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Geologie

[186] Geologie bezeichnet in der allgemeinsten Bedeutung die Lehre von der physischen Beschaffenheit der Erde, von ihrem Ursprunge und den Veränderungen derselben sowol im Innern als an der Oberfläche. Indem die physische Beschaffenheit der Erde aber der Gegenstand der physischen Geographie (s.d.) ist, wird dieselbe nur insofern als Gegenstand der Geologie behandelt, als man aus derselben auf Ursprung und Veränderung der Erde schließt. Endlich hat man von der Geologie auch noch die Beschreibung der Structur der Erde und der Eigenthümlichkeiten ihrer verschiedenen Bestandtheile abgeschieden und dieser Wissenschaft den Namen Geognosie gegeben. Daher bleibt im engern Sinne des Worts für die Geologie nur die Lehre von dem Ursprunge und den Veränderungen der Erde übrig, welche sich auf die Geognosie und physische Geographie, als auf ihre nothwendigsten Hülfswissenschaften, stützt. – Die Tiefe, bis zu welcher wir die Erde kennen, ist, verglichen mit dem Durchmesser des Erdkörpers, höchst unbedeutend, ja wenn man als die eigentliche Oberfläche der Erde diejenige Fläche annimmt, welche der Spiegel des Meeres bildet, so kennen wir von der Erdrinde eigentlich fast gar nichts, sondern nur die über jene Oberfläche emporragenden Erhebungen, denn mit wenigen Ausnahmen ist man durch Bergwerke nur bis zu einer Tiefe gelangt, welche der Höhe des Meeresspiegels gleichkommt. Tieferes Eindringen hindert schon das Wasser, [186] welches von der Oberfläche in die Tiefe herabsinkt. Bedenkt man, daß die Entfernung des Mittelpunktes der Erde von der Oberfläche derselben 860 Meilen beträgt und daß die höchsten Berge, deren Inhalt wir ungefähr kennen, nur etwa 20,000 F. hoch sind, so muß man bekennen, daß wir, genau genommen, von dem eigentlichen Inhalte der Erde gar nichts wissen. Machen wir indeß einen Schluß von dem uns Bekannten auf das unbekannte Ganze und stellen wir uns vor, daß die Erde mitten voneinander geschnitten wäre, so würde sich zeigen, daß dieselbe aus einer Reihe von übereinanderliegenden Schichten zusammengesetzt ist. Jede dieser Schichten besteht aus einer eignen Art Gestein, und nähere Betrachtung lehrt, daß diese Gesteinarten in einer bestimmten Reihenfolge aufeinander liegen, sodaß, wo wir auch in die Erde eindringen mögen, im Allgemeinen dieselbe Folge sich wiederholt. Einzelne Glieder können allerdings fehlen, in einigen Gegenden liegen Gesteine zu oberst, welche an andern Orten erst in beträchtlicher Tiefe gefunden werden, aber selten kommt es vor, daß an einem Orte gewisse Gebirgsarten über andern liegen, unter denen man sie sonst zu finden gewohnt ist. Die einzelnen Felslager liegen entweder horizontal oder sind muldenförmig gebogen, oder haben gegen den Horizont eine Neigung, welche das Fallen derselben genannt wird. Die Richtung, in welcher sich einzelne Lager in Bezug auf ihre Länge erstrecken, wird nach den Weltgegenden bestimmt und das Streichen genannt. Die verschiedenen Gebirgsarten zerfallen nach ihrem allgemeinsten Charakter in zwei Classen. Einige zeigen nämlich deutliche Spuren, daß bei ihrer Entstehung die Hitze einen mächtigen Einfluß gehabt hat, andere scheinen einem solchen Einflusse nicht ausgesetzt gewesen zu sein. Jene werden vulkanische Gebirgsarten genannt, und die nichtvulkanischen pflegt man in vier Classen zu unterscheiden, nämlich: Gebirgsarten der ersten Formation (Bildung) oder Urgebirgsarten; Übergangsgebirgsarten; Gebirgsarten der zweiten Formation oder Flötzgebirge; angeschwemmte oder Seifengebirge, tertiäre Felsarten. (Vergl. Berge.)

