SKRIFTER OM SVALBARD OG ISHAVET

DET KONGELIGE DEPARTEMENT

FOR _HANDEL, SJØFART, INDUSTRI, HÅNDVERK _OG FISKERI

NORGES SVALBARD- OG ISHAVS- UNDERSØKELSER LEDER: ADOLF HOEL

SKRIFTER OM SVALBARD OG ISHAVET

Nr. 17

GUNNAR HORN

BEITRAGE ZUR ^KENNTNIS

DER KOHLE VON SVALBARD

(SPITZBERGEN UND DER BARENINSEL)

OSLO

I KOMMISJON HOS JACOB DYBWAD

1928

Results of the Norwegian expeditions to

published in other se

(See Nr.

this series.)

The resuIts of the P r i n c e o f M o n a c o's expeditions (Mission I s a c h s e n) in 1906 and 1907 were published under the title of 'E x p I o r a t i o n d u N o r d - O u e s t d uS P i t s b e r g

e n t r e p r i s e s o u s l e s a u s p i c e s d e S. A. S. I e P r i n c e d e ,'1'\ o n a c o p a r I a M iss i o n ls a c h s e n', in Re sult a t s d e s Ca m p a g n e s s c i e n t i f i q u e s, A l b e r t ler, ^{P r inc e} de M o n a c o, F a s e. XL-X L I V. Monaco.

ISACHSEN, GUNNAR. Premiere Partie. Recit de voyage. Fase. XL. 1912. Fr. 120.00.

ISACHSEN, GUNNAR et ADOLF HOEL, Deuxieme Partie. Description du champ d'operation.

Fase. XLI. 1913. Fr. 80.00.

HOEL, ADOLF, Troisieme Partie. Geologie. Fase. XLII. 1914. Fr. 100.00.

SCHETELlC, JAKOB, Quatrieme Partie. Les formations primitives. Fase. LXIII. 1912. Fr.

16.00.

RESVOLL HOLMSEN, HANNA, Cinquieme Partie. Observations botaniques. Fase. XLIV.

1913. Fr. 40.00.

A considerable part of the resuIts of the ISACHSEN expeditions in 1909 and 1910 has been published in V i d e n ska p s s e l ska p e t s Skr i ft e r. l. M a t.-N a t u r v. K l a s s e.

K r i s t i a n i a (O s I o).

ISACHSEN, GUNNAR, Rapport sur l'Expedition Isachsen au Spitsberg. 1912, No. IS.

Kr. 5,40.

ALEXANDER, ANTON, Observations astronomiques. 1911, No. 19. Kr. 0,40.

GRAARUD, AAGE, Observations meteorologiques. 1913, No. 1. Kr. ^2,40.

HELLAND· HANSEN, BJØRN and FRIDTJOF NANSEN, The sea west of Spitsbergen. 1912, No. 12. Kr. 3,60.

ISACHSEN, GUNNAR, The hydrographie observations. 1912, No. 14. Kr. 4,20.

HOEL, A. et O. HOLTEDAHL, Les nappes de lave, les volcans et les sources thermales dans les environs de la Baie Wood au SpItsberg. 1911, No. 8. Kr. 4,00.

GOLDSCHMIDT, V. M., Petrographische Untersuchung einiger Eruptivgesteine von Nord­

westspitzbergen. 1911, No. 9. Kr. 0,80.

BACKLUND, H., Ober einige Olivinknollen aus der Lava von Wood-Bay, Spitzbergen.

1911, No. 16. Kr. 0,60.

HOLTEDAHL, OLAF, Zur Kenntnis der Karbonablagerungen des westlichen Spitzbergens.

I. Eine Fauna der Moskauer Sture. 1911, No. 10. Kr. 3,00. Il. Allgemeine stratigraphische und tektonische Beobachtungen. 1912, No. 23. Kr. 5,00.

HOEL, ADOLF, Observations sur la vitesse d'ecoulement et sur I'ablation du Glaeier LiIliehiiiik au Spitsberg 1907-1912. 1916, No. 4. Kr. 2,20.

