Ueber die Processe der vulkanischen Gesteinsbildungen Islands

1851. A N N A L E N xu. 6. DER PHYSIK UND CHEMIE.

BAND LXXXIII.

I. Ceber die Processe der oulkanischen Gesteins- biktungeri Islunds; oon R. B u n s e n .

D i e nachstehende Arbeit eiithlilt eine kurze Uebersiclit der bauptsachlichsteo Resultate, welclie sich bei eiuer UIII-

fnsseiideren Uiitersuchung uber die vulkaiiischeii Erschci- nungen Islauds ergeben haben. Man wird darin uin so weniger eine erscbbpfende Behaudluug des Gegeiistaiides erwarten diirfeo, als Ergebnisse, die, wie die nacbfolgen- tleu, nur auf dem Wege sehr weitlauftiger Experimental- iiotersuchungen gewonnen werdeu kbnnen, zutn vblligen VerstYndniEs einer Beweisfuhrung bediirfen, die sich nicht in kurzen Worten zusammenfassen liifst. Ebenso wenig erlaubten es die GrBnzen dieser Mittheiluug auf die Fol- gerungen niiher eiuzugehen, welcbe sich fiir die plutoui- scheii Gesteinsbildungen iiberhaupt aus diesen Untersucban- gen ziehen lassen.

Was mich bestimmt, der ausfiihrlichereii Arbeit diesen kurzen Auszug voranzuschicken , ist lediglich der Wuiisch, die Aufmerksamkeit der Cheiniker und Geologeii vorlsufig auf cine Reihe sehr einfacber Beziehungen zu lenkeii, die man ohue Zweifel durch die ganze Reihe der iilteren Erup- tiomperioden hindurch wird verfolgen kbunen , und die vielleicht niclit unerwiinsclite Anhaltspuukte fur neue For- scliuiigcn auf diesem Gebiete gewlhren diirften.

I. G e n e t i s c h e B e a i e h u n g e n d e r n i c h t m e t a m o r p h i s c h e n C e b i Id e.

Die feuerfliissig gebildeten Eruptivlnassen der Vulka- nenperiode bestehen a m Gemengen kieselsaurer Salze, die

Poggcndorffs Annal. Bd. LXXXIII. 14

19s

w Alircnd ihrcs Ergusscs zii cincr lioiiiogcnen Flussigkeit vcrschinolzeu warcii. Erst bci dcin Erstarreu iialimeu dicsc Gemenge die Gestalt pluloiiisclier Gebirgsarteu a n , iu deueii sich der vbllig liomogeue Charaktcr der urspriiuglicben Mnsse uur scltcu wiederliiidet. Mau wcifs, dafs mit clcin Erslarrcu eine Schciduiig in bestiinint gcsouderte Fossi- lieu ciutritt, die in eiuer gleiclifilrmigeu iiocli nicht zu CON-

stauten Verbiuduugcu iudividualisirtc~i Gruudmasse liegeu, odcr sich obnc Z\visclicnsubstauz zu lirystalliuischen Ag- gregateu gruppircu. An solchcii rcin lirystallinischeu A$- gregateu siud die Productc dcr jungstcu Eriiptiousperiodcii iiicbt eben reich. Man findet darunter weit liaufiger solclic Gcstciue, w e l c h atis eiiier aniorpheii uiid eiuer krystalli- iiisclieii Massc bcstchcu, voii deiicii die crstcrc dew lilscii- dco, die lctztcrc dciii gcliistcn Tlicile des crstnrrcudcn Gc- stciiis entspricht. I)cr pctrograpliische Charalilcr, welcher sicli iu dicscr Uescliaffcnlicit dcr fcrtigeii Gestciue auspriigt, hsngt zriiiiichst wcscntlicli vou der chciniscbcn Coustitu- tion dcr rirspriiiiglicli gleichmlifsig gcinisclitcu Silicatiiiassc ab. Ucbcr diesc Coiistitu~ioii dcr gain oder tlicilwcisc in Krystalle gcsondcrten Masse kaiiii die gctrcntitc Untcrsu- cliuug dcr im Gcstciu ciitstaiideuen Fossilieii kciiieii Auf- sclilufs gcbeu. W7ill iiiaii sicli daher iiicht auf citie nu r na~uIIiistorische Ucschrcibuag der Gebirgsarten bcschriin- kcu, soudcru bis ZII deli eigeullicbcu Qucllen ihrcr Bil- dung zuriickgehca, so kauii iinturlicli uur die Durcliscliiiiits- zusamiiiensetzuiig dcs Gcstcius ohue Riicksicht auf die erst spiiter dariu gcscliicdcucii Fossilien dcii Ausgangspunkt ei- ucr solcheii Uutcrsuchui~g bildeu. Das grofse vulkanische Systein , welches am nilrdlicheu Polarkreisc die I I I S ~ Is- laud zusamincnselzt, bietet dazu die bestc Gclegeuheit clar, weil es aller kalkigcii uiid kicscligcu Flbtzgcbirge crniau- gelt, die eiiicii stilrciidcu Eiuflds auf dic nornialc Zusain- ineusc~zuug der vulkaiiiscben Uurchbrechuugeii ki t ten aus- iibeu kdnucn, uud weil die Gesteiue, welche dor t als Re- phisentanten der allgemein verbreitcten Forlpationen aaf- tretcu, ihrcr H a u p t i i i i i ~ ~ ~ iiach amorpli siud, oder docb fast

199

iminer dns Gepr lge , eiiier SO glcichfannigen und ianigcu Menguiig ail sich tragen, dal's dadurch die Miigliclikeit gc- geben ist, ihre Durchschnitts-Zusammensetzung festzustcllen.

Obgleich die grofse Mannigfaltigkeit, welclie sich in der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung der nicli t lnetamorpbosirtcu Gebirgsarteu Islands auspriclit, auf deni crstcn Blick jedeu Gedankeu an eine nachweisbare Creselz- mzfsigkeit ihrcs Urspruugs auszuscliliefsen scheiut, so bictet sich doch bei uaherer Betrachtung eine Beziehung dar, welche alle diese Bildungen vou deu jiingsteu Lavaergus- sen bis zu den lltestcu Eruplivinassen, wie verschieden auch immer ihre mineralogische Constitution seyn mag, un- tcr einander auf das lunisste verkoiipft.

rEs giebt iu Island, uiid wahrscheiulich in den meisteu grbfsereu vulkanischeu Systemen, zwei Hauptgruypen voii Gesteinen, die sich trotz der allmaligen Uebergtinge, durcli die sie mit einauder verbnndeu siud, doch leicht in ihren extrcinsten Gliedern als nomaltrachytische einerseits riud als normalpyroxenische audererseits untersclieiden lassen. Die eiuzeluen petrographisch oft sehr verschiedeuen Glie- der behaupteu in jcder dieser Gruppen cine besondere, aber vbllig conslaiite Zusammensetzung ).,I

W a s zunachst die nornialtrachytischen Gesteiue anbc- langt, so entsprechen sie fast genau einein zweifach saurcn Gemenge vou Thonerde- ond Alkali-Silicaten, iu dcnen Kalk , Magnesia und Eisenoxydul bis zuui Verschwiudcn zuriicktreten. Die unten folgenden Analyseu geben die Zusammeosetzung der hauptstichlichsten dahingebbrigen Glic- der: Die Felsart 1, setzt die Hauptmasse des tracliytischeir Baulakegels * ) zusammeu, uiid bildet ein weifses oft ius Gclbliche oder Blluliclie spielendes, rauh auzufuhleiides,

1 ) Icli rcrstelre unter den ersteren die kieselerde~reiclistcn trarlrytisclwn, uncl tinter den letztcreo die kieselerde-iirmstcn basalt- und dolcrit~linliclien Gc- steinr.

2 ) F o r e t i h a m m er bctraclitet dieL Gestein nls aus einem neueii FelcLpatlr, dem Baulit , bestebend.

I4 *

200

iiiittclkiiruiges Gcsleiii, init viclcii unregelmafsigen kleiueii Hiililuiigcu.

Das Gesteiii 2, von Slrutrlids bei Kalmaustuuga, vier dliiische Meilcii SO vou Baula, bildet eiiie seukrechte, voii eiiiein Trappgaug durclisctztc, inassige , regellos zerkliif- Icle Felswaud, deren Fufs voin Nordhliugafljcit bespiilt wird. iiisch karuig, uiid im Uebrigeu dctn vorigen ahnlicli. Das Gcsteiu 3, vom Laugarfjall am grofseu Geisir, stelit in grofscii SIuleu an , uud bildet eiiie dichte blaulichgrauc Gesteinsmassc, voii ciiiein im Grofseii uiibestiinuit eckigea, iin Kleinen splitlrigeu Bruch, mit vereiuzeltcu nur unvoll- kolnineii aus der Gruiidinasse hervortretenden feldsptilliigcn Ausscheiduiigen, uiid liiichst sparsaiiieii Aussouderungen vou kleincii Horubleiidkrystalleii. Dic Gebirgsart 4 ist von ciiiein massigeii, uiclit sauleiifiirinig geglicdertcii , Fclscu bil- dcudcu Tracliyt dcr Aruarbiiipa ( Adlcrsklippe) ain Ufer der LaxA zwiscbeu Hruui und Stciriuupr, dcin Gestciu VOII

Strutrhhls lhulich, aber gelblicher, feinkfiriiiger, und vou ctwas erdigem gcsetzteiu Ausehii. Die Felsart 5 ist eiii in Platten abgesouderter Kliugsteiu vou Falkaklettur bci Kalinaostunga BUS eiiier dichten, graubrauueii, durch Eiscii- oxydhrbungen gespreukelten oder gebanderteu inatleu Griiudlnasse besteheud, in der sich nur bier uud da Spu- ren vou feldspiitliigen Aussouderuugen finden. 6, ist einc schwarzgraue, homogene, steiuigc, init vieleu kleiueu UII-

regelmlfsig geformten Hahlungen erfiillte Lava von, wie es sciieint, sehr juugem Alter, die sich am Hrafntiuuuiiryggr bei Krafla, hoch im NO vou Islaiid, fiudet. 7, eudlich ist eiu mit jener Lava lagenweis wechselnder schwarzer 110-

mogener Obsidian voii der diesem Gebilde eigenthumlichen Beschaffenhci t.

I)as Gesteiii ist bleudeiid weirs, deutlich krystalli- .

201 - 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1.

Kieselerde 75,91 77,92 75,29 78,95 76,49 76,38 75,77 Thonerde 11,49 12,Ol 12,94 10,22 9,57 11,53 10,29 Eisenoxydul 2,13 1,32 2,60 2,91 5,lO 3,59 385 Kalkerde 1,56 0,76 1 , O l 1,84 1,53 1,76 1,82 Magnesia 0,76 0,13 0,03 0,14 0,20 0,40 0,25 Kali 5,64 3,27 5,42 1,76 1,94 1,88 2,46 Natron 2,51 4,59 2,71 4,18 5,24 4,46 5,56

Allgemriu verbreitetc iiiclit nietnmorphische Gebirgsar- tcn, die uocb saurcr wzrcu nls dicse, gicbt es in Is- land nicht.

Eine Ihuliche Uebereinstimmung zeigt die Durchschnitts- zusaminensetzuug dcr normalpyroxeuischen Gesteiue, welclic als basische Silicate von Thonerde und Eisenoxydul in Verbindung mit Kalk, Magnesia, Kali und Natrou die ex- tremsten Glieder nach der anderen Seite hiii bildeu. Auch bier findet man, wie die nachstehenden Analysen zeigea, ein und dieselbe mittlere Miscliung in Gcsteincu , wclche den verschiedensteii Altersperiodcn angehbren. 8, gicbt die Ziisamlnensetzung des tilteren grobkbmigen , geschichteten Trappgesteincs vom Esjagebirge, das, wo es mit Tuff- und Trappcougloinerat wechselt, in nilch tigcu vcrtical gegeu die Schichtung gerichtetcii Slalcn geglicdcrt ZII seyn pflegt. 9, ist ein lhnliches etwas dichteres Gestcin, das, die nordbstlichen Kiistenklippen der Iuscl Vidhey zusammeosetzt. 10, ist eiu dichtes , belleres, feiukbruiges , massiges basaltiihnli- clies Gesteiu, das den Palagonittuff des Hagafjall am rech- ten Ufer der Thj6rsd unweit St6rinupr durchsetzt. 11, ist ein massiges nicht slulenfarmig gegliedcrtes basaltartigcs Gestein von Skardbsfjrll bei Hekla, das, wie die dortigeu Tuffhiigel, parallel der Heklakette, gehoben ist, uud das in einzelnen H6hlungen eine scblackige zerflossene Ober- flache zeigt. 12, ist von einem mbglicbst gleicbfbriuig ge- meugteu Handsttick eines alten Lavastromes am Hekla. 13, eudlich ist eine hellgraue mit Blasenrlumen und Hiih- luugcn crfiillte geflossenc Lava, welchc die Felswand von

1 o o , i , O o o ioo,oo 1 oo,oOiOo,o 100,oo 100,oo.

202

Alinantiagjii zusatnmenselzt und deren Gruudmasse aus ci- ncm innigen brystalliuisch kiirnigeu , gleichrnafsig vertheil- ten Geineiige von uiigefilir glcicheii Tlieilcn eiues feldspath- ahnlichcn eiscufreicti Silicats und eiucs duoklen eisenhalti- geu bestelit, in welcheui letztereii sich kleine augitische, dcin Oliviu auf das Tauschcndste gleichcnde Aussonderun- gcu erkennen lassen.

8. 9. 10. 11. 12. 13. Kieselerdc 50,0;5 47,49 49,17 47,69 4937 47,07 Thouerdc 18,78 13,75 IJ,Y9 11,50 16,61 12,9G Eiscnoxydul ll,G9 17,47 15,20 19,113 11,86 16,63 Kalkerde 11,66 11,34 11,G7 12,25 13,Ol 11,27 &I a g n es i a 5,20 ($47 6,82 5,83 7,52 9,50 Kali 0.38 0,60 1,67 0,48 0,20 0,58 Natroii 2,24 2,89 0,58 2,82 1,24 1,97

IUO,UO 100,OO 100,OU I 0 0 ~ 1 0 0 , 0 0 100,OO. Dn der Saiierstolf der Kieselerde zu dein der Baseu sich

bier mit geringen Schwaiikritigcii iui Mittel wic 3 : 1,998 verhllt, so lassen sich alle diesc Gestciuc, weiin man nur ihre Gesainintinasse, abgeseheu von deren Gruppirung zii

Fossilieu vou bcstimmter Zi~saoime~isctzung, ins Auge falst als ciu glcichblcibciides Geineiige zweifach basischer Silicate betracbtcn.

Das Vcrblliuik der Kicsclcrdc zu dem Kalk und der Magnesia ist fast imuier ein viillig coustantes, wahrend das Verhaltnifs der Thonerde ziiin Eisenorydul bedeutenderen Schwankuogen utiterliegt. Der Gruud davou ist leicht er- kl%rlicli. Es fclilt uicht an bekannten Erscheinuugen, die dariiber Aiifschlufs geben kiinuen. Das iu Blci geliiste Silber schcidet sic11 in dein zuerst erstarrendeu Metall in eiticm audercn Vcrkiltnils aus als splter, und eine umge- schmolzene giildische Silberbarre zeigt niemals durch ihre gauze Masse eiuen gleichen Goldgehalt. Dieselbc Ungleich- heit wiederholt sich in erstarrenden Silicatgemeugcu. Zn- erst schcideu sic11 die leichter festwerdenden Geinengtheilc nus, uach ihnen die schwicrigcr gestehendeu, ohne dafs mait dabei au eiue Mitwirkung dcr Krystallisatiouskraft zti den-

203

ken biaiiclrt. Es kaiin daher uiclit ariffallend crscheincn, wcnn ciii urspriinglich homogen geschinolzenes Gcstein iin

Aufaiig des Erstarrens reicher an Eiseuosydul und arincr a n Thoiierdc, splter bei dein wcitereii Festwerden rciclier an Tlionerdc und iirmcr a n Eiscnvcrbindung wirtl. Dals diek wirklich der Fall ist , davon knnn inan sich leicht durcli directc Beobaclilongcii ubcrzcugcn.

Es ist i n der That eine iii Island niclit ungcwdhnliche Ersclieinung, tlafs sich erhebliche Verschiedenheiten am obcrcii und rintcrcn Ende ciii uiid dcrselben unzersetzten Trachytszule zeigcn, dic ionlittcii einer nnsgedehoten Ge- birgsiuasse ansteht. Das riiitcrc graue Ende eiuer solcheii Saulc aus den Uingebungcn von Kaliiianstuuga zeigte die Zusammensetzring 1 4 , das entgegcngesetztc weike die Zu- sainmensetzung 15.

14. 15. Kieselerde 72,74 71,49 Thonerde 10,53 12,7 1 Eisenoxydul 6,57 4,27 Kalkerde 2,47 2,2 1 Magnesia 1,s: 0,011 Kali 3,oo 3,35 Natron 2,33 3,73 Wasser 2,30 2,79

l01,45 99,66. In ahnliclier Wcise zeigt oft cin und dieselbe Gesteius-

inassc in Abstsnden von Fufsen erheblicbe Verschiedenhei- ten iin relativen Verhaltnih von Kali und Natroo.

Haben diese Schwankuugen wirklich ihreu Grund i i i

eincr ungleichen durch Ternperatur und Druckverhaltnissc bedingten Ausscheidung, so begreift iiian leicht, dafs die Abnahme des einen Gernengtheils die Zunahme des andcrii zur Folge haben muh, die Sumrne bcider also nur wenig variiren kanu. Die siimmtlichen oben angefiihrten Aualg- sen zeigen diels in der That. Die Gleichheit stellt sicli wieder her, wenn inan die vorzugsweise schwaukelldcn Bestandtheile suuimirt.

204

16. 17. 18. 19. 20. 21. Kieselerde 50,05 47,48 49,17 47,69 49,37 47,07

Eisenoxydul 30,47 31,22 30,B 30,93 28,66 29,61 Kalkerde 11,66 11,34 11,67 12,25 13,Ol 11,27 Magnesia 5,20 6,47 6,82 5,83 7,52 9,50 Kali 0,38 0,60 1,67 0,48 0,20 0,58 Not roil 2,24 2,89 0,58 2,82 1,24 1,97

Thonerde und 93

100,00 100,oo 100,00 100,00 100,00 100,00.

Kieselerde 75,Yl 77,92 75,29 78,95 76,42 76,38 75,77 Tbonerde u. Eisenoxydul 13,62 13,33 15,54 13,13 14,67 15,12 14,14 Kalkerde 1,56 0,76 1,Ol 1,8.1 1,53 1,76 1,82 Magnesia 0,76 0,13 0,03 0,14 0,20 0,40 0,25 Kali 5,64 3,27 5,42 1,76 1,94 1,88 2,46

2,51 4,59 2,71 4,15 5.24 J,46 536 Natron

Nimmt man das Mittcl aus diescn hnalyscn, die sich nocb durch eine g r o t e Zahl anderer vermehren liefsen, so erlialt man Zusammensetzungen, welche nur wenig von dcn einzelnen Versuchen abweichen, und die man als Uurch- schnittswerthe ftir die Zusammetzung der beiden gro ten Gesteinsquellen , der normaltracliytisclieii und der norinal- pyroxeniscbeu, betrachten kann , jener beiden Gesteids- quellen also, aus denen einerscits die aller sauerst.cn und andererseits die aller basischsten Gesteiusmassen Islauds cntsprungen sind , nsmlich :

22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.

--_-- 100,oo 100,oo 100,00 100,00 100,00?7jo,o0 1c)0,00.

Normaltracliytische Normdpyroxcnisclic Zusamrneosetzuag. Zusammcorezung.

29. 30. Kieselerde 76,67 48,47 Tbonerde und Eisenoxydul 14,23 30,16 Kallierde 1,44 1 I ,87 Magnesia 0,28 6,89 Kali 3,20 0,65 Nntron 4,18 1,96

100,00 100,00.

