Abraham Gottlob Werner und der Große “Geologen-Streit”

Abraham Gottlob Werner (1749-1817) gilt dank seiner fast 40-jährigen Lehrtätigkeit an der Bergakademie in Freiberg als einer der bedeutendsten Wegbereiter der Geologie. Er unterrichtete eine ganze Geologen-Generation, darunter auch Alexander von Humboldt, und führte verschiedene Begriffe, die noch heute von Geologen verwendet werden, ein. Auf Werner gehen Gesteinsnamen wie Phonolith und Mineralien wie Kyanit zurück. Er führte die Begriffe Streichen und Fallen, um die Raumlage von Schichten und Störungen zu beschreiben, ein. Seine Klassifikation der Gebirge stellt eine erste Art von Stratigrafie dar, in der Gesteine nach ihrer zeitlichen Entstehung eingeteilt werden. Seine Deutung von Basalt als Sedimentgestein spielte eine wichtige Rolle im “Neptunisten-Plutonisten-Streit” der fast 100 Jahre andauern sollte. Laut Neptunisten (benannt nach den römischen Gott der Meere) lagerten sich alle Gesteine als eine Art Sedimentgestein aus Wasser ab. Laut “Plutonisten” (nach den römischen Gott der Unterwelt) spielten Vulkane und das feurige Erdinnere die Hauptrolle in der Bildung von Gesteinen und Landschaften. Die eigentliche Frage war, ob die gestaltenden Kräfte der Erdoberfläche im Erdinneren liegen oder nicht.

Werner wurde am 25. September 1749 als Sohn der Gräflich-Solmsschen Eisenhüttenwerksinspektor zu Wehrau und Lorzendorf, Abraham David Werner, und dessen Gattin, Regina Werner, in Wehrau in der Oberlausitz geboren. Den ersten Unterricht erhielt er bei seinem Vater. Später arbeitet er als Gehilfe im Eisenwerk. In 1769 begab er sich an die vier Jahre zuvor gegründete Freiberger Bergakademie. In den Jahren 1771 bis 1774 studierte Werner an der Universität zu Leipzig. 1774 erschien seine erste Publikation Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien, ein Handbuch für die Bestimmung von Mineralien.” Ein Jahr später wurde er Professor und Dozent an der Freiberger Akademie, eine Stellung die er bis zu seinem Lebensende innehatte. Werner lehrte die Mineralogie als eigenständige Wissenschaft und führe auch eine eigene Klassifikationsmethode ein. Er legte großen Wert auf eine einfache und schnelle Bestimmung der Mineralien nach deren äußeren Kennzeichen, wie Kristallform und Farbe. In seiner 1787 Veröffentlichung Kurze Klassifikation und Beschreibung der verschiedenen Gebirgsarten unterteilt er Mineralien auch nach ihrer Entstehung und Kristallisation-Abfolge. Werner glaubte das alle Mineralien aus einer wässrigen Lösung entstehen.

Darstellung durch den Künstler Johannes Kentmann der Basaltsäulen von Stolpen (Lausitz-Sachsen) im Werk De omni rerum fossilium genere,() (1565). Dieser Aufschluss wurde bereits 1520 erwähnt, als Carolus von Miltitz ein Handstück des Basalts nebst einen Begleitbrief an Friedrich den Weisen sandte. 1546 nutzt Georgus Agricola in seinem De Natura Fossilium den Namen Basalt zum ersten Mal für diesen Aufschluss und ersetzt damit den älteren Begriff Basanit. Die Darstellung der Basaltsäulen als große Kristalle macht deutlich, dass die Idee von Gesteinen als ausgefällt von Wasser eine lange Tradition hatte.

Nach Werner konnte die Schichtabfolge im Gelände durch einen ehemaligen Weltozean erklärt werden. Nach der Bildung der Erde aus einen kosmischen Nebel formte sich ein fester Kern, der von wässrigen Lösung umgeben war. Während der Verdunstung dieser Lösung fällten sich nach und nach Kristalle aus, die absedimentierten und die verschiedenen Gesteinsarten bildeten. Zuerst Granit, der zumeist ganz unten anzutreffen ist, gefolgt von Gneis, Schiefer, Sandstein, Lehm, Konglomerat, Basalt und schließlich Kalkstein. Nachdem der Meeresspiegel beträchtlich gesunken war, erfolgte die Verwitterung der freigelegten älteren Gesteine und die modernen, nicht verfestigten Ablagerung entstehen. Als beispielhaftes Profil beschrieb er in 1788 in Bekanntmachungen einer von ihm am Scheibenberger Hügel über die Entstehung des Basalts gemachte Entdeckung eine Abfolge von horizontalen Schichten aus tertiären Sanden, Tongestein, Konglomerat und Basaltdecken an einem Aufschluss im Erzgebirge in Sachsen. Werner vermutete, dass diese horizontale Abfolge weltweit Gültigkeit hatte und auch die Gesteinslagen in den Alpen sollten damit erklärbar sein.

