GLÜCKAUF
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
Nr. 51 21. D ezem b er 1940 76. Jahrg.
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tlili
D ie Entstehung der Steinkohlen.
Von Dr. E. W ö l k , Braunschweig.
^M itteilung aus dem M ineralogisch-G eologischen Institut der T echnischen H ochschule Braunschw eig.) Die e i n g e h e n d e n Stu dien von H. P o t o n i e 1 haben die
Anschauungen von d e r E n ts t e h u n g der re zen ten Kausto- biolithe auf eine solid e Basis gestellt. Die von ihm v o r
genommene Ein teilung d e r T o r f e (Sapropelite, H u m u s bildungen usw .) u n d die K ennzeichnung d e r to rfb ild en d en Vorgänge ( V e rt o rfu n g , Fäulnis usw .) sind g ru n d l e g e n d gewesen u n d la ssen sich auch noch h e u te nach einer u n gemeinen B e reich eru n g u n s e r e r K enntn is in vielen Teilen aufrechterhalten. Die bei den rezenten T o rfe n und T o r f lagern g e w o n n e n e n E rg e b n isse w u rd e n dann in g ro ß e m Umfange zur K lä ru n g d e r Bildungsverhältnisse d e r fossilen Kohlenlager h e r a n g e z o g e n 2. Als b e so n d e rs w ichtig w u rd e die B erechtigung d e r g en etisch en Reihenfolge >>1. Lebendes Material, 2. Streu, 3. T o rf, 4. B ra u n k o h le , 5. Schw arz- (Stein-) kohle, ö. A nth razit« h e ra u s g e s te llt u n d behandelt.
Da aber H . P o t o n i e die Stein k o h len anscheinend b e sonders am H e r z e n la gen, w a n d te er sich in der a u s
führlichen B e h a n d lu n g nach g eleg en tlich er m e h r o d er weniger k u r z e r E r w ä h n u n g der Z w isch en stu fe B raunkohle meist s o f o r t d e n S tein k o h len zu. Aus d e r Tatsache des Be
stehens d e r In k o h lu n g s re ih e ( T o r f — B raunkohlen — Stein
kohlen) w e r d e n k a u m n u tz b r in g e n d e Schlüsse gezogen, indem etw a die E n tw ic k lu n g u n d d e r W e r d e g a n g einig er bezeichnender E ig e n s c h a fte n h e r a u s g e a r b e it e t und verfolgt worden w ä re n . Im H inblick auf das ihm seinerzeit zur Verfügung s te h e n d e T a ts a c h e n m a te ria l ist die se A rb e its
weise a b e r d u rc h a u s verständlich. Leider ist auch die namentlich d urch den A u fsc h w u n g d e r K o h le n p e tro g ra p h ie bereicherte F o r s c h u n g in den fo lg e n d e n J a h r e n vielfach auf diesem W e g e w e ite rg e sc h ritte n . Je d e s m a l w en n man sich ein Bild v on d e r E n t s t e h u n g d e r einzelnen F lö zb e stan d teile oder der g a n z e n F lö z e m a chen will, w ird von den V e r hältnissen d e r S te in k o h le so f o rt bis auf den T o r f z u rü c k gegangen. D ieser u n g e re c h t fe rt ig t e Sp ru n g von den alten Steinkohlen zu dem ju n g e n T o r f u n te r M iß a c h tu n g der Zwischenstufen h a t m. E. zu m anchen falschen Schlüssen geführt.
H ier w ird d e r V ersuch g e m a c h t, v o n d e m T o r f u n d d e n B r a u n k o h l e n a u f d i e S t e i n k o h l e n z u s c h l i e ß e n . Unter a n d e re m sollen die n eu e re n U n te rs u c h u n g s e rg e b n i s s e über die B il d u n g sv erh ältn isse d e r de u tsc h e n B ra u n k o h le n flöze im H inblick auf die S te in k o h le n a u s g e w e r t e t w erd en . Wenn die I n k o h l u n g s r e i h e T o r f — B rau n k o h len — Stein
kohlen ta tsächlich zu Recht b esteh t, dann m u ß sich auch die L ehre vo n d en G e fü g e b e s t a n d te i le n d e r S teinkohlen sefallen lassen, d a ß m a n sich G e d a n k e n m acht, w ie diese
Bestandteile im B ra u n k o h l e n s ta d i u m aussahen.
D ie B ild u n g s v e rh ä ltn is s e der T o rfe .
Mit H. i >0 t o n i e m u ß d e r V ersuch zur K läru n g der Bildung d e r fossilen K ohle n von den re zen ten un d s u b rezenten T o r f e n aasgehen. H in sichtlich d e r E n ts te h u n g teilte H. P o to n i e die Torfe f o l g e n d e r m a ß e n ein:
1 P o t o n i e , H . : Die rezenter. Kaustobiolithe und ihre Lag erstätte n, Abh. Pr eu ß . Geoi. Landesa nst. N. F. 1908, H. 55.
2 P o t o n i e , H . : Die E n tste hung d er Steinkohle und d e r Kaustobiolithe überhaupt. 6. Aufl., b e a r b . ’von W. Q o t h o n . Berlin 1920.
Sapropelite, Saprolithe o d er F a u lschlam m gesteine, H u m u sg es tein e o d e r H um olith e,
Liptobiolithe.
W e n n auch Ü bergänge und oft M ischungen v o rhanden sind, so än d e rt das doch nichts an d e r B rau ch b ark eit und F ru c h tb a rk e it dieser Einteilung. O b w o h l ferner d e r U m fang und die B ed eu tu n g der einzelnen T o rfa r te n in d e r F olgez eit mehrfachen Ä nderungen u n te rw o r fe n g ew esen sind, ließ sich das W esentliche un d K ennzeichnende die ser Begriffe nicht ers chüttern.
Bei der sich unten anschließenden B esp rech u n g der einzelnen T o r f a r te n sollen vor allem die neueren E r gebnisse, so w eit sie fü r die Braun- un d Steinkohlen von Bedeutung erscheinen, b erücksichtigt w erden.
D i e S a p r o l i t h - T o r f e .
Die Sapropelite o d e r F aulschlam m e w e rd e n als fein
körnige, g allertige, kolloid ale Bildungen am G ru n d e s teh en d er G e w ä s s e r gekennzeichnet. W e g e n des a n g e b lichen Reichtums an ölhaltigen u nd eiw eißreic hen A us
gangsstoffen sollen nach H. P o t o n i e die Saprolithe b e sonders bitum enreich sein. U n te rs u c h u n g e n von Z a i l e r und W i l k 1 u nd M i n s s e n 2 haben a b er gezeigt, daß d e r durch Äther u nd A lkohol ex tra h ie r b a re Bitumenanteil im V er
gleich zu T o rfe n a n d e re r Z u s a m m e n s e tz u n g in keiner Weise ü b e r r a g e n d hoch ist (Z ahlentafel 1).
Z a h l e n t a f e l 1. B itum engehalt der Torfe.
Lebertorf
Lebermud de (Ahlbeck) . .
„ (Kerwien) . .
„ ( S ittn o ). . . .
„ (Nüsse) . . . Bruchwaldtorf (Bodenteich) o b e n ...
u n t e n ...
mit Fichtenholzresten . . Übergangsw aldtorf
Z w i s c h e n a h n ...
N ü s s e ...
Birkenholztorf
wenig z e r s e t z t ...
stärk er zersetzt ...
E r l e n h o l z t o r f ...
Schilftorf
u n z e r s e t z t ...
wenig z e r s e t z t ...
stark z e r s e t z t ...
ganz z e r s e t z t ...
S phagnu m torf
u n z e r s e t z t ...
wenig z e r s e t z t ...
stark z e r s e t z t ...
ganz z e r s e t z t ...
E x t ra hie rbar von de r Trockensub stanz durch Äther [Alkohol | Summe
% I °/o 1 %
2,24 0,82 1,08 3,09 4.68
12,65 3,55 3,14 6,73 1,62 5,28 5,22 3,78 0,96 1,08 0,85 3.68
2,85 3,96 4,13 7,44 11,15
7,60 9,27 6,18 13,30 4,66 6,85 6.69 5,53 1,47 1,95 1.70 3,97 1,16 2,98 2,33 I 4,24 4,22 5,50 5,58 ! 11,16
5,09 4,78 5,21 10,53 15,83
10,25 12,82 9,32 20,03 6,28 12,13 11,91 9,31 2,43 3,03 2,55 7,65 4,14 6,57 9,72 16,74
Zailer und Wilk
^Minssen
Minssen
Zailer und Wilk
Tor fa rt
Saprolith- Torfe
hu ttio- lith-
und Lipto- biolith-
Torfe
1 Z a i l e r und W i l k : Über den Einfluß d e r Pf lanzenkonstituenten auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Torfes, Z. f. Moork.
u n d Torfv erw ert. 5 (1907) S. 197.
