Geologie, Mineralogie und Lagerstättenlehre: Eine Einführung für Bergschüler, Gruben- und Vermessungsbeamte sowie für Studierende des Bergbaus, der Markscheidekunde, des Bauingenieurwesens und der Naturwissenschaften

350 Pages·1955·17.214 MB·German

by  Professor Dr. Paul Kukuk (auth.)

Geologie, Mineralogie
und Lagerstättenlehre
Mineralogie
Geologie~
und Lagerstättenlehre
Eine Einführung für Bergschüler, Gruben- und Vermessungsbeamte
sowie für Studierende des Bergbaus, der Markscheidekunde
des Bauingenieurwesens und der Naturwissenschaften
Von
Professor Dr. PanI Knknk
Bergassessor a. D.
Zweite
völlig durchgesehene und erweiterte Auflage
Mit 406 Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
ISBN 978-3-642-62966-6 ISBN 978-3-642-62966-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-62966-8
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Copyright 1955 by SpringerVerJag Berlin Heidelberg
Ursprllnglich erschienen bei Springer-Verlag OHG_, BerHn! Gottingen/Heidelberg 1955
Softcover rsprint ofthe hardcover 2nd edition 1955
Meiner lieben Frau Magda
Vorwort zur zweiten Auflage.
Die lebhafte Nachfrage nach einer die bergmännischen Belange auf
den Gebieten der Geologie, Mineralogie und Lagerstättenlehre betonen
den Darstellung ließ die 1951 erschienene erste Auflage meines Buches
vorzeitig zu Ende gehen. Dadurch wurde eine Neuauflage zur dringen
den Notwendigkeit.
Unter Auswertung der schnellen Fortschritte unseres Wissens auf
allen Zweigen der geologischen Forschung und neuer selbst gesammel
ter Erfahrungen ist die zweite Auflage weitgehend überarbeitet, er
weitert und zahlenmäßig auf den letzten Stand bergwirtschaftlicher
Erkenntnisse gebracht worden. Einige Abschnitte wurden völlig um
geschrieben. Manche lehrreiche Abbildungen habe ich hinzugefügt. Da
durch unterscheidet sich die zweite Auflage nicht unwesentlich von der
schon gegen Mitte 1953 vergriffenen ersten Auflage.
Hinsichtlich des Hauptzweckes meines Buches glaube ich von einigen
Besprechern der ersten Auflage mißverstanden worden zu sein. Verfolgte
ich doch nicht die Absicht, eine neue Einführung für den akademischen
Nachwuchs (Bergakademiker bzw. Hochschulstudenten) zu schreiben
und damit die Zahl der schon vorhandenen trefflichen Lehrbücher zu ver
mehren. Vielmehr ging mein Bestreben dahin, durch eine auf wissen
schaftlicher Grundlage aufgebaute, leichtfaßliche und allgemeinverständ
liche Darstellung, das Wissenswerteste für den lernenden Bergmann
auf engstem Raume aufzuzeigen.
Demgemäß wendet sich das Buch in erster Linie an die große Zahl der
Berg- und Fachschüler des Ruhrbezirkes sowie weiter an Bergbau
beflissene, Techniker des Vermessungs-, Aufbereitungs- und Bauwesens
sowie verwandter Disziplinen aller deutschen Bergbaugebiete. Ihnen soll
das aus der unmittelbaren geologisch-bergbaulichen Unterrichtspraxis
entstandene Buch fachliche Grundlagen und Anregungen zu selbstän
digem Beobachten und damit weniger abstraktes Wissen als sachliches
Verständnis für die vielen beruflichen Fragen auf diesen Gebieten ver
mitteln. Daraus erklärt sich auch die mit Absicht stellenweise kursorische
Behandlung mancher wissenschaftlich wichtiger geologischer, minera
logischer und lagerstättentechnischer Erkenntnisse und Probleme und
ihre Beschränkung auf das für den praktischen Bergmann unbedingt
Notwendige der drei Wissensgebiete.
