ANNALEN DER

CHEMIE UND PHARMACIE,

CXXVI. B a n d e s e r s t e s H e f t .

Ueber die cheixischen und physiechen Ver- anderungen krystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse, mit besonderer Hiiisicht

auf die Gneinse des Saclisischen Erz- -..

ge bii-ges ; von Prof. Dr. Th. Scheerer.

Seit der geologischen Urpcriode, in welcher Gneuse und Granite sich bildeten - d. h. sich als festc, krystallinische Gebirgsarten constituirten -, ist eine uiiabselibare Reihe von Jahrtausenden verflossen. Mit Recht liarin man daher fragen : welche cheniischen - und , in Folge davon, physischen - Veranderungeii liaben solche Gesteine wahrend dieses langen Zeitraunis ihrer Existenz erlitten ?

Einige Porsclier bcantworten diese Frag-e bekanntlicli in so extremer Weise , dafs jedcr Conservatismus der Gesteine gelaugnet, dagegen eine fortwahrende chemisclie Zersetzung angenommen wurde, von der selbst Gncuse und Granite nir- gends verschont blieben, so weit sie der Beobachtung zu- ganglich waren. Obwohl eine so umfassende Veranderung anorganischer Massen, die zu den cherrrisch inactivsten unseres Erdkorpers gehoren , sich nicht im Entferntesten nachweisen liefs und nur als eine, der exacten Wissenschaft fernstehende,

A n n d . d Chaluie 11 P l i ~ ~ i u i . CXAVI. Ed. I H L F t 1

2 S c h e e r e r , iiber die Veranderungen

eigenthumliche Idee betrachtet werden konnte, habe ich den- noch - in meiner Arbeit iiber die Gneuse *) - insoweit darauf Rucksiclit genommen , als ich Thatsachen anfuhrte, welche mit jener Bchauptung im entschiedensten Widerspruche stehen. Es moge niir gestattet sein, einige dieser Thatsachen auszuhebcn, um anderc Untersuchungen anzureihen, die zu einer exacten Beantwortung nnserer Frage dienen konnen.

Bei aller Verschiedenhcit der Ansicliten iiber die che- tnischen Veranderungen lirystallinischer Silicatgesteine steht so vie1 fest, dafs dicse Veranderungen mehr oder weniger von localen Verhiiltnissen bcdingt oder doch b egiinstigt, also von verschiedener Art und Intensitat sein mussen. Will man dalier eine nahere Einsicht in dieselben gewinnen, so mufs vlviirderst eine bcstimmte Gebirgsart ins Auge gefa€st urid auf das Sorgfiiltigste ermittelt werden : welchen Verschieden- heiten der chemischen Constitution dieselbe an verschiedenen Punkten ihrer riiutnlichen Verbreitung unterworfen ist. Als solche Gebirgsart hatte ich zunachst den Erzgebirgischen .grauen Gneus" - unteren Plutonit -- gewahlt. Durch zahlreiche Aiialyscn und Schnielzproben +$+*) wurde es fest- gestellt , dafs dieses fiir das Erzgebirge characteristische, nocli von keiner der ticfsten Gruben unterteufte Gestein eine volllrornmen constante - nur innerhalb der Grenzen isomor- pher Vertretung schwankende - chemische Zusammen- setzung hesitzt, welclie durch die Fortnel

ausgcdriickt wird, entsprechend einerri inechatiischen Gemenge 3 rR)si + 2 R S i S . . . . . * (A)

voti

*) Die Giieuse des Siiclisischen Erzgebirges i d verwsndte Gc- steine, nnch ihrer chemischen Constitution und geologisclien Be- dcutnng. Zeitschrift d. deutschcn geolog. Gesellschnft Bd. XIV, S. 14 bis 150. Als besonderer Abdruck im Commissionsverlag vni i J. G. E n g e l h a r d t ( B e r n h a r d T h i e r b a c h ) in Freiberg.

a*) n. a. 0. s. 36.

krystallinischer Siticntgesteine durch Naturprocesse. 3

10 Atomen Quarz 3 10Si

3 Atomen Orthoklas = i 2 3 + 3 2 + 3 R und 1 Atom Glimmer") = 5 $ % + 3 3 + 6 6 ( R )

= 27 & + 6 I{ f 9(k) = g S i + ~ R + 3 ( k )

in suinina

- - 3 (R)Si + 2 i[Si3 . . . . . . (A)

Mit welchem Grade der Scharfe diese Formel (A) die chemische Constitution des in Rede stehenden Gneuses dar- stellt , geht aus der folgenden, vergleichenden Zusammen- stellung hervor :

1,. I b . L. KieselsLure . . . 65,32 65,64 65,42 Titansaure . . . 0,87 0,86 1,05 Thonerde . . . . 14,77 14,98 13,68

Eisenoxydul . . . 3,08 3,50 2,88 Manganoxydul . . 0,14 0,18 - Kalkerde . . . . 2,51 2,04 1,44 Magnesia . . . . 2,04 2,08 2,66 Kali . . . . . . 4,78 3,64 6,18 Natron . . . . . 1,99 2,56 1,38 Wasser . . . . . 1 , O l 1,18 1,05

Eisenoxyd . . . . 3,33 2,62 4,26

99,84 99,28 100,oo.

Ia. und Ib. Zusammensetzung zweier grauen Gneuse von verschiedener Fundstatte - iibereinstimmend mit der Zu- sammensetzung solcher Gneuse von anderen Fundstatten im Erzgebirge - nach meiner AnalTyse.

Ic, Durch Berechnung nach Formel (A) sich ergebende Zusammensetzung , unter Beriicksichtigung der durch die Analysen ermittelten Zusarnmensetzungen des Orthoklases und

a) Die chemisohe Constitution dieses Glimmers entspricht der For- me1 2 @j%i + 3 kSi.

1 "

4 Sc h e e r e r , iiber die Veranderungen

Glimmers, welche als Gemengtheile des grauen Gneuses auf- treten.

Da die Vergleichung der analytisclieii Resultate I, uitd I b init dem berechneten Resultate I , durcli die schwanken- den Gewichtsmengen isoinorpher Bestandtheile etwas gestort wird, so folgt hier die Angabe der eiitsprechendeii SauerstofF- verhaltnisse : ...

Si, R (it) zufolge der Anslyse I, = 34,26 7,9O 3,87 eufolge der Annlyse 11, = 54,42 7,79 3,86

im Mittel beider Anxlyscn = 34,34 7,84 3,86 zufolge der Bercchnung Ic = 34,34 7,64 3,82

Differenz = 0,OO O , 2 O O,O4.

Die Uebereinstiinmnng zwischen den analytischen Resul- taten und der Berechnung ist so scharf, dafs sie selbst bei einer krystallisirten, hoinogenen Mineralspecies nicht scharfer gefordert werden kann.

Die zu den Analysen und Schinelzproben verwendeten Gestcinsstiicke wurden aber niclit allein an vieleri - oft mehrere Meilen von einander entfernten - Punkten nahe der Gebirgsoberflache, sonderii ziim Theil aiich in betrachtlichen Tiefen unter derselben entnonunen. Eben so wenig jedoch wie in ersterer , stellte sich in letzterer Bezieliung hierbei ein wahrnehmbarer Unterschied heraus. Giieus , wenige Fufs unter der Erdbedeckung und diclit an der sichtharen Grenze der Verwitterung - wie z. 3. der Gneus, auf welchen sich die Analyse I, bezieht - hatte durcliaus dieselbe chemische Constitution wie Gneus aus einer Tiefe voii 300 Fufs und 1700 Fufs. Die Zusammensetzung eines Gneuses dieser grofsten Tiefc stellt uns die Analyse I b dar. Sicherlich sind wir daher berechtigt zu beliaupten :

(1) Die Forrnel (A) driickt die chemische Constitution tles erzgebirgischen grauen Gneuses mit vollkoinmener

Rrystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse. 5

Scharfe aus , eines Gesteins also, welches iiber viele Quadratmeilen verbreitet und bis zu einer senkrechten Tiefe von mehr als 2000 Fufs durch den Bergbau aufgeschlossen ist.

Entspricht wohl die, innerhalb dieses gewaltigen Gneusmassivs so scharf ausgepragte , gleichforniige chetnisclie Zusammen- setzung der Vorstellung einer von localen Verhaltnissen ab- hiingigen chemischen Veranderung ? Unter letzterer kann hier naturlich nur entweder eine Auswanderung von Bestand- theilen oder eine Einwanderung derselben oder auch beides zugleich verstanden werden. Welclien dieser Vorgange man nun auch im Auge habe : an irgend einer Stelle des Gneus- massivs mufs er 'begonnen, und in irgend einer Richtung niufs e r sich fortgepflanzt haben. Diese Richtung aber miifste noch gegenwartig durch die nachgelassenen Spuren einer verschiedenen Wirkungsdauer und Intensitat - durch eine entsprechend verschiedenartige chemische Zusammcnsetzung unseres Gneusmassivs an verschiedenen Punkten - bezeichnet sein. Davon ist nicht das Mindeste zu bemerken. So weit dieses Gneusrnassiv frei von sichtbarer Verwitterung und ahnlichen localen Zersetzungen ist , hat es iiberall eine gleiche chernische Zusamniensetzung.

Aber noch von einer anderen Seite her erweist sich die Hypothese eines durchgehends veranderten Zustandes kry- stalliriischer Silicatgesteine, und in specie des Erzgebirgischen grauen Gneuses , als eine vollig widersinnige. Worin sol1 denn die - solchenfalls niit ganz unbegreiflicher Gleichfor- migheit ausgebreitete - chernische VerBnderung des Gneuses bestanden haben ? Welchen seiner Gemengtheile namcntlich hilt man einer solchen Veranderlichkeit fahig ? Den Quarz gewifs nicht. Den Feldspath - welcher sich nach mehr- fachen Analysen als ein ganz normaler Orthoklas erwies - sicherlich eben so wenig. Folglich bleibt nur der Glimmer

6 Sc /I e e r e r , iiber die Veranderungen

als der einzige Trager dieser wunderbaren Veranderlichkeit ubrig. Derselbe iniifste ursprunglich ein Mineral von anderer cheniischer Zusaininensetzung , als er gegenwartig besitzt, gewesen sein. Von welcher Zusarriniensetzung ? Diefs durch eine neue Hypothese zu bcantworten hat man sich bisher nicht erkiihnt, kann daher auch nichts Naheres uber die Art der angeblich vorgegangenen Veranderung berichten. Waruni beniiilit rnan sich dcnn aber in unlogischer Weise, den Glim- mer als ein vcriindertes Mineral, als ein Zersetzungsproduct zu vcrdiictitigcn ? Einzig und allein, wcil derselbe cheniisch gebbundencs Wasser ") enthiilt ! Dieser Wassergehalt gilt fur eine hinreichende Veranlassung, Gneuse und Granite fiir chemiscli veranderte Gesteine zu erltliiren und dadurch einein Scliwarme der escentrisclisten Hypothesen Thor und Tliur in1 Gebiiude der Geologic zu iifFnen.