2 M i n s s e n : Beiträge zur Kenntnis typis cher To rfa rten, Landw . Jb.
(1913) S. 269 und Erg.-Bd. 1 (1927) S. 124.
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Der Ätherauszug enthält, wie bekannt, ätherische und fette öle , w achsartig e und zum Teil harzartige Substanzen und der A lk ohola uszug die Harze, das Chlorophyll und andere Farbstoffe. Die Zahlentafel 1 zeigt eindeutig, daß d e r Bitumengehalt des Lebertorfes ( = Sapropel) von den anderen T orfen meist übertroffen wird. Besonders sei hin
gew iesen auf die Erscheinung der Bitumenanreicherung infolge der fortschreitenden Zersetzung. Der G rad d e r Z e r
setzung scheint teilweise für den Bitumengehalt eine g rö ß ere Bedeutung zu besitzen als der urs prü ngliche der Ausgangspflanzen. O hne Kenntnis des Z ersetzungsgrades ist der Bitumengehalt eines T orfes kein einwandfreies Kennzeichen für seine Entstehungsart: D i e H ö h e d e s B i t u m e n g e h a l t s i s t d e m n a c h k e i n e i n d e u t i g e s M e r k m a l d e r S a p r o l i t h e .
H. P o t o n i e hat ferner die alkalische Reaktion des Destillationswassers der Saprolithe betont; die Reaktion des Destillationswassers der M oorto rfe sollte d agegen meist s auer sein. Auf G ru n d der chemischen U n ters u ch u n g von 42 M udden sehr vers chiedener Art und H e rk u n ft konnte aber M i n s s e n die Richtigkeit dieser Anschauungen nicht bestätigen. »Die Reaktion d e r bei d e r Trockendestillation entstehenden P ro d u k t e hängt in erster Linie von dem G ehalt der betreffenden T o rfa r t an Kalk und Stickstoff ab.
Alle kalk- und stickstoffarmen T orfarten geben saure, alle sehr kalk- und stickstoffreichen d agegen alkalische D estilla te 1.« Danach ist also die Reaktion der Destillations
w ässer kein U n terscheidungsm erkm al mehr für Sapropelite und Humite.
Als eine der H auptursachen für die kennzeichnenden Eigenschafte n d e r Saprolithe w u rd e immer d e r g ro ß e Anteil an Resten niederer T iere und Pflanzen herausgestellt. Die fett- und eiweißreichen Bestandteile die ser O rganism en und der Reichtum an den ähnlich aufgebauten Pollen sollten in erster Linie verantwortlich sein für eine Reihe beso n d erer M erkmale. Doch auch gegen diese Anschauungen sind von verschiedener Seite anderslautende Beobachtu ngen und U nte rsuchungsergebnisse b eigebracht worden. An sich w ird das Vorhandensein dieser O rganism en in typischen F a u l
schlam men nicht geleugnet. Ebensow enig w ird die M ö g lichkeit vern eint und die Tatsache von der H an d gewiesen, daß zuweilen Bildungen Vorkommen, die zur H auptsache aus diesen O rganism en o d er aus Pollen a u fg e b a u t w erden.
Nach U ntersuchungen von C. A. W e b e r (in M i n s s e n a. a. O.) nehm en D iatom een u nd Algen »im allgem einen nicht entfernt einen so g ro ß e n Anteil ein, wie andere A utoren ihn gefunden und als kennzeichnend für den Lebertorf erklärt haben«. Im merhin ist ein noch so g e rin g e r Anteil an diesen pflanzlichen und tierischen Resten ein Hinweis auf eine A blagerung im offenen W asser, also auf die Sap rolithnatu r. Sporen u nd Pollen sind dag eg en w ed er ein Beweis f ü r den Saprolith- noch den H um olithcharakter, da sie sow ohl an m e hr oder w eniger tro ck en e Moorstellen als auch ins offene W ass er g e w e h t w erden können.
Die Saprolithe sind Bildungen am G ru n d e offener, stehender G ew ässer. Der g rö ß te Teil d e r U r s p ru n g s s to f fe ist nach dem A bsterben kaum in g rö ß e r e m U m fan g e mit dem Luftsauerstoff in B erü h ru n g g ekom m en. Die U m w an d lu n g w ird deshalb andere W e g e eingeschlagen und zu anderen Ergebnissen g e fü h rt haben als bei den H um o- lithen. H. P o t o n i e hat den U m w a n d lu n g s v o r g a n g F ä u l n i s und im Hinblick auf die E nderzeugnisse B i t u m i n i e r u n g genannt. »Der B itum inie rungsprozeß ist dadurch g e k e n n zeichnet, daß in dem sich bildenden K örper eine A nreic he
rung des Kohlenstoffs und des W asserstoffs auf Kosten von S auerstoff, Stickstoff un d Schwefel s t a t t f i n d e t 2.«
Da aber der B itum engehalt der reinen Saprolithe nicht m a ß g e b e n d und kennzeichnend ist, ist d e r A usdruck Bituminierung in diesem Z u sa m m e n h a n g nicht glücklich gew ählt. Als E rgebnis des Bitum inierungsvorganges e n t
steht Bitumen; dieses ist in allen T orf- und Kohlenarten
‘ T a c k e : D'e H umusböd en d er ge mäßigten Breiten. Berlin 1930.
Handb. d Bodcnlehre, Bd. 4.
’ S t o c k f i s c h : in »Alluvium" S. 69. Berlin 1931.
enthalten d aru m wird die Bezeichnung Bituminierung zweckmäßig nur für die eigentliche und gesondert «tnH findende B ildung des Bitumens Vorbehalten B i t u m i n ie r u n g s v o r g ä n g e h a b e n s o w o h l in S a p r o t it h e n als' auch in H u m o l i t h e n und L i p t o b i o l i t h e n s t a tt g e f u n d e n . Die besondere Art von Zersetzungsvorgängen am Grunde stehender Gewässer unter vollständigem Luft
abschluß, die zur Entstehung der Faulschlamme Ver
anlassung gab, soll von der Bituminierung getrennt und unter der Bezeichnung F ä u l n i s beibehalten werden.
W elcher Art die V o rg ä n g e im einzelnen sind, die bei der Fäulnis v o r sich g e h e n und zu d e r gallertartigen Konsistenz d e r ju n g e n w asse rh a ltig e n Saprolithe führen ist nicht bekannt. F ü r die Eig enschaften d e r Saprolithe kann einzig und allein die u n te r W a s s e r stattfin acnde Fäulnis und nicht die Z u s a m m e n s e t z u n g d e r Ausgangsstcffe ver
antwortlich g e m a c h t w erd e n . Dieses E rgebnis befindet sich in W iderspruch zu H. P o t o n i e — 1924 S. 17: »wo Stoftc, wie P roteine, Fette, Chitin usw. ü b erw ieg en , entsteht Sapropel« —, dessen A n sc h a u u n g in A nbetracht der oben mitgeteilten neueren U n te rs u c h u n g s e rg e b n is s e als überholt gelten m u ß 1.
D i e H u m o l i t h - T o r f e .
U nter B erücksichtigung d e r hauptsächlich in die Augen springenden Besta ndteile k ann man die H um ustorfe oder H um olithe fo lg e n d e rm a ß e n einteilen:
Flolztorfe: Fichten-, Kiefern-, Birken-, E rlenholztorfe, G ra sto rfe : Schilf-, Seggen-, G rä s e rt o ri e ,
M o ostorfe: Braunm oos- u n d T o rfm o o s t o rfe .
Die T o rfe zeigen in einer sch lam m ig en Grundmasse, die m a k roskopisch m e h r o d e r w e n ig e r einheitlich erscheint, Reste von figurierten P flanzenteilen: H olz, G rä s e r (Schilf) und Moos. Da vielfach die e r k e n n b a r e n und zur Be
zeichnung v erw an d ten Reste zusam m en a u ftre te n , soll unter H o l z t o r f im m er ein T o r f v e rs ta n d e n w erd e n , der über
haupt noch Holz e rk e n n e n lä ßt. G ra s- un d Moostorfe w erden zw eckmäßig nach dem je w eils ü b erw ieg en d en Be
standteil benannt.
U n te r dem M ik ro s k o p zerfällt die einheitlich er
scheinende G ru n d m a s s e in 1. g r ö ß e r e Pflanzenteile, 2. A ttritus: m ikroskopisch kle in e Pflanzente ile , 3. am orphes Material: nicht w eiter auflösbar.
S t u t z e r 2 betont, d aß die a m o r p h e n S u bstanzen »nur in ganz g e rin g e r Menge« b e i g e m e n g t sind. Hinsichtlich des Bitumengehalts der H u m o lith e sei auf die Zahlentafel 1 ver
wiesen. D araus k a n n e n tn o m m e n w e rd e n , d aß d e r Bitumen
g ehalt im Vergleich zu dem L e b e rto rf (Sapropelit) gar nicht gerin g ist u nd im Laufe d e r Z e r s e t z u n g sich stark anreichert ( 3 - 4 fache). Eine Reihe von Elem entaranaly sen d e r verschiedenen T o r f a r te n finden sich bei T a c k e .