Diese Eintheilung ist jedoch in neuerer Zeit insofern bestritten worden, als man namentlich von den Urgebirgsarten mit triftigen Gründen behauptet hat, daß auch sie dem Feuer ihren Ursprung verdankten, also zu den vulkanischen Gebirgsarten zu rechnen seien. Aus der regelmäßigen Schichtung der Gebirgsarten und aus den Versteinerungen (s.d.), die sich in ihnen vorfinden, hat man geschlossen, daß sie aus dem Wasser niedergeschlagen wären, welches ehemals die ganze Erde oder doch große, jetzt festes Land bildende, Theile derselben bedeckte. So richtig unstreitig diese Annahme für gewisse Gebirgsarten, namentlich für die jüngern Formationen ist, so gingen doch Diejenigen zu weit, welche alle, selbst die Urgebirgsarten und den Basalt als einen Niederschlag aus dem Wasser betrachteten. Der berühmte Geologe Werner (s.d.) steht an der Spitze Derer, welche die Bildung der Erde oder vielmehr nur der Erdrinde einzig aus dem Wasser ableiten, und welche nach dem Meeresgotte Neptun, Neptunisten genannt werden. Ihnen gegenüber stehen die Vulkanisten, welche ihren Namen vom Feuergott Vulcan und ihren ersten Vertreter in dem Engländer Hutton haben. Diese sind gegen Werner der Meinung, daß die Erde ursprünglich in einem glühenden Zustande sich befunden habe, aus dem sie allmälig in den jetzigen übergegangen sei und in welchem einst die Gebirgsarten, namentlich die ältesten, aufgelöst (geschmolzen) waren, bis sie beim allmäligen Erkalten die jetzige Gestalt annahmen. Es scheint gegenwärtig ausgemacht zu sein, daß das Feuer und das Wasser gleich großen mächtigen Einfluß auf die Ausbildung und Umbildung der Erde gehabt habe, und überhaupt darf man niemals eine der Ursachen, welche Veränderungen in der Erdmasse und Erdoberfläche bedingen, als allein wirkend betrachten. Alle die unzähligen Ursachen, welche noch gegenwärtig auf die Erdoberfläche verändernd einwirken, sind von jeher thätig gewesen und zwar allerdings ehemals in großartigerer Art, als jetzt, wo sich ein Gleichgewichtszustand allmälig hergestellt hat.

Über das Innere der Erde wissen wir, wie schon gesagt wurde, gar nichts aus Anschauung und Erfahrung, und wir können nur einige unsichere Schlüsse aus unsern anderweitigen physikalischen Kenntnissen auf dasselbe machen. Einige haben angenommen, die Dichtigkeit und mithin die Festigkeit der Erdschichten müsse um so mehr zunehmen, je näher man dem Mittelpunkt der Erde kommt. Man weiß, daß die Luft mit der Höhe an Dichte (s. Dunstkreis) abnimmt, und hat hieraus berechnet, daß in einer Tiefe von zehn Meilen unter der Erdoberfläche die Luft (etwa in einem so tief eingegrabenen Schachte) schon so dicht sein müßte, daß Gold auf ihr schwämme. Dem steht aber die in einer gewissen Tiefe des Erdkörpers herrschende, Jahrhunderte lang sich völlig gleichbleibende Temperatur entgegen (s. Erde), die, wenn man tiefer eindringt, nach gewissen Gesetzen noch zunimmt, aus denen man, vorausgesetzt, daß die Zunahme bis zum Mittelpunkte dieselbe sei. berechnet hat, daß in diesem Mittelpunkte eine ungeheure Hitze herrschen müsse. Wäre dies nun der Fall, so müßte sie ausdehnend auf ihre Umgebung wirken und dieser eine Spannkraft ertheilen, vermöge der sie auch bei minderer Dichte dem Drucke der darauf lastenden Gebirgsschichten, des Wassers und der Luft widerstehen könnte, was jedenfalls hinreicht, die Ansicht von der zunehmenden Dichte bedeutend zu beschränken.

