Das Untersinken von Krystallen durch eine klebrige Substanz wie geschmolzenes Gestein, wie es nach unzweideutigen Beweisen in den Experimenten Drée's der Fall gewesen ist, ist noch weiterer Betrachtung werth, da es Licht wirft auf die Trennung der trachytischen und basaltischen Reihen von Laven. Mr. P. Scrope hat Betrachtungen über diesen Gegenstand angestellt; er scheint aber keine positiven Thatsachen, solche wie die oben angeführten, gekannt zu haben; er hat auch ein, wie es mir erscheint, sehr nothwendiges Element in der Erscheinung übersehen, – nämlich das Vorhandensein entweder des leichteren oder des schwereren Minerals in Körnern oder in Krystallen. Bei einer Substanz von unvollkommener Flüssigkeit, wie geschmolzenem Gestein, ist es kaum glaublich, dasz die einzelnen, unendlich kleinen Atome, mögen sie von Feldspath, Augit oder von irgend einem andern Mineral sein, die Kraft haben werden, durch ihr unbedeutend verschiedenes specifisches Gewicht die Reibung zu überwinden, welche durch ihre Bewegung hervorgerufen wird; wenn aber die Atome irgend eines dieser Minerale, während die übrigen flüssig blieben, zu Krystallen oder Körnchen verbunden wären, so ist es leicht zu begreifen, dasz in Folge der verringerten Reibung ihr Vermögen einzusinken oder zu schwimmen bedeutend vermehrt würde. Wenn aber andererseits die sämmtlichen Mineralbestandtheile zu derselben Zeit körnig würden, so ist es kaum möglich, wegen ihres gegenseitigen Widerstandes, dasz dann irgend eine Trennung eintreten könnte. Eine werthvolle praktische Entdeckung, welche die Wirkung des Körnigwerdens eines einzelnen Elementes in einer flüssigen Masse, als dessen Trennung unterstützend, erläutert, ist vor Kurzem gemacht worden: wenn Blei, welches eine geringe Portion von Silber enthält, während seiner Abkühlung beständig geschüttelt wird, so wird es granulirt, und die Körner oder unvollkommenen Krystalle von nahezu reinem Blei sinken zu Boden, einen Rückstand von geschmolzenem, an Silber viel reicherem Metall zurücklassend, während, wenn die Mischung ungestört gelassen, wennschon für eine lange Zeit flüssig erhalten wird, die beiden Metalle kein Zeichen einer Trennung erkennen lassen[105]. Der einzige Nutzen des Schüttelns scheint in der Bildung einzelner Körnchen zu bestehen. Das specifische Gewicht des Silbers ist 10,4, das des Bleis 11,35; das körnig gewordene Blei, welches zu Boden sinkt, ist niemals absolut rein und die rückständige flüssige Metallmasse enthält, wenn sie am reichsten ist, nur 1/119 Silber. Da die durch die verschiedenen Proportionen der beiden Metalle verursachte Verschiedenheit des specifischen Gewichts so auszerordentlich gering ist, so wird die Trennung wahrscheinlich in einem bedeutenden Grade durch die Gewichtsverschiedenheit zwischen dem zwar körnigen, aber noch heiszen und dem flüssigen Blei unterstützt.