VEGARD, L., L'influence du sol sur la glaciation au Spitsberg. 1912, No. 3. Kr. 0,40.

ISACHSEN, GUNNAR, Travaux topographiques. 1915, No. 7. ^{Kr. 10,00.}

GUNNAR ^!SACHSEN has a1so published: Green Harbour, in Norsk Geogr. Selsk. Aarb., Kristiania, 1912-13, Green Harbour, Spitsbergen, in Seot. geogr. Mag., Edinburgh, 1915, and, Spitsbergen: Notes to accompany map, in Geogr. journ., London, 1915.

All the above publications have been collected into two volum es as E x p e d i t i o n Js a c h sen a u S p i t s b e r g 1 9 0 9--19 1 0. R e s u l t a t s s c i e n t i fi q u e s. I, Il. Ch r i­

s t i a n i a I ⁹ l ^6.

As the result of the expeditions of ADOLF HOEL and ARVE STAXRUD 1911-1914 the following memoir has been published in V i d e n ska p s s e l ska p e t s Skr i ft e r. l. M at.­

N a t u rv. K l a s s e.

HOEL, ADOLF, Nouvelles observations sur le district volcanique du Spitsberg du Nord.

1914, No. 9. Kr. 2,50.

The following topographical maps have been published separately:

Bjørnøya (Bear Island). Oslo 1925. Scale I: ^{25 000. Kr. 10,00.}

Bjørnøya (Bear Island). Oslo 1925. Scale l: ^{10 000.} (In six sheets.) Kr. 30,00.

A preliminary edition of topographical maps on the scale of 1 : 50 000 covering the regions around lee Fjord and Bell Sound. together with the map of Bear Island, scale l: 25 000, is published in:

Sva l bard Commissioner [K r istia n Sindballe], Report concerning the claims to land in Svalbard. Part I A, ^Text; I ^{B, Maps; Il A, Text; Il} B, Maps. Copenhagen and Oslo 1927. Kr. 150,00.

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NORGES SVALBARD- OG ISHAVS- UNDERSØKELSER

LEDER: ADOLF HOEL

SKRIFTER OM SVALBARD OG ISHAVET

Nr. 17

GUNNAR HORN

BEITRAGE

KENNTNIS DER KOHLE VON SVALBARD

(SPITZBERGEN UND DER BÅRENINSEL)

MIT 5 TEXTABBILDUNGEN UND 5 TAFELN

OSLO

I K O M M ISJ O N H OS J AC O B DY BWA D 1928

A. W. Bl>OGGERS BOKTRYKKERI A,S

Inhaltsverzeichnis.

Vorwort . . . . ... . . . . . . . . . .. . . . .. . . . ... . . . I. Geologische Obersicht . . . .. . . .. . . . .. . .^.. .. .. . . . Il. Petrograph i e der Kohlen . . . .. . . . E i n l e itung . . . .. . a. D i e kohlenpetrographisehe N o m e n klatur . .. . . . b . U ntersuehungsmethoden . . . .. . . .. . . . A. D i e Bare n i nsel . . . .. . . .. .

1. D evon . . . . . . .. . . 2. Kulm . . . .

B. Spitzbergen . . . . . . ^. . . . . ... . . . I. Kulm . . . � ... ^.

Cam p Miller . . . .. . . . Pyramiden berg . . . . . .. . . . . 2. U ntere Kreide . . . . . ^. . . ^. . . . . . . . . . .. . . .

Kap Boheman . . . .. . . . Adve n t Bay . . . .

Seite

5 7 9 9 9 12 13 1 4 1 9 20 20 20 2 1 22 22 23

3. Tertiar . . . . . . . . . 24

a . Kohlen im unteren Te i l e d e s Tertiars (grof.\e Zentra l muldeJ . . . . 24

