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Gang [1]

[315] Gang (hierzu Tafel »Gangbildungen«), in der Geologie und der Bergbaukunde Bezeichnung der mit einer von der Umgebung (Nebengestein) abweichenden Mineral- oder Gesteinsmasse erfüllten Spalten oder Klüfte, die das Nebengestein in einer von der Lagerung desselben unabhängigen Richtung durchsetzen. Da die Spaltenbildung die Existenz des Nebengesteins voraussetzt, der G. aber eine ausgefüllte Spalte darstellt, so ist der G. stets jünger (unter Umständen viel jünger) als das Gestein, in dem er aufsetzt. Die Gänge sind von sehr verschiedener Länge (Erstreckung) und Mächtigkeit. Die letztere ist dabei nicht überall gleich, die Gangspalten tun sich auf und verengern sich bis zur Verdrückung. Dabei gabeln sich die Spalten (Textfig. 1) oft in ihrem Verlauf, häufig um sich wieder zu vereinigen; ihr Ende keilt sich bald aus, bald zertrümertes sich, teilt sich in kleinere Spalten, sogen. Trümer, Apophysen, Abläufer, Ausläufer (Textfigur 2, Fig. 4 der Tafel, auch Tafel »Erzlagerstätten I«, Fig. 1, und II, Fig. 6, 7 u. 8). Die oft scharf ausgeprägte Grenzfläche gegen das Nebengestein nennt man das Salband; eine aus Letten (sogen. Gangletten) oder Erz bestehende dünne Lage, die Gangmasse und Nebengestein voneinander trennt, nennt man einen Besteg. Vielfach ist aber die Grenze zwischen G. und Nebengestein schwer oder gar nicht festzustellen, zumal da, wo vom G. aus Erze und Mineralien in das Nebengestein eindringen.

Fig. 1. Gabelung und Verwerfung von Gangspalten.

Fig. 2. Zertrümerung und Verwerfung.

Meist haben die Gänge einen geraden oder nur wenig gekrümmten Verlauf (Streichen der Gänge, vgl. Schichtung), seltener biegen sie scharfwinklig in eine andre Richtung um (schlagen einen Haken). Meist setzen sie in unbekannte Tiefe nieder mit verschiedener Neigung (Fallen, Tonnlage, Donlage) gegen den Horizont; doch kommt auch ein Auskeilen nach unten oder ein Auflösen in mehrere Trümer (eine Vertrümerung), zuweilen verbunden mit einem Auskeilen der einzelnen Trümer, vor (vgl. Fig. 4 der Tafel). Gänge mit höchstens 15° von der horizontalen Lage abweichendem Neigungswinkel werden als schwebende, solche mit 15–45° Neigung als flachfallende, mit 45–75° als tonnlägige, mit 75–89° als steile und senkrecht niedersetzende als saigere bezeichnet. Gänge von geringer Tiefe und Länge nennt man Rasenläufer. Laufen mehrere Gänge nebeneinander nahezu parallel, so entsteht dadurch ein Gangzug. Ost ist der ersten Spalten- und Gangbildung das Ausreißen und Ausfüllen neuer Spalten gefolgt (Fig. 1,211. 3 der Tafel, Textfig. 1, 2, 3 u. 4); treffen solche neue Gänge unter einem sehr schiefen Winkel auf ältere, so scharen sich erstere den letztern an und folgen auf längere oder kürzere Strecken der alten Richtung; treffen sie dieselben aber[315] unter Winkeln, die sich mehr dem rechten nähern, so durchsetzen sie die alten Gänge, kreuzen sich mit ihnen (Fig. 3 der Tafel). Meist findet hierbei eine Verschiebung der einander kreuzenden Gänge statt; selten setzt der zerrissene ältere G. in gleicher Flucht jenseit des jüngern fort; gewöhnlich trifft man ihn erst höher oder tiefer wieder, meist in der Richtung des stumpfen Winkels, den der verworfene G. mit dem jungen bildet.

