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von
Verlag Helbing & Lichtenhahn — Basel 1943
Zum Abdruck gelangt hier die Rede in dem Umfang, in dem sie niedergeschrieben wurde. Vorgetragen wurde sie in verkürzter Form.
Buchdruckerei Friedrich Reinhardt AG., Basel
"Die Ansichten, welche ich dargelegt, die von mir ausgesprochenen Meinungen, die Hinweisungen, so ich mir gestattet, gründen sich auf fremde Erfahrungen und auf eigene Beobachtungen. Mein Streben nach Wahrheit war rein, frei von unwürdigem Widerspruchs-Geiste. Habe ich mir erlaubt, Hypothesen aufzustellen, die Manchem als gewagte gelten dürften, so geschah dies nicht mit dem Vorsatze, Aufsehen zu erregen. Der Gang meiner Untersuchungen und Betrachtungen möge Jeden, der Einreden und Widerlegungen beabsichtigt, auffordern, den nämlichen Weg einzuschlagen, jenen der im Bereiche naturwissenschaftlicher Lehren als der einzige förderliche gelten muß".
KARL, CÄSAR VON LEONHARD. Die Basalt-Gebilde in ihren Beziehungen zu normalen und abnormen Felsmassen. Stuttgart 1832, Vorwort Seite VIll/IX.
Der Begriff Granit ist im Folgenden nicht in begrenztem, petrographischem Sinne gedacht. Er umfaßt auch die granodioritischen bis dioritischen Gesteine in richtungslos körniger bis gneisiger Ausbildung. "Der Granit dient gewissermaßen als der Repräsentant der ganzen Gruppe der ... krystallinisch-körnigen, nicht vulkanischen Gesteine; um ihn wird vorzugsweise der Streit geführt, dessen Ausgang auch für die andern verwandten Gebilde in mehr oder minderm Maße entscheidend sein wird" (ZIRKEL, Lehrbuch der Petrographie).
In seinem zweibändigen Werk über die Basaltgebilde, das 1832 in Stuttgart erschien, schreibt KARL CÄSAR VON LEONHARD, Professor an der Universität Heidelberg, im Kapitel Neptunismus-Vulkanismus: "Die Meinungen über Basalt-Bildung lassen sich auf zwei zurückbringen ... Ob die Basalte Niederschläge aus einem Flüssigen seyen, das einst die ganze Erde überdeckte? Ob man sie als Massen zu betrachten habe, in den tiefen Räumen unseres Planeten aus Urstofftheilen, oder durch Umbildung anderer Gesteine unter Einwirken vulkanischer Mächte erzeugt, die im Zustande feurigen Flüssigseyns durch Spalten zur Oberfläche emporgetrieben wurden? — dieses waren Fragen, welche für lange Zeit die Geologen in zwei Parteyen schieden.
Auch Mittelwege blieben nicht unversucht und die Einbildungskraft schwankte in allen Möglichkeiten herum. Einige Gebirgsforscher glaubten, weder Vulkanismus noch Neptunismus würde für die Dauer aufrecht zu erhalten sein; darum wählten sie ein Verbundenes aus beiden Hypothesen. ... Endlich erachtete man es für möglich, daß wir die Basalte von oben empfangen hätten; sie wurden zu meteorischen Bildungen usw. Einseitigkeiten, Mißverständnisse und Widersprüche mußten nothwendig aus solcher Verfahrungsweise erwachsen; auch fehlt es den meisten dieser Hypothesen an innerer Klarheit und Konsequenz."
Der Streit hat beinahe ein Jahrhundert gedauert. Nicht nur Geologen: die ganze gelehrte Welt hat sich an ihm beteiligt. Auch in der Schweiz war das Interesse rege, obschon in unserem Lande keine Basalte vorkommen.
"Im Jahre 1787 stellte die Naturforschende Privat-Gesellschaft in Bern, dem streitigen Punkte besondere Aufmerksamkeit widmend, die verwickelte und schwere Frage: was ist Basalt, ist er vulkanisch, oder ist er es nicht? ... Die Entscheidung, ein ehrenwerter Beweis für die Unpartheilichkeit der Richter, die dem vulkanischen Glauben mehr zugethan erschienen, war gegen die Hypothese ausgebrannter Feuerberge: WIDENMANNS Abhandlung, die Nicht-Vulkanität des Basaltes entwickelnd, erhielt den Preis" (LEONHARD).
Die vulkanische Natur des Basaltes hatten namentlich französische und englische Forscher verfochten. In Deutschland waren es besonders LEOPOLD VON BUCH, ALEXANDER VON HUMBOLDT und KARL CÄSAR VON LEONHARD, die dieser Ansicht zum Durchbruch verhalfen, entgegen der Meinung des allmächtigen WERNER, die Basalte seien wässerige Ablagerungen.
Das Problem der Basaltbildung ist schon vor über hundert Jahren endgültig zu Gunsten der Vulkanisten entschieden worden: die Basalte sind erstarrte Laven, Ergußgesteine, ihre Bildung kann bei vulkanischen Ausbrüchen direkt beobachtet werden, eine andere Entstehungsweise kommt nicht in Frage.
Die beiden Lehren: vulkanischer oder wässeriger Ursprung, waren, wie LEONHARD sich ausdrückt, Gegenstand des mit aller Heftigkeit geführten, und selbst bis zu einer der Wissenschaft unwürdigen Erbitterung gesteigerten Meinungskampfes gewesen. Tröstlicher lautet das Fazit HUMBOLDTS: "Alle Versuche, die vielen Zweifel über den vulkanischen oder unvulkanischen Ursprung des Basaltes zu lösen, werden für immer als schönes Denkmal menschlichen Scharfsinnes in der Geschichte der Geologie Epoche machen."
Schon zur selben Zeit, als das Problem der Basaltbildung im Mittelpunkt des Meinungsstreites stand, hat man sich Gedanken gemacht über die Entstehung eines anderen Gesteins, das am Aufbau der Erdkruste in noch viel größerem Maße beteiligt ist: über die Bildungsweise des Granits. Diesem Problem sollen unsere Ausführungen im besonderen gewidmet sein, denn es beschäftigt heute nicht weniger die Gemüter der Fachgelehrten als vor über hundert Jahren. Wir möchten am konkreten Beispiel des Granits die Arbeits- und Denkweise des Petrographen schildern, seine Kunst, aus vielen Einzeltatsachen. und theoretischen Ueberlegungen die Entstehungsgeschichte eines Gesteines aufzubauen. Es sei dabei "auch Gewicht gelegt auf die historische Entwicklung unserer jetzigen Kenntnisse und Begriffe, eine Seite der Wissenschaft, welche gegenüber dem Wunsch, Neues zu finden oder auszusprechen, vielfach ganz in den Hintergrund gedrängt zu sein scheint. Auf diesem Gebiet zeigt es sich manchmal, daß Thatsachen und Anschauungen, die als Gewinnst jüngst verflossener Zeit gelten, längst der Vergangenheit angehörigen Forschern nicht unbekannt waren 1 ."
Vieles, was im Meinungsaustausch über das Problem der Granitbildung in der neueren Zeit sich abspielt, gemahnt an den längst erledigten Streit über die Basaltgenese zwischen Neptunisten und Vulkanisten, weshalb dieser eingangs Erwähnung fand. Es ist zu hoffen, daß das Urteil über den Meinungskampf der Granitbildung einmal im Sinne Humboldts lauten wird, und er "als schönes Denkmal menschlichen Scharfsinns" in die Geschichte eingeht.
Von einem Gestein läßt sich dann Sicheres über seine Bildungsart aussagen, wenn wir sein Werden in der Natur beobachten können. Wir sind Zeugen, wie bei vulkanischen Ausbrüchen die glutflüssige Lava in Strömen, Kuppen und Spalten zu Basalt erstarrt. Wenn wir noch feststellen, daß eine andere Entstehungsart nie beobachtet wurde und auch aus physikalisch-chemischen Gründen nicht in Frage kommen kann, so sind wir berechtigt, allen Basalten, also auch denjenigen, welche sich in früheren Epochen unserer Erdgeschichte gebildet haben, vulkanischen Ursprung zuzuschreiben. Diese Feststellungen und Ueberlegungen haben denn auch dem Meinungskampf über die Entstehung des Basaltes ein Ende bereitet.