205

Es crgiebt sich daraus zugleich das lnittlere VerhdiaiTs des Sauerstoffs der Saure zu dem Sauerstoff der Basen, fur die trachytische Gesteinhasse wie 3 : 0,596, uud fur die 119 roxenischc wie 3: 1,998. Alle iibrigen uuveranderten Ge- steiue Islands , die dieseii beiden Gruppen nicht unmittel- bar augehilren, zeigen eine solche Zusammensetzung , dafs deren Sauerstoffgehalt in den Basen fiir 3 Sauerstoff in der Saure stets zwischen 0,579 und 1,948 schwankt. Man begegnet hier also ausschlielslich nur einem Verhaltuifs, wie es Verschlnelzungsgcbilden aus jeneii beiden extremeu Glie- dern zukommt. Es bietet sich daher imnittelbar die Frage dar, ob in der Tbat die noch nicht metamorphosirteu Ge- steine Islands durch eiue solche Verschmelzung entstanden sind, oder mit anderen Worteu, ob es uicht mehr als zwei gesouderte grofse Heerde waren, die dort das Spiel der ylutonischen Thatigkeit von seiuein ersten Beginn an bis auf den heutigen Tag, uiiterhalteu haben. Diese,Frage ist einer directen Lilsung fahig:

Bezeichnet man mit S die Proceiite der Kieselerde in cinein Miscblingsgesteiu, mit s den Procentgelialt au Kiesel- erde in der uormaltrachytisclien, uud uiit o denselben Pro- centgehalt in der normalpyroxenischeu Gesteinsmasse, so ist 5 - S -- cc ( I . ) , worin ct die Menge der normalpyroxeni- s-IT-

schen Masse bedeutet , die mit ciuem Gewichtstheil der normallrachytiscben Masse gcmischt werden m u t , uln die Zusammensetzung des fraglicheu Mischliugsgesteins zu ge- beu. Es hfst sich diefs a zmar .aus jedeln der Gesteins- bestaiidtheile berechnen , man wahlt dazu aber am zweck- lnafsigsten die Kieselerdc, weil diese am Geuauesteu bestimmt werden knnn, uud den am ineisten variirenden Be- standtheil in deu Gesteiuen bildet. Durch den so gcfau- deiien Werth von a sind nun aber die sammtlichen ubyi- gen Bestandtheile des Mischlingsgesteius bestimmt. Deun nennt man diis Gewicbt der eiuzelneu Bestandtheile in eiucin Gcwichtstl~cil dcs ~iormalpyroxe~iisclien Gesteins p , p , . . .pmJ ulld ebenso das Gcwicht derselben Ucstandtheilc in der Ein-

206

heit des normalen trachytischen Gesteins t o t , . . . t,, so ergiebt sich der Werth aller iibrigen Bestandtheilc des Misch- lingsgesteins aus der Gleichung:

Bestehen daher wirklich in Island nur zwei grofse plutonische Heerde, welche die vulcanische Thatigkeit von ihrem erstcn Anbeginn bis auf die gegenwartigc Zeit unter- halten haben, und hat der Inhalt dieser Heerde wirklich die Zusammensetzung, welche den oben betrachteten ex- tremsten Gliedern zukommt, so ist dic Zusammensetzuug aller nicht metamorphischen Gebirgsarten Islands durch einen ihrer Bestandtheile, am besten den Procentgehalt an Kieselerde, bestimmt. Es lassen sich dann zugleich allc Gebirgsarten, welche mbglicber Weisc vorkommen kbnnen, ihrer Zusammensetzung nach theoretiscb voraus bestimmcn. Die nachstende Tabelle giebt eine solche mit Hiilfe der eben entwickelten Formeln berechnete Uebersicht diescr theoretisch mbglichen Gesteine, deren fehlende Glicdcr leicht durch Interpolatioii erganzt werden kbnnen.

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21,3

9 22

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23,6

5 24

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25,9

2 27

,04

28,1

7 29

,29

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6,06

6,

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20

3,14

2,

96

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2.05

1,

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4,18

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49

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3,18

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2,86

2,

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2,65

%

,39

2,24

2,

08

1,96

-a

208

L3fst sich eine Uebereinstimmung dieser Zahlen mit dcr Zusamuiensetzung aller urspriinglichen, noch nicht von einer cbeinischen Metamorphose ergriffeuen Gebirgsarteii Islands nachweisen, so wird man es als ausgemacht betrachten kbnnen, dah alle diese Gebilde iiur Mischungsproducte jener sauern und basischen Endglieder , oder diese Endglieder selbst sind, uud dafs die grofse mineralogische uud petro- graphische Verschiedeuheit, in der sich die Gesteine darstellen, eben nur Folge dcs jedesinaligen Mischungsverhzlt- nisses und der obwaltenden physikalischeii Bcdingungen ist, unter deueu das Gesteiu seine jetzige Lagerstiilte uiid Gestalt er1angte:j Unter der grofsen Zahl voii Analyscn islandischer Gebirgsarten, die in meinem Laboratorium ausgefiihrt sind, findet sich auch nicht eine, dereu Zusammcn- setzung von der auf die angedeutete Weise thcoretiscli bc- rechneten bedeutender abwiche, als sich bei eiuer solclicn, nur auf Durchschuittsaualysen gestiitzten Berechnung erwarten lsfst. Fur eineu Hornblende- uud Orthoklaskry- stalle enthalteodeu kbrnigen weifsgrauen Trachyt vou Oex- nadalr im Norden Islands ergab der Versuch (31) uud die Rcchnung:

Gefunden: Berectriiet: 31.

Kieselerdc 7337 7337

Magnesia 0,81 1 , O l

Tlionerde uud Eiseuoxydul 17,19 15,89 Kalkerde 1,41 2,58

Kali 2,19 2,92 NaifDn 4,83 3,93

100,oo. 100,00.

Die Rechnuiig fordert auf 1,0 Trachytmasse 0,1325 Pg- roxenmasse. Ein auderes dichtes graues, kleiue Zeolith- drusen mit Griinerde cu~balteudes, inassig oder saulenC6r- inig zerkliiftetes Pyroxengestein von Reyjadalr Fob, einem kleinen Wasserfalle, welchen dic Nordhrii bei Hvamu$ bildet , zeigt cine nocli gr8fserc Uebereiustimmung (32).

209

Kieselerdc 51,75 51,75 Thouerde und Eisenoxydul 25,39 28,31 Kalkerdc 10,49 10,65 Magnesia 5,90 6,13 Kali 1,Ol 0,96

2,46 2,20 Natrou 100,00 100,oo.

32. Bcreclinet :

~~

Die Rechnuug verlaiigt auf 1,0 Trachytmasse 7,59i Py- roxenmasse. Ein dichtes schwarzgraucs Gesteiu , init im Kleiiien uubestiinlnt cckigem, im GroEsen muschligem Bruch, uiid sehr gleichE6rmig krystalliuisch - kiirniger Beschaffen- heit, aus deu Uingebuugen von Kalmnnstuuga, die fur das Studium der Mischlingsgesteine besouders lebrreich siud, gab (33):

33. Bereclrnet : Kieselerde 53,08 53,OS Thonerde uud Eisenoxydul 28,70 27,57 Kalkerde 9,92 lO,l6 Magnesia 5,32 5,81

Natron 2,37 2,32 Kali 0,6 1 1,OG

1oo,o0. 100,oo. Das berechnete VerhiiltniEs ist hier nuf 1,0 Trachyt-

inasse 5,117 Pyroxenmasse. Fur eiuen vou D a m o u r uutersuchteii Trapp ( Kliag-

stein?) von Eskifjiirdhr gab der Versuch (34) iiud dic Rechnung :

34. Berecline1 :

Kieselerde 66,12 66,12 Thonerde und Eiseuoxydul 24,05 20,to Kalkerde 3,26 5,31

Kali 1,29 2,24 Natron 4,84 334

100,oo. loo,OO.

Magnesia 446 2,76

Bern Gestein entspricht h e w Gemisch vou 1,0 Trachyt- l n m e und 0,5991 Trappmasse.

210

Ein in Platten abgesonderter Klingstein von Klettaberg bei Kalmanstuuga gab:

35. Kieselerde 73,37 Thonerde und Eiseuoxydul 17,25 Kalkerde 2,49 Magnesia 1,52 Kali 3,Ol Natron 2,35

1o0,oo

Berechuci. 73,37 16,09 2,66 1,05 2,90 3,93

100,oo.

Das Verhlltnifs der normalen trachytiscben und pyro- xcniscben Masse ist hier 1 : 0,1325.

Viele andere Analysen dieser Art, bei deuen sich bald eine etwas grbfsere Abweichung, bald noch eiue nabere Uebereinstimmung in dem Resultate des Versuchs uud der Recbnung ergiebt, fuhren zu deinselben Schlut.

Aber wolltc man selbst nach diesen Beispieleu noch an dem ionern Zusammenhange der auf Island im unverlndcr- ten Zustande auftreteuden Gesteine zweifeln , so wiirden diese Zweifel vor den Beobachtungen weichen miissen, die sich an vielen trachytischen und basaltischen Gaugdurch- setzungen anstellen lassen. Hier vermag man nlmlich eine Verschmelzung jener sauern uud basischen Eudglieder nicht iiur durch die Analyse nachzuweisen, sondern inan nimmt sie sogar direct durch den Augeuschein wahr. In einem der stidilstlichen Thaleinschnitte des Esjagebirges, Mosfell gegeniiber, zeigt sich, urn nur ein Beispiel anzufiihren, das dortige conglomeratische Pgroxeiigesteiu von einem Tra- chytgang durchsetzt, der ‘iii seiuem Inuern aus einem reinen weifsen Gestein besteht, und uach der umschliefsenden Gebirgsart bin allinalig dunkler und eiseuhaltiger wird. Die Analyse gab, ohue RUcksicht auf den von besondercn Ein- flussen bedingten Wassergehalt, fur das Gestein ixn Inuern des Gauges (36), fur das dem Saalbande naher liegende (37), und fur die den Gang zunachst umschliefsende Gebirgs- art (38):

21 1

36. Kiesclcrdc 78,95 Thonerde 7,71 Eisenoxydul 4,32 Kalkerde 1,55 Magnesia 042 Kali 2,48 Natrou 457

100,00

37. 66,18 9,74

12,05 4,49 3,04 0,94 3,56

100,00

-33. 50,23 1235 16,13 11 , lO 739 0,34 2,04

l00,OO. Eiiie Vergleichung uiit deu friiher gegebenen Durch-

schuittsanalysen zeigt, dak das iuuere Ganggestein fast geuau die Zusalnlnenselzuug der reineu normaltracbytischeu, das ulnschliefsende Gestein dagegen die Zusamlnenselzung der norinalpyroxenischen Masse besitzt, und dafs die dem augraiizeuden Gestein naber liegende Substanz des Ganges eiu Verschlnelzungsprodukt beider, und zwar ein Gemenge vou 0,5923 Pyroxenmasse mit 1,0 Trachyt ist, far das sicb die nachstebend berechnete nahe mit der gefundeneu stim- ineude Zusammeusetzung ergiebt:

39. Gefundm. Bwechnct.

Kieselerde 66,19 66,18 Tliouerde rind Eisenoxydul 21,79 20,15 Kalkerdc 4,49 5,32 Magnesia 3,04 2,7J Kali 0,9d 2,23

3,36 Natrou 3,56 100,OO 100 ,~ )~~ .

___.

Bei uiilrerer Uutersuchung fiiidet inaii in der That dic dcutlichsten Spuren ciuer seitlichen Schiiielzung des Nebeii- gesteiiis init deui Gauge, die von dem Contact aus nach deiii Inuerii liiu allmalig abuimmt, dem mittleren Theil des Ganges aber iiicht errcicht. Dime Beobachtuugen uud Versuche zeigeu, dafs inan sich die clieiniscbeii Mittelglie- der zwischeu dem saucru uiid basiscben Eudgesteiueu der Islsndischeu Gebirgsarten uicbt gerade als gleichzeitige uiid gemeinschaftliche Erglisse jcner beideu groten plutoiiischeii

212

Heerde zu dcnken hat, soiidern dafs es auch dic bereits volleodetcu Gebirgsbildungeu seyn konnten, wclche wahrend der Durchbrechungen und Injectionen das Material zur Bildung der Mischlingsgesteine hergaben.

Wcndet man diefs Gesetz der Gestcinsbildungen auf die Lavastr6me der lslandischen Vulcane an, so begcgnet man bier einer Bestatiguiig desselbcn. Die Eiidglieder und die durch diese bcstimmteu Mischlingsgesteiue fchleii aucli bei diesen jiingsten Ergussen nicht. Die furchtbaren Lnva- strilme, welche die palagonitischeu Hugelkettcii dcs Krafla und Leirhnukr zersprengt haben , bieteu dafiir deli spre- cheiidsten Beweis. Dcr Hckla nicht ininder. Nur hilt das Gcsetz bier weniger ungctriibt hervor, weil die voii jencu Strbmeu durchbrochenen Vulcaue ails dein inetamorphisclieii Gebilde des Palagonittuffs bestcheu, der zwar eiue mit der iiormalen Trappmasse tibereinshnneiide Zusammmenactzuug zeist, aber in den Verhaltnissen seiner Gemengtheile grb- Geren Schwankungen unterworfen ist. Die sclion ails dic- sem Umstande crkllrlichen Abweichuugen werden dadurcli noch grafser, dafs fiir die Uotersuchung nur kleiuc Hand- stiicke beuutzt werden konnten, welche gesonderte nicht sehr gleichmiifsig gelnengte feldspathige Einmenguugen ent- hielten. Defsungeachtet tritt das Gesetz doch uocli uii- verkennbar hervor.

Die schwarzgraue steiuige Lava von Hrafutinuuhriyggr (38) am siidilstlichen Fufse des Krafla und der damit biin- dcr- und lagcnweis wechselnde Obsidian (39) hat geuaii die Zusammensetzung der normaleii Trachytmassc.

40. Kiesclerdc 75,12 Thoucrde 11,34 E i s e n o u y w 3,92 Kalkerde 1,73 Magnesia 0,39 Kali 1,85 Natron 4,39 Wasser 0,41

488;88

41. 76,28 10,22

4,24 1,81 0,25 2,44 5,53 0,23

1~0,OO. D er-

213

Uerselbeu Zusamlneusetzung nahert sich die Masse der Obsidianstrome, welche am nordbstlichen Abbaoge des Hekla auftreteu. Sie entsprechen einem Gemenge von I,O Trachyt - und 0,2325 Pyroxenmasse.

42. Gefunden. Bereclmet.

Kieselerde 71,35 71,35 Thouerde und Eisenoxydul 17,33 17,32 Kalkerde 1,26 3,41 Magnesia 0,19 1,53 Kali 4,23 2,73 Natrou 5,66 3,75

100,00 10u,uo. Das basischc Endglied findet sich iu der Substaoz des

grofseu Lavastromes reprasentirt, welcher sich W N W von diesem Vulcan bis zu den Uferu der Tbjors i ergossen hat.

Kieselsaure 49,60 48,47 Tbonerde und Eisenoxydul 28,81 30,16 Kalkerde 13,07 l l ,87 Magnesia 7,56 6,89 Kali 0,20 0,65 Natrou I ,21 1,96

100,oo 100,oo.

43. Gefundeo. Berechnet.

Die Laveii vom westlichen F u t e des Hekla, welche Dr. G e n t h in lueinetn Laboratorium untersucht hat, stellen sicli als die Miscblingsgesteioe dieser Endglieder dar, wie die uacbstehenden hnalysen zeigen:

Efmhvolslava. Heklaascbe von 1845. Lava bei Hdls. 41. 45. 46.

Gerund. Berecbo. Gefund. Berechn. Gerund. Berechn. Kieselerde 55,93 55,95 '59,45 59,45 56,76 56,76 Tlionerde u. eiseiioxgdul 29,- 25,93 27,68 23,96 27,47 25,48 Kalkerde 6,54 9,lO 5,50 7,80 6,75 8,79 Mnguesia 4,21 5,14 2,38 4,32 J,04 4,95 Kali 0.96 1,33 1,43 1,65 2,63 1,40 Natron 231 2,65 336 2,82 2,35 2,62

100,oo lO0,OO 100,oo 100,oo 100,00 100,oo. 1 Trachyt+2,77 1 Trachyt+l,568 1 Trachyt+2,4O'L Pyroxengestein. Pyroxeoptein. Pyroxcngutein.

Poggendorfl's Ann& Bd. LXXXIII. 15

214

I)ie Reiheulolge clieser Analyseii entspricht der Aufein- anderlagerung der untersuchten Striiiiie von den l l tern bis zuin jiingsten aufwlirls. Man sielit daraus, dals die Zufliisse tlcr beideu plutonischeu Gesteinsheerde, welche die Tha- tigkeit dcs Vulcans unterhalteu , ebenso reggellos sind, als diese Th:itigkeit selbst. Bei dein Lavastrom der Thjors i hat der pyroxenische Heerd allein gewirkt, bei der Lava vou H d s uberwog der yyroxeuische den trachytischen. Bei der Efrahvolslava tritt der entgegengesetzte Fall ein, und bci der jiingstcn im Jahre 184.5 erfolgtcn Eruption herrsclit wieder der pyroxcnische gegen den trachytischen vor.

Die grolsc Uebereins~immuug, welche sich iiberall auf dcr ErdobcrflkAe i n den Gebirgsmassen der Vulcanperiodc ausspricht, berechligt zu der Vermuthung, dafs diese Pro- c e s s ~ der vulcanischen Gesteinbildung nicht auf Islaud alleiii beschrhkt sind. Einc Anzahl i n ineiiiem Laboratorium niisgcfuhrtcr Analyseii VOII analogen Gcbirgsarten anclercr Gegenden zeigen, d a k dieCs in der That der Fall ist. Das vulcanische System des Armenischen Hoclilaudcs ist in diesc r Beziehung besondcrs merkwurdig. Die Durchsclinitts- analgsen clortigcr Gcbirgsarten , welche wir deli trefflichen Arbeiten A b i c h ' s verdankeu, geben nuch dort fur dic sauern tracbytisclicn Eudgliedcr geiian diesclbc Zusanimen- sctzuug, welchc die Isliindisclieu zeigeu :

Normele Tra- cliytmassc von Dasselbe aus dcin Armenischen €Jodi-

4i. 4s. 49. 50 Kieselerdc 76,67 77.27 77,60 77,42 76,66 Thouerde u.

Eisenoxydul 15;23 14,l.l 13,72 14,83 15,17 Kalkerde 1,dl 1,31 1,411 2,73 1,25

Natron 4,19 4,15 4,21 f 4732 3,52 Gllihverlust 0,OO 451 0,61 0,57 ],I2

Island. lentle ').

Magnesia 0,28 ? ? ? 7 Kali 420 2,41 2,30 2,Y.i

1) Ueber die geolog. Natur des Armen. Hoclrlandrs von Dr. H. A b i c l ~ Dorpat 1843.

48) Obsidiinporplryr vorn grofseo Ararat. 49) Obsidian vain Kiolaogday. 50) Diorit -5lrn- lichcr Pnrphyr vnii Rrsohdal.

4'7 ) Brauner Obsidian vnm hleinen Ararat.

215

Iliese Uebereinstimmung zeigt sich aber nicht alleiii in tletn sauern Endgliede der Gesteinsreibe, sondern sic tritt noch scharfcr in den Misclilings~ebilder~ dcrselben hervor. Ein dichter schwaner Basalt von den Quellen des Euphrnt, den Hr. J i i c k e l in meinem Laboratorium analysirt hat, entspricbt einem Gemenge von 1 tracbytischer und 0,7332 pyroxenischer Masse :

51. Grfunden. Berechnet.

Kieselcrde 64,76 64,74 Thonerde untl Eisenoxydul 22,31 20,99 Kalkerde 5,13 5 3 4 Magnesia 1,91 3,07. Kali 2,5 1 2,12 Eatrou 3,38 3,24

1o0,oo 100,oo. Ebenso schliefseu sicli die samrntlichen iibrigen Analy-

sen, welche A b i c h iu seiner Arbeit mittheilt, auf eine uberraschende Weise dem Gesetze a n :

Gipfelgestein vom grofsen Ararat.

Kieselerde 70,1J 70,14 Thonertle und Eisenoxydul 18,17 17,92

Magliesin 1 ,oo 1,71 Kali 1,47 2,61

4,50 3,67 Natroii l O 0 , O O lOO,OO.

52. Gefunden Berechnet.

Kalkerde 472 3,85

.___

_- 1 'Trachyt und 0,3013 Yyroxengestein.

Dunlielgraues Gipfelgestein des Kasbeck.

Kieselerde 69,77 69,77 Tlioiierde und Eisenoxydul 18.27 18,13 Kal kcrde 5,13 3,99 Magnesia 1,65 I ,R9

100,00 100,oo.

53. Gefunden. Berechaer.

Kali und Natron 5,18 6,252

, 1 T r l e h g t ; o d n .

15 *

216

Rolhbraunes Qiyfelgestein des Kasbek.

Kieselerde 70,9T 70,97 Tbonerde und Eisenoxydul 18,13 17,65

Magnesia 1,511 1,62 Kali uud Natron 5,12 6,4 1

54. Gcfunden. Berechnet.

Kalkerde 424 3,55

100,oo 100,OO. 1 Tracliyt und 0,2533 Pyroxengestein.

Gipfelgestein des Elbrus. 55.

