Die entstehung. der Steinkohle. und. verwandter. bildungen...

Die entstehung der Steinkohle

und

verwandter

bildungen ^...

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Die

Entstehung der Steinkohle

und verwandter Bildungen einschliesslich des Petroleums

von

H. Potonte

Die

Entstehung der Steinkohle

und verwandter Bildungen einschliesslich des Petroleums

von

H. Potonie,

Dr.phil.,Kgl.PreussisehemLandesgeologen, Professorander Kgl. Bergakademie und Privat-Dozenten an der Universität

zu Berlin

Vierte verbesserte

und

erweiterteAuflage

Berlin

Verlag von

Gebrüder

Borntraeger

8W

1 1DessauerStrasse29 1907

DieerstendreiAuflagenerschienen 1905und wurdenwesent- lich yon der Internationalen Bohrgesellschaft (Erkelenz) für die Weltausstellung in Lüttich verbraucht: die von der Gesellschaft dort zur Verteilung gebrachte Schrift war auf ihreVeranlassung entstanden. In französischerSprachehabeich überdenGegenstand berichtetinden„Publicationsdu Congresintern, desMines, dela Metallurgie, delaMtjcaniqueetdelaGeologie appliquees" (Liege 1905). Der folgende Text ist gegenüber

dem

früheren ver- bessertunderweitertworden. Ausführliches biete ich in meinen Werken: „Die rezenten Kaustobiolithe" (Königl. Preuss. Geolog.

Landesanstalt Berlin 19i»7) und „Die Entstehung der Steinkohle und derfossilenKaustobiolitheüberhaupt*(Gebrüder

Borntraeger

in Berlin;, ein

Werk,

das ich seit langemunter derFeder habe, aber hoffentlich bald veröffentlichen kann.

Gedanken

Uber die Entstehung der natürlichen Kohlen sind seit langem

immer

wieder der Öffentlichkeit unterbreitetworden.

Ganz

ausserordentlich überwiegend stützensichdieseÄusserungen aufblosse

einzelne

Tatsachen, die 'denAutorengeradeaufgefallen waren, ohne dass sie weitere kritische

Umschau

gehalten hätten.

Auch

auf unseremGebiete istaber, wie überall,

wo

essich

um

naturwissenschaftliche Probleme handelt, nicht nebenbei, sondern nur durch konzentriertes Studium das der Natur entsprechende Resultat zu erreichen.

Wer

dasGebiet nichtnurdilettantenhaft, sondern eingehend und wissenschaftlich pflegt, sieht bald die Schwierigkeiten desselben, insbesondere durch den

Umstand

ge-

Die Entstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 5 geben, dassinerster Liniedrei wichtigeDisziplinen schwerwiegend mitzuredenhaben: dieGeologie, die

Chemie

unddie Botanik. So

istdenn schon hierausersichtlich,dass unserGegenstandein sehr weitschichtiger,umfangreicher^ist.

Früher glaubte man, die Steinkohle sei einMineral in

dem

Sinne etwa wieQuarz, Feldspat,

Glimmer

und dergleichen, also auch ebensoentstanden. DieSteinkohlesolltenämlich durch Ver- dichtung desKohlendioxydsder Luft,wie

man

sichetwaausdrückte, hervorgegangensein. Sehrbald sinddann aber Anschauungenauf- getreten,dieden heutigen entsprechen,nach denendie Steinkohlen- lagerZersetzungsprodukte vonPflanzen sind.

Einen hinreichenden wissenschaftlichenNachweis dafür, dass dieSteinkohlenlager Produkte frühererVegetationen sind,hatbe- sonders

Heinrich Friedrich Link

1838erbracht,indem erdurch

Fig.1. Mikroskopische Ansichtvon Hollresten aus oberschlesischer Steinkohle. (Nach Link.)

mikroskopische Untersuchungen feststellte, dass die Steinkohle im Prinzip ebenso zusammengesetzt istwie der Torf, insofern, alses sich beibeiden

um

eine

mehr

oder minder

homogene

Grundmasse handelt, in der figuriertePartikelchen eingebettetliegen,die sich als vonpflanzlicherHerkunfterweisen. (Fig. 1.)

Man

findetdes- halb inderKohle selbstAbdrücke und dergleichenvon Pllanzen- resten, besonders deutlich aber im unmittelbar Hangenden der Kohlenlager, und zwar in der Weise, wiewir heute die Pflanzen etwain einemHerbarium ausgebreitetsehen,sodass also dieAn-

nahme

eines weiten Transports ohne weiteres ausgeschlossen ist undesüberhaupt den Eindruck macht, als seien die Objekte an Ort undStelle eingebettetworden.

Dann kommt

abernoch hinzu, dass

man

sehr häufig echt-

verkohlte

Teile,wieHolzkohle,inder Steinkohlefindet. Fossile,inSteinkohleoderinsonst einer Kohlenart

vorkommende

Holzkohle, unter das Mikroskop getan, gibtsofort ohne weiteres und ohne besondere Präparation die pflanzlichen

ß H. Potonic-Berlin:

Zellen zu erkennen genau in derselben Weise und in derselben

Form

wie etwa Holzkohle eines Streichholzes. InderHolzkohle derSteinkohlehandelt es sich

um

Holzteile

vom

Gymnospermentypus, alsovon höherenPflanzen. DieSteinkohlen sind

demnach

ein fest gewordenes fossiles Hurausprodukt, und zwar ganz überwiegend entstandenaus höheren Pflanzen. (Fig.2.)

Unter

Humus

sind ganzgenerell die beider Zersetzungvon Sumpf- und Landpflanzen zurückbleibendenfesten (bzw. flüssigen

Fig.2. Schliff durch ein echt-versteinertes (dolomitisiertes)Stückchen Steinkohle(Dolomitknolle) ausWestfalen. In etwa 8^1der natürlichen

Grösse.

odergelösten), kohlenstoffhaltigen, brennbarenBestandteilezu ver- stehen.

Dass essich indenechten SteinkohlenganzUberwiegendund sogar fast ausschliesslich

um

Residua höherer Pflanzen handelt,

muss

ganz nachdrücklich betont werden, weil u.a. heute noch

immer

dieTangtheoriespukt, diebesonders

Friedrich Mohr im

Jahre 186Gaufgebracht hat, trotzdem dochder Nachweis,dass es sich in dennoch figurierterhaltenen Bestandteilen der Steinkohle

um

Reste von hochentwickelten Pflanzen handelt,fürdenBotaniker jederzeit leichtzuerbringenist. (Fig. 1u.2.)

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Die Entstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 7

Wie

sindnundieAnhäufungen,alswelche unsjetztdieStein- kohlenlager entgegentreten, entstanden?

— Link

sagt,dass zu seiner ZeitzweiTheoriensehr verbreitetgewesenseien:

1.DieTheorie, diedaannahm,dass es sich

um Anschwemmung

von pflanzlichen Produkten handele,

—

die

Ansch wemmungs-

(Transport-)theorie, welchespäter,im Jahre1883, von

Gümbel

in

München

alsAI locht

hon

ie bezeichnetwurde,

—

und 2. die Entstehung wie Moortorf, d. h. die Entstehung des MaterialsausdenPflanzen, dieanOrtundStellegewachsensind,

wo

wirjetztalsSteinkohlen ihreProduktefinden; alsodie

Torf-

theorie,die

Gümbel

dann alf»

Autochtbonie

bezeichnethat.

Kurzausgedrückt, dieSteinkohlenlager sind entweder

buden- fremd (=

allochthon)oder

bodeneigen (=

autochthon).

Ehe

wir jedochdie

Gründe

fürdaseineoder andere erwägen, müssenwirunseineVorstellungüberdieZersetzungsprozesse bilden, diemit denOrganismen oder ihren Teilen nach ihrem Absterben vor sich gehen.

Wir

unterscheiden Verwesung, Yermoderung, Vertorfung und Fäulnis.

Verwesung

istdie Zersetzungorganischen Materials, beider nichtsFestes zurückbleibt, also keinefesten,kohlenstoffhaltigenVer- bindungen, keine Produkte, dieirgendwieeinKohlenlager zubilden imstande wären: eineZersetzung, bei deralsoalles ingasförmige undnichtsindauerndekohlenstoffhaltige,flüssigeoderfestebrenn- bar bleibende Produkte übergeht; es entsteht vielmehr Kohlen- dioxyd, Wasserusw.

Vermoderung

istdieZersetzung unter nicht hinreichendem Sauerstoffzutritt, so dass eine vollständige Zerlegung zu Wasser, Kohlendioxyd usw. nichtstattfinden kann,sondern so,dassimmer- bineingeringer, kohlenstoffhaltiger, festerRestzurückbleibt. Die festen Humusprodukte, die unier nicht

genügendem

Sauerstoff- zuflusse zurückbleiben,sind

Moder.