Green H arbour . . . .. . . . . . .^.. . . ... . 24

Cam p Morton . . . .^.. . . , 26

Grumant City . . . .^.. . . 26

Advent Bay . . . . . . . . . . . .. 27

Hiorthhafen . . . . . :;2

Hedgehogberg . . . . . . . . .. 33

b. Andere KohlenfeIder ^. . . . .. 35

Kap LyelI . . . . ... . . .. .. . .... ... .. .... . ... 35

Aavatsmark G letseher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 36

Kings Bay . . . . . . . . . . . . .. 37

e. Kohlen im o b e re n Teile des Tertiars ^.. . . .^... . . 43

Brong n iartbe rg. . . . . . . .. 43

Ill. Graphische Darstellung der Zusam me nsetzung der Kohle . . . . . . .. . . 44

IV. Die Entste h u ng der Tertiarkohle . . . .^.. . . ,... ... 47

V. Obe r das optisehe Verhalten d e r K ohle .. .. .... ... ... .. 51

VI. Bergbau liches und Wi rtschaftliehes . . . .^.. . .. . . . ... 54

VI I. Zusammenfassung . . . .. . . .. . . 56

VIII. Literatur . . . . .^.. . . .. . . . . ... . . .^..^. . . . 59

Vorwort.

D

"Norges Svalbard- og Ishavs-undersøkelser" in Oslo, ausgefiihrt worden . Auf Sval bard tindet man Kohle in verschiedenen Formationen, auf der Bareninsel i m Devon, auf Spitzbergen im Karbon , in der Kreide- und besonders der Tertiarformation. Eine petrograph ische U ntersuchung dieser Kohlen erschien wUnschenswert, nachdem man den geologischen Verhaltnissen eine ziemlich eingehende Beachtung geschenkt hatte. Auch fUr die rein praktische Verwertung der Kohlen versprach eine soJche Bearbeitung wertvolle AufschlUsse. Der gro!3te Teil der Kohlen proben wurden von Teilnehmern der staatlichen Expedition nach Svalbard ge­

nommen. Einige Proben h abe ich in den J a hren 1 9 1 7- 1 9 wahrend eines Aufenth altes auf Spitzbergen als G rubeningenieur selbst gesam melt.

Die Direktion der "AS N orsk Varekrigsforsikrings Fond" in Oslo hat mir i m H erbst 1 926 Mittel zur Ausfiih rung dieser Arbeit zur Ver­

fUgung gestellt, wofiir ich hier meinen besten Dank aussprechen m ochte.

Die Untersuchungen sind i m Winter 1 927/28 in der Palaobotanischen Abteilung der Preuf3isch en Geologischen Landesanstalt in Berlin aus­

gefiihrt worden, dessen Leiter, H err Prof. Dr. W. GOTHAN, mir in jeder Weise das gro!3te Entgegenkommen gezeigt hat. FUr die praktische Einfiih rung i n die Kohlenpetrographie mochte ich Herrn Dr.-Ing. H . BODE a n dieser Stelle herzlichst danken .

Die vorliegende Arbeit wil l kei n e erschopfe n d e Darstellung der

Petrographie der Svalbard- Kohlen geben. Dazu ist das Material n icht hinreichend und vollstandig genug. Spater hoffe ich doch Gelegenheit z u haben, eine eingehendere petrographische Bearbeitung der Ko hlen aus den versch iedenen Revieren vorzunehmen.

J u n i 1 928. _{G. H.}

78"

I: 2mill.

o 50

�Korbon

Abb. l. D i e Ausbre itung der kohlenfilhre n d e n Formationen auf Spitzberge n .

Wesentlich nach HOEL (1925).

I. Geologische Ubersicht.

Es gibt eine ganze Reihe von Arbeiten, welche die Geologie Spitz­

bergens behandeIn. Eine z usammenhangende Darstellung ist von N AT­

HO RST ( 1 910) verfaf3t worden, eine andere hat HOEL ( 1 925) unter be­

sonderer Beriicksichtigung der Kohlenlagerstatten h erausgegeben . Die altesten Gesteine auf Spitzbergen findet m an in der "H e c I a­

H o e _k "- Form ation, die aus seh r stark regionalmetamorph umgewandel­

ten kambrisch-silurischen Gesteinen besteht. 1 m N orden Spitzbergens folgen dann, diskorda nt auf die H ecla- H oek-Formation aufgelagert, kon­

tinentale downtonische und devonische Schichten, hauptsachlich rote u n d griine Sandsteine, Konglo m erate u n d Sch iefer ; insgesamt h a t diese Schich­

tengruppe eine Machtigkeit von ca. 1 0 000 m .