Kieselerde 69,65 69,63 Thonerde iiiid Eisenoxydril 19,85 18,25 Kalkerde 4,40 4,02 Magnesia 2,27 1,92 Kali und Nafron 3,83 6,18

1o0,oo 100,oo.

Gelundcn. Rercclinet.

1 W". Anratgestein.

Kieselerde 65,96 65,Y 6

56. Gefunden. Bercchnct.

Thonerde und Eisenoxydul 22,lS 20,28 Kalkerde 4,27 5,39 Magnesia 2,13 2,79 Kali 1,31 2,23 Natron 4,12 3,34

1o0,oo lO0,OO. I Trachyt und 0,6124 Pyrorengcstsio.

Porpbyrartiges diclites Araratgesteio.

Kieselerde 65,27 65,27 Thonerde und Eisenoxydul 20,88 2467 Kalkerde 6,57 5,65 Magnesia 3,47 2,96

$8 I 5,45 Kali und Natroii 100,00 100,oo.

57. Gefonden. Berechnet.

- 1 T w e i n .

21 7

Etwm xenetztes poriises Anratgesteio 58.

Gefunden. neredioet. Kieselerde 65,39 65,39 Thonerdc und Eiscuoxydul 22,65 20,61 Kalkerde 7,40 5,6 I Magiiesia 3,OO 2,92 Kali und Nafroii 1,56 5,47

10o,00 100,oo. 1 Trachyt und 0,6666 Pyroxengesteio.

Unbestimmtea krystallioiscbes Gestein zwischen Keschet und Kobi. 59.

Gefunden. Bercchnet. Kieselerde 61,25 61,25 Thooerde und Eisenoxydul 25,72 22,95 Kalkerdc 6,27 7,14 Magnesia 3,77 3,89 Kali und Natrou 2,99 4,77

I00,00 101),00.

1 Traeliyt uod 1,205 PJroxengcsleiu.

A b i ch fuhrt nur eiae Gebirgsart in seioer Abhaodlung auf, deren Zusamlnensetzung eich der normalpyroxenischen Grundiaasse melir iighert. Es ist diefs cin mandelsteinartiger Basalt vom Ararat, der als aus 1 Trachyt und 3,427 Pyro- nenniasse zusammengesctzt betrachtet werden haun, namlicli:

60. Gefunden. Berecliner.

Kieselerde 54,84 54,84 Thonerde und Eiseiiexydul 27,96 26,56 Kalkerde 9,28 9,5 1 Magnesia 3,72 5,39 Kali und Natrou ' ) 4,28 3,70

100,O 100,oo. Lafst sich demnach einerseits aus der Zusamlnensetzuiig

dcr Islandischeu Gebirgsarten die der Kaukasischen ablei- fen, wcnn nur der Procentgehalt an Kieselerde in d m 1) Die= Alkalien siod aus dem Verluste bestimmt.

218

letztereu bekaniit ist, so bieteii .die Gesteine der Kaukasi- scheu Vulcaue andererseits schoii an uud fiir sich die Mdg- lichkeit dar, aus deu dort auftreteiideu sauern Endgliederu, im Verein mit den sie begleitenden basischen Gebildeo, diircii Kechiiuug die Zusammeiisetzuug der pyroxeiiischeii Grunduiasse zu findeo, welche den uiclit trnchytischeu Heerd der vulcauischen Gesteiusbilduugeu daselbst erfiillten. Die ciuzeluen Bestniidtheile ciuer solclieii Grundinasse ergebeu sich leicht mittelst der aus der Formel (2) abgeleiteteu Gleichung :

( a + l ) A a - t t . = P. worin A. die eiuzelueu Bestandtheile eiues Mischlingsge- steins in Procenteu ausdriickt. Diese Formel giebt aus leicht begreiflicheu Griiuden um so geuauere Resultate, je mehr sich A, voii dem iiumerisclien Wer the der normal- trachytischeii %usamiiieusctzu~ig eutfernt. Dieb ist nur bei der Aualyse (60) der Fall. I3erechuet luau daher aus dieser die Werthe von pa, so ergiebt sich:

Krukasus. Island. Gefunclen. Berechnet.

a

Kieselerde 48,47 48,47 Thouerde untl Eiseuoxydul 31,97 30,16 Kalkerde 11,56 11,87 Maguesia 4,72 6,S9 Alkalien 3,28 2,6 1

100,OO 100,00. Man kFun daher uicht daran zweifeln, dafs die beiden

groken vulcanischen Erhebuugen , welche das Armenische Hochland uud die Iusel lslaiid zusammeusetzeu ails chemisch gleichen Quellen geflosseii siud. Der Gedanke, dafs vielleicht alle vulcauischen Bilduugen der Erdoberfliche aus denselbeii Quellen ihren Urpruag geuommen haben, ja dafs es vielleicht eben diese Quellen sind, aus denen alle eiseufreien und eiseuhaltigen plutonischen Gebirgsarteu durch Verschmelzung eutstandeu sind, liegt uin so weniger fcrn, als die mineralogische Verscbiedenheit der, gleiche

219

l)urchscliiiittszusniuineiisctzuiig zeigentleii, Kauhnsisclieii unc1 Isllndischeu Gebirgsarten iiicht geriiiger ist , als wir sic! bei den tibrigen eiseiihaltigeii Gebirgsarteu plutouisclic~i Urspriings antreffen. Es wird daber von grofsem Interesse seyii, die geiietiscben Beziehuogen der alteren Gebilde i u iihulicber Wei se zu verfolgen, wie ich es fur die vulcauischen versucht habe. Man wird dazu uur die umfaugrei- cheu uiid riiiicbtig entwickelten Gebirgssysleuie wahleii diir- fell, um die Sti)rungeu zu vermeideu, welche aus dein Contact dcr chemisch metamorphisirten exogeuen Gebir gs- iriasseii mit den plutouischeu entstchen kdunten. Uenn solche Stilrungen zeigeu sich selbst schon da, w o die vrrl- canischen Gesteiiie iu isolirteren Erbebuugen aus kalkigcu oder kieseligeu Fliltzgebirgen hervorgebrochen siud.

Es wiirde nacb diesen Betraclituiigen iioch tibrig blei- b r u den Zusammenbaug nachzuweiseu, in welchen die ebcii betrachtete Bilduiigsweise der Islaudischen uiid Kaukasi- schen Gesteine mit ihrcr mineralogischen Natur steht. Dic interessanlen Beziehungcn, welche sich aus eiiier solchcii ‘CTutcrsuchung cirgcben, fuhren iudessen zu weit, uin sic iri dieser kurzen Uebersiclit verfolgeu zu kii i i i ien. llirc Be- lrnchtung mag daher der ausfuhrlichercii IJenrbeitung diescs Gegens t ondes vor b ehal t eu blei bell.

11. G e n e t is c h e B e z ieli un g e n d e r m e tam or p t i is cli e u G e bi Ide.

1. Palrgonitische Gesteine.

Bri weitem interessanter als die uuvertindcrteii Gesteiric sind die metamorpliischen. Bildungen, welche ciiieii uicht uii-

crheblichen Theil der Feste von Island zusatnmensetzen. .!Is das merkwurdigste Glied derselben ist vor Allem das palagonitische Tuffgebirge zu ueiiiieii , welches aus eiuern (hmcrige vou wasserfreien und wasserhaltigen Silicateii besteht. Die erstereu, die wnsserfreien, gehiireo ausschliers- lich deni eben betracliteten pyroxenischen Gebirge an und siud uiemals vou trachytischeu Einscblusseu begleitet, odcr wohl gar verdrzugt ; die letzteren, die wasserhaltigen Sili-

220

cate dagegen, welche gewbhnlich als Bindemittel die wasserfreien Triimmergesteine zu Conglomerateii verkitten, kbn- neu wieder als Gemenge oder Verbiudungen zweier Sili- cate betrachtet werden, von deneu das eine der Formel R, %* +a q und das andere der Ziisammenselzung 81, Si+aq entspricht. Beide Glieder scbeinen sich in bestimmten Ver- hlltuissen mit einauder zu verbinden. Wenigstens glaube ich den Palagouit, fur den ich dieFormel R,%;i,+2g1%+aq aufgestellt habe, so wie eine in den Tuffen der Chatham-In- sel des Galopagos-Archipels vorkommende Verbindung, fur die ich die Zusammeusetzung R, S i 2 +;i'lSi+a q fand, als solche betrachten zu miissen.

Ohne schon jetzt in dieser kurzen Uebersicht auf eine specielle Retrachtung der einzelnen Glieder des Tuffge- birges niiher einzagehen, mag nur die Bemerkung hier einen Platz fiuden, daL die Palagonitsubstanz als charakte- ristischer Gemcngtheil dieser Uildungen uberall aufzutreteu scheint, wo die pgroxenischen Gestcinc der Vulcanenpe- rioden besouders eiitwickelt sind. Mail findet sie auber auf Island, wo sie in grbfster Verbreitung vorkommt, in in den bedeutenderen Basalterhebungen vou Deutschland und Frankreich, in den Euganeen, am Aetua, auf den Azo- reii uiid Canarien, auf den Capverdischen Inseln, auf den Schildkroten-Inseln und wahrscheinlich auch auf deu vulca- iiischen Iuselgruppen der Slidsee. Die nacbstehenden Ana- lysen geben eine Idee von dem Grade der Uebereinstim- mung, welcbe dieses so allgemein verbreitete Bindemittel der vulcanischeu Tuffe in seiuer Zusammeusetzung zeigt:

... ...

22 1

Islandischer Seljadalr.

Kieselerde 37,42 19,43 19,44

11,17 1 9/47 9,72 Thonerde Eisenoxydul 14,18 Kalkerde

Magnesia "" 0,69 1 5,12 486 Kali Natron 0,65 Wasser 17,15 fremd. Ruckstd. 4,11

100,17.

61. Gefuadea 0. Bereellnet 0.

Islindischer TroUkoougil beim Hekla

Kieselerde 39,98 21J6 19,96 62. Gefundea 0. Berecbaet 0.

8126 1 9,16 9,98 Thonerde Eisenoxydul 17,65 K a1 ker de 8,48 Magnesia Kali 0,43 Natron 0,6 1 Wasser 18,25 fremd. Ruckstd. 1,89

4145 1 4,62 d,99

1-

Islsndiecher Palagonitsandatein bei ReykjahilJIi.

K i escl e r de 35,09 18,57 18.31 63. Gefunden 0. Bereelmet 0

10'60 1 9,05 9,16 Thonerde Eisenoxydul 13,65

4,11 4,58 0,25 0,50

Kalkerde Magnesia Kali Natron Wasser 17,25 fremd. Ruckstd. 11,13

100,00.

222

Isliindischer Laugarvatnshellir.

Kieselerde 40,38 21,37 20,98 64. Gefunden 0. Hereelmet 0.

Thonerde Eisenorydul 13,52 Knlkerdc 8,56 i Magnesia Kali 6935 I 5,IY 5,09 0,64 Natrou 0,61 1 Wasser i6,ga fremd. Ruckstd. 2,32

100,lS. IslIndischer Krisuvik.

Kicselerde 37,95 20,09 20,60 Thonerde Eiseiioxydul 13,75 Kalkerdc Magnesia 7,13 Kali 0 4 2 Natron 1,72 Phosphorsiiure 0,43 Wasser 12,68

G5. Gefundm 0. Hereclrnet 0.

fremd. Riickstd. 7,25 I 044 19.

Islandischcr Naefrholt beim Ilelila.

Kieselerde 32,86 17,39 17,65 Thonerde Eisenoxgdul 16,81 Kalkerde

0,79 I ,98

Magnesia Kali Natron Wasser 11,38

66. Gefunden 0. I%ereelrnet 0.

7’31 1 8,47 8,83

4,41

fremd. Riickstd. 16,36 100,42.

1 ) Naclr Abzug des dem kolilensauren und plrosplrorsauren Salze entqire- elicnden Snucrstofls.

223

Islhndiscber Versteinerungsfuhrender Tuff VOII FulsvogI..

Kieselerde 28,.53 15,03 16,20

'j2' 1 7,12 7,60 Thoiierde Eiseiioxydul 9,40 Kalkerde 6,02

43-1 3,80 0,96 0,84

Magnesia Kali Natron Wnsser 7,6 1 freind. Riickstd. 31,05

99,27.

Islfindisches Geroll aus der Laxi bei Mruoi.

Kieselerde 37,ll 19,64 18,74 Thonerde Eiseaoxydul 14,67 Kalkerde Magnesia Kali 1,57 Natrou 0,oo Wasser 14,04 fremd. Riickstd. 12,24

100,00.

67. Gefunclen 0. Dereclinrt 0.

68. Gefunden 0. Bereelmet 0.

'17' 1 8,97 9 3

4,68

Galopagoe, Gangartige Ausfillung.

Kieselerde 37,83 19,64 19,23

12J95 1 9,03 9,62 Thonerde

Kalkerde

4,8 I 0,94 0,70

Magnesia Kali Natron Wasser 23,OO

69. GefunJen 0. Bereclrnet 0.

Eisenoxydul 9,93

fremd. Ruckst. 0,96 100,34.

224

Galupagos, Kraterbildendes Gestein.

Kieselerde 36,15 18,77 18,31 Tlionerde Eisenoxjdul 10,48 Kal k erd e 7,78 Magnesia Kali Pualron 0,54 Wasser 24,69 fremd. Riickstd. 2,19

100,oo.

50. Gehinden 0. Bereelmet 0.

llJ1 1 8,43 9,15

0,76 1 4,85 455

Mit diesem vsllig iibereinstiinineudeil Resultate hat die Aualyse das BiudemitteI von Tuffen gegeben, dic nuf den Cap - Verdisclien Inseln, deu Azorcii , dcn Canarien und in unseru Basaltgebirgeii auftreten.

Die grofse Verbreituiig dieser Gcbildc uncl ihre grofse Wechscllagerung 'init den unveriindcrteu vulcanischcu GC- steineii, von deueii sie durchbroclien werden, deutet dar- nuf hin, und eine nlhere Betracbtuug der plutonisclieii Con- tactserscheinungen beweist es bestirnint , dafs das palagoni- sche Tuffgebirge wesentlichen Autheil an dem Vcrschmel- zungsprocefs der trachnopyroxenischen Misclilingsgesteine genoininen hat. Der Einflufs dieser Tuffc auf die Ge- steinsbilduug bedorf dalier einer besondcrn Untersucbung. Die nachstehenden Analysen geben dic auf wasserfreie Substanz uud Eisenoxydul berechnete Zusammeusetzung der uutersuchten Tuffe:

Troll- Galo- Rey- Laugar- Selja- konu- pa- kja- vatn- Knsu- Nmh- Fofs- dalr. gil. gos. hildb. shellir. vik. holt. vogr. Laxn.

Kieselerdc 48,29 51,20 50,18 49,69 50,iL 47,63 46,29 47,78 51,36 Thoncrde 14.41 10,58 15,18 15,Ol 13,55 17,08 L0,N 15,55 13,53 Eiseoorydl.l6,47 20,34 11,85 17,40 15.44 15,53 21,30 14,17 18,27 Kalkcrdr: 11,31 10,85 9,94 10,Ol 10,55 8,14 9,58 10,09 6,91 Magnesia 7,59 5,70 8,68 6,83 7,98 8,95 8,64 9,39 7,76 Kali 0,88 0,55 0,93 0 , s 0,81 0,52 1,11 1,61 2,17 Nalroo 0,85 O,i8 1,24 0,71 0.56 2,15 2,78 1,41 0,On

loo,00 lO0,oo 100,oo 100,oo 100,oo 100,oo 100,oo 100,oo 100,oo.

225 ...

Sauerstolf in Si und d. Bascn 3:2,0$2 3:1,703 3:1,992 3:1,906 3:1,W5 3:2 , l iS 3:3,039 3:2,W 3:I,i .Ifl .

liicsclcrcle 41),29 5l,20 50,18 49,69 50,71 47,63 46,29 47,78 51,3fi Tlroncrde u. Eiscnoxyd. 3038 30,92 29,03 32,41 28,99 32,Gl 31,60 29,i2 31,80 Kalkerde 11,31 10,85 9,94 10,Ol 10,55 ,8,14 9,58 10,09 691 Magnesia 7,i9 5,iO 468 6 3 3 i,98 8,95 8,61 9,39 i , i 6 liali 0,88 0,55 0,93 I 0,35 0,81 0,52 1,11 1,61 2.17 Natron 0,S.i 0,78 1,24 0, i l O,i6 2.15 2,78 1,41 o,(w)

100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100,oo. Diese Aiialysen fudren daher zu d e k nnerwarteten Er-

geboifs, dafs die Substanz der geschinolzenen palagoniti- sclieii Silicate in ihrer Zusammensetzung fast ganz geoau init der normalpyroxenischen Gesteinsmasse iibereinstinimt, nur d d s hier etwas grbfsere Schwankungen in den relati- veu Verhiiltnisseu der eiiizeluen Bestandtheile sichtbar sind. Das nachstehende Mittel aller dieser Analysen ist in der That, w e m man von dem unerheblich grblseren Magnesia- gehalt und der etwas geringern Kalkmeoge absieht, kauin merklich vou der norinalpyroxenischen Zusammense~zung verschiedeu.

Normalpyrosc- Palnganit. nisclre Massc.

Ki esel erd e 49,24 4947 Thonerde und Eisenoxydul 30,92 30,l G Kalkerde 9,73 1137 Magnesia 7,97 6,89 Kali O,Y9 0,65 Nalron 1,31 I ,9G

Das Sauerstoffverh~ltnifs in der S lure iiud den Baseii ist fur den Palagonit 3:1,968 und far das Pgroxengesteiu 3 : 1,998, also vOllig gleich und weniger verscbieden als die Abweichungen in den einzelnen Analysen, aus deiien diese Mittelwertbe gezogeu sind. Aus diesem Grunde er- hlrlt man auch eine fast gleiche und oft mit der Rechnrllig noch oPber stimtnende Zusaminensetzung der Miscblingsge- steine, wenn man statt der pgrosenischen die normalpala- gonitische Zusammensetzung zum Grunde legt. Die urn

100,oo 100,00.

226

das Mittel etwas mehr schwankende Zusaininensetzung dieser Palagonitgebilde aber erklart zuglcich auf das Ein- facliste die kleinen Abwcichungen, welche sich bei einzel- lien in den palagonitrcicheu Dislrictcii Islands auftreteiiden Laven insofern zeigcn, als dariu dcr Kalkgebalt, clvr Pala- gonitzusalntneiisetzuiig cntsprechcnd, iin Vethaltnifs 211 dem ctwas wachseuden Magnesiagehalt uiii ein Geringes ab- nimrnt. Schou die mit den norinalpyroienischen Gesteinen fast viillig identische Constitution der pnlngonitischen Tuffe, die Abwesenheit von tracligtischeti Einsclilussen dnrin, und mclir noch ihre allin5ligen Ucbergangc in die fast wasserfreie Substanz der pyroxenisclicn Gesteine, welcbe man im Grofsen wie an dcn einzelnen Einschliisscn bcobacliten kann , niachen es in hohcin Gradu wahrschcinlich, dars die Tulfbildung auf das Inuigstc init dcr pyroxenischen Gc- s t ei iis bi ldun g zusniiiin cnh %n g I. B co bacli t uii g en, w elche D a r - w i n auf den Capverdisclien Inselir augestcllt hat, und die daraiif beziiglichcn HandstUckc , wclche icli dcr zuvorkom- inendeu GUte dieses ausgczcicliuctcn Naturforschers ver- tfanke, liabcn mich zunachst auf dic Spur der mcrkwiirdi- gen Vorgange geleitet , welche den palagouitischen Tuff- bildungen zum Gruude liegen.

In den Uiagebungen von Porto Praja kommt eiae bn- saltische Lava For, die sich iibcr eiue jungere Kalkabla- gerung ergossen hat. Man sieht dor t , dafs die Lava iui fliissigen Zustnnde auf den Kalk gcwirkt, und sich voii dem Wcchsel dcr Gesteine a m init Triiminermassen der uiiten liegenden Kalkschicht, iibcr die sie sich fortwalzte, erfiillt hat. I)as Product dicser gcgenseitigen Einwirkung ist ein brccciennrtiges Conglolacrat, in welchem die ver- aiiderte Lava mit eiuer selir reiueii Masse von kolilcnsau- rein Knlk durchuieugt is^. Eiuc niiliere Untersuchung dieses Geincuges, dafs schou iin Aeufsern gauz das Ansehen einer im breiigeii Zustande zusaminengekneteten Masse besitzt, schliefst jeden Gedanken an eine spatere Infiltration der die Lavabrocken. begleiteaden Kalkmasse aus. Die cheinische Veranderung, welcbe das Kalkgestein in BerBh-

227

rung init der I ~ v a i n a s s e erzeugt ha t , IaEst uber den Pro- cefs der Palagonitbildung keinen Zweifel. Das Lavagestein ist iillnlich da , wo es an die Kalkbrocken grauzt, in eine Masse verwandelt , die alle inineralogischen Merkmale uud cheniischen Reactionen des Palagonits darbietet, und diese tliirch allinaligc Ucbergiinge i n das feste unzersetzte Ge- stein charakterisirte Metamorphose zeigt sich in dein Maafse riitivickclter, als die Kalksubstauz gcgen den andern Ge- inengtlieil dcr Masse nach iiberwiegt. Die Untersuchung gab fiir dicse inetamorpliosirte Lavasubstanz die nachste- hmde Zusainmeasetzuog, welclic sich von der des reineii Palagoilits kaiim unterscheidet.

