Geschichte der Geowissenschaften: Allgemeine Geologie

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Siegmund (1877)
Geo­logie

Inhalt:
Flüsse
Wasser als mechanisches Agens
Salzseen
Mechanische Wirkung des Meeres

Foto/Scan - Digital Bearbeitet: (W. Griem, 2019); aus: Siegmund, F. (1877): Untergegangene Welten - Eine populäre Darstellung der Geschichte der Schöpfung und der Wunder der Vorwelt. Abbildung 15: Das Nildelta, Seite 272 - Original-Dimension: 5 cm X 7 cm.

Siegmund, F. (1877): Untergegangene Welten - Eine populäre Darstellung der Geschichte der Schöpfung und der Wunder der Vorwelt. -  836 Seiten,  288 Abbildungen und eine Karte; Verlag A. Hartlebens, Wien, Pest, Leipzig.
[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).

Siegmund (1877) veröffentlichte das Nildelta als ein Beispiel einer Fluss-Mündung. Er stellt den Zusammenhang dar, zwischen hoher Sedimentfracht und einer Deltabildung. Auch sieht er Faktoren im Ozean: Bei hohen Gezeitenunterschieden bilden sich ebenfalls keine Deltasysteme.

Original Text von Siegmund:
p. 52
[vorheriger Text]

Flüsse.
Aus Quellen entstehen durch Vereinigung Bäche, aus Bächen Flüsse, aus Flüssen Ströme. Da der Wasserreichtum eines Flusses nicht allein von dem Umfang seines Quellgebietes oder von dem Gebiet, welches er entwässert, und von der Menge der atmosphärischen Niederschläge auf diesem Gebiet, sondern auch von dem Klima abhängt, welches die Verdunstung mehr oder weniger begünstigt, und von der Beschaffenheit der Oberfläche, insofern als Wasser nicht aufsaugende Gebirgsarten oder offene unbewaldete Gegenden die Menge des in offenem Gerinne abfließenden Wassers begünstigen, wird man es begreiflich finden, daß der Wasserstand der Flüsse auch ein vielfach wechselnder ist.

Die einzige Ursache der Bewegung des Wassers in Flüssen ist das Gefälle des Wasserspiegels. Je größer das Gefälle, desto größer die Geschwindigkeit. Nach den Gesetzen des Falles auf einer schiefen Ebene sollte aber auch da, wo das Gefälle auf größere Strecken gleich bleibt, die Geschwindigkeit des Wassers, wie die einer Kugel, welche eine schiefe Ebene hinabrollt, eine gleichförmig beschleunigte sein. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Bewegung ist bei gleichem Gefälle eine gleichförmige, und die Ursache der Umwandlung der vom Gefälle hervorgerufenen beschleunigten Bewegung in eine gleichförmige ist der Reibungswiderstand am Umfang des Flußbettes. Aus derselben Ursache ist die Bewegung des' fließenden Wassers eine rollende, nicht eine schiebende. Von der Geschwindigkeit des Wassers ist wiederum seine mechanische Kraft, d. h. seine Fähigkeit, feste Körper, wie Felsblöcke, Kies, Sand und Schlamm, fortzubewegen, abhängig, und diese mechanische Kraft wächst mit der Stromgeschwindigkeit in einem Potenzierten Verhältnis. Dies führt uns zur Betrachtung des Wassers als eines mechanischen Agens.


