versuch einer chemischen klassifikation der eruptivgesteine

XIV. Versuch einer chemischen Klassiflkation der Eruptivgesteine.

(IV. Fortseizung.) 1)

Von 4. 0sann in Freiburg i. B. (Mit 2 Textflguren.)

Uber den Wert F. Bisher wurde noch eine Diskussion der in dem Werte • ent-

haltenen Basen aufgeschoben; es handelt sich bei derselben wesentlich um die Beantwortung der Fragen:

Bestehen zwischen den Mengenverh~ltnissen dieser Basen in den einzelnen Gesteinsfamilien irgend welche Regel- oder Gesetz- m~igkeiten? Sind solehe Gesetzm~igkeiten verkniipft mit dem Auftreten bestimmter dunkler Gemengteile, wie yon Pyroxenen, Amphio bolen, Glimmer oder Olivia, so da~ man aus jenen auf die Anwesenheit oder das Fehlen eines der letzteren einen Sehlu~ ziehen kann? 0der besteht, wie dies zum Teile fiir das Alkaliverh~ltnis nachgewiesen ist, mehr oder weniger unabh~ngig yon der mineralogischen Zu- sammensetzung bei Gesteinen, die einer petrographischen Provinz, einem gemeinsamen Magmenherd entstammen, eine solche Gesetz- miil~igkeit ?

Wie aus den frtiheren Teilen dieser Arbeit hervorgeht, sind in dem Wert F in Molekularprozenten zusammengefal~t die Magnesia, das gesamte Eisen als Oxydul bereehnet (nur bei Analysen, in denen Alkalien ~ Tonerde, wurde der letzteren eine der Differenz Alkalien-Tonerde gleiehe Menge Fe~ 03, dem Agirinmolekiil entspreehend, zugez~thlt; diese Menge Fe.. Os ist in dem Werte A enthalten), femer Manganoxydul, Niekeloxydul, Barium-, Strontium- und Caleiumoxyd,

1) Vergl. diese Mitt. XIX. 351, XX. 399, ~(XT: 365.

Versuch einer chemischen Klassifikation der Eruptivgesteine. 323

soweit letzteres nieht mit Tonerde verbunden in der Atomgruppe C enthalten ist.

Da$ gewisse Gesetzmiil~igkeiten in dem Verh~ltnis der Oxyde der zweiwertigen Metalle und des Eisenoxyds bestehen: wurde meines Wissens nur einmal und zwar yon Br~igger in der Beschreibung des Ganggefolges der Laurdalite hervorgehoben. 1) Nach ihm ist ira:

CaO : M g O : M n O : FeO :Fe.O~

Laurdalit . . . . . . . 1 Natronminette yon Brathagen. 1 Natronminette yon Hao 1 Heumit yon Heum . . . . 1 Bronzitkersantit yon Hovland. 1

0"88 : 0"04 : 0"77 : 0"27 0'99 : 0'04 : 0"75 : 0"27 0"80 : 0"04 : 0"73 : 0"23 0"92 : 0"04 : 0"72 : 0"21

nicht 0.7~ 0"98 :bes t immt u : 0"22

Die auffallende l~bereinstimmung dieser Verh~iltniszahlen gibt ein ausgezeichnetes Beispiel ftir die Tatsache, dal] sich die Eigen- tiimlichkeiten dines Stammagmas auf seine Spaltungsprodukte, eines Tiefengesteins auf die es begleitenden Ganggesteine vererben k(innen. Das Beispiel ist umso auffallender, als die erwKhnten Ganggesteine ganz verschiedenen Gruppen im Sinne BrSggers , calciopleten und alkalipleten angehSren und als ferner in der Mineralfiihrung speziell der Natur und dem Mengenverhiiltnis der dunklea Gemengteile in diesen Gesteinen keinerlei Regelm~il~igkeit zu erkennen ist. Nach BrSgger s Berechnung enthiilt der:

Laurdalit 9~/~~ Lepidomelan, 8~/3% ~Ialakolith Natronminette yon

Brathagen 29% Lepidomelan, 13~ "~_girinaugit Natronminette yon

Hao . . . . 26% Lepidomelan, 16~/o% Diopsid Heumit yon Heum Bronzitkersantit /

yon Hovland �9 /

Aueh bei dem diopsid und 51/o_~ ~hnliches:

CaO : ,~gO : ( F e i , * ) O : Fe._ 03 1 : 1"01: 0"82 : 0"39

11% Lepidomelan, 1% Diopsid, 31% Barkevikit o ' o / 25~/2% monokl. Audit

14-/3 'o Lepidomelan [ 82/3~ Bronzit.

Nephelinporphyr yore Lougental mit 8% Agirin- Lepidomelan ist das Verh~iltnis noch ein recht

1) B r S g g e r , Die Eruptivgesteine des Kristianiagebietes. III. Das Gang- gefolge des Laurdalits. Kristiania 1898.

21 *

324 A. Osann.

Wenn auch die meisten angefiihrten Gesteine yon dunklen Gemeng- teilen Lepidomelan, sowie das Agirin- und Diopsid-Malakolithmolektil enthalten, so ist das Mengenverhiiltnis derselben doch au~ierordentlich verschieden wie bei der Natronminette yon Brathagen mit 29% Lepidomelan, 13% *girinaugit and dem bi'ephelinporphyr Lougental mit 51/o_~ Lepidomelan, 8% :~girinaugit. Bei anderen Ganggesteinen dcs- selben Muttermagmas ist trotz /thnlicher mineralogischer Zusammen- setzung das Verh~iltnis der erwiihnten Metalloxyde einganz anderes. So ist bei dem ~.giringtimmers(ilvsbergit yon Kjose-.i.klungen mit 7% Lepidomelan und 15% Pyroxen (bei dem allerdings das Agirin- molektil bedeutend vorherrscht)

Ca O: S~[g Fe Mn) O: F~ O~ 1 : 2"98 : 1"32

,.Nun ist dabei nattirlieh auch zu beriicksichtigen, dail Glimmer und "/,girinaugit alkalihaltig sind, dall der Barkevikit yon Heum nahezu 11% Al~.03 und 5% Alkalien enthalt, so dal3 der Alkali- and Tonerdegehalt der Magmen aueh yon hervorragendem Einflul3 auf die Bildung dieser Mineralien sein muff. Ebenso ist zu erwarten, dai/ fiir die Bildung eines Gemengteiles die chemisehe Zusammensetzung des ganzen wiihrend seiner Krystallisationsperiode noeh fiiissigen Magmas yon Bedeutung ist und nicht allein das Verhiiltnis oder die absolaten Mengen der ihn zusammensetzenden Oxyde. Dazu kommt, da$ die chemische Zusammensetzung des Magmas in hohem Grade aueh abhiingig sein wird yon absorbierten D~impfen und Gasen und deren dureh Druck- und Temperaturverh~iltnisse bedingtes schnelleres oder langsameres Entweiehen, also yon Faktoren, die aus der Bausch- analyse des festen Gesteines iiberhaupt nicht zu ersehen sind. Dies fiihrt tiber zu der Abhiin~gkeit der Mineralbildungsbedingungen yon pbysikalischen Faktoren, besonders dem Verhiiltnis yon Druck und Temperatur, auf deren Bedeutung fiir die Entstehung yon Pyro- xenen und Amphibolen B e c k e gelegentlich der Besehreibung der Columbretes-Inseln aufmerksam gemacht hat.

Es besteht also im allgemeinen eine recht geringe Wahrschein- liehkeit, eine Abh~ingigkeit der Natur und Mengenverhiiltnisse der dunklen Gemengteile yon dem Verhiiltnis Kalk zu Eisen und Magnesia feststellen ktinnen. Auch ein Blick auf die nach Molekularprozenten geordneten Analysen zeigt den groi/en Wechsel besonders im Eisen-

Versuch einer chemischen Klassifikation der Eruptivgesteiae, 325

Magnesiagehalt bei sonst in chemiseher Beziehung sehr nahestehenden Gesteinen.

Wie oben angefiihrt, hat BrSgger bei dem Ganggefolge des Laurdalits das Verhiiltnis Ca 0 : MgO : MnO : FeO : 2"eoO~ berechnet. Bei einer Diskussion des Wertes/7' in unserem System kommt zun~chst nut diejenige Kalkmenge in Betracht, welche nieht im Anorthit oder den tonerdehaltigen Pyroxen- und Amphibolmolekiilen enthalten ist, ferner ist, wie schon erw~ihnt, der Eisengehalt, soweit er nicht im "~.girinmolektil steckt, ganz als Oxydul genommen; zur Vereinfachung wurde aul~erdem stets MnO und NiO mit FeO, BaO und SrO mit CaO vereinigt.

Eine fernere Vereinfachung des zu berechnenden Verh~.Itnisses wurde angestrebt, weil yon vornherein zu erwarten ist, dal~ die Zahlen fiir die in 2' enthaltenen Metalloxyde recht unsichere sind. 2" ergibt sich, nachdem A und C berechnet sind; infolgedessen werden sich alle Fehler und Ungenauigkeiten, die aus Unfrische des analysierten Materiales und mangelhaften Bestimmungen bei der Analyse besonders in Bezug auf Alkalien, Tonerde und Kalk resultieren, bei der Berechnung yon 2"geltend maehen. Eine fernere Schwierig- keit tritt auf bei den Gesteinen, deren Pyroxene und Amphibole relativ reichlich Tonerde enthalten, also besonders bei kiesels~iure- und alkaliarmen Gesteinen, wie Feldspatbasalten, Gabbros etc. Hier wurde frtiher diese Tonerde mit CaO zur Atomgruppe CaAl~04 verbunden und letztere dem Wert C zugef'tigt, da es far den Wert 2" als ganzes gleichgtiltig ist, ob Al~ 03 in diesen Mineralien im Molektil Ca A12 Si06 oder Mg-, resp. Fe Alo Si06 gebunden ist, welch ]etzteres vielleicht vorzngsweise der Fall ist. Dieser Fehler, resp. dieses Abweichen yon den tats~chlichen Verh~ltnissen ist nicht zu vermeiden, da selbst bei einer vollstiindigen Analyse eines isolierten Pyroxens oder Amphibols die Art dieser Bindung in der Regel nieht zu entscheiden ist. Immerhin macht die Unsicherheit tier in F enthaltenen Metalloxydzahlen es wtinschenswert, das zu berechnende Ver- h~iltnis noch auf eine einfachere Form zurtickzuftihren.

Eine wesentliche Vereinfaehung lal~t sich erzielen, wenn man die verschiedene Rolle berUcksichtigt, welche Ca, Ba und Sr gegeniiber Mg, .Fe, ~Vi und 3/2r~ in den Eruptivgesteinen oder in den sie zusammensetzenden Mineralien spielen. Die Metalle jeder dieser beiden Reihen sind unter sich n~her verwandt, vertreten sich

326 A. Osann.

in engerem Sinne isomorph als Glieder der einen mit solchen der anderen, bTbersichtlicher noch ergibt sich diese verschiedene Rolle, wenn man die Zusammensetzung der aus diesen Metallen weseutlich zusammengesetzten dunklen Gemengteile betrachtet.

In Eisenerzen~ speziell dem hier in Betracht kommenden Magnetit und Titaneisen, wird das Eisen in nur sehr geringen, hier vollstandig belanglosen Mengen dureh Mn und Mg vertreten. Ca fehlt vollstiindig.

Das gleiche gilt fiir Olivin; yon 33 01ivinanalysen, welche Hin tze anfUhrt, ist nur in 5 ein Kalkgehalt augegeben, der nur bei 2 fiber 1% betr~igt und wahrscheinlich auf Verunreinigungen zur/ick- zufiihren ist. Demgegen/iber stehen 55--66% (FeMg)O; der Fe O- Gehalt schwankt yon 5--25% und erreicht im Hyalosiderit sogar 30%.

