Geschichte der Geowissenschaften: Allgemeine Geologie

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Neumayr, Uhlig (1897)
Geo­logie

Inhalt:
● Ursachen der Erdbeben
● Die drei Erdbebentypen
● Einsturzbeben
● Vulkanische Beben
● Tektonische Beben
● Abb. 171: Verschiebung
● Beispiel Japan 1881
● Relaisbeben
● Beispiel Belutschistan 1892
--- [2]
● Abb. 174: Kathedrale Paterno
● Untersuchungsmethoden
● Statistische Methoden
● Erdbeben und Jahreszeiten
● Korrelation mit Klima
● Erbebendienste
● Epizentrum
● Abb. 173: Ausbreitung
● Tiefenbestimmung
● Analyse der Beschädigungen
● Richtung der Beben, Schäden
● Zeitablauf Erdbebenwellen
--- [3]
● Isoseisten-karte
● Tiefe des Bebens, Dutton
● Art der Wellenbewegung
● Ermittlung Geschwindigkeit
● Differenzierte Ermittlung v.
● Art der Erdbebenwellen
● Messinstrumente
● Abb. 176: Autograph
● Wellen an der Erdoberfläche
● Abb. 177: Bewegung Teile
● Ausblick zukünftige Forschung
● Wichtige Observationen

Foto/Scan - Digital Bearbeitet: (W.Griem, 2007, 2019); von: M.Neumayr / V.Uhlig  (1897)  "Abb.170: Erdbeben Spalte in Japan. (nach Koto)."; Seite  10, Original Größe der Abbildung: 13 cm x 8 cm.
Titel: Erdbeben-Spalte in Japan. (nach Koto) .

Carl Ludolf Griesbach, 1847-1907; britischer Geologe und Paläontologe, mit österreichischen Wurzeln

Neumayr, M. Uhlig, V. (1897): Erd­ge­schichte. - Band 1: 692 Seiten, 378 Abbil­dun­gen; Band 2: 700 Seiten, 495 Abbil­dungen, Verlag Biblio­graphi­sches Insti­tut, Leip­zig und Wien.
[Samm­lung W. Griem]

Die Abbildungen wurden mit einem HP Scanjet G3110 mit 600dpi eingescannt, danach mit Corel Draw - Photo Paint (v. 19) digital bearbeitet. Speziell Filter der Grau­stufen­verbesserung, Elimination von Flecken sowie Ver­besserung der Schärfe wurden bei der Bild­bearbeitung angewandt (W. Griem 2020).

Die Texte wurden mit einer Pentax Kr-3 II digi­talisiert und später mit ABBYY (v.14) ver­arbeitet und zur OCR vor­bereitet. Fraktur­schriften wurden mit ABBYY Fine Reader Online in ASCII umge­wandelt; "normale" Schrift­arten mit ABBYY Fine Reader Version 14.
Die Texte wurden den heutigen Recht­schreib­regeln teil­weise ange­passt, es wurden erläuternde und orien­tierende Zeilen ein­gefügt (W.Griem, 2020).

Erdbebenspalte in Japan, ein Bild von Koto aus Japan vom Erdbeben von 1881.
Die Beschreibungen der Erdbeben bei Neumayr & Uhlig (1897)  nimmt im Buch über 53 Seiten ein [p.285 - p.338]. Im Kapitel werden eine Unmenge von Beispielen erwähnt, Japan, Süditalien, Pakistan usw.. Es werden viele Details diskutiert und viele Mythen in frage Gestellt (Korrelationen mit Monaten und Kima Ereignissen). Es werden bekannte Erkenntnisse der Physik, speziell die Charakteristik der Wellen auf die Erdbeben angewandt. Dieser Artikel ist der erste Schritt zur "modernen" Geophysik, wobei fast alle alten Methoden in Frage gestellt werden, und neue Wege proponiert werden. Es werden zum Beispiel die besonderen Charakteristika von Oberflächen bei den Wellenbewegungen diskutiert. Der zu gehende Weg wird hier klar dargestellt. Es fehlen also nur noch die Arbeiten von Mintrop, Wiechert, Sieberg, Richter und Gutenberg.