Die H e rk u n ft und Bildung d e r H u m o lith e aus höheren Pflanzen ist auf G r u n d d e r leicht e rk e n n b a r e n Pflanzen
reste kein Problem . Die E rh a l tu n g so g r o ß e r Mengen unzersetzten Materials m uß seine U rs a c h e in besonderen V erhältnissen haben, die die T ä ti g k e it d e r zerstörenden M ikroorganism en h em m te . Es ist dies das s a u e r reagierende M oorw asser, das die T ä ti g k e it d e r s t ru k tu r z e rs tö re n d e n O rg an ism en v e rhindert. Auf diese Art d e r U m w andlung müssen die b e so n d e r e n E igenschaften d e r Humolithe z u rü c k g e fü h rt w erd en , w ie auch E r a s m u s neu erd in g c g ezeigt hat, d aß das E rg e b n is d e r UmwandlungsvorgäTige w eitg eh en d von den anfänglich im M o o r h e rrsc h e n d e n Be
din gungen a b h ä n g t (sauer, n eu tral o d e r alkalisch) '-'<id daß es dabei w e n ig e r auf die Z u s a m m e n s e t z u n g d e r A u s g a n g s stoffe a n k o m m t. Die sau re R eak tio n entsteh* nach Erasm us
»durch eine schw ache O x y d a tio n von K ^ l e h y d r a t e n « und führt zu sauren M ooren (H ochm op'C , W a l d m o o r e ) mit Ph 3 - 4 .
1 E r a s m u s : O h e r die Bildung ur-1 d en Chem ischen Aufbau d e r Kohlen.
Stuttgart 1938. S. 108. Sehr. a. d Oei< d Brennstoffgeol., H. 12.
* S t u t z e r : Die wichtigsten Lagerstätten d e r »Nicht-Erze«. T . 2 : Kob!<n 2. Aufl. Berlin 1923.
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ZI. D e z e m b e L 1940 u l ü c k a u f 707
D i e L i p t o b i o l i t h - T o r f e .
Bei u n g ü n s t ig e n V e r to r fu n g s b e d i n g u n g e n führt die Z e rs e tz u n g te ilw eise zu einem V ersch w in d en d e r leicht z e r setzlichen S to ffe, d. h. d e r tierischen Proteine, Öle, Fette, K o h le n w a sse rs to ff e : Zellulose, H em izellulose, Lignin. Die schwer z ersetzlichen G u m m i- u nd W a c h s a r te n un d die noch w id e r s ta n d s f ä h ig e r e n S ta b ilp ro to b itu m in a (Kutine, Suberine, H a rz e ) reich ern sich d a g e g e n an. Die e n t
standenen B ildungen w e rd e n Lip tobio lithe g enannt. Reine Liptobiolithe sind v e rh ä ltn is m ä ß ig selten. Viel h äufiger sind Torfe, die nur al3 »te ilweise liptobiolithisch« bezeichnet w erden kö n n en . Da nämlich je de U m w a n d lu n g von Torfen die leichter zersetzlichen M aterialien z u e rs t a ngreifen w ird, muß eine A n r e ic h e r u n g v o r dem en d g ü ltig e n V erw es en stattfinden. Aus die sem G ru n d e w ir d man u n u n te rb ro c h e n e Reihen vom g ew ö h n lic h e n T o r f bis zum a u sgesprochenen reinen L iptobiolith e rw a rt e n können. S tre n g genom m en ist auch meist d e r n o rm a le H u m u s t o r f ein L ip tobio lith; denn er ist das E rg e b n i s einer U m w a n d lu n g , die von den ursprünglichen P flan zen teilen n u r den Teil zurücklie ß, der nach d e r M a ß g a b e d e r h err sc h e n d e n V e rto r fu n g s bedingungen v o r d e m e n d g ü ltig e n U n te rta u c h e n in das saure, k o n s e r v ie re n d e M o o r w a s s e r übrigblieb. Teilweise oder h em iliptobiolithische T o r f e , Braunkohlen u n d Stein
kohlen sind h ä u fig e r als allg em ein an g e n o m m e n wird. Es ist eine d e r H a u p ta u f g a b e n die ser U n te rs u c h u n g , die Be
deu tung d e r h em iliptobiolithischen A b lag eru n g en a u f zuzeigen.
Die p e t ro g ra p h i s c h e n Kennzeic hen für den G ra d der liptobiolithischen U m w a n d lu n g sind s e h r eindeutig, w enn man bedenkt, d a ß d a s A u sg a n g sm a te ria l, aus Zellen a u f gebaut, m e h r o d e r w e n ig e r h ellfarb ig u nd h a r t w ar. Der G rad d e r U m w a n d l u n g k ann nach T a c k e erk an n t w erden an
1. dem V o rh a n d e n s e i n g r ö ß e r e r o d e r g e rin g e re r Anteile v e rto rfte r a b e r noch e r k e n n b a r e r Pflanzenreste, 2. der m e h r o d e r w e n ig e r d u n k le n F arb e,
3. d e r m e h r o d e r w e n ig e r erd ig -k rü m elig en Be
schaffenheit.
Diese m e h r a llg em ein g eh alten en Kennzeichen hat v o n P o s t (1924) in seiner H u m in o s itä tss k a la mit zehn Z erse tz u n g sg ra d e n sc h ä r fe r gefaßt.
W ie aus d e r Z ahlentafel 1 h erv o r g e h t, ist d e r G r a d d e r Z e r s e t z u n g c h e m i s c h g l e i c h b e d e u t e n d e i n e r Z u n a h m e d e s B i t u m e n g e h a l t s , b e d in g t durch die A nreic herung an den w id e rs ta n d s f ä h ig e re n w achs- und harzartigen S u b sta n z e n (Stab ilp ro to b itu m in a und Proto- bitumina).
Die E rs c h e in u n g des V erschw indens eines Teiles der T orfm asse u n d ih r e r A u flö s u n g in flüchtige Besta ndteile ist ein Z eichen fü r sta ttfin d e n d e V e rw es u n g . Die zur K onservierung f ü h r e n d e n U m s t ä n d e m üssen teilw eise nicht recht w irk s a m g e w e s e n sein. D a es sich um H u m o lith e handelt, ist d e r Kreis d e r in F r a g e k o m m e n d e n F a k to r e n sehr en g g e z o g e n :
1. Die P flan zen sind schon m e h r o d er w e n ig e r st a rk z e r
setzt vom k o n se rv ie re n d e n M o o r w a ss e r aufgenom m en w o rd e n .
2. Die fertig en T o r f e sind erst n achträglich dem Schutz des W a s s e rs e n t z o g e n u n d d ad u rc h den zersetzenden Ein flü ssen a u s g e s e tz t w o rd e n .
Die z u e rs t a n g e g e b e n e M ö g lich k eit ist a b h ä n g ig von den F e u c h tig k e itsv e r h ä ltn iss e n des M o o res. In einem w enig feuchten M o o r w e r d e n die a b g e s t o r b e n e n Pflanzenteile stark zersetzt. G e r in g e F e u c h t ig k e i t h e rr s c h t in einem H o c h m o o r infolge klim atisch b e d i n g te r T ro c k e n h e it. Auch der W a s s e rs p ie g e l d e r F l a c h m o o r e k a n n durch k lim a tische E inflüsse in tr o c k e n e n K lim aperioden fallen. Von b e s o n d e r e r B e d e u tu n g erscheinen a b e r die te k to n is ch b e d ingten G r u n d w a s s e r s c h w a n k u n g e n . D a viele Anzeichen dafür s p r e c h e n , d a ß die G e sc h w i n d ig k e i t d e r te k to n is ch en H e b u n g s - u n d S e n k u n g s v o r g ä n g e selten ü b e r lä n g e re Z e it
räum e hin g le ich b leib t, m uß man mit g r ö ß e r e r und g e
rin g e re r G eschw indigkeit rechnen. E rre ic h t sie den W e rt Null, dann behält d e r W asserspiegel in die ser so g en an n ten Stillstandszeit seine H ö h e m e h r o d e r m in d e r bei. W ie leicht einzusehen, w ird es w ä h r e n d einer Stillstandszeit o d e r bei nur g e ri n g e r Senkungsgeschw indigkeit des U n te r g r u n d e s im F lac h m o o r v e rhältnism äßig trocken sein. Das a nfallende abgestorbene P flanzenm aterial w ir d erst s p ä t nach schon w eitgehendem Abbau vom e n d g ü l tig konservierenden W asser aufgenom m en. A uf diese Weise können kenn
zeichnende Liptobiolithe u n d H em iliptobiolithe e n t s t e h e n : P r i m ä r l i p t o b i o l i t h e .
