zur entstehung des posidonienschiefers (liasε)

1
56. Jg., He/t 12, 1969 Kurze Originalmitteilungen 635 Die Gitterkonstanten dieser monoklinen Phase sind a= 4, 73 A, b= t2,02 A, c= 7,62~, #= 9t,3 °, Z~4. Die Raumgruppe ist C~--P 21/n. Die Intensit~iten yon 281 0 k /-]Reflexen und 66 h k 0-Reflexen wurden aus Mo Ka-Weissenberg-Aufnahmen photometrisch ermittelt. Die aus den Patterson-Projektionen P (v, w) und P (u, v) abgeleitete Struktur wurde his R (0kl) = 9,9% and IR (hko)= 8,7% verfeinert. @-xJ II q) 4 ~,sg\\ [/~,w Fig. 1. Diphosphatgruppen [P20~] und [SiO6]-Oktaeder in SiP2OTA IV. Atomabstfinde in A, Valenzwinkel in ° SiP20~A IVenthttlt Diphosphatgruppen [P20~]. Je sechs [P20~]-Gruppen werden dutch ein Siliciumatom verknfipft, welches ann~hernd oktaedrisch yon sechs Sauerstoffatomen koordiniert ist. Die Abmessungen der [P~OT]- und der [SiO6]- Gruppen des SiP20~A IV sind in Fig. I wiedergegeben. Die Strukturbestimmungen yon SiP~O~A III Ill und SiP~OTA IV ergeben, dab beide Phasen echte Diphosphate sind, in denen Silicinm die Rolle des Kations fibernimmt. Sowohl die AtomabstSmde als auch die VMenzwinkel sprechen daffir, dab der ,, basische" Charakter des Siliciums im SiP~OTA IV etwas stgrker ausgeprXgt ist als im SiP~OTA III. Eingegangen am t9. September und 8. Oktober t969 [1] Bissert, G., Liebau, F.: Naturwissemschaften 56, 2t2 (t969).- [2] Liebau, F., Bissert, G., K6ppen, N.: Z. anorg, allg. Chem. 359, 1t3 (t968). Zur Entstehung des Posidonienschiefers (Lias ~) GERMAN M/]ILLER u n d R. BLASCHKE Laboratorium ffir Sedimentforschung, Mineralogisch-Petrographisch es Institat der Universitgt Heidelberg und Institut far Medizinische Physik der Universitgt Mfinster Als Bildungsraum pelitischer Gesteine, die aus Wechsellage- rungen yon bitmnenreichen und mineralreichen Lagen aufge- baut werden, wird seit langem das Schwarze Meer als ein m6gliches rezentes Aquivalent angesehen. Speziell ffir die fiber grol3e Teile NW-Europas verbreiteten bitumin6sen Tongesteine des Lias e (,,Posidonienschiefer", ,,schistes cartons", ,,jet rocks") diente das Schwarze 1Keer als Modell eines vom offenen Ozean dureh eine Barre getrennten Teilbeckens (,,barred basin") mit relativ tiefem Wasser und fehlender Zirkulation (nnd dadurch bedingter Anwesenheit yon H2S ) in den bodennahen Schichten. Die his vor kurzem wohl allgemein vertretene Ansicht (vgl. [t ]), dal3 der Posidonienschiefer in relativ fiefem Wasser zur Ab- lagerung kam, stellte 1967 jedoch Hallam [t] in Frage und schgtzte die Wassertiefe auf nur ca. 15--30 m. An carbonatreichen Tiefsee-Ablagerungen des Sehwarzen Meeres durehgefflhrte Untersuchungen ergaben [2], dab die aus Calcit bestehenden hellen Lagen dieser Sedimente (Fig. t a) vorwiegend aus Coccolithen aufgebaut werden und somit biogenen Ursprungs sind. Die groBe Ahnlichkeit des Posidonienschiefers (Fig. 1 a) mit den im tiefen Wasser des Schwarzen Meeres abgelagerten Sedimenten (Fig. t