Bei den Gängen unterscheidet man je nach der Natur der Gesteine und Mineralien, die den G. zusammensetzen: Gesteinsgänge, Mineralgänge (mit nicht metallischen Substanzen gefüllte, sogen. taube Gänge) und Erzgänge. Gesteinsgänge sind Spalten, erfüllt von Eruptivgesteinen (Granit, Diabas, Porphyr, Trachyt, Basalt, Laven etc.). Sie stehen häufig mit Kuppen, Decken und Strömen, aus dem gleichen Gesteinsmaterial gebildet, in Zusammenhang, zu denen sie die Zufuhrwege bilden. So zeigt Fig. 1 der Tafel, Profil durch den Hirschberg und den Meißner in Hessen, daß basaltische Gesteine, in dichter (B) oder in doleritischer (Bd) Ausbildung, gangförmig eine Mehrzahl von in ihrer Lagerung durch Verwerfungen mehrfach gestörten Schichtsystemen durchbrechen und sich an vereinzelten Stellen über denselben kuppenförmig ausbreiten. Das geschichtete Material ist (von unten nach oben) Dolomit des mittlern Zechsteins (zm¹), ein unteres (zo ¹), mittleres (zo²) und oberes (zo³) Schichtsystem des obern Zechsteins mit Gipseinlagerungen (y), sogen. Bröckelschiefer (zs), Zwischenschichten zwischen Zechstein und Buntsandstein; ferner von letzterm drei Etagen, unterer (su), mittlerer (sm) und oberer (so); hierauf unterer (mu ¹) und oberer (mu') Wellenkalk, die selten Gips (y¹) führende Anhydritgruppe (mm) sowie Trochiten- (Enkriniten-) Kalk (mo¹) und Nodosenkalk (mo²) des obern Muschelkalks. Mit Mergel (ku¹) und Grenzdolomit (ku²) des untern (Kohlen-) Keupers und mit den Gipsmergeln (km¹) und Steinmergeln (km²) des mittlern (bunten) Keupers schließt die im Profil als ununterbrochene Reihe entwickelte Schichtenfolge, der nur hier und da noch das viel jüngere Tertiär (b) und Diluvium (d) ausgelagert sind. Dem Tertiär gehören auch die Braunkohlenflöze (K) an, die, wenn sie, wie am Hirschberg und dem östlicher gelegenen höhern Meißner, von den Eruptivgesteinen überlagert werden, nicht selten durch Kontaktmetamorphose in Stängelkohle umgewandelt sind.

Fig. 3. Profil von der Halbinsel Trotternish.

Die Textfig. 3, Profil von der Halbinsel Trotternish bei Skye, läßt erkennen, daß ein älteres Eruptivgestein (E), sogen. Trapp, gangförmig die Schichten des Unterooliths (c) und des Cornbrash (b) durchsetzt und über diesen sich in Deckenform ausgebreitet hat. Überlagert wird es von Schichten des Oxford (a), die demnach jünger sind als dieses Eruptivgestein, während der jüngere Basalt (B) sowohl diese als die Decke des Trapps durchsetzt und sich erst über dem Oxford deckenartig ausbreitet. In Textfig. 4, Profil am Fuß vom Fürsteneck bei Passau, ostbayrisches Waldgebirge, wird der Gneis (a) von granitischen Gängen verschiedenen Alters durchsetzt: als ältester tritt der feinkörnige (b) auf, der auch ein Fragment des Nebengesteins eingeschlossen enthält; als jüngerer folgt ein grobkörniger (c) und als jüngster der pegmatitähnliche (d), der nach rechts eine Apophyse entsendet, welche die ältern Gänge (e und b) durchsetzt.

Fig. 4. Profil am Fuße von Fürsteneck bei Passau.

Die Mineralgänge sind mit verschiedenen Mineralien, Quarz, Kalk-, Braun-, Schwer-, Flußspat, am seltensten mit Silikaten (Zeolithen), und zwar meist mit mehreren dieser Mineralien, erfüllt. Ein Beispiel eines Mineralganges liefert die Textfig. 5. Hier durchsetzt ein harter, der Verwitterung weniger leicht zugänglicher Quarzgang (a) Schichten aus weicherm Gestein (Grauwacke, b) und springt mauerartig aus der Grauwacke hervor.

Fig. 5. Quarzgang in Grauwacke.

Zuweilen können die Mineralgänge sich in ähnlicher Weise, wie es Fig. 4 der Tafel zeigt, in mehrere schwächere von kaum Zentimeter dicke auflösen, die sich an andrer Stelle wieder untereinander vereinigen oder auch ganz verlieren (auskeilen) können.

