Nr. 52. 1908. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XXU1. Jahrg. 663 



zielen, in neuerer Zeit sich erhebende Bergketten zu 

 beträchtlicherer Größe sich aufrichten zu lassen, als 

 sie von den Druckwirkungen in einer früheren, dünne- 

 ren Kruste erreicht wurde." 



Das Ansteigen der Temperatur mit dem Kadium- 

 gehalt der Gesteine zu vergleichen, bietet hohes Inter- 

 esse; wir begegnen aber der großen Schwierigkeit, 

 daß wir nur Schichten ganz nahe der Oberfläche 

 kennen. Zunächst zeigt uns der nicht besonders hohe 

 Iiadiumgehalt der Eruptivgesteine, daß es ganz un- 

 wahrscheinlich ist, daß die vulkanischen Temperaturen 

 auf die lokale Radioaktivität der Gesteine zurück- 

 zuführen seien. Bemerkenswert sind die Verhältnisse 

 im Simplon- und im St. Gotthardtunnel. In ersterem 

 liegen etwa 7 — 8 km des Tunnels ca. 1700 in unter der 

 Oberfläche. Am Nordende dieser Strecke beträgt die 

 Felsentemperatur 55°, im Süden 35°, wir haben hier 

 also eine ganz verschiedene Wärmezunahme mit der 

 Tiefe. Ebenso beträgt in der Mitte des St. Gottbard- 

 tunnels, im St. Gotthardmassiv die Temperaturzunahme 

 1° auf 46,6 m, am Nordende im Granit des Finster- 

 aarhornmassivs dagegen 1° auf 20,9 m. Es ist be- 

 merkenswert, daß mit diesen Schwankungen der Ra- 

 diumgehalt in der Weise parallel geht, daß der steilere 

 Gradient, also dje raschere Wärmezunahme, mit dem 

 größeren Radiumgehalt zusammentrifft. Dieser letztere 

 ist übrigens beim Simplontunnel in den veränderten 

 jurassischen und triasischen Sedimenten 6,4, in den 

 kristallinischen Schiefern, teils triasisch -jurassischen, 

 teils archäischen Alters, 7,3, im Gneis des Mte. Lione 

 6,3, im schiefrigen Gneis 6,5, im Antigoriogneis 6,8; 

 beim St. Gotthardtunnel im Granit des Finsteraar- 

 horns 7,7, in der Userenmulde 4,9, im St. Gotthard- 

 massiv 3,9, in der Tessinmulde 3,4. „Es ist möglich", 

 sagt Herr Joly mit Bezug auf den Gotthard- und 

 den Simplontunnel, „zu einer den Gradientenunter- 

 schied erklärenden Schätzung der Tiefenausdehnung 

 der beiden Felsmassen zu kommen (unter der An- 

 nahme, daß sie bis zu gleicher Tiefe die beobachtete 

 Radioaktivität sich bewahren). Indem wir diese 

 Schätzung machen, nehmen wir nicht an, daß die ge- 

 samte Wärmeproduktion, die durch die Gradienten 

 angezeigt wird, vom Radium herrührt, sondern daß 

 der Unterschied im Radiumgehalt den Unterschied 

 der Wärmeproduktion hervorruft. Wenn ein Teil der 

 Wärme aus einer tiefer liegenden Quelle stammt 

 (gleichgültig welchen Ursprungs), so nehmen wir ihn in 

 beiden Fällen gleich an. Das gleiche tun wir bei den 

 Leitungsfähigkeiten." Beim Vergleiche des zentralen 

 St. Gotthard und des Simplons kommen wir für die 

 Tiefe, die dem Gradientenunterschied entspricht, dann 

 zu Werten, die zwischen 5 und 7 km liegen, der Ver- 

 gleich der einzelnen Abschnitte des St. Gotthardtunnels 

 aber führt uns auf 6 km Tiefe. Die Werte stimmen 

 also recht gut überein. 