Anders und nicht so einfach verhält es sich beim Granit. Seine Entstehung konnte in der Natur noch nie beobachtet werden. Wir müssen also annehmen, daß er entweder unter Bedingungen entstanden ist, die heute nicht mehr wirksam sind, oder unter noch heute wirksamen Bedingungen, aber an Orten, die unserem Auge verborgen bleiben.
Den ältesten Ansichten über die Entstehung des Granits lag die erste der erwähnten Annahmen zu Grunde. Die Neptunistenschule, unter Führung Werners, sah im Granit in seiner jetzigen Gestalt ein Meeressediment. Zugleich mit der Erledigung des Basaltes als wässeriges Sediment wurde auch diese Ansicht für immer begraben.. Hartnäckiger hielt sich die weniger leicht widerlegbare Annahme, Granit und Gneis stellten die ursprüngliche Erstarrungekruste der Erde dar. Die erdumspannende Verbreitung granitischer Gesteine und mit ihr vergesellschafteter Gneise, die beide am Aufbau aller älteren, durch die Erosion abgetragenen Gebirge ganz hervorragenden Anteil nehmen, und die in jüngeren Gebirgen
die Sedimentformationen unterteufen, verlieh dieser Hypothese ein großes Maß von Wahrscheinlichkeit. Daß von der ursprünglichen Erstarrungskruste der Erde leider keine Zeugen mehr vorhanden sein können, wurde erst nach langen Erfahrungen und reiflichen Ueberlegungen klar. Der von DE SAUSSURE eingeführte Name "Protogin" für die granitischen Gesteine der alpinen Zentralmassive erinnert an die aufgegebene Hypothese einer ursprünglichen Erstarrungskruste, und der etwa noch von Geographen gebrauchte und in Schulbüchern vorkommende Begriff "Urgebirge" — im Sinne von Urgestein — zeugt vom Beharrungsvermögen überwundener Anschauungen.
Die kristallinisch-körnige, meistens massige Beschaffenheit der Granite und ähnlicher Gesteine, ihre durchgreifende Lagerung und die Kontaktverhältnisse zum Nebengestein, in welchem sie Umkristallisationen —Kontaktmetamorphose —hervorgerufen haben, konnten den Beobachtern nicht entgehen. Schon frühzeitig wurde erkannt, daß allen diesen Erscheinungen gewichtiger Art allein die Annahme gerecht werden könne, die granitischkörnigen Gesteine seien aus einem Schmelzfluß, einem Magma, das aus großer Tiefe in die oberen Erdschichten drang, durch langsame Auskristallisation entstanden. Am Vorhandensein solcher Schmelzflüsse konnte nicht gezweifelt werden, wurden doch solche bei Vulkaneruptionen an vielen Erdenorten bis an die Oberfläche gefördert. Damit schien auch der Meinungsstreit über den Ursprung des Granits zu Gunsten derjenigen entschieden, die in ihm ein in der Tiefe aus dem Schmelzfluß erstarrtes Gestein erblickten, ein Eruptivgestein, wie die auch heute noch gebräuchliche, allerdings nicht glückliche, da irreführende, Bezeichnung lautet.
Einige Forscher glaubten indessen, die Eruptivgesteinsnatur
des Granits nicht befürworten zu können. Sie hatten namentlich diejenigen Gebiete im Auge, in denen Granite in offenbar genetischem Verband und durch Uebergänge eng verknüpft mit Gneisen auftreten. An diesen Verbänden beteiligen sich Gesteine, die ursprünglich als Sedimente abgelagert sein müssen, als Sandsteine und Tone, und die nachträglich durch Rekristallisation, durch Metamorphose umgeprägt worden sind. Es wurden also Uebergänge von Granit in metamorphosierte Sedimente festgestellt; wie konnten sie zustandekommen? Zwei Möglichkeiten sind denkbar: entweder ist die Granitschmelze in die Sedimente eingedrungen und hat sie metamorphosiert, oder es hat ausschließIich Wärmezufuhr stattgefunden, und der Granit ist durch hochgradige Metarnorphose aus den Sedimenten hervorgegangen. Die meisten Forscher, die im Granit ein Eruptivgestein sahen, neigten der ersten Annahme zu. Die Hypothese, die Granite seien hochmetamorphe Sedimente, wurde nur von wenigen befürwortet und geriet später in Vergessenheit. "Vagierende Phantasie kann aber zufällig auf eine Vorstellungsweise geraten, die in späterer Zeit einmal brauchbar wird. Den Charakter der Wissenschaftlichkeit trägt ein Forschungsergebnis aber nur dann, wenn es in zwangsläufig geschlossener Logik von den gegebenen Voraussetzungen und der gegebenen Tatsachenkenntnis aus zu Vorstellungsnotwendigkeiten gelangt, nicht wenn es bloße Vorstellungsmöglichkeiten ausspricht und ausmalt 2."
Durch Beobachtungen in der Natur allein konnte das Problem der Granitbildung wohl gestellt, aber nicht gelöst werden. Dazu bedurfte es vorerst viel eingehenderer
Kenntnisse über die Zusammensetzung und das Gefüge der fragwürdigen Gesteine, und die an vereinzelten Vorkommen gesammelten Beobachtungen mußten vervielfältigt werden.
Einen gewaltigen Ansporn zu neuen Untersuchungen erhielt die petrographische Forschung durch die Einführung des Polarisationsmikroskops, zuerst in England, bald darauf in Frankreich und Deutschland, um die Mitte des letzten Jahrhunderts. Dieses auch heute noch unentbehrlichste Hilfsinstrument des Mineralogen und Petrographen gestattete die sichere Diagnose des Mineralinhaits und des Gefüges kristalliner Gesteine. Die gründliche Kenntnis der verschiedenen Minerale und Mineralassoziationen führte zur Aufstellung zahlreicher neuer Gesteinstypen und zur Einführung der modernen Gesteinssystematik. Das Beschreiben und Ordnen von Tatsachenmaterial beschäftigte die Forscher mehr als genetische Spekulationen, die Einteilung in die drei großen genetischen Gruppen der Eruptiv-, der Sediment- und der metamorphen Gesteine genügte den Bedürfnissen, Grenzbereinigungsfragen, bedingt durch Konvergenzerscheinungen zwischen eruptiven und metamorphen Bildungen, spielten keine Rolle. Diese Entwicklung fand ihren Niederschlag in den beiden umfassenden Lehrbüchern der Gesteinskunde der damaligen Epoche.
Bei ZIRKEL, dem überaus kritischen und wohl bedeutendsten Petrographen und Petrologen des letzten Jahrhunderts, dessen Lehrbuch aus der Uebergangsperiode zur neuen Forschungsrichtung stammt, war das Interesse an petrogenetischen Problemen noch rege. Er schreibt:
"Nur wenige Worte sind es, mit denen ich das Erscheinen des vorliegenden Werkes begleiten möchte. Es ist darin versucht worden, ein wenigstens in seinen wichtigen
Zügen möglichst vollständiges Gesammtbild unserer Kenntnisse von den die Erdkruste zusammensetzenden Gesteinen in ihren verschiedenen — nicht nur mineralogischen und chemischen, sondern auch geotektonischen und genetischen — Beziehungen und auf Grund der neuesten Forschungen zu entwerfen 3."
Im Anhang an die Beschreibung der "gemengten krystallinisch-körnigen Gesteine" — der Eruptiv- oder Erstarrungsgesteine unseres heutigen Sprachgebrauches — bespricht Zirkel in einem ausführlichen, meisterhaft verfaßten und auch heute noch sehr beachtenswerten Kapitel die Bildungsweise dieser Gesteine.
