Naturwissenschaftliche Rundschau, 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (xesammtgebiete der Naturwissenschaften. 



XV. Jahrg. 



9. Juni 1900. 



Nr. 23. 



W. Spring: Die Plasticität der festen Körper 

 und ihre Beziehung zur Bildung der Ge- 

 steine. (Bulletin de l'Academie royale de Belgique. 

 Classe des sciences 1899, p. 790.) 



In dein Vortrage , welchen der Präsident der 

 Brüsseler Akademie, Herr Spring, in der öffentlichen 

 Jahressitzung am 17. December gehalten, gab er 

 eine übersichtliche Zusammenstellung seiner durch 

 eine lange Reihe von Jahren fortgesetzten und zer- 

 streut publicirten Untersuchungen über das Zu- 

 sammenschweifsen fester Körper durch Druck, welche 

 wegen ihrer allgemein physikalischen und speciell 

 geologischen Bedeutung nachstehend im wesentlichen 

 wiedergegeben werden soll : 



Unsere gegenwärtig festesten Sedimentgesteine 

 waren ursprünglich lockere Erden, Anschwemmungen 

 von Sand und Thon ; sie sind im Verlaufe der Zeiten 

 fest geworden. Die Mehrzahl scheint besonderer 

 Stoffe zu ermangeln , welche die Rolle von Kittsub- 

 stanzen oder des Cements zwischen den Theilchen, 

 die zusammengebacken sind, gespielt haben könnten. 

 Nichtsdestoweniger sind sie oft so fest , dafs , wenn 

 man sie mit Gewalt zerbricht, ihre Quarzkörner eher 

 durchbrechen als sich von einander lösen. Die Cohä- 

 sion hat sich mit der Zeit in sehr vollkommener 

 Weise durch die ganze, früher nicht zusammen- 

 hängende Masse ausgebildet, und die festen Körper 

 sind ohne vorhergegangene Schmelzung zusammen- 

 geschweitst, wofür die Anwesenheit zahlreicher Fossi- 

 lien Zeugnifs ablegt. 



Die Frage, welche der Vortragende zu lösen unter- 

 nahm, war, wie diese Sandkörner, die unter gewöhn- 

 lichen Verhältnissen so wenig Zusammenhang haben, 

 dafs ein leichter Wind sie trennt und fortführt, zu 

 einem festen Stein sich verschweifst haben. 



Die tägliche Erfahrung lehrt, dafs in der Regel 

 nur flüssige Körper zusammenfliefsen; und diese Ver- 

 schmelzung erfolgt um so leichter und schneller, je 

 flüssiger die Stoffe sind. Wassertropfen fliefsen so- 

 fort zusammen , wenn sie sich berühren , während 

 Tropfen eines zäheren Stoffes oft die Mitwirkung 

 einer mechanischen Wirkung, ein Kneten, erfordern, 

 um eine gleichmäfsige Masse zu bilden. Das Zu- 

 sammenbacken scheint abhängig zu sein von der 

 mehr oder weniger grofsen Plasticität des Stoffes, 

 welche alle möglichen Abstufungen aufweist ; selbst 

 dort, wo sie scheinbar fehlt, findet man eine Ge- 

 schmeidigkeit, die unter Einwirkung mächtiger me- 



chanischer Eingriffe noch die starren Körper formen 

 kann. 



Die Frage war somit berechtigt, ob Bruchstücke 

 von festen Körpern, die unter gewöhnlichen Umstän- 

 den nicht die Fähigkeit haben, an einander zu haften, 

 zusammenkleben würden unter der Einwirkung eines 

 energischen Knetens, das durch eine hinreichende 

 Conqjression hervorgebracht wird. Der Versuch war 

 um so verlockender, als es sich bei der Entscheidung 

 der Frage nicht allein um das Interesse der Geolo- 

 gie, sondern um eine eminent physikalische Aufgabe 

 handelte. Das Experiment beschränkte sich daher 

 nicht auf Gesteinsmaterialien, sondern es wurden in 

 einem besonders hergerichteten Apparate Pulver einer 

 grofsen Anzahl von Körpern der mannigfachsten che- 

 mischen Beschaffenheit der Wirkung des Druckes 

 ausgesetzt, der bis 10 000 Atmosphären gesteigert 

 werden konnte. 



Das Ergebnifs der ersten Versuche lautete : Alle 

 Körper, welche die Fähigkeit haben, sich unter Druck 

 zu verbiegen, ohne zu zerbrechen, haben sich so fest 

 mit einander verbunden , wie wenn sie verflüssigt 

 worden wären, während diejenigen, bei welchen 

 Geschmeidigkeit unter diesem enormen Drucke noch 

 nicht auftrat, aus dem Apparat pulverförmig her- 

 auskamen , wie sie hineingebracht worden waren. 

 Besonders beachtenswerth ist, dafs der Quarz- oder 

 Thonsand, der Kalk in verschiedenen Formen, Eisen- 

 und Aluminiumoxyd, kurz die Stoffe, welche am 

 gewöhnlichsten in die Zusammensetzung unserer 

 Gesteine eingehen , zu denen gehörten , die nicht zu- 

 sammenschweifsten, oder deren Vereinigung nur sehr 

 unvollkommen war. Die Ursache für das Festwerden 

 unserer Gesteine kann daher nicht ausschliefslich 

 auf einer einfachen Compression beruhen. In dieser 

 Hinsicht blieb die Frage ungelöst; denn es mufs be- 

 achtet werden, dafs, wenn ein Druck von 10 000 

 Atmosphären (entsprechend einer Sandsäule von 

 50000 m Höhe) nicht ausreicht, um den Sand zu- 

 sammenzuschweifsen, Druck allein das Erstarren der 

 Quarzgesteine nicht hervorgebracht haben kann. 

 Verweilen wir aber bei den positiven Ergebnissen 

 der Versuche. 



Die Metalle unterschieden sich in auffallender 

 Weise unter einander. Das Zusammenkleben ihrer 

 Pulver zeigte eine directe Beziehung zu ihrer Ge- 

 schmeidigkeit. Das Resultat war ein vollkommenes, 

 denn die Metallkörner bildeten nicht ein einfaches 