Es wiirde eine allzo unifiingliche Wiederliolung der, in ineincr oben citirten Albeit aufgestellten Thatsachen und daraus gezogenen Sclilusse erfordern , wenn ich hier den Beweis nochrnals fiihreri wollte, dafs dns chernisch g e h n d e n e Wussey im Glinimey des grauen Gneuses - und aller Crieuse und Granite uberhaupt - die namliche chemische Rolle spielt auie die $.wn Basen Slg, pe , &In 1 1 . s. w., und dafs es, als ein derartiger cheniischer flestandtheil, uiizweifelhaft ein UT-

spriinylicher Bestundtheil ist. Indcrn icli daher auf jene Ab- handlung verweise, siiid wir zu unserer zweiten Thesis befugt :

(2) Die chemische Constitution des erzgebirgischen granen Gneuses, wie sie durch die Analysen I, und 11, wid durch die daraus abgeleitete Formel (A)

*) Der Glimmer des granen Gneuses enthalt gegen 4 pC. Wasser, wovoii dor etwa 1 pC. betragende Wassergehalt des Gneuses herrulirt.

kystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse. 7

ausgedruckt wird, ist eine urspi ingl iche und - init gewissen localen Ausnahmen - bis a,uf die yey enwart+e Zei t durchaus unvergndert gehliebene.

In diesen Thesen (1) und (2) besitzen wir eine Grund- lage, ausgedehnt und fest genug, um darauf weiter zu bauen. Erst jetzt lafst sich an eirie genauere Beantwortung der Frage denken : welche localen chemischen Veranderungen hat unser Gneusmassiv, seit seiner Bildung, durch spatere Einfliisse er- litten? Dasselbe ist an seiner Oberflache von der Verwitte- rung benegt, in seinem Innern stellenweise durch Quellen- wirkung uiid Gangbildung zersetzt , an manchen Orten auch durch den Contact rnit eruptiven Gebirgsarten verandert wor- den. Diese erfahrungsrnafsigen Vorgange genau zu verfolgen und ihre chemisclie Eiiiwirkung auf den Gneus erschopfend zu behandeln , davon kann begreiflicherweise hier nicht die Rede sein. Es handelt sich nur urn Beitrage zu umfassen- deren Arbeiten, welche nicht das Werk Einzelner sein lion- nen ; es handelt sich darum , einige feststehende Thatsachen in ein wissenschaftliches Gebiet zu bringen, dessen Boden bisher ein hiichst unsicherer war.

Da fast in allen, durch einen der genannten Naturpro- cesse zersetzten Gneusen mehr oder weniger das Eisenoxydul des Glimmers in Oxyd umgewandelt ist, und da iiberdiefs bei iinserer Frage die Oxydationsstufen des Eisens nur wenig in Betracht kominen , so erscheint es zweckniafsig , die Nor- malzusarnmensetzung des Erzgebirgischen grauen Gneuses in der Weise anzugeben , dafs darin sarnmtliches Eisen als Oxyd in Rechnung gebracht wird. Legen wir hierbei die Analyse I, zu Grunde, so ergiebt sich die Zusaminensetzung eines grauen Gneuses, in welchem alles Eisenoxydul in Oxyd urn- gewandelt ist, wie folgt :

8 S c h e er er , iiber die Veranderungen

I

Kieselsgure . . . . . 65,19

Titansgure . . . . . 0,87

Tlionerde . . . . . 1,75

Eisenoxyd") . . . . . 6,88

Kallterde . . . . . 2,50 Magnesia . , . . , 2,04

Kali . . . . . . . 4,77 Nxtroii . . . . . . 1,99

Wasser . . . . . . 1 , O l

100,oo. .___

. . . (N)

Mit dieser Norma.lzusnn2mensett~~n~ (N) haben wir die Zusainrnensetzung der durch Naturprocesse chemisch veran- derten grauen Gneuse zu vergleichen , uni zu erfahren, was von urspriinglichen Bestandtheilen entfuhrt, untl an tieuen Be- staridtheilen aufgenorninen wurde. Naturlich ist diefs nur uriter der Bcdingung moglich : dafs wcnigstens eiiaer der ursprtinglichen Bestandtlieile des Gneuses als ein, seinem Ge- wiclite nach unveriinderter angenommeri werden kann. Gluck- liclierweisc durfen wir diefs von der Thonerde behaupten. Wegen ihrer Lhloslichkeit in Losungsmitteln , die hier in Betracht konimcn konnen, besonders aber : weil in einer kieselsaurehaltigen Solution, die keine starkeren Mineralsauren enthilt, nicht zugleich auch Thonerde gelost sein kann - sind wir berechtigt anzunehmen , dafs sie in unveranderter Menge zuruckblieb, wahrend Iiieselsaure, Alkalien, Kalkerde, Magnesia u. s. w. tlieilweise entfuhrt wurden. Auch der Kaolin und ahnliche Zersetzungsproducte enthalten bekannt- lich die Thonerde der Feldspathe in ihrer ganzen urspriing- lichen Quantitat.

Allein noch eine kleine Schwierigkeit ist zu uberwinden. Nach den angcstellten Analysen des grauen Gneuses sind die

") Ncbat einer, meist niir sehr geringeii Meiige von Manganoxgd.

krystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse. 9

Thonerdemengen dieses Gesteins - wegen der isomorphen Vertretung durch Eisenoxyd - etwas schwankend. Bei neun Analysen ergaben sie sich zwischen 13,87 und 15,70 pc. Der mittlere Thonerdegehalt nach allen neun Analysen betragt 14,68 pC. Die& stimmt niit dem Thonerdegehalt in unserer Normalzusammensetzung (N) so nahe iiberein, dafs wir an letzterer keine Correction vorzunehmen brauchen. Nur ein mbgliches Schwanken von hbchstens 2 1 pC. Thonerde bleibt zu berucksichtigen.

1) Verwitterter grauer Gneus.

Der normale graue Gneus widersteht der Verwitterung in hohem Grade. Man sielit diefs in den zahlreichen Stein- bruchen der Umgebung Freibergs. Obgleich hier tlas aus- gedehnte Gneusterrain , besonders auf den Hohen, blofs von einer wenige Fufs machtigen , lockeren Erdschicht bedeckt ist, hat die Verwitterung doch nicht tiefer in das Gestein einzudringen vermocht , als die sichtbare Zerkliiftung reicht ; was oft kaum ein Paar Ellen, selten uber 3 his 4 Ellen be- tragt. Aber selbst diese den atmospharischen Einflussen zu- gangliche Gneusschale ist hauptsachlich nur an ihrer oberen Seite brocklich verwittert ; nach unten folgen die Verwitte- rungsrander den Kliiften und feinen Spalten, und mitten zwischen diesen trifft man haufig auf Partieen eines noch ganz unveranderten grauen Gneuses von normaler Zusam- mensetzung (mit 65 pC. Iiieselsaure und 1 pC. Wasser).

Durch die Verwitterung niinmt der Gneus eine braunlich- gelbliche bis rostbraune Farbe an und wird niiirbe bis brocklich, theilweise leicht zerreiblich. Diese Veranderungen beruhen auf der Zersetzung seines Feldspathes und Glimmers, vorzugsweise des ersteren ; denn der normale schwarze Glimmer des grauen Gneuses zeigt sich haufig blofs oberflachlich verandert, wahrend der Feldspath in hoherern Grade zersetzt ist. Nie ist es mir

10 Sc h ee r e r , iiber die Veranderungen

gelungen, einen verwitterten grauen Gneus zu finden, welcher durch und durcti zersetzt - bis auf die Quarzkorner zer- reiblich - war. Die sich von den Haarspalten aus fort- pflanzende Verwitterung schreitet uberaus langsarn vor und vermag nicht immer ins Innere einzelner Feldspath- und Glimmerpartieen einzudringen.

Die Zrinahme des Wassergehaltes und die Abnahme der Festigkeit entsprechen dem Verwitteruiigsgrade des Gnerrses. Versuche fiber die verschiedenen Wassergehalte - bei 100" C. getroclrneter - verwitterter grauer Gneuse von ver- schiedenen Fundorten ergaben 2,81-3,OO-3,53-3,88-3,99 -4,40-4)50-4,99- 5,17- 5)23- 5,?5 pC. Wasser. Dieser letztere Wassergehalt diirfte dern Maximum nahe koinmen. Denn wiewohl die am ineisteri verwittert erscheinenden Gneuse an den der Witterung ineist ausgesetzten Stellen - in Stein- bruchen, alten Berghalden, Stadtinauern u. s. w. - aufgesucht wurden, konnte keiner mit niehr als 5,75 pC. Wassergehalt gefunden werden.

Zwei Analysen, die cine rnit einein weniger, die andere init einern starker verwitterten Gneuse -. durch meinen Assi- stenten Herrn Dr. R u b e und Herrn P r i i l l s - vorgenom- men, fiihrteii zu folgenden Resultaten, denen zur Vergleichung jene Normalzusainmensetzung (N) vorangestellt ist.

(N) 11. 111. I<iaselsiiiire . . . . 65,19 65,68 64,44

Thonerde . . . . . 14,75 14,18 . . . . .