In Übereinstimmung mit den oben angeführten Thatsachen dürfen wir erwarten, dasz in einer, einige Zeit lang ruhig ohne irgend eine heftige Störung gelassenen Masse flüssig gewordenen vulcanischen Gesteins, wenn eines der constituirenden Mineralien zu Krystallen oder Körnchen aggregirt oder in diesem Zustande aus einer schon früher existirenden Masse eingeschlossen wird, derartige Krystalle oder Körner ihrem specifischem Gewicht entsprechend steigen oder sinken werden. Wir haben nun deutliche Beweise dafür, dasz Krystalle in viele Laven eingeschlossen worden sind, so lange der Teig oder die Grundmasse derselben flüssig blieb. Ich brauche nur als Beispiele die verschiedenen groszen, täuschend porphyrähnlichen Ströme auf den Galapagos-Inseln und die trachytischen Ströme in vielen Theilen der Welt anzuführen, in welchen wir Feldspath-Krystalle durch die Bewegung der umgebenden halbflüssigen Masse verbogen und zerbrochen finden. Laven sind hauptsächlich zusammengesetzt aus drei Varietäten von Feldspath, welche in ihrem specifischen Gewicht von 2,4 bis zu 2,74 schwanken, aus Hornblende und Augit, welche von 3,0 bis 3,4 schwanken, aus Olivin, von 3,3 bis zu 3,4 variirend, und endlich aus Eisenoxyden mit einem specifischen Gewicht von 4,8 bis 5,2. Es würden daher in eine Masse von flüssig gewordener, aber nicht stark blasiger Lava eingeschlossene Feldspath-Krystalle die Neigung haben, nach den oberen Theilen aufzusteigen, und Krystalle oder Körner der andern Mineralien, in gleicher Weise eingeschlossen, werden zu sinken neigen. Wir dürfen indessen in einem so klebrigen und zähflüssigen Material keinen irgendwie vollkommenen Grad von Trennung erreicht zu sehen erwarten. Trachyt, welcher hauptsächlich aus Feldspath mit etwas Hornblende und Eisenoxyd besteht, hat ein specifisches Gewicht von ungefähr 2,45[106], während hauptsächlich aus Augit und Feldspath, häufig mit viel Eisen und Olivin zusammengesetzter Basalt ein specifisches Gewicht von ungefähr 3,0 besitzt. Dem entsprechend finden wir, dasz, wo beiderlei Arten sowohl trachytische als basaltische Ströme aus derselben Öffnung hervorgegangen sind, die trachytischen Ströme meist zuerst zur Eruption gelangt sind, wie wir annehmen müssen in Folge des Umstandes, dasz sich die geschmolzene Lava dieser Reihe in den oberen Theilen des vulcanischen Herdes angesammelt hat. Diese Reihenfolge des Ausbruchs ist von Beudant, Scrope und andern Autoren beobachtet worden; auch sind drei Beispiele hiervon in dem vorliegenden Buche mitgetheilt worden. Da indessen die späteren Eruptionen aus den meisten vulcanischen Bergen durch ihre basalen Theile durchgebrochen sind, und zwar in Folge der vermehrten Höhe und Schwere der innern Säule geschmolzenen Gesteins, so sehen wir, warum in den meisten Fällen nur die untern Seiten der centralen, trachytischen Massen von basaltischen Strömen eingehüllt sind. Die Trennung der Bestandtheile einer Lavamasse dürfte vielleicht zuweilen innerhalb des Gerüstes eines vulcanischen Berges stattfinden, wenn er hoch und von groszen Dimensionen ist, anstatt innerhalb des unterirdischen Herdes; in diesem Falle würden trachytische Ströme beinahe gleichzeitig oder in kurzen wiederkehrenden Intervallen von seinem Gipfel aus und basaltische Ströme von seinem Fusze aus ergossen werden: dies scheint auf Teneriffa stattgefunden zu haben[107]. Ich brauche nur noch weiter zu bemerken, dasz in Folge heftiger Störungen die Trennung der beiden Reihen, selbst unter im Übrigen günstigen Bedingungen, natürlicherweise häufig verhindert und gleichfalls ihre gewöhnliche Reihenfolge der Eruption umgekehrt werden wird. Wegen des hohen Grades von Flüssigkeit der meisten basaltischen Laven würden vielleicht diese in vielen Fällen die Oberfläche erreichen.