71 Gehodcu 0. Rerachnet 0. Kieselerde 26,21 13,87 14,58 Thouerde Eisenoxydril 10,96 Kalkerde J, i9 Magnesia Kali 1,111 Na t ron 2,83

8’62 7,31 7,2Y

”“ 1 433 ’ ) 3,65

K o h I ensa lire 5,lO Wasser 14,62 Riic ks t and. 15,65.

Ganz aualoge, wiewohl nicht identische, Verhaltiiissc babe ich durch Beobachtungen und Versuche an nuserelr basaltischen GBugeii, welche Kalkflatze durchsetzen , nachweisen kihnen. Es zeigt daher die unmittelbare Beobach- tung, dafs Palagonitsubstanz bei hbheren Temperature11 durch Einwirkung VOLI Kalkerde auf pgroxenische Gesteine entstelien Hanti. Uud iu der That beweisen verschiedeiie Tuffe aus unsern Basaltgebirgcn und von deu Vulcanen der Schildkrbteninseln, die ich zu untersuchen Gelegenhcit gehabt habe, auf das Bestimmleete, data einzelne Bildun- geii diescr ,4rt wirklich auf solche Weise entslanden sind. Die folgende, anf das Innigste mit kohleiisaurem Kalk QC-

I ) N . d Abzug cles Smarstofls der kohlensauren Salzc.

228

mengte, Krater-bildende Substanz eines Tuffs vou der Chat- ham-Iusel giebt einen Beweis dafiir:

Kieselerde Eiseuoxy dul Tlionerde Magnesia Kalkerde Kali Natron Pbosphorsaurer Kalk Kohlensaurer Kalk Wasser Pyroxengestein

72. Gcfunden 0. Berechnet 0. 34,516 18,27 17,54

8,77 10,338 7,801

4,788 1 4/49 ') 4,3Y 1,644 1,525 1 0,336 4,320

18,140 6,476.

Gelit die Bildung des Palagouits wirblicli auf dein an- gedeutetcn Wegc vor sich, so muls dieses Fossil siclr auch auf dieselbe Art kii~istlich darstcllen lassen. Und diek ge- lingt in der That leicbt, wenn man ein iiiniges Geuiengc von 1 Theil geschllmmtem Basaltpulver mit 13 Tbeilen zer- fallenern Kalk gliiht und die so erhaltene Masse mit Was- ser abschllmmt. Es wird dadurch ein wit Kalk gemeiigter Palagonit erbalten, der sich uuter dcm Mikroskop an seinen cbarakteristisclien Eigenscbaften erkennen lufst. Dars indessen die meisten Palagonite uud nameutlich die Isliiir - kindischen nicbt aus einer solcben Wecbselwirkuug VOII

Pyroxengestein auf Kalk hervorgegangell siod, labt sicli scbon aus dem Umstande folgern, dafs kohlensaurer Kalk a h Gemengtheil in den unzersetsten Idandischen Palagoni- teu fast niemals vorkommt, und dals der ICalkgehalt des Fossils selhst, auf wasserfreie Substanz berecbnet , nicht einmal die GrBlse des Kalkgebalts in den normalpgroxeni- acheu Gesteiuen erreicht, weshalb man sich nicht wohl den kalklrmeren Palagonit aus dem kalkreicheren P p x e n g e -

stein 1 ) Nach Abzug dcs den kohlcnsaurcn und phospliorsaurcn Salzcn entspre-

clicnden Sauerstoffs.

229

stein durch ein noch weiteres Hinzutreten VOII Kalk eut- standen denketi kaun. Dagegen Iafst sicb erwarten, dafs Alkalien leichter noch als alkalische Erden die Palagonitbil- dungen veranlassen werden, da sie das Verhaltuifs der Be- standtheile in den palagoiiitisirten Pyroxengesteinen niclit nothwendiger Wei se zu andern brauchen. Der Versuch hat diese Vermuthung vollkolnlnen gerechtfertigt. Man erhalt das s c h h s t e Palagonifpulver mit allen mineralogischen und chclniscben Eigenschaften des Islbdischen , wenn man feingeriebeuen Basalt in eiueln groken Ueberschufs von geschlnolzeneln Kalibydrat eintrtigt, und das gebildete iiber- schiissige Kalisilicat mit Wasser iibergiefst. Die ausge- laugte und durch Abschlammen erhalteue hydratische, nach dem Trocknen pulverfhnige, schon mit der schwgchsten Saure gelatinirende, durch Kohlenslure und Schwefelwas- serstoff leicht zersetzbare Substanz, zeigte die nachstehende, mit dem reinsten Isliindiscben Palagonit Ubereinstimmende Zusamuienselzung :

73. Gefunden 0. Bvechnet 0. ... Si 30,764 16,28 17,l

8,s i l 1,273

456 4.2 I Mg 1,600 Ka 1,826 Na 0,532

30,047 26,70 Der Ruckstand der Abschlatnmung enthalt ein Silicat-

gemenge, dessen mittlere Zusarnmeosetzung sich von der des Palagonits nur durch einen urn etwa f geringeren Kie- selgehalt , der sich in den alkalischen Waschwlssern wiederfindet, unterscheidet, uud in dem sich bisweileii deutlich ausgebildete zeolitbische Krystalle von der Zusammeusetzung Ca3Si2 t a q findeu, auf die icli weiter unteu zuriickkom- tneu werde.

Poggendorll's Annal. BJ. LXXXIll 16

230

Die eben betrachtete Uinwandlung des Pyroxengestciiis in Palagonit ist von eiiier sehr inerkwurdigen Erscheiuuog begleitet. ES entwickelt sich ii:inilich dabei eiiie iiainliafte Menge reinen Wasserstoffgascs, desscn Ausscheiduug aiif der Oxydatiun der Eisenoxydolsilicate zu Eisenoxydsilicateu beruht, uud die aiif Kosten des im Kaliliydrat enthalteueii Wasseratoms vor sich geht. Folge davon ist, dafs in den Palagoniten jcde Spur von Eiseuoxydul fehlt, und dafs das Oxydul der Pyroxcngesteiue sich stets nur als Oxyd i n den Palagoiiittirffen wiederfiudet. Aelinlich dem freicii uiid an Kieselsaure gebundenen Eisenoxydul verhslt sich Man- gauorydul und Oxyd , welche unter Wasserstoffentwicke- lung in mangansaures Kali iibergeheii, das Mitursaclie der haufigen Gesteiosiiberzuge und Dendriten gewcsen seyn kano, welche man iin Palagonitgebirgc nicht selten antrifft. Aus den reducireuden Wirkuugen dieses Wasserstoffs erklart sich auf das Einfachste das Vorkomnien des offenbar aus Chlorkupfer reducirteu gediegeiieii Kupfers in deli palagonitischeir Tuffen , welche man anf den Fiir - o e r und auch bei uns beobachtet.

Es ist auf dem ersten Blick nicht leicht zu begreifen woher das Alkali riilirt, welches die Tuffbildungeu Islands bediugte. Erwiigt man die Waudelbarkeit des Alkaligeld- tes in den Pyroxengesteinen gegen dss constantere Men- gen - Verhaltnifs ihrer iibrigen Bestaudtheile, so kiinnte man sich versucht fuhleu, au eiiie Trennuog diescr Alk a 1’ leu aus ebeii diesen glulreud fliissigen Gesteinen selbst zu denkeu. Der Gedanke an eine solche Alkalibilduug ist uicht ganz YOU der Haud zu weiseu. Bekanntlicli zersetzen sich die meisten Salze in h6heren Temperataren. 1st die S l u r e darin bedeutend fliichtiger als die Basis, so bilden sich unter VerflUchtiguug der erstereu basische Salze oder freie Basen. Die Verbindungeu der Schwefelsaure, Koblensaure, Salpetersaure, der arseiiigeii Saure etc. erleideir mit weni- gen Ausoahmeu diese Zersetzuug. 1st dagegeu die Satire feuerbestsndiger als d ie Basis iind das Salz selbst, wie in deli Ammoniaksalzen, so ist es die Basis, welche sich niitcr

23 1

Zurucklassuug der Saure verfluchtigt. Die kieselsaiircu Salze kSniieu sich sehr wohl in diesem letzten Falle be- fiuden, denn erhitzt inau a n eincni diirch den galvauischc~i Stroin bis nahe zum Schmelzeii erwarmten Platiudraht Kie- selerde iiebeii Aetzkali oder Natrou, so verfluchtigt sich das lctztere iu einer Teinperatur, bei welcher die Kiesel- erde noch uicht eininal zu schinelzeu begiuut. Bei Laven, die eine so uiigeheure Teinperatur erreichen, dab sie diinu- flussig genug siud, um in grofseu parabolischen Bogen aus der KraterSffnung hervor zu s.ptitzeo, ersrheiiit daber die Abscheidung 1 7 0 1 1 Alkalien durch b loke Erhitzung nicht uur maglich, soudern selbst wahrscheiulicb, besonders wenn inau erwlgt , dal's Kobleiisaure oder Wasserdampf, die uie bei solchen vulca~iischeu Vorgaugeu fehlen , zur Bildung von ebeu nicht sebr fcuerbestaudigen Alkalihydraten uud Carbouaten Veraulassuug gebeo iuusseu von Verbindungen, dereii Fluchtigkeit so grofs ist, dafs wir dereii Vcrdampfutig schoii bci technischeu Processen direct beobachteu kSniicir. Es giebt sogar Falle, wo sich die Abscheidung iiud Ver- fliichtiguiig der alkalischeii Bestniidtlicile ails Silicateu direct nacliweiseu Ilfst. In den Steiukohlcu sowohl als i i i

der Millleruiig, wclclie io den durch iLre ungehcurcu Hitzgrade ausgezeichneteu Hocliiifeu Englands zur Eiscnpro- ductiou verwaiidt zu wcrden ptlegeo, ist der gesainmte Al- kaligehalt aussclilie~slich tiur i i i der Forui von Silicateit enthaltcu. Defs~ingenchtet bcobachtct man iiii Gestell dicser Oefen, wo Jahre laug eiiie den Schtuelzpunkt des Pla- tins fast erreichende Temperatur lierrscht, eiiie solche Sub- liinatioii von kohlensaureu Alkalien ueben deui dort gleich- falls auftreteuden Cgankalium, dafs sich dicse Productc uuter Uinstiindeu ceutuerweise aiisamineln. Wi l l man diesc Alkali - Aussouderuug uud Verfliichtigiiug uicht ausschliek- licli deli reduciretiden Wirkungeii der Kohle zuschreibcn, so wird mail auch in den Uingebuugeu der vulcaiiiscbeii Heerde , welche die gluhetid flussigcu Pgroxcugesteiiie um- schliefmi, ijiinliclie Vorgzuge voraussetzeu dlirfen. Solche Umstlnde mbgeu daher vielfach bci der Palagonitbilduug

16 *

232

mitgewirkt habeu. Alleiu die uiigeheurc Ausdehoung des Islandischen Tuffgebirges maclit es schr uuwahrscheiulich, dafs es sich hier uin eine Eutsteliuiigsart haudelt, die iw- iiier doch nur den Charakter eiuer locnleii Erscheinung ail

sich [ragen wurde. Es ist daher gewirs wisseiischaftlicher, jeder Hypothese uber dieseu Gegenstaiid zu entsagen, uiid sich mit dcr durch deu Versuch uiid die Beobacbtuug ge- rechtfertigten Anualiine zu beguiigcu, daG iu der Vulcau- periode aufser dein lrachy tischcn uud pyroxciiisclien Heerd uoch eiii dritter , gegeiiwai tig erloscheiier, thatig gewesen seg, dessen Inhalt aus alkalireichen Silicateu bestaud, dic iiberbasisch genug waren, urn outer dem Eiuflusse dcs Wassers, in Palagonitsubstauz uiid losliche, wit dein Was- ser fortgefubrte, Substaiizeu zu zerlalleii. Das Auflrcten der fast nie in Island felileuden palagoiiilischcn Verkittuugs- substanz in den die Eruptivgesteiiie begleileuden verstci- neruugsfreien Triimmermasseii uiid Coiigloiiicrateii ist uuii leicht verst5udlich. Diefs Vorkommeu ist cine iiothweudigc uud unrnittelbare Folge solclicr uberschiissiger Gestciiiser- giisse, und die versteineruiigsfIilirendcii Palagouittiiffe sincl iiicbts als Producte submariner hnschwemiiiuiigeu, dic das Material zu ihrem palagouitisclieu Biudeiuittel aus cbeu diesen alkalireicheii der Metamorphose uiiterworfcneu Sili- cat-Eruptioncu empfingen.

2. Leolithische Gebilde.

Iu der engsten Beziehung zu den palagonitischeu und pyroxeuischen Gesteineu steheii die zeulithischen Mandel- steiubilduugeo. Sie sind die metainorphischeu Zwischeuglie- der dieser beideu Gebirgsgruppeii. Da die beiderseitige Durcbschuittszusammensetzuiig der letztereu fast geuau cine und dieselbe ist, so kann man die clremische Beziehung des zeolithischen Gesteins zu dem ursprliugliclieu, aus dem es hervorgiag, nicht inehr auf dem Wege der Rechnuiig nachweiseo. Dagegeu Illst schon eine oberflschliche Be- trachtuug der geologiscben Verhaltnisse ihres Vorkoininens keineu Zweifel iiber die Art ihrer Entstehuiig. Bei Sil-

233

frastadir, wie an unzahlig vielen anderli Orten Islalltls,

sicht inan diesc zeolithisclieu conglonieratartigell M a d e l - steine durch allmBlige Uebergiinge nach der eilien Seite hin i u festes Trappgestein , nach der andern iu palagonitisclie Tuffe so iniiig verflijfst, dafs sich sogar die Absonderungeo und Zerkluftungen rom festeu dichten Trapp aus durch dcii zeolithischen Mandelsteiu bis iii das Tuffgebilde deut- licb verfolgeii lassen. Wo bei Silfrastadir der in felsigeu ,4bhangen auf deu Tuffschichten sicb erhebende Trapp eine ntihere Einsicht in diese Verhlltuisse gestattet, zeigt sich die Zeolithbildung auf dein durch jeue allmalige Ueber- gange charakterisirten W w h s c l der beiden Gebirgsarteu a m rollkommensteu entwickelt, und in dem Maafse nach dem dichten Gesteiii hiu vcrscliwindend, als die sichtbaren Spuren einer gegenseitigeii Einwirkung mehr und mehr zuriicktreten, so dafs man endlich nrir in Kliiften und ver - vereinzelteu Hoblraumen die schllnen Chabasitischen Dru- sen zusanimengedrtingt findet , welche dort deli Mandel- steinbildungeu eigcntliIimIich sind. Ueberall i n Island wic- derholt sich diesc E r s c h d u o g . Selbst bei dcii jiiugsten Lavaergussen lafst sie sich bcobachten. Eins dcr merk- wurdigsten Beispiele dieser Art kaiin am Krafla beobachtet wcrdco. Die oft inchr sand- als luffartigen Palagonit- schicliten dieses Vulcaus, wenn iiian aiiders einen von Kra- tern und Laveu durchbrocheiieii, init Fumarolcn durchzo- gcnen Tuffriicken so nenneu dnrf, sind am nordwestlichen Abbange des Berges voii einer, wie es scheint, sehr jungen Lava durclisetzt , die uicht BUS Krater6ffiiuni;en, sonderii nus horizontalen Spalteu iu Schicbteu hervorgequollen ist. Vou dem Coulactc dieser Lavascliichten. aus hat das an- grauzende Palagoiiitgcslein eine Metamorphose der merkwiir- tligsteii Art crlitten, die sicb am besten unter dem Mikro- skop bei 30 - 40facher Vergr6ilserung verfolgen Itifst. Die Subsf anz des wasserfreien Gesteins ist, ohiie eine eigeu- thuuiliche Schmelzung erlitteii zu haben, in eine dunkelere cisenhaltige, und iii eiue blendeiid weifse eisenfreie Silicat- msse geschieden. Die erstere bildet eine homogene Grnud-

234

lage, in der die letzterc ausgesondert auftritt; beide siod isomorph. Nsher nnch dcr Lava hiii, wo die Fenerwirkuug eine bedeutendcre war , niinmt das Gesteiii iin Aeurseren den Cliarakter dcr lockeren basaltarligen Mnndelsleincon- glomerate an, welclie inan so h%ulig i n Island als Zwischen- gliedcr dcr palngoilitisclien und pyroxeuischen Gesteine antrifft. Die noch driiililere eiscnlialtige Grundinasse, welche unter dem Mikroskop ganz die Bcschaffenlieit des griinen Bouteillenglases, im Grofsen abcr , init blofscin Auge bc- trachtet, noch mehr die Beschafferihcit gcwisser C O O ~ ~ O -

meralartiger Pyrorengesleiue zeigt, ersclieint jetzt VOII splia- roid isch en g I a t tw an d i gen Ho h I uii g en tin d I) rus en r l u in P n erfiillt, dic entwctler leer oder init Kugeln der scliarf 6e- souderten eisenfreieri Silicatinasse erfiillt sind. W o diese eisenfreic krystalliiiische Maesc, die aus Zeolitlisubstanzcn bestelit, zur Aosfiillung des Holilraums niclit hinreicht, ist die llildiing zeolithisclicr Krystalldrusen oder einzeliicr in den Drusen aufsitzender zcolithischer Krystallc vor sicli gegangen.

Dieselbe Spalfung in eisenfrcie nnd eiscnlial~ige Sili- cate Iiirst sich auf die einfachste Wei se bei dein Pailagonit und bei den palagonitischen Tuffcn kunstlic.h liervorbrin- geo. Erhitzt man erbsen - bis liaselnufsgrorse Stiicke dieser Substaoz in der Flamnie einer Herzelius'scheii Latiipe oder vor dem Lbthrohr rascli, bis sie :iufscrlicli gliilien, so lassen sich alle Phasen dieser R.lelanlorpllose vou der aufseren gefritteten Rinde nus bis in das nocli kauin zer- setzte Iuuere der Sliicke hineiii anf das deutliclisle unter dem Mikroskop, am besten bei 4Ofacher VergrOCserung, erkennen. In einer Zoue, die schou durch ihr gefrittetes Ansehen die d~utlichsten Spuren stattgehabter Gllihhitze an sicb tragt, erkeniit iiiau nicht selten ein init Malidchi und Drusenrgumen erfiilltes Gestein, das niit den basaltischcn Mandelsteinen, welche den Trapp am Esja, bei Hruni, und a n unzahlig vielen anderen Punkten Isliitlds untertiiufen, auf das Vollkommemte libereinstimmt. Diese Ucberein- stimmung geht so weit, d a t 'sogar die Auskleidungsriudeti

235

dieser kuustlicbeu Krystalldruseri uiit denelr der uatiirlichcu dem 3ufserlicbeu Auseheu uacb ideutiscb sind. Selbst tlic Art und Weise wie die gebildeteu Krystalle auf deli Drusenwauduugeii aufsitzeu, ist bei diesen kiinstlicheu Pro- ducten geuau dieselbe wie i n der Natur. Bisweilen heob- achtet maii in der gegltiliteii Masse rundum ausgebildete glanzeude Chabasitkrystalle mit der diesem Fossil eigenthumlichen Streifung, durch eiiie krystallinische Chabasitiiiasse und eine d a m folgende saalbandartige Rinde von dem kry- s~alliiiiscben Muttcrgesteiii getrenot.