Die u n te r 2. an g efü h rte M öglichkeit, d aß die schon fertigen T o rfe nachträglich tr o c k e n g e le g t w u rd e n , kann auch klimatische un d te ktonische U rsachen h a b e n : S e k u n d ä r l i p t o b i o l i t h e .
Prim ärliptobiolithisch u m g e w a n d e lt sind die T o rfe, die von unten bis o ben einen m e h r o d e r w e n ig e r gle ic hm äßig en Z e rs e tz u n g s g ra d aufw eisen. A bzusehen ist natürlich von den U nterschieden, die infolge des h ö h eren Druckes in den unteren P artien entstehen u n d die eine scheinbare Z u n a h m e der U m w a n d lu n g nach o ben andeuten könnten. M erkm ale f ü r sekundärliptobiolithische U m w an d lu n g w eisen die A b lagerungen auf, deren U m w a n d lu ngsgrad von oben nach un te n stetig abnim m t. Die z e r setzenden F a k to r e n w irk en ja von oben nach unten und dringen erst allmählich in die Tiefe. Diese E rscheinung lä ßt sich sehr g u t an der teilweisen U m w a n d lu n g des älteren M oorto rfes w ä h r e n d der G renztorfzeit u nd an d e r heute stattfin denden V e rw itte ru n g des jü ngeren M o ortorfes beobachten (Abb. 1).
Zersetzungsgrad
Abb. 1. T o rfum W andlung in einem M o o r bei V echta/D iepholz (nach v. B ü l o w 1925).
D i e S c h i c h t f o l g e i n d e n M o o r e n .
Die Schichtfolge der h eutigen M oore m uß im H inblick und zum V erg leich mit dem A ufbau d e r Braun- u n d Stein
kohle nflöze etw as n ä h e r b etrach tet w erden. Ü berraschend ist es, wie die M oore d e r nördlich g e m ä ß ig t e n Z o n e einen fast bis in die Ein zelheiten ü b erein stim m en d en A ufbau zeigen K Diese Ein heitlichkeit ist ein Zeichen für die A b h ä n g ig k e it der M oor- u n d T o r fb ild u n g von um fassenden, w eiträu m ig w irk e n d e n G ro ß b e d in g u n g e n , wie sie n u r das Klima o d er auch erd geschic htliche V o rg ä n g e , z. B. die T e k to n ik , schaffen können. Die gleichgerichtete M o o r entw icklung in d e ra r t h e te ro g e n e n tektonischen G ebilden, wie es die Alpen, Süd- u n d N o r d d e u ts c h la n d , Schw eden un d R ußland darstellen, ist a b e r ein H in w eis darauf, daß die heutig en M oore nicht te ktonisch b e d in g t sein k ö n n e n und tektonische G rü n d e w ohl auszuschalten sind. M an kann jedoch auch te k to n is c h e Einflüsse feststellen. So ha tte z. B die L ito rin a sen k u n g des N o rd e n s eine H ö h e r le g u n g d e r Erosionsbasis vieler n o rd d e u ts c h e r Flüsse u n d ein A n steigen des G ru n d w a s se rsp ie g e ls im G efolge, w o d u rc h die Bildung un d A b la g e ru n g von F la c h m o o rto rf vielerorts in
1 v. B ü l o w : M o o r k u n d e . Berlin 1925. S. 104; T a c k e a . a . O . , S. 133.
708 G l ü c k a u f Nr . 51 den norddeutschen U rstrom tälern begünstig t wurde. Die
te kto nischen Einflüsse w aren aber nicht ausschlaggebend, w enn sie auch die Schichtfolge bestim mter Gebiete im einzelnen modifizierten. F ü r die europäische (und isländische) M oorentw icklung w ar nur der Klimaablauf m aßgebend.
Die europäische Moorentw icklung setzte nach dem Rückzug des diluvialen Eises ein und begann, sofern die Schichtfolge vollständig ist, mit Faulschlamm- und F lac h
moorbildungen. Nach einer älteren Bruchw aldperiode folgte dann die H ochm oorentwicklu ng, die vielfach durch einen jü n g e ren Bruchw ald torf unterbrochen w urde. Abb. 2 gib t das vollständige, schematische M oorprofil nach v. Bülow wieder. Der unte re Teil zeigt die Schichtfolge der »Ver
landung« eines stehenden G ewässers, die mit den v e r
schiedenen Faulschlammen beginnt und mit typischen H olz
to rfen endet. Dieser Teil der Schichtfolge hat kaum etwas mit dem Klima zu tun, sondern ist nur durch die T o p o graphie der Bodenoberfläche bedingt (topogene M oore).
Im Hinblick auf die Braun- und Steinkohlenm oore verdient die Tatsache noch einmal h e rvorgehoben zu w erden, daß ein aus der V erlandung eines stehenden G ewässers h e rv o r
gehendes Flachm oor zu unte rst Faulschlamm oder zum mindesten G rastorfe und erst h öher Holztorfe aufweisen darf. Faulschlam me über Holz- und G rastorfen sind eb en falls möglich (vielleicht im Leba-M oor in Pom m ern, Augstum al-Moor im Mem eldelta). Ihre E n tstehung kann man sich durch die Ü berflutung eines Waldes und daran anschließende V erlandung erklären.
IIIII li iT^'il (3111:SiVNfci W "'IlS " M M V////JL'
Nun sind die h eu tig en M o o re in ers ter Linie klimatisch bedingt. Die Braun- un d Steinkohlenbildung w ird aber, wie es scheint, hauptsächlich mit tektonischen Ursachen zu rechnen haben. Die h eu tig en M oore g eb en keine G e legenheit zum Stu dium d e r te k to n is ch beeinflußten Schicht
folge. Sie lassen uns in die sem für die Klärung der Bildungsverhältnisse w ichtigen P u n k t im Stich. Besser sind dazu die B rau n k o h len flö ze geeignet. Die Struktur vieler Braunkohlen ist noch d erartig , d a ß ein Vergleich mit den heutigen T o rfe n v e rh ä ltn ism ä ß ig einfach ist und von dieser Seite keine Fehlschlüsse möglich sind. Die tektonischen Einflüsse lassen sich h erau s sch älen un d können m. E. w e rt
volle Hinweise auf die B ildung d e r Steinkohlen und des Flö zprofils geben.
W egen der g r o ß e n B e d e u tu n g der holz haltig en Kohlen müssen hier noch einige B etrach tu n g en zur Bildung der H o l z t o r f e und zu ihrer S te llu n g im Schic htprofil folgen.
a) F la c h m o o r-H o lz to rfe .
Die H olz torfe schließen die Fla chm oorentw icklung (V erlandung) ab, nachdem d e r Boden d urch Faulschlamm und G rastorfe e rh ö h t un d som it durch teilweise Ver
drängung des W ass ers B aum w uchs möglich w urde. W ald
moore mit noch offenen W a sserstellen w e rd e n Sumpf
flachmoore und W a l d m o o re o hne offenes W a ss e r Stand
flachmoore genannt. Die F la c h m o o r- H o lz to rf e reihen sich folgenderm aßen in die Schic htfolge ein:
H o c h m o o r M oostorfe . . . .
G ra s to rfe . . . .
H o l z t o r f ... (Z w isch en m o o r) F a td s c h la m m b ild u n g e n } F la c h m 0 0 r (U n te r g r u n d )
b ) H o lz t o r f an d e r Basis von F lachm ooren.
Ein b esteh en d er W ald g e r ä t durch zu n eh m en d e Ver
nässung und schließliche Ü b erflutung u n te r W a ss e r (z. B.
A ugstum al-M oor im M em eldelta). Die W a sseransam m lung .verlandet dann u n te r Bildung d e r n orm alen Flachmoortorfe.
Folg ende Schichtfolge en tsteh t:
M o o s t o r f e ...H o c h m o o r G r a s t o r f e ... \ , F a u ls c h la m m b ild u n g e n f F la c h m o o r H o l z t o r f
c) H o lz t o r f an d e r Basis von H o ch m o o ren . Ein b esteh en d er W ald bildet u n te r R o h h u m u s
anhäufungen H olztorf, d e r durch V e rn ä s s u n g den T o r f moosen G eleg en h eit zu r A u sb re itu n g u n d zum Ersticken Muddetorf
Faul Holztorf:
Torfmudde
schlamm
M o o sto rfe, H o l z t o r f , ( U n te r g ru n d ).
• ? (jz/rj;.:-'/ i/.^ü/'., Kalkfaulschlamm
0 0 0 o ° ® Untergrund d ) H o lz to r fe innerhalb d e r H o c h m o o r to r fe . Abb. 2. Vollständiges schematisches M oorprofil
(nach v. B ü l o w 1925).