Da wir gesehen haben, dasz in dem von L. von Buch beschriebenen Beispiele Feldspath-Krystalle in Obsidian untersinken, in Übereinstimmung mit ihrem bekannten gröszeren specifischen Gewichte, so dürfen wir auch in jedem trachytischen District, wo Obsidian als Lava geflossen ist, zu finden erwarten, dasz er von den oberen oder höchsten Öffnungen ausgegangen ist. Dies gilt nach der Angabe L. von Buch's in einer merkwürdigen Weise sowohl für die Liparischen Inseln, als auch für den Pik von Teneriffa; an diesem letzteren Orte ist Obsidian niemals aus einer geringeren Höhe als 9200 Fusz geflossen. Allem Anschein nach ist Obsidian auch von den höchsten Piks der Peruanischen Cordillera ausgebrochen. Ich will nur noch weiter bemerken, dasz das specifische Gewicht des Quarzes von 2,6 zu 2,8 schwankt, und dasz er daher, wenn er in einem vulcanischen Herde vorhanden ist, keine Neigung haben wird, mit den basaltischen Grundmassen zu sinken; dies erklärt vielleicht das häufige Vorkommen und die auszerordentliche Menge dieses Minerals in den Laven der trachytischen Reihe, wie in früheren Theilen des vorliegenden Buches beschrieben wurde.

Ein Einwand gegen die vorstehend entwickelte Theorie wird vielleicht aus dem Umstande entnommen, dasz die plutonischen Gesteine nicht in zwei offenbar verschiedene Reihen von verschiedenem specifischem Gewicht getrennt werden, trotzdem sie wie die vulcanischen flüssig gewesen sind. Als Antwort darauf mag zuerst bemerkt werden, dasz wir keinen Beweis dafür haben, dasz die Atome irgend eines der constituirenden Minerale in der plutonischen Gesteinsreihe aggregirt wurden, während die andern flüssig blieben, was, wie wir nachzuweisen gesucht haben, eine beinahe nothwendige Bedingung für ihre Trennung ist; im Gegentheil haben die Krystalle meist ihre Form auf einander eingedrückt[108].

An zweiter Stelle wird die vollkommene Ruhe, in welcher aller Wahrscheinlichkeit nach die in ungeheuren Tiefen begrabenen plutonischen Massen erkaltet sind, äuszerst wahrscheinlich der Trennung ihrer mineralischen Bestandtheile in hohem Grade ungünstig sein; denn wenn die Anziehungskraft, welche während der fortschreitenden Erkaltung die Molecule der verschiedenen Mineralien zusammenzieht, mächtig genug ist, sie beisammen zu halten, so wird die Reibung zwischen solchen halbgebildeten Krystallen oder teigigen Kügelchen sehr wirksam die schwereren am Sinken und die leichteren am Aufsteigen hindern. Andererseits wird ein geringer Grad von Störung, welcher wahrscheinlich in den meisten vulcanischen Herden vorkommen wird und welcher, wie wir gesehen haben, die Trennung von Bleikörnchen aus einer Mischung von geschmolzenem Blei und Silber oder von Feldspath-Krystallen aus Lavaströmen, dadurch, dasz er die weniger vollkommen gebildeten Kügelchen zerbricht und auflöst, nicht hindert, es den vollkommneren und daher nicht zerbrochenen Krystallen gestatten, zu sinken oder zu steigen je nach ihrem specifischen Gewicht.