"Indem wir uns in dem Bereich der altkrystallinischen Gebilde zuvörderst namentlich der Frage nach der Bildungsweise des Granit zuwenden, berühren wir einen Gegenstand, welcher wie wenige die Aufmerksamkeit gefesselt hat, und betreten ein Feld, auf dem ein heißer längst entbrannter Meinungskampf noch immer nicht geschlichtet ist, dessen allseitig befriedigende Lösung von der nächsten Zukunft auch wohl kaum erhofft werden darf 4."
Und doch schien er für Zirkel beinahe entschieden; denn er fährt fort: "Wir werden dabei erkennen, wie Gründe gewichtiger Art, wenigstens für die meisten Granite, zu der Annahme führen, daß dieselben ursprüngliche Eruptivgesteine sind, welche in einem plastischen Zustand emporgedrängt wurden. Die Untersuchung, wie beschaffen dieser Zustand gewesen ist, bildet einen zweiten streng geschiedenen Theil der folgenden Erörterungen. Daß der Granit in seiner jetzigen Gestalt ein Meeressediment sei, ist eine Ansicht, welche längst nicht mehr
der Widerlegung bedarf; eine Anzahl von Forschern sieht aber in dem Granit ein umgewandeltes Sedimentärgestein, ein Product des Metamorphismus; daß diese Hypothese für die meisten genauer bekannten Granitablagerungen sich keiner Wahrscheinlichkeit erfreut, soll durch eine vorurtheilsfreie Erwägung aller Umstände zu zeigen versucht werden."
Es entgeht Zirkels Scharfblick für die Vorgänge in der Natur jedoch nicht, daß sich gegen die chemische Möglichkeit der Umkristallisation von Tonen über Glimmerschiefer und Gneis in Granit nichts einwenden läßt. Er erwähnt auch, daß in manchen Gneisgebieten Granit und Gneis eng miteinander vergesellschaftet auftreten. "Granit und Gneis können unter solchen Umständen mit Bezug auf ihre Bildungsweise nicht voneinander getrennt werden. Sollten sich diese krystallinischen Schiefer als umgewandelte Sedimentärmassen ergeben, so wird man nicht anstehen dürfen, auch dem von ihnen beherbergten Granit denselben Ursprung zuzuertheilen 5."
Die zweite Auflage des Zirkelschen Lehrbuches, die 1893/94 erschien, spiegelt schon in dem bedeutend vergrößerten Umfang den Aufschwung, den die petrographische Forschung in den 25 Jahren seit Erscheinen der ersten Ausgabe dank der Einführung des Mikroskopes zu verzeichnen hatte. Das Problem der Granitbildung scheint jetzt gelöst. "Wenn diese —gemeint sind Basalte, Trachyte, Andesite u. a. m. — an die Oberfläche getretenen vulkanischen Gesteine Producte der Erstarrung einer Schmelzmasse sind, so kann man sich auch vorstellen, obschon nicht direkt beobachten, daß eine solche Verfestigung geschmolzener Massen in größeren Erdtiefen
vor sich geht, wobei dann, unter abweichenden Bedingungen von Druck und Temperatur etwas anders beschaffene Producte entstehen werden. In der That gibt es eine Anzahl weitverbreiteter Gesteinsvorkommnisse, z. B. viele Granite, Syenite, Gabbros, die sich zwar auch als Erstarrungsgesteine bekunden, aber auf Grund ihrer Lagerungsverhältnisse und mineralischen Ausbildung den Voraussetzungen entsprechen, welche sich an die Festwerdung aus dem Schmelzfluß in unterirdischen Hohlräumen knüpfen 6."
Allerdings nicht alle, sondern nur viele Granite sollen sich als Erstarrungsgesteine bekunden, und da die meisten es tun, so wird auch für die übrigen derselbe Werdegang nunmehr stillschweigend angenommen, denn es ist von ihnen nicht mehr die Rede. Problematisch scheint nur noch der Bildungsprozeß gewisser metamorpher Gesteine. "Immerhin bleibt, auch unter Anerkennung eingetretener Umwandlung noch eine Gruppe von Gesteinen übrig, über deren eigentliche Genesis wir uns zurzeit noch in mehr oder weniger großer Ungewißheit befinden, bei denen es an entscheidenden Beweisen mangelt, auf welche Weise man sich ihre Bildung vorzustellen habe; mit Naumann kann man solche Gesteine, zu denen z. B. viele krystallinische Schiefergesteine gehören, als kryptogene bezeichnen (Ibid S. 571).
ROSENBUSCH, der andere große deutsche Petrograph jener Zeit, beschränkt sich in seinem Lehrbuch, wie schon der Titel desselben verrät 7, auf die Beschreibung und Klassifizierung der Eruptivgesteine. Er nennt sie massige oder eruptive Gesteine und fügt bei: "Der erste Name ist vorzuziehen,6 6 ZIRKEL, op. cit., Bd. I. S. 571.
weil er sich lediglich auf eine unläugbare Erscheinungsform bezieht und keinerlei irgendwie geartetes Präjudiz über die genetischen Verhältnisse involviert" (Einleitung S. 2). In den Neuauflagen der Physiographie ist dieser Passus weggelassen. Etwas ausführlicher ging Rosenbusch in seinen "Elementen der Gesteinslehre" 8 auf petrogenetische Fragen ein. Ueber die Bildung der Eruptivgesteine schreibt er (S. 31): "Hier weisen Form und Begrenzung der Gesteinskörper, Stoff und Anordnung derselben, auf einen Ursprung aus der Tiefe der Erde. Nicht allmähliger Absatz, sondern ein einheitlicher Act der Extrusion muß diese Gesteine geschaffen haben. Wir nennen sie daher eruptive Gesteine, weniger passend vielleicht auch massige Gesteine, wobei das Attribut massig der Gegensatz zu geschichtet sein soll. — Nun zeigen uns die geologischen Vorgänge der Jetztzeit eine Extrusion von Gesteinsmassen nur im Zustand vollständigen oder partiellen Schmelzflusses. Wir vindicieren daher durch Analogieschluß allen Eruptivgesteinen die Verfestigung aus Schmelzfluß und können die Richtigkeit dieser Deduction in zahllosen Fällen durch das Studium ihres Bestandes und Gefüges mit solcher Evidenz erhärten, daß eine Verallgemeinerung unbedenklich ist.
Die Bildung von geschichteten und eruptiven Gesteinen vollzieht sich noch fort und fort unter unseren Augen. Wir können die Schlüsse, welche wir aus der Erfahrung des Fertigen ziehen, durch die Beobachtung des Werdenden und in vielen Fällen auch durch das Experiment prüfen. Solange die Gesteinslehre sich mit diesen beiden Hauptclassen der Felsarten beschäftigt, bewegt sie sich
auf durchaus sicherem Boden und bedarf der Speculation mehr zur Verknüpfung, als zur Erklärung der Thatsachen."
In der von OSANN neu bearbeiteten, vierten Auflage vom Jahre 1923 sind diese gewichtigen Behauptungen Wort für Wort wiederholt, nur die Orthographie ist dem heutigen Gebrauch angepaßt worden. Diese bedenkliche Verallgemeinerung steht auf recht unsicherem Boden. Hätte Rosenbusch nur die Ergußgesteine im Auge gehabt, so würde man ihm beipflichten können. Aber er spricht ja von Eruptivgesteinen im Allgemeinen und versteht darunter auch die Tiefengesteine, oder vielmehr das, was er für solche hielt. Wie weit er diesen Begriff gefaßt hat, zeigt recht deutlich eine Durchsicht der von ihm zusammengestellten und revidierten und von Voigt und Hochgesang vertriebenen Belegsammlung von 347 Gesteinsdünnschliffen zu seiner mikroskopischen Physiographie der massigen Gesteine. Besonders unter den granitischen bis dioritischen Gesteinen und vereinzelt auch unter den Ganggesteinen finden sich Repräsentanten, die weder dem Mineralbestand noch dem Gefüge nach als Eruptivgesteine angesprochen werden können. Aber für Rosenbusch bestand zwischen den Eruptivgesteinen und den metamorphen Bildungen im wesentlichen ein Hiatus, und die in vielen Gebieten verwischte Grenze zwischen beiden hat er zugunsten der Eruptivgesteine gezogen. Er kennt zwar Uebergangsbildungen, wenn er schreibt: "So war es denn auch nicht möglich, in der Darstellung dieses Buches die krystallinen Schiefer ganz auszuschließen bei der Besprechung der Eruptivgesteine und der Sedimente, aus denen sie hervorgehen 9."