Auf der Devon form ation liegen Sedimente der Karbonformation, die als eine kontinentale untere A bteilung ( Ku1m) und einen m arinen o beren Teil entwickelt sind. Ostlich vom Eisfjord und in dem Gebiet zwischen Ietzterem und Bellsund ruht Kulm di rekt auf dem Hecla­

Hoek. Der K ulm besteht aus Sandsteinen, Konglom eraten und Schiefern u n d enthalt in seinem u n teren Teil auch einige Kohlenfloze. Die ganze Ablagerung steilt eine typische Flachsee-Facies dar, die auch Siif3wasser­

ablagerungen enthalt und deren Machtigkeit etwa 1 000 m betragt. Auf den K ulm folgen i m Kings Bay-Gebiet m ittelkarbonische Schichten ; im iibrigen sind ihm oberkarbonische marine Kalkgesteine (Cyathophyllum­

und Spiriferenkalk) in einer Machtigkeit von 500-600 m aufgelagert.

An einzelnen Stellen kom men auch m achtige Gipsschichten in dieser

Formation vor. Das Karbon ist hauptsachlich an den inneren Ver­

zweigungen des Eisfjords und i n einem sch m alen Giirtel an der West­

kiiste siidlich vom Eisfjord vorhanden. Auf die Karbonformation folgen permokarbonische Schichten (370 m), aus Kalksteinen und productus­

fiih renden Kieselgesteinen bestehend ; dann weiter m arine permische Schichten (ca. 300 ml, Tonschiefer und Sandsteine. Dariiber Iiegt die Triasformation, welche 300-700 m machtig ist und i n i h rem unteren Teile aus schwarzem marinen Schiefer und im oberen Teile aus Sand­

steinen, Schiefern und Kalksteinen besteht. Die j u raform ation ( Kella­

way -Po:"tlandien) . enthalt h:lUptsachlich Schiefer und Kalksteine und ist iiber 300 m machtig. H ierauf folgt die K reideformation (Valangi-

8 G U NNA R H O R N

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Profil

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l' Oberkarbon

o

� _Kl/1m

nien-Albien). Sie besteht aus Tonsch ie­

fern , MergeIn und Sandsteinen und weist eine Machtigkeit von 700 m auf. _U nge­

fahr in der Mitte d ieser Schichtenreihe benn det sich ein Kohlen floz, das man tiber- all antrifft, wo d ieser H orizont ausgebil­

det ist. Ober der Kreideformation l iegt mit schwacher Diskordanz die Tertiarfor­

mation , die das gro(\te I n teresse bean­

sprucht, da sie die wichtigsten und aus­

ged ehntesten Kohlenablagerungen enthalt.

I h re Machtigkeit betragt _l 400 m und i h r Alter i s t nach d e r neueren Auffassung Paleozan- Eozan und nicht Miozan, wie man frtiher glaubte. Diese kohlenftihren- den Tertiarschichten bedecken zusam men­

hångend ein gro(\es Gebiet vom Eisfjord bis zum Storfj ord an der Ostktiste Spitz­

bergens (Textabb. ^l). Au(\erdem gibt es noch an anderen Stellen auf Spitzbergen kleinere isolierte Tertiårgebiete.

NATHORST teilt die Tertiårformation stid lich vom Eisfjord in sechs H auptgrup­

pen ein :

1 . Unterste helle Sandsteinzone: A n d e r unteren Grenze dieser Sandsteinreihe nnden sich mehrere Kohlen floze. Pflan­

zenfossilien kom men haunger vor. I n dem

Sandstein tiber dem K o h l e n h orizont hat

man an verschiedenen Stellen m a ri n e MuseheIn gefunden. 2. Untere dunkle Schiejerzone: Schwarzgrauer Sch iefer i n einer Machtigkeit v o n 60-90 m . 3. Grane

1----1 KoMe

SOOom Sandsteinzone: HOEL ( 1925) hat diese

Htda tlo�k

Abb. 2. Profil der Schichten zwi­

schen dem Eisfjord und Van Mijen Bay, Spitzbergen.

