Stein- und Braunkohlen und Torf (3)

Das Vorkommen der Steinkohlen.

Unter Vorkommen verstehen wir hier mit der Sprache der Wissenschaft die Art und die örtlichen Bedingungen, wie sich die Steinkohlen als ein Glied der vielfach zusammengesetzten Erdrinde finden. Die Steinkohlen selbst, wie die sie stets begleitenden Schieferthone und Sandsteine, sind fast immer sehr regelmäßig und deutlich geschichtet, und geben sich dadurch auf das unverkennbarste als eine Bildung auf nassem Wege zu erkennen, gegenüber anderen Gesteinen, z. B. dem Granit, Porphyr, Basalt, welche nicht geschichtet, sondern massig sind, und auf dem Wege der Schmelzung sich gebildet zu haben scheinen. Wenn daher die Schichten der Steinkohlenformation nicht durch spätere gewaltsame Störungen aus ihrer ursprünglichen Lage gebracht worden sind, so bilden sie ganz wagerechte mulden- und beckenförmige Ablagerungen, welche nur an den Rändern nach Maßgabe ihrer Unterlage etwas aufrecht gerichtet sind; ähnlich wie ein Bodensatz, der sich in einer flachen Schüssel abgelagert hat, am Rande auch immer dünner wird und an demselben- auch etwas emporsteigt. Man muß daher glauben, daß sich die Schichten der Steinkohlenformation in flachen Thalmulden, die freilich in einigen Fällen einen sehr großen Flächenraum hatten, abgelagert haben. Diese flachen Thalmulden scheinen entweder an großen Landseen oder am Meere Buchten gebildet zu haben. Diese letztere Verschiedenheit gibt sich durch die Art der Versteinerungen kund. Gewisse Kohlenbecken liegen immer zunächst über mehr oder weniger mächtigen Kalkschichten, welche man eben deswegen Kohlenkalk nennt, weil er nur in dieser Vergesellschaftung mit den Steinkohlenschichten getroffen wird. Er enthält stets nur Versteinerungen von Seethieren, woraus man eben schließt, daß solche Steinkohlenmulden, welche den Kohlenkalk unter sich haben, am Ufer eines ehemaligen Meeres gelegen haben. Eine solche ist z. B. die im vorigen Artikel unter 3. aufgeführte Aachener Kohlenmulde. Daß der Kohlenkalk noch zur Steinkohlenformation gehört, geht daraus hervor, daß an manchen Orten noch unter ihm kohlenführende Schichten liegen, wie z. B. bei Berwickshire, wo die ergiebigsten Steinkohlenflötze unter dem Kohlenkalk lagern.

Das eigentliche kohlenführende Schichtensystem besteht, wie schon vorhin gelegentlich angedeutet wurde, nicht lediglich aus Steinkohle, ja diese ist der Masse nach nur ein untergeordneter Bestandtheil desselben. Die Hauptmasse wird aus Schieferthon- und Sandsteinschichten gebildet, welche oft sehr vielmal mit den Kohlenschichten abwechseln, „wechsellagern“ wie es die Wissenschaft nennt. Nach dem Sprachgebrauche des deutschen Bergmanns, aus welchem die Wissenschaft Vieles angenommen hat, nennen wir die nur von Steinkohle gebildeten Schichten oder Lagen „Flötze“, indem man den Namen Flötz einem Lager oder einer Schicht dann gibt, wenn es von einem nutzbaren Mineral gebildet wird. Die zwischen den Steinkohlen eingeschalteten Schieferthon- und Sandsteinschichten nennt man die „Zwischenmittel“ des kohlenführenden Schichtensystems.

Gewöhnlich enthält ein solches Schichtensystem eine mehr oder weniger große Zahl von Kohlenflötzen mit dazwischen lagernden Zwischenmitteln, woraus auf eine mehrmalige Unterbrechung der Steinkohlenablagerung an dem betreffenden Orte geschlossen werden muß. Wir werden später einige Thatsachen kennen lernen, aus denen sich ergibt, daß zwischen der Bildung zweier Flötze, die mir durch ein Zwischenmittel getrennt sind, dennoch zuweilen ein langer Zeitraum verflossen sein muß. Man kennt Kohlenmulden, in denen die Zahl der Flötze sehr groß ist. Am Donetz in Südrußland sollen 225 Flötze übereinander vorkommen, welche alle am Rande der Mulde nebeneinander zutage „ausstreichen“, und eine Gesammtmächtigkeit – der Bergmann nennt die Dicke einer Schicht ihre „Mächtigkeit“ – von 400 Fuß haben. Das Saarbrücker Bassin hat zwischen Bettingen und Tholey 164 Flötze mit 338 Fuß Gesammtmächtigkeit. Das Westphälische Becken zählte an verschiedenen Punkten 20 bis 70, das Niederschlesische 12 bis 80, das Zwickauer 9 bis 10, das Potschappler 4 verschiedene Flötze.