Original Text von Neumayr & Uhlig, 1897: Erdbeben [1]
p. 343 in der OCR Version; p.319  in der Fraktur Version.


Ursachen der Erdbeben.
Über die Ursachen, welche die Erdbeben bedingen, ist seit den ältesten Zeiten bis auf unsere Tage eine große Menge verschiedener Hypothesen und Theorien aufgestellt worden. Eine naive Anschauung sieht in den Erschütterungen eine unmittelbare Einwirkung übernatürlicher Kräfte, oder sie greift nach fabelhaften Vorstellungen und nimmt an, daß eine Schildkröte oder ein Walfisch unter dem Boden durchkrieche, wodurch die Erschütterung erzeugt werde. Besseren Grund finden wir in den Anschauungen der alten Philosophenschulen, die ohne bedeutende empirische Unterlage teilweise haltbare Ideen aussprachen. Wenn die einen die Erdbeben auf den Einsturz von Hohlräumen zurückführen, die anderen lediglich dem Wasser, die dritten einem inneren Erdfeuer die Entstehung dieser Erscheinungen zuschreiben, so finden wir hier schon die meisten neueren Anschauungen vorgebildet. Beim Wiederaufleben der Naturwissenschaften und speziell der Geologie nach dem langen Schlaf im Mittelalter traten auch die Erdbebenhypothesen in reichlichem Maße hervor. Es mag uns erspart bleiben, alle jene Vermutungen aufzuzählen, die heute als definitiv überwunden betrachtet werden dürfen, und wozu auch die Perreysche Hypothese gehört, welche in einer Ebbe- und Flutbewegung des flüssigen Erdkernes die wahre Ursache sah; wir beschränken uns auf jene Erklärungsversuche, welche noch heute von Bedeutung sind.

Die drei Erdbebentypen
Unter diesen machen vor allem drei Auffassungen Anspruch auf Berücksichtigung; die eine stützt sich auf die auslaugende Tätigkeit des Wassers, welche Hohlräume und durch deren Einsturz Erschütterungen Hervorruft, die andere sieht die Erzeuger der Erdbeben in vulkanischen Vorgängen an der Oberfläche oder in der Tiefe, während die dritte den Zusammenhang zwischen dem geologischen Bau der Gegenden in erster Linie betont und die Stöße und Schwankungen des Bodens wenigstens der Mehrzahl nach mit dem großen Prozeß der Oberflächengestaltung unseres Planeten in Verbindung bringt und sie als eine spezielle Äußerung der gebirgsbildenden Kraft betrachtet.

Nur wenige Geologen werden heute noch daran zweifeln, daß Erdbeben auf sehr verschiedene Weise entstehen können, und daß jede der angegebenen Ursachen wirksam ist. Meinungsverschiedenheiten bestehen, wenigstens der Hauptsache nach, nur bezüglich der Ausdehnung, in welcher jeder der drei Faktoren in Tätigkeit tritt. Es ist eine unzweifelhafte Tatsache, daß das Wasser, welches durch den Boden sickert, Bestandteile desselben auflöst und fortführt. Am intensivsten ist dies der Fall, wo Gipsstöcke der auslaugenden Wirkung ausgesetzt sind, ferner im Kalkgebirge, wo bekanntlich das Vorkommen von Höhlen und trichterförmigen Einsenkungen, „Dolinen", häufig ist. Hohlräume, die auf diesem Wege entstanden sind, werden im Laufe der Zeit einstürzen und, wie wir es oben (s. S. 313) an dem Zusammenbruch einer abgebauten Strecke in dem Kohlenwerk Königshütte gesehen haben, ein Erdbeben verursachen.