Obgleich unter den plutonischen Gesteinen zwei, der trachytischen und der basaltischen Reihe entsprechende, verschiedene Species nicht existiren, so vermuthe ich doch stark, dasz ein gewisser Betrag von Trennung ihrer constituirenden Bestandtheile häufig stattgefunden hat. Ich vermuthe dies, weil ich beobachtet habe, wie Gänge von Grünstein und Basalt weit ausgedehnte Granitformationen und die verwandten metamorphischen Gesteine durchsetzt haben. Ich habe niemals einen Bezirk in einer weit ausgedehnten granitischen Gegend untersucht, ohne Gänge entdeckt zu haben; ich will beispielsweise die zahlreichen Trappgänge in mehreren Bezirken von Brasilien, Chile und Australien und am Cap der Guten Hoffnung erwähnen; es kommen gleichfalls viele solche Gänge in den groszen granitischen Gebieten von Indien, im Norden von Europa und in andern Ländern vor. Woher ist nun der diese Gänge bildende Grünstein und Basalt gekommen? Haben wir, wie manche von den älteren Geologen, anzunehmen, dasz eine Trappzone gleichförmig unter der granitischen Gesteinsreihe, welche, so viel wir wissen, die Grundlagen der Erdrinde bildet, ausgebreitet vorhanden sei? Ist es nicht wahrscheinlicher, dasz diese Gänge in der Weise gebildet worden sind, dasz Spalten in die zum Theil erkalteten Gesteine der granitischen und metamorphischen Reihe eingedrungen sind und dasz die, hauptsächlich aus Hornblende bestehenden flüssigeren Theile aus letzterer ausschwitzten und in derartigen Spalten eingesogen wurden? Bei Bahia in Brasilien habe ich in einem aus Gneisz und primitivem Grünstein gebildeten Bezirke viele Gänge eines dunklen, augitischen (denn ein Krystall war sicher dies Mineral) oder Hornblende-Gestein gesehen, welche, wie mehrere Erscheinungen deutlich ergaben, gebildet worden waren, ehe die umgebende Masse fest geworden war, oder mit dieser zusammen später durchaus erweicht worden waren[109]. Auf beiden Seiten eines dieser Gänge war der Gneisz bis auf eine Entfernung von mehreren Yards von zahlreichen, gekrümmt verlaufenden Fäden oder Streifen einer dunklen Substanz durchdrungen, welche in ihrer Form den Wolken von der ›cirrhi-comae‹ genannten Classe ähnlich waren; einige wenige dieser Fäden konnten bis zu ihrer Verbindung mit dem Gang verfolgt werden. Als ich dieselben untersuchte, bezweifelte ich es, ob derartige haarähnliche und krummlinige Adern injicirt worden sein könnten, und ich vermuthe jetzt, dasz sie, anstatt vom Gange aus injicirt worden zu sein, umgekehrt dessen Nahrungszuflüsse waren. Wenn die vorstehend angeführte Ansicht von der Entstehung von Trappgängen in weit ausgedehnten granitischen Gegenden, weit entfernt von irgend einer andern Formation, als wahrscheinlich angenommen wird, so können wir, was den Fall betrifft, wo eine grosze Masse plutonischen Gesteins durch wiederholte Bewegungen in die Axe einer Bergkette eingetrieben worden ist, noch weiter annehmen, dasz dessen flüssigere, constituirende Bestandtheile in tiefe und unbekannte Abysse abflieszen dürften, um vielleicht später unter der Form entweder von injicirten Massen von Grünstein und augitischem Porphyr[110] oder von basaltischen Eruptionen an die Oberfläche gebracht zu werden. Ein groszer Theil der Schwierigkeit, welche Geologen empfunden haben, wenn sie die Zusammensetzung vulcanischer mit der der plutonischen Formation verglichen haben, wird, wie ich glaube, beseitigt, wenn wir annehmen dürfen, dasz die meisten plutonischen Massen bis zu einer gewissen Ausdehnung jene vergleichsweise schweren und leicht zu verflüssigenden Elemente durch Ausflieszen verloren haben, welche die trappartigen und basaltischen Gesteinsreihen zusammensetzen.

Über die Verbreitung vulcanischer Inseln. – Während meiner Untersuchung über Corallen-Riffe hatte ich Veranlassung die Schriften vieler Reisenden zu Rathe zu ziehen; und da wurde ich ausnahmslos von der Thatsache überrascht, dasz mit seltenen Ausnahmen die unzähligen über den ganzen Stillen, Indischen und Atlantischen Ocean hin zerstreuten Inseln entweder aus vulcanischem oder aus neuerem Corallengestein zusammengesetzt sind. Es würde langweilig sein, einen langen Catalog von sämmtlichen vulcanischen Inseln zu geben; dagegen lassen sich die Ausnahmen, welche ich gefunden habe, leicht aufzählen. Im Atlantischen Ocean haben wir St. Paul's Felsen in diesem Buche beschrieben, und die Falkland-Inseln, welche aus Quarz und Thonschiefer zusammengesetzt sind; aber diese letzteren Inseln sind von beträchtlicher Grösze und liegen nicht sehr weit von der südamericanischen Küste entfernt[111]; im Indischen Ocean bestehen die Seychellen (in einer von Madagascar aus verlängerten Linie gelegen) aus Granit und Quarz: im Stillen Ocean gehört Neu-Caledonien, eine Insel von bedeutender Grösze, (so weit bis jetzt bekannt ist) in Bezug auf ihre Gesteine zur primitiven Classe; Neu-Seeland, welches viele vulcanische Gesteine und einige active Vulcane enthält, kann wegen seiner Grösze nicht zu den kleinen Inseln gerechnet werden, welche wir jetzt in Betracht ziehen. Das Vorhandensein von einer geringen Menge nicht vulcanischen Gesteins, wie Thonschiefer auf dreien unter den Azoren[112], oder tertiärer Kalk auf Madeira, oder Thonschiefer auf Chatham-Insel im Stillen Ocean, oder Lignit auf Kerguelen-Land, kann derartige Inseln oder Archipele, wenn sie hauptsächlich aus erumpirten Massen gebildet werden, nicht von der Classe der vulcanischen Inseln ausschlieszen.