Die Mächtigkeit der Flötze ist nicht minder verschieden als ihre Zahl. Oft sind sie sehr schwach, bis papierdünn (die sogenannten Kohlen-Schmitze oder Säume) und dann natürlich nicht „bauwürdig“. Gewöhnlich, aber es ist dies keine ausnahmslose Regel, sind die Flötze mächtiger, wenn eine Kohlenmulde deren nur wenige enthält, und weniger mächtig in flötzenreichen Mulden. Bei der nicht mehr zweifelhaften pflanzlichen Abstammung der Steinkohle gibt es uns einen Begriff von der außerordentlichen Fülle der zu ihr verwendeten Pflanzenwelten, wenn man bedenkt, daß man Kohlenflötze bis zu 100 Fuß Mächtigkeit kennt. Das im allgemeinen kohlenarme Spanien hat gleichwohl, und zwar im Königreich Leon, die mächtigsten Steinkohlenflötze, die man kennt, da sie 10, 60, ja bis 100 Fuß erreichen. Sonst gelten Flötze von 12 bis 20 Fuß schon für sehr mächtig und selbst noch viel schwächere werden abgebaut.

Die Flächenausdehnung der Flötze ist zuweilen in doppelter Beziehung staunenerregend; einmal durch den ungeheuren Flächenumfang, den ein Flötz einnimmt, und dann durch die Gleichmäßigkeit seiner Mächtigkeit auf weite Erstreckung, was beides eben so sehr von mächtigen wie von schwachen Flötzen gilt. In der großen nordamerikanischen Kohlenformation ist ein 10 Fuß mächtiges Flötz, welches seiner ungeheuren Ausdehnung wegen den besondern Namen des Pittsburger Flötzes erhalten hat, über einen Flächenraum von 690 geogr. Geviertmeilen ausgebreitet. Auf diesem ungeheuren Gebiete kann man überall mit sicherem Erfolg nach Steinkohlen graben, dafern nicht zu hohe Ueberlagerung mit jüngeren Formationen es verhindert. Auch in Europa gibt es Flötze, welche man in ihrem Schichtensystem wie einen rothen Faden im Gewebe meilenweit verfolgen kann. Diese Erscheinung ist um so bemerkenswerther, wenn sich ihr die andere eben hervorgehobene beigesellt, wenn hunderte und tausende von Lachtern weit ein Kohlenflötz genau dieselbe Mächtigkeit mit der größten Stetigkeit inne hält und dasselbe die Zwischenmittel und die benachbarten Flötze thun, so daß man das Gebirge auf einem Querdurchschnitt wie mit Zirkel und Lineal in verschiedenfarbige Bänder abgetheilt findet. Es ist dies sehr schön zu sehen an einem langen tiefen Durchstich der Saarbrücker Eisenbahn.

Wenn diese Art des Vorkommens der Steinkohlen auf eine ruhige Ablagerung der dazu verwendeten Pflanzenmassen deutet und ganz dazu angethan ist, daß wir diese Art der Entstehung uns recht gut vorstellen können, so zeigt sich andererseits noch ein Vorkommen, welches schwerer zu erklären ist. Es ist dies das stockförmige Vorkommen. Eine Gebirgsart bildet dann einen „Stock“, wenn sie nicht in horizontalen oder geneigten eine weite Ausdehnung gewinnenden Schichten auftritt, sondern von einem anderen Nebengestein rings umschlossen mehr oder weniger senkrechtstehende oder liegende Massen (stehende oder liegende Stärke) bildet, bald von mehr kugliger, länglicher oder selbst linsenförmiger oder unregelmäßiger Gestalt. Solche Steinkohlenstöcke finden sich dann von den gewöhnlichen, uns bekannten Begleitern der Steinkohlenflötze in gebogenen Schichten umschlossen.

Figur 1., 2. und 3. zeigen uns das flötzförmige und das stockförmige Vorkommen der Steinkohlen. Figur 1. ist ein Profil

1. Profil der Potschappler Kohlenmulde. R Rothliegendes; S kohlenführendes Schichtensystem mit einem Kohlenflötz K; T Thonschiefer; Sy Syenit; P Porphyr; G Granit.

(d. h. ein senkrechter Durchschnitt) der Potschappeler Kohlenmulde; Fig. 2. ein Profil eines Kohlenstockes aus dem Becken von Creuzot (Dep. Saône und Loire), welches von jüngeren Schichten seicht bedeckt ist. Es steht etwas geneigt und schickt von seinem Stamme nach rechts zwei Flügel aus. Einen Horizontalschnitt durch diesen

2. Senkrechter Durchschnitt des stockförmigen Kohlenvorkommens von Creuzot mit den Schächten und Strecken. – 3. Horizontaldurchschnitt (Grundriß) desselben.

Stock in die Linie CD, also einen Grundriß des Stockes, stellt die Fig. 3. dar, an der wir sehen, daß wir wirklich einen Stock und kein Flötz vor uns haben.