Ahnlich sind die Verh~iltnisse bei den dunklen Glimmern. Von 177 Biotit-und Lepidomelananalysen bei Hintze ist bei 84 kein ('GaBaSr) 0 angegeben, bei 39 betr~igt ein solcher Gehalt unter 1%. Da das Material far viele Analysen mechaniseh aus Gesteinen isoliert ist, wird aueh bier ein nicht unerheblieher Tell des angegebenen Kalkgehaltes dutch Verunreinigungen zu erklKren sein.

Auch bei den rhombischen Pyroxenen ist der Kalkgehalt in der Regel verschwindend gering. Von 75 Analysen nicht meteorischer rhombischer Pyroxene enthalten nach Hintzes Zusammenstellung 41 unter 2% Ca 0 gegenUber 40 und mehr O/o (FeMgJ O. Der Gehalt an FeO dagegen schwankt zwischen wenigen und 280/0 .

Diesen Gemengteilen gegen/iber stehen reine Kalkverbindungen, wie Apatit, Titanit und Perowskit. Bei den kleinen Mengen, in denen diese Ubergemengteile auftreten, ist der geringe Eisengehalt der beiden letzteren ohne Bedeutung.

Bei den tonerde- und alkalifreien Pyroxen- und AmphibolmolekUlen vertreten sich CaO und fMgFe)O, wie es scheint, nur in bestimmten Verh~iltnissen; so ist fur Pyroxene bekanntlich nachgewiesen~ da~ in der Regel die Relation CaO : fMgFeMn) 0 = 1 : 1, bei Amphi- bolen -- 1 : 3 besteht.

So einfach nun im allgemeinen das Verhaltnis CaO:fMgFe)0 bei den besproehenen Gesteinsgemengteilen lie~, so kompliziert sich dasselbe dureh das fast ausnahmslose Zusammenauftreten mehrerer yon ihnen aul~erordenflich, so da~ es in einer und derselben Gesteins- familie sehr stark schwanken kann und, wie die Statistik zeigt, in

Versuch einer chemischen Klassifikation der Emptivgesteine. 327

der Tat aueh schwankt. J e d e n f a l l s e r s e h e i n t abe r nach dem V o r h e r g e h e n d e n e ine Z u s a m m e n f a s s u n g yon FeO und MgO (mit MnO u n d N i O ) und G e g e n t i b e r s t e l l u n g dem CaO (mit SrO und BaO) g e r e c h t f e r t i g t und zwee, kmiil~ig.

Dieses Verh~iltnis (MgFeMnNijO:fCaSrBaJO wurde nun wie das der Alkalien aaf eine konstante Summe gebraeht, so da~ dasselbe durch die Angabe eines der Summanden gegeben ist. Es wurde dazu wieder wie bei den Alkalien die Summe 10 gew~ihlt. Fiir die Wahl dieser reIativ sehr kleinen Zahl war maiiigebend einmal rein formell die Analogie mit dem Alkalienverh~iltnis, dann die oben erw~thnte Unsicherheit in den Zahlen selbst, die bei einer Reduktion des Verhiiltnisses auf eine kleine Summe weniger ins Gewicht fiillt, besonders bei basischen, tonerdehaltige Pyroxene and Amphibole fiihrenden Gesteinen, bei denen die in F enthaltenen Molekularpro- zente yon CaO, Mg 0 and Fe 0 reeht hohe sind. Zu dem Zweck ist mit dem Buchstaben m d e r Summand bezeichnet, der sich auf die 0xyde (MgFeMn~Vi)O bezieht, so daii m - 7"5 bedeutet (MgFeMn~')O: fCaSrBa20-- 7"5:2"5. Wie n fiir Natron, so ist m fiir Magnesia und die mit ihr zusammengefaiiten Oxyde gewiihlt worden.

Diesem Wert m soll aus den dargelegten Griinden nicht dieselbe Bedeutung f'fir die chemische Einteilung der Eruptivgesteine beigelegt werden, wie den Zahlen s, a, c, f u n d n; trotzdem empfiehlt es sich, der ktirzeren Bezeichnung wegen iihnlich wie bei dem Alkalienverhiiltnis eine Einteilung in 5 Reihen vorzunehmen.

Eine c-Reihe mit Gesteinen, deren m ~ 7 " 5 el- , m ~ 5 " 5 ~ 7"5 •- ,, m ~ 4"5 ~ 5 " 5

w- ,, m ~ 2 " 5 ist:

Die beiden ersten Reihen kann man als die der Magnesia- vol-macht, die beiden letzten als die der Kalkvormacht bezeichnen.

Es warden nan die Werte yon m fur s•mtliehe in den drei ersten Teilen dieser Arbeit angef'tihrten Analysen bereehnet, mit Ausnahme derjenigen der Anorthosite and einiger verg|eiehsweise angefiihrter Gesteine. Alle diese Einzelwerte kiinnen hier nicht an- geftihrt werden, dagegen ist in der Tabelle am Schlusse dieses Ab- schnittes fiir die einzelne Gesteinsfamilien angegeben, 1. die Anzahl

328 A. Osann.

der Vertreter, mit denen sieh diese an den 5 Reihen beteiligen, aus- gedriickt in Prozentzahlen; 2. das Mittel, das sich aus den Einzel- werten yon m fdr eine Gesteinsfamilie ergibt~ und 3. die Anzahl yon Analysen, die zur Aufstellung yon 1 und 2 benutzt wurden, um einen ~Ial~stab ftir die Zuverl~issigkeit dieser Zahlen zu geben.

Die allgemeinen Resultate, welche sich bei der Berechnung der Werte yon m ergeben haben, sind folgende:

1. Wie fur n, so resultieren auch flit m bei weitaus der grSgten Anzahl yon Analysen Zahlen, die gr~ger als 5"5 sind, d. h. Ver- treter der v -and ~Reihe herrschen unbedingt vor, wie dies aus den Zahlen der Tabelle unmittelbar zu ersehen ist.

2. In den einzelnen Gesteinsfamilien schwankt m, wie schon er- w~ihnt~ innerhalb weiter Grenzen, ~ihnlieh wie dies fiir n haupt- s~ichlich bei sauren Eruptivgesteinen tier Fall ist.

3. Aueh in Bezug auf m (wie frUher fiir n nachgewiesen)l~gt sich feststellen, da$ in nieht seltenen F~illen fiir Gesteine einer und derselben petrographisehen Provinz eine auffallende Konstanz herrscht. Als Beispiele seien angeffihrt:

Es ergibt sich fiir die berechneten Vesuvgesteine: Analyse

3111) Vesuvlava Granatello 1631 (Haughton) m = 6"1 312 ,, Croce del Salvatore 1834 (Haughton) m = 6"8 313 .~ Piano delle Ginestre 1810 ,, m = 6'6 314 , 1760 (Haughton) . . . . . . . m -- 6"6 315 , Atrio del Caval. 1891--1893 (Mrha) . m - 6"4 317 ,, Canale dell'arena 1850 (Haughton) . m - - 7 " 0 31~ , La Crocella 1871 (Ricciardi) . m - - 7"0 319 , 1881 (Ricciardi) . . . . . . . m : 6"9

Mittel m : 6"87

Mittel yon 20 Vesuvlaven nach Haughton m " - 6 " 8 , eine Zahl, die mit dem Mittel obiger Analysen genau iibereinstimmt. Ffir das Mittel der beiden Kulaitanalysen Nr. 316 ergibt sich dagegen der bedeutend hShere Wert m--7"7.

Auffallend niedrig dagegen und nnter sich sehr nahezu gleieh sind die Werte ftir:

t) Die Analysennummern korrespondieren mit denen in den friiheren Teilen dieser Arbeit.


Analyse 323 Leucitbasanit Blankenhornsberg, Kaiserstuhl m - - 5"5

und den diesem chemisch nahestehenden Augitit yon der Limburg,

Kaiserstuhl Analyse 324 mit m - - 5 " 4 .

Fiir die Melilithbasalte des Hegaus berechnet sich:

Analyse 380 Randen . . . . . . . . m - - 7 " 7

381 NeuhSwen . . . . . . . m = 7'7

382 Burgstall . . . . . . . m = 7"7

383 Stofflerhof . . . . . . . m - - 8"1

384 Wartenberg b. Donaueschingen m = 8"0.

Fiir die yon E s c h besehriebenen Gesteine yore Vulkan Etinde

ergibt sich:

Analyse 330 Nephelinit . m - 5"9

331 Leucitnephelinit m ~- 6"0

334 Hauynophyr . m ~ 6 '0

338 , m = 6'6 339 Leueitnephelinit m - - 6"3

Etwas weiter auseinander l i egen die Werte

basalte des Laacher Seegebietes:

Analyse 367 Hochstein m - - 6'8 368 Kunkskopf m ~ 6"7

369 Bausenberg m -" 7 '3

370 Krufter Ofen m - - 7"6

371 Vei tskopf . m = 7"4

372 GSnnersdorf . m : 7"3

Ferner ist fur:

fiir die Leucit-

Analyse 358 Leucitit Sider~o Cabo Verde . . . . m - - 6 " 0 360 ,, Topo da Coroa Cabo Verde ~n- -6"0

dagegen fiir

Analyse 364 Leucitit Capo di Bore m - - 7 " 3

365 ,, Frascati m - - 7"1

Fiir die Camptonitgesteine des Kristianiagebietes ergeben sich zwei ziemlich ahweichende Werte :

Analyse 138 Camptonit Hvinden m - - 7"8

146 , Maena . m - - 7"8

153 , Hougen m -~ 7"7

330 h. Osann.

und andrerseits: Analyse 142 Camptonit Kjose-.i, klungen m = 7"0

143 , Egge Gran. m z 7"0 Wiihrend bei diesen Vertretem der Camptonit-Monehiquit-Reihe

m hoeh ist, zeigen die beiden berechneten Monchiquite des Kaiser- stuhls nahezu identisehe niedrige Werte. So ist fiir

Analyse 134 Monchiquit Fohberg bei Obersehaffhausen m--5"3 139 Monchiquit Kieehlinsbergen . . . . . m -- 5"0

Es f'~llt sogleich die Analogie mit den niederen Werten yon m Ffir den oben erwiihnten Leueitbasanit yore Blankenhomsberg und Augitit yon der Limburg auf~ bei allen 4 Gesteinen bewegt sich m zwischen 5"0 und 5"5.

Aueh fiir die frtiher ihres konstanten Alkalienverhiiltnisses wegen erwiihnten Tiefengesteine (I. Teil, pag. 443) lii~t sich zum Teil ein ~ihnlich konstanter Wert yon m nachweisen. So ist bei den Gesteinen der Highwood Mts.:

Leucitsyenit Davis Creek Monzonit Middle Peak ,,Alkalisyenit ~ Pallisade Butte. Monzonit ttigwood Mts . .

n - - 4 " 9 m- -6"6 n ---- 4"4 m ---- 6"7 n - - 4 " 3 m = 6 " 9 n - - 4"7 m - - 7"2

Mittel 4"6 6"8 Fiir die Gesteine der Bearpaw Mts. erh~ilt man:

Augitsyenit Yogo Peak . n -- 5'9 Quarzsyenit Beaver Creek n ---- 6"0 Yogoit Yogo Peak . . . . . n -- 5"5 Yogoit Beaver Creek . . . . n -- 5"3

Mittel 5"5

Ein weiteres Beispielergeben Ganggesteine der Little Belt Analyse 8 Granitsyenitporphyr Thunder Mt. m - 8'8

9 Quarzsyenitporphyr Big Baldy Mt. m----8"7 25 Syenitdioritporphyrit Bear Park m = 8"7 32 Dioritporphyrit Steamboat Mr. m = 8"4

m--7"3 m - - 7"8 m ' - 7"2 m ---- 7"1

7"3

Mts., Mt.