Durch Dynametamorphose, muß man sich hinzugefügt denken, denn vorher stehen die Sätze: "Wo immer man über die Entstehung krystalliner Schiefergesteine sicheren Aufschluß erhalten konnte, fand man, daß dieselben ursprünglich Eruptivmassen oder Sedimente waren, die ohne Rückführung in den Zustand einer Lösung, vielmehr durch Veränderungen in einem mehr oder weniger starren, wenn auch plastischen Agregatzustand die Umprägung zu krystallinem Schiefer erfuhren. Da diesen sicheren Erfahrungen keine widersprechende Erfahrung entgegensteht, verallgemeinert man sie und sagt, alle krystallinen Schiefer sind metamorphe Gesteine 10."
Dieses Zitat stammt aus einem Kapitel mit dem Motto: "Das Wahre fördert, aus dem Irrthum entwickelt sich Nichts, er verwickelt uns nur. Goethe." Das ist nicht ausgeblieben; die große Autorität, die Rosenbusch — übrigens sonst zu Recht — nicht nur in Deutschland, sondern in allen Ländern besaß, hielt fast eine ganze Generation von Petrographen, zumal im deutschsprachigen Gebiet, davon ab, den so verbreiteten und petrogenetisch wichtigen Uebergangsbildungen eruptiv-metamorph nachzugehen.
Indessen hatten Forscher, wie MICHEL LÉVY, BARROIS, HAUG, TERMIER und LACROIX in Frankreich, HOLMQUIST, GOLDSCHMIDT und ganz besonders SEDERHOLM in Skandinavien und der leider allzu verkannte WEINSCHENK in Deutschland, solchen Problemen Beachtung geschenkt und englische und amerikanische Forscher, wie HARKER und DALY, haben dazu beigetragen, die gesteinsbildenden Prozesse von neuen Standpunkten aus zu betrachten und verstehen zu lernen. Die Erkenntnis, daß die Gebirge aus eingefalteten und zu Decken überschobenen, mächtigen
Geosynklinalablagerungen unter Beteiligung magmatischer Vorgänge entstanden sind, die geophysikalischen Ergebnisse der Schweremessungen und der Erdbebenforschung, welche neue Einsichten in die horizontale und vertikale Inhomogenität der Erdrinde vermittelten, der Nachweis der Allverbreitung radioaktiver Elemente in der Lithosphäre als wärmeerzeugende Energiequellen, sie alle lieferten neue Argumente und forderten nach einer Ueberprüfung der geltenden petrogenetischen Ansichten, besonders auch der Granitbildung.
Schon früh war das Experiment zugezogen worden, und vor allem die Ergebnisse von Schmelzversuchen an Mineralen und Gesteinen hatten bereits im Meinungsstreit über die Entstehung des Basaltes eine Rolle gespielt, und die teils positiven, teils negativen Ergebnisse primitiver Versuche zur synthetischen Darstellung der häufigsten gesteinsbildenden Minerale beeinflußten die Anschauungen über die Entstehung des Granits. Die erhaltenen Produkte waren jedoch so feinkristallin, daß ihre sichere Diagnose erst nach Einführung des Polarisationsmikroskopes möglich wurde. DAUBRÉE, FOUQUÉ und Michel Lévy waren Bahnbrecher, und VOGT, DOELTER und MOROZEWICZ führten die vielversprechenden Versuche fort. Die im Laboratorium hergestellten Produkte trockener Schmelzflüsse schwerflüchtiger Bestandteile zeigten große Aehnlichkeit und in einzelnen Fällen Uebereinstimmung mit Ergußgesteinen. Erstaunlich frühzeitig erkannte man die bedeutende Rolle, die die leichtflüchtigen Bestandteile, und unter ihnen besonders das Wasser, bei vulkanischen Prozessen, bei der Tiefengesteinsbildung — besonders bei der Granitbildung — und bei kontaktmetamorphen Umwandlungen spielen mußten, und entsprechende,
schwieriger auszuführende Experimente bewiesen die Richtigkeit dieser Annahme. Auch die Erfahrungen der Metallkunde über das Zustandekommen verschiedener Gefüge, über den Einfluß des Temperns, der Kalt- und Warmreckung wurden zu Rate gezogen.
Aber wenn auch alle diese vielen durch das Experiment festgestellten Tatbestände die empirischen Kenntnisse bedeutend erweiterten, so vermochten sie doch nur auf die Frage, wie etwas zustandekommt, zu antworten und nicht auf das Warum. Erst die Errungenschaften bei den Nachbarwissenschaften der Physik, der Chemie und ganz besonders der Physikalischen Chemie vermochten die Experimente in systematische, sinnvolle Bahnen zu leiten. Erst die vertieften theoretischen Kenntnisse zeigten, warum eine Reaktion in einem bestimmten Sinn verlaufen muß, und nicht in einem anderen Sinn verlaufen kann.
Es ist das unvergängliche Verdienst der Arbeitsgemeinschaft von über zwanzig Petrographen, Physikern, Chemikern und Physikochemikern am Geophysikalischen Laboratorium der Carnegie Institution in Washington, in unermüdlicher experimenteller Forschung, ergänzt durch das Studium natürlicher Vorkommen, den mühsamen Weg beschritten zu haben, der allein zum Ziele führen konnte. Von der Tatsache ausgehend, daß der wichtigste primäre Mineral- und Gesteinsbildungsprozeß der magmatische ist, wurde das Schwergewicht auf die Untersuchung des Kristallisationsverlaufes in Schmelzlösungen gelegt. Obschon die Versuche an vereinfachten Systemen, verglichen mit den Bedingungen in der Natur, vorgenommen werden mußten, so sind doch die Ergebnisse von grundlegender Bedeutung. Wir wissen jetzt, wie überaus verwickelt der Prozeß der Mineralbildung
aus der Schmelzlösung ist. Wir wissen, daß er über ein sehr großes Temperaturintervall verläuft, daß während der Abkühlung Minerale ganz anderer chemischer Zusammensetzungen als der der Schmelze ausgeschieden werden, daß sie bei sinkender Temperatur wieder aufgelöst werden, daß andere an ihre Stelle treten und daß die chemische Zusammensetzung der flüssigen Phase sich fortwährend ändert und einem Endziel zustrebt. Welch tiefe Einblicke in die magmatischen Vorgänge der Lithosphäre diese Erkenntnisse zu vermitteln vermögen, hat BOWEN 11 gezeigt, und NIGGLI 12 hat ihnen noch mehr Gewicht und Gültigkeit verliehen durch besondere Berücksichtigung der leichtflüchtigen Bestandteile.
Kernprobleme der magmatischen Petrogenese waren von jeher die Fragen: wie sind die verschiedenen Eruptivgesteinsarten und ihre Vergesellschaftung zustandegekommen, weshalb herrschen unter den Tiefengesteinen die Granite bei weitem über alle anderen vor, und warum spielen unter den Ergußgesteinen die Basalte diese überwiegende Rolle?
Durch die früher geltende Annahme, daß in der Erdkruste Magmaherde von verschiedener chemischer Zusammensetzung vorhanden seien, wurde der ersten Frage ausgewichen. Solch getarnten Kapitulationen vor heiklen Problemen begegnet man gelegentlich auch in der heutigen Fachliteratur.