Der ungew(ihnlicbe Reichthuin Islands an zeolithiscbeu Mandelsteiuen findet in diesen Versucben die einfachste Erkltirung, denn kaum diirfte sicb die Bedingung zu ibrer Bildung anderswo in solcher Wei se vereinigt fiuden, wie eben dort. Schou ein flfichtiger Blick auf die hoheri seuk- rcchten Felsabhange der meisten pyroxcnischen Kiistenge- gebirge giebt ein deutliches Bild dieeer grofsartigen Meta- morphose. Nicbt selten sieht man daselbst inebr als tau- send Furs hohe T r a p p g b g e aufsteigen , die das gesauiuite bold massige, bald geschiclitete Gebirge durchsctzen , uiid sich durch Stamme uud Verasteluugcn in die ungeheueren horizontal verbreiteteo Troppscliichten auf eiiie W e i s e ver- zweigen, die arirh nicht deli leisesteii Zweifel dariiber gestattet, dafs diese in und fiber daa Tuffgebirge ergosserieu Masseu nichts anderes als die einst gliihend flussigeii Ex- travasate ebeu jener Gtinge siud. Die Feuei~einwirkurigeii, welche v o n diescu eingeprelsteii Trappschicliteo ausgegan- gen sind , steben, wo iiiclit besoudere EiuflIisse vorwalteo, iin eagsten Verbzltuifs zu der Miichtigkeit der erhitzendeu und erhitzten Schicbteo.

Voii den zu Maudelsteincn inetamorphosirten Tuffschich- ten, dereii urspriiiigliche Aggregation oft noch deutlich genug an den bald eckigen, bald gerundeteu Eiuschllissen er- kennbar ist, verfolgt mau bisweilen eineu so allinaligeu Uebergang in das dicbte Trappgesteio, dafs die Scbeidungs- g r h z c beider sich der Beobachtung vbllig entzieht. Mail

sieht bier im G r o t e n deli Uebergang eines zerbr8ckelndeii

236

wasserhaltigen Gesteins in ein fast wasserfreies, mit allen jeoen charakteristischen Abstufungen der Zeolithbildung, welche ein aufserlich bis zum Gluheii erhitztes Palagonit- stlick nach seinern Mittelpunkt hin im Kleinen zcigt. Man kaun demiiach nicht zweifelii, dafs es weder rein neptuni- sche, noch rein plutooische V o r g ~ n g c gewesen sind, die den Zeolithbilduugen Islands ZUIII Gruiidc liegcn. Es handelt sich rielmehr dabei um cine ganze Reihe inetarnorphi- scher Eiitwicklutigsphasei~, als dercn Producte die RiIandel- steinbildungen auflreteii. Eiii reiii plutonisch gebiltletes Ge- stein von uberbasischer Zusamuiensetzung erleidet an dcm Or te seines ursprunglichen Ergusses oder auf detn Trans- porte seioer inechanisch zerstiirten Truininermassen cine iieptuiiische Metamorphose zu Palagonit uiid palagoiiiti- schem Tuffgesteio. Neue plutonische Massen durchbrechen, oft erst oacb langeu Perioden der Ruhe, diels veranderte Gestein, iind verwaiidcln es, in eiiiein zweiten Act der nun plutonischen Metamorphose, in zcolithischeii Maadelstein. Ails dieser Umwandlung gelit endlicli noch eioe dritte aep- tunische, durch Gase und Wasserdainpf vermiltelte, Zer- setzung hervor, auf die ich, als dcn lctzleii Act aller dieser Vorgangc, weiter unten zuruckkoirimen werde. SO einfach und verstlndlich auch diese Erscheinuugen bei den zeolithischen Manclelstcinen dem Beobachter entgegetilreten, so rgtliselhaft musseii dabei uoch iinmer die zeolithischen Bildungen erscheinen , welche iiimitten der Trappschichten und des dichtern Basalts da auftreten, wo iiian offenbar ursprunglich bedeutendere Tetnperaturen voraussetzen mufs, als sie, den angefuhrten Versuchen zu Folge, init der Zeo- lithbildung aus Palagooit vertriiglich siod. , Allein auch diese Erscheiuuog fiudet i h e Erklsruiig in einem Versuche, der das Rlthsel der wasserhaltigcn Silicntsbildungen . in plritonischen Gesteineti vollkominen zu li)sen scheiiit. Trsgt man namlich ein fein pulverisirtes Gemenge von 0,2 Thei- len Kalk und 1,0 Theilen Kieselerde in 9 Theile Aetz- kali, das in einer Silberschale geschinolzen ist, ein, und IaCst man das in eioer Muffel eiuige Zeit stark rotligluliende

237

Gemenge langsam erkalten, so findet inau iiach dem Auf- lbseii dcr Masse im Wasser ciu Nctzmerk von oft 4 -5 Linien langeu prismatischcn Krystallen, die z u ~ n Theil an den Wsndcn der zu dem Versuch benutzten Silberschale aufsitzen. Diese Krystalle sind wasserhaltiger zweidrittel kieselsaurer Kalk, gemengt niit etwas kohleusaurem Kalk, ntimlich Ca "i? + aq.

74. Kieselerde 27,215 Kalkerde 22,24 1 Kali 0,733 Wasser hei 109O abgeschieden 36,915 Wasser beim Gliihen abgeschiedeo 9,308 Kohlensaurer Kalk 2,603

99,2 15. Die kiinstliche Darstellung dieses scbbn krystallisirten

wasserhaltigen Silicats, und mehr noch die ganz ungewbhn- liche A r t seiner Bildung ist iu geologischer Beziehung von grofsem Iuteresse.

Es handelt sich dabei um ein wasserhaltiges Silicat, das in der Gliihhitze nicht nur entsteht, sondern sich auch e r - halten kann, und das, naclidern es eininal abgeschieden uiid von sciner Ulngebung getrerint worden, sclion bei 1 0 9 O vier Fiirlftel, und noch uiiter der Gliihhitze, alles Wassc r wieder verliert. Aus dicser einzig in ilirer Art dastehen- den Erscheinung, deren weilerc Erbrterung mit alleii ihreii experimentellen und .theoretischen Consequenzen ich oiir fur die ausfiibrlichere Bearbeitung dieses Gegenstaiides vor- behalten mufs, gcbt unzweifelhaft hervor, d a k die palagonitische und zeolithische Metamorphose, die wir gewdhn- lich auf einander folgen sehen, auch bei den hdchsten Tem- peratureii tinter gleichzeitiger und nachfolgender Wasser- einwirkring vor sich gehen kann. Denn man darf dem iiber- basiscben, in der Gluhhitze gescbmolzeneu Aetzkaligemeuge nur noch etwas Basaltpulver znsetzen, urn, bei nachheriger Behandlung mit Wasser, ein Gemeage von Palagonitmasse lnit jcnen zeolithischen Krystallen vou wasserbaltigem kiesel-

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saurem Kalk zu erhalten. Und so fiudet man denu auch in der That auf Island uud besoiiders hau6g auf den F a r - o e r zeolithische Drusen init eiueui Palagonittuff durchsetzt, der die Merkinale jener zweiten plutonischen Metamorphose an sich trkigt. Ich habe namentlich von den F a d e r ein faust- grofses Handstuck dieser Art mitgebracht, das aus conceu- trisch strahlig griippirter Desmiuinnsse besteht, die einen Kern von unverzndertein Palagonittuff umschliefst, und durch yalagonitischen Tuff vou Auken umschlosseu wird.

Nach diesen Versuchcn und Beobaclitirirgcn wird das Vorkomlneu von oft scharf ausgebildeten Oliviu - und Augit- krystallcn, neben zeolithischen Fossilien, iiiinitten einer wasserhaltigen palagonitischcn Griindmasse leicht verstaudlich. Jeiie wasserfreien Fossilien sind plutonische Krystallisatious- producte, die ihrcr Coiistitutiou nach von den spiitereii neptunischeii Metaiuorplroseii uiiberiilirt bleiben. Mau findet sie dahcr iu unveriindeter Gestalt ncbeu den zeolithischen und palagonitischeir Producten dieser Metamorpho-. sen wieder. A m Pferdekopf iiii Hlriiugebirge bietcn sicli iihnliche Erscheinungen , iiur mit dem Unterscliiede dar, dafs dort schon der letzte durch Wasserdainpf und vulcanische Gase bedingte Act der Gesteinsbildung vorherrscht. Ebenso leicht wird nach diesen Versuchen und Beobach- tungen die Bildung zeolithischer Fossilien iin pyroxenischea Gesteine erklarlich. Sie kaun wie bei der ktinstlichen Darstellung in dem gluheud flussigen Gestein erfolgen, wenn dieses alkalireich und tiberbasisch genug ist. Und iu der T h a t fehlt bei den zeolithischen Pyroxengesteineii der palagonitartige, fur die Metamorphose, der uberbasisclreii Silicate so charakteristische, Geniengtheil fast nie. Es ist der mit Sauren gelatiuirende amorphe Theil des Basalts, den man als zeolithische Substauz in dieser Gebirgsart auf- zufiihren pflegt.

3. Gesteinsbilduogen durch pneumatolytische Metamorphose.

Unter dieser Klasse vou Bildungeii siud die manuigfal- tigen Producte zusaminengefdst, welcbe aus der Eiiiwirkung

239

der vulcanischen (&we und Daiiipfc niif dic bishcr betrachteten Gesteiue hervorgehen. Sic siiid voii iiiclit gcriligcr Be- deutring uiid fur deii Geologeii dndurch besonders inleres- saut, dafs sich der Procefs ihrer Entstehung uniiiittelbnr beobnchteu lafst. Uni die bei diescii Uinbilduogeu thltigeii Vorgrtige zu verstehen, lnufs innu sich erintierii, dafs die Masse der ineisten Gebirgsschichten a u s einein iiiechauischen Geinenge von festein Gestein init Waaser bestelit, und dals die Wirkuiig der, diese init Wasser diirclitrluktee Schichten beruhrenden feuerfliissigen Gesteininasse einc zweifache, der Zeitfolge nach villlig geschiedene war. Sie d s t e mit ci- nem Verdatnpfungsprocefs des Wossers begiiineu, uud nur erst , wetin dieser sicli ersch6pft tiatte, koriiite dic bis da- hin durch deu obwaltendeti Druck bestimciite Tciilperatur uberschritten, untl so weit gesteigert werdeii, dafs die durcb- greifende plutonische Wechselwirkung zwischeo deu er- hitzeudeii und erhitzten Gesteiueti begann. Aus dieser phgsikalischen Nothwendigkeit erklareir sich leicht untl einfach alle jene scheinbaren Widerspruche, welchc die plutonischen Contactsphlnomeue darbieten. Mail hat dabei drei Falle ins Auge zu fasseu. Der erste Fall tritt eiii, weun eine in6gliclist weiiig erhitzlc untl inOgliclist langsain bewegte feuerflussige Eruptivinassc ein R’ebengestciu trilft, das eiiie voii KlUfteii uiid Qiiellschichten aus infiglichst rascli eriiciierte Wassermnsse empf;ingt. Es finden sicli dann alle Bedinguugeii vereiuigt, uiii jede Spur eiiier directen Feuereiiiwirkung ni i f die Substanz des Nebciigesteins zu verhiiiderri. Die crste k’olge des Zusaiiimentreffens ist eine Erstarritiigsrinde von oft glasiger, schlackiger und ba- saltiger Bcscliaffenlieit , wie inan sie bei vielen, besonders gaogartigeu Bnsaltditrcbbrechuugen beobachteii kaui i . Diese Erstarrnugsriude ist einer schlecht leitenden Heerdwand vergleichbar, durch welche die Teinperaturausgleicliung in das stets bci constanter Kochtemperatur des Wassers erhaltene Nebengesteiii nur langsatn erfolgeti konnte. Kine plutonische Metamorphose oder Verschmelzung der Cou- tactgesteine wird hier illithiti zur physikalischeu Uumag-

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lichkeit. Der zweite in Island gewdhuliche, bci unsereii Bnsalteu aber seltenere Fall tritt da ein, wo die Bedingun- gen des ersteren Falles fehlen oder zurucktreten, und giebt sich durch alle Anzeiclien eiuer stattgehabten Gliihhitze zu erkenneu. Die Natur dieser Eiuwirkung ist wesentlich mitbediugt durch die Sribstanz des erhitzten Gesteius. Der leicbtfliissige Palagonittuff wird zii Basalt und zeolithiscliem Conglomerat, der Iialkstein zum uberbasischen Silicat, dcm Material der palagonitartigen I3ildunge11, der Sandsteiu zur gefritteteu bornsteinahnliclien Masse, iu die sich oft das Erriptivgcsteio, wie an der blauen Kuppe bei Eschwege, durcb haarfeine Risse und Spnlten i n der Forin extravasat- artiger Verschinelzungsgebilde ergiefst.

Aufser diescn bcideii ist niir nocli ein drittcr Fall denk- bar, der niimlich, dafs sicli tlcr Koclipunkt des Wassers durcli iingeheure Pressiiiigen bis zur Gliihhitze steigert, und dafs sich dadurcli directc Verschinelznagsgebildc von glii- liend fllissigem Wasser init gluhend fliissigein Gestcin bilden. Es giebt in der That auf Island Verhaltnissc, die kauin eine andere als diese Erklzrung zuzulasseu scheinen. Ich werde bei eincr andel.cn Gelegenheit wiedcr darauf zu- ziickkommeii.

Man siebt aus diesen Er8rterunge11, dafs den meisten plutonischen Verschmelzungsprocessea und Metainorphosen cine Wasserdampfeii twicklung vorangehen mufs. Die me- chanischesl Wirkuiigen derselben kolnmeii in den vulcanischen Erschtitteruugen und Eruptionen, die cheinisclieu in den maiinigfaltigen Acufscrungen der FuiiiarolenthBti%keit zur Erscbeinung. Es ist dahcr das Studiuin dieser Tbatigkeil irnd der daraus hervorgehenden Producte fur die Tlieorie der Vulcaue von besondereni, Interesse. Die vulcanischeu Nachwirkungen, welche sich in dcn Solfataren, Geisireu und Therinen kund gehen, liefero dazu ein Material, das die Maglicbkeit darbietet, an der Hand directer Beobach- tungen und Versucbe bis zu den mit der iniieren vulcanischen Thatigkeit aiif das Engste zusamincnhangenden Quel- len aller dieser Erschcinungen vorzndriugen.

241

Das rvicbtigste Momeut einer solchen Uutersuclluug bildet die Zusammeusetzuiig der Exbalatioueu, welche d s Nachwirkuogeu der grofseii vulcauischeu Catastropheti dem fumarolen Uodeu eutstriimeo.

Nebeu dem Wasserdampf, aus welchem diese Exhalatio- uen hauptslchlich bestehen, treten als gasfdrmige Gemeng- theile ausschlie~slich uiir Kobleusaure, Chlorwasserstoffsaure, Schwefeldampf, Schwefelwasserstoff, schweflige Siiure, freies Wassersloffgas uud dauebeu als fremde, nicht eigentlich vulcaoische Substauzeu Stickstoff, Sauerstoff uud Auimo- uiak auf. Von Koblenoxyd oder Koblenwasserstoffen habe ich iiieinals die geringste Spur eutdecken kdnneo, obgleich inir Methoden der Untersuchuug zu Gebote stehen, durch die noch eioige Tauseudtel jener Gase nachgewieseu werden kijuneu.

Voii der vorwalteudeu Meuge des eineu oder des anderen dieser gasfdrmigeu Gemeugtheile hsogt der chemische Cbarakter der Fulnarolenthiitigkeit ab. Die Sa lzshrefu- maroleii, welche bei deli Italischen Vulcaneu uicht selteu in detn grofsartigsteu Maafsstabe auftreten, und daiiii ge- wdhnlich von m3chtigeti Kochsalzsubliniatiouen begleitet zu seyu pflegeu, erscheiueu fur Island vou geringer Bedeu- Lung. Nur in den weiiige Monate alteu Kraterfumaroleii, die dem letzten Heklaausbrucli ihre Eutstehung verdanken, so wie in den Dampfquelleii des dainals entstaiideneu La- vastromes habe ich Spureu von SnlzsSure im freien Zustande entdeckeu kdnuen. Da der Vulcan, als ich ilin kurz iiach seinein letzteu Ausbruch besuchte, schon so weit zur Rulie gekominen war, dafs es an alleu gcwaltsaineii Daoipferup- tionen feblte, so koniiten die Gase nur vermittelst einer Luftpumpe atis den1 rahig dampfenden Kraterspalten auf- gesogeii werdeo, die dem Luftzntritte ziemlicli frei zugiingig waren. Der bei dem Aufsaminelu der Gase condensirte Wasserdainpf euthielt stets erheblicbe Meogen von freier Chlorwasserstoffstiure, die als unbestiminte Menge in den nachstehenden Aualyseu mit aufgefuhrt ist :

242

75. 76. I I .

1 ) Fumarole im 2) Fumarole im 3) Fumarole des grofseri IIekla- grofsen Hekla- Lavastromes

hater. kreter. von 1845.

c-

Stickstoff 81,8L 32,58 78,gn

K o 11 I ensli ti re 2,SJ 0,56 1,Ol Scliwcfelwasserstoff 0,00 O,QO 0,OO Schwefelige Satire 1,54 0,OO 0,00 Unbestimmte Menge

Salzsiiure - - - K oh I en oxy d 0,000 0,00 0,OO Kohlenwasserstoff 0,000 0,oo 0,oo

Sauers t off 1-42 L 1 G,86 20,09

100,000 100,000 101 ),000.

Es ergiebt sich aus diesen Resultaten, dafs Salzsrure iind Kohlensiure eiuen Gemengheil dieser Kratergase aus- machen, und d a b sicli denselben bisweilen noch schwcflige Siiure hinzugesellt, welche in den Fuinarolen dcs Lavastromcs dergestalt abnimmt, dafs sie niclit inehr in den Gasen, uiid nur kauin noch in den condcnsirtcn Fuinaroleudeiilpfcii i~achgewicsen werden konutc. Mit diescr Thatsache stiiniut die Zusaininensetzuiig dcr festen uiid flussigen Fumarolcn- yroducte der 1815 neu aufgebrochenen Heklakrater und des aus d e n unterslen derselben geflossenen Lavastromes vollkommen tiberein. Der feuchte Grus, welcher die gesclimol- zenen Schwefelmassen im Iunern des obersteii und grafs- ten Kraters umgab, zeigte folgende Zusammensetzung.

78. Schwefel 58,272 Schwefelsaurer Kalk 0,796 kli, +M c i , 0,423 Eiseiichloriir 0,282 Chlorcalcium 0.650 Clilorinaguesium 0,056 Chlo r k ali u in 0,552 Chloruatrium 0,024 Salmiak 0,005 Wasse r 9,402 Zcrsetzter Lavagrus 28,636

100,000.

243

Es Rind diefs, init Ausnabuie des aus der Luft stam- ineudeu Ammouiaksalzes, dieselben Producte, welche man auf nassem W e g e durch Wechselwirkring der eben in den Kraterfumarolen uacbgewiesenen schwefeligeii SBure 'und Salzsaure aof das Kratergesteiii auch kijnstlich darstellen kalin. Voii ganz anderer Bescbaffenheit dagegen zeigteii sich die eiiizeltieii sparsain iin Gruude des hacbsten Kra- tertrichters verbreiteten Salzaiifluge, die, der uuzersetzten Beschaffeiiheit des Gesteiiis nach, auf dem sie bafteu, nur auf trockeuein W e g e entstandene Subliinationsproducte seyii kiiniien. Eiu solcher Auflug bestand aus:

79. Clilo rii a tr i u in 5,63 Scbwcfelsnurcu Kalk 63,41 Schwefelsaurer Magnesia 12,66 Scbwefelsaures Natron 16,78 Schwefelsaures Kali 0,88

99,40. Da die schwefelsaureu Salze als solcbe einer Suhlima-

tiou, wie bekannt, nicbt fabig s ind , so Ialst sicb nur annehmen, dafs diese Anfliige urspriinglich in der Form vou Chlorverbindungeu verfliichtigt wiirdeii, und daun erst durch schweflige Ssure , bei Gegeiiwart voii Wnsscrdampf und Luft, ziim grSrsteii Theil i n Snuerstoffsalze iibergiogcn. An den durch einen nur geringen Gehalt von schwefliger S h r e cbarakterisirteu Fumarolcu des untern Lavastromes herr- scheii dagegen wieder die Chlorverbindungeu vor, wie die uachsrehenden Analysen der dort eiuige Monate nach der letzteii Eruption gesammelten Producte zeigen :

80. 81. Salmiak 61,68 74,32 d @ e + ~ e c i , ~

Ctilorinngnesiuin Clilorcalcium C h I ornatrium Cblorkalium Kieselerde Wasser rind steiniger

4 Ai + AI CI, 5,04

3,73 1,69 0,53 1,73 0,53 0.95

Ruckstaiid 3,12 99,oo.

6,75 0,28 5,45 4,63 2,33 0,70 (425 5,29

100,oo. ___-

244

Die Bildungsweise diescr Salzmenge ist dieselbe wie bei den eben bctrachteten Kraterproducten, nur dafs es hier nicht allein, wie ich bei eiuer aiidern Gelegenheit aus- fiihtlich gezeigt habe I) , die Lnft, soiideru weit mehr noch die voii der Lava uberfluthete, zuin Theil mit Vegetation bekleidete Bodendecke ist, welche das Alnmoiiiak zur Sal- miakbildung lieferte * ).