0'78 } 15,12

Eisenoxyd . . . . . 6 3 8 6,99 8,94

Manganoxydnl . . . . - - 1,30

Kalkerde . . . . . 2,50 2,00 0,80

Magnesia . . . . . 2,04 1,65 1,85

TitsnsRnrc 0,87

Kali . . . . . . . 4,77 3,73 2,12

Natron . . . . . . 1,99 2,41 1,38 Wasser . . . . . . LO1 2,25 4,13

100,oo 99,67 100,08.

krystallinischer Silicatgesteine durch Nnturprocesse. 1 1

Da die Thonerdemengen bei allen drei Analysen nahezu gleich sind, so Iafst sich die Wirkung der Verwitterung leicht uberblicken. Beim weniger verwitterten Gneuse 11. wurde an Basen R etwas uber 1 pC. - von diesen Basen selbst also noch nicht 10 pC. - . fortpfiihTt und dafur eine gleiche Menge Wasser aufqenummen. Der Gneus III., ausnahmsweise ein manganreicherer , zeigt dieselbe Art der Verwitterungs- wirkung, nur in hoherem Grade. Hier wurden, aufser etwa 1 pC. Kieselsaure, an Basen 13 ungefahr 4 pC,. - von diesen Basen selbst gegen 25 pC. -- forfqefuhrt und dafur eine etwas kleiriere Menge Wasser aufgenommen. Man darf wohl schliefsen, dafs ein vollstandig verwitterter Gneus - wie e r vergeblich gesucht wurde - kauni noch Basen R enthalten wiirde. Somit ware dcnn selbst in unserem Gneiise 111. die durch Verwitterung angebahnte Zersetzung nur erst zum funften Theile beendet in verwitterten Gneusen init dem Maximum des Wassergehaltes , 5,75 pC. , hiichstens zum dritten Theile. Wahrscheiiilich trifft sie beim weitereii Fort- schreiten auf starkeren cherriischen Widerstand , indem sich die ersten Antheile der Basen R leichter entfuhren lassen als die letzten. Dennoch ist es wohl unzweifelhaft, dafs die Natur , in1 Verlaufc von Jahrtausenden , den Verwitterungs- procefs local zu Eride fiihrt. Sicherlich enthklt die Erdschicht uber dem Gneuse solchen vollstandig verwitterten Gneus, ja vielleicht besteht sie hauptsiichlich darans. DaD man unter derselben keine Gneusstiicke von hoheren Verwitterungsgraden, als wir sie fanden, antrifft, durfte daher riihren, dafs der starker verwitterte Gneus seine Gestalt nicht laiiger zu be- halten vermag, zu Brocken zerfkllt und endlich zu einem grobkornigen Pulver wird , wie man es unmittelbar oberhalb der consistenteren verwitterten Gneusschale wirklich findet. Dasselbe zu analysiren ware kine vergebliche Muhe, denn es ist bereits mehr oder weniger mit Erdtheilen aus der Acker-,

12 Sc h e e r e r , iiber die Veranderuqen

Wiesen -, oder Waldkrume gemengt, die moglicherweise aus grofseren Entfernungen herbeigefiihrt und ganz anderer Entstehung sein konnen. Auch weifs man ja bereits so vie19 dafs es sich hierbei nur iini die etwas variable Zusammen- seizung inehr oder weniger eisenschiissz$e/er Thone handelt.

Anzugeben, von welcher Dicke die, seit der Bildung unseres Gneuses , durch Verwitterung abgenagte Gneusschale sei ? ist vielleicht nicht ganz unmiiglich. Einige Thatsachen sprechen dafiir, dafs diese in pulverformigen Zustand Bber- gegangene, theilweise sogar ganz aufgeloste Schicht, im Ver- hlltnifs zur aufserordentlichen Machtigkeit des noch unver- witterteri Gneuses, jedenfalls iinr von geringer Dicke gewesen seiii kann.

Schlicfslich ist in Betreff des verwitterten grauen Gneuses noch anzufiihren, dafs in deniselhen riiemals - so weriig wie iin unverwitterten - eine benierlibare Spur \'on Kohlensaure aufzulinden war. Diefs gilt auch voii den folgenden zersetzten Gneusen , so weit bei ihrer Zusammensetzung ein Kohlen- saaregehalt nicht ausdriicklich angegeben ist.

2) Durch Contact mit Yorpliyr veranderter grnuer Gneus.

Das Gebiet des grauen Gncuses irn Erzgebirge zeigt sich niehrfach von Porph yrgangen durchbrochen ++). Der zuiihclist der Porphyrgrenzc liegendc Gneus pflegt weniger ineclianiscli - seiner Structur nach - als clietrrisclr rerandert zu sein, und diese Vcranderurrgen lessen sicli his auf einige Fufse oder Ellen von der Greiize eiitfernt wahrnehnien. Doch mangelt es auch nicht an Fallen, in denen keine Veranderiing zu benierken ist. Die Einwirkungen des Porphyrs auf den

*) Freilierr v. B e u s t , geognristische Slrizze der ~vichtigsteli Porphyr- go bilde zwischen Freilicrg , Francnsteiii , Tliarandt uiid Nossen. Freiberg , Engelliardt , 1836.

lcrystullinischer Silicatgesteine durch Nattirprocesse. 13

Gneus steigern sicli begreiflicherweise, wenn schmale Gneus- schollen vom Porphyr umschlossen auftreten. Auf ein der- artiges Vorkonimen machte mich mein verehrter Frennd und College Prof. v. C o t t a aufmerksatn. Es befmdet sich in einem Yorphyrsteinbruche , diclrt an der Freiberg - Dresdener Chausske , zwischrn Naundorf und dem Tharandter Walde. Der Porphyr hierselbst hat den gewiihnlichen Rabitus eines sogenannten Quarzporphyrs. Die rings von demselben eingeschlossene , viillig scharf begrenzte Gneusscholle ist - oder war, als ich sie vor etwa zwei Jahren besichtigte und Stucke zur naheren Untersuchung davon mitnahm - weniger als 1 Fufs dick, bei einer Flachenausdehnung von wenigen Quadratfufsen. Dieser porphyrumhullte Gneus besitzt ein vom frischen grauen Gneuse erheblich verschicdenes An- sehen. Obgleich der Glimmer von den zersetzenden Ein- flussen nicht ganz iiberwaltigt wurde, hatte e r doch rneist seinen Glasglarrz und seine dunkelschwarze Farbe eingebufst und bildete matt fettglinzende , schwarzlich-braune Partieen, leicht zerreiblich zu einem schmutzig gelblichen Pulver. Der Feldspath dagegen war zu einer vollig glanzlosen, rostgelben, brocklichen Masse umgewandelt , wahrend der Quarz unver- andert, nur stellenweise rostgelb iiberzogen und durchzogen erschien. Hier und da hatte sich die - an ihrer fleisch- rothen Farbe und ganzlichem Glimnierniangel leicht kennt- liche - Porphyrmasse in schmalen, zum Theil kaurn linien- dicken Triimern zwischen die Scliieferungsflacheri des Gneuses gedrangt ; unter der Lonpe konnten solche Triirner sogar bis fast zur Papierdicke verfolgt werdcn. Weder der die Gneus- scholle umgebende , noch dieser in dieselbe eingedrungene Porphyr liefs die mindeste Zersetzungserscheinung bliclten. Selbsl das bewaffnete Auge gewahrte darin den durchschei- nenden, fleischrot,hen Feldspath mit seinen glanzenden Blatter- durchgangen. Diefs beweist wolil hinlanglich, dafs die che-

14 # c h e e r e r , iiber die Veranderungen

mische Veranderung unserer Gneusscholle mit keinem blofsen Verwitterungsphanornen verwechselt werden darf : denn wie hatte sonst der Feldspath des Porphyrs der Verwitterung entgehen konnen? Damit sol1 aber durcliaus nicht in Ab- rede gestellt werden, dafs der (lurch den Porphyr veran- derte - wenn auch nur durchgliihte - Gneus eine Beschaf- fenheit annahm, welche eine spatere Verwitterung sehr be- giinstigte. Miiglicherweise haben wir es also im vorliegenden Falle mit einer Coinl~ination von Contactwirkung und Ver- witterung zu thun, was um so wahrscheinlichcr wird, als die Gneusscholle nur einige Fufs hoch mit Porphyr iiberdeckt war und aIs ihre Schieferungsflaclre eine senkrechte Stellung hatte. Moglich, dafs eine Kluft im Porphyr zum Gneus- bruchstucke niederwarts fiihrte und diese Stellung der Schieferungsflache cine Infiltration von oben erleichterte.

Einige Pfunde des veranderten Gneuses wurden von den stellenweise darin befindlichen Porphyrtriirnern gesaubert und dann zur vollstandigen Meugung zerrieben. Das bei 100" C. getrocknete Gneuspulver ergah nach Dr. R u b e ' s Analyse folgende Zusarnmensetzung :

liieselsiiure TitansBnre

Tlioiierde Eiseiionyd Iislkerde IkLiigiiesis

K d i Natron

Wasser

Kohlensihire

IV 1

62,75

0,79 16,46

7,13 0.90

1,79 4,22

1,32

5 ,OO spur

1 00,36. -~ _ _

Indein wir diese Zusammensetzung auf den Normal-

hrystallinischer Silicatgesteine durch Natuiprocesse. 15

thonerdegehalt 14,75 pC. zuriickfiihren *), erhalten wir fol- gendes Resultat zur Vergleichung init (N) :

Fortgefiihrt (-) (*) IVb. Aufgenommen (+)

Kieselsiiure 65,19 56,48 - 8,71 Titansaure 0,87 0,7 1 - 0,36 Thonerde 14,75 = 14,75 0 Eisenoxyd 6,88 6,42 - 0,46 Kalkerde 2,50 0,81 - 1,69 Magnesia 2,04 1,61 - 0,43 Kali 4,77 3,80 - 0,97 Natroii 1,99 1,19 - 0,80

Wasser 1 , O l 4,50 t 3,49 Spur + Spur Kohlensiiure -

100,00 90,27 - 9,73 -- 100,oo.

Die Vergleichung zeigt, dafs nicht blob 3,89 pC. an Basen R - auf diese Basen selbst bezogen also 34 pC. - sondern auch an Kieselsaure 8,71 pC. = 13,3 pC. der ur- sprunglichen Kieselsaure fortgefiihrt , dafiir aber 3,49 pC. Wasser aufgenomnien wurden. Die kleine Verminderung des Eisengehaltes ist jedenfalls eine unwesentliche und vielleicht nur scheinbare, indem der Eisengehalt des grauen Gneuses etwas schwankt.

Welchen Theil dieser Wirkurig wir dem Contacte, und welchen Theil derselben wir der Verwitterung zuzuschreiben haben, bleibt so lange unausgemacht? als nicht ein derartiger Contactgneus analysirt worden ist , welcher niit Sicherheit frei von aller Verwitterung blieb. Bei der so haufigen und bis zu grofser Tiefe niedergehenden Zerkliiftung der Porphyre

*) Es geschieht diefs durch Multiplication aller Gewichtsmengen in 14 75 16,46

Analyse IV, durch den Quotienten A = 0,9.

16 8 c he e I' e T , ubey die V e r a n d e n q e n

und bei den elren so hdufigen Ablosungen, welche an den Contactflachcn der Porpliyre auftreten und gerade hier eine Conimunication init den Tagwassern lierstellcn, tlurfte es jedoch nicht leiclit sein, einen solclien nur durch Contact veranderten Gneus zu findcn.

Wie dein aber auch sein mag, es steht fest, dafs die irn vorliegenden Falle beobachtete Verinderung des Gneuses jedenfalls nicht kleiner sein lrann, sondern aller Wahrschein- lichkeit nach griifser sein mufs als die einzig und allein durch I'corphyrcontiict bewirkte: es steht ferner fcst, dafs diese - cornhinirte - Veriindcrung von dcr Porpltyrgrenze aus sich nur auf wenige Fdse odcr Ellen in den Gneus verfolgen lafst, ja oft schon in noch kleineren Distanzen sehr an In- tensitat verliert.

3) Durcli M i ~ n e r a ~ ~ ~ 6 e ~ ~ e ? ~ ~ u i r k . u n ~ veranderter grauer Gneus.