Nach HOEL (1925).

drei Reihen i n eine Gruppe zusa m men­

gefa(\t: U ntere Sandsteinreih e mit einer Måchtigkeit von 620 m . H ierauf folgt 4. Obere schwarze Schiejerzone: Diese entspricht der m i ttIeren Schieferreihe bei HOEL. Die Måchtigkeit betragt 300 _m.

Dann kommt 5. Plattschiejrige Sandstein­

zone: 1 m unteren Teil sind zwisch en den Sandschichten abwechselnd Schieferschichten der vorigen Schichtenfolge gelagert. I n dem Sandstein sind m arine Muscheln gefunden word en ;

BEIT RAGE Z U R KENNTNIS DER KOH L E VO N SVALBARD 9 es ist dies also ein oberer, m uschelfiih render H orizont. 6. Oberste pjlanzenjiihrende Sandsteinzone: H eller Sandstein , dazwischen Schiefer und dtinne Kohlenf1oze. Die beiden letzten Abteilungen fa!3t HOE L zu der

" Oberen Sandsteinreihe" zusam men mit einer Mach tigkeit von ⁵⁰⁰ m.

Die gesamte Machtigkeit der Tertiarform ation betragt also ca. 1 400 m . A n einigen Stellen trifft man pratertiåre Diabasgange, a n a nderen w iederum Decken aus basaltischer Lava. Westlich von der Wood Bay hat man ein paar kleinere quartare Vulkane gefunden. Die Ablagerun­

gen der Qua rtarperiode bestehen aus Gletschern , Moranen, m arinen Terrassen und Strandablagerungen. Einen schematischen Querschnitt durch die sedimentaren Schichten steUt die Textabb. 2 dar (nach HOE L 1925, mit einigen Abanderungen v o n A. K . ORVIN). Textabb. 1 zeigt die Ausbreitung der kohlenfiihrenden Form ationen (nach HOE L a. a. O.).

Durch die kaledonische Gebirgsbild ung wurden die Gesteine der H ecJa- H oek-Formation gefaltet und metamorph umgewandelt. Das Strei­

chen der Falten ist N N W. I n karbonischer Zeit waren auch tektoni­

sche Krafte tatig. I n tertiarer Zeit fan d eine neue Faltung statt, die die gro!3e N N W-SSO streichende Tertiarmulde bildete. Besonders an der Westktiste sind die Schichten stark gefaltet. H ier haben sich auch gro!3e Verwerfungen gebildet.

Auf der Bareninsel hat man i m stidlichen Teil Gesteine, die zu der H ecJa-H oek-Formation gehoren . Auf diese folgen diskordant die kohlen­

fiihrende Oberdevon- und K ulm-Formation, die hauptsachlich in dem zentralen und n o rdostlichen Teil der I n sel verbreitet sind. 1m Westen sind die se Formationen von m ittel- und oberkarbonischen Schichten bed eckt und liegen unter dem Meeresspiegel. 1m Miseryberg treten auch triadische Gesteine auf. Die H ecJa-Hoek-Gesteine sind, wie auf Spitzbergen, von kaledonischen gebirgsbildenden Kraften zusam men­

geschoben , a ber hier nur schwach metamorph umgewandelt worden. I n oberkarbonischer Zeit wurden auch d i e palaozoischen Schichten gefal­

tet und verworfen, so da!3 sich eine breite, in nordstidlicher Richtung ver­

laufende Antiklinale bildete.

Il. Petrographie der Kohlen.

Einleitung.

a. Die kohlenpetrographische Nomenklatur.