Der geniale Chemiker BUNSEN schenkte den Petrographen die einleuchtende Idee, die verschiedenen Eruptivgesteine
könnten durch Mischung zweier primärer Magmen, des granitischen und des basaltischen (er nannte sie normaltrachytisch und normalpyroxenisch) entstanden sein; so viel sie für sich hatte, so vermochte sie doch den Tatsachen nicht gerecht zu werden.
Verschiedene Umstände und theoretische Ueberlegungen sprechen dafür, daß in größerer Erdtiefe eine Schale von basaltischer Zusammensetzung — das Sima — vorhanden sein muß. Die Kontinentalschollen —das Sial — von mittlerer granitischer bis granodioritischer Zusammensetzung schwimmen als leichtes Material in der Basaltschicht, wie Eisberge im Ozean. Wir sehen in dieser Verteilung nicht ein Erbe aus der Urgeschichte unserer Erde, sondern das Ergebnis einer langandauernden Entwicklung. Die im Schmelztigel des Laboratoriums verfolgten, durch physikalisch-chemische Gesetzmäßigkeiten bedingten Prozesse geben uns Auskunft über das Naturgeschehen. Beginnt in einer Magmamasse basaltischer Zusammensetzung infolge Wärmeverlustes die Auskristallisation, so wird ein Differenziationsprozeß ausgelöst. Er muß unter allen Umständen eintreten, denn die sich ausscheidenden Minerale haben ja eine andere chemische Zusammensetzung als die Schmelze, die ihrerseits ständig ihre Zusammensetzung ändert und an leichter löslichen Bestandteilen angereichert wird. Der Kristallisationsprozeß verläuft deshalb bei gegebener initialer Zusammensetzung der magmatischen Schmelzlösung in generell bestimmten, vorauszusagenden Bahnen. Der Verlauf des Differenziationsprozesses hängt aber nicht nur von der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsmagmas ab, er wird von vielen anderen, äußeren Faktoren in entscheidender Weise mitbedingt.
Das Volumen der Magmamasse wird dabei eine entscheidende
Rolle spielen, da es das Temperaturgefälle bestimmt, und dieses ist für den Ablauf des Kristallisations- und Differentiationsprozesses von ausschlaggebender Bedeutung. Geht die Abkühlung schnell vor sich, in Magmaherden geringer Ausdehnung, oder in Ergüssen, wie sie oft Areale von vielen Tausenden von Quadratkilometern überfluten, so entsteht aus der ursprünglich homogenen Schmelzlösung durch Kristallisationsdifferentiation ein heterogenes Gestein, dessen heterogene Bereiche die einzelnen Mineralkomponenten darstellen. Jedes dieser Minerale hat eine von der Schmelze abweichende Zusammensetzung, die Pauschalzusammensetzung des Gesteins hingegen stimmt, bis auf den Rest der verflüchtigten Bestandteile, mit derjenigen des Ausgangsmagmas überein. Aus dem basaltischen Magma entsteht ein Basalt; wenn es in der Tiefe erstarrt, ein Gabbro.
Ganz andere Ausmaße wird der Differentiationsprozeß im Verlauf der Verfestigung dann zeigen, wenn die Abkühlung größerer Magmamassen im Erdinnern langsam verläuft, in Zeiträumen, die auf Jahrmillionen veranschlagt werden müssen. Im Schwerefeld der Erde werden die sukzessive sich ausscheidenden schweren Mineralkomponenten in der leichteren Schmelzlösung absinken und in der Tiefe angereichert (gravitative Kristallisationsdifferentiation von BOWEN). Sie können in den tieferen, heißeren Regionen des Magmaherdes wieder aufgelöst werden, und infolge des inhomogenen Temperaturfeldes werden zwischen den oberen, kühleren und den unteren, wärmeren Magmaschichten Diffusionswanderungen stattfinden (komplexe gravitative Kristallisationsdifferentiation von NIGGLI). Einschmelzungen des Herddaches können, je nach der Art des Nebengesteins, das aufgelöst wird, den Differentiationsverlauf beeinflussen. Aus einem
basaltischen Magma können so recht verschiedene Gesteine entstehen. Die Restlösung jedoch wird stets an Kieselsäure und Alkalien angereichert sein, sie wird nach oben streben infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes, falls die Kristallisation im statischen Schwerefeld vor sich geht, oder sie wird aus dem Kristallbrei herausgepreßt unter dem Einfluß tektonischer Vorgänge. Aus dieser Restlösung kristallisiert Granit, als letztes Differentiat aus dem basaltischen Magma (nur der pazifische Differentiationsverlauf geht unser Thema an).
Wir haben diesen Differentiationsprozeß noch nicht zu Ende gedacht und wir haben die Vorgänge im Nebengestein außer Acht gelassen. Indem wir dies tun, werden wir sehen, daß granitische Gesteine noch auf anderem Wege als dem geschilderten entstehen können.
Es ist bereits erwähnt worden, daß das Magma kein trockener Schmelzfluß ist, sondern eine molekulare Schmelzlösung von schwerflüchtigen und leichtflüssigen Bestandteilen. Das basaltische Magma — und wir gehen wieder von diesem aus, da an seiner Ubiquität nicht gezweifelt werden kann — ist recht arm an leichtflüchtigen Bestandteilen. Im Verlauf des Kristallisationsprozesses werden sie indessen um so mehr angereichert, je weiter er fortschreitet, da sie nicht in die sich ausscheidenden Kristallarten eingehen können. Die granitische Restlösung wird also sehr reich an leichtflüchtigen Bestandteilen sein. Der letzte Akt der magmatischen Granitbildung wird von einer fluiden Phase, reich an Kieselsäure und Alkalien, abgelöst werden. Diese wird mit den bereits ausgeschiedenen Mineralkomponenten des Granits reagieren, sie zum Teil wieder lösen und durch andere ersetzen, sie wird dem Mineralbestand und dem Gefüge des Granits das endgültige Gepräge verleihen. Und sie wird in das Nebengestein
difundieren und dort erst recht mit den Bestandteilen in Wechselwirkung treten. Es können aus Sandsteinen und Tonen durch solche metasomatisch-metamorphe Prozesse ohne Einschmelzung Granite gebildet werden, die sich weder im Mineralbestand noch im Gefüge von magmatisch entstandenen Graniten unterscheiden. Durch Abbildungskristallisation können primäre Gefüge des Ausgangssedimentes fixiert werden. Bei granitisierten Sandsteinen kann z. B. die Kreuzschichtung, einem Palimpsest vergleichbar, erhalten bleiben. Aus solchen Palimpsestschriften, Relikten ursprünglicher Gefüge oder Mineralbestände, sucht der Forscher die Entstehungsgeschichte eines Gesteines zu entziffern.
Die geschilderten Vorgänge, die zur magmatischen und zur metamorphen Granitbildung führen, verlaufen in größerer Erdrindentiefe. Welchen Umständen ist es zu verdanken, daß granitische Gesteine, die in zwei, zehn, ja bis über zwanzig Kilometer Tiefe sich gebildet haben, heute nicht nur in den kaum über die Meeresoberfläche emporragenden Schären Finnlands oder in Mittelgebirgen wie Vogesen und Schwarzwald, sondern auch in den höchsten Gipfeln der Alpen unserer Beobachtung zugänglich sind? Zur Beantwortung dieser Frage ist es notwendig, die Zusammenhänge zwischen magmatischer Tätigkeit und Gebirgsbildung zu prüfen. Dabei wird sich Gelegenheit bieten, den Einfluß der dynamischen Kräfte, die mächtige Gesteinskomplexe durchbewegten, und die Art, das Ausmaß und die Intensität des Granitbildungsprozesses wesentlich mitbestimmten, kennen zu lernen.