Zu den geognostiscli interessanten Punliten, welche durch den Bau der Tharandt - Preiberger Eisenbahn dcr Beobachtung zuglnglicher gemacht oder iiberliaupt erst aufgeschlossen wurden , ist aucli das Vorkomnien eines durcli Mineralquellen- wirkung zersetzten grauen Gneuses zn rechnen. Auf dem rechten Gehange des Weifseritzthales , unweit thalaufw5rts voin Tharantlter Bahnhofe , zeigt sich der dortige Gneus , in der Langenansdehnung ron etwa einigen Lachtern , zu eincr - wenn auch tlieilweise nocli niit unverliennbaren Spuren von Gneusstructur bchafteien, docli - .fast rein weifsen, glanzlosen , brocklichen Masse zersetzt. Die verwaschenen Contouren dieser alliiialig in Gncus iibergehentlen Masse, soweit sie sich verfolgen Iassen, sprcchen dafur , dafs eine vormals hier thiitige Quelle diese Zcrsetzung bewirkt hat.

Ich entnalini einige grofsere Stiicke des zersetzten Gneuses an der Fundstatte. Bei ilircr ndiercn Prufung fand ich, dafs ein sehr 1)edententler &halt von Kohlensiinre dariii war, von

hr.ystaZlinischer Silicaigesteine duwh Naturprocesse. 17

einem Bestandtheile also, der sowohl im verwitterten, wie in dem durch Contact veranderten Gneuse vergebens ge- sucht wurde. Es lag hier folglich ein ganz besonderer Fall der Zersetzung vor. Den weitrren Airfschlufs hieriiher giebt uns die folgende Analyse Dr. R u b e ' s :

\ ? I .

Kieselsaure 53,40 Titanslure 0,88 Thonerde 17,81 Eisenoxyd 7,33 Kalkerde 3,38 Magnesia 2,54 Kali 3,22 Natron 1,97 Wasser 4,24 Kohlensllure 5,54

100,31.

Die 3,38 pC. Kalkerde und 2,54 pC. Magnesia reichen sehr nahe aus, um mit. den 5,54 pC. Kohlensaure neutrale Carbonate zu bilden, und zwar komrnt auf 1 Atoiii caC fast genau 1 Atom MgC, so dafs man in der zersetzten Masse das Vorhandensein von 11,37 pC. CaC + Mgc (Dolomitsub- stanz) annehmen kann.

Durch Zuruckfuhren des Thonerdegehaltes von 17,81 pC. auf den Nornialgehalt 14,75 pC. und durch gleiche Reduction der iibrigen Bestandtheile erhiilt man

V L Kieselsllure 65,19 (N) 44,32 Ti tan slure 0,87 0,73 Thonerde 14,75 = 14,75 Eisenoxyd 6,88 6,08 Kalkerde 2,50 2,80

Kali 4,77 2,67 Natron 1,99 1,63 Wasser 1 , O l 3,52 Kohlenssure - 4.60

Magnesia 2.04 2 , lO

Fortgefiihrt (- \ Aufgenolnmen (+)

- 20,87 - 0,14

0 - 0,80 + 0,30 4- 0,06 - 2,lO - 0,36

4- 4.60 + 2,51

100,oo 83,20 - 16,80 -- -

100,oo.

Annnl. d. Chemio 11. Pliarm. CXXVI. Hd. 1. Heft. 2

28 8 c h e ere r , iiber die Veranderunpn

Wir sehen zunachst, dafs die ursprunplichen Mengen der Ka1ker.de und Magnesia so gut wie unvrrandert geblieben sind, dafs beide Rasen aber durch Aufitnbnze von 4,60 pC. Ir'o/iZer~.~ii~~rc sich init Kohlensaure gesittigt haben. Dagegen sind von Kali und A'atron zusarnrnen 246 pC. - auf die urspriingliche Menge beider Alkalien bezogen, 36 pC. der- selben - entfiihrt worden. Einen verhaltnifsmafsig fast gleich starken Verlnst hat die Kieselsuure erlitten, von welcher 20,87 pC. - 32 pC. ihrer ursprunglichen Menge - fortye-

fu,/wt wurden. Die Aufnahme von 2,51 Wasser hangt jeden- falls, wie bei den vorigen Fallen, uiit der Kaolinisation des Feldspathes und der Umwandlung des im Glimmer entlialtenen Eisenoxyduls in Oxydhydrat zusammen. Die Abnahme des Eisenoxyds UIYI 0,80 pC. durfte vielleicht, wie bei dem durch Contact zersetzten Gneuse, nur eine scheinbare sein.

Dafs das jetzt vcrsiegte Quellwasser , welches diese Wirkungen hervorbrachte , zu den sogenannten Sauerlingen gehiirte, ist unzweifelhaft. Ob darin aber , aufser der Koh- lenslare, noch andere Substanzen gelost waren, die chemisch initwirkten, mufs wohl in Frage gestellt bleiben. Doch sollte inan es fast daraus schliefsen , dafs die gebildeten Carbonate von Kalk und Magnesia , welche bekanntlich in kohlengaure- lialtigenr Wasser loslich sind , nicht fortgefiihrt wurden. Es niiil'ste denn se in , dafs eine Verbindung von CaC + MgC weit weniger lbslich als jedes dieser Carbonate fur sich, oder sogar fast unliislicli in solchem Wasser ist. Wirklich giebt es Thatsachen, welche hierfur sprechen, und zwar ganz in der NRlie unseres alten Quellenpunktes. Einige Tausend Schritte von demselben gegen Norden - auf der entgegen- geset,zten Seite von Tharandt , unweit der Ausmundung des Elwrgrundes - befindet sich ein in Abbau stehendes Lager von Uebergangskalkstein , welches gegen den benachbarten Porplryr hin eine sehr interessante Breccienbildung wahr-

krysiallinischer Silicatyestein e durch, Naturprocesse. i9

nehmen lafst. Letztere , sowie das ganze Vorkornrnen, sind bereits ausfuhrlich beschrieben in C o t t a ’s geogriostischen Wanderungen, Bd. I, S. 10 bis 17. Ich selbst hatte zu wie- derholten Malen Gelegenheit., in Begleitung meines genannten Collegen , Beobachtungen an der Fundstitte vorzunehrnen. Die fur unseren Fall wichtige Thatsache concentrirt sich darauf, dafs ein - ursprunglich niagnesiahaltiger - Kalk- stein durch fruhere Quellenwirkung theilweise gelost , dabei aber ein krystallisirtes, skelettartiges Dolornitgebilde als Riick- stand gelassen wurde. Diefs erscheint mir als ein Analogon des Dolornitriickstandes bei der Gneuszersetzung durch die namliche Quellenwirkung. Nur in dieser Beziehung fiihre ich eine Thatsache hier an, deren ausfiihrlichere Besprechung in ein. anderes Gebiet gehort und welche geeignet sein diirfte, einiges Licht iiber gewisse rathsrlhafte Dolomitgebilde zu

verbreiten. Meine diefsjahriqe Reise ins Fassathal , welche ich in Begleitung meiner Collegen Prof. v. C o t t a und Prof. F r i t z s c h e auszufiihren das Vergniigen hatte, trug zur Be- statigung hierauf bezuglicher Anschauungen bei.

4) Dumh Cbntact rnit Eryanyen veranderter gmuer Gneus.

So verscliiederi die, fast ausschliefslich im grauen Gneuse auftretenden, Freiberger Erzgange durch Art und Anordnung ihrer Ausfullungsrnassen erscheinen , stimrnen sie doch darin rnit einander iiberein , dafs die in ihnen vorkommenden Erze vorzugsweise aus Schwefelmetallen (Silberglanz , Bleiglanz, Blende, Schwefelkies, Kupferkies, Antirnonplanz) und Schwe- felarsenmetallen (Rothgiltigerz, Arsenkies u. s. w.) bestehen. Das in einigen in so reichem Mafse angetroffene gediegene Silber macht vielleicht nur eine scheiul)are Ausnahrne hier- yon, indem es - zufolge B i s c h o f ’ s bekanntem schonem Experirnente - das Product einer spateren [Jrnbildung aus

2 ”

20 S c h e e r e r , uher die Verunderzbngen

Schwefelsilber sein kann. Als erzbegleitende Gangarten fin- den sich besonders Iialkspiith, Manganspath und mannigfache andere Carl)onspathe , ferner Flufsspctli , Schwerspath und Quarz. Wie aber diese Erze untl Gangarten auch variiren, der als Seitengestein auftretende graue Gneus hat in der Nahe der Gange stets ein und dieselbe Veranderung erlitten, nur etwas verschieden tlurcli hitensitat und Ausdehnung. Den hiichsten Grad dieser Veranderung zeigt der sogenannte ,,aufgeloste Gneus". E r bildet eine bis auf einzelne Quarz- korner leicht zerreibliche Masse von talkahnlichem Ansehen, mit licht griinlich-grauc:r his schwach grunlich-weifser Farbe. Eine derartige Intensitat der Wirkuug zeigt sich jetloch in der Regel nur in der Naclibarschaft rnachtiger Gange oder wo viele Gangtrutner in geringer Entferiiung von einander den Gneus durchsetzen. Allein auch ein weniger hoher Grad der Gangwirkung reicht vollkornrnen hin , in auffdliger Weise sich dem Auge hernerkbar zu machen. Es geschieht diefs durch das vollkoinnien gebleichte Aussehen des Glim- mers. Der so dunkelschwarze Glimmer des grauen Gneuses hat, wenn auch seine Blattchen der Gestalt nach noch er- kcinibar sind, in der Nahe der Gange seine Farbe und seinen Glanz eingebufst. Er ist zu einer talkahnlichen Substanz ge- worden, welche der gesammten zersetzten Gneusmasse eben jenen talkartigen Habitus verleiht. Eine sehr weit vorge- schritttme Kaolitiisirung des Feldspathes kaiin vielleieht zu diesetn Aussehen beitragen, indem es Kaolin rnit speckstein- artigein Habitus giebt +>). Bei geringeren Graden der Ver- anderung , welclie den Feldspath zwar viillig glanzlos und ainorph gemacht, aber vielleicht doch nicht vollstandig kao- linisirt , den Glimmer dagegen anscheinend in weifse oder

*) In nriffalleIidem Grade ist diefa der Fall bei dem Kaolin, welcher pseudoiiiorpli nncli Prosopit vorkommt.

krystallinischrr Silicatgesteine dtrrch Naturprocesse. 21

licht grunliche Talkblattchen umgewandelt haben , ist die Festigkeit. des Gneuses, wenn arich nicht mehr die des fri- schen, doch immer noch eine ganz bedeutende, der Kraft der Finger vollkornmen widerstehende.