Es ist nicht notw endig, daß der Z yklus mit der V erlandung eines stehenden G ew ässers einsetzt. Bei zu seichtem W asser beginnt die M oorentw icklung mit G ras- (Schilf-)torf, dem erst etwas später H olztorfe folgen (z.B . Plagefenn bei Chorin). Die M o o r bildung kann auch mit einem H olztorf an der Basis der Schichtfolge einsetzen un d dann s o f o rt mit den M oostorfen d e r H ochm oore f o r t fahren (z. B. R andgebiete des B ourta nger M oores). Mit v. Bülow ist festzuhalten, daß »jede beliebige Zusam m en
stellung der Schichten d e n k b a r ist — allerdings im mer unte r Innehaltung der H a u p tentw icklungsrichtung und -reihenfolge«. Die Schichtfolge der heutig en M oore gib t uns also die Möglichkeit, neuzeitliche Beispiele für den verschie denartig ste n A ufbau d e r Braun- und Ste inkohlen
flöze aufzufinden.
H o c h m o o r ( Z w is c h e n m o o r )
--- »w.« vu wiiu itv.ui muuoiuii
liegt in fast allen M ooren E u ro p a s ein H o lzto rf, d e r als jüngerer Bruchtorf, o b e re W aldschicht un d U p p e r Forestian bezeichnet wird. Dieses F u ß fa s s e n des W a ld e s auf dem H ochm oor hatte seine U rsach e in einer n ie d ersch lag s
armen K lim aperiode, die die M o o re so w e it trockenlegte, daß W aldw uchs möglich w ar. D as v o llständige Profil sieht fo lg en d erm aß en aus:
J ü n g e r e r M o o s to rf . O b e r e r H o l z t o r f . Ä lte rer M o o s t o r f . .
U n te r e r H o l z t o r f . v__________
G r a s t o r f ... ) '
F a u ls c h la m m b ild u n g e n ( F ' a c ‘irnoor ( U n te r g r u n d )
In feuchteren G ebieten, z. B. in N o r d w e s td e u t s c h la n d , gen ü g ten die g e rin g e re n N ie d e rs c h lä g e nic ht zur T r o c k e n le gung d e r M oore. H ier k a m es nicht zu einer W a l d bedeckung d e r M oore und zur A b la g e r u n g von H o lz to rfe n .
ln die ser G re n z to r fz e it w u rd e d e r ältere M o o sto rf sta rk u m g e w a n d e lt (liptobiolithisch bis Z e r s e t z u n g s g r a d 9; vgl.
Abb. 18 bei v. Bülow a . a . O . ) u n d te ilw eise G r a s t o r f g e bildet. D e r G r e n z h o r i z o n t ist ein Beweis dafür, d a ß der obere H o lz to rf inne rhalb d e r H o c h m o o r t o r f e in d e r T a t nur du rch die T r o c k e n l e g u n g d e r M o o re b e d in g t ist.
H o lz to rfe en tste h e n d em n ach bei einer gew issen Feuchtigkeit, die zu r T o r f b i l d u n g g e n ü g t, aber Baumwuchs nicht ausschließt, l n d e r S c h i c h t f o l g e d e r h e u t i g e n M o o r e b e z e i c h n e n n u n d i e H o l z t o r f e i m m e r m e h r o d e r m i n d e r t r o c k e n e n U n t e r g r u n d . F au lschlam m e sind selb stv e rstän d lich e u n d G ras- un d M oostorfe ebenfalls Hinweise auf g r ö ß e r e F e u c h tig k e it. In d e r Skala des F e u c h tigkeitsbedürfnisses d e r T o r f e ste h e n also die H olztorfe am niedrigsten. Sie v e rla n g e n die g e rin g ste F e uchtigkeit. Von der die B ildung von H o lz to rf noch eben erm öglichenden (großen) F e u c h t ig k e i t bis zu r u n g e n ü g e n d e n , die zur V e r w esung führt, g ib t es alle Ü bergänge. D ie ser Ü b e rg a n g s
bereich ist g e k e n n z e i c h n e t du rch die U m w a n d lu n g e n , die die p rim ärlip to b io lith is c h e n T o r f e aufw eisen. D i e P r i m ä r l i p t o b i o l i t h e s i n d a l s o i m m e r n u r a u s H o l z t o r f e n h e r v o r g e g a n g e n .
Im H in blick a u f die fossilen Braun- u n d Steinkohlen verdient h e r v o r g e h o b e n zu w erd e n , d aß die M oostorfe höchstwahrschein lich ein gan z neues Elem ent in der G e schichte d e r T o r f - un d K o h len b ild u n g darstellen, das unmittelbare Schlüsse auf die fossilen T o rfe unm öglich macht.
Die Bildungsverhältnisse der Braunkohlen.
Nach den m e h r allgem einen B etrachtungen im älteren Schrifttum h aben in n e u e r e r Z eit die A rbeiten von T e u m e r 1, W ö l k 2 u n d K o l b e 3 ein g en au eres Bild von den B ild u n g sv erh ältn issen d e r deutschen B raunkohlen g e liefert. Diesen neuen A nschauungen w u r d e d e r Boden g e ebnet d u rc h die von G o t h a n 4, K u b a r t 5 u n d K r ä u s e l 0 geklärte G r u n d f r a g e , ob die B raunkohlenm oore S u m p f
flachmoore (s w a m p s ) o d e r S tan d flach m o o re w aren. Das Vorherrschen d e r tr o ck en h eitlieb en d en Sequoie n (M a m m u t
baum) im B ra u n k o h le n m o o r sp rich t f ü r tro ck en ere M oore, in denen auch die T ax o d ien (S u m p fz y p re s se n ) nicht g e zw ungen w a re n , P n e u m a to p h o re n (A te m knie ) zu bilden.
D i e S a p r o l i t h - B r a u n k o h l e n .
S a prolithische B ra unkohlen sin d v e rh ä ltn ism ä ß ig selten.
P etro g rap h isch h a n d e l t es sich um se h r dünnschichtige Braunkohlen, die f r ü h e r B lätterk o h len g e n a n n t w u rd en . Diese B ezeichnung ble ib t a b e r b e ss e r d en aus w irklichen pflanzlichen B lättern g e b ild e te n B raunkohlen Vorbehalten.
Der passende N a m e P a p i e r k o h l e b ü r g e r t sich n eu e rd in g s immer m e h r ein. Die sa p r o lith is c h e n B raunkohlen sind ver
hältnism äßig fest, auch d o r t w o sie keinerlei D ru ck b ean s p ruchung o d e r th e rm isch e V e re d e lu n g e r f a h r e n haben.
Eine im V ergleich zu d en H u m o lith e n g r ö ß e r e H ä r te weisen ja auch die j u n g e n tro c k e n e n F au ls ch lam m e auf.
Die in d e r P a p ie rk o h le von R o tt (S ieb en g eb irg e) g e fundenen zahlreichen Reste von W a s s e rtie re n (D iatom een, Krokodil, K rebse, F ische) sp r e c h e n einw andfrei für eine Bildung o f f e n e r W a ss e rflä c h e n . Die ü b rig e n Reste von
1 T e u m e r : W as bew eisen die Stub benhori zonte in den Braun ko hlen
flözen? Jb. Halleseh. V erb . 3, Lfg. 3(1922) S. 1/39.
- W ö l k : Mächtigke it, G lie d e ru n g u n d Entstehun g des N iederrh ein i
schen H a u p tb ra unkohle nflözes, Ber. ü b e r die Versamml . d. Nie derrh . Geol.
Ver. 28 (1934).
3 K o l b e : Aufbau und Bildung d e r mitteleozänen Braunkohlenflöze in M itteldeutschland , Z. p ra k t. Geol. 45 (1937) S. 183/99; Aufbau und Bildung der mitteleozänen B raun ko hlenflöze in Mitte ldeutschland , Braunk oh lenarch.
1939, H. 53.
4 G o t h a n : N eues von den Bra unkohle nm oore n d e r Niederlausitz, Braunkohle 19 (1921) S. 281/83.
6 K u b a r t : Einiges ü b e r unsere Braunk oh le, Bra un ko hle 22 (1923) S. 546/48.
6 K r ä u s e l : Z u r »Sum pfm oo rnatur« d e r mitteldeutschen Braun koh le, Zbl. f. Min. G eol. Paläont. Abt. B 26(1925) S. 146/54 und 166/70. N euer e U n te r
s uchun gen ü b e r die E n tste hung d er B raun ko hle, Naturw isse nscha fte n 13 (1925) H. 7.
höheren Pflanzen u n d von Landtieren sind hin eingefallen o d er -geschw em m t und nicht bezeichnend. Die F au n a d e r Papierkohlen von Salzhausen (O berhessen) ist ärm er.
Im merhin ist d e r A bdruck einer K aulquappe ein H inw eis auf offenes W asser. Auch in den schiefrigen S aprolithen von Messel (bei D a rm s ta d t) sind Reste von Fischen un d K rokodilen g e fu n d e n w o rd en . Besonders be m e rk e n sw e rt ist die Tatsache, daß a u s d e n P a p i e r k o h l e n k a u m A l g e n a n g e g e b e n w e r d e n , wie ja in den neuzeitlichen Faulschlam men Algen ebenfalls selten sind.