Wie aus den angeftihrten Beispielen, die noch hiitten vermehrt werden kiinnen, hervorgeht, handelt es sich hier zweifellos um Gesetzmiiiiigkeiten, die sich nur durch die Blutsverwandtschaft (con- sanguinity) erkl~iren lassen. Es braucht wohl nicht hinzugefiigt zu


werden, dal~ bei anderen Gesteinsreihen, die einem engen Gebiete entstammen, die Werte Ftir ~n reeht verschiedene sein kSnnen, wie dies ja bei dem Alkalienverh~iltnis auch der Fall ist.

4. Ferner hat sich bei der Berechnung der Zahlen m ergeben, dal3 in g r o 13 e n Z tt g e n zweifelsohne aueh sin Zusammenhang zwischen ihnen und der Natur der dunklen Hauptgemengteile besteht. Es ist natiirlich zu erwarten, dal3 solche Beziehungen umso auffKlliger hervortreten, je weniger akzessorische Gemengteile, besonders Eisen- erze, Titanit etc. vorhanden sind. Als Beispiel m~gen zun~ichst die Familien der Granite und Phonolithe angefiihrt werden, die beide arm an Akzessorien, besonders Erzen sind. In der Granitfamilie treten yon dunklen Gemengteilen ganz wesentlich Glimmer und Amphibole auf, Pyroxene spielen nur eine verschwindende Rolle; es ist deshalb zu erwarten, daf3 unter den in F vorhandenen Metall- oxyden CaO sehr zuriicktritt, dal3 sich m d e r Zahl 10 stark nKhert. Die Berechnung yon 35 Granitanalysen (siehe I. Teil, die Kugeln und Konkretionen sind weggelassen) ergab, dal~

34 Analysen = 97% der v-Reihe 1 Analyse : 3% der q~-Reihe

Mittelwert resultiert m --- 9"2. angeh~ren; als

Bei den Phonolithen treten im Gegenteil Glimmer und Amphi- bole ganz zuriick den Pyroxenen gegen~iber. Von letzteren sind ~.girin, "~.girinaugit am verbreitetsten, daneben Diopsid. Da das Agirinmoleki/l dem Werte A zugerechnet wird and die Agirinaugite alle kalkreich sind, so ist zu erwarten, dab in dieser Gesteinsfamilie m bedeutend niedriger liegt als bei den Graniten. In der Tat g'e- h~ren yon 28 Phonolitbanalysen an:

Der v-Reihe 9 = 32% 9~- ,, 9 -- 320/"0 X- , 6 - - 21"5~

~- , 3 = 11~ ~o- , 1 -- 3"50/0.

Als Mittelwert ergibt sieh m---6"4.

Dal~ dieses Verh~iltnis nicht isoliert steht, l~l~t sich aus folgenden Zahlen ersehen:

332 A. Osann.

~iittel Mittel

Granit . 9'2 El~iolithsyenit . 7"8 C~ranitporphyr 8"4 El~iolithsyenitporphyr 6"9 Liparit . 8"8 Phonolith . . . . 6"4 Granitaplit 8"3 Grorudit-Tingu~it 6"9

Aufder rechten Seite besitzen die El~olithsyenite den h~chsten Wert yon m, in ihnen spielen auch Glimmer und Amphibole eine weitaus grS~ere Rolle als in den 3 tibrigen Gesteinsfamilien derselben Seite. Die Zahl 8"3 flit Granitaplite ist wohl die unsicherste, da bier 0xyde der zweiwertigen Metalle sehr zuriicktreten. An die Liparite schliefien sich direkt an die Dacite, ebenfalls mit m - 8"8; an die Granite die Quarzdiorite, ebenfalls mit m - 9 " 2 .

Uberbaupt ergibt die Statistik, dal~ die Gesteine der Alkali- reihe yon denen der Alkalikalkreihe durch niedrige Werte yon m ausgezeichnet sind.

Offenbar b~ingt dies Verhalten mit der grSfieren Neigung zur Augitbildung bei den ersteren zusammen, eine Tatsache, auf die schon L o s s e n 1) aufmerksam ffemacht hat. Er sagt: Die wesentlich augithaltigen Typen der Alkalifeldspatgesteine pflegen iiberhaupt alkali- und insbesondere natrom'eicher zu sein als die normalen hornblendehaltigen Typen; diese letzteren wurden trotz durchschnittlich hSheren Kiesels~iuregehalts kalk- und magnesiareicher gefunden. Femer sagt er Uber die Rolle, die Augit und Hornblende in den Erstarrungsgesteinen spielen: ,Ersterer krystallisiert h~iufiger aus alkalireichen Mischungen, letzterer hiiufiger aus kiesels~ure- reichen."

Als Beispiele m~gen ferner folgende Zahlen einander gegeniiber- gestellt werden:

Mittel

Quarzfreie Diorite . . . . . . m -- 8"3 Gabbro und zum Teil 1%rit . m - 8"5 Gabbroporphyrit . . . . . . . m -- 8"1

Essexit u. nephelinarmer Theralith. m - - 7 " 0 Nephelinreicher Theralith . . . . m -- 7'0 Camptonit and Monchiquit m - - 7 " I

1) L o s s e n , Z. d. d. g. G., XXXV. Bd., 1883, pag. 218.

u einer chemischen Klassifikation der Eruptivgesteine. 333

Die Ubereinstimmung der 3 Zahlen der oberen H~ilfte ist eine sehr groSe. Dal~ m fiir die Gabbros und Gabbroporphyri te trotz ihrer wesentlichen Pyroxenfiihrung dem der quarzfreien Diorite gleichkommt, hiing't wohl mit ihrer teilweise nicht unbetfiichtlichen Olivinfiihrung zusammen. Der Einflul~ des Olivingehaltes auf die Zahl m wird spater an Beispielen gezeigt werden.

Ferner ergibt sich ftir: Nephelintephrit m -- 7"1 Nephelinit m = 6"2 Leucittephrit m = 6'8 Leucitit m - - - 6"5

Die niedrigsten Werte yon m ergeben sich fur die Glieder der Iolith-Urtit-Reihe, n~imlicb:

Iolith m = 5'1 Iolithporphyrit ~n = 4"4 Urtit . . . . ~n -- 3'0

Der Urtit besteht nach R a m s a y s Beschreibung aus 8 2 - - 8 6 % Nephelin, 1 2 - - 1 6 % "~_girin und 2~ Apatit; Eisenerze mtissen der Analyse nach nur ganz sporadisch auftreten.

Beim Missourit liegt m bedeutend hSher, es ist 7"5. Das Ge- stein enth~lt 15% Olivin, 6 % Biotit und 5 % Eisenerze. Fiir die Pantellerite, bei denen yon dunklen Gemengteilen Diopsid, _~girinaugit und Ainigmatit vorherrschen, Eisenerze nahezu vollst~ndig fehlen, ist m = 5"3, also ebenfalls, wie zn erwarten war, aut~erordentlich niedrig, sie beteiligen sich zugleich mit dem gr~l~ten Prozentsatz an der w-Reihe. In die Augen springend ist ferner der Einflul~, den der Olivingehalt auf m austibt, derselbe ergibt sich aus folgenden Zahlen:

Von 15 N e p h e l i n i t e n (exkl. P o p p e n h a u s e n siehe Teil III, pag. 427) gehSren an:

Der v-Reihe - - = 0 % F-Reihe 15 = 100%

Mittelwert yon m = 6"2. Von 15 N e p h e l i n b a s a l t e n :

Der ~.-Reihe 8 = 53% q~-Reihe 7 ---- 47%

Mittelwert m -- 7"6. Von 8 L e u c i t i t e n gehSren an:

Der v-Reihe - - = 0~ ~-Reihe 8 = 100%

Mittelwert m = 6"5.

334 A. Osann.

Von 11 L e u c i t b a s a l t e n :

Der v-Reihe 3 = 27% ~-Reihe 8 : 73%

3[ittelwert m = 7"3.

Von 5 N e p h e l i n t e p h r i t e n gehiiren an: Der v-Reihe 1 - - 20%

(f-Reihe 4 = 80% 3Iittelwert m = 7"1.

Von 8 N e p h e l i n b a s a n i t e n : Der v-Reihe 4 - - 50%

~-Reihe 4 = 50% Mittelwert m ---- 7"6.

Von 4 L e u e i t t e p h r i t e n gehSren an: Der t'-Reihe - - = 0o/o

~-Reihe 4 - - 100% Mittelwel~ m = 6"8.

Von 9 L e u c i t b a s a n i ~ e n (exkl. den Tell H, pag. 478 berechneten Mitteln) :

Der c-Reihe 1 -- 11% ~c-Reihe 8 =-- 89%

3Iittelwert m = 6"8.

Fiir Leueittephrite und Leucitbasanite ist m gleich; es riihrt dies daher, daft yon den 9 angefiihrten Leueitbasanitanalysen sieh 8 auf Vesuvlaven beziehen; ihr Olivingehalt ist so gering, daii sie wohl ebenso gut zu den Leucittephriten gestellt werden konnten (cfr. Teil I I , pag. 478~. Fiir das Mittel der beiden Kulaitanalysen ergibt sich m : 7"7, also ungef~hr tier gleicho Wert wie f'fir die Nephelinbasanite und bedeutend hSher als fiir die Leucittephrite. Es geh~irt der v-Reihe an.

Ferner geht der Einflug des Olivins noeh hervor aus der Reihe : Pyroxenite m = 8"0

Hornblendeperidotite m = 9"7 Glimmerperidotite m -- 9"7

Dunite m = 10

Der hohe Wert yon m fiir die Pyroxenite erkliirt sieh aus der reichlichen Bronzit- und Hypersthenfiihrung der berechneten Gesteine und wohl auch aus dem hohen Eisenerzgehalt.


Aus den angeftthrten Beispielen ist mit Sicherheit abzuleiten, da~ im allgemeinen die Natur der vorherrsehenden dunklen Gemeng- teile, speziell der monoklinen Pyroxene, die dem Diopsid nahe stehen, einerseits, der Amphibole, Glimmer und rhombischen Pyroxene andererseits, sowie speziell aueh der Gehalt an Olivin in der Zahl m oder dem Verh/tltnis (Ca Sr Ba) 0 : (Mg Fe Mn Ni) 0 in F zum Ausdruck kommt. Nur ist ks natiirlieh, und wie auch voranszusehen warm nicbt mSglich, bei jeder Einzelanalyse aus rn auf die An- oder Abwesenheit dieser Mineralien direkt zu schliel~en oder gar ihr Mengenverhaltnis zu sch~itzen.

Zusammenfassung und Resultate.