Die Intensitdt dieser Gneusveranderung verwascht sich - wie man narncntlich durch die Farbe des Glimmers so leicht beurtheilen kann ~~ vom Gange aus allmlilig durch alle Nuancen der Uebergange in den viillig unverdnderten grauen Gneus , chnracterisirt durch seinen dunkelschwarzen Glimmer und seine constante Zusammenselzung (mit 65 pC. Kieselsaure und 1 pC. Wasser). Hijclrstens bis zu einer Ent- fernung von 3 bis 4 Ellen, oft aber nur in'einem bedeutend geringeren Abstande vom Gange , lassen sich die letzten Spur en sol ch er Gn eusz ersetzurig n a c h w eis e n. Natiirlic h red e ich bier ausschliefslich von so tief unter der Erdoberflache liegenden und uberhaupt durch dichte Gesteinsmassen ge- schutzten Punkten, welche eino Cornplication der Gangwirkung mit der Verwitterungl unmoglicli machten. Letztere wurde sich aucli sogleich auf das Unverkennbarste rerrathen ; nicht allein diirch Zersetzung der im Gange auftretenden Scbwefel- metalle, besonders des Schwefellrieses, sonderii namentlich durch Zersetzung desjenigen Schwefelkieses, welclier uberaus fein ~ ~ n h e i l t und hier und da zu schmalen Aederchen an- gesammelt , im zcrsetzten Gneuse selbst vorhanden zu sein pflegt. Ein empfindlichercts Reagens als Schwefclkies durfte es fur Verwitterungsphinomene nicht leicht geben. Wir sind daher vollkonimen sicher, in unserem zersetzten Gneuse einzig und allein die nachgelassenen Spuren ehemaliger Gangwirkung , ohne jedc spatere Einmischung zersetzender Krafte, vorzufinden.

Zur naheren chemischen Untersuchung wurde ein der- artiger Gneus von eiiicm tiefer liegentlen Abbau der Grnbc Himmelfalirt gewahlt jaus dem Forstenbau des Erzengel

22

Stehendert , etwa iO00 Furs unter der Erdoberflache). Gneus und Gangmasse sind hier auf das lnnigste verwachsen und der in beiden vorkornmende, im ersteren fein und geadert vertheilte Schwefrlkies zeigt sich selbst dem bewaffneten Auge volt der frischesten Beschaffenheit. L)er Gneus tragt einen rnittleren Grad der Veranderung a n sich. Er bildet eine irnrner noch erheblich feste, tlurchaus nicht brockliche Masse von der characteristischert Structur des grauen Gneu- ses, nur rn i t gebleichtem Glimmer und glaiizloseni, durch u n d durch zersetztcin, rnit deni Messer leicht ritzbareni Feld- spath , bei anscheinend unveriindertern Quarze.

Urn niit ahnlicher Sicherlieit, wie beim frischen grauen Gneuse , die tnit,tlere %usAotrrre~isetzung dieses veranderten Gneuses zu erfahren, wurde das zur Analyse erforderliche Material ails 10 l’funden gepulverter und wohl gernengter Gneusrnasse entitominen *). Nach Dr. Rube’s und rneinen Untersuchungen ergahen sich folgende Bestandtheile :

SG h ee re r , uber die Vewkdemmgen

YL,. Kieselsliure 61,69 ‘Fit arisaure 0,7 3 Thonerde 21,74 Eisenoxyd 0,43 Kalkerde 1,07 Magnesia 1,15 Kali 2,69 Nation 0,30 Wasser 3,96 Flubspath 1,20 Ychwefolkies 4,26 Kupferkieu 0,23 Bleiglane 0,09 Schwofelsilber Spnr

99,54. -___

*) Bei dcn oben erwahnten Analysen des frischen grauen Gneuses worden ineist rroch grofsere Qnantitaten, bis zu 20 und 25 t’fund, angewandt.

krystallinisclier Silicatgesteine dwch Naturprocesse. 23

Durch Zurckfuhrung d e r Thonerdemenge von 21,74 pC. auf den Normalgehalt 14,75 pC. und gleiche Reduction der Gewichtsmengen d e r ubrigen Bestandtheile - durch Multi-

plication mit - = 0,68 - erhalt man : 14,?5 21,74

Fortgefiihrt (-) (N) VIb, Aufgenommeii (+)

Kieselsjlure 65,19 41,74 - 23,45

Ti tanssure 0,87 0,49 - 0,38 Thanerde 14,753 = 14,75 0 Eisenoxyd 6,88 0,29 - 6,59 Kalkerde 2,50 0,72 - 1,78

Magnesia 2,04 0,78 - 1,26 Kali 4,77 1,82 - 2,95 Natron 1,99 0,20 - 1,79 Wasser 1,Ol 2,68 + 1967 Flursspath - 0,81 + 081 Schwefelkies - 2,88 + 2 3 8 Kupferkies - 0,16 + O,l6 Bleiglanz - 0,06 + 0,06 Schwefelsilber - Spur + Spur

100,oo 67,38 - 32,6% --oo,oT--

Die machtigen - von manchen anderen der Freiberger Gange aber sicherlich noch ubertroffenen - cheniischen Wirkungen, welche hiernach durch den Procefs dt!r Erz- gangbildung auf den Gneus ausgeiibt worden s ind, lassen sich in folgende zwei Abtheilungen bringen :

1 ) Analoge Wirkungen, wie wir sie theils als Folgen atmo- sphir ischer Verwitterung und Porphyrcontactwirkung, theils als Folgen d e r Zersetzung durch ein kohlensaure- haltiges Quellwasser kennen gelernt haben. Dahin gehiiren : a) Fortfuhrung von 7,78 pC. an Basen R , was 69 yC.

von der Gesammtsurnme dieser Basen (11,30 pC.) im grauen Gneuse betragt.

24 Sc h e e r e r , iiber die Veranderungen

b) Fortfuhrung von 23,45 pC. Kieselsaure, was 36 pC. der gesammten , urspriinglich yorhandenen Kiesel- saure (inclusive des Quarzes) ausmacht.

c) Einfuhrung von i,67 pC. Wasser.

2) Specajhche U'irkungen specie11 der Gangbildung zu- kommend.

0) Fortfiihrung des - so gut wie - gesammten Ei- sengehaltes aus dem Glimmer (unter Unibildurig zu S c h w e fel kies).

6) Einfuhrung von 0,8i pC. Flufsspath und 3,iO pC. verschiedener Schwefelmetalle.

Der Wirkung jener kohlensaurehaltigen Quelle gegen- uher mufs es ferner a18 Eigenthiimlichkeit der Gangwirkung erscheinen , dafs dieselbe tlurchaus keine Kohlensiivre i n den Gneus c in f~hr t e , trotz deiii sich in der Gangniasse selbst Carbonspathe befinden.

Ferner ergiebt sich, dafs die analogen Wirkungen 1 ) a und b intensiver auftreten als bei den anderen Arten der Zersetzungsprocesse, wogegen die Wasseraufnahme etwas geringer als bei letzteren ist. Die specifkchen Wirkungen aber zeigen entschieden, dafs, wenn auch der Procefs der Erzgangbildung kauni anders als auf nassem Wege gedacht werden kann , derselbe doch unter gitnz besonderen chemi- schen und pliysischen Unistiindcn vor sich gegangen sein niufs, zu wclclien uns weder Verwitterung noch Contactwir- kung , noch Einwirkung gewohnlicher Quellen hinreichende Analoga bieten. Diese Unistande zu entwickeln habe ich in nieiner citirten Abhandlung versucht. Natiirlich konnte diefs nicht geschehen, ohne den schwankenden Steg der Hypothese zu betreten. Zur Erreichung des uns gegenwartig vorgesteckten Zieles bedurfen wir keines derartigen Wag- stiickes.

krystallinischer Silicatgesteine durch Xaturprocesse. 25

Von unserem hier eingenommenen Standpunkte aus haben wir uns hauptsachlich die Thatsache zu notiren, dafs sogar ein so intensiv wirkender und ohne Zweifel auch lange andauernder Procefs , wie die Erzgangbildung, nur bis auf wenige Ellen weit von seinem chemischen Heerde im Stande war, den Gneus chemisch zu verandern.

Grauer Gneus 65,2

auf (+) durch : Verwitterung . . - 1 Contactzersetzung - 8,7 Quellsersetsung - 20,9 Gaogzersetzung - 23,5

Nachdem wir jetzt Gneuse von vier verschiedenen, durch Naturprocesse herbeigefuhrten Zersetzungsarten kennen ge- lernt haben, mufs es von Interesse sein, die dnrauf bezug- lichen wesentlichsten Resultate zur besseren Uebersicht und Vergleichung neben einander gestellt zu sehen. Diefs ge- schieht in nioglichster Einfachheit und Kurze durch folgende tabellarische Anordnung , bei welcher nur die vorzugsweise einer Abnahme (-1 oder Zunahme (+) unterworfenen che- mischen Bestandtheile berucksichtigt wurden , die Thonerde also weggelassen blieb.

6,9

- - -

-6,F

I ... I... I si I fi.e

Andere Bestaod-

theile -I

6,8i l , O ! - I -

Da, wenigstens anscheinend, der Quarz bei allen diesen zersetzenden Wirkungen sich wenig oder gar nicht veran- derte und daher in fast unverknderter Gewichtsmenge zuruck- geblieben sein durfte, so erhalt man ein noch richtigeres Bild dieser sich blofs auf den Feldspath und Glimmer bezie- henden chemischen Veranderungen , wenn man hierbei aus- schliefslich von der Feldspathglimmermasse des Gneuses

26 SC h e e v e r . %he,- die Ver'eriinderunqen

I ___ Die Feldspathglimmer-

ma8se des grauen Gneuses . . . . 53,6

verliert (-) und nimmt auf (+) durch :

Verwitterung . . . - 1,3 Contactzersetzung . . - 11,6 Quellzersetzung . . - 27,9 Gangzersetzung - 31,3

ausgeht. Beriicksichtigt man, dafs der graue Gneus, wie oben gezeigt wurde, aus 10 Atomen Quarz, 3 Atomen Ortho- klas und 1 Atom Glimmer besteht, was einern Gewichtsver- hiltriisse von 25 pC. Quarz, 45 pC. Feldspath und 30 pC. Glimmer nahe kommt, so ergiebt sich, unter Zuziehung un- serer Normalzusammensetzung (RT) , die Zusammensetzung jener Feldspathg.limmeraiasse = 53,6 Si, 1,2 Ti, 19,6 Al, 9,2 Fe, 3,3 &, 2,7 Mg, 6,4 h', 2,7 Na und 1,3 H. Bzzieht nian die durch die verschiedenen Zersetzungen herbeigefuhrten Veranderungen auf eine derartigt! Masse, so lindet man :

-I__

~

1 - 9,2' 6,O 9,O' 1,3 -

- 1,3/-4,01+4,0 - - - 2,s --2,4/+4,7 Spur - - - 1-33 +3,3 +S,l -

/ I / '

I ' - I

-8,s - 4,1'-6,3 +2,2 - I I I I + 5 , 2

Andere 1 & $e da,Mg,K,Nai H C Bestand- I 1 1 I I 1 theile

Sehen wir ab von der Aufnahme des Wassers, der Koh- lertsaure und anderer Bestandtheile, fassen aber um so mehr die fortgefiihrten Bestandtheile ins huge und beziehen diese auf die in der Feldspathglimmermasse ursprunglich davon vorhandenen Mengen , so bekomtnen wir eine noch klarere Uebersicht der von den betreffenden Naturprocessen aus- geubten verschiedenen Wirkungsgrade, wenn es sich hierbei auch nur urn aunahernde Verhaltnisse handeln kann.

krysfallinischer Silica.tgesteine durch Naturproceese. 27

- 1 -~ ~

wurden fortgefdwt durch : 1- , I 1) atmosphiirisches Wasser

2) Vereinignng von Porphyr- i - 21 (Verwitteruug) . . . . 44

- I 2 l

I contact und Wasserwir-' kung . . . . . .