Das Wasser als mechanisches Agens.
Die mechanische Wirkung des fließenden Wassers der Flüsse ist eine dreifache: eine zerstörende (Erosion), eine fortschaffende (Transportation) und eine ablagernde (Verbreitung und Ablagerung des fortgeschafften Materials). Durch die Erosion wird der Talboden, der einem fließenden Gewässer zur Unterlage dient, fort und fort vertieft, ja viele Täler überhaupt sind einzig und allein durch die Wirkungen der Erosion gebildet. Sie wird umso rascher und kräftiger bewirkt, je stärker das Gefälle des Flusses oder Baches und je rascher sonach sein Lauf ist, dann je weicher die Gebirgsmassen sind, in welchen er sich bewegt. Am deutlichsten erkennt man die talbildende Wirkung eines Flusses dann, wenn seine Ufer von Gebirgsarten gebildet werden, welche in steilen oder senkrechten Wänden sich zu erhalten vermögen; abgesehen von festen Gesteinen besitzt diese Eigenschaft insbesondere der Löß, der zudem durch seine geringe Konsistenz der zerstörenden Wirksamkeit des Wassers nur geringen Widerstand entgegensetzt. Auch nicht konstante, nur durch Regengüsse zeitweilig entstehende Wasserläufe höhlen in diesem Gebilde, welches in dem Donauthale, so wie in den Karpathenländern in großer Verbreitung auftritt, wo es immer in größerer Mächtigkeit ansteht, außerordentlich tiefe Schluchten aus; in großartigem Maßstabe zeigt sich diese Erscheinung nach F. v. Hauer insbesondere am Dniester und seinen Nebenflüssen in Ostgalizien. Der Boden, ein Hochplateau, ist daselbst von einer mächtigen Lößdecke gebildet, unter welcher Weiche, sandige und kalkige Gesteine und unter diesen härtere Schiefer liegen. Bis zu den letzteren nun haben die Flüsse ihr Bett vertieft, dasselbe liegt in einer engen und tiefen Rinne, die in das horizontale Land eingeschnitten ist. In ähnlicher Weise geformte Täler beobachtet man nicht selten in Plateauländern überhaupt, so in den Kalksteingebieten des Karst, im Granitplateau im südlichen Böhmen etc.; sie werden in Amerika, wo sie vielfach typisch namentlich am Colorado-Fluß Vorkommen, Cannons genannt.


Eine weitere Tätigkeit des Wassers ist die Unterwaschung festerer Gesteine und die Aufweichung toniger oder sonst leicht zerstörbarer Schichten, welche unter härteren Felsmassen oder mit solchen wechsellagern. Diesen Wirkungen sind die Bergstürze, die Abrutschungen ganzer Felsmassen, die sogenannten Erdschlipfe etc. zuzuschreiben.

Bergstürze und das Niedersinken des Bodens geben ferner nicht selten Veranlassungen zu nachfolgenden Veränderungen der Erdrinde von nicht geringerer Bedeutung. Die herabgestürzte Masse derselben füllt nicht selten die benachbarten Täler aus, der Lauf der Flüsse wird gehemmt, und die obenliegenden Gegenden, welche sonst vom Wasser entblößt waren, werden in Seen verwandelt. Die Wassermasse der Seen schwillt an und erhält sich, so lange der Damm ihr genügsamen Widerstand in den Weg legt; doch allmählich untergraben und ausgewaschen, kann er häufig den Druck der Wassermasse nicht mehr tragen, er zerbricht, und plötzlich erhält das Wasser einen Ausweg, bei seinem Abzüge Alles verheerend, was ihm entgegensteht. Solche Ereignisse sind noch in unseren Tagen nicht selten, und daß sie in den früheren Perioden der Erdbildung häufiger waren, beweisen die Formen so vieler Alpentäler. Escher hat gezeigt, daß die in diesen enthaltene Wassermasse groß genug war, die mächtigen Felstrümmer der Alpen an den gegenüberliegenden Jura zu versetzen. Auch in den Tälern niedriger Gegenden läßt sich häufig erweisen, daß sie einst nur aus einer Kette von Landseen bestanden, welche durch die Zerreißung ihrer Trennungsdämme miteinander verbunden wurden; der Rhein, die Donau zeugen davon, .und ausgezeichnete Beispiele geben die Elbe in Böhmen, die Rhone bei l'Ecluse, und in den kanadischen Seen, so wie in den Seen Rußlands erblicken wir diesen ursprünglichen Zustand noch fast vollendet erhalten.