Aus dem eben angeführten Umstande der mit der Tiefe zunehmenden eigenthümlichen Wärme des Erdkörpers hat man auf die ursprüngliche Entstehung der Erde selbst zu schließen gesucht. Einige haben die Meinung ausgesprochen, die Erde sei ehemals ein Komet gewesen und sei nur allmälig erst in einen Planeten umgewandelt worden; Andere haben sie für ein Stück eines Kometen gehalten, das abgeflogen, als ein solcher mit der Sonne zusammengestoßen sei; noch Andere haben die Erde selbst ehemals eine Sonne sein lassen, die allmälig ausgebrannt und so zum Planeten geworden sei, oder haben sie für ein von der Sonne abgeflogenes Stück erklärt. Unter allen derartigen Spielen der Einbildungskraft hat einigen wissenschaftlichen Halt nur die Meinung, daß die Erde ursprünglich ein großer Meteorstein oder ein Gebilde solcher Steine sei. Man hat nämlich bekanntlich in neuerer Zeit die nicht mehr (wie früher geschah) zu leugnende Beobachtung gemacht, daß zuweilen glühende Steine auf die Erde fallen, welche höchst wahrscheinlich nicht innerhalb unserer Atmosphäre gebildet, sondern aus dem Weltraume gekommen sind. Außerdem ist es gewiß, daß die [187] Erde ehemals in einem mehr oder weniger flüssigen Zustand sich befunden habe und die Beschaffenheit der Urgebirgsarten deutet darauf hin, daß dieser Flüssigkeitszustand wol mehr ein Geschmolzensein durch Hitze, als eine Auflösung in Wasser gewesen sein möge. Die Erscheinungen, welche die Meteorsteine (s.d.) begleiten, scheinen überdies zu beweisen, daß sich diese Massen selbst erst aus luftförmigen Anhäufungen bildeten. Aus alle diesem kann man mit einiger Wahrscheinlichkeit Vermuthungen über den Ursprung und die erste Bildung des Erdkörpers fassen, aber auch nur Einiges mit Gewißheit in dieser Beziehung aussprechen zu wollen, ist eben so unklug als vermessen. Die ältesten Überlieferungen über den Ursprung der Erde sind die in den Religionsbüchern der frühesten Völker, und unter ihnen zeichnet sich durch Einfachheit und würdige Vorstellungen vom Wesen Gottes die der Bibel aus. Indem wir nach den mühsamsten wissenschaftlichen Untersuchungen immer darauf zurückkommen, zu bekennen, daß wir von jenen uranfänglichen Dingen nichts wissen, werden wir auch immer zum Glauben an die Erzählung der Bibel gewiesen, daß Gott durch seinen allmächtigen Willen die Erde wie die ganze Welt aus dem Nichts hervorgerufen habe, und daß später großartige Veränderungen auf der Erdoberfläche vorgegangen sind, namentlich Überschwemmungen (die Sündflut), welche die damals lebenden Geschöpfe umbrachten und begruben.