Wie von den rezenten Saprolithen b esteht auch viel
fach von den te rtiä re n B raunkohlen-Saprolithen die M einung, daß diese besonders bitum enreich seien. Da sie, wie z. B. die R o tte r Papierkohlen, f r ü h e r zur T eer- u n d Ö ldarstellung benutzt w u rd e n , ist die ser G edanke sehr naheliegend. Die Z ahlentafel 2 zeigt aber, daß von einem besonders hohen B itum engehalt d e r Saprolith-B raunkohlen nicht die Rede sein kann. Die H um olith - u n d Liptobiolith- Braunkohlen weisen zum Teil einen noch viel höheren B itumengehalt auf.
Z a h l e n t a f e l 2. B itum engehalt d e r Braunkohlen.
Teer Bitu Gas Koks W as
Quelle Torf art
men ser
% % % % %
Papierkohle Rott . . . 20,no 13,30 5,20
9,40 46,30 24,20 Pie tzsch1 \ Sapro-
„ Messel . . 7,80 6,20 36,00 50,00 11 / lithe
Braunkohle Liblar . . . 3,25 2,20 36,75 60 00 Wölk \ ,, W ach tb erg I 4,25 2,80 36,75 59,00 >1 I Humo-
Walters Hoffnung bei / 14,00 — Pietzsch 1 lith-
Stedten \ — 8,00 — II j Braun-
Braune Kohle Nieder I kohlen
lausitz ... 2,37 1,58 11,58138,20 47,80 Teumer J
Helle Schicht 13 Liblar 4,50 3,00 35,00 62,00 Wölk
„ 12 „ 5,00 3,30 34,40
35,00
60,60 II
5,00 3,30 60,00 II
,, ,, W ach tb erg 1
Helle Schicht Walters ( 11,25 7,50 33,25 55,50
, ,
Lipto-— 15,00 — Pietzsch biolith-
Hoffnung \ — 23,00 — ,, Rraun-
P y r o p i s s i t ... | — 60.00
69,50 - ii
11
kohlen Gelbe Kohle Niederlaus. 10,55 7,03 9,571 31,28 48,60 Teumer
1 P i e t z s c h : Die Braunkohlen Deutschlands. Berlin 1925.
Z u r Berechnung des Bitumens aus d e r T eerau sb eu te w urde nach H o c k u n d E n g e l f r i e d 1 die Tatsache benutzt, daß d e r Teeranteil rd. 50°/o über dem B itum engehalt liegt.
Die W erte f ü r die T eerau sb eu te brauchen also n u r durch 1,5 geteilt zu w erden.
W egen d e r Bildung d e r S aprolithe in W a s s e r ansam m lungen b esteht leicht die M öglichkeit d e r An
h ä u fu n g u n d M i ta b la g e ru n g von an organischen Stoffen, die sich d ann sp ä te r in einem hohen A schengehalt d e r be tre ffe n d e n K ohlen ä u ß e r n :
Asche
°/o
Papierkohle Messel . . . . 2 5 - 3 5 j Saprolith-
„ V o g elsb erg . . 40,90 / Braunkohlen B raunkohle N iederrhein . . 2,50 1
B o r n a ... 3,49 | H um olith - W e ste rw a ld . . 7,79 B raunkohlen
„ N iederlausitz 3,04
1
D i e H u m o l i t h - B r a u n k o h l e n .
W eitaus die g r ö ß t e M enge d e r Bra unkohlen w ir d in D eutschland von den H um o lith -B rau n k o h len eingenom m en.
Da die Braunkohlen zwischen den weichen u n v e rf e stig te n T o rfe n un d den h arten Steinkohlen stehen, sind u n t e r ihnen alle Ü bergänge un d Sta dien d e r V e rfe s tig u n g von den e rdigen W eichbraunkohlen bis zu den s tein k o h len artig en G lanzkohlen (O berbayrische Pechkohle) vorh an d en . Am h äu fig sten sind a b er noch in D eutschland die m e h r o d er m in d e r t o r f a r t ig e n e rd ig en W eichbraunkohlen.
1 H o c k und E n g e l f r i e d : Übe r den Einfluß des A sc he gehaltes von Bra unkohlen auf die Extraktions- und Schw eiausbeuten, B raun ko hle 37 (1938) S . 161/65.
71U G l ü c k a u f n i . j i Die erdigen H umolith-Braunkohlen bestehen m a k ro
skopisch aus einer feinkörnigen, unkenntlichen G r u n d - m a s s e mit in d e r Menge stark wechselnden Beimengungen von figuriertem M a t e r i a l: Holz, Nadeln, Blätter, Bast
gewebe. Die makroskopische Q rundm asse löst sich unter dem Mikroskop weiter auf in eine mikroskopische G rund- inasse aus w eitgehend zersetzten, unkenntlichen Pflanzen
r e s te n 1 und in mikroskopisch kleine Reste von Holz, K ork
material, Blatthäute, Pollen, Sporen, Pilzsklerotien und Harzkörner.
Makro- un d mikroskopische Reste von Kräutern, Stauden, Moosen un d Laubhölzern sind nicht zu erkennen.
Die leicht verweslichen K räute r u nd Stauden sind aufgelöst o der in die mikroskopische G ru ndm asse eingegangen. Wenn Moose und M oostorfe in den Braunkohlenmooren vor
handen waren, dann erlitten sie das gleiche Schicksal. F ü r ihre Existenz gib t es nicht die geringsten A nhaltspunkte, sondern nur die V erm utung, »daß die Moose w äh ren d des T ertiärs vorhanden gew esen sind u n d u n g e fä h r die gleiche Rolle wie in der heutigen F lo r a gespielt haben m ü s s e n 2«.
Es ist also immerhin möglich, daß gew isse Flö zpartien ehemalige M oostorfe darstellen und vielleicht in H och
mooren gebild et wurden. Diese M oostorfe m üßten heute als holzfreie Braunkohlen vorliegen.
F ü r die F ra g e der Feuchtigkeitsverhältnisse in den Braunkohlenmooren ist die Tatsache bem erkensw ert, daß, abgesehen von den Bastfasersträngen von Palm en, Reste von Laubhölzern sehr selten sind. Dieses fas t gänzliche Fehlen kann nicht mit irgendwelchen Inkohlungserschein un
gen bei dem Ü bergang vom T o r f in Braunkohlen Zusammen
hängen, denn auch noch ganz torfähnliche, also kaum in
kohlte Braunkohlen sind ohne Laubholzreste. Früchte, Pollen und Holzreste in versteinerten T orfen zeigen aber, d aß d e r Anteil d e r Laubbäume im Braunkohlenmoor dem d er N adelb äum e mindestens gleichkam. Im G egensatz zu den Braunkohlen gib t es aber Laubholzreste in den T o r fen. Man hat die E rh a ltu n g der N adelhölzer in d e r B raun
kohle durch den konservierenden H arzg eh alt erklärt, dessen Fehlen in den Laubhölzern diese anfällig g eg en ü b er den zersetzenden Fakto ren des M oores machte. Die Laubhölzer in den T orfen sprechen f ü r eine g e rin g e re W irksam keit d e r abbauenden K räfte (Klima) u nd fü r g rößere Feuchtigkeit in den T orfm ooren. E i n w ä r m e r e s K l i m a z u r T e r t i ä r z e i t u n d g e r i n g e r e F e u c h t i g k e i t d e s B r a u n k o h l e n m o o r e s u n t e r s c h e i d e n d i e B i l d u n g s u m s t ä n d e v o n T o r f u n d B r a u n k o h l e . Sie drückten den stehenden A blagerungen ihren Stempel auf.
Die erhebliche M ächtigkeit vieler Braunkohlenflöze (bis 100 m im Niederrheinischen H au p tflö z) hat seine U r sache in einem d a uernden Absinken des U n te rg r u n d e s und dadurch bedingte n Ansteigen des G rundw assers. In fo lg e dessen w u rd e immer mehr T o r f u n te r den W asserspiegel gebracht, w äh ren d die Vegetation im Niveau des W a ss e r
spiegels u nd d a rü b e r weiterw uchs u n d abgestorbene ver
to rfu n g sf ä h ig e Stoffe erzeugte. U nters chiede in d e r Sen
kungsgeschwindig keit des U n te rg r u n d e s bzw. d e r A nstiegs
geschw indigkeit des G ru n d w as sers hatte n einen Wechsel in d e r Feuchtig keit des M oores im G efolge, die ihrerseits w eitgehend die S tru k tu r u nd die Z usam m ensetzung der abgelagerten B raunkohlento rfe beeinflußte.