Werners Idee das alle, auch die eindeutig vulkanischen Gesteinsarten, grundsätzlich nicht aus dem Erdinneren stammen, führte zu einem erbitterten Streit mit den Plutonisten. In England hatte der Schotte James Hutton (1726-1797) vorgeschlagen das geschmolzene Gesteine aus dem Erdinneren durch die Erdkruste nach oben gedrückt werden. Magmatische Gesteine die dabei in der Erdkruste stecken bleiben und abkühlen bilden Gesteinsarten wie Granit. Magmatische Gesteine die bis an die Erdkruste vordringen, speisen Eruptionen und bilden vulkanische Gesteinsarten, wie Basalt. Erst Verwitterung der verschiedenen magmatischen Gesteine führt zur Bildung von Sedimentgesteinen. Der englische Geologe Charles Lyell (1797-1875) übernahm diese Hypothese in seinem einflussreichen Werk “Principles of Geology” (1830-33).

Dieser Aufschluss in den Dolomiten beweißt verschiedene Alter und Phasen der Gesteinsbildung, von sedimentären Riffkalkstein zu kleinräumigen ladinischen Basalt-Gängen und Granit-Intrusionen des Monzoni-Komplex (228-237 Millionen Jahre alt).

Beeinflusst von Werner, blieben die meisten Geologen in Deutschland Neptunisten, während in England die Gruppe der Plutonisten rasch wuchs. Hutton konnte an einem Aufschluss beim Fluss Glen Tilt (Schottland) zeigen, wie große Schollen von geschichteten Gestein von eindringenen (ungeschichteten) magmatischen Gestein umschlossen worden waren. Dies konnte nur passieren, wenn das Magma in glutflüssigen Zustand von unten eingedrungen war. Da sich an der Oberfläche der Erde im Laufe der Zeit immer mehr Gestein ablagert (Magmatite, Vulkanite und Sedimente), werden die unteren Schichten nach unten gedrückt, wo das Gestein wieder aufschmilzt und der Kreislauf von vorne beginnt. Lyell hatte die italienischen Vulkane besucht und war auch von ihrer wichtigen Rolle im Gesteinskreislauf überzeugt.

Zeitgenössische Darstellung  der Aufschlussverhältnisse am Glen Tilt, mit magmatischen Gängen die in ältere Gesteine eingedrungen sind.

Doch die Neptunisten hatten ihre Gründe diese Beobachtungen zu relativieren. Die magmatische Aktivität der Erde schien zu schwach zu sein um die großräumigen Formen der Erdkruste zu erklären. Aktive Vulkane in Europa waren nur von Süditalien bekannt. Deren Eruptionen waren zwar spektakulär anzusehen, aber deren Auswirkungen und Ablagerungen waren räumlich stark beschränkt. Flutbasalte und große Intrusionen, wie sie in Island auftreten, waren den meisten Gelehrten der damaligen Zeit noch weitgehend unbekannt. Der Streit der Geologen sollte noch bis nach 1890 dauern. Im Laufe von Entdeckungsreisen, darunter auch Humboldts Expedition in den Anden, wurde klar das Vulkanismus tatsächlich weltweit verbreitet ist und außerhalb Europas eine wichtige Rolle in der Landschaft spielen kann. Auch die Kartierung von erloschenen Vulkanen in Zentralfrankreich spielte eine Rolle im Umdenken der Geologen. Hier konnte nachgewiesen werden, das Basalt stets in Zusammenhang mit Vulkankegeln und einen vulkanischen Förderschlot auftritt. Am Scheibenberger Hügel in Sachsen, den Werner als Musterbeispiel für seine Hypothese verwendet hatte, hat Erosion den ehemaligen Vulkan abgetragen. Geblieben sind Reste einer Basaltdecke, die ältere Schiefer, Sedimente und einen über Wasser gebildeten Boden (das Konglomerat und die Lehmschicht in Werners Profil) zugedeckt hat.

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David Bressan ist freiberuflicher Geologe hauptsächlich in oder, wenn wieder mal ein Tunnel gegraben wird unter den Alpen unterwegs. Während des Studiums der Erdwissenschaften in Innsbruck, bei dem es auch um Gletscherschwankungen in den vergangen Jahrhunderten ging, kam das Interesse für Geschichte dazu. Hobbymäßig begann er daher über die Geschichte der Geologie zu bloggen.

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