Einsturzbeben:
Man hat diese Art von Erschütterungen als Einsturzbeben bezeichnet, doch faßt dieser Ausdruck ihr Wesen nicht ganz richtig auf, denn auch viele von den Stößen, die man mit der Gebirgsbildung in Zusammenhang bringt, müssen auf Einsturz zurückgeführt werden; der Unterschied liegt nur in der Art und Weise, wie sich der Hohlraum gebildet hat. In unserem Falle ist er durch Auflösung des früher vorhandenen Materials in Wasser entstanden; man würde diese Bewegungen also, wenn ein kurzer Name für sie gegeben werden soll, etwa als Auswaschungsbeben bezeichnen können. Die auf diese Weise entstehenden Erschütterungen können unter Umständen innerhalb engster Grenzen in hohem Grade heftig und zerstörend wirken; man kennt aus dem Karstgebiet Fälle, in welchen mehrere Häuser samt ihren Einwohnern dabei in die Tiefe stürzten und begraben wurden. Aber anderseits können sie der Natur der Sache nach nur ganz lokale Phänomene darbieten, die, durch den Einsturz einer einzelnen Höhlung hervorgebracht, sich nicht weit über den Ort der Entstehung ausbreiten. Für große, weitverbreitete Erscheinungen können wir diese Entstehungsweise nicht annehmen.

Vulkanische Beben:
Den vulkanischen Kräften wurden seinerzeit nahezu alle Erdbeben zugeschrieben. Daß auch sie eine derartige Wirkung ausüben, kann niemand bezweifeln. Häufig genug kann man aus dem Kegel eines in starker Tätigkeit befindlichen Vulkans beobachten, wie mit oder vor jedem der oft in sehr kurzen Zwischenräumen erfolgenden Auswürfe von Schlacken ein Erzittern des Kraterbodens erfolgt; und in dieselbe Kategorie gehören jene oft furchtbaren Stöße, welche vor dem Beginn großer Eruptionen den Feuerberg und seine Umgebung erschüttern. Es sind die Wirkungen von Gasexplosionen, welche die auf ihnen lastenden Massen noch nicht haben überwältigen können. Wie heftig diese Bewegungen aber auch sein mögen, sie haben doch, obgleich sie nicht von so engen räumlichen Grenzen umzogen sind wie die Auslaugungsbeben, keine sehr große Verbreitung. In der Praxis wird diese Art der Erschütterung, die wir Explosionsbeben nennen wollen, nicht scharf von solchen zu scheiden sein, die von größerer Verbreitung sind und mit Vulkanausbrüchen in zeitlicher und räumlicher Verbindung stehen, ohne daß wir in den letzteren die Ursache der ersteren zu sehen berechtigt wären. Sehen wir z. B. in einem Gebiet Erdbeben und Vulkane gleichzeitig auftreten und eine unverkennbare Beziehung in der Tätigkeit beider, so könnten wir geneigt sein, die Gesamtheit als eine Wirkung der Vulkane zu betrachten. Wenn wir jedoch die ganze geologische Anordnung der Region betrachten und dann andere Gegenden ins Auge fassen, so finden wir, daß anderwärts stellenweise unter gleichen geologischen Verhältnissen die Erdbeben in derselben Weise auftreten, ohne von eruptiven Erscheinungen begleitet zu sein, und wir müssen daraus schließen, daß beide nicht in direktem Kausalzusammenhang stehen, sondern auf eine gemeinsame dritte Ursache zurückzuführen sind.