c) -- beide bestehen ans Wechsellagerun- gen carbonatreieher Lagen mit carbonatarmen Schichten, die reich an organischer Substanz und silicatischen Mineralien sind -- veranlal3ten uns, Proben des Posidonienschiefers rasterelektronenmikroskopisch zu untersuchen. Die am Posidonienschiefer der Bohrungen Schliengen t017 und 10t8 (Kreis Mfillheim, Baden) durchgeifihrten Unter- suehungen ergaben eindeutig, dab die carbonatreichen Lagen dieser Sedimente fast ausschlieBlich aus Coecolithen aufgebaut werden (Fig. t b) und somit die gleiche Entstehung wie die hellen Carbonatlagen in den Schwarzmeer-Sedimenten (Fig. I d) haben. Durch diesen Befund wird die _&hnlichkeit des Posidonien- schiefers mit den im tiefen Wasser (unter 200 m) des Schwar- zen Meeres abgetagerten Sedimenten welter erhi~rtet. Die rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden mit einem vonder Deutsehen Forschungsgemeinschaft Prof. Dr. Pfeffer- korn, Miinster, zur Verfiigung gestellten Gerat durehgefiihrt Der Gewerkschaft Wintershall A. G. in Kassel danken wir ffir die {}ber- lassung des Probenmaterials. Eingegangen am 12. November 1969 [t] Hallam, A.: Marine Geol. 5, 481 (1967).- [2] Mtiller, G., Blaschke, R.: Naturwissenschaften 56, 56t (1969).- [3] Schmitz, H.-H. : Beih. geol. Jb., ss, I (I963). Spinecho-Messungen des Diffusionskoeffizienten yon Benzol in Aerosil-PreBlingen B. BODDE~BERG, R. HAUL und G. OPPER~ANN Institut ffir PhysikaIische Chemie und Elektrochemie, TU Hannover Diffusionskoeffizienten adsorbierter Molekfile wurden mit Hilfe des Spinecho-Verfahrens bisher nut ffir Methan an SiIicagel bestimmt El]. \¥ir haben mit einem 60 MHz-Kern- resonanz-Impulsspektrometer (Bruker Physik, Karlsruhe) nach der NIethode der konstanten Feldgradienten Diffusionskoef- fizienten von Benzol in einem Prel31ing aus Aerosil 380 (De- gussa) bei 23 °C in Abhgmgigkeit vonder Oberflgchenbelegung gemessen. Es wurde bei konstantem zeitlichen Abstand yon 90 ° und t80 ° Impnls die Echoamplitude in Abh~ngigkeit vom linearen Feldgradienten (0 bis t,8 G/cm) ermittelt. Inner- halb der Fehlergrenze ergaben sich fflr Impulsabsignde yon 20, 25 and 30 msec gleiche Diffusionskoeffizienten (zylindri- scher PreBling: Gewicht 0,12g, Oberfl~iche 43 m% PorosJtgt 0,68, L~inge 6 ram, N 6 mm). Die bei 200 °C und einem Druck < t0 -5 Torr 50 h entgaste Probe konnte in siltt schrittweise mit Benzol belegt werden. Aus dem jeweiligen Gleichgewichts- druck und der Intensitgt des NMR-Signals wurde die Adsorp- Fig. I. Vergleieh bitumin6ser Ge- steine des Posidonienschiefers (Lias ~) mit rezenten Beckensedimenten des Sehwarzen Meeres. -- a Posidonien- schiefer der Bohrung Schandelah 2 mit gut ausgepragter Sehichtung (aus [3]). b Coeeolithen des Posidonien- schiefers der Bohrung Schliengen t017; c Rezentes Sebwarzmeer-Sedi- ment mit hellen, vorwiegend aus Coccolithen bestehenden Lagen ; d Coccolithen der Carbonatlagen aus Sehwarzmeer- Sedimenten