Als Zweck der hier durcbgefiihrten chemischen Klassifikation der Eruptivgesteine wurde in der Einleitung bezeichnet : Die ErgEnzung und Vertiefung der auf mineralogische Zusammensetzung und Struktur basierenden gebr~iuchlichen Einteilung und namentlieh auch die Herbei- ziebung des Mengenverh~iltnisses der Hauptgemengteile als klassifika- torisehes Moment. Zu dem Zweck wurden die Analysen auf Molekular- prozentzahlen bereehnet und diese auf wenige Faktoren zur~iekgefiihrt, deren GrSl~e resp. Verh/iltnis eine iibersichtliehe Zusammenstellung ermSglicht und zugleich, unter Mitbenutzung des Mikroskopes, eine jedenfalls sehr angen~ihert richtige SchEtzung der quantitativen minera- logisehen Zusammensetzung ermSglicht. Dieser Weg fiihrt zur Unter- scheidung yon Typen, die durch eine bestimmte Typenformel charakterisiert sind; in jedem Typus wurden Analysen yon Gesteinen vereinigt, die derselben Familie des gebrauehlichen petrographischen Systems angehSren und sich chemiseh nahe stehen. Solche Typen wurden bei den Tiefengesteinen 72, bei den ErguBgesteinen 157 und den Ganggesteinen 91, also im ganzen 320 aufgestellt; neue Typen kSnnen stets zugefiigt werden. Die Typen wurden in Tabellen ge- ordnet und eine fibersichtliche graphische Darstellung der Einzel- analysen und Typen durch die gewEhlte Dreiecksprojektion erreicht. Da ftir die Auswahl tier benutzten Analysen lediglich die Frisehe des Materials und die Zuverlassigkeit der Ausfiihrung ma~gebend war, ist anzunehmen, dal~ diejenigen Typen, die dutch die grSl~te Analysenzahl vertreten sind, fiir ihre Gesteinsfamilie auch am meisten charakteristiseh sind.

336 h. 0sann.

Ausgegangen wurde yon der Aufstellung der Werte s, A, C, F, a, c, f u n d n, denen spiiter noeh k und m zugef'tigt wurden. Diese GrSl3en sind in folgender Weise charakterisiert:

s ist die Summe yon Kiesels~iure, Titans/iure und Zirkonerde. A ist eine Atomgruppe, die erhalten wird, wenn die Alkalien

mit Tonerde in dem Verhiiltnis verbunden werden, wie sie dies in den Alkalifeldspaten sind, also L~Va KJ~ Al~ 0~. Dabei miissen folgende F~ille unterschieden werden:

1. Die Summe der Alkalien ist kleiner oder gleich der Ton- erde. Solche Analysen wurden als mit Tonerde fiir Alkalien gesiittigt bezeichnet.

2. Die Summe der Alkalien ist gr6tier als Tonerde, die Analyse ist ungesiittigt mit Tonerde in Bezug auf Alkalien. Die Statistik, die hinsichtlieh dieses Falles angestellt wurde, ergab, dail in solchen Gesteinen stets ein Teil der Alkalien mit Eisenoxyd zum ~Argirin- molektil verbunden ist. Es wurde demnaeh der IJberschul] yon Alkalien fiber Tonerde mit Eisenoxyd zur Atomgruppe (Na K)., Fe~ O~ verbunden und mit A vereinigt.

3. Endlieh kann noeh die Summe der Alkalien grSl3er als die yon Tonerde und Eisenoxyd sein. Von den berechneten Analysen ist dies nur bei Pantelleriten und dem Orendit yore North Table Butte der Fall; neuere, hier noeh nieht benutzte Analysen zeigen, da~ auch bei Eliiolithsyeniten bestimmter Eruptivgebiete, wie Kolas und SUd- gr(inlands, dies theilweise stattfindet. Soweit unsere Erfahrungen reichen, ist ein solches Verhliltnis verkniipft mit dem reichlichen Auftreten im allgemeinen seltener akzessoriseher Gemengteile, wie des Ainig- matit, Eudyalit und vielleieht noch anderer. In jedem dieser Fiille, wie dies auch bei den Pantelleriten gesehehen ist, soll dieser LTber- sehuii yon Alkalien tiber Fes 03 + A12 03 in einer den speziellen Verh~iltnissen entsprechenden Atomgruppe der Zahl A einverleibt werden, so dab diese s~imtliche Alkalien der Analyse enthRlt. Bei einer Diskussion dieses Wertes A mUssen natiirlieh die mikroskopischen Ergebnisse mit beriicksichtigt werden.

C ist eine Atomgruppe, die erhalten wird, wenn die nicht in A verreehnete Tonerde mit Kalk zu Ca Al~ O~ verbunden wird. Hie- bei k6nnen folgende Fiille eintreten:

1. Ist die Summe der Alkalien gleich oder grSlier als die Ton- erde, so ist C = O. Es tritt dies, wie mehrfach erliiutert wurde, bei


Alkaligesteinen ein, in denen das Anorthitmolekiil naehweislich fehlt oder versehwindend klein ist.

2. Die Summe der Alkalien ist kleiner, die der Alkalien und des Kalkes grSl3er als Tonerde; es ist dies weitans der haufigste Fall.

3. Tonerde ist gr5l~er als Alkalien plus Kalk. Unter den eea 750 bereehneten Analysen trat dies nur in wenigen F~illen ein. Ob bier immer Analysenmaterial und Analyse selbst einwandfrei sind, ist fraglieh. Unter diesen Umsfiinden wurden dann geringe Mengen yon Magnesia fiir Kalk in die Atomg'ruppe Ca AI,, O, sub- stituiert und angenommen, da$ aui3ergew(ihnlich tonerdereiche Pyroxene und Amphibole anwesend seien, statistisch liel3 sich dies nicht priifen. Bei der Ableitung yon a, c, f aus A, C, F reduzieren sich diese Abweichungen auf unbedeutende GrSlie (siehe Tell I, pug. 365).

In sehr hohem Betrag tritt dies Verh~iltnis auf bei Kyschtymit. Korundsyenit und Korundpegmatit, die bis nahezu 60% Tonerde in der Form des Korundes enthalten kSnnen. Die petrographische Stellung dieser jedenfalls sehr abnorm zusammengesetzten Gesteine ist noch zu wenig sicher, als da$ sie hier beriicksichtigt werden kiinnten.

F setzt sich zusammen aus den Oxyden der zweiwertigen Me- talle ; es ist die Summe yon Magnesia, Eisenoxydul (aueh das n i ch t f t i rA v e r w e n d e t e E i s e n o x y d wi rd z u O x y d u l u m g e r e c h n e t und h ier zugeftigt), Manganoxydul, Nickeloxydul, Strontium- und Bariumoxyd und dem nicht fiir C verbrauchten Kalk, also die Atom- gruppe (Mj, Fe, M~, N;, S~', Ba, Ca)O.

Zur Vereinfachung dieser Zahlen A, C, F und um ihr Verhiiltnis ftir die Projektion geeignet zu maehen, wurden dieselben auf die Summe 20 reduziert unter Abkiirzung" auf halbe Einheiten; es resultieren so die Werte a, c, f , wobei a + c + . f = 20 ist.

~z gibt das Verhiiltnis der Alkalien, wobei Li immer dem K zugerechnet wurde. Dies Verh~iltnis .Na~. 0 : (K, L ~ 0 wurde stets auf die Summe 10 gebracht und der sieh auf Na~O beziehende Summand mit n bezeiehnet. Es ist also Na2 0 : (K, Zi).,O -~ ~ : (10--~;. Naeh dem AlkaliverhSltnisse werden samtliehe Analysen in 5 Reihen geteilt, eine a-Reihe mit n > 7"5, eine fi-Reihe mit n < 7"5 "_> 5"5, eine 7-Reihe mit n < 5"5 > 4"5, eine &Reihe mit n < 4'5 > 2"5 und eine e-Reihe mit n < 2'5. Den beiden ersten Reihen gehSren Ge- steine der Natriumvormaeht, den beiden letzten solehe der Kali- vormaeht an, solehe der 7-Reihe wurdeu als intermediSre bezeiehnet.

5Iineralog. und petrogr. Mitt. XXII. 1903. (A. Osanu.) 22

338 A. Osann.

Der Kiesels~tureko~ffizient k soil das Verh~iltnis der Kieselstture zu den Werten A C F darstellen. Zu dem Zweck wurde s dividiert durch eine Zahl, die gleich ist der Summe der Kiesels~turemengen, welche ntitig sind, um die Atomgruppen A und C zu Feldspatbildung und die Atomgruppe .F zur Bildung yon Metasilikaten zu berechnen.

s Es ist a l s o k =

6 A + 2C + Y " m endlich stellt dar das Verh~iltnis yon (My, Fe, Mn, N i ) 0 :

(Ca, St, B a / 0 in dem Wert F. Aueh dieses Verh~iltnis wird stets auf die Summe 10 gebraeht und der sicb auf (M[t, Fe, Mn, N~7 0 beziehende Summand mit m bezeichnet. Es ist also (Mg, Fe, Mn, .~5") 0 : (Ca, St, Ba) 0 = m : (10--n 0. Auch hier wurden 5 Reihen unterschieden: eine v-Reihe mitm > 7"5, eine 9-Reihe mitm < 7"5 > 5"5, eine z-Reihe mit m < 5"5 > 4'5, eine ~p-Reihe m i t m < 4"5 > 2"5 und eine w-Reihe m i t m < .9"5.

Von den so berechneten Zablen sollen s A C F resp. a c f and n a l s wiehtigste Faktoren fiir die Klassifikation in erster Linie mag- gebend sein, m u n d k sind yon geringerer Bedeutung und werden erst in zweiter Linie beriicksichtigt. Aus diesen Zahlen soll folgen- des ersichtlich sein:

A resp. a gibt ein Bild yon der Menge der Alkalifeldspate und Feldspatvertreter. Zu letzteren werden hier gez~ihlt: Nephelin, Leucit, Sodalith, ttauyn, das AgirinmolekUl, das Alkalimolekiil der Glimmer (K) und eventuell die alkalihaltigen Molektile yon Ainig- matit und Eukolith. Untersttitzt wird die Seb~itzung des Mengenver- hitltnisses dieser Mineralien und Molekiile durch die Zahl n, die Menge yon Fe~03, welche in A enthalten ist und den KieselsKure- quotient k. Nattirlich mul3 auch die mikroskopische Untersuchung bei dieser Sch~itzunff mit zu Rate gezogen werden.

Aus C u n d c soll eine anniihernde Bestimmung ermtiglicht werden, mit welchen Mengen sich das Anorthitmolektil an dem Aufbau der Feldspate beteiligt. In untergeordnetem Mal~e sind auch die tonerdehiiltigen Molekfile der Pyroxene und Amphibole in diesen Zahlen enthalten und ebenso bei Melilithgesteinen das Gehlenitmolekiil (siehe Teil II, pug. 495).

F u n d f endlich geben ein Bild yon den Mengenverh~iltnissen der sog. dunklen Gemengteile. Auch hier wird, wenn es sich urn die Beteiligung yon 0rtho- und Metasilikaten handelt, der Kieselsiiure-


quotient /~ die mikroskopische Untersuchung unterstiitzen; auch m kann eventuell mit yon Bedeutung sein. In F sind enthalten: Die tonerde- und alkalifreien Pyroxen- und Amphibolmolekiile, das 01ivin- molektil in Olivin und Glimmer, das Akermanitmolekiil im Melilith, der Eisengehalt der Eisenerze und der Kalkgehalt des Apatit und Titanit.

Wie schon friiher hervorgehoben wurde, entsprieht die Atom- gruppe A ihrer Bedeutung nach dem Rosenbusch'schen Kern (Na K)

II I[ Al Si~, C dem Kern Ca AL. Si+ und F den Kernen /~ SI nnd R.,. Si, nur sind sie frei yon Kiesels~iure gedacht. R o s e n b u s c h nimmt an, daf seine Kerne in den eruptiven Magmen als solehe schon vorhanden sind und dal~ ihre gegenseitigen LSslichkeitsverhiiltnisse, d.h. ihre unter bestimmten physikalischen Verh~ltnissen eintretende Unliisliehkeit Ursache der Spaltungsvorgiinge sind, die die chemische Mannigfaltig- keit der Eruptivgesteine beg'riivden und wonach die letzten und einfachsten Spaltungsprodukte diese Kerne selbst sin4. Unsere Atom- gruppen sind nur Teile dieser Kerne und beanspruchen auch diese den Kernen beigelegte geolog'ische Bedeutung nicht; ihre Aufstellung hat lediglich den Zweck, chemisch Verwandtes zusammenzufassen und dadurch die chemische Analyse eines Gesteines auf wenige Faktoren zurtickzufiihren, wodurch die L'bersicht und 0rdnung in ein System wesentlich erleichte;t wird.

