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Zur Genese des Brandschiefers (Carbargilit)

Burghardt, O.

Kurzfassung

Petrographische, physikochemische und faunistische Untersuchungsergebnisse geben ein anschauliches Bild von der Genese des Brandschiefers. Es ist unbestritten, daß in vertikaler Richtung im Fazieswechsel innerhalb eines Kohlenflözes die Spuren von verschieden starken Bewegungen des Untergrundes während der Flözbildungszeit zum Ausdruck gekommen sind. Während für die Kohle, insgesamt betrachtet, eine der Schnelligkeit des Pflanzenwachstums entsprechende Senkung angenommen werden muß ("geobiotischer Akkord" R. POTONIÉS), der Grundwasserspiegel mehr oder minder nahe der Torfoberfläche gelegen war, ist für die Entstehung des Brandschiefers ein Ansteigen des Wasserspiegels über die Torfoberfläche hinaus erforderlich. Dies wird vor allem durch eine schnellere Senkung eines gegenüber dem Kohlenbildungsstadium mobileren Untergrundes bewirkt. Neben den tektonischen Ursachen kann auch gelegentlich die unterschiedliche Setzung der den Torf unterlagernden Sedimente für das Nebeneinandervorkommen von relativ trockenen und nassen Stellen im Moor verantwortlich gemacht werden. Die zahlreich vorkommenden, z. T. nur äußerst geringmächtigen und nur kurz aushaltenden Brandschiefer können nur durch relativ kurzfristige Überschwemmungen einzelner Stellen des Moores gedeutet werden. Durch landeinwärts vordringende Meere gebildete marine Brandschiefer sind zwar denkbar, aber bis heute mit Sicherheit noch nicht nachgewiesen worden. Typische marine Faunenvertreter wurden noch nicht gefunden. Durch die örtlich und zeitlich begrenzte, der Schnelligkeit des Pflanzenwachstums vorauseilende Senkung des Untergrundes entstanden innerhalb des Moores vorübergehend offene Wasserflächen. Es ist anzunehmen, daß diese mit dem Flußsystem des Festlandes in Verbindung gestanden haben. Durch eine intensive Verwitterung in einem feucht-warmen Klima, wobei der chemischen Verwitterung der Hauptanteil zukommt, wurden die auf dem Festland anstehenden Gesteine tiefgreifend zermürbt, zersetzt und unter dem Einfluß der Moorwässer z. T. aufgelöst. Tonminerale wurden als Flußtrübe oder Schweb fortgeführt und in den Senkungsgebieten des Moores resedimentiert. Die Alkali- und Erdalkaliionen wurden infolge der sehr spärlichen Vegetation im Brandschieferbildungsbereich nicht diesem Gebiet entzogen. Gemeinsam mit der großen Wassermenge, die die Konzentration der Huminsäuren und Huminsäurevorstufen verminderte, bewirkten sie ein Ansteigen des pH-Wertes. Es herrschte aller Wahrscheinlichkeit nach ein sehr schwach alkalisches Milieu. Diese Bedingungen waren für die Bildung des Illits (Di-Illit) sehr günstig. Er konnte sich sowohl autigen an Ort und Stelle bei günstigen Konzentrationsbedingungen bilden, als auch durch Auslaugung von Glimmern (Muskovit) entstehen, die auf Grund ihres tafeligen Habitus auch in nur schwach fließenden Gewässern transportiert werden können. Der im humussauren Milieu allein stabile Kaolinit tritt gegenüber dem Di-Illit sehr stark zurück. Daneben muß innerhalb des Bildungsbereiches des Brandschiefers auch mit gelegentlichen Schwankungen des pH-Wertes gerechnet werden, die eine wiederholte Auflösung und Ausfällung von Tonmineralen zur Folge gehabt haben können. Während der Diagenese und Metamorphose sind möglicherweise Um- und Neubildungen von Tonmineralen erfolgt, wenn auch diese Prozesse durch die Anwesenheit der humosen Substanz verzögert worden sein mögen. Ihr Anteil ist von dem primär gebildeten jedoch nicht zu trennen. Der nur gelegentlich auftretende Quarz ist durch kurzfristig erhöhte Transportkraft der Gewässer, z. B. bei Überflutungen, verfrachtet worden und ist somit kein eigentliches Brandschiefermineral. Untergeordnet mag der Wind beim Transport von Mineralkörnern eine Rolle gespielt haben. Seine Bedeutung darf jedoch wegen des feucht-warmen Klimas und der üppigen Vegetation nicht überschätzt werden. Mit den Mineralen wurden die Pflanzenteilchen, Gewebereste, Blätter, Sporen usw. in die offenen Wasserflächen eingeschwemmt. Unter dem Einfluß des höheren pH-Wertes erfuhr der Sporinit eine z. T. starke Korrosion. Die starken randlichen Zerstörungserscheinungen des Vitrinites sind auf ein langandauerndes Aneinanderreiben von Pflanzensubstanz und Mineralen zurückzuführen. Es konnte gelegentlich auch vorkommen, daß durch die Erosion eines Flusses oder Baches, oder durch ein Unwetter Stücke bereits verfestigten Torfes, Brandschiefers oder Schiefertons im Liegenden des Moores aus ihrem Verbande herausgerissen und im Brandschieferbildungsbereich resedimentiert wurden. Daß der Brandschiefer kein Stillwassersediment ist, bezeugen das geringe Vorkommen von Feinmikrinit und das häufige Auftreten von Grobmikrinit. Auch das vollständige Fehlen des Alginits, einem charakteristischen Kennzeichen für Stillwassersedimente, spricht für eine im allgemeinen wohl schwache Wasserbewegung.