Bestehen die Mineralgänge aus nutzbaren Erzen oder kommen solche auf ihnen vor, so werden sie zu Erzgängen (vgl. auch Erzlagerstätten). Nur selten erfüllt das nutzbare Erz, wie z. B. der Kupferkies (vgl. Fig. 4 der Tafel) oder Spateisenstein, den ganzen Gangraum; meist kommen die Erze in Gesellschaft mit einem oder mit mehreren nicht nutzbaren Mineralien, den sogen. Gangarten, zusammen und zwar in sehr ungleicher Anhäufung vor (vgl. Fig. 2 u. 3 der Tafel); Stellen größerer Anhäufung sind dann die sogen. Erzpunkte oder Erzmittel. Wird ein Mineralgang in seinem weitern Verlauf erzführend, so veredelt er sich, er wird ein Erzgang oder Erztrum; hört die Erzführung eines Erzganges auf, so wird er taub. Die Natur der Erze eines Ganges wechselt sehr häufig nach der vertikalen Ausdehnung, die oft außerordentlich groß ist, nach der sogen. Teufe. Während in den untern Teufen die Schwefelmetalle, wie Bleiglanz auf Bleigängen, Kupferkies und Buntkupfererz auf Kupfergängen, vorherrschen, finden sich Oxyde, Phosphate, Arseniate und Karbonate zunächst am Tage, oft eine ganz ockerige regellose Anhäufung[316] von Erzen bildend; dieses gewöhnlich an Brauneisen reiche obere Ende nennt der deutsche Bergmann den eisernen Hut. Die Beschaffenheit der Gänge wechselt ferner mitunter mit der Natur des Nebengesteins; so sind z. B. die Kobalterzgänge ver Dyasformation meist nur, soweit sie mit Weißliegendem und Kupferschiefer in Berührung bleiben, erzreich, tiefer im Rotliegenden aber und höher im Zechstein verunedeln sie sich. Häufig findet man die Mineralgänge und zumal die Erzgänge an die Nachbarschaft von Eruptivgesteinsgängen gebunden. So sind z. B. zu Přibram in Böhmen (vgl. Fig. 5 der Tafel) durch den Bergbau viele Gänge von Diabas oder Grünstein aufgeschlossen, welche die Tonschiefer und Grauwacken (bez. Sandsteine) durchsetzen und sich oft mannigfach verzweigen, und diese Grünsteingänge werden von Erzgängen begleitet, die sich bald an ihre Seite anlegen, bald sie in der Mitte durchziehen; man hat sie deshalb geradezu als zugehörig zu den mit verschiedenen Namen belegten Erzgängen bezeichnet, um so mehr als da, wo die Grünsteingänge sich auskeilen, auch die Erzgänge sich verlieren. Der Reichtum der Erzgänge ist meist auf den Kreuzungspunkten mit andern Gängen am größten. Die Durchkreuzungen (Scharungen) vollziehen sich oft so, daß dadurch der regelmäßige Verlauf der Gänge keine Störung erleidet, vgl. Fig. 3 der Tafel, wo ein später gebildeter, jüngerer Gang (Hildebrandsgang zu Joachimsthal in Böhmen) von Uranpecherz (U), Rotgüldigerz (R) und silberhaltigem Arsenerz (A), der als Gangart Quarz (Q), Dolomit (D), Kalkspat (C) und tonige Massen (die sogen. Gangletten, L) führt, drei ältere Gänge – mit Pyrit (P) und Rotgüldigerz in einer Gangart von Quarz, Kalkspat und Gangletten – durchkreuzt. Zuweilen findet aber auch zugleich eine Verschiebung der ältern Gangtrümer statt.

Die Gänge selbst entsprechen nicht selten Ausfüllungen von Verwerfungsspalten, sind also oft an Verwerfungen (s.d.) des Nebengesteins geknüpft. Man beobachtet solche besonders im geschichteten Nebengestein daran, daß die Schichtenköpfe zu beiden Seiten des Ganges nicht mehr aneinander passen; sie sind verschoben, und zwar in der Mehrzahl der Fälle so, daß die über dem G. liegende Partie der Schichten, das Hangende, gesenkt, die darunterliegende Partie, das Liegende, gehoben erscheint. Man nennt die von Erzen und Gangart ausgefüllten Verwerfungsspalten auch wohl Rücken oder Wechsel. Ist bei der Entstehung solcher Verwerfungen eine Reibung der Salbänder und dadurch eine Glättung und zugleich oft Streifung derselben erfolgt, so erscheinen dann die auf den glatten Flächen gebildeten Erzmassen wie geglättet und poliert (Gangspiegel, Harnisch). Dabei bestehen die Gänge oft zum großen Teil aus Bruchstücken und Zerreibungsprodukten des Nebengesteins, die sich in tonige Massen (Gangletten) und in eigentümliche tonschieferartige Gesteine (Gangtonschiefer) umwandeln können. Zuweilen erleiden die Mineral- und Erzgänge auch selbst Verwerfungen durch nicht von Erzen erfüllte, sogen. taube Spalten, wie solches Fig. 2 der Tafel veranschaulicht.