BrOgger hat auf die Unzu]iinglichkeit der Rosenbusch'schen Kerne hingewiesen; Gesteine wie die Urtite, Umptekite nnd Lesti- warite machen es auf3erordentlich wahrscheinlich, daft neben dem Kern (Na K) A1 SL. noeh zwei Alkalikerne (~Va K) Al Si und (Na K) A lS i 3 eine nicht unbedeutende Rolle spielen; ebenso f'tihrt die Dis- kussion der Anorthositanalysen B r 5 gg e r zu der Annahme eines Kernes Ca AL_ Si~ neben Ca Al2 S;,. Diese yon Bri igger geforderten Kerne sind ebenfalls mit in den Atomgruppen A und C entha!ten. In unserem System wird also die ganze Schwierigkeit, welche Kieselsiiuremengen den Kernteilen (Na K)Al und Ca Al~ zuzuerteilen sind, vollstiindig- vermieden, zugleich werden bei uns die Verhliltnisse einfacher als bei der Zerlegung einer Analyse in die Rosenbusch - und BrSgger- schen Kerne. Ohne die Bedeutung dieser Kerne fiir das Verfolgen yon Spaltungsvorg~ingen und die Ableitung yon Teilmagmen aus einem

22*

340 h. Osann.

Urmagma zu untersehiitzen, scheinen mir doch die aufgestellten Atomgruppen, so lange es sieh nut um eine Einteilung der Eruptiv- gesteine auf ehemiseher Grundlage handelt, den Vorzug zu verdienen. Aulierdem liigt sieh, wie aus der Diskussion der Urtitanalyse yon BrSgger hervorgehtl), eine ehemisehe Klassifikation naeh Kernen nicht mit Sieherheit durehfiihren. Ftir eine eventuelle spiitere Ans- arbeitung einer solchen wird unsere Klassifikation stets die Grund- lage bilden. Aus dem Verhiiltnis, in dem unsere Atomgruppen zu den Kernen stehen, geht ferner hervor, welehe Bedeutung jene flit die Einteilnng tier eruptiven Magmen hat, denn diese beruhen ja auf dem Mischungsverhiiltnis der Kerne. Aus der Formel sowohl als der Lage des Projektionspunktes einer Analyse ist die Zugeh~irigkeit zu einem der yon R o s e n b u s e h untersehiedenen Magmen direkt ersiehtlieh.

Das theoretiseh reine foyaitisehe Magma q~ hat seinen Projektions- punkt natiirlieh in der A-Eeke des Projektionsfeldes (siehe Figur), seine ehemisehe Formel w~ire eharakterisiert dutch a2o Co fo. Gesteine, in denen das foyatisehe Magma vorwiegend vertreten ist, gehSren dem Sextant II an und greifen nur wenig naeh I fiber, auilerdem sind sie an die N~ihe der Dreieeksseite A F gebunden, in beistehen- tier Figur ist ihr Projektionsgebiet ann~ihernd abgegrenzt. Das Gleiche gilt fur die granitisehen Magmen 7, die nut dureh die hSheren Werte yon s sieh yon den foyaitisehen unterseheiden.

Bestimmt man die Grenze der reinen 9~-Magmen (Na K)Al S(, (mit x - - 1--3) und der theoretiseh reinen 7-Magmen (Na K) A1 S(, dutch den Kiesels~iuregehalt, der notwendig ein Auskrystallisieren freier Kiesels~ture bedingt, so wiirde dieselbe bei 65--68% SIO~ je nach Vorherrsehen des Kalis oder :Natrons lieg'en.

Das reine peridotitisehe Magma z hat seinen Projektionspunkt in F. Gesteine, in denen dieses Magma herrsehend ist, haben ihre Projektion in Sextant III und IV dieser Eeke benaehbart. Ihre Formel ist ausgezeiehnet dadurch, dal3f sehr hoeh liegt, a und c sehr nieder.

selbst wtirde die Formel s~ ao cofi_o zukommen. Die granitodioritisehen Magmen (~ sind eharakterisiert als Mi-

sehungen der Kerne (2Va .K) A1 Si,. und Ca Al.,, S'i, unter geringen I1 II

Beimengungen der Kerne R Si und /~2 Ss Ihre Projektionspunkte miissen also zwischen derA- und C-Ecke, in den Sextanten I und V[

~) B r 5 g g e r , Das Ganggefolge des Laurdalits, pag. 305.


liegen, da letztere der Projektionspunkt des Kernes Ca Al~ Si~ selbst ist. In ihrer reinsten Form tritt dieses Magma in den Anorthositen

II II und Oligoklasiten auf. Mit Anwachsen der Kerne R S i und R~ Si gruppieren sich die Projeetionspunkte um den Mittelpunkt des Pro- jektionsfeldes und kSnnen hier in allen Sextanten verteilt sein. In der Formel sind solche Gesteine durch hohe Werte yon a und c bei

F{reines ~4agma)

.~fa,3men.

- c

A CreiTtes ?~la~jma) [reine$.lnar[~it It(~zjerz..,.

relativ niederen yon f gekennzeiehnet. Ein reines den Anorthositen und Oligoklasiten entspreehendes Anorthitgestein wiirde die Formel ao C~_o9~o erhalten.

Die Gabbromagmen ~o, die aus einer Mischung yon z mit dem Kern Ca A12 Si~ und untergeordnetem ~p bestehen, nehmen im Pro- jektionsfeld den zentralen Teil des Sextanten IV ein, erstrecken sich yon da bis an die Dreiecksseite F C und Uberschreiten andererseits die von F aus gezogene H(ihenlinie etwas, treten noch in den Sex-

342 A. Osann.

tant III iiber. Ihre Formel zeigt hohe Werte yon ~ mittlere fiir c and niedere fur a.

Die Heimat der Theralithmagmen # endlich ist der Sextant III und die Niihe der A F-Linie, sie zeigen niedere Werte far c, mittlere fiir a uud hohe fiir f .

Es ist also durch die Lage des Projektionspunktes eines Gesteines oder die Formel direkt seine Zugeh(irigkeit zu einem dieser Magmen ersichtlieh.

Die Detailausarbeitung unseres Systemes hat nun folgende all- gemeine Resultate ergeben:

1. J ede F a m i l i e der T ie fen- , E r g u ~ - u n d G a n g g e s t e i n e ist , wie aus den T a b e l l e n e r s i e h t l i e h , d u r c h b e s t i m m t e W e r t e yon s ,a , c u n d f e h a r a k t e r i s i e r t , nach denen ih r e V e r t r e t e r g e o r d n e t w e r d e n kSnnen . Kennt man diese Zahleu s, a, c , f und die geologische Stellang eines Gesteines als einer der 3 gro~en Klassen angehSrig~ so ist auch die Familie bekannt, dcr es zuzureehnen ist. Selbstverstiindlich gibt es Ubergangsglieder, die ebensogut einer als einer anderen Familie zugeziihlt werden kSnnen, ihre Formel liegt dann an der Grenze zweier Tabellen.

2. s s c h w a n k t z w i s c h e n 82 und 39 (AlnSit) . Es ist in e ine r G e s t e i n s f a m i l i e ganz w e s e n t l i e h yon a a b h ~ t n g i g u n d n i m m t mi t d i e sem g l e i c h z e i t i g und im a l l g e m e i n e n g le ich- m~illig ab. Es ist zu erwarten, dall sich bei gr(iiierem Analysen- material die Unregelmiii~igkeiten, die sich in Bezug auf diesen Punkt ergeben haben, mehr und mehr verwischen. Vielfach scheint die un- gleiche Ausfiihrung der Analysen selbst Sehuld an diesen Unrege]- m~igkei ten zu sein. Bei Reihen, deren Analysen nach gleichen Methoden ausgeftihrt worden sind, pflegt der Zusammenhang zwischen s und a c f d e r vollkommenste zu sein (Absarokit-Banakit-Shoshouit- Reihe~ Familie der sauren Dioritporphyrite etc.).

Die Z a h l e n c und f s ind yon k e i n e m oder nur s eh r g e r i n g e m Einf lui l a u f s ; is t e in l e t z t e r e r zu k o n s t a t i e r e n , so n i m m t s m i t c g l e i c h z e i t i g e twas zu. (Beispiele: Reihe der saaren Dioritporphyrite, Plagioklasbasalte z. T.)

3. Die Zah l a s c h w a n k t z w i s e h e n 17 und 0. c z w i s c h e n 7 und 0 (sie erreicht nur in der Familie der Anorthosite einen hSheren Betrag bis 15). f ze ig t d ie grSi i ten D i f f e r e n z e n ; es l i eg t z w i s c h e n 1 (Granit, Anorthosite) und 20 (Dunit). Am einfachsten


liegen die Verhiiltnisse bei den Tiefengesteinen, hier kSnnte man die versehiedenen Tabellen in 2 zusammenfasseu, eine mit hohen und eine mit niederen Werten yon a. Bei der ersten liegt a zwischen 17 und 6--7, c zwischen zirka 4"5--5 und 0, f zwischen 10 und 2. Ihr gehSren die % 7 uud z.T. &Magmen an, die Granite, Syenite, El~iolithsyenite und Urtite. Die wesentlichen Untersehiede sind hier durch s bedingt , das vou 81--54"5 herabgeht. Bei der 2. Tabelle schwaukt a zwisehen 7 und 0, c liegt in dem gleiehen Intervall und f zwisehen 20 und 7; ihr gehSren die (LMagmen z. T., ferner die ~ , b ~- uud z-Magmen an. Aui~er s liegen hier die Hauptuntcrsehiede in c, wie ein Vergleich yon Theralith, Iolith~ Missourit, kurz der basischen Alkaligesteine gegeniiber den Dioriten~ Gabbros und Noriten, den Alkalikalkgesteinen ergibt. Eine besondere Steliuug nimmt die Anorthosit- und die Peridotit-Pyroxenit-Reihe eiu. "~.hnlich ist dies bei den Ganggesteinen, auf der ersten Tabelle wiiren Granit-Syenit-und Eliiolithsyenitphorphyre, Aplite, sowie die Bostonit-Liud6it-SSivs- bergit- und die Grorudit-Tinguhit-Reihe unterzubringen; auf der letzten Diorit-Gabbro- und Iolithporphyrite, Minette, Kersantit, Vogesit, Spes- sartit, die Camptonit-Monchiquit-Reihe, Mondhald~it, Farrisit und AlnSit.

Bei den Ergul~gesteinen sind die Verhiiltnisse etwas mannig- faltiger; hier schiebt sich zwischen diese beiden Tabellen eine dritte von grSf~erer Bedeutung" mit a zwischen cca 11--4 ein; ihr geh(Jren die Trachydolerite, Banakite, Shoshonite und ein Teil der Glimmer- und Hornblendeandesite an.

4. Die S t a t i s t i k fiir die Zahl n h a t e rgeben , dal3Ge- s t e iue d e r N a t r o n v o r m a c h t , bei denen also n > 5 ' 5 ist , w e i t a u s gegen die der K a l i v o r m a c h t v o r h e r r s e h e n . Bei den Tiefeng'esteinen wurden fiir diese Tatsache schon Zahlen angegeben. Im g'anzen berechnen sich nach Prozenten:

a fi r Tiefengesteine 31 Ergugigesteine 38 Ganggesteine. 20 65

Ferner: Na-Vormacht Tiefengesteine. 79 Ergu~gesteine. 81"5 Ganggesteine . 85

Mittel 82

8

48 14 6 1 43"5 7"5 9 2

10 4 1

Iatermedi~tr K-Vormacht

14 7 7"5 11

10 5

10"5 7"5

344 A. Osann.

Von zirka 750 Analysen gehSren also 82% der ~Natronvor- macht an, 10"5 sind intermediiir und in 7"5% herrscht Kali tiber Natron vor. Nach Vormachten berechnet ergibt sich demaach ftir die 3 Gesteinsklassen sehr nahezu das gleiche VerMltnis.

