Über die in den fossilen Brennstoffen vorkommenden

Mineralien.

von

Herrn Dr. H. Loretz.

Die vorliegende Betrachtung soll sich mit denjenigen Mineralien beschäftigen, deren Vorkommen in den fossilen Brennstoffen, d. h. namentlich in Stein- und Braun-Kohlen, sowie im Torf man mehr oder weniger häufig beobachtet hat. Sie kann dabei die allgemeinen Eigenschaften dieser Mineralien (Krystall-Form, physikalische und chemische Kennzeichen) als bekannt, meistens übergehen, um desto mehr die besondern Verhältnisse und Eigenthümlichkeiten hervorzuheben, welche das Auftreten jener Körper in der vegetabilischen Masse mit sich bringt; wobei Vermuthungen über die Entstehungsweise auszusprechen sind, sowie auch die allgemeiner bekannt gewordenen Fund-Orte erwähnt zu werden verdienen. Gewisse, mechanisch eingeschwemmte Stoffe, wie Sand und sonstige Gestein-Bruchstücke, die Zwischenlagen und begleitenden Schichten der Kohlen-Flötze, werden hier nur in zweiter Linie berücksichtigt werden; während dagegen diejenigen Substanzen, welche als ausgebildete Mineralien sich in der Masse der fossilen Brennstoffe selbst vorfinden, hauptsächlich betrachtet werden sollen.*

* Die Litteratur über vorliegenden Gegenstand beschränkt sich, so viel mir bekannt, auf einzelne, mehr oder weniger ausführliche Angaben über Mineral-Vorkommnisse in Kohlen-Lagern verschiedener Länder. Im Folgenden sind diejenigen Fundorte mit näherer Angabe des Vorkommens, welche sich auf die Österreichischen Staaten beziehen, fast alle dem „Mineralogischen Lexikon für das Kaiserthum Österreich von VIKTOR Ritter VON ZEPHAROVICH“

Allgemeine Ursachen der Mineral-Bildungen in den vegetabilischen Ablagerungen. Verschiedenheiten dieser Bildungen. Wenn sich in Moorartigen Landstrichen eine Ablagerung von abgestorbenen Gewächsen bildet, oder in Küsten-Gegenden, in der Nähe von Fluss-Mündungen etwa, vegetabilische Substanzen sich niederschlagen, so werden stets auch unorganische Stoffe in grössern oder geringern Quantitäten zugegen seyn, welche mit zum Absatz kommen. Einmal enthalten die Pflanzen selbst unorganisches in ihrer Zusammensetzung (Aschen-Gehalt); dann aber werden auch Sand, Thon, Glimmer-Blättchen u. s. w. mechanisch vom Wasser und Wind herbeigeführt, und endlich enthält das Wasser zahlreiche Stoffe aufgelöst, die in Folge von Verdunstung, oder chemischer Zersetzung, oder organischer Thätigkeit ausgefüllt werden. So kommt es, dass Torf und Kohlen mehr oder minder mit jenen unorganischen Substanzen vermischt gefunden werden, über deren Quantität schon das Aussehen, noch genauer aber die beim Verbrennen hinterbleibende Asche Aufschluss gibt. Ausserdem zeigen die Ablagerungen fossiler Brennstoffe häufig auch noch Zwischen-Lagen von thoniger oder schieferiger Natur, welche durch periodische Erfüllung des Wassers mit herbeigeführtem Schlamm und Niederschlag desselben bewirkt wurden und wesentlich zur Verunreinigung der Kohle mit unorganischer Masse beitragen. Wenn nun eine solche Pflanzen-Ablagerung