Vertorfung

ist dieZersetzung derorganischen Bestandteile zunächstinderselbenWeise, wiebei derBildungdesModers,also unterZutrittvonSauerstoff,aberdochnichtdauerndunter

genügendem

ZutrittediesesElements, so dass also ein

zum Moder

hinneigendes Produkt aus

dem

Material hervorgeht.

Da

nun aberinden Mooren, die gerade

dem

Vertorfungsprozesse unterliegen, das Pflanzen- wachstumsofortschreitet, dass eineAuf häufung von

Humus

(Torf) dadurch stattfindet,dass die neuenPflanzengenerationen

immer

auf deninZersetzungbegriffenenTeilen ihrerVorfuhrenemporspriessen, sowird dadurch ein

immer

weitergehender Abschlussfürdiein Zersetzung begriffenen Bestandteile erreicht und schliesslich ein

H. Potonie-Berlin:

Tölliger Lariabschluss, und das ist dioHauptbedingung für den viertenProzess,denwirzuunterscheiden haben,nämlich denProzess der Fäulnis.

Es

istfür unsgleichgültig, obfürandere

Zwecke

der Begriff der Fäulnis besser anders zu definierensein würde, wir wollen

—

im Anschluss an

Liebig —

als Fäulnis die Zer- setzung organischen Materials unter völligem Luftabschlüsse ver- stehen.

InderWirklichkeit sind diegenannten Prozessefastniemals völligreinvorhanden, sondern gehen ineinander über und durch- kreuzen sich.

Bei der

Vermoderung

und VertorfungfindeteineAnreicherung an Kohlenstoff statt, wir erhaltenProdukte, deren fortschreitende Zersetzung die

„Inkohlung"

ist, während bei deroben schon er- wähnten

Verkohlung

dasElement Kohlenstoffentsteht,undzwar

kämen

als UrsachenfürdieBildungvonKohlenstoff(Holzkohleusw.) in derfreienNaturinBetracht 1.dieDehydratisierungetwa durch Schwefelsäure, 2.dieSelbstentzündung und 3. dasAnbrennenor- ganischerSubstanzetwaveranlasstdurchBlitzschlag. Eine ArtGegen- satzzuderVerkohlungbildet die

Inkohlung,

die langsameSelbst- zersetzung, wobei feste Kohlenwasscrstoffverbindungen entstehen, aber kein Kohlenstoff zurückbleibt. SteinkohleistalsokeinKohlen- stoff,abgesehen vonden etwaigen untergeordnet vertretenen Holz- kohlcnteilcn, sondern ein

Gemenge

fester Kohlenwnsserstoffver- bindungen. DiepflanzlichenProdukte, diederInkohlungentgegen- gehen, sind wesentlich Kohlenhydrate. Essolldamitgesagtsein, dass auch die ursprünglichechemischeBeschaffenheit des der In- kohlung anheimfallendenMaterials mitinBetracht kommt.

Denn

handelt es sich

um

^Tiere

und

echteWasserpflanzen, unter diesen z. B.

um

ölführende Algen, diesich inchemischerHinsicht

wegen

ihres starken Fettgehaltes den Tieren nähern, sowird durchdie FäulnisnichteinsoausgesprochenerInkohlungsvorgangeingeleitet, sondern es findeteine

Bituminierung

statt, wieich im Gegen- satzezurInkohlungdiestärkereErzielungvon Produkten(Bitumina) nenne, die wasserstoffreicher sind als die echten Kohlen. Zur reichenBitumenbiidung führendeMaterialienwerdeninersterLinie instagnierenden und halbstagnierendenGewässern abgesetzt,weil diese

dem

Fäulnisprozessegünstigsind, und zwar handelt es sich

um

Überbleibsel der im Wasser lebenden Organismen undihrer Exkremente, die

zusammen

einen Schlamm, den

Faulschlamm

(das

Sapropel, vom

Griechischen sapros

=

faul und pelos

=

Schlamm)

bilden. (Fig. 3.)

Es istbemerkenswertfürdasSapropel, dass die einzelnenBe- standteile sich oft darin ausserordentlich gut konservieren;

man

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DieEntstehung der ßteinkohlenndverwandter Bildungen.

9

Fig.'.]. FigurierteBestandteile einesSapropels ausPommern(Ahlbocker 220

Seegrund bei Ludwigshof) in "~

. Algen: B, Ms,

Mg

^Diatomeen, PPediastrum,

0

Osrillaria?

—

Drift-Materialien:X. M.Po(Pinus-Pollcn), C (Corjlns- Polleni,

A

(Alnus^-Pollen), Bc(Betnla-Pollon\

—

Tiere:

BoBosmina-Antennc,

Dp

Daphniden-Haut,Cru.IebenfallsCrustaceen- RestP,ZEiderWasserwanze(Corixa).

10 H. Potoniü-Beriin:

könntevergleichsweisevoneinerErhaltung wiein einerKonserven- büchsesprechen.

Wenn man

altes Snpropci unter

dem

Mikroskopbetrachtet, so kann

man

unterdenfigurierten Bestandteilensolche finden, die

man

fürlebend hulten möchte, auch

wenn

vieleJahrtausendeseitder Entstehung einesSapropels verstrichensein mögen. Diese Eigen- tümlichkeit hat seinerzeit

Ehrenberg

verführt,zuglauben,dass die Kieselalgen (Diatomeen), die erin einem Supropelgesteine(in Sa- propelkuik) im UntergrundeBerlinsfand, nochlebten;er sagt:es seider

Gedanke

zwar wcitliegend, anzunehmen, dass Berlin

zum

Teilauf lebenden

Wesen

aufgebautsei,aberjeder Biologewerde zugeben, dass kein anderer Schluss übrigbleibe. Esseierwähnt, dass ChlorophyllinaltemSapropel sich nocherhaltenzeigenkann;

man

kannunter

dem

MikroskopoftdieChlorophyllkörper(jene ge- färbten Körper,welchediegrüne Farbe derPflanzenbedingen)er- kennen,und dochistChlorophyllbeiLichteinflusseinesehrleichtzer- setzlicheVerbindung.

Im

Gegensatze zu

angeschwemmten

Sanden,

Tonen

u. dgl. (allochthone

Sedimentierung)

wird

man

die Sapropel bildung eine

autochthone Sedimentierung

nennen. Es istdasSapropel eineautochthoneBildung, wie,vonuntergeordneten

Ausnahmen

abgesehen, derTorf und derModer.

Ein besonderes Interesse gewinnen die Sapropelgesteine da- durch, dasssie dieMuttergesteineder

Petrolea

sind.

Eswurde schonangedeutet, dass die beiderVertorfungund die beiderunterWasserstattfindendenblossen Fäulnisentstehenden Produkte in ihren chemischen Eigentümlichkeiten nichtalleinvon derVerschiedenheit derProzesse abhängigsind, sondernwesentlich auchvon der ursprünglichenchemischen BeschaffenheitderOrga- nismen:sind esdoch wesentlich Sumpfpflanzen,die,abgesehen von denWurzelnundunterirdischenOrganen, an der Luft leben,welche den Torfbilden, undandererseitswesentlich echteWasserorganismen

—

undhierbei spielen die KleinorganisroendesPlanktoneinehervor- ragende Rolle^- ,welche dasSapropel bilden.

Es sind alltägliche

und

ständig

zusammenwirkende Umstände,

die hinreichende

Mengen

von Sapropel schaffen,

um

die

Mengen

des vorhandenen Petroleums zuerklären, die unter leichtin der Erdrinde gegebenen Umständen (Druckund

Wärme)

als Destillationsprodukt aus

dem

Sapropel entstehen. Es istbe- merkenswert, dass sowohlTiere, als auchPflanzen (unter diesen inhervorragenderWeisedieimSapropel stark vertretenen ölalgen) AusgangsmaterialienfürPetroleumbildungenthalten,so dass,ebenso wieaustierischen Fetten,auch aus

dem

öleder ölführendenAlgen

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Die Entstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 11 künstlichaufdemselben

Wege

(durch Druck-Destillation)Petroleum hergestelltwerden kann.

Das

sohäufige

Zusammenauftreten von Petroleum mit Salz

istausden Stellenauf derErdeverständlich,

wo

dieMutter- gesteine der Petrolea, dieSapropelgesteine, hauptsächlich und in grösseren Massengebildetwerden:das sind diejenigenFlachküsten derMeere,auchdiejenigenabflussloserGebiete (man denke andas KaspischeMeer), die

dem

WassersoweitZutrittgestatten,dass

mehr

oderwenigerständigeWasserstellen entstehen.