Am s f i i rks t en is t n e inem Wechse l u n t e r w o r f e n bei den sauren Ges te inen , Graniten, Syeniten und entsprechenden Ergufi- und Ganggesteinen. In basischen der Alkalikalkreihe mit hohen Werten yon c, wie Gabbros, Norite, Plagioklasbasalte, liegt n fast ausnahmslos hoch, kS sind durehwegs Vertreter der a- und fl- Reihe. Bei basisehen Gesteinen der Alkalireihe mit niedcrem c: Esse- xiten, Theralithen u. s. f. treten wieder reichlich Vertreter der Kali- vormacht auf.

Ferner hat sieh ergeben, dal3 bei Gesteinen derselben petrographisehen Provinz h~iufig sehr ~ihnliche Werte yon n auftreten. Diese an und fiir sich nicht neue Tatsache - - sie ist frtiher schon yon I d d i n g s und anderen hervorgehoben women - - wurde dutch eine Reihe yon Beispielen aus den Tiefengesteinen illustriert; andel'e auf Erguii- und Ganggesteine beztigliehe h~itten ihnen noch beige- fiigt werden k~innen. Eine sehr vollkommene Reihe bilden:

Vesuvlava Analyse 31l n -" 3'9 , , 3 1 2 n ---- 3"7 , ,, 313 n - - 3"6 , ,, 314 n : 3"5 , ,, 315 n = 3"5 , , 317 n -- 3"5 , ,, 318 n -- 3"3

, 319 n -- 3"8

Mittel n -- 3"6

Mittel naeh Haughton 3"5.

5 . .4 .hnl ich wie ftir n l i egen die Verhi~l tnisse fiir m, wie in der Einleitung dieses Teiles dargelegt wnrde. Im al lge- me inen weehse l t m s t a rk , doeh 1/iiit s ich den t l i eh iiber- s e h e n , daft es bei A l k a l i g e s t e i n e n im D u r c h s e h n i t t nie- d e t e r ist als bei A l k a l i k a l k g e s t e i n e n . Aueh e in Einfluf3 des O l i v i n g e h a l t e s be s t eh t zwei fe l los , o l i v i n h a l t i g e Ge- s te ine bes i t zen hSheres m a ls die e n t s p r e c h e n d e n ol ivin- f re ien.

Ver~uch einer chemischert Klassifikation der Eruptivgesteine. 345

An einer Reihe yon Beispielen wurde ferner er6rtert, daft bei Gesteinen derselben petrographischen Provinz auch ~thnliche Werte ftir m sich wiederholen, dail also auch in dieser Beziehung eine Vererbung zu konstatieren ist.

Eine Gesamtstatistik ergab, daii angehiiren in Prozenten der

~- ~- Z- ~- o>Reihe

Tiefengesteine 72'5 23 3 1"5 - - Ergul3gesteine 63 33"5 2 l 05 Ganggesteine. 67 27 4 1"5 0"5

Mittel 67'5 28 3 1 05 oder der

Magnesiavormacht Intermedi~r Kalkvormacht

Tiefengesteine. 95"5 3 1"5 Ergul3gesteine. 96"5 2 1 "5 Ganggesteine . 94 4 2

Mittel 95'5 3 1"5

Auch diese Zahlen stimmen fiir die 3 Gesteinsklassen sehr nahezu tiberein.

6. Der K i e s e l s i i u r e q u o t i e n t k b e w e g t s ich z w i s c h e n den E x t r e m e n 1"8 und 0"5. Bei Ges t e inen , die f re i yon Quarz , Olivin und F e l d s p a t v e r t r e t e r n s ind, l ieg t , wie n ich t a n d e r s zu e r w a r t e n ist, k der E i n h e i t n a h e ; mit E i n t r i t t des Quarzes s te ig t el', b e i A n w e s e n h e i t yon Olivin und F e l d s p a t v e r t r e t e r n s ink t er u n t e r 1 h e r a b . Es kann also k auch mit zur Sch~itzung des Mengenverh~iltnisses der Ge- mengteile herangezogen werden (vgl. II. Tall, pag. 502).

7. An verschiedenen Stellen wurde schon Veranlassung genommen, Tabellen der Tiefengesteine mit solchen mineralogisch iibereinstimmend zusammengesetzterErgul3gesteine zu vergleichen. Ein Vergleich im allgemeinen ergibt, dail:

a) die Ergul~g'esteine im D u r c h s c h n i t t e hShe re Wer t e yon s z e i g e n als die m i n e r a l o g i s c h i h n e n e n t s p r e c h e n d e n T i e f e n g e s t e i n e ;

b) f e r n e r daii d ie Z a h l e n fi ir a b e i e r s t e r e n in d e r R e g e l b e t r i i c h t l i c h h S h e r , d i e f i i r f n i e d e r e r l i e g e n a l s bei l e t z t e r e n . In B e z u g a u f c l~il3t s i c h k e i n d u r c h - g r e i f e n d e r U n t e r s c h i e d e r k e n n e n .

346 A. Osann.

Mineralogisch ausgedrUekt heiilt dies, da$ die Erguiigesteine bei holokrystalliner Ausbildung im aligemeinen ~5$ere Neigung zur Quarzbildung zu der yon Feldsp~iten und Feldspatvertretern besitzen, da$ dagegen dunkle Eisen- und magnesiareiche Mineralien spiirlieher in ihnen auftreten. Auf diese Tatsache, die sieh aus unseren Zahlen zweifellos ergibt, wurde schon friiher yon verschiedenen Sciten aufmerksam gemacht und ihre Erkliirung durch Differen- zierungsvorgiinge im aufsteigenden Magma dem spezifischen Gewicht zufolge gegeben.

Schon ein Vergleieh der Liparit- und Granittabelle ergibt, dal3 in ersterer der Kieselsiturewert s mit Ausnahme einer Analyse tiber 77 liegt, wiihrend er bei einer groilen Anzahl yon Granit- typen unter diesen Weft und bis 68 herabsinkt, ebenso erreicht er bei einer Reihe yon Liparittypen den Maximalwert 82"5, der bei Graniten nut einmal auftritt. Der Kieselsiiureko~ffizient k (siehe IL Teil, pag. 406 und III, pag. 368) sinkt bei nahezu gleicher oberer Grenze bei den Graniten z .T . betriiehtlich tiefer herab als bei Lipariten; dies bedeutet, datt mit gleichem Verhitltnis a c f kleinere Werte yon s verbunden sind. Bei der einfachen mineralogischen Zu- sammensetzung dieser Gesteine liil3t sich dies nur erkliiren, dai3, gleichen Erhaltungszustand vorausgesetzt, bei holokrystalliner Entwicklung die Liparite etwas quarzreicher sind, oder bei Graniten unter den dunklen Gemengteilen relativ reiehlicher Eisenerze auftreten, deren Anwesen- heit nattirlich aueh den Kiesels~tureko~ffizienten herabdrtickt. Wahr- scheinlieh wird beides der Fall sein. a liegt bei den Lipariten bei 55% der berechneten Analysen (40) tiber 14, bei Graniten zeigen nur 29% der flit die Tabellen benutzten (28) einen so hohen Weft; bei ersteren sinkt es nur bei 2"5% unter 10 herab, bei letzteren hei 32%. f sinkt in der Granittabelle bei 18% der Analysen unter 9 in der Liparittabelle nut bei 2"5o/0 . Wenn auch diese Werte natiirlich yon der Zahl und Auswahl der Analysen abhiingen, also keine groiie Genauigkeit beanspruehen kSnnen, so sind die Unter- scbiede doch viel zu gro$, um zuf'tillige sein zu kiinnen.

-~.hnliche Yerhiiltnisse wiederholen sich bei Trachyten und Phono- lithen, den Syeniten und El~iolithsyeniten gegeniiber. Bei den berechneten Trachyten erreieht a die Zahl 14 in 30% der Analysen - - bei den Syeniten nut in 3"13~ bei den Phonolithen in 68%, bei den Eliiolithsyeniten nur in 31% ; dem entsprechend liegt f bei


den Tiefengesteinen hSher. Die Untersehiede in s t r e t en hier weniger stark hervor wie bei Graniten und Lipariten.

In durchwegs noch bedeutend hSherem Grad treten diese Diffe- renzen hervor, wenn man Tiefen- and Ergul3gesteine mit vorherrschenden Kalknatronfeldsptiten miteinander vergleicht, so die Daeite mit den Quarzdiorittypen Klausen~ Butte, Brixen, Szaska, Aviosee und Val Moja, die Glimmer- und Hornblendeandesite mit den quarzfreien Dioriten, die Augitandesite und selbst die Plaffioklasbasalte der Hauptreihe mit den Gabbros und Noriten. Bei den letzteren liegt a bei 65~ der Analysen unter 2, bei den Plag'ioklasbasaIten der Hauptreihe nur bei 15% . Bei den Gabbros erreicht s kaum die Zahl 60, wt~hrend es bei den Augitandesiten in dem Typus Santorin bis 73 steigt. Auf diese Verhtiltnisse wurde ebenfalls schon fi'iiher hing'ewiesen - - die Andesite sind chemisch nicht die _~quivalente tier Diorite und Gabbros, ebenso nattirlich nicht, wenn man die quantitative und nicht allein die qualitative mineraloffische Zusammen- setzung in Betraeht zieht.

Bemerkenswert ist ferner noch, dal~ in der Tabelle der Augit- porphyrite, Diabase und Augitandesite die berechneten Diabase durchwegs den Typen Halleberg, Wbin Sill und Alboran mit niederem a und hohem f angehSren. Die bier ang'eftihrten Diabase sind fast durchwegs intrusive Lagergesteine (Whip Sill, New Jersey, Conectieut Tal etc.) - - es scheint demnaeh, daft diese intrusiven Lagergesteine chemisch eine Mittelstellung zwischen Tiefen- und Ergul~gesteinen einnehmen.

Eine bessere L'bereinstimmung scheint wieder zwischen den basischen Alkaligesteinen der beiden Klassen zu herrschen, soweit sieh dies an der Hand des bei den Tiefengesteinen spt~rlichen Analysen- materials beurteilen lt~lJt. Die Tabelle der Nephelintephrite und Basanite stimmt in Bezug auf die Grenzen zwischen, denen s, a u n d f liegen, sehr nahezu mit der der nephelinarmen Theralithe und Essexite tiberein; ebenso die der Iolithe und nephelinreichen Theralithe mit derjenigen der Nephelinite. Ein grS~eres Analysenmaterial wird es wohl n6tig machen, auch bei den basischen Tiefeng'esteinen der Alkalireihe olivinhaltige und -freie Glieder getrennt zu behandeln.

348 A. O s a n n .

G e s t e i n s f a m f l i e

Tabelle f 'dr m.