Tektonische Beben:
Diese Ursache ist in jenen Vorgängen zu suchen, welche größere Veränderungen in der Massenlagerung der Erdkruste Hervorbringen; sie hängen mit dem Gebirgsbau, mit der Entstehung von Störungslinien zusammen, weshalb man sie tektonische Beben, Struktur- und Dislokationsbeben genannt hat. Diese Namen sind ganz bezeichnend, nur darf man nicht glauben, daß damit eine den Auslaugungs- und den Explosionsbeben etwa gleichwertige Abteilung geschaffen sei. Die beiden letzteren stellen zwei Spezialfälle lokal beschränkter Erschütterung darf sie verschwinden aber gegen die außerordentliche Mehrzahl und Bedeutung der tektonischen Beben, welche an sich wieder eine große Mannigfaltigkeit verschiedener Erscheinungen umschließen, die zu sondern und zu untersuchen notwendig wird. Die Beziehungen, welche die Lage von häufig erschütterten Gebieten und Vulkanen zu dem Verlauf der Gebirgsketten und zu den an ihren Rändern auftretenden Tiefebenen oder Meerbuchten hat, sind den Geologen schon seit langer Zeit aufgefallen; aber erst in neuerer Zeit hat man diesen Vorkommnissen die nötige Aufmerksamkeit zu- gewendet und sie in ihren Einzelheiten verfolgt. Es ist speziell ein Verdienst von Sueß, diese Richtung eingeschlagen und in ihrer konsequenten Verfolgung einen wesentlich umgestaltenden Einfluß auf die Betrachtung von Erdbeben, Vulkanen und Gebirgsbildung ausgeübt zu haben. Insbesondere sind die Kettengebirge und ihre Umgebung die Hauptheimat der Erdbeben; bald bewegen sich diese auf Querspalten, welche das Gebirge schneiden, bald zeigen sie sich da am heftigsten, wo Stücke aus Gebirgen herausgebrochen sind und sich kesselartige Ausbuchtungen finden, bald in jenen großen, in Senkung befindlichen Gebieten, die sich an den Steilabfall der Ketten anzulegen pflegen, wie z. B. die Po-Ebene in Italien. Diese enge Verknüpfung mit den Störungslinien, längs deren die Verschiebungen und Bewegungen der Gebirge und der Erdrinde überhaupt vor sich gehen, hat zu der Überzeugung geführt, daß die sogenannten tektonischen Beben nichts anderes sind als die an der Oberfläche fühlbaren Spuren einzelner verhältnismäßig leichter Vorgänge dieser Art.

Abb. 171: Verschiebung durch Erdbeben (nach Koto)

Beispiel Japan 1881:
Höchst merkwürdige Belege für die Richtigkeit dieser Auffassung sind in neuester Zeit aus Asien beigebracht worden. Wohl enthält die Literatur einige Angaben über Dislokationen bei Erdbeben, aber teils halten diese einer strengeren Prüfung nicht stand, teils lassen sie sich überhaupt nicht mit genügender Sicherheit beurteilen. Von um so größerer Wichtigkeit ist die Tatsache, daß bei dem großen mitteljapanischen Erdbeben vom 20. Oktober 1881, welches über 7278 Menschen den Tod gebracht und viele blühende Ortschaften gänzlich verwüstet hat, eine geradlinige, Berg und Tal durchsetzende und mehr als 40 englische Meilen lange Verwerfungsspalte nachgewiesen wurde. B. Kotö hat diese wunderbare Erscheinung mit allen Details genau aufgenommen (s. Abbildung 170). Die Spalte erstreckt sich in nordwestlicher Richtung durch das Neo-Tal bis zum Haku-san und von hier bis Fukui in der Provinz Echizen und durchschneidet unter einem spitzen Winkel die Streichungsrichtung des Gebirges. Meist ist das Land nordöstlich der Verwerfung bis zu dem Betrag von 6 m abgesunken, und nur an einer Stelle, und zwar gerade bei Midori, ist es gehoben. Mit der Spaltung war auch eine Verschiebung um 1—4 m in horizontaler Richtung gegen Nordwesten verbunden, was sich besonders an jenen Stellen deutlich Nachweisen läßt, wo Wege, Gräben oder mit Bäumen bestandene Felder von der Dislokation geschnitten werden (s. nebenstehende Abbildung). Im lockeren Alluvialboden ist die Spalte auf der Erdoberfläche weithin mit abgestoßenen Erdschollen bedeckt; sie sieht aus wie mit einer riesigen Pflugschar aufgeworfen oder wie der Gang eines riesenhaften Maulwurfs, und Kotö fühlte sich beim Anblick dieser Erscheinung lebhaft an die alte Sage seines Volkes erinnert, welche die Erdbeben den Bewegungen eines unterirdisch lebenden Ungeheuern Haifisches oder eines wunderlichen Rieseninsekts zuschreibt. Die Annahme ist sehr naheliegend, daß es derartige Erscheinungen früherer Jahrhunderte waren, welche diese phantastischen Anschauungen angeregt haben. Die Neo-Spalte bildet zugleich die Zone der furchtbarsten Verwüstungen; sie markiert den Verlauf des nur ungefähr 10 km breiten, aber mehr als fünfmal so langen, bandartigen Schüttergebiets, und so kann es keinem Zweifel unterliegen, daß sie nicht als Folge, sondern bestimmt als die Ursache des Erdbebens zu betrachten sei. Das mitteljapanische Beben von 1891 aber wird für alle Zeiten ein klassisches Beispiel eines Dislokationsbebens bleiben.