Die Faltengebirge der Erde haben in der Tat eine recht "bewegte"Vergangenheit hinter sich. Im Anfangsstadium einer Orogenese entsteht am Rande eines Kontinentalblockes
im Meer ein Trog, ein Sammelbecken für die vom Kontinent her eingeschwemmten Sedimente, eine Geosynklinale. Auf die rein spekulativen Gedankengänge über die Ursachen dieser Geosynklinalbildung wollen wir nicht eintreten, sondern uns damit begnügen festzustellen, daß in solchen Geosynklinalräumen infolge stetiger Senkung und Zuschüttung Sedimentablagerungen von großer Mächtigkeit entstehen. Seitlicher Pressung geben die Sedimente und ihre Unterlage durch Faltenwurf und Entweichen in die Tiefe nach. Das so entstandene Erdrindenstück besteht aus spezifisch leichterem Material als seine Umgebung, das isostatische Gleichgewicht ist gestört, ein Auftrieb setzt ein, der in der Tiefe verborgene Faltentrog wächst zum Faltengebirge. Der Vorgang löst neue Kräfte aus, die hochgehobenen Schichtpakete gleiten zur Seite, der Kampf zwischen Hebung und Abtragung setzt ein, und die Erosion sorgt dafür, daß die Berge nicht in den Himmel wachsen. Diesem Kräftespiel verdanken wir Einblick in Gesteinskomplexe, die sich in sehr großer Erdrindentiefe gebildet und umgebildet haben; aus ihrem Mineralgehalt, dem Gefüge, den Verbands- und Lagerungsverhältnissen suchen wir die Entstehungsgeschichte dieser tiefsten Zeugen der Lithosphäre abzuleiten und begeben uns damit auf ein viel umstrittenes Gebiet, dessen oft vieldeutige Erscheinungen in den letzten Jahren immer wieder Gegenstand von Kontroversen gebildet haben.
Am Unterbau aller tief aufgeschlossenen Faltengebirge nehmen granitische Gesteine hervorragenden Anteil. Es sind darunter alle Uebergänge vertreten von einheitlichen, massigen Graniten zu schlierigen Abarten mit Einschlüssen von Nebengestein, zu flaserigen Gneisen, Augen- und Lagengneisen, zu Injektions- und Mischgneisen und Gesteinen,
die von einem Netzwerk von aplitisch-pegmatitischen Gängen, Lagen, Linsen und Adern durchdrungen sind. Es liegen migmatische Gesteinskomplexe vor, die alle Uebergänge und Mischungen zeigen vom rein magmatischen Gestein zum metamorphen Sediment. Es scheinen hier einmal Druck-, Temperatur- und Stoffbedingungen geherrscht zu haben, die zu Einschmelzungen von Eruptiv- und Sedimentmaterial führten.
Die Einschmelzung ist die Umkehr des magmatischen fraktionierten Kristallisationsprozesses. Was bei diesem zuletzt auskristallisiert, wird bei jenem zuerst gelöst, falls leichtflüchtige Bestandteile, besonders Wasser, gegenwärtig sind. Es handelt sich demnach nicht um einen reinen Schmelzprozeß, bei dem die Schmelzpunkte der Minerale eine Rolle spielen, sondern um einen Lösungsprozeß, verbunden mit Reaktionen zwischen fester und flüssiger bis gasförmiger Phase. Die differentielle (fraktionierte) Anatexis wird also palingenes granitisches Magma — granitischen Ichor — erzeugen, das die noch nicht aufgeschmolzenen Teile des Gesteinkomplexes unter starker Durchbewegung injiziert und durchtränkt. Wir haben damit noch eine dritte Entstehungsart des Granits kennen gelernt. Zusammenfassend können wir demnach folgende drei genetisch verschiedene Granitarten unterscheiden:
1. Juvenile Granite, durch magmatische Differentiation entstanden.
2. Metasomatische Granite, aus Sedimenten durch Lösungsumsatz entstanden.
3. Palingene Granite, durch Anatexis aus Gesteinen von pauschalchemisch granitischer oder granitähnlicher Zusammensetzung (Tone, Sandsteine, Gneise, Granite), oder durch differentielle Anatexis aus alten Stoffbeständen
von abweichender Zusammensetzung entstanden.
Daß alle drei durch Beispiele belegt werden können, bezweifelt wohl kein Petrograph. Typische reine Vertreter dieser drei Granitkategorien zeigen besondere, charakteristische Eigenschaften in ihrem Gefüge, ihrer "Granittektonik" und ihrer Gefolgschaft. Wenn Sie an einem Regentag die nassen (nur dann ist die Erscheinung deutlich sichtbar) Treppen zum Eingang in die Universitäts-Bibliothek hinaufsteigen, so tritt Ihnen auf den Stufen und Platten das unruhige Bild eines schlierigen, palingenen, migmatischen. Schwarzwälder Granites entgegen. Begeben Sie sich von der Vorhalle über die breite Treppe in den ersten Stock, so gewahren Sie auf den Stufen das ruhige, massige Gefüge des magmatischen Bavenogranits vom Lago Maggiore.
Magmatischen Bavenogranit nennen wir ihn, nicht etwa juvenilen, und legen damit den Finger auf einen wunden Punkt in unserer Erkenntnis und auf eine heute viel umstrittene Frage, deren Lösung in absehbarer Zeit nicht zu erwarten ist.
Der einheitliche Bavenogranit mit seinen miarolitischen Hohlräumen darf wohl als typisches Beispiel angesehen werden eines Granites, der aus dem Schmelzfluß in geringer Tiefe erstarrt ist. Die Luganeser Granophyre, welche in mancher Einsicht so große Anklänge an den Bavenogranit zeigen, dürften den an die Oberfläche gelangten "Schaum"desselben Magmaherdes darstellen. Es würde sich vielleicht lohnen, darin nach "granophyrisierten" Sedimentresten zu suchen. Ueber die Herkunft dieses Magmas schweben wir im dunkeln. Es kann das Differentiat eines basaltischen Magmas sein: in diesem Falle würden wir es als juvenil bezeichnen; oder es kann
durch Anatexis entstandenes, palingenes Magma darstellen. Beide Prozesse, die magmatische Kristallisationsdifferentiation und die Anatexis, konvergieren ja in der Bildung granitischen Magmas und müssen dahin streben, denn dieses hat von allen silikatischen Schmelzlösungen die niedrigste Erstarrungstemperatur, und sie muß bei der Abkühlung oder Einschmelzung durchlaufen werden. Noch verfügen wir über kein Kriterium zur Unterscheidung juveniler und palingener Magmen und der daraus entstandenen Gesteine. Die pauschalchemische Zusammensetzung kann in beiden Fällen dieselbe sein. Der Gehalt an seltenen Elementen gibt uns vielleicht einmal einen Fingerzeig. Aufschlußreich wäre die Kenntnis des Konzentrationsgrades der Isotopen von Calcium und Kalium in den Graniten; leider sind aber solche Bestimmungen noch mit solchen experimentellen Schwierigkeiten verbunden, daß eine baldige Aufklärung von dieser Seite nicht zu erhoffen ist. Begnügen wir uns deshalb einstweilen mit dem Nachweis, daß ein Granit magmatischen Ursprungs ist, wenn alle Indizien darauf hinzuweisen scheinen, und lassen wir die Frage, ob juvenil oder palingen, offen. Aber auch nur die Feststellung, ob ein Granit magmatisch, d. h. ob er aus einer molekular dispersen Schmelzlösung entstanden sei, die in einem gewissen Zeitmoment keine anderen Festbestände aufwies als die Frühkristallisationen, begegnet Schwierigkeiten. Denn in die letzte Phase der Festwerdung spielen metasomatische Prozesse hinein, und Granite, die aus einem ursprünglichen Sediment durch Alkalimetasomatose entstanden sind, ohne daß der Altbestand in irgendeinem Zeitmoment gesamthaft flüssig gewesen wäre, können dasselbe Gefüge und den gleichen Mineralbestand aufweisen. Man sollte deshalb immer bestrebt sein, nach Palimpsesten
zu spüren als wertvollsten Wegweisern im Dunkel der mehrdeutigen Entstehungsgeschichte eines problematischen Gesteins.