Upload: german-mueller

Post on 10-Jul-2016

217 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Zur Entstehung des Posidonienschiefers (Liasε)

56. Jg., He/t 12, 1969 Kurze Or ig ina lmi t t e i lungen 635

Die G i t t e r k o n s t a n t e n dieser monok l i nen P hase s ind a = 4, 73 A, b = t2,02 A, c = 7,62~, # = 9t ,3 °, Z ~ 4 . Die R a u m g r u p p e is t C ~ - - P 21/n. Die Intensi t~i ten yon 281 0 k /-]Reflexen u n d 66 h k 0 -Ref lexen w u r d e n aus Mo K a - W e i s s e n b e r g - A u f n a h m e n p h o t o m e t r i s c h ermi t te l t . Die aus den P a t t e r s o n - P r o j e k t i o n e n P (v, w) u n d P (u, v) abgele i te te S t r u k t u r wurde his R (0kl) = 9,9% a n d IR (hko)= 8,7% verfeiner t .

@-xJ II q) 4 ~,sg\\ [/~,w

Fig. 1. Diphosphatgruppen [P20~] und [SiO6]-Oktaeder in SiP2OTA IV. Atomabstfinde in A, Valenzwinkel in °

SiP20~A IVenth t t l t D i p h o s p h a t g r u p p e n [P20~]. Je sechs [P20~]-Gruppen werden d u t c h ein S i l i c iumatom verknfipf t , welches a n n ~ h e r n d ok taedr i sch yon sechs S aue r s t o f f a tomen koordin ier t ist. Die A b m e s s u n g e n der [P~OT]- und der [SiO6]- G r u p p e n des SiP20~A IV s ind in Fig. I wiedergegeben. Die S t r u k t u r b e s t i m m u n g e n yon SiP~O~A I I I I l l u n d SiP~OTA IV ergeben, dab beide P h a s e n echte D i p h o s p h a t e sind, in denen Sil icinm die Rolle des K a t i o n s f ibe rn immt . Sowohl die Atomabs tSmde als auch die VMenzwinkel sp rechen daffir, dab der ,, b a s i s c h e " Cha rak t e r des Si l iciums im SiP~OTA IV e twas s tgrker ausgeprXgt is t als im SiP~OTA II I .

Eingegangen am t9. September und 8. Oktober t969

[1] Bissert, G., Liebau, F.: Naturwissemschaften 56, 2t2 ( t 9 6 9 ) . - [2] Liebau, F., Bissert, G., K6ppen, N.: Z. anorg, allg. Chem. 359, 1t3 (t968).

Zur Entstehung des Posidonienschiefers (Lias ~) GERMAN M/]ILLER und R. BLASCHKE

L a b o r a t o r i u m ffir Sed imen t fo r schung , Minera log i sch-Pe t rograph i sch es I n s t i t a t der Un ive r s i t g t Heide lberg u n d I n s t i t u t f a r Medizinische P h y s i k der Un i ve r s i t g t Mfinster

Als B i l d u n g s r a u m pel i t ischer Gesteine, die aus Wechse l lage- r u n g e n yon b i t m n e n r e i c h e n u n d minera l re ichen L a g e n aufge- b a u t werden, wird sei t l a n g e m das Schwarze Meer als ein m6gl iches rezentes A q u i v a l e n t angesehen . Speziell ffir die fiber grol3e Teile N W - E u r o p a s ve rb re i t e t en b i t u m i n 6 s e n Tonges te ine des Lias e (,,Posidonienschiefer", , ,schistes ca r tons" , , , jet rocks") d iente das Schwarze 1Keer als Modell eines v o m offenen Ozean du reh eine Bar re g e t r e n n t e n

Tei lbeckens ( , ,barred bas in") m i t re la t iv t ie fem W a s s e r u n d feh lender Zi rkula t ion (nnd d a d u r c h bed ing te r A n w e s e n h e i t yon H2S ) in den b o d e n n a h e n Schichten. Die his vor k u r z e m wohl a l lgemein ve r t r e t ene Ans i ch t (vgl. [t ]), dal3 der Pos idonienschiefer in re la t iv f ie fem W a s s e r zur Ab- l age rung kam, stell te 1967 jedoch H a l l a m [t] in F rage u n d schg tz t e die Wasser t ie fe auf nu r ca. 15 - -30 m. An ca rbona t r e i chen T ie f see -Ablagerungen des Sehwarzen Meeres durehgeff lhr te U n t e r s u c h u n g e n e rgaben [2], dab die aus Calcit b e s t e h e n d e n hel len L a g e n dieser Sed imen te (Fig. t a) vorwiegend aus Coccoli then a u f g e b a u t werden u n d so m i t b iogenen U r s p r u n g s sind. Die groBe Ahnl ichke i t des Pos idonienschiefers (Fig. 1 a) m i t den im t iefen W a s s e r des Schwarzen Meeres abge lage r t en Sed imen ten (Fig. t c) - - beide bes t ehen ans Wechse l l age run- gen ca rbona t re ieher Lagen mi t c a r b o n a t a r m e n Schichten , die reich an organischer Subs t anz u n d s i l ica t ischen Minera l ien s ind - - veranlal3ten uns, P roben des Pos idonienschiefers r a s t e r e l ek t ronenmikroskop i sch zu un t e r suchen . Die a m Pos idonienschiefer der B o h r u n g e n Schl iengen t017 u n d 10t8 (Kreis Mfillheim, Baden) du rchge i f ih r t en U n te r - s u e h u n g e n e rgaben eindeut ig, dab die ca rbona t r e i chen L a g e n dieser Sed imen te fas t ausschlieBlich aus Coecol i then a u f g e b a u t werden (Fig. t b) u n d somi t die gleiche E n t s t e h u n g wie die hel len Carbona t l agen in den S c h w a r z m e e r - S e d i m e n t e n (Fig. I d) haben . Durch diesen B e f u n d wird die _&hnlichkeit des Pos idonien- schiefers m i t den im t iefen W a s s e r (unter 200 m) des Schwar- zen Meeres abge tager ten Sed imen ten welter erhi~rtet.