Durch den Einfluß der Atmosphäre, des Regens, des Frostes, des Windes, durch Pflanzen etc. sind selbst die härtesten Gesteine einem fortwährenden Zerstörungs- Prozess, der Verwitterung, unterworfen. Das Produkt dieses Zerstörungs- Prozesses ist der Gebirgs- oder Gesteinsschult und der Gesteinsgrus, der" durch Regengüsse in die Gebirgsbäche und aus diesen in die Flüsse geführt wird. Von letzteren wird es wieder fortgeschafft, an anderen Stellen abgelagert und zu Neubildungen verwendet. Naturgemäß lagern sich zuerst die großen Blöcke und das große Geschiebe ab, dann folgen die kleineren Flußgeschiebe, der sogenannte Kies oder Schotter, und zuletzt an den Mündungen der Flüsse, wo das Gefälle fast Null ist, Sand und Schlamm. Es sind somit überall Wasserläufe an der Arbeit, und förmlich die ganze Oberfläche des Kontinentes ist in Bewegung den Ozeane zu. Der Rhein beispielsweise setzt oberhalb Germersheim bei einer Wassermenge von 1200cbm Per Sekunde auf einen laufenden Meter Flußlänge 1000cbm (auf 1000m Flußlänge 1,000.000cbm) Kies in Bewegung. Man hat berechnet, daß der Ob, der Jenisei und die Lena, die drei größten Flüsse des nördlichen Asien, in 500 Jahren 7,4 Kubikmeilen Land ins Eismeer tragen, und daß der Mississippi dem mexikanischen Golf jährlich 3,702,758.400 Kubikfuß fester Stoffe zuführt, eine Masse, welche 1 englische Quadratmeile 268' tief bedecken würde. Die Masse, welche der Ganges jährlich in den bengalischen Meerbusen führt, wurde auf 6'368,000.000 Kubikfuß berechnet.

In Folge der Ablagerungen erhöhen die Ströme allmählich ihr Bett, versanden, brechen aus, stürzen sich über ihre Ufer, graben sich ein neues Bett und lasten das ältere zuweilen trocken zurück. Um dies zu verhüten und sich und ihre Fluren vor derartigen Überschwemmungen zu sichern, dämmen die Bewohner der, Stromtäler die Ufer der Flüsse ein und erhöhen diese Dämme in demselben Verhältnisse, in welchem sich der Boden der Ströme erhebt. Bein» Po ist dieser halb natürliche, halb künstliche Damm so hoch, daß man beim Übergange über denselben, z. B. bei Ferrara, einen förmlichen Hügel ersteigen muß und das Niveau der Stadt Ferrara unter dem des nahen Pobettes liegt.

Dort, wo die Flüsse ihre Wassermassen in Seen oder in das Meer ergießen, bilden sich unter gewissen Bedingungen durch den Absatz mechanisch fortgeführten Gesteinsmateriales Deltas. Die Seen, welche von den aus dem Gebirge tretenden Flüssen durchströmt werden, dienen deshalb als Abklärungsbecken, in welche die Gewässer, mit Schutt, Schlamm und Sand beladen, eintreten, und welche sie vollkommen klar und ohne eine Spur mechanisch suspendierter Teilchen verlassen. Diesem Zwecke dient beim Rhein der Bodensee, der Vierwaldstätter See bei der Reuß, der Brienzer und Thuner See bei der Aar, der Genfer See bei der Rhone.

Die Deltas, welche die Ströme an ihren Einmündungsstellen bilden, bestehen aus abwechselnden Sand-, Kies- und Lehmlagen, welche eingeschwemmte Reste von Pflanzen, Land- und Süßwassertieren in größerer oder geringerer Menge einschließen und zum Teil regelmäßige, allmählich flach abfallende, zum Teil aber auch, und zwar namentlich bei an Hochfluten reichen Strömen, höchst verworren gelagerte Schichten bilden.

Ebenso wie in Landseen, nur in weit größerem Maßstabe, finden auch die Ablagerungen an der Mündung der Flüsse ins Meer statt. Nur wird es sich hier in den meisten Fällen um Absätze von Schlamm und Sand handeln, da der Fluß alles grobe Materiale schon in seinem oberen Lauf abgesetzt hat. Der Rhein z. B. hat ein Delta bei seinem Einfluß in den Bodensee, die Wolga und der Ural bei ihrer Einmündung ins Kaspische Meer. Am vollkommensten sind die Deltabildungen an der Mündung großer Ströme in Meere ohne Gezeiten, hier bilden sich durch kombinierte Tätigkeit des Stromes und des Meeres jene ausgedehnten Schlammflächen, die von einem Netzwerk von Wasseradern durchzogen sind und vorzugsweise den Charakter derjenigen Ablagerungen an sich tragen, die man als fluvio-marine bezeichnet. Solcher Art ist das Nildelta (Fig. 15), das eine Oberfläche von 460 geographischen Meilen einnimmt, das Donaudelta an der Mündung der Donau ins Schwarze Meer, das Delta des Po bei seinem Ausfluß ins adriatische Meer, ferner des Ganges, des Mississippi etc. Besondere Erwähnung verdient die Tatsache, daß Flüsse, welche in Meere mit starker Ebbe und Flut oder mit kräftigen Meeresströmungen münden, keine Deltas bilden.