entnommen. Einige davon, sowie viele aus anderen Ländern, sind in dem „Hand-Wörterbuch der topographischen Mineralogie von G. LEONHARD" enthalten. Die Schlesischen Vorkommnisse findet man in „Die Mineralien Schlesiens mit Berücksichtigung der angränzenden Länder von Dr. H. FIEDLER". Die englischen Fundorte sind meist aus dem „Manual of the Mineralogy of Great Britain and Ireland, by R. Pí. GrRG and W. G. LETTSOM". Manches fand sich auch in BLUMS Werken „Lehrbuch der Oryktognosie" und ,,Handbuch der Lithologie oder Gestein-Lehre", in den Werken über Mineralogie von DANA, NAUMANN u. s. w. Einige Quellen, besonders aus Zeitschriften, sind in den Anmerkungen angegeben. Nähere Studien in mehreren Sammlungen zu Heidelberg, mir durch die Güte der Herren Prof. BLUM und Prof. LEONHARD zugänglich, und zu Saarbrücken, wo namentlich die Sammlung des Herrn Dr. JORDAN ausgezeichnete Beispiele von dortigen Vorkommnissen bieten, gaben über manche Einzelnbeiten weiteren Aufschluss.

durch Bedeckung mit andern Schichten nach und nach unter die Erd-Oberfläche kam, so wurde sie den unmittelbar wirkenden Einflüssen, denen sie früher ausgesetzt war, entzogen. Die Einwirkung des atmosphärischen Sauerstoffs konnte nur noch in sehr abgeschwächtem Maase durch das von oben eindringende Wasser unterhalten werden; und es entwickelte sich nun jene ausserordentlich langsame Zersetzung oder Vermoderung der pflanzlichen Substanz (die auch als eine Reduktion auf Kohlenstoff bezeichnet werden kann). Die bedeutende Anhäufung vegetabilischer Masse, welche sich in einem Klohlenflötze vereinigt findet, erfordert dazu einen unberechenbaren Zeitraum, während dessen Verlauf sie eine reduzirende Wirkung auf die in ihr enthaltenen Mineral-Stoffe ausübt, indem sie nämlich zu ihrer Zersetzung Sauerstoff nicht nur ihren eigenen Bestandtheilen und dem zudringenden, ihn aufgelöst enthaltenden Wasser, sondern auch jenen Mineralien entnimmt. Die entgegengesetzte Wirkung übt das Wasser aus, da es Sauerstoff an der Atmosphäre aufgenommen hat und ihn an jene Stoffe, falls sie überhaupt zur Oxydation geneigt sind, abgibt. So treten, je nachdem der eine oder andre Einfluss überwiegt, Reduktionen oder Oxydationen ein, die sich an ein und derselben Verbindung abwechselnd geltend machen können. Zu gleicher Zeit gehen, unter Mitwirkung des Wassers, welches verschiedene Substanzen aufgelöst mit sich führt, chemische Umsetzungen vor, und es entstehen Bildungen, die als solche von Anfang an nicht vorhanden waren. Die langsame Vermoderung lässt das Volumen der organischen Masse zusammenschwinden; diese wird mit dem Verlust des faserigen Gefüges homogen und spröde, und erfüllt sich in Folge des Schwindens und der von aussen wirkenden Druckkräfte, Hebungen und Senkungen mit Rissen, in welche das Wasser aufgelöste Substanzen absetzt, während es dafür andere aufnimmt und wegführt. Die einzelnen Stadien des langen Umwandlungs-Prozesses kann man von den jüngsten bis zu den ältesten Schichten vegetabilischer Natur verfolgen. Da indess die Verhältnisse bei der Ablagerung von Kohlenflötzen nicht überall dieselben waren, und da ferner die eindringenden Wasser nach den Lokalitäten verschieden

an Stärke und an Beschaffenheit auf sie wirkten, so wird hierdurch ein sehr ungleicher Gehalt an Mineral-Stoffen bedingt; im Allgemeinen übrigens wird die eigentliche organische Kohlenmasse, abgesehen von etwaiger Ausfüllung ihrer Spalten, mit zunehmendem Alter immer mehr ausgelaugt und gereinigt werden.