Ueber den Ursprung der Salzsaure in den Kratergaseii kanii kein Zweifel obwalten. Kochsalz, welches so haufig als Sabliinationsproduct bei Vulcanen auftritt, wird be- kauntlich bei hbbereii Temperatureu, unter Mitwirkuiig voii Wasserdnmpf, durch Silicate in jene Saure und Natron zer- Jegt, welches letztere sicli lnit dem vorhaudenen Silicate verbindct. Msii brauclit dabei iiicht auzunchineu, d a b die Chlorverbinduug voii der Lava getreiiiit cliese Zersetzung erleidet. Deiin man kanu sich leicht iiberzcugeu, dafs das Gestciii der 1665 geflossciieii Heklalava, welches jene oft niit Sprireii von freier Clilorwasserstoffsliurc impr~gn i r t e Subliinatiotisproducte lieferte, sclbst einc crhebliche Menge von basischen Cblorvcrbiudungeu in seiner Masse eiithllt. 100 Tlieile Lava voin Ausflufskrater entbielten in der That 0,246 Chlor, und dieselbe Meiige, vom Elide des Stroins genoinlnen, 0,447.

Es liegt in der Eutstehungsweise der Salzslurefuinaro- leu, dafs sie iiur dn den Cbarakter permauenter Erschei- nuugen annehmen k6nne11, wo die uumittelbare vulcaiii- sche Thetigkeit init ihreu fur diesen Procefs unerlifslichen Temperaturen nocb uicht in bedeutendere Bodentiefeii zu- rUckgesunken ist; denii sonst wurde die so kraftig auf die Gesteine wirkende Salzskiiire sehr bald suf Kosten der da- lnit in Beriihrung kommenden Gesteirie in Chlorverbiudun- gcii ~bergehei i , deiien es bekaiiiitlich an Fliiclitigkeit fehlt,

urn

I ) L ieb ig ' s Ann. Bd. 65, S. 70. 2) Ein Quadratmeter Rasen licferte, meinen VcrsucLen zofolge, bei dcr

trocknen Dcstillation eiue Amruoniakmenge, welcLe 223,3 Grm. Sal- miak entrpricht.

243

urn auf einem langeren W e g e noch bei verbaltnitmafsig niedrigen Temperaturen die Oberflache zu erreicben. Da- her sieht man diese Fumarolen als unmittelbare Nachwir- kungen der grofsen vulcanischen Ausbriiche auftreten, bald uach diesen erlijschen, und niir da in andauernder Tbiitig- keit, wo Lava in Form vou Schlackeueruption und auhal- tenden ErgIisseu auf langere Dauer bin die Oberflache erreicht.

Fehlcn diese Bedingungen, so zieht sich die Erschei- uuug in die Tiefe zuriick, wo sie noch lauge in den Hecr- den der Miueralwasserbildung thatig seyn mag, wie schon aus der Zusammensetzung der Isliindiscben Tbermalwasser zu schliefsen ist, fiber dereu Bildungsweise kein Zweifel bestehen kaun, da sie sich leicbt kfinstlich durch Einwir- kung der vulcanischen Gase auf die Islaudischen Gesteine darstellen lasseu.

Ganz anderen Urspruugs uud von weit weniger epbe- inerer Natiir sind die Schwefelfulnarolen, welche die gro- {sen vulcanischen Ausbriiche Jahrhunderte lang iiberdauern. Island bietet in seinen grofsartigen Solfataren uud Geiser- erscheiuungen , welche den beideu Hauptstadien dieses Fu- marolenprocesses entsprechen , den reichhaltigsten Stoff zu ibrer Erforschung dar. Ich kann mich iudessen ziinlcbst auch hier niir auf die Mittheilung dejenigen Resultate mei- ner Untersuchungen besclir~iiken,- welche sicb auf den all- gemeinen Zusammenhang dieser Erscheinungen mit den urspriinglichen Vorgangeu der vulcanischen Tbatigkeit be- ziehen.

Die Gase, welche den kochend heifsen Schlammboden der Solfatarenfelder durchwiihleii, oder sich aus dem fe- steren Bodeirgestein in gewaltigen Damyfstrahlen Bahu bre- clien, miissen auch hier den Ausgangspunkt der Untersu- chung bilden. Vou allen Dainpferuptionen dieser Art hat Krisuvik’s Solfatara die erheblichsten aufzuweisen. Die- jenige Dampfquelle, welclie einige hundert Furs hocb iiber der dortigen Hauptquelleugruppe des Tbales aus dem lockeren Steingerdlle der oberen Bergwand bervorbricbt , stdfst

PoggendorEPs Aonal. Bd. LXXXIII. 17

246

mit brausendcm Geziscli einen michtigen Dampfstrahl nus, dessen Spaunung liiiireicheud ist , faiislgrofse Steine mehrere Furs hoch einpor zu sclileudern. Dieser Strahl enthalt auf 82,30 Wasserdaiiipf 17,70 ( h s c voii der nachste- heudeu Zusainmeiisetzuiig :

82. Kolileus%iire a7,43 Schwefelwasserstoff 6,60 W-osserst off 430 Stickstoff 1,67 Kohlenoxyd 0,oo Kohleuwasserstoff 0,OO

100,oo. Seine Gesamintzasarniiie~ise~ziin~ ist dicse:

83. Wasserdampf 82,30

Schwefelwasserstoff 1,17 Kobleiisaure 15,47

Wasserstoff (476 Stickstoff 0,30

100,oo. Nach einer Cubicirung, die aber nur als eine hiichst

aproximative Schiitzung gelten kann , eiitweichen ails dieser einzigen Quelle in 24 Stundeu 223 Km. Scliwefelwasser- stoffgas und 12 Kin. reiues Wasserstoffgas, und eiiie Dnmpf- menge, deren Totaleffect fast 30 Pferdekriifteu eiilspricht.

Dicht neben dieser findet sich cine audere, kaum schwii- chere Quelle, deren Gas fast ganz gleich mi t der erstcii zusammengesetzt ist, nlmlich :

84. Kohlenslure 88,24 Schwefelwasserstoff 6,97 Wasserstoff 4,lO Stickstoff 0,69 Kohlenoxyd 0,oo Kohlenwasserstoff 0,OO

100,0( t.

247

I11 viertelstundiger Eutferuung von dort , da , WO mall von Reykjavik kommend im Thalgrunde selbst die ersten grofse~l Dampferuptioiien erreicbt , finden sich am Rande eines, den Reisenden gewbhnlich ziir Zeltstatte dienenden Wiesengrundes eine Anzalil grofser kochender Schlamm- kessel, zwischeu deuen man einen inachtigen Dampfstrahl mit besouderer Heftigkeit hervorbrechen sieht. Obwohl das kleiiie Stiickchen festeu Bodens, welches denselben damals umgab, fortwahrend von heifsen Dampfwolken ver- hiillt wurde, so gelang es doch auf einzeluen zwischen den siedenden Pfiihlen gebildelen Gypskrusten bis zu der Quel- lenmiindung vorzudriogen, uiid das Gas zur nachstehendeu Analysc vermittelst eines gee ipe ten Apparates aufzufangen :

85. Stickstoff 0,60 Koblensaure 79,07 Schwefclwasserstoff 15,71 Wasserstoff 472 Kolilenoxyd 0,OO Kohlen wassers to ff 0,OO

100,oo. Die ungelieure Gewalt mit der diese von Wasserdampf-

massen begleiteten Gase hervordriugen , lasseu diese Quel- leir als die HauptmUndungeu der Spalten und KanPle er- scheineu, vou denen aus die Fumarolengase sich in den umliegenden Bodeu verbreiten, und dessen Metamorphose vermitteln. Da die gelbsten Producte dieser Metamorphose als vorwalteuden Charakter eine, durch Schwefelsaurebil- d u ~ g bedingte, saure Reaction darbieten, so zeigt sicli keine Spur von kohlenaaureo Salzen oder Kieselabsatzen unter den Zersetzungsproducteii des dortigcu Solfataren- bodens. W%hreud die Kohleiisaure an den Zersetzungen keineii Theil niinmt, sind es bier ausschliefslich nur Schwe- felwasserstoff und die schweflige S lu re , wplche uiiter Vcr- mittelung des erhitzten Wassers zu alleu deu Gesteinsum- bildungeu verwandt werden, vou denen ich die merkwur- digsten bereils in eiuer fruheren Arbeit iiber die pseudo-

17 *

248

vulcanischeu Erscheiuungeu Islands hervorgehobcn habe I) .

Die Analyse der ( h e , welche voii dem dampfenden Fu- iiiarolenboden ausgehaiicht wcrden , oder in den kleiueii Wasser- uiid Schlalnrnpfuhleil desselben entweichen, geben den entsprechendstcii Beweis fur diese ausschliefsliche Wirk- samkeit des Schwefelwasserstoffs. Denn der bedeutendc Kohlensauregehalt erhalt sicli dariu , wiihrend der Schwe- felwasserstoff gegen die Meiige des freieii Wassersloffs iminer mebr zuriicktritt. Die nachstehenden Analgsen, ZII

denen das Gas aus verschiedeiien kleiueii kocheuden Was- scrttimpeln genommeu war, die sicb mitteii iin Schlamm- boden dcr Krisuvik’er Solfatara finden, zeigeii diese Ab- iiahiiie des Schwefelwasserstoffs auf das Deutlichste.

86. 87. Stickstoff 1,80 1/44

Schwefelwasserstoff 1,79 3,28

Kohlenoxyd 0,oo 0,oo Kohlenwasserstoff 0,OO 0,oo

lOO,OO lOO,OO.

Kohlensiiurc 88,54 8G,92

Wasscrst o ff 7,87 8,36

Der VollstBndigkeit wegeii mag hier noch die Aualysc cines solchen Gases von Hegkjablidh im hohen .Norden von Island ibren Platz finden, das verniittelst eines ktinst- lich eneugten Dampfstrahls aus dem dampfenden Schlauim- boden eines grofsen Fumarolenfeldes gezogen war, uiid clas sicb durch seioen ungew0hulicben Reichtbum an Was- serstoffgas auszeicbnet.

88. Stickstoff 0,72 Kohleusaure 30,OO Schwefelwasserstoff 24,12 Wasserstoff 25,14 Kohlenoxy d 0,oo Kohlenwasserstoff 0,OO

IO0,C~O. I ) L i c b i g ’ s Ann. nd.62 S. 1

2.19

Mail sieht aus diesen Versucheii; wie we~l ig innu be- rechtigt gewesen ist , die hiwesenbeit brennbarer Gase io deu Exhalationen der Vulcanc zu leugueii. Die Eiuwiir fc, init denen mau die alte Davy'schc Vulcauentheorie bcsei- tigt zu haben glaubt, verliereu nach diesen Ergebuisseii wicder jeden Halt. Denn nimmt man im Sinne dicser Theorie an, dafs die Laven und die sie begleiteuden Gluth- pbauomene aiif einer durcb Wasserzersetzuug bediugteii Oxydation von Alkali uud Erdiiietalleu beruben, so liifst sicb, gauz deu bisberigen Annabmen entgegeu, zeigen, d d s die Quantitiit des an Vulcaueu entwickelteu Wasserstoffs init dem Umfnoge der gebildeteu Lavastrame vollkomineu iiii Verhaltuifs stcht. Eioe einzige der Krisuvik'er Dampf- quellen giebt nach der ebeu augefahrten Cubicirung gegen 12 Km. Wasserstoffgas in 24 Stunden. Nimmt man an, dafs daselbst die Ubrigeii zahllosen Quellen sammt den dortigeii grofsen Fumarolenfeldern iusgesammt nur eiue hundertinnl gr6fsere Gasmeuge geben, wobei inau fest tiberzeugt s t y darf, noch weit hiutcr der gauzen Meugc des wirklich ent weicbendeu Gascs zuruckgeblieben zii seyn , so hfst sich schon unter dicser Voraussetzuug durch cinfache Rechuung zeigeu, daCs die Lavabilduug , wclche eiiier solchen Gas- ausscheiduug inuerhalb dcr Periode zweier grofscr Eruptio- lien Iquivalent ist , zur Erzeugung mschtiger 1,ovastrbmc hinreicht. Ebenso wenig kaun mail UUR auch gegeuwlrrig dem zweiten Haupteinwurfe gcgeii die Davy'sche Hyyo- these noch eine Bedeu lwg beilegen: icb nieine deiii Eiu- wurfe , dafs man bei den grofsen Kraterausbrtkheii erlieb- liche Flalllmenerscheiuuugen oickt zu beobackteu pflegt. Denn ermittelt man z. K aus der gefiindeiien Zusammeu- setzung des zuerst aufgefuhrten Fumarolengases, desseii Flamineutcmperator. so gicbt die Rechnuug kaum 152O C., mithiii einen Wiirmegrad, der weit uuter der Entztinduugs- teinperatur des Wasserstoffs liegt.

Diese Gase siud daher nur uocb in der Glohhitze brenn- bar, und ki)naen dabcr im gunstigstcu Falle durcli einc S O ~ C ~ ~ C Verbrcnuuug nur cincii Tcai1"ratt"rzu~vvachs voli

250

152" C. hervorbringen, dcr sich iiatiirlich in der GlBhbitze jeder Wahrnehmuiig durcli das Auge eutziehen mufste.

Da, wie ich obeu gezeigt habe, auch die palagonitische Metamorphose voii eiuer Wasserstoffausscheidilllg begleitet ist, SO scheiut es fast, als ob die Quellen dieses Gases nicht zweifelhaft seyn kiinuteu. Allein es tiudet sich in der Constitution der uutersuchten Gasgeinenge selbst ein directer Beweis, dak weder die Palagonitbilduug noch eiiie durcli Alkali uud Erdmetalle bediiigte Wasserzersetzung irgeud eiuen Aiitheil an der ~ i ldu i ig dcs vulcaiiisclieu Wasserstoffs babeu kann. Denn jeder dieser beiden Pro- cesse setzt eine Teinperatur voraus, in welcher Kobleu- saure nebeii Wasserstoffgas iiicht bestchen kaiin, oline theilweise zu Kohlciioxydgas reducirt zu werden. VOII diesem Gase fiiidct sicb aber uiiter deu vulcanischeii iiicht die geriiigste Spur.

Aufscr dcin Scliwefelwasserstoff ist es volnehmlich uocli die scliwefeligc Ssiire, welclic cleii Charakter der Solfatn- rcn-Tliatigkeit bedingt. Aucli dieses Gas kolnint stets i n Gemeinschaft init Wnsscrdampf zu Tage. Es k a o u bei der grolbeu Leichtigkeit, mit der cs sicb in den coudensirten Wasserdampfen last, uiclit als Gas aufgesaminelt werden. Aber schon der Geruch und die Reaction niit Jod, welche das aus solcben Dampfquelleii condensirte Wasser hervorbringt, zeugt voii der erlieblicheu Menge dessclbeu. Da sicb Schwefelwasserstoff uiid scbwefliche Saure gegeuseitig unter Abscheidung von Schwefel zersetzen, so kiinneu beide nieinals zugleicb auftreten. Sic fiuden sich aber nicht selteu auf eiu uud demselbeu Fumarolenfelde dicht uebeu eiuaiider.

Mali bat die Bildiiiig der vulcanischcu Gase, dereu Wasserstoffgehalt bisher ganzlich ubersehen worden ist, zuin Theil mit organischeii Zersetzungsprocessen in Ver- bindung bringcn wollen. Alleiu die Gase, welche bei der freiwilligeu Zcrsetzuiig oder bei der trockenen Destil- latioii organiscbe Reste bilden, zeigen auch uicht die cut- fernteste Aebnlicbkeit iuit dieseu Exhalatiousproducten. Urn

25 1

diefs zu zeigeu wird es liinreicheii, liier iiur eiiiige Aaaly- seii aozufuhreu, welcbe ich init Leuchtgas atis Steiukohlen und solcheii iiatiirlich vorkomlnenden breonbareu Gasge- ineugeii augestellt habe, uber deren orgaiiiscl~eu Urspnliig kein Zweifel obwalteo kanu.

Suolyfgas aus einem Teich des bolanisclien Gartens in Marburg 89.

Sommer.

Stickstoff 4939 Sauerstoff 0,17 Kohleusaure 3,10 Gru bengas 4 7 3 7 Wasserstoff 0,oo Kohlenoxyd 0,oo Oelbildendes Gas 0,OO

100,OO

Winter.

18,03

5,36 76,61 0,oo 0,oo 0,OO

100,00.

0,OO

Gas aus einer bei Haonover erhobrten Steinol gebendeo Soolquelle.

Stickstoff 25,12 Sauerstoff 0,00 Kohleusiiure 14,41 Schwefelwasserstoff 3,18 Grubengas 56,61 Steinaldampf 0,6S Wasserstoff 0,oo Kohlenoxyd 0,oo

100,OO.

90.

Qas BUS dem Koistersalr von Wielicnks.

Stickstoff 10,35 Sauerstoff 2,58 Koblensaure 2900 Grubengas 84,60 Wasserstoff 400 Kohlenoxyd 0,oo Oelbildendes Gas 0,OO

lO0,oo.

91.

252

Grubengas aus den Steiukohlenfliitzen von Obernkirchen I ) .

Stickstoff 7,16 Sauerstoff 0,45 Kohlenoxyd 2,61

92.

Grubengas 9733 Wesserstoff 0,oo Kohleuoxyd 0,oo Oelbildendes Gas 0,OO

100,oo. C7as aus den Aachner Thermalquellen.

93. 94. Kaiserquelle. Corneliusquelle.

F m s s c r Frei aufstei- Im Wasscr gendw diffundirtes gendeJ diffundirtes Gas. Gas. Gas. Gas.

I-

Stickstoff 66,98 9,00 81,68 7,79 Sauerstoff 0,oo 1,23 0,oo 0,oo

Scbwefelwasserstoff 0,31 0,oo 0,oo 0,oo Grubengas 1,82 0,37 0,72 0,oo Wasserstoffgas 0,oo 0,OO 0,oo 0,oo Koblenoxyd 0,oo 0,oo 0,oo 400 Oelbildendes Gas 0,OO 0,oo 0,oo 0,oo

100,oo 100,oo. 100,00 100,oo.

Kohlenslure 30,89 89,40 17,60 92,21

Quirinusbad. 95.

Stickst off 6,d 1 Sauerstoff 0,OS Kohlenslure 93,25 Schwefelwasserstoff 0,OO Grubengas 0,26 Wasserstoff 0,oo Kolr lenoxyd 0,oo Oelbildendes Gas 0,OO

100,oo

Rosenquelle. 96. 9,14 0,oo 90,3 1 0,oo 0,55 0,oo 0,oo 0,oo

100,oo. 1 ) Aus demselben Butirlorh, aus welclrem Bisctrof cine Gasprobc zu

seiuen Untersucbuogea sehopftc.

253

Im Nenndorfer Ychwefelwasser ditlundirtea Gar. Trink- Quelle onter Bads- quelle. dem Gcwdbe. quelle.

97. 98. 99. Stickstoff 17,30 19,9 1 23,91 Sauerstoff 0,oo 0,OO 0,oo KohleusPure 69,38 68,29 72,63 Schwefelwasserstoff 11,86 11,72 3,29 Grubengas 1,46 0,28 O,l7 Wasserstoff 0,Oo 0,oo 0,oo Kohlenoxyd 0,oo 0,oo 0,oo Oelbildendes Gas 0,OO 0,oo 0,oo

100,oo 100,oo 100,oo.

Gereinigtes Steinkohlengas am einem Englischen Gewerk. 100.

Stickst off 1,89 Sauerstoff 0,OO Koblensii ure 2,83 Schwefelwasserstoff Spur Grubengas 26,91 Wassers t off 35,13

Elaylgas 2,70 Dit e t ry lgas 2,25

Kohlenoxyd .i,l1

100,oo. Man sieht d o n aus diesen Aualysen, deuen ich noch

eiue gr6fsere Zabl anderer hinzufiigeu kgnntc, dafs die vulcanischen Gase durch die Abweseuheit aller brennbareu kohlenstoffhaltigen Bestaudtheile charakterisirt siud, wahrend diese letzteren in deli gasf6rmigen Producten der trocke- uen Destillation und der freiwilligen Zersetzung organischer Heste kaiim je fehlen.