Wenn schon solche Kohlenstöcke vielleicht durch störende Einwirkungen unmittelbar nach der Ablagerung der Kohlenmasse ihre Stellung und Form erhalten haben, so haben andererseits die eigentlichen Kohlenmulden mit flötzförmiger Einschaltung der Kohle oft die gewaltsamsten Störungen erlitten, wobei wir es jetzt dahin gestellt sein lassen, ob diese durch Einsturz der Schichtenfolge oder durch unterirdische Emporhebung veranlaßt worden seien. Sie haben vielleicht lange Zeit nach erfolgter Ablagerung des Schichtensystems stattgefunden. Schon in der Potschappeler Kohlenmulde (Figur 1.) bemerken wir eine allgemeine Krümmung und an der rechten Seite ist, wahrscheinlich durch das Empordringen des Grünsteins oder des Porphyrs, die Schichtenfolge zerbrochen werden, wobei drei Stücke derselben aufwärts getrieben wurden, von denen wir zwei schmal und keilförmig sehen. Von Hein in der Mulde als breites schwarzes Band angedeuteten Flötz sehen wir darum rechts drei losgerissene Strecken, weshalb man sagt, das Flötz ist „verworfen.“

Eine vielfache Verwerfung einer kohlenführenden Schichtenfolge zeigt uns Fig. 4., welche einen Durchschnitt einer Stelle des Hauptflötzes von Blanzy im Bassin der Saône und Loire darstellt. Wir sehen das 30 bis 36 Fuß mächtige Flötz – eigentlich durch

4. Vielfach verworfenes Kohlenflötz von Blanzy

ein schmales mittles und zwei mächtigere Seitenflötze zusammen angesetzt – vier Mal verworfen und dabei das eine Mal durch eine breite, mit Trümmergestein ausgefüllte Kluft auseinander gerissen und in der rechts hiervon liegenden Strecke „verdrückt.“ Im großen Maßstabe sehen wir die Schichtenstörungen an dem Aachener Kohlenbecken. (Fig. 5.) Wir unterscheiden darin zwei größere und zwei ganz kleine Kohlenmulden (KKK), welche vielleicht ursprünglich

5. Das Aachener Kohlenbecken. – KKK einzelne Kohlenbecken

von verschiedener Ausdehnung, rechts die Eschweiler, links die Worm-Mulde; Ue Schichtensystem des Uebergangsgebirges; Kk Kohlenkalk; S

Stollberg; H Herzogenwerth.

zusammengehangen haben und horizontal gelagert waren. Die unter der Steinkohlenformation liegende Uebergangsformation (Ue) sehen wir in ihren Schichten emporgestiegen und dabei die Kohlenformation gehoben und zerrissen. Die vielleicht dadurch erst isolirte Worm-Mulde (links) ist in ihrem ganzen Schichtenbau vielfach zickzackfaltig gebrochen, die Eschweiler Mulde (rechts) einfach muldenförmig gebogen worden. Solche Zickzackfaltungen haben gleichwohl den Verlauf der Flötze nicht unterbrochen, sondern in vielen Fällen kann man selbst ganz schwache Flötze auf weiten Strecken durch alle Faltungen hindurch verfolgen, was auf eine gewisse Biegsamkeit des ganzen Schichtensystems zur Zeit der Störung schließen läßt. Ein Blick auf unsere Figuren, namentlich auf Fig. 4. lehrt uns, daß diese Störungen der Schichtensysteme der Steinkohlenformation die Gewinnung der Steinkohlen vielfach erschweren muß, wenn man auch meist bald lernt, wo man die Fortsetzung eines verworfenen Flötzes zu suchen habe.

Zum Schluß dieser Abtheilung unserer Betrachtung der Steinkohle möge noch Einiges über die Gesammtmächtigkeit des kohlenführenden Schichtensystems und über einige andere nutzbare Einschlüsse der Formation hinzugefügt werden. Natürlich ist diese Mächtigkeit nicht in allen bekannten Kohlenbecken gleich und auch noch nicht von allen bekannt. Die größte bis jetzt nachgewiesene Mächtigkeit zeigt das kohlenführende Schichtensystem von Saarbrücken, in welchem das tiefste bekannte Flötz, bei Bettingen nordöstlich von Saarlouis, bis 20,656 Fuß unter den Meeresspiegel hinabreicht. Es braucht nicht erst bemerkt zu werden, daß diese Tiefe, die der Höhe des Chimborazo oder beinahe einer geographischen Meile gleichkommt, nicht unmittelbar gemessen ist, denn diese Tiefe wird kaum bis zum siebenten Theile vom Bergbau erreicht. Die Messung gründet sich auf Berechnung des Einfallens des Flötzes an beiden Rändern der Mulde. Als eine sehr werthvolle Zugabe zu den Steinkohlen bietet ihre Formation noch verschiedene Eisenerze, namentlich den thonigen Sphärosiderit, welcher an manchen Orten, z. B. im Saarbrücker Becken einen großartigen Hohofenbetrieb beschäftigt. Reich an Sphärosiderit ist in Sachsen das Zwickauer Becken. Wenn diese Eisenerze vornehmlich in der thonigen Zwischenfolge ihren Platz haben, so ist dagegen der vorhin erwähnte Kohlenkalkstein oft sehr reich an Blei und anderen Metallen, namentlich in England, weshalb die Engländer ihn metalliferous limestone (metallführenden Kalkstein) nennen.

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