Auf die angedeutete Weise ist also in den fossilen Brennstoffen die Bildung von Mineralien theils vorbereitet, theils durch spätere Einflüsse ermöglicht, und muss nothwendigerweise damit im Zusammenhange stehen, dass sich diese aus organischen Resten bestehenden Schichten abweichend von den Gestein-Schichten verhalten. Die zu betrachtenden Mineralien können nun entweder als solche in die PflanzenMasse eingelagert seyn, und sich fast unverändert erhalten haben, was der seltenste Fall ist; oder ihre Bestandtheile waren zwar von Anfang an in dem Flötz enthalten, doch nicht in der Verbindung, die sie jetzt darstellen; oder auch, sie entnahmen einen Theil ihrer Elemente aus den Einmengungen der Kohle, den andern führte das Wasser von aussen zu; oder endlich, sie sind vollständig fremden Ursprungs, d. h. vom Wasser in Flötze abgesetzt. Alle diese EntstehungsWeisen finden sich verwirklicht; während z. B. gewisse Harze in jüngern vegetabilischen Schichten sich fast unverändert erhalten haben, und dasselbe auch mit vielen gröberen un organischen Einschlüssen der Fall ist, zeigen sich namentlich die in feinster Form mit niedergeschlagenen Stoffe, wie die Eisen-haltigen Mineralien, unter Mitwirkung von organischer Zersetzung, von Wasser und in demselben gelöster Salze umgewandelt und zu Neubildungen gruppirt; und noch andre Mineralien, wie Kalk-Spath, sind unzweifelhaft als solche in wässeriger Lösung eingeführt worden; viele auch können auf die eine oder die andere Weise entstanden seyn. Die Veränderungen in der Struktur der organischen Masse mussten auch auf die Mineral-Bildung von Einfluss seyn; so gestaltet sich in den poröseren, oft noch Holz-Textur zeigenden Braunkohlen das Auftreten der Mineralien etwas anders, als in den compakten, mehr zerklüfteten Stein-Kohlen, einzelne Substanzen auch kommen in den erstern sehr verbreitet, in

Jahrbuch 1863.

42

den letztern viel seltener vor, und umgekehrt, was einmal mit der Änderung des Gefüges, dann aber auch damit zusammenhängt, dass die reduzirende Wirkung des organischen Stoffes mit seiner Annäherung an reinen Kohlenstoff schwächer wurde, und dass viele Mineral - Bildungen mit zunehmendem Alter der Ablagerung wieder zerstört wurden und verschwanden.

Anordnung und Übersicht der im Folgenden zu betrachtenden Mineralien. Die erwähnten Punkte, in welchen das Mineral-Vorkommen in den fossilen Brennstoffen Verschiedenheiten wahrnehmen lässt, bieten übrigens, jeder für sich genommen, keine recht geeignete Grundlage dar, um von derselben aus bei der nähern Betrachtung der einzelnen Mineralien zu ordnen und einzutheilen, weil zu viele Übergänge zwischen ihnen stattfinden. Doch lassen sich jene nicht schwer in einige, sich gewissermassen von selbst ergebende Gruppen bringen, wobei die erwähnten GesichtsPunkte nicht unberücksichtigt bleiben. So würden zunächst die Mineralien anorganischer Zusammensetzung von denen getrennt werden, welche ganz oder theilweise organischen Ursprungs sind. Von jenen wären zunächst die Eisen-Verbindungen zu erwähnen, die sich gleich bei Entstehung vegetabilischer Ablagerungen oft in bedeutenden Quantitäten ausscheiden, immer aber das Lager mehr oder weniger stark imprägniren, und dadurch zur Bildung des dann zu betrach tenden Schwefel-Eisens Veranlassung geben; welches durch sein so verbreitetes Auftreten in den Kohlen-Flötzen und seine chemischen Eigenschaften für dieselben von grosser Bedeutung ist. Namentlich leitet es die Entwicklung von vielen andern Mineralien in der Kohle ein, die sodann der Reihe nach abzuhandeln wären. Es folgt darauf die Betrachtung der Mineralien fremden Ursprungs, die durch Wasser in die Flötze eingeführt wurden; so einige andere Schwefel-Metalle und metallische Substanzen von seltnerem Vorkommen; dann aber auch nicht-metallische Mineralien von allgemeiner Verbreitung, die in den fossilen Brennstoffen ebenfalls häufig zu finden sind. Die Substanzen von organischer Natur sollen am Schluss besprochen werden.