Und wie steht es mit unserem palingenen Schwarzwälder Granit, in dessen schlieriger Beschaffenheit wir noch unaufgeschmolzene Altbestände wahrnehmen? Muß das granitische Material, in dem die mehr oder weniger granitisierten Einschlüsse schwimmen, palingener Natur sein, an Ort und Stelle entstanden, könnte es nicht ebensogut von unten eingedrungenes juveniles Magma darstellen? Auch hier hat der Petrograph einstweilen keine festen Anhaltspunkte, die geeignet wären, die Frage zu entscheiden. Denn dieser Entscheid müßte letzten Endes auf der Kenntnis der Zustände der Lithosphäre bis zu einer Tiefe von, sagen wir, 60 Kilometer beruhen. Und er setzt die Kenntnis der Vorgänge voraus, die sich vor mehr als 2000 Jahrmillionen während der Bildung der ersten Erstarrungskruste unseres Planeten abgespielt haben. Ueber diese lassen sich nur sehr vage Vermutungen aussprechen, und auch die geschicktesten Deduktionen vermögen nicht über die fatale Tatsache hinwegzutäuschen, daß sie auf unbekannten und unbeweisbaren Prämissen beruhen. In wie unsichere Gefilde wir uns mit solchen Spekulationen begeben, zeigt die Ueberlegung, daß wir ein Geschehen aus einer so weit zurückliegenden Entwicklungsperiode unserer Erde nicht nur im Lichte chemischer und physikalischer Vorgänge begreifen dürfen, sondern daß außerdem der radioaktive Zerfall der unstabilen Elemente in die stabilen Isotopen, besonders des geochemisch so wichtigen Kaliums in das Calcium, hineinspielt 13.
Begründeter sind unsere Vorstellungen von der Zusammensetzung der aus verschiedenen Schalen aufgebauten Lithosphäre; im Ungewissen schweben wir über ihren Aggregatzustand. Immerhin dürfen wir von geophysikalischen Untersuchungsmethoden und experimentellen Feststellungen über den Zustand der Materie unter hohen Drucken und Temperaturen weitere Aufklärung erhoffen. Unberührt bleiben die petrogenetischen Ueberlegungen durch die von BOWEN 14 geäußerte und kürzlich von KUHN und RITTMANN 15 theoretisch untermauerte Vorstellung des Erd-Kernes aus Stellar-(BOWEN) respektive Solarmaterie (KUHN-RITTMANN).
Juvenil oder palingen? magmatisch oder metamorph? lauten also die Fragen, die wir zum Problem der Granitbildung stellen müssen und zu beantworten versuchen sollten. Die erste Frage können wir nur gefühlsmäßig beurteilen. Die Antwort hängt ab vom verschwommenen Bild, das wir uns von der Erdgeschichte seit ihren Anfängen und von den Stoff- und Zustandsbedingungen der tieferen Erdschichten vorzustellen bestrebt sind. Sie ist ein Glaubensbekenntnis. Und Glaubensfragen, auf welcher Ebene sie liegen mögen, haben stets Anlaß gegeben zu fruchtlosen Auseinandersetzungen. Wir haben den Schwarzwälder Granit palingen genannt und wollen damit bekennen, daß wir bereit sind, der sekundären Magmenbildung durch Anatexis seit präkambrischer Zeit und in zunehmendem Maße in den jüngeren Faltengebirgen eine wesentliche Rolle zuzuschreiben. Wir werden uns mit Forschern, die denselben Granit für juvenil-hybrid ansehen,
darum nicht streiten. Wir sollten unsere schöne Wissenschaft nicht mit unnötigen und nutzlosen Auseinandersetzungen belasten, sondern Toleranz üben.
Anders steht es mit der Frage: magmatisch-metamorph, oder sagen wir, präzisierend, statt metamorph, metasomatisch oder migmatisch. Ihr können wir mit den Untersuchungsmitteln, die uns zu Gebote stehen — aber nur, wenn wir alle anwenden und zu Rate ziehen —begegnen und sie zu beantworten versuchen. Die Frage wird am leichtesten bei solchen Graniten zu beantworten sein, die ihre Entstehung und ihr Empordringen einem einzigen Gebirgsbildungsakt verdanken: in den Alpen bei den posttektonischen Graniten, in der Schweiz beispielsweise beim Bergeller Granit, dem DRESCHER-KADEN schöne Studien gewidmet hat 16.
Die Gesteine, deren Entstehungsart wir zu ermitteln versuchen, verdanken aber ihre jetzige Prägung meistens nicht einem einzelnen Akt, einem einzigen orogentischen Vorgang, sondern sie sind oft mehreren gebirgsbildenden Prozessen unterworfen worden und haben verschiedene Umprägungen erlitten. Sie auseinanderzulesen stellt eines der schwierigsten petrogenetischen Probleme dar, mit denen wir uns in den Alpen auseinanderzusetzen haben. Aber wir schneiden hier Fragen an, die ein Gebiet der Dislokationsmetamorphose berühren, das außerhalb unserer Betrachtungen bleiben soll.
Es wird sich bei sorgfältigen —ohne vorgefaßte Stellungnahme begonnenen — Untersuchungen zeigen, daß oft nicht rein magmatische, und meistens nicht rein metasomatische Endglieder vorliegen, sondern migmatische
Zwischenglieder, migmatisch in der etymologischen Bedeutung des Wortes. Die Frage magmatisch oder metamorph ist demnach falsch gestellt: nicht um ein Entweder-Oder handelt es sich, sondern darum, festzustellen, wie groß bei einem bestimmten Granitvorkommen der magmatische und wie groß der metamorphe Anteil ist. Diese Frage jetzt schon allgemein beantworten zu wollen, ist verfrüht. Wer behauptet, die meisten Granite seien magmatischen, ja sogar juvenilen Ursprungs, gibt sich ebensowenig Rechenschaft über den Stand unserer heutigen Kenntnisse, wie derjenige, der ihre metamorphe Entstehung befürwortet.
An unserer althergebrachten Einteilung in Eruptivgesteine und metamorphe Gesteine wird übrigens noch gerüttelt werden. In welch unsichere Lage sie uns versetzt, geht recht deutlich aus dem schönen Buch von BARTH, CORRENS und ESKOLA 17 hervor. Der Vorschlag von BARTH, eine Vierteilung in eruptive, migmatische, metamorphe und sedimentäre Gesteine vorzunehmen, scheint uns deshalb der Beachtung wert. Er verlegt die willkürlich gezogenen Grenzen und gibt den migmatischen Gesteinen das Gewicht, das ihnen zukommt. Vom Magmatit über den Metamorphit zum Sediment bestehen ja kontinuierliche Uebergänge. Warum sollten wir da nicht einmal Grenzverschiebungen vornehmen oder eine weitere Klasse einschieben, wenn ein solches Vorgehen der Forschung zweckdienlich sein kann? Die Bezeichnung Migmatit wird so zum Oberbegriff. Wir vermögen darin keine unerwünschte Ausdehnung zu sehen, die zur Entwicklung einer "Universaltheorie"führen muß 18. Mißbrauch kann
mit jeder Theorie getrieben werden. Die magmatische hat dazu geführt, fast die Gesamtheit der Granite und Granitgneise zu Magmatiten zu stempeln. Wenn NIGGLI zur Lehre der magmatischen Differentiation schreibt: "Es handelt sich um die einzige Theorie der Granitbildung, die sich wirklich unter Benützung feldgeologischer, mikroskopischer, analytisch-chemischer und physikalisch-chemischer Befunde ... weiter entwickelt hat" 19 so können wir darin nur ein Geständnis unserer noch sehr unvollkommenen theoretischen Grundlagen erblicken. Die Natur richtet sich aber nicht nach unseren Theorien, wir haben diese der Natur anzupassen. Und wenn feldgeologische Gründe gegen die magmatische Entstehung sprechen, sollen wir versuchen, andere Möglichkeiten der Entstehung durch theoretische und physikalisch-chemische Ueberlegungen zu untermauern. Die unerläßlichen Grundlagen dazu hat uns NIGGLI selber geschenkt im besten Buch, das wir über die Gesteinsmetamorphose besitzen 20.