Salzseen (Seen, die nur Zufluß, aber keinen Abfluß haben, sind salzig).
Es konzentrieren sich nämlich nach und nach die ihnen in starker Verdünnung zugeführten Mineralsubstanzen, wie dies namentlich im Toten Meere, im Elton-See und im großen Salzsee in Nordamerika der Fall ist. Das Wasser des Toten Meeres enthält etwa 22% Salze aufgelöst, unter welchen Chlormagnesium bei weitem vorwaltet, während Chlornatrium, Chlorkalium, Chlorcalcium und Brommagnesium mehr zurücktreten; somit ist es augenscheinlich eine durch Verdunstung von Meerwasser entstandene Meerlauge. Der große Salzsee im Gebiete der Mormonen ist nach Fremont ganz mit Chlornatrium gesättigt.


Mechanische Wirkung des Meeres.
Ähnlich wie die fließenden Gewässer in den Gebirgen sehen wir heute noch das Meer in den Tiefländern der Erde mächtige Veränderungen auf die feste Erdrinde ausüben, welche mit denen der Vorzeit in Vergleich gebracht werden können; Meeresströme (veranlaßt durch die Form der Kontinente, Bewegung der Erde, Luftströme, Temperaturverteilung) durchfurchen den Boden desselben; sie bilden ungleich verteilte Unebenheiten, wie sie jetzt auf dem Festland- Vorkommen, das, wie wir gesehen haben, zu wiederholten Malen einst Meeresgrund war. Sichtbarer indessen und unstreitig einflußreicher ist die Wirkung, welche das Meer aus die Gestalt feiner Küsten ausübt; steile Felsenufer werden allmählich von der Bewegung der Wellen unterwühlt und müssen ein- stürzen, das Meer bemächtigt sich der zertrümmerten Klippe und, indem es sie hin- und herrollt, verwandelt es sie in die zahllosen Geschiebe und Sandmassen, die seine Ufer bedecken und aufgeschüttete Ebenen auf seinem Grunde bilden, welche ganz jenen aufgeschütteten Sand- und Geröllebenen gleichen, die wir oben geschildert haben. Auf diese Weise werden fortwährend Theile des Festlandes in Meeresgrund umgewandelt, und die Spuren zerstückelter Felseninseln (Helgoland, Scheeren an der Küste Skandinaviens, Ostküste Asiens, mexikanischer Meerbusen) an den Küsten des Festlandes zeugen von dem großen Einflüsse dieser ununterbrochen fortdauernden Wirkung. An flachen sandigen Küsten geht diese Art der Zerstörung häufig viel schneller und furchtbarer vor sich, außerordentliche Fluten, ein einziger Sturm sind oft vermögend, ganze Provinzen unter Wasser zu setzen und sie für Jahrhunderte in Meeresgrund zu verwandeln.

In den großen Tiefen des offenen Ozeans scheint es aber meist ganz und gar an mechanischen Niederschlägen zu fehlen; so brachten aus den größten Tiefen des atlantischen Ozeans die Tiefsee-sondierungen, die bei Gelegenheit der Studien über die Legung des Telegraphenkabels gemacht wurden, nur Reste von tierischen Organismen, aber weder Sand noch mineralischen Schlamm zu Tage, auch die Schleppnetzuntersuchungen in den nördlich von den britischen Inseln gelegenen Meeresregionen lieferten nach Carpenter's Schilderungen größtenteils nur Erzeugnisse organischer Tätigkeit — die umfassenden Tiefseeuntersuchungen endlich, welche von den Amerikanern mit dem Dampfer „Challenger" in den tropischen und subtropischen Regionen des Atlantischen Ozeans zwischen Westindien, den kanarischen Inseln, Bermudas und den Azoren in der allerletzten Zeit durchgeführt wurden, und über die uns vorläufige Mittheilungen von Prof. Thomson vorliegen, zeigten, daß der Boden des von den Küsten entfernten Meeres, der häufig bei 5500m, an einer Stelle aber erst 7087m tief gefunden wurde, zumeist von einem außerordentlich feinen roten Schlamm bedeckt ist.

[Hier weiter im Text von Siegmund, 1877 - Gletscher und Eis]