Daß nämlich dieses Letzte der Fall gewesen sein müsse, dafür sprechen eine sehr große Anzahl der interessantesten Beobachtungen. Nicht allein finden wir Seethiere, sondern auch alle andern Thiergattungen nicht einzeln, sondern in Massen in den Gebirgsschichten aufgehäuft, zum Theil in Stein verwandelt, zum Theil in einem dem Vermodern ähnlichen Zustande. Auch im Eise der Polargegenden hat man noch ganze, mit Haut und Haaren wohlerhaltene Thiere gefunden. Aus dem Umstande, daß Seethiere in bedeutenden Höhen sich finden, schließt man, daß sich einst das Meer, welches allein sie dort abgesetzt haben kann, bis zu jenen bedeutenden Höhen erhoben haben müsse, wenn nicht eine spätere Erhebung jener Gebirgslagen durch vulkanische Kräfte stattgefunden hat. Für die großartigen Veränderungen, welche hiebei theils als Folge, theils als Ursache die klimatische Beschaffenheit der Erdoberfläche erlitten haben muß, zeugt die Beobachtung, daß man in Gegenden, welche jetzt gemäßigtes oder selbst kaltes Klima haben, Thiere findet, welche nur in einem heißen Klima haben leben können. Diese Thiere sind zum Theil gänzlich verschieden von den jetzt lebenden Thiergattungen, zum Theil riesige Abarten noch lebender Geschöpfe, und man sieht hieraus, wie einst eine andere Thierwelt die Erde bevölkerte, ehe jene großen Revolutionen eintraten. In den Urgebirgen finden sich keine Überreste weder einer Pflanzen- noch einer Thierwelt, und es müssen also jene Gebirgsarten schon bestanden haben, ehe es Pflanzen oder Thiere auf der Erde gab, oder diese haben in den Urgebirgen wegen des vulkanischen Ursprungs derselben, also wegen der gewaltigen Hitze des glühend flüssigen Gesteins, nicht sich erhalten können. (Vergl. Versteinerungen.)

Höchst interessant ist eine nähere Betrachtung derjenigen Erscheinungen, welche von einer noch fortwährend erfolgenden Umänderung der Erdoberfläche zeugen. Die großartigen Veränderungen, welche die Vulkane und Erdbeben erzeugen, sowie diejenigen, welche das Meer mit seinen Abspülungen und Anschwemmungen, seinen Fluthen, Durchbrüchen u.s.w. hervorbringt und welche die Flüsse veranlassen, können hier übergangen werden, da in eignen Artikeln (s. Vulkane, Erdbeben, Meer, Flüsse) von ihnen die Rede ist. Daß im Allgemeinen die Bildung von Gestein noch gegenwärtig vor sich geht, beweisen, um nur das Merkwürdigste zu erwähnen, die zahlreichen Beobachtungen, wo man lebendige Thiere in Felsen eingeschlossen gefunden hat. Namentlich hat man lebende Kröten in Marmorblöcken, Sandsteinen und andern Steinen gefunden, in so engen Räumen, daß sie sich kaum bewegen konnten und von allem Zutritt der äußern Luft völlig abgeschlossen, oft in sehr bedeutender Tiefe unter der Erdoberfläche; auch einen Krebs fand man in einem Marmorblocke, desgleichen Würmer und Salamander in einem Kreideberge. Nimmt man auch an, daß diese Thiere ein sehr zähes und langes Leben haben, so ist doch klar, daß die Bildung der Felsen hier in verhältnißmäßig sehr kurzen Zeiträumen erfolgt sein müsse. – Nicht minder große Verheerungen, als durch das Meer, werden in einigen Gegenden, namentlich in Afrika, durch den Sand hervorgebracht, der hier sich über ungeheure Länderstrecken (die Wüsten) ausdehnt und vom Winde in großen Massen fortgeführt wird. Dieser Sand verschüttet oft ganze Ortschaften so, daß keine Spur mehr von ihnen zu sehen ist, oder nur einzelne Spitzen noch hervorragen. Zeugniß legen in dieser Beziehung namentlich die alten Bauwerke Ägyptens ab, nach welchem Lande der afrik. Sand andringt. So z.B. steckt jetzt der alte Tempel von Theben in Ägypten 20 F. tief im Sande. Auch in Europa hat man ähnliche Erscheinungen beobachtet. Eine Landstrecke bei St.-Paul de Leon in Niederbretagne ist so in Sand vergraben, daß an manchen Stellen nur noch Schornsteine und Thurmspitzen vorragen. – Das Bild eines ununterbrochenen Schaffens zeigen die Korallenfelsen, welche die Madreporen (s. Korallen), namentlich in der Südsee, in unglaublicher Menge aufführen. Hier gibt es eine Menge von Inselgruppen, welche allein der Arbeit dieser kleinen Thiere ihr Dasein verdanken.