Eine gesetzmäßige Struktur lassen am seltensten die Gesteinsgänge erkennen, und sie beschränkt sich in diesen seltenen Fällen auf ein Feinerwerden des Kornes bis zum Dichtwerden nach den Begrenzungsebenen hin. Bei den Mineral- und Erzgängen dagegen unterscheidet man, je nachdem sich an der Füllung des Ganges nur Erze und Gangarten oder auch Fragmente des Nebengesteins in den verschiedensten Stadien der Zerkleinerung, Zerreibung und Zersetzung beteiligen, verschiedene Strukturen, nämlich die richtungslose, massige Struktur, wenn, wie auf vielen Goldquarzgängen, die Spalte mit unregelmäßig angeordneten derben Massen der Gangart und der Erze (Eisenkies, Gold etc.) ausgefüllt ist, und die Lagen- oder Krustenstruktur. Als Abarten der letzterwähnten sind die eben-krustenförmige, oft symmetrische Gangstruktur und die konzentrisch-krustenförmige oder Kokardenstruktur zu nennen. Bei der symmetrisch lagenförmigen (bandartigen) Gangstruktur (Fig. 7 der Tafel) ist die Anordnung derart, daß dasselbe Mineral rechts und links das Salband bildet und nach der Mitte zu von je einer Lage eines zweiten, dritten etc. Minerals abgelöst wird, also die Gangmineralien (in Fig. 7 Kalkspat a, Kupferkies b und Bleiglanz c) einander von rechts nach links und von links nach rechts in gleicher Weise aufeinander folgen. Bei der Kokardenstruktur bilden sich konzentrische Lagen der Gangmineralien um Trümmer des Nebengesteins, die in die Gangspalte geraten sind, es umgeben also etwa, wie in Fig. 8 der Tafel, Bleiglanzschnüre (c) in konzentrischen Lagen Fragmente von Grauwacke (b), die ihrerseits in dem Hauptgangmineral (Quarz, a) eingelagert sind. Sehr gewöhnlich ist bei den Erzgängen die unregelmäßige, gesetzlose Aggregierung der Gangmineralien mit oder ohne Einsprengung von Erzen, oder einfache, nicht konzentrisch angeordnete Umhüllung der Fragmente des Nebengesteins durch die Gangmineralien. Von dieser breccienförmigen Struktur gibt Fig. 2 der Tafel »Erzlagerstätten I« und Fig. 6 der Tafel »Gangbildungen« eine Vorstellung; die letztere zeigt, wie Trümmer des Nebengesteins (Tonschiefer, b) von den Gangmineralien (Quarz, a, und Bleiglanz, c) regellos eingehüllt werden.

Bei den Erzgängen haben Werner, Herder, Breithaupt u. a. nach der Beschaffenheit sowohl der Gangarten als der Erze sogen. Gangformationen oder Erzformationen aufgestellt. So spricht man beispielsweise von einer edlen Quarzformation (Silbererz in Quarz eingesprengt), einer kiesigen Blei- und Zinkformation (silberhaltiger Bleiglanz und Blende mit Arsen-, Eisen- und Magnetkies sowie Quarz), einer edlen Bleiformation (silberhaltiger Bleiglanz und Fahlerz mit Quarz und Karbonaten, wie Braun-, Eisen- und Manganspat), einer barytischen Bleiformation etc. Wenn sich auch hier und da, besonders für ein und denselben Erzdistrikt, ein Altersbegriff an die Gangformationen hat anknüpfen lassen, so ist es doch unmöglich, eine allgemeine Gesetzmäßigkeit in deren Altersfolge zu erkennen und insbes. auch durchgreifende Unterschiede zwischen den einzelnen Gangformationen herauszufinden; dieselben gehen vielmehr in der mannigfachsten Weise ineinander über. Man hat deshalb in neuerer Zeit den Versuch gemacht, die Erzgänge nach der Natur der in ihnen vorkommenden Erze zu ordnen; indessen stößt auch das auf Schwierigkeiten, weil immer wieder Gänge gesunden werden, bei denen es zweifelhaft wird, ob man sie auf Grund ihrer Erzführung der einen oder andern Gruppe zurechnen soll. Nur die Gänge der Eisenerzformation, zu denen man z. B. die Gänge von Spateisen, wie sie in der Gegend von Siegen und Hamm, und die Gänge von Roteisenerz, wie sie an vielen Orten im Sächsischen Erzgebirge und am Harz gebaut werden, rechnet, und die Gänge der Manganerzformation, zu denen die mit oxydischen Erzen gefüllten[317] Manganerzgänge im Porphyrit von Ilfeld am Harz und im Porphyr von Elgersburg in Thüringen gehören, kann man, ebenso wie viele Gänge der Golderzformation und der Quecksilberformation, leicht von den übrigen Gangformationen mit wesentlich sulfidischen Erzen unterscheiden. Dagegen führen die Gänge der Zinnerzformation häufig Kupfererze und nähern sich dadurch den Gängen der Kupfererzformation, und diese sind wiederum mit den Gängen der edeln Silberformation und durch diese mit den Gängen der Silber-Bleiformation und den Kobalt-, Nickel- und Wismutformationen verbunden.