Unsere eigenen, seit über 25 Jahren im Wallis und im südlichen Tessin durchgeführten Untersuchungen haben uns dazu bewogen, in Gesteinen, die wir anfänglich für Orthogneise, Granitgneise und Injektionsgneise ansahen, das Resultat metasomatischer Prozesse zu erblicken. Die Magmatiker mögen gegen einen solchen Erklärungsversuch einwenden, es sei zu bequem, mit "gaseous transfer" zu arbeiten, da damit alles erklärt werden könne (BOWEN), oder eine allgemeine Durchgasungs- und Emanationstheorie sei unkontrollierbar (NIGGLI). Wir sind der Meinung, daß keines dieser Argumente gegen eine weite Verbreitung metasomatischer Prozesse spricht.
Wir möchten nicht unterlassen, der Anregungen zu gedenken, die wir den klassischen Untersuchungen SEDERHOLMS im Grundgebirge Finnlands und der wertvollen Arbeiten ESKOLAS 21 verdanken.
In der Diskussion über die Granitbildung — wie in jeder anderen — machen sich einige unerfreuliche Erscheinungen bemerkbar. Statt von neutraler Warte, wird mit vorgefaßter Meinung und fertiger Arbeitshypothese an die Probleme herangetreten. Mehrdeutige Erscheinungen werden im Sinne der geliebkosten Anschauung gedeutet, man begnügt sich mit einigen wenigen Beobachtungen, und auf schitterer Grundlage wird ein fragwürdiges Gebäude errichtet. NIGGLI, der vorzügliche Magmatiker und Befürworter des juvenilen Ursprungs der meisten Granite hat solche Entgleisungen bei Metamorphikern gerügt 22. Je geringeres Gewicht man ihnen beimißt, desto weniger werden sie die notwendigen Auseinandersetzungen über das Problem der Granitbildung belasten.
NIGGLI rügt auch die Verwendung des verschwommen gehandhabten Begriffes Migmatit. "Die Lehre vom Gesteinsmetamorphismus kennt ganz scharfe Begriffe .... sie, die mit klaren Vorstellungen verbunden sind, soll man versuchen anzuwenden 23." Die natürlichen Verhältnisse lassen sich aber oft nicht so schematisieren; denn die Natur hat nicht nur einen horror vacui,
sondern auch eine ausgesprochene Abneigung gegen einfache, saubere Experimente.
Unentschuldbarer Wirrwarr ist hingegen durch ungenaue, oberflächliche Gesteinscharakterisierung entstanden, und Gesteinsnamen werden oft nicht nur lose, sondern sogar falsch gehandhabt. Ob die Einführung neutraler — nicht genetischer —Gefügebezeichnungen migmatischer Gesteine 24 einen Vorteil oder eine Belastung mit sich bringen wird, dürfte davon abhängen, wie viele sich an der Schaffung neuer Bezeichnungen mitbeteiligen werden. Es ist zu befürchten, daß wir darin einmal ertrinken, wie in den verschiedenen, zum Teil sicher berechtigten Versuchen, die JOHANNSEN'sche quantitative mineralogische Klassifikation der Eruptivgesteine zu verbessern. Bei der Beschreibung migmatischer Bildungen wird es immer am zweckmäßigsten sein, Abbildungen statt neuer Namen zu bringen.
Am Beispiel des Granits als petrogenetischem Problem haben wir zu zeigen versucht, wie sich im Laufe eines Jahrhunderts unsere Anschauungen und Forschungsmethoden allmählich entwickelt haben, und wir haben versucht, die Grenze zu ziehen, jenseits der wir noch im Dunkeln tasten. Mit bewunderungswürdigem Einfühlungsvermögen in die Vorgänge der Natur haben unsere Vorfahren es schon verstanden, ohne die vielen, uns heute unerläßlich erscheinenden Hilfsmittel, nur auf sorgfältige
Beobachtung gestützt, zu Vermutungen über die Entstehung des Granits zu gelangen, die jetzt gefestigt dastehen. Diese feine Beobachtungsgabe ist uns leider abhanden gekommen. Wir verlassen uns auf das Mikroskop und die chemische Analyse und unterliegen der Versuchung, physikalisch-chemische Theorien als Richtschnur zu benützen. Vieles können wir aber bei genauer Beobachtung der Natur in Gesteinen geschrieben sehen, das im Handstück und im Dünnschliff verloren geht und weder durch chemische Analysen noch durch theoretische physikalisch-chemische Ueberlegungen ersetzt werden kann. Die physikalische Chemie soll in der Gesteinsforschung nicht Führerin, wohl aber unentbehrliche Dienerin und Beraterin sein. Was ZIRKEL vor 80 Jahren ausgesprochen hat, gilt auch heute noch und wird ewig Geltung behalten:
"Es ist nicht zweifelhaft, daß unter allen Hülfswissenschaften der Gesteinslehre namentlich die Chemie (und die Physikalische Chemie, würden wir heute hinzufügen) es ist, welche bei den Untersuchungen über die Genesis der Gesteine die ersprießlichsten Dienste geleistet hat und noch fortwährend leistet .... Dennoch darf die Chemie in geognostischen Fragen, wollen wir nicht auf Abwege gerathen, nicht alleinige Lehrmeisterin und Richtschnur sein .... Die Verhältnisse, unter denen ein Gestein in der Natur sich uns darbietet, seine Lagerungsverhältnisse und sein geognostisches Vorkommen vermögen in sehr vielen Fällen nicht geringer zu achtende Aufklärungen über seine Entstehungsweise an die Hand zu geben, als sie das chemische Experiment darzubieten im Stande ist. Bei der Beurtheilung der Genesis sind geognostische Verhältnisse und chemische Gesetze vollkommen gleichberechtigt; die weittragende Bedeutung
der letzteren wird dadurch nicht geschmälert, sondern nur in das rechte Maaß zurückgewiesen 25."
Zur Bekräftigung dieser Anschauung zitiert ZIRKEL auch die Meinungen zweier seiner Zeitgenossen, KEILHAU und SCHEERER: (ibid. S. 159 160) "Es ist daher ganz in der Ordnung, daß der Geologe mit seiner Theorie über die Bildung der Granite und anderer ungeschichteter Gesteine dem experimentierenden Chemiker vorauseilt, und zwar so sehr, daß selbst dann, wenn der Chemiker imstande wäre, in seinem Laboratorio einen Granit darzustellen, der dem natürlichen vollkommen gleich wäre, es dem Geologen immer noch erlaubt sein würde, eine von der künstlichen Darstellungsart abweichende Ansicht über die Bildungsweise des in der Natur vorkommenden Granit anzunehmen, wenn er findet, daß jene künstliche Art der Granitbildung mit den geognostischen Verhältnissen im Widerspruch steht" (KEILHAU). "Billig scheint es die Geognosie in so weit für mündig zu erklären, um selbständige Beobachtungen machen zu können, ohne bei jedem Schritte von der Chemie geleitet zu werden" (SCHERER). Darin, daß unsere Vorgänger sich an solche Wahrheiten hielten, liegt der Grund, weshalb sie es in ihren Anschauungen über die Entstehung des Granits so weit gebracht hatten. Noch sind, gottlob, nicht alle Fragen gelöst. Was GOETHE am späten Abend seines Lebens geschrieben, ist uns nicht benommen:
"Es geht nichts über die Freude, die uns das Studium der Natur gewährt. Ihre Geheimnisse sind von einer unergründlichen Tiefe, aber es ist uns Menschen erlaubt und gegeben, immer weitere Blicke hineinzutun. Und
gerade, daß sie am Ende doch unergründlich bleibt, hat für uns einen ewigen Reiz, immer wieder heranzugehen und immer wieder neue Einblicke und Entdeckungen zu versuchen."