Kbnnen demnach die Solfatarengase in keiner Weise organischeu Urspruogs seyn, so bedarf es auf der anderu Seite nicht einmal einer besonderen Hypothese, um ihre Entstebung zu erkliren. Der einfachste Versucb zeigt, dafs wo Schwefel und Wasserdampf wit erhitztem Pyroxenge-

254

steiuen zusammetltrrffen, alle fledingungen zu ilirer Bilduog gegcben sind. Leitet inau Schwefeldampf in der Glaliliitze uber Basalt oder irgciid eiu aoderes der ebeu betrachteteii Yyroxeugebilde, so tritt eine partielle Zersetzuug des iti dieseu Gesteiiicii elithaltenen Eiscuoxydes eiii, indeln sich dcr Schwefel in dessen Ucstaiidtheile theilt. Der Saucr- stoff des Oxydes eiitweiclit in der Form vou scbwefligcr Slure, und das Metall bleibt als Schwefeleiscn im Gestciii zaruck. Leitct mail darauf Wasscrdainpfc iu der augeben- deu Gluhhitze uber die auf die angcgebcuc Weise mit Schwefeldampf behaiideltc Gcbirgsart, so cntweicht aiitcr Bildung vou Eisenoxyduloxyd eiue reichliche Meuge Schwc- felwasscrstoff. Uebersteigt die Tempcratur nur urn Weiii- ges die angehende Gluhhitzc, so zerfsllt eiu Theil diescs Schwefelwasserstoffs iu seiue Elementc und man fiudet nebeu dem Schwefelwasserstoff cine erhebliche Mengc frcieii Wasserstoffs nebst Schwefeldampf. Basaltbrockeu votn Steinpelskopf bei Marburg in Schwefeldampf gcglulit , uud daun init Wasserdaiitpf i u h8hcrcr Teinperatur bclraudelt, gaben eiu Gasgemcuge voii der uachsteliciidcu Zosamincir- s e tzuug :

Schwefelwasserstoff 93,99 Wasserstoff 6,OL

100,oo. Die Erschcinungeu, welche der Solfatareuthatigkeit zuiii

Gruude liegeu, sind nach dieseu Versuclieu leicht verstiiud- lich. Es ist bekanut, dafs fast alle vulcauischen Eruptio- ucu von Schwefelsublimatioueu begleitet sind. WO solcbc Schwefelmasseu, dcreu huftreteu sich leicht aus der Ein- wirkung der vulcauischen Hitze auf zersetzbare Schwefel- verbindungeu erklart , den gliiheiiden Pyroxengesteinen in Dampfgestalt begegueu, liegt daher die Zone, aus dcr die schweflige Stiure ihreu Urspruug nimmt. Sinkt darauf die vulcauische Thiitigkeit zu tiiedereu Temperatureu berab, so tritt die chemische Thtitigkeit dieser Zone iu eitie iieue Phase. Die daselbst erzeugten Schwefelverbiudungen des Eisens und vielleicht aiicb der E rd - und Alkalirnetalle be-

255

ginnen ihre Wirkung auf den Wasserdampf, und als He- sultat dieser Wechselwirkung eutsteht Schwefelwasserstoff und desseii Zersetzungsproducte, freier Wasserstoff und Schwefeldampf. Man sieht daher, dafs diese beiden Pro- cesse in einaiider verlaufen, uud sich in einer Weise be- gegiien, die das regellose gleichzeitige Auftreten jener Gase an weiiig vou einaiier entlegeneii Stellen des Fumarolen- bodens nothwendig bediugeu mufs. In diesen Vorgfiigen lie$ zugleich die Erklaruug des chroiiologischeii Verlaufes der Fuinsrolenthftigkeit. Zu der schwefligeu Saure, deren ausschliersliches Auftreten deli Beginu aller dieser Er- scheinuiigen bezeichnet , gesellt sich zunacht der Schwefel- wasserstoff, und bewirkt durch seine Wechselwirkung mit dein ersteren Gase jene Folge von Zersetzungen, welche die eigentlichen Solfataren charakterisiren. Saure Fliissig- keiten durchtrfnken den von abgeschiedenen Schwefel- inassen durchzogenen , von Wasserdfmpfen augewiihlten Boden, und verwandeln, wie ich friiher gezeigt hnbe, des- seu Gesteiiie, inogen sic der pyroxeoische~~ oder dcr trachytischeu Gruppe augeli6reii, i n Thou, iudein sic deli Si- licaten Kali, Natron, Magiiesia, Kalkerde, Eiseiioxydul uud oft eiiieii Thcil der Tboiicrde als schwefelsaure Salzc entziehen.

Atif diese zerstiirende Thstigkeit folgt iin Laufe der Zei- ten eiiie schaffciide, die i u dein Maal'se zutiiiiimt, als d ie Quelle der schwefligen Siiure versiegt, uiid die sicli mehr uiid lnehr erschbpfeude Schwefelwasserstoffcutwicklung in grotsere Tiefen zuriicksiiikt. Ihdurch verscliwindet die saure Reacliou des deli Bodeii durcht r~nkcnden Wassers und inscht eiiicr alkalischeii Platz, die in der Bildung von Schwcfelalkalieu auf Kosten des nun iiur allein iiocli wir- keuden Scliwefrlwasserstoffs ihren Grund hat. Zugleicli beginnt uit dein Erl6scheu der sauren Reaction die Eiu- wirkuiig der freieu Kobleusaure auf die Gesteiue und niit dem daraus hervorgehcoden alkalischen Bicarbonaten ist das L6suugsmittel fur die Kieselsiiure gegeheii, aus der sich uach den eiiifachsteri schoii friiher von inir eatwickel-

236

ten Gesetzcu jene wuiiderbaren Gcisirapyarate autbatien, die das grofsartige Spiel der Islaudischeu Eruptivquelleil vermi t telu.

Als die Eudgliedcr in der chrouologischeu Reihenfolge aller dieser Erscheiuuugen treten daiiii eudlich zulelzt nur iioch die Kohlensaurequelleu auf, welche die plutouischcu Katastrophen am Iiingsten zu iiberdaueru pflcgen uiid die ausschlielslich auf den Westeu Islauds beschrlnk t zu scyii schciuen.

Die Fuinaroleufelder ail den Kratcreii des Hekla befaii- deli sich kurz nach der Eruptiou vom Jahre 1845, wo ich sie sorgfaltiger zu untersachen Gelegeuhcit hatte, i n jenem Zustande, den ich als die erste Phase der vulcanischen Nachwirkungen bezeichuet babe. Es liefs sich daselbst weder durch den Geruch, noch durch Rcagenlicn die geringste Spur von Scliwefelwasserstoff nacliweisen, wzhrend sich neben den rcichlicheu Sch~vefelsubtiuiatioiic~i die Gegenwart der schwefligen SYure schon in weiten Ent- fernuugen vou den Kratereu durcli dcn Geruch uuzweifcl- haft zu erkeiineu gab. Zwar zeigten sicb uber dcu Fiiiiia-

rolen bei Aunlhernng einer brenneudcn Cigarre jene dicken Rauchwolkeri , welche P i r i a als ein Kenuzeicheu geringer Schwefelwasserstoffspureu nachgewiesen hat. Da mau sich iudessen leicht durch den Versuch iiberzeugen kann, dals anch Schwefel fur sich, wenu er l i d Wasscrdauipfeu su- blimirt, dasselbe Phanomen hervorbringt, so bleibt es zrvci- felbaft, ob aucb nur cine Spur von Schwcfelwasscrstoff daiuals die Krateremanationcn begleitet habe. Ganz dic- selben Erscheinuugen habc ich im Jahre 1843 im Kratcr des Vesuvs beobachtet, als dieser nacli eincr leugereu Zeit der Riihe zu erueuerter Thatigkeit erwachte, und wieder in periodische Dampfdetonatiouen zu Schlackeu erstarreiide Lava aus seinen Kraterkegeln emporzuspritzen beganii. Ebenso scheiuen die letzteu Eruptionen des Krafla uiid Leirhnukr im vorigen Jahrhundert, nach deli uns dariiber aufbewahcten, iibrigeus hachst diirftigen uud mangelhaften

257

Naclirichten von solchen Ersclieinungen begleitet geiveseii zu scyn.

In den ausgedehuten Solfataren, welcbe diese letztcrn Vulcane umgeben, zeigt sich gegenwlrtig die zweite Phase der vulcaoischen Nachwirkungen in der grofsartigsten Ent- wicklung, wahrend die dortige Thatigkeit schon in bedeu- tendem Abiichineo begriffen ist. Es treten daselbst die Emauationen dcr schwefligen Sgure, wie zu Krisuvik im Sudwesteii von Islnud, scboo bedeutend gegen die Masse des Schwefelwasserstoffs zuriick, der bier in uberwiegender BIeuge aus dein dampfenden Tboubodeu und den kocheuden Schlammpfublen entweicht.

W a s endlicli die dritte Eutwicklungsphase dieser Vor- giinge betrifft, die sich in den Geiserphlnomenen kuud giebt, so lafst sie sich i n , ihrer chrooologischen Beziebung kaum irgendwo scli6ner beobachteu, als an der beriihmten Quelle zu Haukadalr selbst, welche vonugsweise den Na- men des grofsen Geisirs fiihrt. Der Krater dieser Quelle, der das Material zu seinem Kieseltuffmantel, wie die meisten dieser Quellen, aus dem leicht zersetzbaren Palagooittuff ei~~pfangen bat, ruht auf eiuem uoch iminer thatigeii Fuma- roleoboden, der am nordwestlichen, durch einen Wasser- rifs aiifgeschlossenen , Rande des Quellenkonus zu Tage liegt. Die deselbst den Fumarolentbon durchbreclienden Dampfstrablen stimmeu auf das Vollkommenste in ihrer iiufseren Erscheiuung, uud in ibren Wirkungeii rnit den Quellen iiberein, welche man in den Solfataren von Kri- suvik und Reykjablidh antrifft, nur dals man am Geisir schon jede Spur von scliwefliger Saure vermifst, und mit derselben aucb jede erhebliche Ablagerung von Schwefel- krusten. Ein Blick suf die nachstehende Zusammensetzung der Gase, welche diesem Fumarolenbodeu des Geisirs ent- uommen sind, mossen in der That jeden Zweifel an dem identischen Ursprung aller dieser Erscheinuogen beseitigeii :

258

Stickstoff S4,ll Kohleusaure 8,92 Wasserstoff 6,59 SclirvefelKasserstorf 0,35 Kolilenoxgd 0,OO Grubengas 0,OO Sauerstoff 0,OO

IO0,OO.

101.

Das Verhiiltnifs des Wasscrstoffs zum Schwefelwasser- stoff und zur freicri Kohlensaure giebt aiich hier deli Mads- stab fur den Verbrauch der letzteu beidcn Gasc, der hier, wie man sieht, eiu weit grofserer ist , als in deli Solfata- ren. In diesen weiiigea einfaclien uud leicht verstantlliclieti Processen der vulcauisclien Gasbildung liegt der Scliliisscl zu einer gauzeii Keilie von tnetatnorphischen Umbildungeii, die man unter deni Natnen der pricutnatolytischen nls eitie allgemeine und weit verbreitete Klasse vou Erscheiuuugcti zusainme~~fasscri kann. Die leicht selbst durch directc Versuche nachweisbare Eutsteliungsart und Zusammeti- setzung der sauren uud alkalischen Thertnalmasseu Islands folgt aus diesen Vorgangen mit einfacher Consequenz, und die thonigen Umbildungen, welche man an deli Saalbtiaderu der trachytischen und pyroxenisclien Gange im ausgedehn- testen Maafsstabe, aber in deli voii plutoiiiscl~en Gesteineu durchdrungeuen Schichten der congloineratischcn Mandel- steine uud Tuffe beobachtet, sind ziim Tlieil nur aus einer grofsartigen Wiederholuug eben jener Zerse~zungsproccsse hervorgegangen, welche wir uoch t2glich an der Oberflache der Isl~ndischen Solfataren uiiter unsero Augen vor sich geheo seh_en. Ohue hier die uiiuder interessanteu Ge- steiiisbildungen ausfuhrliclier zu beriihren , welche durch die vereinzelten Wirkungen von Wasserdampf und Salz- saure bedingt sind, will ich micb, um diese Mittheilung iiicht Iiber ihre Grluzen auszudeliueri, nur noch auf cine kurze Andeutung einiger Gcsteiiisumbilduiigen beschrhken, welcbe unter dein Eiuflufs der Solfatarengase vor sich ge

259

hen, uud init denen sich die lange Reihe der Gesteinsine- tamorphose abschlierst. Wahrend die palagonitische Me- tamorphose wasserhaltige Producte erzeugt, in deneu d w relative Verhaltnils der normalpyroxenischen Gesteiusmasse kaum gelndert erscheint, ist die pneumatolytische Metamor- phose von einem Substanzverlust des zersetzten Gesteins begleitet, der sich zunachst auf die Alkalien und alkalischen E r den und ferner auf die Oxyde des Eisens und die Kiesel- erde erstreckt. Die Einwirkung der Fumarolengase, der kein vulcanisches Gestcin, selbst nicht der sauerste Trachyt, ZII

wiedersteheii vermag, Iafst sich zuntichst a n den Gesteinen des Solfatarenbodens selbst durcb alle Phasen einer fort- schreitendeu Zersetzuiig verfolgen. Die ersten Anrange ge- beu sich durch eiiie leichtere Farbung der Gesteine zu er- kenneii; dem dainit verbundeuen inatten Anseheii folgt iiach und nach eine Auflockeruus der Masse, die sicli his zur leichten Zerreiblichkeit steigert, bis endlich uach volleiide- ter Einwirkung eine fast eisenoxydfreie, plastische, nach dem Trocknen leicht zerreibliche, auf den Strich glanzende Thonrnasse zuriickbleibt, dic eiiiern weitern Angriff voll- komineii widersteht. Bci diesein Processe treten nls d i n - rakteristische Nebeiiproducte, deren specielle Bilduiigsweise ich bereits bei einer andern Gelegenheit ausfuhrlichcr er- i)rtert habe I), Krystalle von Schwefelkies, zu Hyalitli eiii- trocknende Kieselerde, Eisenoxydliydrat, und aus diesem sclion bei anhaltendem Kochen init Wasse r gebildctes Ei- seuoxyd, so wie uuter Urnstanden auch kohlensaurer Kalk oder Gyps auf.

Die Quellen des groken Geisirs haben ihre kieseligeii Incrustationen iiber einem palagouitischen Tuffbodeii auf- gebaut, der, wie ich scbon obeu erwiihnt habe, von Solfa- tarengasen durchbrochen wird. Aus dieser mit Kiescltuff und Thalger6llen bedeckteo palagouitischen Schicht erhebt sich der kleine trachytische Gebirgsriickeo des Laugarfjall der sich tangs den Quellen in nordhtlicher Richtring ent- langzieht. Am Abhange dieses HUgels lassen sich bis 211

1) Liebig 's Ann. Bd. 61 S. I .

260

dessen trachytischem Felskainm hinauf die Spuren einer .alten, iiicht uuerheblicheu Geisirthatigkeit verfolgeii, die bis auf ein Paar vereinzelte uiierhebliche Dampfquelleii fast ganz erloscheii ist, und uuter diesen fiudet sich eine, welche ails dem tracliytischen Gesteiii selbst hervordriugt und dasselbe in eiue weibe, erdige, zerreibliche Masse von mattem Aiisehen, und zwar in eiiie plastische Thon- masse verwaudelt hat. Die nachstehendeu Analysen des ursprijnglichen und des zu jener erdigen Masse zersetzten Trachyts zeigcn, dab es vorzugswcise die Alkalien sind, welche zuuachst dein Gesteiii uuter Wasseraufnahme ent- zogen werden :

102. 103. Uozersctzter Tracliyt. Zcrsetzter Tracliyt.

Kieselerde 75,48 75,84 Tlionerde 12,97 13,71 Eisenoxydul 2,61 Eisenoxyd 3,2L Kalkerde 1 , O l 0,70 Maguesia 0,03 0,l.l Kali 5,43 1,24 Natron 2,72 1,94 Wasser 0,32 2,18

100,57 98,96.

Die erdige Masse geht endlich bei gesteigerter Einwir- kung dcr Fumarolengase in eiueii fetten gesclimeidigen Pfei- fenthon Uber, worin sich das Eiscii des Gesteins in der Form kleiner Schwefelkieskrystalle wiederfindet, deren Bil- dung, wie ich frliher gezeigt habe, auf einem sehr einfa- chen Zersetzungsprocefs beruht. Die ersten Anfange dieser pneumatolytischen Metamorphose siiid nicht ausschliefslich an die gleichsam coucentrirteo Dampferuptioneii der Solfataren gebundeii ; sie erstreckeii sicb vielmehr nicht selten uber weit ausgedehnte Massen trachytischer Gesteine. Besonders da, wo diese die Pyroxengesteine durchbrechen, oder von denselben durchbrochen werden, also in den nach- sten Umgebungen der Heerde, ails denen, wie icb oben gezeigt habe, die Solfatareiigase ihren Ursprung nehmeo,

zei-

261

zeigeu sich alle jene charakteristischen Merkmale, welche den Begiun solcher Fumarolenwirkungen bezeichnen. Die gelblich oder blanlich graue Farbung des Tracbgts wird durch ein bleudend weifses Anseheu verdrangt, das Ge- stein niuimt eiue mehr inaltc Beschaffenheit au , und weun auch die Zersetziing uicht SO weit fortzuschreiten pflegt, dafs eiue bedeuteiide Auflockeruug uud ciu erheblicher Verlust an Alkalien bemerkbar mird, so lafst sich doch schon eine Meuge kleiner ineist inikroskopischer Schwefel- kieskrystalle uud ein uicht unerheblicher Wassergehalt im Gesteiu als cbarakteristische Merkmale der eingetreteuen Solfatarenwirkung nachweisen. Vie1 haiifiger und ausge- bildeter aber treteu diese Merkmale an den Saalbaudern der trachytischen Gauge selbst auf, wo die Metamorpho- sen uud reichlichen Schwefelkiesbildungen im angranzenden Gesteiii den Laiif bezeichnen, welcheu die Gase als Nach- wirkuugen der groken Trachyterhebungen einst genom- men habeu.

Leichter nocb als die sauern Trachyte sind die basi- sclieu Yalagouite und Pyroxeugesteiue unter dem Einflufs des crhitzteu Wassers und der darin geliisten Gase zer- setzbar. Das duiikle Gesteiu uiinmt aucb hier zunachst eine hellere Farbe an , uud lockert sich zu einer erdigeii RIassc mf, (lie imrncr reiclier an Wasscr, uud immer Hr- mer an alkalischeu Baseu und Eisenoxydul wird, bis sic sich gauz in eiueu weifsen, blaugrauen, gelben oder ro- then Tlion verwandelt hat, der lagenweis mit kleiuen Schwe- felkrjstnllen erfiillt ist, uud der nicht selten Beimengungeu vou Gyps enthglt. Alle Stadieii dieser Metauiorphose lasseu sich bisweilen an einein und demselben Stiick der dein Solfatarenboden entnoinmenen Pyroxengesteineu beobachteu. Der o f t noch villlig unzersetzte Kerii geht allmalig nach Aufsen hin in eiue plastische Thonmasse iiber, die aus eiuzelueu, bald schwefelkieafreien, bald schwefelkieshaltigen Lagen von abwechselud weiber, grauer, gelber oder brauurother Farbung bestelrt. Die eben aufgefiihrte Pala-

Poggendortl's Annrl. Bd. LXXXIII. 18

262

gouitsubstanz dcs Tuffs, wclchc die Umgcbuugcll dcr Kri- suviker Solfatara bildct, bestelit nus:

104. Gefuntlen. Rereclmet. Kieselerdc 3795 20,OY 20,60

10,W Tbouerdc Eiseiioxyd 13,75 Kalkerdc 6 4 8 \

5,47 5,l6 0,12 Magucsia Kali Natrou Wasser 12,68 Pospborsiiurc 0,43 Rucks taud 7,26

101,42. Man sieht, dafs dic Zusamme~isclziing fast gauz scharf clcr

fiir dcn Palagonit aufgcstclltcn Formcl R3*Si2 +2'1iSi -I- aq, uutl mithiu aucli sclir iialic der Zusammcnsctzung dcr nor- malpyrorcuischen Gesteiiismasse cntspricht. Eiii aus dic- scm Tuff eiitstaudencr Fuinaroleulliou ciitliielt gegcii 30 Proccut sebr scliilu ausgcbildeter klcincr Schwcfclkicskrg- stallc niid die von diescu Sclirvefclkiescu abgeschliimintc grauc Thoumassc bcstaud aus:

105. Gcfimden. Bereellnet. Kicselcrdc 49,84 26,38 25,75 Tlioncrde 2678 12,52 12,88 Kalkerde 0938 I

2,13 Magnesia Kali 0,26 Natron Eisenoxydul 5,73 Scbwefeleiseu 1,53 Gyps 0,55 Wasscr 14,95

101,22. Das Gemcage aus dem dicsc Tlioumasse bestcht, cut-

spricbt der einpirisclicii Formcl k %, + 2R 'S ' i t aq . Gaaz dieselbe Zersetzuag beobachtet man au den pgroxcnischen

263

Gesteinen. Am nord6stlichee Fufse des Ntimarfiall, bei Reykjahlidh, findet sich eine Anzahl grofser kochender Schlammpfuhle , die ihren tliouigen schwarzgraueu Iuhalt gegen 10 bis 15Fufs Loch emporschleuderu uud zu krater- artigeii Wallen um sich aufhaafen. Einer dieser Kessel zeigt lloch in der Tiefe Spureii des austebenden pyroxenischen Lavastromes , der die Solfataren uacli Nordosten hin begrpnzt, und dessen zersetztes Gestein den Thonscblamm bildet, welcher den kochendeii Kessel erfiillt. Die nachstehende Aiialyse dieses Schlammes zeigt dafs das den Solfatarengasen ausgesetzte Lavagesteiu demselben Zer- setzuugsprocesse wie der Palagonit uuterliegt.