M i t t e l - P r o z e n t e d e r Z a h l

w e r t v - 7~- Z" '/~" oJ- d e r A n a -

yon m R e i h e R e i h e R e i h e R e i h e R e i h e l y s e n

I. T i e f e n g e s t e i n e .

G r a n i t e . . . . . 9"2 97 3 - -

S y e n i t e . . . . . 8"3 77 17 2

E l ~ o l i t h s y e n i t e . 7"8 48 44 4

Q u a r z d i o r i t e . . . . 9"2 95 5 - -

Q u a r z f r e i e D i o r i t e . 8"3 9 4 6 - -

G a b b r o s u. N o r i t e z . T . 8"5 87"5 12"5 - -

E s s e x i t e und n e p h e l i n -

a r m e T h e r a l i t h e . 7"0 16 74 5

N e p h e l i n r e i c h e T h e r a -

l i the . . . . . 7"0 25 75 - -

Io l i t he . . . . . . 5"1 - - - - 100

Missour i t e . . . . 7"5 - - 100

Ur t i t e . . . . . . 3 ' 0 - - - -

P y r o x e n i t e . . . . 8"0 60 40

D u n i t e . . . . . . 10 100 - -

H o r n b l e n d e p e r i d o t i t e . 9"7 100 - - - -

G l i m m e r p e r i d o t i t e . 9 '7 100 - - - -

I I . E r g u t i g e s t e i n e .

L i p a r i t e . . . . . 8 '8 75"5 22

T r a c h y t e . . . . . 8"6 73 27

P h o n o l i t h e . . . . 6"4 32 32

D a c i t e . . . . . . 8"8 85 11

P a n t e l l e r i t e . . . . 5"3 - - 67

H o r n b l e n d e - und Gl im-

m e r - A n d e s i t e . 8"9 90 10 - -

A u g i t und H y p e r s t h e n -

A n d e s i t e . . . . 8"6 95 5 - -

P l a g i o k l a s b a s a l t e ,

H a u p t r e i h e 8"3 80 20 - -

H o r n b l e n d e b a s a l t r e i h e . 7"9 63"5 36"5 - -

B a s i s e h e R e i h e . 7"6 50 50 - -

T r a c h y d o l e r i t e . 8"2 82 ] 8 - -

- - - - 3 5

- - - - 35

4 - - 27

- - - - 20

- - 1 7

- - - - 1 6

5 - - 19

- - - - 4

- - 1 0 0 - - 1

. . . . .

- - - - - - 2

- - - - 1

- - - - 3

2"5 - - - - 41

- - - - - - 30

2 1 ' 5 11 3"5 28

4 - - - - 27

- - 16"5 16"5 6

- - - - 2 0

- - - - 3 9

- - - - 4 6

- - - - 11

- - ~ 4

- - - - 17

Versuch einer chemischen Klassifikation der Eruptivgesteine. 3 4 9

Gesteinsfamilie

Mittel- P r o z e n t e d e r Zahl

wert v- (f- Z" ~v- a)- der Ana-

yon m Reihe Reihe Reihe Reihe Reihe lysen

A b s a r o k i t , S h o s h o n i t -

B a n a k i t . . . . 8 3 8 7 " 5 1 2 ' 5 - -

N e p h e l i n t e p h r i t . 7"1 2 0 8 0 - -

N e p h e l i n b a s a n i t 7"6 5 0 5 0 - -

L e u c i t t e p h r i t . . . . 6 ' 8 - - 1 0 0 - -

L e u c i t b a s a n i t 6 "8 1 1 8 9 - - -

N e p h e l i n i t . . . . 6 "2 - - 1 0 0 - -

N e p h e l i n b a s a l t . 7 "6 5 3 4 7 - -

L e u c i t i t . . . . . 6 ' 5 - - 1 0 0 - - -

L e u c i t b a s a l t . . . . 7 "3 2 7 7 3 - -

O r e n d i t . . . . . 6 " 5 - - 1 0 0 - -

W y o m i n g i t . . . . 6 ' 5 - - 1 0 0 - - -

M a d u p i t . . . . . 6 ' 0 - - 1 0 0

M e l i l i t h g e s t e i n e . 7 "5 6 2 " 5 3 7 " 5 - -

L i m b u r g i t e u n d A u g i t i t e 7 ' 6 4 4 5 6 - -

I I I . G a n g g e s t e i n e .

G r a n i t p o r p h y r e . 8 "4 9 1 - - 9

S y e n i t p o r p h y r e . 7 "5 5 0 5 0 - - -

E l ~ i o l i t h s y e n i t p o r p h y r e 6 "9 2 5 5 0 2 5

D i o r i t p o r p h y r i t e , s a u r c

R e i h e . . . . . S ' 7 9 6 4 - -

D i o r i t p o r p h y r i t e , b a s i -

s c h e R e i h e S ' 0 7 1 2 9 - -

G a b b r o p o r p h y r i t e . S ' I 1 0 0 - - - -

I o l i t h p o r p h y r i t . 4 ' 4 . . . .

- - - - 16

- - - - - - 5

- - - - 4

- - - - 9

- - - 1 5

- - - - 1 5

- - - - 1 1

- - - - 1

- - - - 1 6

- - - - 11

- - - - - - 6

- - - - 2 3

- - - - " 7

- - m 4

t O 0 - - 1

G r a n i t a p l i t e . . . . 8 ' 3 6 7 2 2 11 - -

S y e n i t a p l i t ( L e s t i w a r i t ) 4 ' 0 - - - - - - 1 0 0

E l ~ i o l i t h s y e n i t a p l i t . 6 "2 - - 1 0 0 - - - -

B o s t o n i t e . . . . . 8 "7 8 5 1 5 - - - -

G r o r u d i t - T i n g u , 4 i t e . 6 " 9 3 8 5 0 6 - -

M a l c h i t . . . . . 9 " 2 1 0 0 - - - - - -

L u c i i t . . . . . . 8 2 1 0 0 . . . .

B e e r b a c h i t . . . . 8 "7 1 0 0 - - - - -

M i n e t t e . . . . . S ' 1 7 5 2 5 ~ - -

K e r s a n t i t . . . . . $ ' 5 8 6 1 4 - - - -

- - 9

- - 1

- - 1

- - 13 6 i6

- - 4

- - 2

- - 1

- - S

- - 7

3 5 0 A. Osann.

)[ittel- P r o z e n t e d e r Zahl

C-esteinsfamilie weft v- ~" Z" y~. co- der Ana-

yon m Reihe Reihe Reihe Reihe Reihe lysen

(Heumit) . . . . . 7"5 50 50 . . . . 2 Vogesit . . . . . 7"0 - - 100 - - - - - - 1 Spessartit . . . . 8"3 100 . . . . l Mondhald~it . . . . 8"2 67 33 . . . . 3 Camptonit-Monchiquit. 7"1 37 54 9 - - - - 22 Farrisit . . . . . 7"1 - - 100 - - - - - - 1 Aln6it . . . . . . 7"7 33 67 - - - - - - ,5

Kurze Vergleiche der Ganggesteinstypen mit denen der Tiefen- und Ergul~gesteine warden bei der Aufstellung der ersteren sehon angefiihrt. Ein allgemeiner Vergleich erscheint zur Zeit noch nicht zweckmiRiig; einmal weil bei jenen die aufgestellten Typen noeh sehr liickenhaft und z. T. unsieher sind (Vogesit, Spessartit etc.) und dann weil ein soleher Vergleich nur dana yon Bedeutung ist, wean Tiefengesteine mit ihren zugeh~irigen Ganggesteinen verglichen werden und derartige Reihen noch viel zu wenig and unvollstitndig bekannt sind.

Anwendung auf die krystallinen Schiefer. Hier soll noch kurz darauf hingewiesen werden, welche

Bedeutung unsere Berechnungsmethode and Klassifikation ftir die Chemie der krystallinen Sehiefer hat. Wenn man mit R o s e n b u s c h annimmt, dall die Paragneise and verwandte krystalline Schiefer, die aus Sedimentgesteinen hervorgegangen sind, in vielen, wean auch nicht allen F~illen durch ihre chemische Zusammensetzung sich yon Eruptiv- oder Orthogneisen unterscheiden lassen, so wird man erwarten miissen, da~ die Eigenartigkeit ihrer Zusammensetzung auch bei unserer Berechnungsweise hervortritt, d .h. aus den Werten s, A, C~ F~ a, c,.f, a, m und ]c ersichtlich sein wird.

Ein Blick auf die in den Elementen der Petrographie auf pag. 470 and 471 angefiihrten Analysen yon Paragneisen zeigt, wie schon R o s e n b u s c h hervorgehoben hat, in sehr vielen F~tllen ein auffallendes Mi~verh~iltnis zwischen Tonerde einer-, Alkalien und Kalk andererseits; die erstere tiberwiegt die Summe yon Kalk uad Alkalien in sehr betriiehtlichem Ma~e. So ist z. B. f'tir den feinkiirnigen Glimmer-


gneis yon St. John de Matha, Canada, in Motekularproportioaen: Al2 03 = 0"1934, w~hrend die Summe yon Alkalien, Kalk, Magnes i a und s i tm t l i chem Eisen (als Oxydul = 4"60%) nur 0"1545 betrligt. Bei dem Glimmergneis yon Leubsdorf, Erzgebirge, ist A12 03 = 0"1975, die Summe siimtlicher oben erw~thnter Oxyde nut 0"1912 (bei 5"70 tie 0 und 1"81 MgO!). Beim Muskovitgneis yore Tiinnig im Fichtelgebirge ist Al203 = 0"1196, die Summe jener Oxyde nur 0"0925. Nun ist ja bei sehr sauren Eruptivgesteinen, Graniten und Lipariten infolge yon Zersetzung auch hiiufig A1203 ~ CaO q- Alkalien, ein so starkes Mifiverh~iltnis tritt jedoch bei normal frischen Gesteinen niemals auf. Dabei betr~igt der Kiesels~taregehalt der beiden erst erw~thnten Ge- steine nur 61"96, respektive 63"11; er liegt also bedeutend niederer als bei Graniten und Lipariten. Mineralogisch driickt sich diese Eigenttimlichkeit dutch das z.T. reichliche Auftreten reiner Tonerde- silikate wie Sillimanit und Disthen oder alkali- und kalkarmer Ton- erdesilikate, wie Cordierit, aus.

Unter I, II, IlI , IV und V sind ferner in Molekularprozenten eine Gruppe yon Analysen zusammengestellt, in denen A12 Oz ~ CaO + Alkalien ist oder doch nur so wenig grtil~er, dati die Differenz vcrnachl~issigt werden kann. Es bezieht sich:

I. auf feink(irnigen Glimmergneis, quarzitisch, Schapbachtal. R o s e n b u s c h , Elemente, pag. 471, Nr. 7;

II. auf Glimmergneis, Schwendreuth, Bayr. Wald. Ebenda, Nr. 4.

III. auf Hornblendegneis, Ogden Cation, Utah. Ebenda, pag. 484. IV. auf Granulit. Krems, NiederSsterreich. Ebenda, pag. 489,

Nr. 7. V. auf Paraaugitgneis, Hasenhof, Schwarzwald (aus R o s e n -

b u s c h : ,Die Kalksilikatfelse im Rench- und KinziF, it- gneis". Mitteil. d. Bad. geol. L. IV. 1901, pag. 379). Unter i, 2, 3, 4, 5 si'nd die f'fir unsere Klassifikation charakteri- stischen Werte yon s, a, c, f etc. ang'efiihrt.

Analyse s A C F a c f n m /c

I 85"62 4"24 0"92 5"06 8 2 10 6"8 10 2"6 II 81'07 4'71 0'68 8"15 7 1 12 3"2 8"3 2"15

III 80"39 5"57 0"37 7"73 8 0'5 11"5 7'5 8"0 1"92 IV 79"1.~ 4"91 0"34 10"37 6"5 0"5 13 0 9"0 1"95

V 76"82 1"21 3'68 13"40 i'5 A 14'5 4"0 5"0 2"7

352 A. Osann.

Si 0,.. T;O~.