VIII Vorwort zur zweiten Auflage.
Im einzelnen wurden im Abschnitt "Geologie" das für die bergbau
liehe Praxis wichtige Gebiet der "Störungen der geschichteten Ab
lagerungen" umfassender behandelt. Im Kapitel "Mineralogie" habe ich
geglaubt, gegenüber anderen Anregungen an der altbewährten Gliederung
der Mineralien auf chemischer Grundlage festhalten zu sollen, ein Weg,
der auch auf den Hochschulen verfolgt wird. Auch zu einer Verringerung
der Zahl der behandelten Einzelmineralien einschließlich der Edelsteine
konnte ich mich nicht entschließen. Habe ich doch aus zahlreichen Be
richten ehemaliger Schüler, besonders aus dem Auslande, immer wieder
ersehen können, wie groß das Interesse sowohl an den bergbaulieh so
bedeutungsvollen Metallelementen: Gold, Silber, Platin und Kupfer als
auch an selteneren Mineralien und Edelsteinen sowie deren Verwendung
in der Praxis ist, wenn ihre Vorkommen nur technisch-wirtschaftlich
bauwürdig sind oder es zu werden versprechen. Daß die kurzen Aus
führungen über die Eigenschaften der Mineralien nicht als Bestimmungs
werk für Mineralien dienen können, braucht kaum betont zu werden.
Der mir gestellten Aufgabe entsprechend habe ich mich weiter bemüht,
möglichst alle wichtigeren Kohlen-, Erz-, Salz-und Erdöllagerstätten des
deutschen Raumes zu erfassen. An Stelle der raumerfordernden Behand
lung des Ruhrbezirks konnte ich mich mit Rücksicht auf die eingehende
und reich bebilderte Darstellung des Ruhrsteinkohlengebirges in meiner
1938 erschienenen und weitverbreiteten "Geologie des Niederrheinisch
Westfälischen Steinkohlengebietes" sowie den 1954 für den unmittel
baren Zweck des Unterrichts auf den Bochumer Bergschulen heraus
gegebenen Lernbuchbeitrag "Das Niederrheinisch-Westfälische Stein
kohlengebiet" auf die wichtigsten Angaben und zeichnerischen Dar
stellungen beschränken.
Damit dürfte das Buch neben seinem unmittelbaren Zweck als Lehr
buch auch alsNachschlagewerk für die im Bergbau, insbesondere des Ruhr
bezirkes, und in den verwandten Industrien Tätigen in Betracht kommen,
das ihnen für Sonderstudien die mühevolle und zeitraubende Arbeit der
Auswahl der ebenso vielseitigen, als auch sehr zerstreuten und für den
Mann der Praxis nicht leicht zugänglichen geologischen Fachliteratur
ersparen soll. Dementsprechend ist auch das Schrifttumsverzeichnis
gegenüber der ersten Auflage weit ausführlicher gehalten worden.
Meines Erachtens wird das Buch trotz seiner gewollten Betonung der
vorwiegend praktischen Bedürfnisse des Bergmanns auch der Bedeutung
der Geologie im weitesten Sinne für die wünschenswerte Gestaltung
eines neuen geologischen Weltbildes gerecht. Schließlich dürfte es auch
als erste Einführung und Orientierung für den Hochschulstudenten der
verschiedensten Fachrichtungen sowie als Übersicht u. a. für berufs
tätige Bergingenieure, Markscheider, Vermessungs- und Tiefbau
ingenieure, Volkswirtschaftler und zum Selbststudium von Nutzen sein.
Vorwort zur ersten Auflage. IX
Jedenfalls scheinen mir das die zahlreichen Nachfragen aus all diesen
Kreisen zu beweisen.