„Wir sind nicht in der Lage, dogmatische Schlüsse 

 auf solche Resultate aufzubauen, sie können nur als 

 Ermutigung betrachtet werden, auf dem beschrittenen 

 Wege weiterzugehen. Bemerkenswert ist die Über- 

 einstimmung, die in so ähnlicher Weise Radium und 



Temperatur in ungefähr proportionalen Betragen loka- 

 lisiert und uns ohne ungebührliche Annahme erlaubt, 

 solche bemerkenswerte Unterschiede des Gradienten 

 zu erklären. Viel Arbeit ist in dieser Richtung zu 

 leisten, denn es gibt wohl bekannte Fälle, bei denen 

 ungewöhnliche Gradienten bei Tiefenbohrungen an- 

 getroffen wurden, ungewöhnlich sowohl durch zu 

 hohen wie durch zu geringen Betrag." 



„Die Geschichte der Gebirgsbildung hat sich viel- 

 mals wiederholt : Zeiten der Sedimentbildung mit gleich- 

 zeitiger Senkung der Kruste im Ablagerungsgebiet, 

 dann Aufrichtung, Auffaltung der großen Sediment- 

 schichten und selbst ihre meilenweite Überschiebung." 

 Die Wichtigkeit der daran beteiligten Schichten ist 

 ganz enorm. So beträgt sie bei den Appelachen 40000' 

 (12000 m), bei den Wahsatchbergen sogar 60000' 

 (18000 m), die Folge dieser gewaltigen Ablagerungen 

 ist ein gewaltiges Ansteigen der Geoisothermen. Herr 

 Joly berechnet es nach der Formel 



k6 = qh.c (d— y)- 



Hierin ist II die Temperatur in der Tiefe x, D die 

 Gesamtmächtigkeit der radioaktiven Schicht (nach 

 Joly die um 12 km vermehrte Dicke der Sedimente), 

 q der Radiumgehalt eines Kubikcentimeters in Gramm, 

 h die Wärmeabgabe eines Gramms Radium in der 

 Sekunde, Je die Wärmeleitungsfähigkeit (— 4.10~ 3 ). 

 Hiernach bewirkt eine Sedinientdicke von 6, 8, 10, 12, 

 14 km ein Ansteigen der Geoisothermen von bzw. 

 7,4, 10,2, 13,3, 16,7, 20,4km. Herr Joly nimmt 

 nun an, daß bei einer Temperatur von 800° die tief- 

 lagernden Massen bei lange anhaltendem Drucke ihre 

 Starrheit verlieren. Die Tiefe dieser Geoisothermen 

 beträgt der Schätzung nach ungefähr 40 km. Die 

 Aufwärtsverschiebung dieser Linie zeigt den Verlust 

 an Festigkeit an; wird doch in den eben angeführten 

 Fällen die Dicke der ursprünglichen Kruste auf 32,6, 

 29,8, 26,7 23,3, 19,6 km verringert, im letzten Falle 

 also auf weniger als die Hälfte. 



„Die Wirkung der Sedimentanhäufung ist also not- 

 wendig eine Verminderung der Dicke des Teils der 

 oberen Kruste, welcher fähig ist, einem zusammen- 

 pressenden Drucke Widerstand zu leisten. Im Bereiche 

 der Ablagerung und besonders längs der größten 

 Tiefe der muldenförmigen Einsenkung nimmt die Erd- 

 kruste für einige Zeit die Eigenschaften an, die einer 

 früheren Periode angehören, indem sie einen Teil der 

 Starrheit aufgibt, die das langsam erworbene Erbe 

 der allmählichen Abkühlung war. Längs dieser 

 Schwächezone, die nach der Art ihrer Bildung im all- 

 gemeinen langgestreckte Form besaß, findet die 

 Krustenpressung auf viele Hunderte, selbst Tausende 

 von Meilen Entlastung, und eine Biegung findet in der 

 einzig möglichen Richtung statt, nämlich nach oben. 

 So wird der langgestreckte Sattel gebildet, der auf 

 seinem Scheitel die ganze Masse der Absätze aufwärts 

 trägt, so werden die Bergketten geboren mit all ihrer 

 Mannigfaltigkeit in Gestalt und Aufbau. 



Wir haben in diesen Wirkungen eine Beteiligung 

 des Radiums an der Dynamik der Erdkruste, die die 