Bedeutende Verheerungen werden bekanntlich durch die Eisfelder und Gletscher (s.d.) hervorgebracht, welche sich in nördlichen und in gebirgigen Gegenden finden und die nicht nur zuweilen, wie die Lawinen (s.d.) von den Höhen in die niedriger gelegenen Orte herabstürzen, sondern überdies auch ein langsames Vorrücken zeigen, bei welchem sie große Felsenmassen mit ungeheurer Gewalt vor sich hertreiben. Beim Herabstürzen von großen Höhen wirken diese Eismassen zuweilen ebenso verheerend durch den ungeheuer heftigen Sturm, den sie erregen, weil sie im Sturz die Luft vor sich hertreiben, als indem sie die niedern Gegenden verschütten. Eine verwandte Erscheinung tritt namentlich in Island auf. Hier werden die hoch mit Schnee und Eis bedeckten Berge von dem unterirdischen Feuer oft plötzlich so erwärmt, daß aller Schnee binnen wenigen Stunden auf den Höhen schmilzt und sich nun in verwüstenden Wasserfluthen in die Thäler stürzt. – Auch Bergstürze verändern oft größere Strecken Landes. Sie treten in Folge von Rissen auf, die in überhangenden Felsmassen entweder entstehen oder schon vorhanden sind und durch in ihnen sich bildendes Eis weiter auseinander getrieben werden, oft auch [188] in Folge einer Verwitterung oder Ausspühlung der zu unterst liegenden Felsmassen. Eines der schrecklichsten derartigen Ereignisse begab sich 1806, wo ein 1000 F. langer und 600 F. breiter Theil des Roßberges herabstürzte und 484 Menschen das Leben raubte.

Auffallender, als die zuletzt erwähnten Erscheinungen, ist es, daß zuweilen in flachen Gegenden plötzlich größere Landstrecken einsinken. Vor solch einer Einsenkung tritt oft ein Aufblähen des Bodens ein, worauf das Land entweder gleichmäßig herabgeht, oder indem es berstet, übereinanderstürzt. Auch Berge sind auf ähnliche Weise untergegangen. Zu den merkwürdigsten derartigen Erdfällen gehört der, welcher sich 1801 bei Arpino im Neapolitanischen ereignete. Bei diesem hob sich der Boden erst 10–15 Klaftern und sank dann unter donnerähnlichem Getöse hinab. Dabei ward unter Anderm ein Landhaus so völlig von der Erde verschlungen, daß von den höchsten Bäumen in seiner Nähe nicht einmal die Gipfel mehr zu sehen waren. Auch verschiedene Inseln sind auf ähnliche Weise ohne Spur eines Erdbebens oder vulkanischen Ausbruchs untergegangen.

Aus den wenigen hier angegebenen Beispielen geht schon hinlänglich hervor, wie noch gegenwärtig gewaltige Kräfte in Wirksamkeit sind, die zusammen alle die großartigen Veränderungen hervorgebracht haben mögen, als deren Resultat die Erde in ihrer gegenwärtigen Gestalt dasteht, und bedenkt man, daß schon seit vielen Jahrtausenden vor dem Anfang unserer Geschichte diese Kräfte in Thätigkeit gewesen sind, so hat man vielleicht gar nicht nöthig, zur Annahme plötzlich eingetretener Veränderungen, die auf einmal den ganzen Erdball betroffen hätten, seine Zuflucht zu nehmen.