Die erw ähnte n U ntersuchungen von T e u m e r fü r die nie derlausitzer, von W ö l k f ü r die niederrheinischen und von K o l b e f ü r die m itteldeutschen Braunkohlen haben die in d e r Zahle ntafel 3 zug ru n d e liegenden Erg ebnisse herau s
zuarbeiten und näher zu b eg rü n d en vermocht. Als fru c h tb a r hat sich auch die Berücksichtigung des K a p i l l a r s a u m e s (durch kapillares W asser feuchtgehaltener Bereich u nm ittelbar ü b er dem G ru n d w as sersp ieg el) durch W ö l k erwiesen. D adurch w u rd e n gewisse U nstimm igkeiten zwischen den Anhängern der »Trockentorftheorie« ( G o -
1 J u r a s k y : Deutschlands Braunkohlen und ihre Entstehung. Berlin 1936. Deutscher Boden, Bd. 2.
2 W e y I a n d : Beiträge zur Kenntnis fossiler Moose, Senckenbergiana 7
(1925) H. 1/2. s
t h a n , K r a u s e 1) u n d den V erfechtern der alten feuchten T orfe aus dem W e g e g e rä u m t.
Z a h l e n t a f e l 3. Feuchtigkeitsverhältnisse und K o h len stru k tu r.
U nt erg ru nd
und Oru ndw ass er Moorfeuchtigkeit Tortstruktur und -Zusammensetzung G roße Se nk un gsgeschw in
digkeit des U nte rg ru ndes
= groß e Anstiegsgeschwin
digkeit des G ru ndw ass ers
g ro ße Moorfeuchtigkeit
feingeschichtete Braun- kohlentorfe mit sehr viel
Holzresten
— dunkle Braunkohlen —
»Stubbenhorizonte.
Geringe Se nk un gsgeschw in digkeit des U nte rg ru ndes
= geringe Anstiegsgeschwin
digkeit des G ru ndw assers
geringere Moorfeuchtigkeit
fast massige, erdige Braun
kohlentorfe mit wenigen Holzresten — halbdunkle
Braunkohlen —
»Dunkle Bänke«
Stillstandsphasen bzw. Aus
gleich von tektonischem An
steigen und klimatischem Sinken des G rundw ass ers
Moo r ist m e h r o d e r w enig er
trocken
absolut erd ige Braun
kohlentorfe, frei von Holz
resten — halbhelle bis sehr helle Braunkohlen —
»Helle Schichten«
Abb. 3 1 veranschaulicht die B ildungsum stände der einzelnen B raunkohlenhorizonte nach d e r heutigen Auf
fassung.
D o p p l e r i t - B r a u n k o h l e n u n d G l a n z k o h l e n . D o p p le rit- T o r fe u n d D o p p lerit-B rau n k o h len (Zittavit) unterscheiden sich in keiner W eise voneinander. Petro- graphisch han d elt es sich um m akro- u n d mikroskopisch einheitliche Massen. Alle E ig en s ch aften sprechen für kolloidale N iederschläge aus H u m u s w ä s s e r n , die einmal getrocknet sich nicht m ehr in W ass er, Alkohol o d er Äther, sondern nur in Alkalien lösen.
Im N iederrhein ischen H a u p tb ra u n k o h le n flö z treten die D opplerite meist in F o rm von d ü n n e n Lagen u n d in kleinen Nestern auf. Es sind keinerlei Anzeichen d a f ü r vorhanden, daß diese D o pplerit-B raunkohlen H inw eise au f den Beginn einer V erfestig u n g u n d a u f ein A ngleichen d e r E igen
schaften in Richtung au f die Steinkohlen darstellen.
Mit den D o p p lerit-B raunkohlen könnte man andere dopple ritähnliche Braunkohlen verw echseln, die man viel
fach in den Flözen mit e rd ig en Braunkohlen findet. Be
sonders Braunkohlenhölzer w eisen nach dem Austrocknen auf den Bruchflächen G la nz a u f ; fe ine m a tte u n d glän
zende Streifen wechseln a u f dem Q u e rb ru c h miteinander ab. Diese Braunkohlen gleichen d a n n in j e d e r Beziehung den Streifensteinkohlen. Ähnliche E ig e n s c h a fte n zeigen die
»gla nzstreifigen M attbraunkohlen« u n d die »mattstreifigen Glanzbraunkohlen« Böhmens. Durch tektonische E in w irk u n gen (H a u p tflö z bei O s e g g ) o d e r d u rc h B elas tu n g infolge g rö ß e r e r T iefenlage (Josefi- u n d A gnesflöz im Falkenauer Becken) sind die sonst meist e rd ig e n B raunkohlen auf diese Weise u m g e w a n d e lt un d s te in k o h le n a rtig gew orden.
Auch die erdigen T a g eb au k o h len des V o rg e b ir g e s (N ieder
rhein) sind u n te r m e h reren h u n d e r t M etern D eckgebirge im tektonisch eingebrochenen E r f t g e b ie t te ilw eise verfestigt und g la n zstreifig g e w o rd e n , w ie die B o h rp ro b en bei der A ustrocknung zeigen.
Da in den e rd ig en B rau n k o h len flö zen keine Faul
schlam m bildungen Vorkommen, sind die m a t t e n L a g e n d e r S t r e i f e n b r a u n k o h 1 e n n i c h t a l s s a p r o l i t h i s c h a n z u s p r e c h e n . Noch viel w e n ig e r können die m a tt
gebliebenen S treifen eines G lan z-B rau n k o h len h o lzes mit F aulschlam m bildungen verglichen w erd e n . D e r Glanz die ser Braunkohlen h ä n g t w ohl mit s e k u n d ä r ausgeschie
denen D opplerit- o d e r H u m u s lö s u n g e n zusam men.
A bschließend lä ß t sich f o lg e n d e U n te rs c h e id u n g und Kennzeichnung v o rn e h m e n :
/. P rim är-Doppleritbraunkohlen.
Aussehen un d M äch tig k eit: m a k roskopisch einheitliche bla uschwarze Masse, in bis m e h re re n Z e n tim e te rn m äch
tigen Lagen au ftre te n d .
1 W ö l k : Die En tstehung des N ie derrh einischen H a u p tb ra unkohle n- flozes, Braunkohle 35 (1936) S. 177/82 und 198/203.
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B ruch: a u sg e tro c k n e t, leicht in parallelepipedische Stücke brechend.
E n ts t e h u n g : A u sscheidungen von H u m u slö su n g en schon im T o r f s ta d i u m d e r Braunkohlen.
2. S e k u n d ä r-D o p p le ritb ra u n k o h le n .
Aussehen u n d M äc h tig k e it: m akroskopisch etw as rauh, narbig u n d un e in h e itlic h ; höchstens m e h rere M illim eter breite au sk eilen d e Streifen.
Bruch: w e g e n des uneinheitlichen A ufbaues m ehr o d er minder uneinheitlich, zum Teil m uschelig.
E n ts t e h u n g : n a ch träg lich e A usscheidungen von Dopp- lerit infolge A u stro ck n en s o d e r tekto nischen u n d h y d ro statischen B elas tu n g sd ru ck es.
Abb. 3. Die E n t s t e h u n g d e r F lö z h o r iz o n te in einem B ra u n kohle nflö z vom T y p des N ie d e rr h e in isc h e n H a u p t b r a u n
ko h le n flö z e s (nach W ö l k 1936).
a u f 711
Die ein gehende U n te rs u c h u n g d e r P e c h k o h l e n durch S t a c h 1 h a t gezeigt, d aß sie auch in k o h le n p e tro g r a p h i- scher Beziehung d en Steinkohlen g leichen; ih re Bespre
chung w ird deshalb zw eckm äßig nicht von d e r d e r Steinkohle getrennt.
L i p t o b i o l i t h - B r a u n k o h l e n .
V ollständig reine Liptobiolith-B raunkohlen sind selten.
Gewisse se h r reine P y ropissite könnten hie rzu g erechnet w erden. Die m eisten Lip tobio lith-Braunkohlen sin d n u r teilweise liptobioüthisch u n d als H em iliptobiolithe zu be
zeichnen; denn nicht d e r ganze le ichter verwesliche Anteil ist verschw unden, so n d ern n u r ein Teil.
Die Liptobiolithe w e rd e n gekennzeichnet als Bildungen, die durch einen stä rk e re n U m w a n d lu n g s- u n d V e rw e s u n g s
prozeß h in d u rc h g e g a n g e n u n d d esh alb ä r m e r an leichter abbaubaren un d reicher an s c h w e re r verweslichen Sto ffen sind. L ip tobio lith-Braunkohlen sind arm an stru k tu rierten Pflanzenresten. D er G r a d d e r U m w a n d lu n g lä ß t sich am G eh alt an Pflanzenresten ablesen: je s t ä rk e r die U m w a n d lu ng w ar, d esto g e rin g e r ist d e r G e h a lt an stru k tu rie rte m M aterial. Die Braunkohlen w erd en zunehm end fe in k ö rn ig e r u nd erd ig e r u n d heller.