Die Thatsache, dasz die Zusammensetzung der zahlreichen, über den groszen Ocean zerstreuten Inseln mit so seltenen Ausnahmen vulcanisch ist, ist offenbar eine Erweiterung jenes Gesetzes und die Wirkung jener nämlichen Ursachen, mögen nun dieselben chemisch oder mechanisch sein, aus denen hervorgeht, dasz eine ungeheure Majorität der jetzt thätigen Vulcane entweder als Inseln im Meere oder in der Nähe von dessen Küsten stehen. Diese Thatsache, dasz die oceanischen Inseln so allgemein vulcanisch sind, ist auch in Bezug auf die Beschaffenheit der Bergketten auf unseren Continenten interessant, welche vergleichsweise selten vulcanisch sind; und doch werden wir zu der Annahme geführt, dasz da, wo unsere Continente jetzt stehen, sich früher ein Ocean ausbreitete. Wir können fragen: erreichen vulcanische Eruptionen die Oberfläche leichter durch Spalten, welche sich während der ersten Stufen der Umwandlung des Meeresgrundes in einen Landstrich gebildet haben?

Wirft man einen Blick auf die Karten der zahlreichen vulcanischen Archipele, so sieht man, dasz die Inseln meistens entweder in einfache und doppelte oder dreifache Reihen, in Linien angeordnet sind, welche häufig in einem bedeutenden Grade gekrümmt sind[113]. Jede einzelne Insel ist entweder abgerundet oder, allgemeiner noch, in der nämlichen Richtung wie die Gruppe, in welcher sie steht, zuweilen aber auch quer zu dieser verlängert. Einige von den Gruppen, welche nicht bedeutend verlängert sind, bieten nur wenig Symmetrie in ihren Formen dar; Virlet gibt an[114], dasz dies mit dem griechischen Archipel der Fall ist; in solchen Gruppen vermuthe ich (denn ich bin mir bewuszt, wie leicht man sich in Betreff dieser Punkte täuscht), dasz die Auswurfsöffnungen meistens in einer Linie oder in einer Gruppe kurzer paralleler Linien angeordnet sind, welche unter nahezu rechtem Winkel eine andere Linie oder Gruppe von Linien durchschneidet. Der Galapagos-Archipel bietet ein Beispiel dieser Structur dar, denn die meisten Inseln und die hauptsächlichsten Öffnungen auf der gröszten Insel sind so gruppirt, dasz sie auf eine Gruppe von Linien, die ungefähr nach Nordwest bei Nord, und auf eine andere Gruppe von Linien fallen, welche ungefähr nach Südwest bei West gerichtet sind; im Archipel der Canarischen Inseln haben wir eine einfachere Structur der nämlichen Art: in der Cap-Verdischen Gruppe, welche dem Anscheine nach der am wenigsten symmetrische unter allen oceanischen vulcanischen Archipelen ist, würde eine von Nordwest nach Südost ziehende, von mehreren Inseln gebildete Linie in ihrer Verlängerung eine andere gekrümmte Linie unter rechtem Winkel durchschneiden, welche die übrigen Inseln gestellt sind.