3) kohlensilurehaltigesWasser 47 i 27

(Quellzersetzung) . . . 52 4) wahrscheinlich iiberhitztes'

Wssser (Gangbildung) . i 58

- - 1 36

95

~ 68 1 '70

28 S c h e e r e r , iiber die Veriinderungen

nesia *) (21 bis 68 pC.), Kali und Natrctn (27 bis 70 pC.), an allen diesen Bestandtheilen in Summa 22 bis 72 pC.

a) in physischer Hinsicht 3) Veranderung des Feldspathes in eine glanzlose, undurch-

sichtige, weiche, arnorphe Masse. 4 ) Verandeiuny des Glimmers unter Einbufse dessen ur-

sprunglicher schwarzer Farbe, lebhaften Glasglanxes, Dur c hsic h ti g kei t iind ii b er haup t a Zler optisch en Eiyen- schaften.

c) in localer Hinsicht 5 ) Geringe Ausdehnung dieser chenzischen 'und physischen

Veranderungen von dem An.qriffso,rte der Zersetzmg

aus, eine Ausdehnung, welche in Bczug auf den raum- lichen Inhalt des davon nicht ergrifl'i:iicn Gneuses eine verschmkdende genannt werden kann.

Wir begannen die vorliegenden Untersuchungen , indem wir bei der Betrachtung unseres grofsen Gneusniassivs von innen nach aufsen gingen; wir beschlossen sie, inderii wir von aufsen her in sein Inneres zuruckkehrten. Auf heidcn Wegen - tour et retour - haben wir nur eine aufserst schniale Zone eines an zersetzender Umbildung krankenden Gneuses iiberschritten , wahrend wir auf enornieii Strecken einen Gneus von urgesundester , unverandertster Constitution vorfanden, in dessen Bereiche wir weder niatten Feld- spathen und triiben Glinimern, noch auf der Wanderung be- griffenen, durch ubermachtige Naturprocesse aus ihren uralten Stammsitzen vertriebenen Bestandtheilen begegneten.

~

*) Mit Ausnahmc der Quellenwirkung, bei welcher siiinmtliche ICalk- erde und Magnesia in Carbonate iimgewandelt wurden, die in der zersetzten Gneuvinasse verblieben.

krystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse. 29

An den durch Naturprocesse, narnentlich abar an den durch Erzgangbildung veriinderten grauen Gneus mcige sich hier ein Beispiel von einem durch ahnliche Wirkung ver- anderten rothen Gneus - oberen Plutonit - anschliefsen. Dasselbe wird nicht allein zur Erweiterung unserer Erfah- rungen uber solche zersetzenden Processe beitragen, sondern, indem es uns in ein anderes grofses Gebiet der krystallini- schen Silicatgesteine einfuhrt, unseren Schliissen ein noch ausgedehnteres Feld erbffnen.

5 ) Durch Zinnerz-Gungbildung vewinderter r o t h e r Gneus.

Es ist eine alte, aus bergmannischer Anschauung her- vorgegangene Ansicht, dafs die von Porphyr und Granit urn- gebene , init Zinnstein impragnirte , sogenannte ,,Stockwerks- masse' von Altenberg ihrcn Zinnsteingehalt durch zahlreiche, grofstentheils mit Quarz erfullte Gange und Klufte zugefuhrt erhalten habe, welche netzformig darin aufsetzen.

Vor 32 Jahren, als ich die Freiberger Bergacademie besuchte und beim verstorbenen Bergrath K ii h n Geognosie harte , schrieb ich diese schon danials herrschende Ansicht in mein Collegienheft. Auch spaterhin ist sie, so vie1 mir bekannt, weder angegriffen, noch durch eine andere in den Hintergrund gedrdngt worden. Was ich in dern Folgenden iiber das Altenberger Zinnsteinvorkommen initzutheilen habe, ist eine Bestatigung derselben von chernischer Seite.

Die nahere Untersuchung des Verhaltens jener Quarz- gange zum Seitengestein wurde besonders erleichtert durch ein neuerlich beobaclitetes Vorkommen derselben an der Grenze der Stockwerksmasse gegen den unveranderten - wenig oder nicht mit Zinnstein impragnirten - Granit. Hier Liefs sich ihre Einwirkung auf das Nebengestein klarer be- obachten, als im Innern der fast durch und durch mit Zinn- stein imprzignirten Stockwrrksmasse. Prof. v. Co t t a hatte

30 S c k e e r e r , iiber die Veranderungen

die Gute, mir einige grofsere, von ihin selbst an der Fund- statte entnoinmene Probestiiclie ziir chemischen Priifung zu- zustrllen.

Der feiiiltiirnige , riithliche Altenberger Granit ist voii schrnalen , ineist unter 1 Zoll niachtigen Fettyuarzgangen durchsetzt, odttr , wie der bergniiinriische Ausdruck lautet, ,,durchtrumert". Jedes dieser weifsen Quarztrumer zeigt sich von beiden Seiten clurcli eine schwarzgraue his grau- schwarze Mnsse eingesaumt , deren Miichtigkeit theils etwas grofser, theils etwas geringer als die der dazwischen lie- genden Quarztrumer ist. Zugleich bemerkt man, dafs die- selbe gegen den Quaiz hin scharfere und geradlinigere Grenzen bildet, als gegen den Granit. Die folgende Skizze giebt uns ein anschauliches Bild dieser Verhaltnisse.

Sie zeigten folgende , Bcschaffenheit.

Die Figur zeigt ein Stuck des von solchen Gangtriimern durchsetzten Granites. G, das Punktirte, Granit mit sparsam vertheilten schwarzen Glirnmerschiippchen. 9, p.. . Quarztriimer, von der schwarzlichen Masse m eingesaunit. r , r , r Triimer, welche so schmal sind, dafs daran kein weifser Quarz, wohl

krystal2inischer Silicatgesteins diitrcit Naturpocesse. 31

aber die schwarzliche Einfassung zu bernerken ist. Der Ge- sarnmteindruck , den diese Verhdtnisse aof den Beschauer machen, ist entschieden der , dafs 1) irn Granit Spalten ent- standen; 2) diese Spalten, wenn sie weit genug waren, mit Quarz ausgefiillt wurden, und dafs 3) vor oder bei dieser Quarzausfullung der Grani t , von den Wanden der Spalten aus , in jene schwarsliche Jlasse um.gewandelt wurde.

Zunachst kani es also darauf an, die chemische Zu- sammensetzung des Granites und dann die der schwarzlichen Masse kennen zu lernen.

Der Granit besitzt, wie bereits friiher gezeigt *), die normale chemische Zusammensetzung eines rothen Gneuses - oberen Plutonits. Die constante Mischung dieses ebenfalls im Erzgebirge verbreiteten Gesteines wurde auf gleichem Wege nachgewiesen wie beim grauen Gneuse. Sie lafst sich eben so scharf wie die des letzteren durch eine chemische Formel ausdriicken , und zwar entsprecherid einem Atomverhaltnisse

8;, T i : ii': (R) = 6 : 1 : 1.

Daraus ergiebt sich, dafs der rothe Gneus zusammen- gesetzt ist aus :

12 Atomen Qaare = 12 Si

4 Atomen Orthoklas = 16Si + 4 R + 4 R

1 Atom Glimmer**) = 2 di + 1 ii' + 1(R)

in Summa = 3tJ.k + 5 R + 5(R) = 516Si + lii' + I @ ) ]

= 5 Atoinen rother Gneus.

...

In welchem Grade der ollkommenheit die durch die Analyse gefundene mil der hiernach berechneten Zusammen- setzung iibereinstimmt , erfahren wir durch folgende Ver- gleichung :

*) a. a. 0. S. 18. *") Von der Formel (R)hi+ ZSi.

32 S c h e e r e r , iiCer die Verir'nderungen

Kieselsllure Ti tansiiure Thonerde Eisenoxyd Eisenoxydul Manganoxydnl Kalkerde Magnesia Kali Natron Wasser

13,251 1,24 0,72 0,08 0,60 0,39 4,86 2,12 0,89

99,89

(") 75,75 0,03

13,18 1,04 0,26

0,64 0,43 5,30 2,87 0,50

-

-- 100,oo.

(VII) Rother Gneus von Kleinschirma bei Freiberg, nach rneiner Analyse (iiber.einstimrnend mit der Zusammensetzung rother Gneuse von anderen Fundstatten).

(N') Normalzusammensetzung , herechei nach obigem Atomverhaltnifs.

Was in specie den - mit Granitstructur auftretenden - rothen Gneus des Altenherger Stockwerkes betrim, so be- steht derselbe nach Dr. Rube ' s Analyse aus :

(VIII) Kieselsllure 74,68 Titansilure 0,7 I Thonerde 12,73 Eisenoxydul *) 3,OO Manganoxydul Kalkerde Magnesia Knli Natron Wasser Kupferoxyd **) Ziiinoxyd

Spur 0,09 0,35 4,64 1,54 1 , I 7 0,50 0,09

99,50

*) Der gevnmmte Eiaengehalt - Oxyd und Oxydul - wurde nur n ls Oxydul bestimmt.

Solchenfalls 0,60 Kupferkies entsprechend **) Wahrscheinlich voii etwns eingemachsenem Kupferkies herriihrend.

krystallinischer Silicatgesteine dtirch Naturprocesse. 33

in groker Uebereinstinimung mit unserer Normalzusammen- setzung (N'). Die analysirten Stiicka wurden so dicht als ntiiglich neben dcr schwiirzlichen Masse des veranderten Cranits entnommen.

Wir kennen hierdirrch also die chemische Zusammen- setzung des unveranderten, urspriinglichen Stockwerksgranites sehr genau. Die des serariderten erfahren wir durch eine andere Analyse Dr. R u h e ' s ; derselben ist die des zinn- steinhaltigen, mitten in der Stockwerksniassc selbst vorkom- menden Gesteins - Zwitters - an die Seite gestellt, damit man sich durch Vergleichung von der Identitiit beider Massen uberzeugen kann.