FeO MnO MgO CaO Na.. 0 K . o z,.o

I I I I I I IV V

85"30 80"55 80"25 79-13 76"70 0"32 0"52 - - - - 0"12 5"16 5"39 5"94 5"25 4"89 2"51 6"80 5"99 7"21 3"84

- - - - - - 2 " 1 3 - -

l '93 -- 0"21 - - 2"93 0'54 2"03 1"90 1'37 10"31 2"89 1"53 4"19 - - 0'49 1"35 3"18 1"38 4"91 0"72

- - - - 0 " 1 4 - - - -

Vergleicht man hier die zusammengeh~irigen Werte yon s u n d a, c, f , so ergibt sich, dal~ keine der Analysen in eine der Tiefen- gesteinstabellen eingereiht werden kann; tiberall i s t s bedeutend hiiher, als es bei einem Eruptivgestein mit einem gleichen Verhiiltnis a c f verbunden zu sein pflegt. Diese Eigentfimlichkeit driickt sich am besten im Kieselsiiureko~ffizienten k aus. Nur bei 2 der 750 berechneten Eruptivgesteine lag dieser iiber 1'80, bei keinem fiber 1"90, wiihrend die Werte hier bis 2"7 ansteigen. In der Analyse sclbst muff dieses Moment natiirlich in dem Verh~iltnis yon SiO, zu Tonerde, Alka- lien und Kalk sieh ausdriieken.

An diese Reihe schliel]t sich an Analyse VI Paraamphibolg'neis yore Reichenbachtal, Schwarzwald (l. c. pag. 394). Fiir ihn ergibt sich die Zusammensetzuug:

Ti O: ,% Os FeO ~0 o c~ o .~,.o I;..o 0'90 16"65 6"12 0-82 13"35 1"07 1"24

Si

59'85 und

S A C F a c f n m k

60"75 2"31 13"35 6"94 2 12 6 4"6 10 1'28

Al2 03 ist hier etwas gr~il3er als Alkalien -4- Kalk, dieser Ton- erdeiiberschuI3 wurde vernachfiissigt, so dal3 fiir C nur 13'35 ang'e- nommen wurde. Trotzdem ist hier c > f > a, die chemisehe Formel fiil3t sich nur mit der der Anorthosite verg'leichen. Den Zahlen fiir a, c , f nach wiirde das Gestein in die Anorthosittabelle unter Typus Encampment einzureihen sein, der Wert yon s lieg't aber dafdr bedeutend zu hoch. Auch n - 4"6 pafit absolut nicht in diese Tabelle, s~mtliche berech~eten Anorthosite geh~iren der a-Reihe an.


Eine weitere Gruppe yon Analysen ist unter VII, VIII, IX und X in Molekularprozenten angefiihrt. Davon bezieht sieh:

VII. auf Paraaugitgneis yon Carmo Velho, Portugal (l. c. pag. 379);

VIII. auf Paraaugitgneis yon Zambujal, Portugal (ebenda); IX. auf Augitgneis, Weilertal, Vogesen (R o s e n b u s c h, Ele-

mente, pag. 486) und X. auf Paraaagitgneis, Grundbauernhof, Schwarzwald (l. c.

pag. 379).

S; 0,~ .

T f O: . .

A L O~

FeO .

Ca 0 .

Na~ 0

G G �9

Ferner ist fiir Analyse .~ A C

VII 67"19 3"58 6'96 VIII 60"43 474 7"91

IX 60"15 5"23 3"70 X 50"95 1"98 11"60

VII VIII IX X

66"37 60'15 59"66 50"40 0"82 0"28 0"49 0"55

10"54 12'65 8"93 13 58 1"28 2"46 4"93 4"8l 4"44 5-43 5"87 5"12

12"97 14"29 14'89 23"48 3"35 4"17 4"40 1"33 0"23 0"57 0"83 0"65

- - - - - - 0 08

F a c f ~, m k 11"73 3 65 10"5 9"3 4"8 1"42 14"27 3"5 6 10'5 8"8 5"5 1'0 21 "99 3"5 2"5 14 8"4 4"9 0"99 21"81 1 6'5 12"5 6"7 4"5 0"89

Der quarzarme Paraaugitgneis Nr. VII kSnnte seiner Formel nach in der Tabelle der Quarzdiorite unter Typus Avio-See zu stehen kommea. Analyse VIII pai/t in den Diorittypus Sweetgrass (Mittel s = 6 t'70, A = 469, C = 7"13, F = 14"52) und ebenso in den Gabbro- typus Torfhaus. Analyse IX, in der c bedeutend kleiner sls in der vorher- gehenden ist, liege sich in den Diorittypus Montrose eihreihen (Mittel s = 60"26, A = 566 , C ~ 3"60, F = 21"16). I)er Paraaugitgneis vom Grundbauernhof X endlich liege sich in der Gabbrotabelle rechts vom Typus Keewenaw unterbringen und wtirde dort den zu streichcnden Typus Langenlois ersetzen, seia s stimmt genau mit dem yon Keewenaw iiberein. Auffallend und unterscheidend gegeniiber den Dioriten und Gabbros sind abet bei diesem Gesteine die niederen Werte yon m, die zwischen 4"5 und 5'5 schwanken. Gestein VIII

Mineralog. und petrogr. Mitt. XXII, 1903. (Osann. :Berg. Weinschonk. Mitt.) 23

354 A. Osann.

yore Zambnjel mit m - 5"5 wUrde noeh am ersten sieh an Tiefen- gesteine ansehliefen, wie auch sehon Rosenbusch (I. c. pag'. 380) angibt. Die Zahlen fiir m bei den Dioriten and Gabbros liegen allc bedeutend hSher; der niederste bei den Gabbros berechnete ist 7"0, yon 16 Analysen gehiJren 14 der v-Reihe an, haben also m ~ 7"5. Von 20 Quarzdioriten gehSren 19, yon 17 quarzfi'eien Dioriten 16 der c-Reihe an, wiihrend Analyse VII bis X inkiusive der ~-Reihe znzustellen w~iren. Hier liegt also ein entseheidendes Moment den Eruptivgesteinen gegeniiber. Von Interesse in Bezug auf das fi'[iher fiber den Zusammenhang yon m u n d die Angitfiihrung yon Eruptiv- gesteinen bemcrkte ist, daf die 4 Gesteine VII bis X mit ihren anfiergew~ihnlich niederen Werten yon m Augitgneise sind und daft ihr Augit ein eisenreicher Diopsid ist; die Analyse eines aus ihm isolierten Pyroxens ergab 24"14~ CaO (1. e. pag. 377).

Andere solcher in Bezug auf die Werte s, a, c, f etc. und deren Verhitltnis unterscheidende Merkmale werden sich wohl noch bei der Bearbeitung eines grSl~eren Analysenmateriales ergeben u n d so k S n n e n d i e s e Z a h l e n a u c h zur D i s k u s s i o n d e r chemi - s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g k r y s t a l l i n e r S e h i e f e r mi t E r f o l g b e n u t z t w e r d e n .

Nachtrag.

Herr Cand. chem. J. d 'Ans in Darmstadt machte reich an{* eine sehr zweckmfi$ige Darstellung unseres Projektionsfeldes aufmerksam, welche das grofe Liniengewirr, wie es in unseren Tafeln hauptsiicblich auch durch das Eintragen der roten Linien entstanden ist, vermeidet, dabei auSerordenflich tibersichtlich ist und das Eintragen yon Projektionspnnkten, ebenso wie das Ablesen der Po- sition yon Punkten sehr einfach gestaltet. Znr Erklitrung habe ich beifi)lgende Figur gezeichnet, wie sie sich ihren Gr~enverhiiltnissen nach (Dreieekseite- 10 cm) zweckmii$ig als Textfigur fdr diese Mit- teilungen eignen wiirde und auch fiir die Darstellung einer besehrankten Anzahl yon Projektionspunkten vollstlindig ausreicht. Es sind zugleich nochmal dieselben 5 Punkte eingezeichnet worden wie in Tafel I der Tiefengesteine and ihr Verhiiltnis a c f dazu angegeben.

Im Projektionsfeld sind in gleichen Abstiinden Parallele zu den Seiten gezogen und zwar je 19, so daf ihre Summe mit der


Dreieckseite selbst 20 = a + c + f ist. In der Figur schneiden diese Linien auf den Dreiecksseiten Abschnitte yon 0"5 c m ab. Es ist nun leicht ersichtlich, da$ auf der Basislinie des Dreiecks sitmt- liehe Projektionspunkte liegen, mit f - - 0 auf der ersten zu ihr Parallelen (yon unten) solche mit f ' = 1 u. s . f . Der geometrische

F

O

I., Augitdiorit Montrose Point ~t4 cJ]3"

2. Labradorit Iron Mountain a3. 5 q4.sf,~. 3, Granat Pyroxen MaLignit Poobah Lake ae. ~ coil3. ~.

4. El~olithsyenit Cerro da Posada a~o. s Cofg.s.

5. Gabbro Torfllaus %.~ c. fg. ~.

Oft fiir einen Projektionspunkt mit j ' = x'5 mul3 also in der Mitte liegen zwischen den xten und x + lten Parallelen zur Basislinie yon unten gerechnet. Man kann zweckm~il3ig die 0rdnungszahl der Parallele an ihrem Durchschnittspunkt mit der yon F gezeichneten HShenlinie anschreiben, wie dies in der Figur geschehen ist. Das- selbe gilt natiirlich auch ftir die den beiden anderen Dreieckseiten

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3 5 6 &. 0sann. Versuch einer chemischea Klassifikation der Eruptivgesteine.

A 2" und C F gezogenen Parallelen, genau so ist das Aufsuchen yon Punkten, deren a = y oder c = z ist. Auch flit diese Parallele kSnnte man ihre Ordnungszahl an ihren Durehschnittspunkt mit den HOhen- linien schreiben oder wie dies in der Figur geschehen ist, vielleicht iibersiehtlieher noeh an die Seiten A F und F C.

Um die Lage eiues Projektionspunktes zu erhalten, braucht man natiirlich nur zwei entspreehende Paralelle aufzusuchen; ihr Durchschnittspunkt ist der gesuchte; z. B. fdr Analyse 1, a4 c3 .f13 links die 4. Parallele zu C F rechts die dritte zu A F ; ihr Durch- schnittspunkt liegt natiirlich auf der 13. Parallelen zu A 0. Das Ab- lesen yon a c f f'tir einen gegebenen Punkt ist sehr bequem. Mil31ich ist, da$ der Mittelpunkt des Projektionsfeldes, in dem sich die drei HShenlinien sehneiden, nieht auf den Parallelen liegt, und dal3 Papier mit einer derartigen Einteilung nicht kiiuflich zu erhalten ist.

Auch bei dem zu unserem Tafeln benutzten Papier sind Parallele zu den Dreieckseiten gezogen, doeh zu jeder Seite 30 (inklusive der Seite selbst). Das Papier wiirde sich also direkt gut eignen, wenn man die Summe a + c + f - - 3 0 nicht 20 nehmen wiirde. Ich mSchte indessen nicht raten, eine g'rSl3ere Zahl als 20 fiir sie anzunehmen, wenigstens Ftir die Typenformeln zu benutzen. Die Summe A + C + 2' ist bei sauren Gesteinen z. T. < 10; bei einer Berechnung auf eine hShere Summe als 20 wird das Ver- hiiltnis zwar nicht ungenauer, es wird abet der Anschein einer grSl3eren Genauigkeit erweckt, als geboten werden kann und das soll vermieden werden. Will man trotzdem auf die oben angegebene Weise das Papier des k. k. militargeographisehen Institutes zur Ein- tragung yon Projektionspunkten benutzen, so braueht man ja lediglich zu diesem Zweck die Zahlen Ftir a c und f m i t 8/~. zu multipli- zieren.

(Fortsetzung und Schluss im uachsten Heft.)

versuch einer chemischen klassifikation der eruptivgesteine

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