerung im Bo-den gezogen. Ferner werBo-den die extremen BoBo-denverhältnisse im Flysch im Zusammen-hang mit Ton allgemein besprochen.

Resume

Des echantillons d' argile de quelques sols suisses ont ete examines selon diverses methodes.

Certains procedes d'isolation de l' argile ont eu un ef /et defavorable sur l'analyse ther-mique differentielle. Ainsi des echantillons ou la dispersion fut obtenue par traitement avec NH4OH ont accuse des deviations exothermiques a 350° C. Le traitement de kao-linite et de Montmorillonite avec H₂O₂ a 30

%

de concentration, plusieurs heures du-rant, a reduit les deviations typiques de plus de la moitie. Ce qui pourrait etre en rela•

tion avec une destruction de la maille de l' argile.

D' apres l' anq,lyse thermique differentielle, l' etude aux rayons Röntgen, l' examen au microsco pe electronique et celui des possibilites de coloration a la benzidine, les echan-tillons d' argile etudies peuvent etre divises en 6 classes:

1. a predominance d'illite,

2. a predominance d'illite et peu de kaolinite, 3. a predominance d'illite et peu de Montmorillonite, 4. a «mineraux de maille mixte»,

5. a predominance de kaolinite,

6. a antigorite et amiante de chrysotile.

Les echantillons des dif ferents groupes different les uns des autres dans leur capa-cite d'.absorber de l' eau et leur plasticapa-cite. La capacapa-cite d' echange des cations ne permet pas de deduire la presence d'un mineral argileux certain. En outre, la difference de teneur en eau des echantillons d' argile au point permanent de fletrissement est sans signification.

L'illite est tres repandue dans les sols suisses, ce qui peut etre aussi deduit de di-verses publications sedimento-petrographiques.

La Montmorillonite pure n'a pas pu etre trouvee. Dans la plupart des cas, elle est melangee avec de l'illite, en tant que Beidellite et Nontronite. Des transitions de l'illite a la M ontmorillonite ont ete constatees dans des echantillons de molasse et de f lysch.

Les courbes thermiques peuvent alors etre representees comme la superposition des courbes de l'illite et de la Montmorillonite. Traites a la benzidine, les echantillons se comportent comme de la Montmorillonite. Pour cette raison, ces mineraux sont designes provisoirement comme «mineraux de maille mixte».

La kaolinite n' a ete decouverte en grande quantite que dans un vieux sol de la for-mation limonitique et en petite quantite, mele ade l'illite, dans l'argile opalin.

Les courbes thermiques d' echantillons a teneur d' argile indiquent la nature diverse de la substance organique liee a l'argile. La temperature de decomposition de l'humus

de l'horizon Bde Champex etait sensiblement plus elevee que dans le cas des echantil-lons tires des moraines rissiennes d'«Aspi» et de «Färrach». Pour celles-ci, seul l'hu-mus de la couche superficielle du sol put etre extrait alcalinement, sans restes, non pas la substance organique des couches plus profondes.

Pour terminer, des conclusions relatives

a

la formation et

a

la migration de l' ar-gile dans le sol sont enoncees. En outre, les conditions pedologiques extremes qui carac-terisent le flysch sont traitees en relation avec le probleme de l' argile.

Trad.: E. Hculortx

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