Wie bei der ersten Auflage schulde ich auch diesmal der Leitung der
Westfälischen Berggewerkschaftskasse zu Bochum Dank für die Zuver
fügungsteIlung von Zeichen- und Schreibkräften. Herrn Markscheider
WOHLRAB bin ich für die Neuzeichnung der Abbildungen über "Streichen
und Fallen" und meinem Neffen, Dipl. Bergingenieur HANS REINHARD
KUKUK, für das Mitlesen der Fahnen und für manche Anregung zu Dank
verpflichtet. Nicht zuletzt danke ich auch dem Verlage für die gute
Ausstattung des Buches.
Im Interesse des Zweckes meines Buches bin ich allen Fachgenossen
für Mitteilung von Irrtümern und Anregungen verbunden.
Bochum, im August 1954. Glückauf!
PanI Knknk.
Vorwort zur ersten Auflage.
An umfangreichen wie kurzen Sonderlehrbüchern der Geologie, Mine
ralogie oder Lagerstättenlehre besteht in Deutschland kein Mangel. Es
fehlt aber völlig an einer die Belange des Bergmanns und der berg
männischen Lehranstalten berücksichtigenden, zusammenfassenden Dar
stellung dieser drei als Kinder derselben Mutter, d.h. des deutschen Berg
baus, anzusehenden Wissensgebiete.
Ich habe mir daher die Aufgabe gestellt, den Schülern wie den Lehrern
der Berg- und Fachschulen, aber auch den Studierenden des Bergbaus,
der Markscheidekunde, des Bauingenieurwesens und der Naturwissen
schaften, Gruben- und Vermessungsbeamten sowie den vielen anderen
Interessenten des Bergbaus eine auf wissenschaftlicher Grundlage auf
gebaute, leicht faßliche Einführung in die wichtigsten naturwissenschaft
lichen und bergbaugeologischen Grundlagen und Erkenntnisse in den
drei Stoffgebieten zu vermitteln. Kann doch eine solche Übersicht sonst
nur durch Studium eines fast unübersehbaren Schrifttums gewonnen
werden. Es besteht aber kein Zweifel darüber, daß besonders die in
der Praxis stehenden Gruben- und Vermessungsbeamten aller Grade,
aber auch Studierende, heute über ein gutes geologisch-mineralogisch
lagerstättentechnisches Grundwissen bzw. die Möglichkeit einer schnel
len Unterrichtung verfügen müssen, wollen sie nicht darauf verzichten,
nicht nur ein äußeres, sondern auch ein inneres Verständnis von den
durch den Bergmann abzubauenden Mineralanhäufungen zu gewinnen.
x Vorwort zur ersten Auflage.
Auf Grund der während meiner langjährigen Lehrtätigkeit an der
Bochumer Bergschule und an der Wilhelms-Universität in Münster ge
machten Erfahrungen sowie meines in vielen Lagerstättengebieten der
Erde selbst gesammelten reichen Beobachtungsstoffes glaube ich über
sehen zu können, welche Fragen aus den drei Gebieten für den Berg
mann, Techniker und Naturwissenschafter von besonderer Bedeutung
sind. In meinem Buche war ich bestrebt, den Leser auch in rein wis
senschaftliche Begriffe und geologisches Denken einzuführen, um in ihm
das "Werden" der Bodenschätze aus ihrer erdgeschichtlichen Entwick
lung heraus verständlich werden zu lassen. Ich habe mich weiter be
müht, auch auf manche etwas abseits liegende Fragen, insbesondere sol
che, die mir im Laufe der Jahrzehnte von meinen vielen Schülern und
Freunden immer wieder gestellt worden sind, Antwort zu geben, eine
Antwort, die in den zünftigen Lehrbüchern nicht immer zu finden ist.
Für den geologisohen Fachmann ist das Buch nicht geschrieben, da
diesem die Tatsachen bekannt sind. Jedoch dürfte auch ihm die Arbeit
manche Anregung bringen.
Damit auch der mit Volksschulbildung ausgerüstete Leser das Buch
mit Nutzen lesen kann, setzt die Darstellung nur geringe Vorkenntnisse
in den naturwissenschaftlichen Grundfächern voraus.