Kieselsiiure Titansaura Thonerde Eieenorydnl Kalkerde Magnesia Kali Katron Waeser Kupferoxyd Zinnoxyd

(1X)

0,90

71,84

14,4O

7,OO

0,63 0,79

2,30 0,67

1,11

Spur 0,65

100,29 __ .- . . .- .

71,57

0.52

12,40

7,22

1,55

0,05

2 3 0 1.60

1,30 0,27

O,G9

99,97. .

(IX) Zinnsteinhaltige Masse aus dern lnnern des Stock- werkes, sogenannter $witter". Sie bildct , von zahlreichen Quarzgangen und Quarztrumern durchsetzt, die als ,,Stock- werk" bezeichnete Gesteinsmasse, deren Ausdehnung in Llnge und Breite etwa 200 Lachter betragt und deren Tiefe noch unermittelt ist. Der Abhau dieses zinnsteinlialtigen Gesteins hat bis zu einer Tiefe von noch nicht lo00 Fufs shtt- gefunden.

Anrial. d. (!hem. 11. PIinrm. C X X V I . R d . 1. llefl. 3

34 S c h e e r e r , Bber die Vertinderungen

(X) Zinnsteinhaltige Masse n7 , welche die Quarztrumer im rothen Granite G (siehe die Figur S. 30) einfafst. Sie hat durchaus dasselbe Ansehen wie der Zwitter aus dem Innern des Stockwerkes.

Beide Massen (IX) und (X) ergeben sich, mit. bewaffne- tern Auge untersucht, als ein Gemenge von Quarz und schwarzem Glimmer, durchaus f r e i von FeZispth. Da der Granit G , wie alle rothen Gneuse, sehr arm an Glimmer, der Zwitter und die Masse m aber sehr reich daran ist, so Iiifst sich rnit grofser Wahrscheinlichlieit schliefsen : dafs der Zwitter und die damit identische Masse m aus dem rothen Granit durch Zerstorung von Feldspath und gleichzeitige Bildung vim Glimmer entstanden sind. Dem chemischen Vorgange hierbei konnen wir auf dic Spur kommen, wenn wir die Zusamrnensetzung des Granites (VIII) mit der der Masse m (X) vergleichen. Da beide Gesteine fast ganz gleiche Thonerdernengen enthalten, so ergiebt sich sehr ein- fach , durch welche Fortfuhrungen und welche Aufnahmen von Stoffen der Granit in Zwitter unigewandelt worden ist.

Granit Zwittermasse Fortgefuhrt (-) G nL Aufgenolnmen (+)

ICieselsiiure 74,68 71,57 - 3,11 Titanssure 0,7 1 0,52 - 0,lt)

'l'lionerde 12,73 12,40 0 Eisenoxydul 3,OO 7,22 + 4,22 Kalkerde 0,09 1,55 + 1,46

Magnesia 0,35 0,05 - 0 ,30

Knli 4,64 2,80 - 1,84

Natron 1,54 1,60 4- 0,06 Wasser 1 , 1 7 1,30 + 0713

Zinnoxyd 0,09 0,69 + o m Kupferoxyd 0,50 0,27 - 0,23

99,50 99,97.

Die wesentlichsten cheinischen Veranderungen bei der Umbildung des Granites in Zwitter bestehen hiernach in

krystallinischer Silicatgesteme durch Naturprocesse. 35

FortfShrung yon : Aufnahme von : 3,30 pC. KieselsSure *)

1,84 ,, Kali 1,46 ,, Kalkerde 0,30 ,, Magnesia. 0,60 ,, Zinnoxyd

4,22 pC. Eisenoxydnl

0,13 ,, Wasser.

Solche Veranderungen kann man sich dadurch hervor- gebracht denken, dafs Chlor- (und vielleicht zuin Theil auch Fluor-) Verbindungen des Eisens, Calciums und Zinnes in die Spalten des Granites eindrangen und zersetzend auf dessen Feldspath - nicht aber auf den Glimmer - ein- wirkten. Es bildeten sich dabei Eisenoxydoxydul, Kalkerde und Zinnoxyd , welche ersteren beiden mit der sarnmtlichen Thonerde, dem grofsten Theile der Kieselsaure und einem Theile der Basen R des Feldspathes, nebst Wasser, zu einer neuen GlimnerhiZdunaq zusammentraten , wahrend das Zinn- oxyd als Zinnstein krystallisirte. Die aus jenen Chlorverbin- dungen uiid dem niitwirkenden Wasser hierbei entstdndene Chlorwasserstoffsaure unterstutzte die Ausscheidung jener nicht zur Glimmerbildung verbrauchten Kieselshure und fuhrte die 1,80 pC. Kali und 0,30 pC. Magnesia als auflosliche Chlorverbindungen fort. Die ausgeschiedene, nicht zur Glim- merbildung verbrauchte Kieselsaure ist es wahrscheinlicb theilweise, welche wir gegenwartig als weifsen Fettquarz in den von der Zwittermasse eingesaumten Trumern vorfinden.

1st diese Erklarungsart richtig, hat sich sgmmtlicher Feld- spath (Orthoklas) des Granits unter Beibehaltung seines gan- Zen Thonerdegehaltes in Glimmer urngewandelt : so niussen wir, wenn durch deni entsprechende Rechnung der gesammte Feldspath des rothen Gneuses durch Glimmer ersetzt wird, die Zusammensetzung des Zwiiters erhalten.

Zu solcher Berechnung wird aber zunachst eine genaue

*) Nebst Titansilure

39

36 Sc h e e r e r , iiber die Veriinderungen

Kenntnifs der Zusammensetzung des ncu gebildeten Glimmers erfordert. Es liegt wohl am niichsten, diese so anzunehmen, wie sie fur den Glimmer des rothen Gneuses characteristisch gefunden wurde, nur bedeutend eisenreicher. Denn der Glimmer der meisten rothen Gneuse ist, wie schon seine lichte Farbe und aufserdem die Analysen zeigen, sehr eisen- arm. Der Glimmer des Altenberger Granits macht davon eine Ausnahme ; sowohl dieser als der im Zwitter enthaltene sind schwarz. Angenommen also, unser Glimmer, sowohl der alte wie der neugebildete, habe folgende Zusammen-

Kieselsaure 50,90 51,07*) 51,80

Thonerde 23,55 26,29 25,78

Eisenoxyd 7,67 3,28 5,02

Eisen oxydul 6,37 3,60 2,66

Kalkerde 2,o 1 0,15 0,28

Magnesia - 0,89 2,12

Natron 1,20 - 1,22

Wasser 4,70 4,40 4,79

Kali 3,60 10,56 6,66

100,oo 100,24 100,33.

(a) Angenommene Zusammensetzung. (h) Gefundene Zusammensetzung des Glimmers aus dem

rothen Gneuse yon Gahlenz , nach nieiner Analyse. ( c ) Gefundene Zusammensetzung des Glimmers aus dem

rothen Gneuse von Neuhohelinde, nach Dr. R u b e’s Anal yse.

Alle drei Zusammensetzungen fiihren genau zur gemein- schaftlichen Formel :

in welcher das Glied (R) aufser den fixen Basen R auch die 4,40 bis 4,79 pC. als Base fungirendes Wasser enthalt.

@)Si + ESi,

- *) inclus. 0,30 Titansiiure.

Jcrystallinischer Silicatgesteine durch Naturprocesse. 31

Wir sind also wenigstens in stochiometrischer Hinsicht berechtigt , bei uiiserer Berechnung die Zusammensetzung (a) zu Grunde zu legen. Da der im rothen Gneuse auftretende Orthoklas, zufolge der Analysen, nahe gegen 18 pC. Thon- e r d e enthalt, wahrend sich in unserem Glimmer (a) nahe gegen 24 pC. davon vorfinden, so sind 4 Gewichtstheile Orthoklas (mit 0,72 Thonerde) gerade ausreichend, urn 3 Ge- wichbtheile Glimmer (a) (ebenfalls mit 0,72 Thonerde) zu bilden.

Der rothe Gneus besteht - zufolge seiner oben nach- gewiesenen Zusarnmensetzung = 12 Atomen Quarz + 4 Ato- men Orthoklas + 1 Atom Glimmer - annahernd aus :

30 Gewichtstheilen Quarz

60 n Feldspath 10 n Glimmer

100.

Seine 60 Gewichtstheile Feldspath reichen also, in Be- z u g auf ihren Thonerdegehalt, gerade hin, um 45 Gewichts- theile Glimmer (a) zu bilden. Es bestehen

60 Gewicbtstheile 45 GewichtRtbeile Feldspath aus : Glimmer aua :

Kieselssure 39,60 22,91 Thonerde 10,80 10,60 Eisenoxyd 0,30 3,45

Kalkerde 0,48 0,90 Magnesia 0,12 -

Eisenoxydul - 2,87

Kali 7,80 1,62 Natron 0,90 0,54 Wasser - 2 4 1

60,OO 45,OO.

Vergleichen wir die Kieselsauremengen , so finden wir, dafs sich bei d e r Bildung von 45 Glimmer aus 60 Feldspath yon letzterem 39,60 - 2291 = 16,69 Gewichtstheile Kiesel-

38 S c h e e T e r , iiber die Verandmungm

saure ausscheiden , welche, wenn sie nicht weiter fortgefuhrt werden , theilweise zur Ausfullung des Raurnes dienen, den 45 Gewichtstheile Gliinnter weniger einnehmen, als 60 Ge- wichtstheile Feldspath.

Der umyewandelte rottie Gueus niurs tnithin bestehen aus annahernd :

30 Cowichtsthailen urspriitiglichem Qiiarz 15 ausgcschiedenein Qnarz 45 n neu gcbildetein Glimmer ( a )

-~ 10 ~~ ~~ . n ursprfinglichein Gliirimer (a) 100

also einfach aus : 45 Gewichtstheilen Qoam 55 91 Glimnier (a ) __

100.

In tier folgenden Ziisani~nenstellurig ist n u n (A) die berechnrte Zusamrrtensetziing eines derartigen

Gemenges aus 45 Gewichtstheilen Glimnier (u) , in welches zugleich - um es der Zwittermasse (m) ganz analog zu machen - 0,GO pC. Kupferkies und 0,69 pC. Zinnstein aufgenoni~rieii wurden,

( B ) die Zusamniensetzung der Zwitterniasse (m) nach Analyse (X) mit Correction des Eisengehaltes wegen des Kupferkieses,

( C ) die Zusarnniensetzung des Zwitters aus dem Innern des Stockwerks nach Analyse (IX).