Die rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden mit einem vonde r Deutsehen Forschungsgemeinschaft Prof. Dr. Pfeffer- korn, Miinster, zur Verfiigung gestellten Gerat durehgefi ihrt Der Gewerkschaft Wintershall A. G. in Kassel danken wir ffir die {}ber- lassung des Probenmaterials.

Eingegangen am 12. November 1969

[t] Hallam, A.: Marine Geol. 5, 481 ( 1 9 6 7 ) . - [2] Mtiller, G., Blaschke, R.: Naturwissenschaften 56, 56t ( 1 9 6 9 ) . - [3] Schmitz, H.-H. : Beih. geol. Jb., ss, I (I963).

Spinecho-Messungen des Diffusionskoeffizienten yon Benzol in Aerosil-PreBlingen B. BODDE~BERG, R. HAUL u n d G. OPPER~ANN

I n s t i t u t ffir Phys ikaI i sche Chemie und Elek t rochemie , T U H a n n o v e r

Dif fus ionskoeff iz ienten adsorb ie r te r Molekfile w u r d e n m i t Hilfe des Sp inecho-Ver fahrens b isher n u t ffir M e t h a n an SiIicagel b e s t i m m t El]. \ ¥ i r h a b e n mi t e inem 60 M H z - K e r n - r e s o n a n z - I m p u l s s p e k t r o m e t e r (Bruker Phys ik , Kar l s ruhe) n ach der NIethode der k o n s t a n t e n Fe ldg rad i en t en Diffus ionskoef- f iz ienten von Benzol in e inem Prel31ing aus Aerosil 380 (De- gussa) bei 23 °C in Abhgmgigkei t v o n d e r Ober f lgchenbe legung gemessen. Es wurde bei k o n s t a n t e m zeit l ichen A b s t a n d y o n 90 ° u n d t80 ° I m p n l s die E c h o a m p l i t u d e in Abh~ng igke i t v o m l inearen Fe ldg rad i en t en (0 bis t ,8 G/cm) e rmi t te l t . I nne r - ha lb der Feh le rgrenze e rgaben sich fflr I m p u l s a b s i g n d e y o n 20, 25 a n d 30 msec gleiche Dif fus ionskoeff iz ienten (zylindri- scher PreBling: Gewicht 0 ,12g , Oberfl~iche 43 m% PorosJ tg t 0,68, L~inge 6 ram, N 6 mm) . Die bei 200 °C u n d e inem D r u c k < t0 -5 Torr 50 h en tga s t e Probe konn t e in siltt schr i t tweise m i t Benzol belegt werden. Aus d e m jeweil igen Gleichgewichts- d ruck u n d der I n t e n s i t g t des NMR-S igna l s wurde die Adsorp-

Fig. I. Vergleieh bitumin6ser Ge- steine des Posidonienschiefers (Lias ~) mit rezenten Beckensedimenten des Sehwarzen Meeres. - - a Posidonien- schiefer der Bohrung Schandelah 2 mit gut ausgepragter Sehichtung (aus [3]). b Coeeolithen des Posidonien- schiefers der Bohrung Schliengen t017; c Rezentes Sebwarzmeer-Sedi- ment mit hellen, vorwiegend aus Coccolithen bestehenden Lagen ; d Coccolithen der Carbonatlagen aus Sehwarzmeer- Sedimenten