Wo

diese derartig abgeschlossen sind oder nur gelegentlich l

berschwemmungen

er- leiden,

um mehr

oder wenigerstagnierende Wasserflächen zube- dingen, isteine Sapropelbildung begünstigt, ebensoaber die Ent- stehung von natürlichen Salzgürten, so dass ein und dieselben ürtlichkeiten, die nebeneinander liegen, sowohl die petroleum- lieferndenGesteine wie auch Salzablagerungen oderbeides zugleich erzeugen.¹₎

Moder, TorfundSapropel können, auch

wenn

sie autochtbon sind,auskleinen, untereinanderetwagleichgrossen Pflanzenteilen zusammengesetztsein, seies,dass vonvornherein,wieimSapropel, durchschnittlich kleine Pflanzen zudenUrmaterialien gehören,sei es, dassderZersetzungsprozessdasmeiste

homogen

zersetzthat,wiein altenTorfen,sei es,dass Tiere, wie Regenwflrmer, füreine Zer- krümelunggesorgthaben,wieinModerbildungen.

Wo

wir aber,wie schoneingangs gesagt,z.B.inTongesteinen eingebettet,schöne(in- kohlte)Farnwedelfinden,ausgebreitetwieim Herbarium, kannes sich erstrechtnur

um

anOrtundStelleoderdichtbeiderHeimatstelle eingebetteteRestehandeln.

Denn

beieinem Transporte vonPflanzen- teilenfindeteineZerkleinerung zu„Häcksel* oder mindestenseine Deformierung derselben stattdurch diemechanischenInsulte,die durch das Anstossen anUfer,Küstenund durchdieWasser-(Wellen-)

bewegung

verursacht werden. Bei

dem natürlichen Häcksel

besitzen die einzelnen Stücke untereinanderetwagleicheGrösse:

siesind kleiner,

wenn

diemechanischen Insulte ständiger wirken konnten, grösser bei geringerer Inanspruchnahme. Die bekannten zahlreichen

Baumstämme,

die, beim Transporte ihrerKronen und Wurzelnberaubt, andenStrandgeworfen werden, wie

Baumstämme

ausMittelamerika, diederGolfstrom an den Küsten Nordeuropas absetzt, gehöreninpaläobotanischem Sinne

zum

Häcksel. (Fig.4.) Bei einem Transport über

Meer

wird eine Anreicherung von 1)Eingehenderes über die Genesis des Petroleums in meinerAb- handlung: „Zur Frage nach den Urmaterialien der Petrolea." (Kgl.

Geologische LandesanstaltBerlin. 1905.)

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DieEntstehung der 8teinkohleundverwandter Bildungen.

, 13

organischemMaterialeauf

dem

Boden des Meeresnichtbeobachtet Die

Mohrsche

Tangtheorie gehtu. a.davonaus, dass diegrossen losgerissenenTangmassen,die überdas

Meer

geführtwerden (man denke an das„Sargossumeer" imAtlantischen Ozean) schliesslich untersinkenund duss dieseMassen,auf

dem Boden

desMeeres in Tausenden und aber Tausenden von Jahrensichanhäufend, Lager bildensollen,dieendlichzu Kohlen würden. Esistdiesabereine blosse,durchdieErfahrungnicht bestätigteAnnahme, dennessind beiDretschungen imMeere ordentliche

Humus-

oderreine Sapropel- bildungen auf

dem

Grundenichtbeobachtetworden. Esistdasauch leicht erklärlich,duim Meereeinsteter,

wenn

auchindenTiefen sehr langsamer Flussvorbandenist, der stündig Sauerstoff auchindie tiefsten Tiefen desMeeres führt, so dass kein Inkolilungs-oder BituminisierungsprozessingrösseremMassestattfindenkann,sondern wesentlich nureinVerwesungsprozess möglich^ist.

Nur wenn

or- ganische Teile rechtzeitig unter ruhigeWasscr^cdeckungund damit unter Luftabschluss geraten, können

Humus-

oder Sapropcllager entstehen.

Im

Meere

kommt

hinzu,dassbeim Durchsinkengrosser Wassersäulen

—

bevor dasMaterialaufden Bodengelangt

—

cine besondersschnelleZersetzungstatthat.

Unterden ProduktenderHumusbildungsindgewisseinWasser löslich(man nenntsie

wegen

ihrersaurenReaktion Humussäuren);

diesewerden danngernvonBuchenund Strömenfortgeführt.

Das

istauch einTransport von organischem Material und esistan-

genommen

worden, dass solcheWässer, die

„Sch warzwässer",

durch Niederschlagen von Humussäuren, die sie in Lösungent- halten, die Steinkohlen gebildet hätten. Schwarzwässer sind in Brasilienhäufig (derRio Negrohutvon derbraunen Farbeseinen Namen), in Schottland (Bäche und Seen) können sie beobachtet werden, der

Kongo

gehört zu den Schwarz wässern usw. Sobald dieseWässer aber auf das Meer hinauskommen, und auch während ihrer

Bewegung zum

Meere hin, zersetzten sich die organischen Bestundteile,es bleibt schliesslich„Nichts* übrig. Beobachtetsind wesentlichere Ablagerungen von Humussäuren und deren Ver- bindungen nicht.

Nur

untergeordnet sindsie zu konstatieren,wie inTorfen der Dopplerit, der niedergeschlagene Humussäureist,

ebenso wiodie

humose

Substanz des

Humus-„Ort

^u.

Der

Humus-Ortentstehtinder folgendenWeise. (Vgl.hierzu Fig.5.)

Wo

eine Vertorfung eingetreten ist, wird der Mineralboden unter

dem

Torf durchInfiltrationvonHumussäure

mehr

oderweniger starkentfärbt;infolgederAuflösung (Ausluugnng)leichterlöslicher

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DieEntstehung der SteinkohleandverwandterBildungen 15 mineralischer Bestandteile (Eisen- usw. Verbindungen), dietiefer gerührt sichdortwiederausscheiden, bildetsicheine

„Orterde"

(bei nocherdiger Beschaffenheit). Bei unsspeziell handelt essich, dainderselbenZone auchdieHumussäure

zum

Niederschlagkommt,

um Humusorterde

oder,

wenn

dieHumussüuredieGesteinspartikel miteinanderverkitten,

um Humusortstein.

Wir

betrachten nun näherdie ErscheinungenderBildung von Sapropel und

Humus

an Ort und Stelle.

Man

hat

aquatische

und terrestrische

Autochthonie

zuunterscheiden; die erstere istvorn schonals autochthoneSedimentierung vorgekommen.

Ineinemin allenTeilen bewegten Wasser kanneine

Humus-

oder Sapropelablugcrung nurstattfinden,

wenn

dieWassertrübe das organische Material rechtzeitig durch Bedeckungmitmineralischem (insbesondere mitTon-)Sedimentabschliesst. Ineinemstagnierenden

Wasser

dagegen,das jabesondersinseinen unteren Partienkeinen Sauerstoffenthält, oder

dem

doch nurgeringfügige

Mengen

davon zugeführtwerden,sind dieBedingungen vorhanden,

um

organisches Material sovon der Luft fernzuhalten, dass eine Fäulnisstattfinden kann. Gewisse norddeutsche Seen sind soweit mit Sapropeliten erfüllt(Sapropelite umfassen auchdiejenigen Gesteine,beidenen eine Ton- und Feinsnndsedimentierung

zum

Saprop*el hinzukommt odersonstwie ein nichtbrennbaresMaterial,wie Kalziumkarbonat¹_)), dasssienicht

mehr

mit ordentlichenBootenbefahrenwerden können.

(Fig.6.)

Wenn

dieAnhäufungso beträchtlichgeworden ist, dass nun auch Sumpfpflanzen denSapropelit als Boden benutzen und gedeihen können, so schieben sichdieseSumpfpflanzen, besonders Röhrichtpflanzenvorund bringendurch Torfbildung den See nach und nachzur völligenVerlaadung. (Fig. 7.) IstderBoden dadurch allmählichweitgenugvorbereitet,d. h.nureinigermassen tragfähig geworden,sosiedelnsich

Bäume

an; wirhaben dann Moorbrücher.

(Fig.8.) Sobaldnun dieseBrücheraltgenugsind, so dass die Torf- anhäufungziemlich beträchtlichgewordenist,etwaso,dass irdisches

Wasser

nicht

mehr

hineinzudringenvermag, dann ändernsichdie Bedingungen für dasPflanzenwachstum ganz wesentlich. Es ist nicht

mehr

die reichlicheNahrung vorhnnden,sodassjetztnurnoch Pflanzen zugedeihen vermögen, diemit bedeutendwenigerNähr- stoffauskommen, unddieMoorbrücher,beiunsdie Erlen-undBirken- moore, gehen zugrunde,

um

allmählich einerneuenVegetation Platz zu machen.

Im

Gegensätze zu den

Flachmooren

(Sumpfmoore

\)Von den seltenen

Sapropsammiten,

d. i. Sapropclgesteinen, derenBeimengungen zumSapropel Körnchengrösse haben,wirdhierab- gesehen.

