642 Niggli: Forschungen im Gebiete der physikal-chemischen Eruptivgesteinskunde. | Die Natur- 
x wissenschatten 
So selbstverstandlich dieser Zusammenhang mäßigkeiten auf, die die statistisch vergleichende 
zwischen Experiment und Naturvorkommnis (hi- 
storisch Gewordenes) ist, so leicht wird er auch in 
neuester Zeit noch übersehen. Ein Beispiel dafür 
findet man in manchen Diskussionen, die sich an 
die van't Hoffschen Untersuchungen über die Bil- 
dung von Salzen aus dem Meerwasser durch Ver- 
dunstung angeschlossen haben. Die qualitative 
und quantitative Übereinstimmung der Ergebnisse 
mit den Erscheinungen in den Salzlagerstätten 
war durchaus nicht befriedigend. Langsam nur 
hat man erkannt, daß gerade in dieser Nichtüber- 
einstimmung das wesentliche Moment in der Ge- 
nesis dieser Gesteine liegt, daß das Verdunstungs- 
experiment den komplizierten Vorgängen, deren 
Endprodukt in den Salzlagern vorliegt, schon aus 
geologischen Gründen, nicht annähernd gerecht 
werden kann. Das Spiel der metamorphen Kräfte 
trat in Erscheinung. 
Aus alledem ergibt sich, daß die physikalisch- 
chemische Mineralogie und Petrologie an und für 
sich keinen neuen Wissenszweig darstellt. Jede 
genetische Betrachtung in Mineral- und Gesteins- 
kunde führt zur Diskussion physikalischer und 
chemischer Vorgänge. Unter ihrem Namen ver- 
einigt sich nur die systematische Forschung in 
diesem Gebiet. Diese muß einmal, in der Rolle 
einer Hilfswissenschaft, die Kenntnis physikali- 
schen und chemischen Verhaltens mineralischer 
Stoffe unter ähnlichen Bedingungen, wie sie die 
Erdrinde darbietet, erweitern. Insbesondere muß 
sie sich jener Erscheinungen annehmen, die in der 
theoretischen Chemie vielleicht vorerst für die 
Erforschung zurückgestellt wurden, aber in Mine- 
ralogie und Petrologie stets in Wirkung treten. 
Sie muß auch die Versuchstechnik entwickeln 
helfen, damit Experimente, mit durchaus meß- 
baren Faktoren, natürlichen Vorgängen immer 
ähnlicher gestaltet werden können. 
Die magmatischen Gesteine. Von allen Proble- 
men der Minerogenesis und Petrogenesis haben 
diejenigen stets die größte Anziehungskraft aus- 
geübt, die in Zusammenhang mit jenem geheimnis- 
vollen, glutflüssigen Urquell, dem Magma, stehen, 
dessen unmittelbare, elementare Wirkungen im 
Vulkanismus zutage treten. Schätzungsweise sind 
etwa 95 % der 16 km mächtigen äußersten Erd- 
rinde (bis zu solcher Tiefe geben uns Tektonik 
und Erosion annähernd eine Vorstellung über die 
Beschaffenheit) von Gesteinen gebildet, deren 
primäre Entstehungsweise die magmatische ist 
(Eruptivgesteine). Das Erstarren und Festwerden 
der Magmen findet je nach inneren und äußeren 
Bedingungen in verschiedenen Temperaturgebigten 
statt. Die Interpretation mannigfacher minera- 
logischer und geologischer Beobachtungen führt 
zu der Vorstellung, daß bei der Bildung typischer 
Eruptivgesteine Temperaturen von weit oberhalb 
1000 bis hinunter zu mindestens 600° in Frage 
kommen. Sowohl in chemischer wie mineralogi- 
scher Beziehung weisen diese Gesteine außer- 
ordentlich enge Verwandtschaften und Gesetz- 
Untersuchung ergeben hat. 
1. Chemische Gesetzmäßigkeiten. 
Am Aufbau der magmatischen Gesteine nehmen 
in wesentlichem Maße nur eine beschränkte Zahl 
von chemischen Elementen teil. Gestein ist der 
Name für eine Mineralkombination, die in an- 
nähernd gleichem Mengenverhältnis auf größere 
Erstreckung hin vorkommt. Die wesentlichen Kom- 
ponenten der magmatischen Gesteine sind somit 
diejenigen, welche nicht nur lokal, sondern all- 
gemein in erheblichen Mengen an der Zusammen- 
setzung eruptiver Teile der Erdrinde partizipieren. 
In Oxydform sind es in erster Linie die folgenden: 
SiOs, AlsOs, FesO;, FeO, MeO, CaO, NasO, 0; 
schließen sich zunächst an: 
H>0, 103 1505, MnO, ZrOs. 
Die mittlere Zusammensetzung der magma- 
tischen Gesteine des äußersten Teiles der Erd- 
rinde (16-km-Hülle) mag nicht weit von folgen- 
dem Chemismus entfernt seint): 
ihnen 
S105 ===) ais 
ASO FED, 
Fe&O; 48,31 
HeO == 3,84 
Mic Oo on 
CaO = 5,18 
NasO) vas 
Ks Ole = als 
ls Oa es 
TO 0 
Ps0; = 0,37 
MnO==r022 
100,00 
Diese Zahlen ergeben sich als Mittelwerte der 
bis in die neueren Zeiten ausgeführten Eruptiv- 
gesteinsanalysen. Heute kann man sich auf ca. 
3000, wenigstens einigermaßen vertrauenswürdige, — 
Pauschanalysen stützen. Die Analysen verteilen 
sich auf die ganze Erde. Naturgemäß geben sie 
nicht ein genaues Bild der Häufigkeit der Ge- 
steine, doch liegt in der Auswahl als Ganzes keine 
bestimmte Zielstrebigkeit vor. 
Um zu erfahren, auf welche Weise sich dieser 
Mittelwert bildet, muß man die Variationsbreite : 
Man erhält — 
der verschiedenen Oxyde kennen. 
einen guten Überblick, wenn man die Häufigkeits- 
tabellen von 1 zu 1 Gewichtsprozent konstruiert. 
Eine derartige Statistik habe ich für die von 
Washington mitgeteilte Sammlung von Eruptiv- # 
gesteinsanalysen sowie für die Osannsche Zu- 
sammenstellung versucht. 
deten Zahlen geben an, wie viele von 1000 analy- 
sierten Gesteinen einen bestimmten, von 1 zu 
1 Prozent unterschiedenen Gehalt an den haupt- 
sächlichsten Metalloxyden besitzen. Die Zahlen 
1) H. 8. Washington, Prof. Pap. 14, U. S. G. Survey 
1905. Siehe auch die etwas abweichende Schätzung von 
F. W. Clarke, Data of Geochemistry Bull. U. S. Geol. 
Survey 491, 1911. 
Die auf-oder-abgerun- — 
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