Relaisbeben:
Übrigens bietet es auch in anderer Beziehung viel Interesse dar. Es ist eins jener Beben, von denen wir mit einiger Sicherheit annehmen können, daß sie durch die damit verbundene Erschütterung ein zweites Erdbeben, ein sogenanntes Relaisbeben, wachgerufen haben. Gleichzeitig mit dem großen Erdbeben in Mino und Owari wurde nämlich die Gegend von Hikone am Biwa-See erschüttert, obwohl ein großer breiter Landstrich zwischen beiden Gebieten sehr schwach seismisch erregt war. Vermutlich bestand in der Erdkruste am Biwa-See irgend eine Spannung, und diese konnte durch die ausklingende Wellenbewegung der ersteren Erschütterung zur Auslösung gebracht worden sein.

Beispiel Pakistan - Belutschistan 1892:
Eine ähnliche, wenn auch nicht so drastische Dislokationsbewegung an einer Spalte war es, welche am 20. Dezember 1892 das Erdbeben von Quetta in Belutschistan [Heute Pakistan] verursacht hat. Die Spalte entstand am Westfuß des Kadschak- Gebirges und parallel mit diesem und konnte 20 km weit verfolgt werden. Da, wo sie zwischen Sanzal und Alt-Tschaman die Eisenbahnlinie unter einem Winkel von 15— 20° schneidet, wurden die Schienen nach Osten geknickt (s. untenstehende Abbildung), und als man sie durch neue ersetzte, fand man die Linie um ca. 80 cm verkürzt. Es hatte eine Horizontalverschiebung stattgefunden, und gleichzeitig hatte sich der Boden westlich der Spalte um 20 — 30 cm gesenkt. Die Bewegungserscheinungen waren also ganz ähnlich wie bei dem mitteljapanischen Erdbeben, nur etwas weniger groß; daher war auch die Wirkung, obschon an sich intensiv genug, doch weniger verheerend als bei dem japanischen Beben. Ähnliche Verbiegungen der Schienenstränge wurden von Dutton aus dem epizentrischen Gebiet des Charlestoner Bebens beschrieben, aber als Folgeerscheinungen aufgefaßt.

Ein richtiges Verständnis der Dislokationsbeben ist nur möglich, wenn sie im Zusammenhang mit der Gebirgsbildung und dem Gebirgsban begriffen werden; wir brechen daher hier ab, um später wieder auf den Gegenstand zurückzukommen.
[Hier weiter im Text]

Ende p.347 OCR Version; p.323 Fraktur - Original Version

Abb. 172:  Schienenverbiegung infolge von Horizontalverschiebung durch Erdbeben bei Sanzal 1892. (Nach C. L. Griesbach. [Carl Ludolf Griesbach, 1847-1907; britischer Geologe und Paläontologe, mit österreichischen Wurzeln])