II.Potoniö-Berlin:

DieEntstehung Her Steinkohleundverwandter Bildungen. ]7

und Moorbrüchcr), sogenannt wegender meist flachenAusbreitung ihrer Oberflüche,heissendieletztgenannten Moore (Fig. 9),

Hoch- moore,

weilsie, sobald sie eine grössereAusdehnunggewonnen haben, uhrglasartiggewölbt, inihrerMitte höherals

am Rande

sind.

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DieEntstehung der Steinkohle und verwandter Bildungen. 19

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20

H.Potoniö-Berlin:

Die geschilderte Entwicklungsfolge ist in Profilen vonTorf- mooren oftzu beobachten, besonders instruktiv undUbersichtlich,

wenn

essich,wie inFig. 10,

um

dieAufdeckungeinesganzkleinen, rollständigübersehbaren Wasserbeckens handelt.

In der geschilderten Reihenfolge

kann

die Entwicklungvor sichgehen, aber ein

Hochmoor

z.B. vermag auch auf Sandboden zu entstehen,

wenn

ernur bei hinreichender Luftfeuchtigkeitun- fruchtbar (ausgelaugt) ist. Bei derEntstehung von

Hochmooren kommt

esauf das Vorhandenseineiner „Isolierschicht" an,zwischen

dem

hinreichend mineralischeNahrung hergebenden Boden und

dem

Hochmoor: sei dieseIsolierschicht nunein Flachmoortorf,einaus- gelaugterSand oderdergleichen.

Ich gehe nun auf diefossilen Gesteine ein, zunächstaufdie fossilen Sapropelgesteine.

Zu

diesen gehörtdas

Dysodil (vom

griechischenPräfixum dys

=

übelundodroeeis

=

duftend, wegendes Geruchsbeim Verbrennen) aus der Tertiärformation. Es ist diesein Gestein,das gewöhnlich blätterigist, ebenso wie fest-gallertig gewordenes älteresrezentes Sapropel,dasdann von mir

Saprokoll

(von saprosund

dem

Griech.

kolla

=

Leim) genannt wurde. Mit

dem

Streichholze entzündet, brennenbeide mit leuchtender Flamme.

Es

werden aus

dem

Dysodil ölehergestellt,die starkan Petrolea erinnern.

Gehen

wir zur Steinkohlen formation zurück, so haben wir

Sapanthrakon,

wie die reinste Cannelkohle (vom Englischen candle die Kerze) die hierher gehört.

Im

Habitus sieht esoft genauso aus,wieDysodilodergetrocknetesSapropeloderSaprokoll:

es ist ein sehr hartes Gestein. Untersuchen wir Dysodil oder Cannelkohle oder Sapropelgesteine Uberhaupt mikroskopisch, so sehen wir im Prinzipgenau dieselben figurierten Bestandteilewie imSapropel:die kleinen Algen,diekleinen Wassertiere,auchFisch- resteusw., nurmit

dem

Unterschiede, dass es sich

um

andere Arten handelt. (Fig. 11.)

Von

den Sapropeliten sind besondersdreibemerkenswert: es sind das die

Sapropelkalke,

die

Dintomeenpelite

(Kiesel- guhre)und gewisse

Schlickarten

(Sapropeltone).

Pflanzen, dieden KalkdesWassersalsSkelettmaterialzuihrem Aufbau undHalt benutzen, schlagenden Kalk in grossen

Mengen

in sichnieder, wie gewisse Algen. AnderePflanzen, wiePota- mogetenusw., schlagenden Kalk an sich nieder, der dann den

Schlamm mehr

oderwenigerkalkhaltigmacht.

Dazu kommen

Tiere mit Kalkschalen, wie die Mollusken.

Wir

erhalten so

.Kalk-

sapropel. Diese Kalksapropele

—

oder bei reichlicherem Vor- handensein von Kalk

Sapropelkalke —

sind zunächstebenso

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22 ^H.Potoniö-Berlin:

schlammig wiesonstfrische Faulschlammgesteine. Erstin

hohem

Alteroder beimTrocknenan der Luftgewinnensie festeKonsistenz.

Die

Hitumenkalke,

diezahlreichinallengeologischenFormationen verbreitet sind,sindfossilerSapropelkalk.

Wenn man

einensolchen Kalk anschlägt,sobemerkt

man

oftden bituminösenGeruch (Stink- kalk); das Bitumen istallermeistab ovo darin,nicht nachträglich

Fig.IIa. Schliff durch ein Sapanthrakongestein (Boghead von Autun).

112

Mit Algen, -j-« In dor Richtung derSchichtung geschbffen.

(NachProf.C.Eg. Bertrand.)

hineingeraten, wieletzteres ebensowenigder Fall istmit

dem

Sa- propelder rezenten Sapropelkalke.

Die

Diatomeenpelite

sind einebesondereArtvonSapropeliten, entstanden in Gewässern,dieviel Kieselsäure und wenig odergar keinen Kalk inLösung enthielten, so dass darin Kieselalgen an Stelle vonkalkabsondernden Pflanzen besondersreichlich zuleben imstande waren. Die Panzer der Kieselalgen habensichmitden anderenPflanzenund den abgestorbenen Tieren(Crustacccnu.dgl.)

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 23 aufden Boden gesenkt undsindzu einemGestein geworden,das nun natürlich besonders reich an Kieselsäure

—

und zwar an hydratisierter Kieselsäure (Opal)

—

in der

Form

vonKieselpanzern ist. Kieselgurablagerungen bestehen nicht ausschliesslich aus Kieselpanzern; es haben in

dem

Wasser nicht nur Kieselalgen gelebt. Die Kieselgurmuss wegen derin ihrvorhandenen brenn-

Kig. IIA. Schliff durch ein Sapanthrakongestein (Boghead von Antun).

Mit Algen. 112 Senkrecht zurSchichtunggeschliffen.

(NachProf.C.Eg.Bertrand.)

baren kohlenstoffhaltigenSubstanz fürdie Technikerstbrauchbar gemacht werden;sie wird gebrannt.

Man

häuftsie in lufttrockenem ZustandeinStücken

zusammen

undsiebrenntdann nach der Ent- zündung, wie Holz ineinemMeiler zuHolzkohleverbrennt,so hier

—

da überall Luftzutritt geschaffen wird

—

vollständig weiss.

Verhältnismässig reine Kieselgur

kommt

in derNaturmeist nurdortvor,

wo

eine nachträgliche Zersetzung und Auslaugung stattgefunden hat. (Fig. 12.)

•24 H.Potonie-Berlin:

Wo

mit derBildung vonSapropel gleichzeitig eine allochthone Sedimentierung stattgefundenhat, z. B.von Ton, der sichan den ruhigstenStellen von Gewässernabsetzt, diegerade der Supropel- bildung günstigsind,da habenwir

Tonsapropel

oder

Sapropel-

ton, wohin gewisse Schlicke gehören.

. DieSteinkohlen nun, die übrigens nichtallein inder Stein- koblenformationvorkommen, sondern auchin anderen Formationen, sind

Glanzkohlen.

Sapanthrakon, Dysodil und das getrocknete Sapropel sindmatte Gesteine,

Mattkohlen.

Steinkohlenlager, die unten aus einer Lage Mattkohleund obenaus einerLage Glanz- kohle bestehen, entsprechen

dem

Fallder Bildung vonSapropel in einem Wasser, das, dann verlandend, von Torf zugedeckt wird.

EZ3 EZJ E23

(Geschiebe-(ausgelaugte (haibans-(nichtbuk- sand) Kieselgur)gelaugte^K.)gelaugteK.)

Fig.12. Profildurchaufgesattelte Kiesolgurschichten derLüneburgcr Heide.

Haben

wir

demnach

eine Kohle, die auf

dem

Querbruch schmale abwechselnde Streifen von Glanz- und Mattkohle aufweist (die häufige „Streifen kohle*⁴), so kann

man

an ein

Moor

denken, welches periodisch von Wasser

überschwemmt

wurde, das dann stetsVeranlassungzu Sapropelbildunggab. Eine Erläuterungdazu geben unsere heutigen

Sapropelteppichc

(„Meteorpapiere"), das sind Teppiche vonSapropel(Fig. 13), dieaufunseren Wiesen und Torflagern nach

dem

Weichen einer

Überschwemmung

zurückbleiben; esseidenn, dass es sichingewissenStreifcnkohlen

um

Kohlen handelt, indie während ihrer Entstehungständigsehr vieleLandpflanzenreste hineingeratensind.

Sehen wir uns die Pflanzenan, die in denMooren wachsen, im Vergleich zu denjenigen, diewirausder Steinkohlenformation kennen, sowürdez. B.darauf aufmerksamzu machensein,dass

Die Entstehung der Stciukuhle und verwandter Bildungen. *25

die

Moorbüame

horizontal verlaufende Wurzeln besitzen, weil sie erstens dasWassernichtinder Tiefezusuchen brauchenundzweitens auch ingrösserer Tiefe einesdichten Bodensnichtatmen können.