Aus diesem Grunde wurde auf Beigabe möglichst vieler bildlicher
Natururkunden und für den besonderen Zweck entworfener Zeichnungen
größter Wert gelegt, zumal Fachschüler meist nicht in der Lage sind,
durch eigene Anschauung tiefere Einblicke in die Fülle geologischer
Naturerscheinungen zu erhalten.
Im Abschnitt Geologie ist die Lehre von den Störungen der geschich
teten Gesteinsablagerungen besonders ausführlich behandelt worden.
In der Mineralogie wurde der Hauptwert auf die Besprechung berg
baulich, technisch und wirtschaftlich wichtiger Mineralien gelegt. Auch
des für die Praxis nützlichen Verwendungszweckes der Einzelmineralien
ist gedacht worden .. Eine eingehende Darstellung hat ferner die in einem
Schulbuch wohl erstmalig gebrachte Lehre von den Lagerstätten, d. h. von
den nutzbaren Mineralvorkommen und ihrem Werden unter besonderer
Berücksichtigung der wichtigsten uns noch verbliebenen Kohlen-, Erz-,
Salz- und Erdölschätze des deutschen Raumes gefunden. Sind doch
Fragen nach der geographischen Lage der deutschen Minerallager
stätten, ihren äußeren Formen, ihren Beziehungen zum Nebengestein,
ihrer Bildungsgeschichte sowie ihrer Verwendung und ihren Vorrats
mengen angesichts der großen Verluste an wertvoller Mineralsubstanz
und unseres heute so eingeschränkten Lebensraumes nicht nur für jeden
naturwissenschaftlich-technisch und volkswirtschaftlich eingestellten
Menschen, sondern gerade für den deutschen Bergmann von besonderer
Bedeutung.
Vorwort zur ersten Auflage. XI
Um möglichst allgemein verständlich zu bleiben, hielt ich es für
richtig, die zahlreichen, im fachlichen Schrifttum üblichen Fremd
wörter auszumerzen Wld sie - wo eben möglich - durch gute deutsche,
vornehmlich althergebrachte bergmännisch-geologische Ausdrücke zu
ersetzen bzw. zu "verdeutschen". Da viele Leser fremder Sprachen nicht
mächtig sein dürften, sind unvermeidbare Fremdwörter bzw. die den
deutschen Begriffen in Klammern beigefügten fremdsprachlichen Be
zeichnungen in einer Fußnote sprachlich erläutert worden. Schwierige
Probleme oder verwickeltere Fragen habe ich an Stelle raumfordernder
Darlegungen durch kennzeichnende, auf vielen Reisen im In- und
Auslande selbst aufgenommene Bilder oder durch entsprechende Zeich
nungen dem Verständnis näherzubringen versucht.
Um aus dem Stoff das Wesentliche schnell herauslesen zu können,
sind nur die führenden Gedanken Wld die wichtigsten Tatsachen groß,
dagegen rein wissenschaftliche Erläuterungen, Beispiele hierzu, Zahlen
tafeln, genetische Wld wirtschaftliche Bemerkungen usw. klein gedruckt
worden.
Für die HerstellWlg der Abbildungen möchte ich - soweit kein Autor
angegeben ist - meinen Mitarbeitern herzlichen Dank sagen, in erster
Linie Fräulein DR. D. WOLANSKY für die vortrefflichen photographischen
Aufnahmen sowie meinem alten FreWlde, Herrn Bergassessor a. D.
H. GR.AHN und meinem Neffen HANS REINHARD KUKuK für ihre Mithilfe
beim Lesen der Korrekturen. Ich danke weiter den Herren Graphiker
G. SACKMANN und Bürovorsteher i. R. F. BURKHARDT für ihre mit großem
Verständnis Wld Liebe angefertigten Reinzeichnungen meiner Entwürfe.