Chemisch ä u ß e r t sich die stärk ere U m w a n d lu n g in einem Ansteigen des B itum engehalts (vgl. Z ah len tafel 2).
Der B itum engehalt d e r Braunkohlen u n d ih r G e h a lt an Holz sind ohne w eiteres v oneinander a b h ä n g ig : B itumen
arme Braunkohlen sind holzreich (N ied errh ein , N ie d e r
lausitz), bitum enreiche Braunkohlen aber holz arm (M ittel
deutschland). Am H o lzg eh alt kann also sow ohl d e r G ra d d e r U m w a n d lu n g u n d des Abbaues als auch die H ö h e des Bitumengehalts e rk a n n t w erden.
Je nachdem , ob die U m w a n d lu n g bereits bei d e r A b la g e ru n g des T o rfe s einsetzte o d e r e rs t d en bereits fertigen T o r f b e tra f, entstehen Liptobiolithe, die oben als P rim ärlip to b io lith e bzw. als Sekundärliptobiolithe ge
kennzeichnet sind. P rim ärlip to b io lith e entstehen bei g e rin g e re r Feuchtigkeit des M oores, die im m er einer W a l d bedeckung gle ichkom mt. Dem nach sind die P ri m ä r lip t o biolithe aus W a l d to rf , H o lz to rf h e rv o r g e g a n g e n , und d am it ers cheint auch die F r a g e nach den U rs p ru n g s p fla n z e n d ieser Braunkohlen b ean tw o rtet.
Die U n ters u ch u n g en von T e u m e r , W ö l k u n d K o l b e haben nun ergeben, d aß d e r Z e rs e tz u n g s g ra d d e r einzelnen Bänke u n d H orizonte in den m ächtigen B raunkohlenflözen des N iederrheins, in M itteldeutschla nd u n d d e r N ie d e r
lausitz von Bank zu Bank w ohl verschieden ist, sich aber in nerhalb derselben Bank kaum än d e rt. Die M erkm ale Sekunda rliptobiolithischer U m w a n d lu n g tr e f f e n som it nic ht zu. Diese B raunkohlen w u rd e n schon w ä h r e n d ih rer Bildung u n d A b la g e ru n g bis zu dem vorlieg en d en U m fa n g zersetzt. E tw a s anders verh alten sich die »hellen Schichten«.
Diese meist n u r schm alen B änder w eisen nämlich eine scharfe obere G renze auf, w ä h re n d sie nach u n te n a ll
m ählicher in die liegenden K ohlenbänke übergehen. Man kann diese E rsc h e in u n g m it T e u m e r auf eine » la n g fristig e Senkung von un te n nach oben sich v e rla n g s a m e n d e r Be
schleunigung« zurückführen. D a sich die hellen Schichten in einer S tillstan d sp erio d e g e b ild e t haben, ist es w a h r scheinlich, d a ß w ä h r e n d d ieser Zeit g r o ß e r M o o rtro ck en h eit die zers etz enden E inflüsse auch bereits a b g e l a g e rte und Vorgefundene T o rfe u m w an d elten . Die U m w a n d lu n g s erschein ungen m üssen nach d e r T iefe abnehm en. Die hellen Schichten sind also teilweise sicher sek u n d ärlip to - biolithisch.
Die B ildungsum stände d e r Lip tobiolith-B raunkohlen sind in d e r Z ahlentafel 3 schon teilw eise b e h a n d e lt w o rd e n . Abb. 3 ist in die sem Z u sa m m e n h a n g ebenfalls beachtens
w ert. A usgezeichnete Flözanalysen au f d e r G r u n d la g e d e r hie r entwickelten A nschauungen geben auch T e u m e r (vgl.
Abb. 25 bei P i e t z s c h a. a. O. ) un d K o l b e (a. a. O., S. 12).
1 S t a c h - Zur P etr o g rap h ie und Entstehu ng d e r P e iß e n b e rg e r P e c h kohle, Z. Dtscb. Geol. Ges. 77 (1925) S. 260 97.
712 G l ü c k a u f i n t. ö i
Besonders lehrreich ist das vom Letztgenannten besprochene Flözprofil des Zeitzer Reviers, da die Bitumengehalte der einzelnen Bänke und Schichten mit angegeben werden.
D ie S c h i c h t f o l g e in d e n B r a u n k o h l e n f l ö z e n . Die Schichtfolge der aus erdigen Braunkohlen auf
gebauten deutschen Braunkohlenflöze besteht in einer Wechsellagerung von holzarmen d u n k l e n B ä n k e n , holz
reichen S t u b b e n h o r i z o n t e n und holzfreien h e l l e n S c h i c h t e n . Als Beispiel dieser Schichtfolge ist in Abb. 4 das Normalprofil des Niederrheinischen H au p tb ra u n k o h le n flözes nach W ö l k d arg es tellt1.
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Abb. 4. N orm alprofil des Niederrheinischen H auptbraun- kohlenflözes (nach W ö l k 1935).
Von Bedeutung ist die Tatsache, daß w ed er am Niederrhein noch in Mitteldeutschland und der N ie d e r
lausitz die Braunkohlenflöze mit Faulschlam m bild ungen an der Basis beginnen. Die B raunkohlenm oore gin gen d e m nach nicht aus der V erlandung einer W asseransam m lung hervor. Wie besonders der H orizont aus mächtigen Stubben im untersten Teil des O berflözes der Niederlausitz beweist, traf das ansteig ende G ru n d w as ser einen schon bestehenden Wald an, der dann infolge d e r zunehm enden V ernässung und Einpackung mit T o rf einging. T ro tz des nun, a b gesehen von gewissen Stillstandszeiten, dauernd ansteigen-
1 B r a u n k o h le 35 (1936) S. 177 ff., A b b . 2.
den G ru n d w a s s e rs ist es nie zu einer tieferen W ass er
ansam m lung g e k o m m e n . Die E rz e u g u n g an Pflanzenstoffeii konnte mit dem la ngsam ansteigenden W asser immer Schritt halten. T e u m e r nah m noch an, daß jeder Stubben- horizont im offenen W a s s e r e rtran k , das durch Verlandung erst w ieder a u fg e f ü ll t w e r d e n mußte. W ö l k konnte zeigen, daß die T a ts ach en g e g e n die A nnahm e einer offenen ver
landenden W a s s e ra n s a m m l u n g sprechen, und K o l b e hat dies bestätigt.
N eben den B raunkohlenflözen o hne Saproüthbildungen gibt es in D eutschland auch einige w enige Flöze, in denen Saprolith- un d H u m o lith -B rau n k o h len u nm ittelbar über
einanderliegend Vorkommen.
Das Profil A n n a b e r g bei Bonn zeigte saprolithische P apie rkohle u nd H um u s-B rau n k o h len zum Teil in Wechsel
lagerung (Abb. 5). Auch das B rau n k o h len v o rk o m m en von S a l z h a u s e n (O b e rh e ss e n ) ist aus saprolithischen und humolithischen B ra unkohlen z usam m engesetzt. Das Profil dieser L agerstätte b a u t sich w ie folgt auf:
T one (»D achle tte n«), H um us-B raunkohlen, P apierkohle, unreine Kohlen,
T one, schw arz (»Sohlletten«), T one, weiß.
ä t *-
tiaupl/errassen- Schotter
94 B raunkohlen
251 Braunkohlen
Alaunton mit Eisennieren
7 8 4 7
78 Papierkohlen
0 '
Abb. 5. Schic htfolge d e r B o h ru n g A n n a b e rg bei Bonn mit einer W ech se lla g e r u n g von F a ulschlam m kohlen
( = Pap ie rk o h len ) un d H um us-B raunkohlen.
W ä h re n d die Schic htfolge von S a lz hausen das normale V erlandungsprofil dars tellt, w eist das A n n ab erg p ro fil auf einen Kampf zw ischen n o rm a le r F la c h m o o rv e g e ta tio n und Ü berschw em m ung hin, d e r sich in d e r W ech sellag eru n g von Papierkohlen mit H u m u s-B ra u n k o h le n ä u ß ert.
Die Schichtfolge d e r o b e rb a y r isc h e n Pechkohlenflöze zeigt nach S t a c h fo lgendes Bild:
( H a n g e n d e s ) , M a ttb rau n k o h len , S tr eifenb rau nkoh len ,
M a ttb ra u n k o h le n mit S apropel, M u schelschalenlager,
(L iegendes).
Die M attkohlen w e rd e n von S t a c h als d u rc h Bei
m engungen von Kalk u n d T on v e ru n r e in ig te Kohlen ge
d eu tet (B ran d sch iefer in d e r S teinkohle). Die Saprolith- bildungen u nd die Schalen von Sü ß w a sserco n ch y lien in den unteren M attkohlen sprechen f ü r eine V e r la n d u n g von W asseran sam m lu n g en , m it d e r die F lö z b i ld u n g einsetzte.