Auch

die

Bäume

der Steinkohlenformationweisen horizontalaus-

gebreitete

unterirdische Organe

auf. (Fig. 14.) Diese Aus- bildungsweise hat auch für die Pflanze einen statischen Vorteil insofern, alsdiegrossen,schweren Individuen,diein schlüpfrigem Hoden wachsen, naturgemäss einen besseren Haltfinden,

wenn

sie nuchunten weit ausladen.

•20 H.Potonit-Bcrlin:

Charakteristischistfernerder

Etagenbau.

Schilfstengelzeigen oft an den übereinander liegenden Knoten, den verschiedenen Etagen, Wurzeln. (Fig. 15.) DieserEtagenbau ist vielen Moor- pflanzeneigentümlich. Es istklar,dass eine Pflanze, diebeieiner geringen Einbettung ihrer unterenPartie*,ihresWurzclfussesnämlich, schon zugrundegeht,inMooren dauerndnichtwachsenkann.

Wenn

wir einen Baum, wie eine Linde, eine Eicheu. dg!., auch eine

Fic- 14. BaumstumpfdosCarbons mithorizontalverlaufendenRhizomen („Stiginaricn").

— Vom

PiesbergbeiOsnabrück. Befindetsiehim Lichthof

der Kgl. Geologischen Landesanstaltund BergakademiezuBerlin.

Kiefer,mitErdeeinschüttenund soden Fuss des

Baumes

vonder Luft abschliessen, sostirbt der

Buum

ab. Deshalbwerdenkost- bare

Bäume

beietwaigenStrassenerhöhungenummauert,sodass die Lufthinzu kann. Die Pflanzen aber, die,

unbekümmert um

eine teilweise Einbettung,inderpassendenneuen

Höhe

wieder Wurzeln zu bilden imstandesind, wachsenweiter.

Der Etagenbau ist auch bei Steinkohlenpflanzen beobachtet worden. Essind unterdiesenvonC.

Grand'Eury Baumfarneund

Calamariaceen(Fig. IG), letzterezuden Röhrichtengehörend, bekannt

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 27 gemacht worden, welche Wurzeln zeigen zuerst in einer unteren Kegion, dann in einer höherenRegion undsofort: ein Hinweis darauf, dass SteinkohlenpflanzenwiedieheutigenMoorpflanzensich nachtraglichen

Anhöhungen

anzupassenwussten.

Schliesslichseinoch aufdieTatsache aufmerksam gemacht,dass vielePflanzen der Steinkohlenformation

stamm

bürtige Blütenbe- sitzen,d.h. Blüten, die

dem Stamme

ansitzen,und dasistcharak- teristischTürunserenheutigen tropischenRegenwald. Kssteht dies wohl in Beziehung zu den Regenmengen, die ja auch inMoor- gegenden besonders reichlichsind. Die Blütenwerden durch den

Fig.15. Scbilfrhizom, linksEtagenbauzeigend,rechts Horizontalrhizom mit Vertikalwurzcln. (Entnommen aus dein S.^8 abgebildeten Profil).

Etwasverkleinert.

Rogen

leichtgeschädigt, so dass esvorteilhaftist,

wenn

dieFort- pflanzungsorgane in Regionen derPflanze angebracht werden, in denen dieKrone alsSchirmeinen Schutzgewährt.

Sehroft kann

man

nachweisen, dass unterirdischeTeilevon fossilenPflanzen sichnoch in

dem

Bodenbefinden,in

welchem

sie einstlebten.

Im

Liegenden der Steinkohlenlager findetsichmeist einGestein, das die Wurzeln und die unterirdischen Organe der Pflanzenenthält, welchedieMoorbildungeingeleitethaben.

Wenn

man

solchen Boden gemäss denSchichtungs flächen durchschlägt, so sieht

man

horizontalverlaufende Stücke, dievondenunterirdischen horizontalenOrganen herstammen,diedie Paläobotaniker Stigmaria nennen(Fig. 14).

Davon

gehenradial nachallenSeitenausstrahlende zylindrische,schwächere,aber langeOrganeaus,diebeweisen, dass die

2s H.Potonio-Berlin:

Stigmariaindiesem selben Gestein,alsesnochnichtverfestigtwar.

gewachsen ist. Der anatomische Baudieser„Appendices",den wir genau kennen, macht es unmöglich, dass dieselben heute noch, strahligvon

dem

Hauptkörper ausgehend, das Gesteindurchziehen

Fig.Iii. UuterirdischeOrgane von Calamariaceen (ausder Steinkohlen- formatiouvonSt.EtienneinFrankreich)mitWurzelninden verschiedenen

Etagenca.'/«»dernat.Gr. (NachGrand'Eury.)

könnten,

wenn

solche Stigmarien

angeschwemmt

worden wären.

Wenn man

sich dasObjekt lebend vorstellen wollte undaus

dem

Boden herausgezogen, so müssien die Appendices herunterhängen wienasse Luppen, dasieanatomischgar keinefesten

Gewebe

auf-

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DieEntstehung der Steinkohle und verwandter Bildungen.

30

^H.

Po

toni Berlin:

weisen, dieihnen Haltzu verleihenvermöchten. Esistdaseinunwider- leglicherBeweisdafür, dass die Stigmarien des sogewöhnlichenStig- mariabodens auchwirklichin

dem

Schiefertone gelebt haben, in

dem

wir sie heute ßnden. Stigmnriaböden (Underclays [=Unterton]

derEngländer)findensichgewöhnlichunterSteinkohlenlagernalsHin-

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Die Entstehung der SteinkohleundverwandterBilduniron.

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3 e T3

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Ii.Potunir-Berlin:

weis darauf,diiss wir es hier mitMoorbildungenzu tun haben, die an Ort undStolle ausWäldern hervorgegangen sind:eineErscheinung, diewirauchheutenochvor sichgehensehen.

Waldböden,

dienoch mitBaumstümpfen besetztsind,sindwiederholtsowohlinder Stein- kohlenformation,wie auch inder Braunkohlenformution beobachtet

worden. In Whiteinch beiGlasgowisteinsolcher Boden,dererst- genanntenFormationangehörig,alsNaturdenkmalerhaltengeblieben (Fig.17), und imScnftenbergerRevier(Niederlausitz)

kommen

beim Abbauder Braunkohle imponierendeFlächen mitBaumstümpfenzu- tage. (Fig.18.) In beiden Formationen waren esWaldmoore,die währendderganzenDauerder.llumusbilduni;bewaldetgebliebensind.

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. .'{3

Dieselbe Erscheinung kann

man

bei Torflagern beobachten (Fig.10), insbesondereinihrem Liegenden,alsBeweis, dass diese Lager wenigstens in ihren ersten Stadien aus Wäldernhervor- gegangen sind. Andere Moore besitzen

Baumstümpfe

biszu ihrer oberenFläche,wie das Braunkohlenlager des genanntenReviers.

Wie

inTorfmooren Wasserströme gewisse Teile aufarbeiten und als

Schlämm-

oder

Brückeltorf

wieder absetzen können, oderfrischePOanzenmaterialientransportiert,dabeioftzu

„Häcksel

⁴ zerkleinert und dann abgelagertwerden und Humuslager erzeugen können, so ist auch gelegentlich in Braunkohlen eine Bröckel- kohlenbildungzubeobachtenund

kommt

gewissauchinderStein- kohlenformation vor. UnterUmständen zerfällt diese Kohle beim Anbruch durch die Hacke sofort in die einzelnen Brocken und rieselt hinab:

Rieselkohle

der niederrheinischen Braunkohlen- bergleute. In

dem

inunsererFig.20 wiedergegebenenFallhat ein Wasserlauf gelegentlich auch Tontrübe mitgeführt, die dann als Tonflötzmit einzelnen in ihm dichter oder spärlicher verstreuten Braunkohlenbrockenabgelagertwurde.

Es würde

nunmehr

dieFrageauftauchen:Sinddie Steinkohlen- lagerfossileFlachmoore oderfossile

Hochmoore?

Essind diefossilen Steinkohlenmoore nachallem,waswir wissen, als fossileFlachraoore zu denken, mitunserenErlen-, Birken-und Mischwaldmooren zuver- gleichen, oder auch mitden vieleQuadratmeilen grossen

Mooren

desmittlerenNordamerika, den Sumpfcypressenmooren(Fig. 21).Mit diesen

Mooren

sind dieSteinkohlenmoore,

wenn man

ausderJetzt- zeiteinenVergleich sucht,inParallelezustellen.

Der Erklärung der Steinkohlenlager als fossile

Waldmoore

scheint nun auf denerstenBlick dieTatsache zu widersprechen, dass sich in diesen Lagern,

wenn

auch selten,

Ge

rolle Anden.

Wie kommen

siedahin? Nun, wir kennensolche Gerölleauch aus unserenheutigenFlachmooren, abernichtausHochmooren.