(4 ( B ) 1 72,38 72,09 Kieselsaur e Titansaure Thonerde 13,08 12,40 Eisenoxydul 6,54 7,04 Kalkerde 1,os 1,55 Magnesia 0,18 0,05

Natron 0,82 1,60 Wasser 2,44 1,30 Kupferkies 0,60 0,60

Kali 2,18 2,so

14,40 7,OO 0,63 0,79 2,30 0,67 1,11

Spur 0,69 0,69 0,65

100,oo 100,12 100,29. ~ . _ . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Zinnstein

Icrystallinisclvr Silicatgesteine durch Nnturprocesse. 39

Die grofse Uehereinstimmung des berechneten Resultates (A) mit den analytischen Resultaten (13) und ( C ) rechtfertigt unsere Annahme der Urnwandlung des Feldspathes in Glim- mer und des ganzen dabei stattgefundenen chemischen Her- ganges auf das Vollkommenste.

Eine solche Urnwandlung steht aber auch keinesweges als vereinzeltes Factum da. H a i d i n g e r , B l u m und G. R o s e haben bereits Pseudomorphosen *) von Glimmer nach Feldspath beschrieben. Die von Ha i d i ng e r beschriebene Pseudomorphose dieser Art hat fur uns ein besonderes In- teresse, weil sie Feldspathkrystalle aus den Zinnsteingruben von St. Agnes in Cornwall betrifft , woselbst auch die be- kannten , in Zinnstein umgewandelten Feldspathkrystalle vor- kommen. Ein in Glitnmermasse umgewandelter Feldspath- krystall von daher befindet sich in meiner Sammlung. Die Pseudomorpho:en von Glirnnier nach Feldspath aus der Ge- gend zwischen Ilirschberg und Lomnitz im Riesengebirge, welche G. R o s e heschrieb, kenne ich durch Autopsie; sie sind zum Theil von sehr instructiver, einer wirklichen pseudo- morpheg Bildung ganz entsprechender Beschaffenheit. Nur dadurch, dafs in allen diesen Fallen jene bei der Glimmer- bildung ausgeschiedene Kieselsaure vollstandig fortgefiihrt zu sein scheint, unterscheidet sich unser Fall - bei welchem sie die entstandenen Leerraume ausfullt - von den iibrigen. Moglich , dafs diefs von verschiedener chemischer Einwirkung, mdglich auch, dafs es von einer im Altenberger Stockwerk besonders vor sich gegangenen Quarzinfiltration herriihrt. Die weitere Verfolgung dieses Processes liegt aufserhalb der Grenzen unseres bereits nachgewiesenen Hauptresultates : der

*) B1 urn ' 8 Pseudomorphosen des Mineralreicbs, Nacbtrag I und 11.

40 S c h e e r e r , iibev die Veranderungen

Umwandlung des Feldspathes in Glimmer, in Folge der Zinn e r ~ g a n ~ q - Bi2dun.q.

Beachten wir es dabei wohl : auch dicser so energisch wirkende Procefs, dessen Wirkungsausdehnung innerhalb des rothen Gneuses durch ein Netzwerk unzahliger Spalten und Kliifte begiinstigt wurde , hat einen machtigen Widerstand in der ph,ysischen Undurchdringlichkeit dieses Gesteins iiberall da gefunden, wo dessen Masse noch coharent war ; sein chemisches Eindringen in dieses cohiirente Gestein ~- worauf es uns hier allein ankoinmt - ist auf verhaltnifsniafsig sehr enge Grenzen beschrankt geblieben. Dadurch bietet uns die Zinnerzgang-Bildung im rothen Gneuse ein vollkommenes Analogon zur Verwitterung , Quellen -, Porphyrcontact - und Gangbildungszersetzung des grauen Gneuses. Aus aileni iiber diese Naturprocesse von uns Beobachtetem folgt in un- widerleglicher Weise :

Kein denkbarer , auf krystallinische Silicatgesteine - und in specie auf grauen und rothen Gneus - zer- setzend wirkender Naturprocefs , welcher Analogie mit bekannten Processen dieser Art besitst, verniochte die grofsen Massive dieser Gesteine so vollstantdig und gleichmafsij mit Wasser zu impragniren , dafs es hier- durch dem Glimmer des grauen und rothen Gneuses moglich geworden ware, iiberall 4 bis 4,5 pC. Wasser als chemischen Bestandtheil in sich aufzunehmen.

Aber selbst wenn man sich nicht scheuen wollte, einen solchen Naturprocefs zu postuliren, so ware man genothigt, ihn mit noch anderen nicht weniger erfahrungswidrigen Ei- genschaften zu begaben : er miifste - ganz im Gegensatze zu unseren Forschungsresultaten -- einzig und allein auf den Glimmer gewirkt , den Feldspath aber verschont haben ; er miifste ferner, trotz seiner machtig zersetzenden Kraft, so subtil riiit dem Glimmer nmgegangen sein, dafs - wiewohl

hr.tptulliniaher Silicatgeuteine durch .h?aturprocesse. 41

er jeden Krystall desselben zu einer Pseudomorphose machte - alle diese pseudomorphen Glimmerkrystalle durchaus die optischen Eigenschaften von Krystallindividuen behielten ! Wie sich auch hier die starkste Hypothese anstrengen und die schlaueste winden mag : das Gebiet unserer Gneuse - un d all er ah nli c h en kry stallinischen Silica tgest ein e - b 1 ei b t von den zersetzenden Naturprocessen fast so gut wie unan- getastet. Der bei weitem griifste Theil dieser Gebirgsarten bejndet sich , trotz der Juhrtausende seiner Existenz, gegen- wartig noch in dernselben clpewiischen und physischen Zu- stande wie bei seiner urspriinglichen Bildung. Keiner seiner Gemengtheile hat sich verandert, und stets hat der Glimmer seinen gegenwartigen Wassergehalt besessen.

In der That konnte man es auch der sonst so vorbe- dachten Natur kaum verzeihen , wenn sie Gesteinen, welche gewissermafsen als Fundament des irdischen Schopfungs- gebaudes dienen , keinen hoheren Grad der Dauer ertheilt hatte, als die kategorische Hypothese ihn anzunehmen fur gut fand. Trate letztere an die Stelle der Natur - gabe es eine solche Durchdringlichkeit der Gesteine , wie sie von einigen Forschern postulirt wurde - wir hatten langst keine Granitberge mehr , .sondern hochstens noch Kaolinhaufen.

Schliefslich mogen hier einige Bemerkungen Platz finden, welche sich an die im Vorhergehenden betrachteten Gang- bildungen im grauen und im rothen Gneuse knupfen.

Sowohl bei den Freiberger Silbererzgangen *), als bei den zinnsteinfuhrenden Gangen des Altenberger Stockwerkes, hat es sich herausgestellt : dafs die Erzablagerungen in den-

*) Ich vsrweise hierbei zugleich auf meine citirte Abhandlung, Seite 62 bia 78.

42 Sc A e e r e r , $her die Verri'ndel.un,qen

selben zufolge chemischer Einwirkungen des Nebengesteins auf die sich in den Gangspalten bewegetiden Stoffe stattfan- den. Die Substaiiz der Gangwande diente zum Theil als Pracipitationsmittel fur die Erze. Auch in practischer Bezie- hung crscheint diefs nicht unwichtig, i n so fern ails dicseni Uiiistantle auf ein schr tiefes Niedergehen des Erzgehaltes betrefrcndt~r Gange gesclrlosscw werden kann ; bei den Frei- berger Gangen wenigstens so ticf als der graue Gncus aiihalt, bei tien Altenberger Gangeri vielleicht noch bis weit unter- Iialb d r s rothen Gneuses Eregange anderer Art und an- tlerer Gegetiden, wie z. B. viele kupfererzfuhrende Gange Sliandinaviens , sind offenbar auf anderrrn Wege gebildet worden. Wir vermissen bei ihtien die zersetzende Einwir- kung auf tlas Nebengestein. Aber gerade diese Gange sind bc~kanntlich die triigerischstrn hinsichtlich eines tieferen Nie- t1rrgt:liens dcr Erze. \I ielleicht haben sich letzterc darin zum Theil blofs tlurch den geringeren Druck und die nie- drigcre Teniperatur, wclche in der oberen one der Gang- spalten - iin Vergleich zu den tieferen Zonen derselben .-

tierrschten, vorruyswe;ise arn i lqqehenden der G'iirige abge- lagert. Doch auch noch aritlere Umstande sind dabei als tnitwirkend denkbar.

Wenn wir aber einerseits eine gewisse Sicherheit fur (lie sich auf griifsere Teufen erstreckende Bauwurdigkeit der den Sachsischcn Bergmann a m ineisten interessirenden Gange erhalten , so darf hierbei selbstverstandlich nicht vergessen werden, dafs , nanientlich bei den Freiberger Gangen , die Erzlvertheiluny innerhalb des Gangraumes -- wenn auch li~anche werthvolle bergnidnnische Erfahrungen uns hierbei zu Hiilfe konimcn - grofstentheils mit einem unbekannten Coefficienten behaftet bleiht , dessen Gleichung die Wissen- schaft schwerlich jemals finden wird. 1st es doch bekannt, dafs selbst bei dem so einfachen Procefs des Auskrystalli-

krystullinischer Silicatgesteine durch Nabrpocesse. 43

sirens einer Salzlosung , die sich abscheidenden Krystalle, in Bezug auf den Ort ihres Absatzes, mitunter ganz besondere Launen zu haben scheinen ! Gewohnlich gilt dabei die Regel : wo einmal etwas ist, komrnt noch mehr hinzu. Und so ver- halt es sich auch mit unseren Gangen; Erzanhaufung an einem Orte, fast absolute Armuth an einem anderen. Wir sind bei der Erzaussiheidung nicht zugegen gewesen, konnten also nicht einmal den Versuch machen, sie zu dirigiren; wir kommen post festum zu einer vollendeten Thatsache, die zwar von Naturgesetzen beherrscht, aber in einer schwerlich je entwirrbaren, complicirteri Weise beherrscht wurde. Auch wenn wir sie nicht als Zufall bezeichnen wollen, durfte ihre Wirkung in der Praxis oftmals einem solchen gleichkommen. Nur ein grofsartiger, geregelter Betrieb von Grubengebauden, die grofse Gangcomplexe umfassen -- wie es z. B. bei der Freiberger Grube Himmelhhrt der Fall -- vermag dauernd und in hinreichendem Mafse die unausbleiblichen Schwierig- keiten zu uberwinden, welche auch auf den bauwurdigsten Gangen durch die unregelmafssige Vertheilung des Erzes her- vorgerufen werden.

Ueber die Einwirkung der Untersalpetersiiure auf Zinn- und Titanchlorid ;

von W. Hampe.

K u h 1 m a n n *) giebt an, dafs sich wasserfreies Zinn- chlorid mit trockenem Stickstoffoxydgase zu einem krystalli-

") G m e l i n , 111, 87.