106. Kieselerde 55,62 Thonerde 12,77 Eiseuoxyd 1,91 Kalkerde 1,56 Magnesia 0,36 Kali 0,43 Natron 1,18 Wasser 5,53 Schwefel 0,92 Schwefelsaurcr Kalk 3,45 Scbwefelkics 16,27

10 1,oo. Weun man schon aiif die verhaltnifsm8Csig geringfiigi-

gen Eruptiouen der noch tbatigen Vulcane cine Jabrbun- derte lang audauernde Solfatareutbatigkeit folgen sieht, so wird inan gewifs erwarten dtirfen, Spuren abnlicber Vor- giinge bei den uin Vieles grafseren Katastropben anzu- treffen, aus denen die Blteren tracbytiscben uud pyro- xenischeii Gebirgsmassen hervorgegangen sind. Und diese beobachtet man in der That mit allen ihren charakteristi- scheu Merkmalen an den plutouiscben Gangen oder Iujec- tionsgebilden Islands, und verfolgt sie von diesein aus uuter Verhaltnissen, die keineu Gedanken an jene Einwir- kungen aufkommen lassen, welche die Gesteine unter dem

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Einflusse eiues cinfaclien huslaugungsprocesses durch Tage- wssser erleidcu. Deun die Pueuinatolyse findet oft ohne Fortfiihrung der metamorphosirten Bestandtheile statt. Die pyroxenischen, an ihren Saalbzndcrn in ein niit Schmefel- kics, kolilensaurem Kalk und Gyps gemeugten Thon iiber- gehenden Gangsgesteine zeigen eine Beschaffeubeit, die sic weder miueralogisch, uocli cliemisch von jeneu Zerselzungs- massen unterscheiden Mst, welche inan a n dcn Gesteinen dcr Solfatarenfelder walirnimmt, und die schon dcm blo- Fseu Anblick uach vbllig verschicden V O I ~ jeucn Zersetzungs- rinden sich darstellen, wclche die init Quellenschirlitcn commuuicirende Klufte im Inuern desselben Gesteins zeigen, mag die Zersctzung wenigcr oder bereits scliou wci- ter fortgeschritten seyii, als an jenen Giugen selbst. Ein scliilnes Beispiel jcncr Art bictct ein basaltisclier Gang Jar, der an der nordiistliclicn Kiislc vou Vidhey im Hafen von Reykjavik den dnsclbst anstelienden liltercn Trapp durchbrochen hat. Dicser lclztcrc zcigt eiueu be~riiclitlichen Wassergehalt und besitzt gcnau die Zusanimensc~zung dcr normnlpyroxenischei~ Mnsse. Wo cr den Baaaltgaug be- riihrt, bcmerkt wan eine tacliylitartige Erkaltungsrindc, die peclischwarz ist, muschlichen Bruch uud Glasglanz zeigt, an dcr Luft bei gewbhnlicher Tcmperatur getrockuct, iiur 0,84 Proc. Wasscr enthalt, und gatiz das unzersclztc An- sehen eiues frischen obsidiauartigen Glases darbietet. Dic iiachstehende Analgse zcigt, dafs diese Kinde wirklicli iinr gescbmolzeue normalpyroxenische bIasse ist, von derselben Zusammeusetzuog, wie das iibrige TrapJigestein, BUS dem sie durch seitliche Schmelzung und schnelle Abkiihlung entsland.

109. Kieselerde 47,58 Eisenoxydul 17,51 Thonerdc 13,78 Kalkerde 11,36 Magnesia 6,48 Natron 2,90 Kali 0,60 Wasser 0,84

101,05.

665

Uas schwarzgraue Gesteiu des Basaltganges selbst liat eiu mattes erdiges Ansehen , enthalt Schwefelkies nebst Kalkspath in seiner dichten Masse eiogesprengt, und gleicli t auf das Tauschendste den Steinkerneu, welche man bisweilen in pyroxenisclien Eiuschlusseu fiudet , die durcli Verweilen im Solfatarenbodeu an der Oberflache bereits in schwefelkieshaltigen Thou verwandelt sind, im Mittel- punkt an ihrein Kerq aber erst eiue beginnende Zersetzung erfitten haben. Die Zusammenselzuog dieser veranderten Basaltinasse giebt vollkoinmen Aufschluls uber die Natur der darin erfolgten Metamorphose.

108. Kieselerde 46,47 Thonerde 1 4 7 1 Eisenosydul 16,29 Kalkerde 8,04 Magnesia 4,98 Natron l,53 Kali 0,87 Kohlensaurer Kalk 5,35 Scliwefelkics 1,O.I Wasser 458

Spur 100,86. --

Es zeigt sich liier die merkwurdige Thatsache, dafs iveiiti ~11011 den metamorphosirteii Kalk - uud Eisenoxydulgchalt cletn urspriingiichen Silicate wieder zugeziihlt die Zusani- ineiisctzung dcr noriiialpyroxeuischen Masse fast genau wicder herauskommt, hamlich:

109. Kieselerde 49,17 Thonerde Eisenoxpdul l5,78 Kalkerde 11,68 Magnesia 5,27 Natron 1,62

15,57 1 :J1,:35

Kali 0,92 100,oo.

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Die Zusamineusetzuug , melcher , wie i in normalen Py- roxengesteiu, dns Saiiersloffvcrlilltnifs vou 3 : 1,936 in der Kieselerde uud deli Baseu enlspricht, beweist, dafs die im Gestein vorgegangcue Urnwandlung iiicht init eiuer erheb- lichen Auslaugung verbuudeu geweseii seyn kaun, uud daCs es demnach nicht Wasserstrdme, sondcrn im Wasser sich diffundirende Gase und Dzmpfe waren, die dns durchfeuch- tete Gestein trafeu, und metamorphosirten. Jener merk- wiirdigc Trachytgaug am siidi)stlichen Fufse des Esjage- birges, desseii Verschmelzung mit seinein pyroxeuischen Nebengestein wir oben ausfuhrlicher eriirtert liaben , hat ganz Bhnliche Wirkungen auf seiu Nebeugesteiu ausgeubt, welches dadurch auf eine ziemlich weite Erstreckuiig hin iu eine pechschwarze , bald iualte, bald fast glasgkuzendc, obsidianartige, Zeolith uud Kalkspalh inuig eiogesprciigt entlialteiidc Masse verwandelt ist, die, iiach ihrer Zeolilheiu- mischuug und uach den oft noch crkeniibarcu ertligen py- roxeuischeu Gesteiiisciuschluschcn zu arlhcilen, ein zu Zco- lithgesteiu metalnorphosirter Palagonittuff ist. Die Aiialysc gab als I)urchschuittszusainlneiiselziiiig fur diek Gesteiii :

Kieselerde Thonerde Eisenoxydul Kalkerdc Magnesia Natron Kali Kobleusauren Kalk Wasser

110. J7,47 11,85 15,2 I 5,76 7,17 1,93 0,32 8,45 2,6 1

Die Abwesenbeit vou Schwefelkies uud Gyps bervcist, dafs es Kohlensaure allein war, welche die Metamorphose in dein durchfeuchteteu Gestein bewirkte. Restiluirt inan auch liier den Kalk des urspruuglicheu Gesteius aus dessen ciugespreogtcn Kalksphathgehalt, so erhalt man fur das wasserfreie Gesteiii:

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111 Kieselerdc N,25 Thouerde 12,j 1 Eisenoxytlul 16,15 Kn I h c r d e I I ,09 Magliesin i,5Y Nnlrou 2,o.l Knli 0,34

100,OO. Also wiederuin eiii Gestein, das fast genau nocb die

iioi.inal~)yro~e~iisclie Zusniamcnsetzung besitzt , und zwar ini t dein Saucrstoffverb~ltoil's 3 : 1,81, welches dem eutspre- clieiiden Verhaltiiifs im Palagonit 3 : 1,95 aukerordentlich nnhe koniint. Das auf wasserfreic Substauz berechnete Pa- lapiiitgebilde vou Laugarvatnsbellir besilzt fast gauz ge I I R U die Zusaioineusetzuiig dieses iu alleii seinen Eigen- sclinfteii so gauzlich verschiedeiieu Gesteins :

112. Kieselerde 50,7 I Thonderde 13,55 Eiseiioxydal 15,4 1 Knl kerde 10,73 Magnesia 7,98 Nalrou (476

0,YL Kali 11l0,00. -__

W a r e dicser uber 8 Proc. betrageude Gehalt an koll- Iciisnureui Kalk uicht durch Eiiidringeu von KohleiisZure io dns wasserdurchfeuchtete Gesteiu, solidern aus durcbsicker~i- dcin kalkbaltigem Wasser abgesetzt, so wiirde es unbe- grcillich seyn , weshalb der Kalkgelial t dcs eineesprengten Kalkspaths, dem Silicate hiuzugeftigt, wieder fast genau die Zusammensetzung des ursprUnglichen Gesteins hatte geben, wie ferner diese uugeheure Auslauguog auf die SO leicbt zersetzbnre Alkalien oboe erbeblicben Einfluls hatte blei- beo kbnuen, oder wie endlich ein solchei Kalkabsalz in der dichten, vou eigeutlichen Blasenraumeu freien Ge-

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steinsmasse hiittc stattfindcn ~ o l l e ~ ) . Ohnc diese Verhiilt- nisse aosfiilirlicher schon bier zii verfolgcn, mag es genu- gen, nur noch ein Paar Beispiele dicser Fuil~nroleurvirkungen auzufiihreu, welche man i n Island oft ohne Bezieliung zu dem L a d e der Quellenschicliteu von deli plutouischeu Glingcn ausgehen, uud sich iu das ulngcbende Gcstein verbreiten sieht.

Wo man auf dem Wege von Hruni nach Stbriuupr zu- crst die Lax5 erreicht, erhebt sic11 am siidilstlichen Ufer dieses Fliisses die Trachytklippe Arnarhuipa, welche vou eiuem pyroxenischeu Ganggestciu durchsetzt ist, dessen Rauder durch Fumarolenwirkung in einen zerdriickbareo. lavendelblauen Schwefelkies und kohleusaureu Kalk ent- haltcuden Thon von der unteusteheiideu Zusammeusetzuug vcrivaudelt ist:

113. Kieselerde 47,O5 Thonerde 1O,9 I

Magnesia 7,73

Eisenoxy dul 12,GG Kalkerde 11,7O

Natron 1,23 Kali 0,75 Kohlensaurcr Knlk 1,Ol Scliwefelkies O,20 Wasser 6,67

Spur lO0,OO.

Bei der ungleicheu Vertheilung des lagenweis ausge- schiedeneu Schwefelkieses ist es nicht maglich diefs Z-er- setzungsproduct mit dem 'ursprunglicheu Gestein zu ver- gleicben, ails dern es entstand. Dasselbe gleicht nicht nur seiner Zusammensetzuug nach, sonderu auch im aufsern Ansehen vollkommen einem durch Solfatnrenwirkuug zersetzten Gesteiu, wlhreud es uicht die miudeste Aehulich- keit mit deli durch bloke Wassereinwirkung auf deu Kliif- teu pyrexeuischer Gesteiue entstehenden Zersetzungsmas-

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sen zeigt. Weiter nach dem Innern des Gauges hi11 wird das Gestein schwerer zersprengbar, von weniger zersetz- tem Anseheo, und in seiner ganzen Masse von Kalkspath durchschw8rmt. Als Zusammensetzung dieser Masse cr- gab sich:

114. Kieselerde 50,82

Eisenoxgdul 12,97

Magnesia 3,90 Natron 1,93 Kali 43 1 Kohlensaurer Kalk €416 Schw efeleisen 0,26 Wasser 5,05

Thonerde 1 1 , l O

Kalkerde 4,34

GYPS Spur 1-

Auch hier begeguet man der merkwtirdigeo Thatsache, dafs das metamorphische Ganggestein nichts vou seinen Bestandtheilen durch Auslaugung verloren hat, und dafs der darin auftretende Kalkspath und Schwefelkies nicht von Aufsen zugefiihrt, sondern durch einfache Umsetzung der Bestandtlieile an Or t und Stelle selbst gebildet wurde. Denn restituirt man dem Gesteine die im Kalkspath und Schwefelkiese enthaltenen Radicale als Kalk und Eisen- oxydul, so erhalt man ein tracheo - pyroxenisches Gestein von einer der Theorie vollkommen entsprechenden Zusam- mensetzung :

115. Gefuadea. Berccbaet.

Kieselerde 56,48 56,48 Thonerde und Eisenoxydul 26,653 25,65 Kalkerde 9,78 8,9 I Magnesia 4,33 4,99 Kali 0,34 1,38 Natron 2,15 2,59

100,00 100,oo.

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Diese Coiislilulioii eulsl)riclit ciiiciii Gemiscli VOII 1 Tra- cliyt- rind 2,521 I’yroxengcslein. Die Subslanz der dorch- brocheiieii Gebirgsart lint sich diilicr nuch liier in i t der cl urcli b r ech cn den g e in is cli t . D i cs c B eisp i el e , de r en Zn hl icli riocli durcli viele nudcrc vct.iiicIircii kiinnle, iiibgen zur Erliiiitcriing dcr Tlinlsaclic gcuiigcii, d a k die init Miasscr untl Wnsscrd~mpfcu die Gcbirgsnrtrii durchdriilgendco Gnsc, (lercn Siibstanz a11 Ort und Stclle inelainorpliosircii kiiii- iicii, ohue c lak die gebiltlcteu Zcrsctzuiigsproducle den Ort ilircr Ents[chung verlasscn.

ES bleiht iiiir zuin Sclilusse dieser iibersiclitlicbcw Zu- snininenstell~ing iinr noch iibrig, der Erscheiuungeu zii er- wiihnen, welclie da auftretcn, wo die pneumatolytisclieii Me- taiiiorplioscii und dic zeolitliisclien sicli begegncn. Es gc- lien dnrnus die thonigcu, an Zcolitlicn iibcrreiclien Maotlel- steiuconglouicrate Iicrvor, welclie als miichtige Scliicli1cii odcr innssigc Bildungen in rcgclloscr Orduuiig init (leu pyroxeiiisclieii Eruptivgestciucn weclisellagcrn, uiid welclic inan als pyrocaustisclie Productc einer grofseii subterrn- iicii FuinarolcnwirkunIg bctrnclitcn knnii, bei welclier we- iiiger Schwefelwasserstoff oder schwelligc Siiure, als Was- serdampf fir sich oder init Kohlenslure wirksain wareii. Die schon oben erwahnten Uingebungen von Silfrastadir siud in dieser Beziehung besoudcrs merkwurdig. Dicser kleiiie O r t liegt im Thille der He‘radsviitn, das sicli iii den Skngafjiirdhr bffnct, und von Felswlinden ciogeschlos- seii ist, die aus eiiiein iiiit zeolithischen Mandelsteincn und Palagonittuff wechselndeii dicliten Trappgeslein bestelicu. Der Trapp, welchcr dcr graueii, grobkbrnigen, iiber gain Island verbreiteteu Varietat angehiirt, geht ganz allmllig, oliue dafs sich in den Klufteu und Absonderungen des Ge- stciiis eiiie bcmerkbare Scheidungslinie erkeuneii liefse, in eiiicn ziihen blaugraueu zeolithischeii Mandelstein von fast erdigein Ansehen fiber, dessep Substanz fast zum dritten Theil ails Krystalldrusen und derben Massen von Chaba- sit bcsteht. Dieser Mandelstein zeigt d a , wo die bomo- gene Mischuog seiuer Gemenglheile cine Durchschnittsana-

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Iyse gestattet, genau die Zusammensetzuug des Trapps, in den er ubergeht; und aus den nachsteheuden auf wasserfreie Substanz berechneten Aualgsen ergiebt sich dafs beide Gesteiue Bus reiner normalpyroxenischer oder palagouitischer Masse bcstehen :

116. 115. T r q p . Mandelsteio.

Kieselerde 49,87 49,60 Thonerde 1466 13,98 Eisenoxydul 13,57 1J,60 Kalkerde 12,56 11,75 Magnesia 6,55 6,90 Kali 042 0722 Natrou 2,37 2,92

IO0,OO 100,oo. VOU dem Mandelstein findet ein ebenso allmliliger Ue-

bergang iu eine rothe thonige zerreibliche, nur einige Furs machtige, aber meilenweit sich erstreckeude Schicht statt, die sich unter der Lupe als verliiderter Maiidelsteiu zu erkennen giebt, in dem sich die unverauderte Chabasitsub- stanz init allen charakteristischen Merkinalen ibrer Vertbci- lung und Aussonderung, voi: der zersctzteu Gesteinslnassc umgeben, wiederfiudet. Die d a m folgendeii palagonitischeu Tuffschicliteu verkiiiipfen sich wieder in allinailigen Ueber- gangen durch alle Phaseii einer fortschreitenden Zersetzung auf das Inuigste mit jener thonigeu Lage, so zwar, dafs sich einzelne Absonderungen von dein festen dichten Trapp- gestein bis in die unverloderten Tuffschichtelr hinab verfolgen lassen. Dieselbe Metamorphose, die man iin Klei- neii lnit jedem Palagonitstlick hervorbringelr kauu , ist also bier vou der Natur im grofsartigsteu Mafsstabe ausgefiihrt zur Zeit, als der feuerfliissige empordringende Trapp die untenliegenden Palagonitscbichten mit sich verschmolz und durch Wasserverdampfang die rothe pneumatolytisch ver- auderte Mandelsteinschicht erzeugte. Wir sehen hier also die von den feuerflu8sigeu Trappmassen mit physikalischer Nolhwendigkeit ausgehende Metamorphose iu cine Fuma-

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roleuwirkung eudigcii, dercn Erzcugnisse auf das Vollkom- meuste deiicii des Solhtareubodens gleicheu. Man be&- achtet diese Erscheiuungeii sehr hautig in Island, und hall-

figcr noch in dem .diirch seiuen Zcolithreiclithum ausgezeich- ueteii pdagonitischeu Trappsgstcm der Far- Oer.

Aus dieseii letztcreii Thatsachen folgt mit uiiabweisba- rer Nothweudigkeit, dab diese Zeolitlibilduug nicht auf eiiier Fortfullrung iind auf einem Absatz vou Stoffen be- rulit, sondcru lediglicli auf einer a11 Ort uiid Stclle crfolg- tcii inetamorpbischeii Urnbildung palagouitischer Gcsteiuc.

11. Untersuchung fiber die irn rohen Holzgeist erit- haL/irten Kiirper; von Dr. C. Fro e L c k e I , Pro fessor

am Lyceurn in Solothurn.

RusdenUntersuchungenvon L i e b i g , G m c l i n , S c h w c i - z c r uiid W e i d m a n n liber den im Handel vorkommeu- den Holzgeist geht hervor, dab aufser dem eigeutliclieii Holzgeist , dem Methyloxydhydrat, uoch mehrere audcrc Karper in grBbcrcr oder in geringerer Menge iu dcin €101~- geist eiithaltcn siud, welchc sich von dew Methyloxydliy- drat dadurch uuterscheiden, dafs sic sich nur schwierig oder gar nicht mit dem Cblorcalcium verbinden, und die dahcr durcli wiederholte Destillatiou des Holzgeistes [iber Chlor- calcium, welches das Methyloxydhydrat bindet , erhalteu werden kihoen.

G m e 1 i n neuut diesen Theil des Holzgeistes Lignou. Nach S c h w e i z e r uud W e i d m a n n besteht derselbe hauptslchlich aus zwei Substanzen, dem Xylit und dem Mesit. Vergleicht man aber die Resullate der Untersuchurigen der genaunten Forscher mit einander, so zaigen sich sehr be- deutende Abweichungeu in den Analgsen. Man mufs dabcr aunehmeu, dafs entweder der im Handel vorkommende

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Ueber die Processe der vulkanischen Gesteinsbildungen Islands