Denken

wir anden Spree wald(welcherder

Typus

eines Flachinooresist),

undzwar inseinem ursprünglichenNaturzustande, sowerden wir begreifen, dass durch die verschiedenen Spreearme, die hinein- treten,gelegentlich auch

Bäume

verflösstwurden, unddiesewerden Geröllund Sandinihren Wurzeln mitgeführthaben.

Das

isteine Erscheinung, die

man

inUrwaldgegenden noch besonders gut be- obachten kann. Hier bei uns,

wo

der Schleier der

Kultur

allesdicht

verhängt,

istdie

Natur

freilichoft

schwierig

zurekonstruieren.

Sofern ein

Moor am Rande

desMeeresliegt,könnteauchnoch inanderer

Weise

Geröllhineingeraten,nämlichdurchPflanzendes Meeres.

Nehmen

wir an,dass ein solches

Moor vom

Meere über-

3

t

34 H. Potonii'-Berlin:

ilutctwerde, sokönnen unterUmständen Gerolle, besondersleicht durch Vermittlung vonTangen hineintransportiertwerden.

Tange

wachsennichtauflosemGrund und Boden, sondern nurauf festem Gestein. Sind es Geschiebe, dieden Hoden bilden, so könnendie Tange, vermöge ihresgeringen spezifischenGewichts emporstrebend

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und -wachsend,

immer

grössereLasten tragen undschliesslich den Stein,auf

dem

siefestsitzen, emporziehen undsodieVeranlassung werden, dass derStein, durchWellen undFluten bewegt, anden Strand geworfen wird. Dieser Gesteinstransport aus der Tiefe durch Vermittlungvon Tangen ist besonders schön undreich u.u.

aufHelgoland zu beobachten(Fig. 22),

wo

eineUnzahl von Ge-

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DieEntstehungderSteinkohleundverwandter Bildungen. 3')

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IDie Entstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 37 schieben umherliegen, denen dieAlgen noch anhängen.

Würde am

Strandeein

Moor

liegen,sowürden die Gerollehincingcschwcmmt werdenkönnen.

c

b

a

FÜR.24. Rohrichtboden(«)untereinem Braunkohlenlager(c). bisteine Sohle aufdemKöchrichtboden;einzelneStückedesBodensliegenaufder

Sohle.

—

GrubebeiTeuchern.

Auch

das

Vorkommen

von

Eisen- und Dolomitkonkre-

tionen in den Steinkohlenlagern spricht fürihreFlachmoornatur.

Naturgemüss können wir reichlichere Eisen-und überhauptMineral-

mengen

nurdortbeobachten,

wo

mineralische Zuflüsse stattgefunden

3H

H.Potonie-Berlin:

haben. DasistnurinFlachmoorenmöglich, nichtinHochmooren, dennaus den

Hochmooren

lliesst Wasserheraus, keinshinein, es wird eher ausgelaugt.

Wir

habenz.H. keine Eisenmineralien in Hochmooren, wohlaber vielfach in Flachmooren.

Fig. 20. Röhrichtbodcn « unter Torf^l>.

Endlichsprechendie

grossen Pflanzenformen,

welchedie Steinkohlenflora auszeichnen, für Flachmoorbildungen. (Fig. 2H.) Grosse

Bäume

wachsen im

Hochmoor

nicht; hier sind im all- gemeinenkleinerePflanzenzu finden wegender geringenNahrung, die vorhandenist. Esist einhervorstechenderCharakterderHoch- moore,das» siekleinePflanzen tragen im GegensatzezudenFlach-

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 39 mooren,diegrossen

Büumcn

(Taxodiumdistichumz.B.)undbeiuns Erlen usw.günstige Bedingungen gewähren. AuchRohrichti* sind inder Steinkohlenformation vorbanden,wieCalaroariaceen (Fig.^2.'*

in derMitte), deren Reste sich namentlich imSnndstein ßnden und unseren Schnchtelhalmröhrichten entsprechen. Röhrichtböden sind fossil oftgenug zusehen, insbesondere inder Braunkohlen-

formation,aberauch in älterenFormationenals Boden derKohlen- lager ingenau der gleichenAusbildung wie Röhrichtbödon unter Torfen.

Wir

habendannunterirdisch horizontal verlaufende Stengol- organe (Rhizome),die nach abwärtsparallel zueinanderdieWurzeln aussenden. DieseErscheinung istcharakteristisch zurErkeunung, dass dieMoorbildung durchdieRührichtformationeingeleitetworden

ist. Das istoftzu beobachten(Fig. 24,25 u.2<>)und weist darauf hin, dass in solchen Fällen das darauffolgendeLager ein Flach-

40

H. Potonie-Bcrlin:

moor

gewesen seinmuss. daausRöhrichten gern

Moore

werden, und zwarFlachmoore.

Dann

istschliesslich noch zu erwähnen, dass wirinden Ge- steinenzwischen denSteinkohlenlagern gelegentlich

Tiere

linden.

auch Meeresticre. Esistdiesz.Ii.beobachtet in England, Belgien, Westfalen undOberschlesien. Das entspricht ganzundgar dem, waswir von den Strandmoorenherkennen, die gelegentlich einem Meerwassereinbruchausgesetztsind, der Sedimente und Tiere als

BedeckungdesMeereshereinführt. (Fig.27.)

Zusammenfassend wärezu sagen:

Ebenso wie heute

die

ganz überwältigende Menge von Humuslagern autochthon

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 41 ist,

war

es

auch

in

der geologischen Vorzeit

die

Norm, dass solche Lager an derselben

Stelle gebildet

wurden, wo auch

die

Pflanzen,

diesiegebildet

haben, gewachsen

sind.

Die besondersreichlichenMoorbildungenzudenZeitendesKar- bons und desTertiärserklären sichinersterLinieausder Tatsache, dass dieseFormationendieZeitenhervorragender Gebirgsbildungge- wesensind,wodurch Tälergeschaffenwurden undgrosseSenkungs- gebiete, insbesonderedurch Meeresküstenangezeigt, die fürMoor- bildungen so günstige örtlichkeitensind. Bei einer ständigenund faststetigen Landsenkung musstenan vielenStellen grosse

Moore

entstehen,die, oftvonallochthoncn Sedimenten bedeckt,so durch Gestcinszwischenmittel getrenntworden.

Die vorausgehendeDarstellung stellt das wichtigste Gestein, daswir überhauptbesitzen, dieSteinkohle, indenMittelpunkt der Betrachtung. Mit Rücksichtdarauf, dass es sich wesentlich

darum

handelte, dieGenesisdieses Gesteins zu erörtern, warkeine Ge- legenheit,ausserdenbeidenerwähnten Gesteinsgruppen 1. der

Sa- propelgesteine

und2.der

Humusgesteine,

diedritte Gruppe, nämlich die der Liptobiolithe

(vom

Griech. leiptos[luteinisiert liptos]

=

zurückgelassen undbiolith) zu besprechen, fberdies ist esangebracht,noch etwasauf dieUnterschiede dieser dreiGesteins- gruppen einzugehen.

Die aus Organismen undihren Teilen gebildetenGesteine und Mineralien bezeichnete Christian Gottfried

Ehrenberg

als Biolithc (vom griechischen bios

=

Leben und lithos

=

Stein);

sie zerfalleninbrennbare, die wir

Kaustobiolithc

(vomgriechi- schen kaein

=

brennenund-biolith), undinnicht brennbareBio- lithe(z.B.aus blossen Skeletteilen von Tieren gebildet), die wir

Akaustobiolithc

nennenwollen.¹) Zwischen beidenAbteilungen sind alle denkbaren Übergänge vorhanden, ebenso wie zu den- jenigen Gesteinen, die durch Sedimentierung von anorganischem

Detritusentstanden sind.

DieSapropelgesteine,Humusgesteine undLiptobiolithe gehören zu den Raustobiolithen.

1)Die vonmirinObigem

—

imVorausgehenden undFolgenden

—

angewendete Terminologie igt weitgehend angenommenworden. Vergl.

das „Protokoll über dieVersammlung der Direktoren derGeologischen Landesanstalten derDeutschen Bundesstaaten. Eisenach, den 24.Sep- tember

im.

42 ^H.

Po

tonie-Berlin:

Wie

wirschongesehenhaben,spielen

im Gegensatz

zu

den Humusbildungen, deren wesentliche Urmaterialien Kohlen- hydrate

sind, in

den Sapropelcn

die Fette

und auch

die Eiweissstoffe eine

besondere

Rolle.

Humus

und Sapropel sinddaherchemisch sehr verschieden.

SolcheUnterschiedegehenaus der folgendenGegenüberstellung hervor,diedasMittel aus mehreren Probenwiedergibt:

Sapropel:

1. Das Destillationsproduktist ein ölteer. Bei guter Kühlung der Vorlage ergibt gutes luft- trockenesSapropelüber seines Gewichtesölteer.