Auch dem Verlage danke ich für die schöne AusstattWlg des Buches.
Nicht zuletzt schulde ich der Westfälischen Berggewerkschaftskasse
Bochum aufrichtigen Dank dafür, daß sie mir die zeichnerischen Kräfte
sowie Schreibhilfe für meine Arbeit zur Verfügung stellte.
Dem Zweck des Werkes als Unterrichtsbuch entsprechend ist auf
Literaturhinweise verzichtet worden. Wer von den Lesern eingehendere
BelehrWlg sucht, sei auf das Schrifttumsverzeichnis am Schluß verwiesen.
Möge die Arbeit dazu beitragen, den Wissensgebieten der Geologie,
Mineralogie Wld Lagerstättenlehre neue FreWlde zu gewinnen und da
mit das Verständnis für die fesselnde Geschichte des Werdens Wlseres
Erdballes sowie die schicksalhafte Verbundenheit der so Wlentbehr
lichen Mineralvorkommen mit den Ablagerungen unserer Mutter Erde
auf eine breitere Grundlage zu stellen.
Bochum, im Februar 1951. Glückauf!
Paul Kukuk.
Inhaltsverzeichnis.
Geologie. Seite
Einleitung .............................................. . . . . . . . . . . . . I
I. Allgemeine (dynamische) Geologie. . . ... . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 4
A. Der Erdkörper .....•........................................... 4
l. Die am Aufbau der Erdkruste beteiligten Gesteine (Gesteinslehre) 6
a) Erstarrungsgesteine (Eruptiv-oder magmatische Gesteine)... . . . 12
(X) Tiefengesteine und Ganggesteine S. 12 - ß) Ergußgesteine S. 15
Die wichtigsten Erstarrungsgesteine ............... . . . . . . . . . . 16
b) Schichtgesteine (Sediment- oder Absatzgesteine) .............. 19
(X) Mechanische Schichtgesteine (klastische Sedimente oder Trüm
mergesteine) S. 19 - ß) Chemische Schichtgesteine (Ausscheidungs-
oder Fällungssedimente) S. 24 -1') Organische Absatzgesteine S. 25
c) Kristalline Schiefer (metamorphe Gesteine) ................... 25
2. Die Lagerungsformen der Gesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
a) Erstarrungsgesteine ....................................... 28
b) Schicht- (Sediment-) gesteine............................... 30
c) Die kristallinen Schiefer ................................... 36
3. Die Störungen der geschichteten Gesteinsablagerungen ........... 36
a) Schichtenbiegungen (Falten) . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40
b) Schichtenzerreißungen (Verwerfungen) ....................... 45
(X) Abschiebungen auf Sprüngen S. 46 - ß) Uberschiebungen auf
Wechseln S. 50 - 1') Verschiebungen auf Blättern S. 53
4. Grundwasser und Quellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
a) Grundwasser ............................................. 56
b) Quellen .................................................. 60
B. Die an der Ausformung der Erdoberfläche beteiligten geologischen Kräfte
und ihre Wirkungen ............................................ 62
1. Die äußeren (exogenen) Kräfte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
a) Allgemeine Wirkungen der Verwitterung ..................... 63
b) Sonderwirkungen des Wassers .............................. 67
(X) Chemische Wirkungen des Wassers S.68 - ß) Mechanische
Wirkungen des Oberflächenwassers S. 70
c) 'Wirkungen des Eises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
d) Wirkungen des Windes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2. Die inneren (endogenen) Kräfte ............................... 91
a) Der Vulkanismus ......................................... 91
b) Nachvulkanische Erscheinungen. . . . .. . .. . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . 97
c) Veränderungen der Erdoberfläche durch Bewegungsvorgänge in
der Erdkruste ........................................... " ] 00
(X) Erdbeben S.100 - ß)Hebungenund Senkungen S.IOl-y)Die
gebirgsbildenden Vorgänge (Epirogenese und Orogenese) S. 103