Die erste Theorie über die Bildung der Gänge hat Werner aufgestellt. Nach ihm erfolgte die Füllung der Gesteinsspalten ausschließlich durch Infiltration von Flüssigkeiten von obenher (Deszensionstheorie). Herder und Breithaupt stellten als weitere Möglichkeiten die konkretionsartige Herausbildung der Gänge gleichzeitig mit dem Nebengestein (Kongenerationstheorie), die Zufuhr des Gangmaterials durch Auslaugung des Nebengesteins (Lateralsekretion) und die Bildung der Gänge durch aufsteigendes Material aus der Tiefe (Aszensionstheorie) auf, wobei man hinsichtlich der letztgenannten an Zufuhr in gelöstem Zustande durch aufsteigende Quellen, an solche in feurig-flüssigem oder endlich in gasförmigem Zustand, aber auch an Zufuhr durch Dämpfe und wässerige Lösungen zugleich, also an sogen. pneumatolytische oder pneumatohydatogene Prozesse (wie Exhalationen, Fumarolen, Solfataren etc.) denken kann. Für die Gesteinsgänge echt eruptiver Gesteine ist nach aller Analogie mit dem heutigen Vulkanismus die Entstehung durch Aszension in feurig-flüssigem Zustand unzweifelhaft, wobei noch die gelegentlich nachweisbare Einwirkung auf das Nachbargestein (Frittung von Sandsteinen, Verkokung von Kohlen; vgl. Art. »Metamorphismus« und Fig. 1 der Tafel) als Beweis anzuführen ist. Dagegen sind manche von gesteinsartigen Aggregaten und zumal von einzelnen Mineralien und Erzen erfüllte Gänge sicher aus wässerigen Lösungen abgesetzt, viele sind auch wohl durch Lateralsekretion gebildet. Die Löslichkeit vieler früher für unlöslich gehaltenen Stoffe (Quarz, Flußspat, Orthoklas, Schwerspat etc.), der freilich auf Spuren beschränkte Gehalt gesteinsbildender Mineralien an den auf den Gängen konzentrierten Elementen (Kupfer, Blei, Kobalt, Nickel, Wismut, Silber, Zinn etc. in Glimmer, Hornblende, Augit, Baryum in Feldspat etc.), die Neubildung von Zeolithen und Schwefelmetallen in Absätzen der Mineralquellen, die Abhängigkeit der Gangarten und der Erzführung von der Natur des Nebengesteins, so daß gewisse Erzgänge stets an die Nachbarschaft bestimmter Eruptivgesteine (z. B. bei Přibram, vgl. Fig. 5 der Tafel, die Bleierzgänge an die Diabase, in der Zechsteinformation die Kobalterzgänge an den Kupferschiefer) geknüpft sind oder bei Erzgängen, die verschiedene Gesteinsarten durchsetzen, an der Grenze des Überganges regelmäßig ein Wechsel in der Beschaffenheit der Gangmineralien eintritt: das alles sind Stützen für die Bildung der Erzgänge durch Lateralsekretion, für die namentlich Bischof, Sandberger und Credner eingetreten sind (s. Erzlagerstätten).

Gemischter Gang heißt ein Gesteinsgang, auf dem verschiedene Arten von Eruptivgesteinen nebeneinander auftreten, teils scharf voneinander gesondert, teils allmählich ineinander übergehend.

Vgl. Werner, Neue Theorie von der Entstehung der Gänge (Freiberg 1784); Breithaupt, Die Paragenesis der Mineralien (das. 1849) sowie die Literaturangaben bei Artikel »Erzlagerstätten«.