2. Es bleibt »/, bis »/, der Substanzals

Koks

zurück.

3. Das11,0 reagiert alkalisch.

4.Esentwickeln sichreichlich, gut und andauernd brennbare Gase.

usw.

Moortorf:

1.

Das

Destillationsprodukt be- sitztnicht ölige Konsistenz; es macht nur rund^l/ä0una<weniger

vom

Gewicht des verbrauchten lufttrockenenTorfes aus.

2. Es bleibt fast '/«derSub- stanz als

Koks

zurück.

3.

Das

Hol) reagiert meist sauer.

4. Es entwickeln sich viel weniger brennbareGase,so dass das in Gasform Abgehende schlechtundmitUnterbrechungen brennt.

usw.

Nun

zuden Liptobiolithen.

Es gehören hierher die stark harz- oder wachsharz- oder wachshaltigen Produkte oder fossile Harze selbst(wie im letzten Falle z. B. der Bernstein), Lioptobiolithc genannt, weil es die- jenigen Kaustobiolithesind,die sehrschwer oder

kaum

verweslich sind; essinddiejenigen, dienach einem Verwesungsprozesseines harzhaltigen Pflanzenteiles bis zuletztzurückbleiben (zurückgelassen werden).

Es ist bemerkenswert, dass in denjenigenAblagerungen, die dasgrösatc

Quantum

vonKohlenbergen,alsoimproduktiven Kar- hon, Lager von Liptobiolithenfehlen, und das hat seinen

Grund

darin, dass dieEntstehung harzhaltiger Pflanzen in eine spätere

Zeit lullt. Das Harz der Pflanzen ist für diese ein Mittel des

Wundverschlusses, und diese vorteilhafte Anpassung an Schädi- gungen durch Windbruchu.dgl. tritterstspäterein.

Abgesehendavon,dass dieBraunkohle des Tertiärs alsjüngere Kohle im ganzenO-reicher istalsdieSchwarzkohle des Karbons, diefürdieSelbstzersetzung

mehr

Zeit zurVerfügung gehabthat,

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DieEntstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen.

43

bei der also dieReduktion(der0-Verlust)weiter vorgeschrittenist, istdahernoch

zum

Verständnisdes Unterschiedes der Tertiär-und KarbonkohlendieursprünglicheVerschiedenheit desUrmaterialsin chemischerHinsichtin

Rechnung

zu ziehen, indem wires inder Schwarzkohle des Karbons mitden Residuen vielleichtganz harz- freierPflanzenzu tun haben,in derBraunkohledes Tertiärsjedoch mit solchen oftsehr stark harzhaltiger Pflanzen.

Esistnoch daraufhinzuweisen, dass sichdie meist weniger weit vorgeschrittene Zersetzung der Tcrtiärkohlen auch dadurch kundtut, dass die einzelnen,nochfigurierterhaltenen Pflanzenreste raeistnoch nichtvollständigfossilisierterscheinen. Früchte,

Samen

und Holzreste, soweit sie nicht

—

wie das gelegentlich vor-

kommt

durch Infiltration einerMinerallösungder echten Ver- steinerung verfallensind, tretenunsmeist insubfossilem Zustande entgegen, das EIolz oftso, dass es nur angebräunterscheint, es alsoso weniginseinem Ansehenverändert ist,dassauch derLaie Uber dieHolznatur keinen Augenblick zweifelhaft ist. DieseEr- scheinung hat beiihrer Auffälligkeitdenmeisten Tertiärkohlen in der französischen und englischen Sprache, gelegentlich auch in der deutschen, den

Namen

ligniteresp. Lignit verschafft (von

dem

Lateinischen lignumdas Holz).

Das

Wort

Lignit solltejedoch nurfür das subfossileHolz, nichtabernun auch inübertragenem Sinne fürdieganzenTertiär- kohlen

Verwendung

finden. Die Kohlenselbst würde

man

danach nurdann alslignitischebezeichnen,

wenn

ebensubfossiles Holz in denselbenbesondersauffälligist,seies, dass sie, wieinseltenen Fällen, fastganz ausLignit bestehen, oderseies,dasssievielda- von eingelagert enthalten.

Die hier und dnvertreteneAnsicht, die Tertiärkohlcn seien ganz besonders auf zersetzteHolzreste zurückzuführen, im Gegen- satz zu geologisch älteren Kohlen, ist nicht begründet und ur- sprünglich nur dadurchveranlasst,dassebendie Tertiärhölzerjedem soleichtihreNatur zu erkennengeben.

Unter diesen Umständen

—

bei oft so geringer Fossilisation derTertiärpflanzen usw. kannes nichtwundernehmen,

wenn

in Braunkohlesogarchemischnoch SubstanzengleicherArtzukonsta- tieren sind wie in lebenden Pflanzen: wurde doch sogar

—

wie wirschonS. 10erwähnten

—

in tertiärenSapropeliten (im

Dy-

sodil), dasnamentlich unterLichteinwirkung soleicht zersetzliche Chlorophyll nachgewiesen. Weit wenigerauffällig istes bei

dem

Vorhandensein vonsovielem Lignitinder Braunkohle, ^dassauch fürHolzsubstanzen charakteristische Reaktionen mit Braunkohlen möglich sind, wiedies namentlich inletzterZeit wiederholt von

44 H. Potonie-Berlin:

Donath

betontwordenist.

Wenn

solcheReaktionen jedoch mit noch älteren Kohlennicht

mehr

odernurgelegentlichandeutungs- weiseindieErscheinungtreten, soistdiesvon vornherein zuer- warten, da durch die weitere Selbstzersetzung die vorhandenen Verbindungen, je längere ZeitzurVerfügungsteht, auchje

mehr

zerfallenundsichverändern und dadurchinstabilereVerbindungen übergehen.

Auf

keinenFall darfdaheraus solchenUntersuchungen geschlossen werden, dass bei

dem

Mangel einer Ligninreaktion bei Karbonkohlen nun auch bei ihrer Entstehung ligninhaltiges Holz nichtbeteiligtgewesensein könne; wissenwirdoch überdies

—

u.a.durch dashäufigeVorhandensein von Holzkohlein denge- nanntenKohlengenau, dass Holz ebensozurKarbonkohlenbildung beigetragen hat.wie zurBraunkohlenusw. -bildung. EinerSchluss- folgcrung wie der monirten würde etwa diejenige entsprechen, diedarauf hinauslaufenwürde, zubehaupten, dieKarbonvegetation könne keine grünen

Gewächse

enthalten haben, weilChlorophyll in den Karbonkohlennicht

mehr

nachweisbarsei.

Oberraschendstark verharzte Hölzer

(„bituminöse Hölzer*

im engsten, eigentlichenSinne), so reich und

homogen

von Harz durchtränkt,dasssie fastwie Siegellack brennen, sind zuweilen in der Braunkohle zu finden. Aber auch

Wachs-

und Wachsharz- ausscheidungen, wiesievieleheutigePflanzen besitzen,dürftenim Paläozoikum noch

kaum

vorhanden gewesensein;die Tertiärfloren aber gleichenden heutigen Floren in dieserBeziehung durchaus.

Es istdaher anzunehmen, dass beidieser

zum

Teil chemischen Verschiedenartigkeit der Urmaterialien. aus denen einerseits die Schwarzkohlen des Karbonsundandererseits die Braunkohlen des Tertiärs hervorgegangen sind, auch die chemischeBeschaffenheit dauerndeine etwasverschiedene bleibt, mit anderenWorten: es dürfte aus

dem

angegebenenGrunde aus Braunkohle desTertiärs nichtim Verlaufe der Zeiten eineKohle werden können, dieganz undgar derjenigendesproduktivenKarbonsgleicht. Vielmehrwird der vieleHarz- und Wachsgehalt der neueren Kohlen, der sich überdies beiseiner schweren Zersetzbarkeit noch imVerlaufeder Zeiten anreichern muss, wohl dauernd die chemische Nutur der Kohlen etwasbeeinflussen.

Wo

eineAnreicherung von harzigen Stoffen so starkist,dass aufGrunddieserStoffedieKohlenzurVerschwelung, insbesondere behufs Paraffin-und

CH

-öle-Bereitung,

Verwendung

findenkönnen, spricht

man

von

Schwelkohle.

Ein besonderes Interessever- dient der

Pyropissit

(vom Griechischenpyr

=

Feuer undpissa

=

Harz), der schon durchseine wcissgelbeFarbeseine Harznatur zu erkennengibt.

Die Entstehung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 45

Da

dieLiptobiolithe von derTechnikinähnlicherWeisever- arbeitet werden können und verarbeitet werden wieSupropelite, nennt

man

auchdie ersteren„bituminöse**,und zwarsind sie

um

so „bituminöser", je

mehr

Paraffin und öl sievermögeihres Harz- und Wachsgehaltes herzugeben imstande sind.

Früher wurdePyropissitim Braunkohlenrevier vonZeitz-Weissen- felsin der ProvinzSachsen zur Verschwelung abgebaut,

wo man

sichjetztzudiesem

Zweck

mitbraunkohligerSchwelkohlebegnügen muss.

Den

Lagerungsverhältnissen nach könntedertertiärePyro- pissit eine Strand- oder Uferdriftsein; esistdasselbe ursprüng- liche Pflanzenroaterial, das in

dem

genannten Revier sonst die BraunkohleimeigentlichenSinnegebildethat,jedochmit

dem

Unter- schied,dassdasPyropissitmaterial

dem

Verwesungsprozessausgesetzt, also jedenfallswenigstensvon Bedingungenbeeinflusstwar,wiesiedie Stranddriftmaterialien vorfinden, die

dem

SauerstoffderLuft hin- reichend ausgesetzt zur vollständigen Zersetzung neigen

(=

Ver- wesung).

Auch

beiautochthonen,im Trocknen wachsendenPflanzen istdas derFall: eswird in beiden Fällen bei

genügendem

Luft- zutrittalles verwesenund nur unterbesonderen Umständen etwas zurückbleiben können,

wenn

nämlichunteranderen auchsehrschwer zersetzbare Substanzen vorhandensind,wieHarz oderWachsharz, dasdann alsStranddriftoderautochthon, wieinden Wüstengebieten Deutsch-Südwestafrikas (Fig.28),zurückbleibt.

Dasnächstliegendeist,fürdie Braunkohle des Zeitz-Weissen- felserReviers autochthone Entstehung anzunehmen, undesistschon darauf hingewiesen worden, dass sich gelegentlichdurchVorhanden- sein einesRöhrichtbodens(mitsenkrechtzudenSchichtungsflächen verlaufenden Wurzeln) unter Kohlenlagern dieses Revieres die Autochthoniebeweisenlässt.

Wenn

diePyropissitführenden Braunkohlenlager währendihrer Entstehunggelegentlich trocken liegende Partienaufwiesen, rausste dieVerwesung Platz greifenundeskonntedannbeientsprechender Zusammensetzungder Flora einWachsharzzurückbleiben,unddie in

Rede

stehende Flora enthältinder TatsolcheElemente. Für dieseAuffassung sprichtdasallmählicheÜbergehen des hellgelben bisfast weissenPyropissits, durch diejetztnach

dem Abbau

des Pyropissitsverschwelte „Schwelkohle" zur sogenannten „

Feuer- kohl

e^tt, die eine erdige(schwarzbraune) Braunkohleist. In den beiden letztgenannten Sorten

kommen

gelegentlich

mehr

oderminder reichlich verteilteHarzstückchenvor,daher auchder

Name Harz-

kohle.

Auch

bei rezentenTor/en kann

man

eine Anreicherungvon harzigen Teilen beobachten,

wo

er Verwesungsbedingungen aus-

4G

^{H.Potonic-Berlin:}

gesetzt war;auch Hurzstückchen(Fichtelit) findensichgelegentlich in unserenTorfen.

Wo

dasHangendeeinesschon fertigenBraun- kohlenlagers nachträglich für dieAtmosphärilien so zugänglichist,

Fig.'2$. Wachsharzpanzcrstück der südafrikanischen Gcrani;icee Sarco- caulonBurmanni. NatürlicheGrösse.

dass

nunmehr

einestärkereZersetzung ermöglicht wird, findeteben- falls eineAnreicherungvonliptobiolithischemMaterial statt.

Der Pyropissit istalsoaufzufassenalsdaßnach derVerwesung übriggebliebene Harz und Wachsharz der Pflanzen, die unterVer- torfungs-und Fäulnisbedingungen (d.h.unter weitgehendem bzw.

gänzlichem Luftabschluss; die Braunkohle (Feuerkohle) geliefert

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Die Entsteilung der Steinkohleundverwandter Bildungen. 47 haben, und zwischen Pyropissit und Braunkohle finden sichalle Übergänge, wieu. a.das jetzt als „Schwelkohle* abgebaute und verwendeteMaterial.

Esgibtauch rezentenPyropissit,

dem

ich(1005) den

Namen

Dcnhardtit

gegebenhabe.

Von

anderen Liptobiolithenseihier abgesehen.

Verlag von Gebrüder Borntraeger

in

Berlin SW11

Dessauer

Strasse2!)

Die

in

Figur

23 der vorstehenden Schrift

wiedergegebene

Landschaft der Steinkohlenzeit

ist

auch

als

Wandtafel

bearbeitetworden,

herausgegeben im

Auftrage der Direktion der Königl. Preuss. geologischen Landesanstalt

und Bergakademie

zu Berlin von

Landesgeolog Professor

Dr. H.Potonie.

—

Nebst Erläuterung mit 30 Abbildungen.

Grösse der Wandtafel 170x120 cm.

Preis der Wandtafel (nebst Erläuterungsschrift) auf Leinwand gezogen mit Stäben 25 Mk.

Preis eines von Künstlerhand

kolorierten

Abzuges auf Leinwand gezogen mit Stäben 60 Mk.

„Gluckauf"schreibt: „Eswflrc Ithhaftzu wünschen, das»die schöne,inschwarzerundin vielfarbigerAusführungvorhandene, ron Künstlerhand entworfene Wandtafelauch aufden Steinkohlenbergwerken sich möglichstzahlreichen Eingangcerschaffte. Ganzabgesehenron dem wissenschaftlichen Interesse und den belehrenden Zielen des 1'otontV'schenWerkesIflsstsichfürSitzungszimmer, Hureau.r-Ka'ume, Beamten-Wohnungen usw.

kaum

ein wirksamerer und passenderer Wandschmuckdenken,als diese„Landschaft derSteinkohlenzeil"

.

Druckronliebr. IngerinMerlin,HernburgerStrasse :W

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Gc

Verlag von Gebrüder Borntraeger

in

Berlin SW

¹¹

Dessauer Sirasse 29

In Vorbereitung befindet ^sich

und wird im

nächsten

Jahre

erscheinen

:

Die Entstehung der ^Steinkohle

Mit Ausblicken auf dieEntstehungder brennbaren organogenen Gesteine überhaupt ton

Professor Dr. H. Potente

Kgl. Landesgeologen^inBerlin.

Mitzahlreichen Textabbildungen.

Indem

wir die

Aufmerksamkeit

der Interessenten schon jetztauf dieses hervorragende

Werk

lenken, laden wir ^gleich- zeitigzur Subskription^ein.

Der

Preis des

Werkes

bei Vorausbestellung ^ist

um 20%

niedriger

wie

der spätere Ladenpreis.

Wir

bitten

den anhängenden

Bestellzettelzu unterzeichnen, abzutrennen

und

einer

Buchhandlung

oder der Verlagsbuch-

handlung

direkt

zu

übermitteln.

Berlin

SW

¹¹

^Gebrüder Borntraeuer

Dessaaer Strasse 29

Der

Unterzeichnete subskribiert hiermit

zum

^Vorzuge- preisoauf

Esompur.

.

Potonie, Entstehung der Steinkohle,

geheftet

—

in

Halbleder

gebunden.*)

Käme:

^;

Adresse:

*)Nichtgewfinsebtesgefl.*u durchstreichen.

Verlag von Gebrüder Borntraeger

in

Berlin SW

¹¹

Dessauer Strasse 29

Eine Landschaft der Steinkohlenzeit

Wandtafel bearbeitet und herausgegeben im Auftrage der Direktion der Königl. Preuss. geologischen Landes- anstalt und Bergakademie zu Berlin von Landesgeolog Professor

Dr.

H. Potoniä,

beauftragt

mit Vorlesungen über

Pflanzenpalaeontologie au der

Bergakademie. — Nebst

Erläuteruug mit

30

Textabbildungen.

Grosse der Wandtafel 170x120 cm.

Prei* der Wandtafel (nebst Erläuterungsschrift) auf Lein-

wand gezogen mit Stäben 25 Mk.

Preis eines von Künstlerhand ausgeführten vielfarbigen Abzuges auf Leinwand gezogen mit Stäben 60 Mk.

|^

^{„Glückaufschreibt:„Es wärelebhaft}zu wünschen, das*dieschöne, in schwanerundin vielfarbigerAusführungrorhandent,von Künstier- hand entworfene Wandtafel auch auf den Steinkohlenbergwerken sieh möglichst zahlreichen Eingang verschaffte. Gans abgesehen von dem m'ssrnechaftlichenInteresseundden beiehrendenZielendfaPittonie"sehen WerkesIdsst »ichfür Sitzungszimmer,Bureau-Räume, Beamten-Wohnungen usw.

kaum

einwirksamererundpassendererWandschmuckdenken, als diese„Landschaft der Steinkohlen*,!".

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