Eine Ubersicht ti ber die Entwicklung der Kohlenpetrographie, ihre Probleme und Untersuchungsmethoden ist von R. POTONIE (1924) und

STACH ( 1 928) gegeben worden . H ier soll deshalb nur auf einige N omen­

klaturfragen eingegangen werden. Schon seit den Zeiten von GOPPERT

und v. GOM BEL u . a. hat m an in Deutschland Glanzkohle, Mattkohle und Faserkohle (fossile Holzkohle) u ntersch ieden , ohne jedoch ihre Eigenschaften, sofern sie nicht i m N a men selbst enthalten sind, naher

lO GUNNAR HOR N

zu bestimmen. Es ist das Verdienst von MA R I E SrOPES (19 19), zum ersten­

m al eine Denn ition diese r Begri ffe gegeben und eine wissenschaftlich begri.indete N omenklatu r der Besta n d teile emgeflihrt zu haben , aus wel­

chen die versch iedenen Kohlen auf Grund m ikroskopischer U nter­

suchungen bestehen . Frau SrOPEs untersch eidet folgende Bestandteile : F u s a i n : matt und sprade, etwas pulverartig. Fossile H olzkohle.

D u r a i n : matt und h3rt. U ntergeordnet flnden sich kleine Strei­

fen LInd Felzen von glånzen der Kohle eingesprengt.

C ₁ a r a i n : glånzend. U n tren nbar von Clarain ist eine feine Strei­

fung. Gewahnlich sind dem C1arain di.inne Durainstreifen eingelagert.

V i t r a i n: hochglånzend. Bruch muschelig ; schichtungslos.

Dem Fusain entspricht die Faserkohle, dem Durain und einem Teil des Clarains die Mattkohle, dem Clarain (teilweise) und Vitrain die Glanzkohle.

WHITE und THIESSEN stellten ^{1 9 1 3} die Verm utung auf, daG die hochglånzenden Kohlenstreifen aus Holz gebildet seien . A n t h r a x y­

l o n nennt THIESSEN diese, wenigstens groGenreils u rsprtinglich holzigen Bestandteile und Stticke, welche allermeist in glån zende strukturlose homo­

gene Kohle umgewandelt sind , also auch von gleichartigem U rma­

terial absta m m e n . _1m Gegensatz dazu steht der A t t r i t u s bei THIESSEN (19 26), ein seh r inhomogener, konglomeratartiger Sto ff, eine Zusam men­

håufung von Pflanzenteilen aller Art : H olz, Sporen, Pollen, Cuticulen, H a rzkarpern usw. in einer Grundm asse aus fein zerriebenem pflanz­

lichem Material. Die einzelnen Bestandteile kannen in verschiedensten Verhåltnissen auftreten . Die aus Holz entstandenen Sto ffe (" woody degradation matter " ) bilden oft den H auptbestandteil. Dadu rch ent­

stehen O bergånge zum Anthraxylon. Unter " h umic degradation matter "

versteht THIESSEN die rein zerriebene Masse, die hauptsåchlich aus nicht hol zigen Teilen besteht. Sie ist j edoch nicht immer leicht von der " woody degradation matter " zu unterscheiden . Aus obigen Angaben wird man erkennen, daG sich die Bezeichnungen von Frau SroPEs auf litho­

Jogische U ntersch iede grtinden , wåhrend diejenigen von THIESSEN auf botanischer G rundlage gebildet sind. SEYLE R ( 1 9 26) hat einen Vergleich zwischen den beiden Systemen angesteIlt, wonach Anthraxylon dem Vitrain und teilweise dem Clarain entspricht. Attritus entspricht dem Durain und teilweise dem Clarain . Die Behauptung " Al l vitrain is anthraxylon " is! sic her n icht richtig, da Vitrain zum Teil kolloidale H umusniederschlåge darstellt.

jEFFREY ( 19 1 4) hat die Bezeichnu n gen L i g n i t o i d und C a n n e l o i d flir die glånzenden und m atten Streifen der Kohle vorgeschlagen. Diese entsprechen u ngefåhr den Thiessenschen Bezeich nungen A nthraxylon und Attritus.

DUPARQUE hat in einer Reihe von Arbeiten ^(1926/27) die Bestand­

teile der Kohlen behandelt. Nach Ansicht dieses Verfassers kann man mikroskopisch zwei H auptbestandteile unterscheiden :

BEIT RAGE ZUR KENNTNIS DER KOHLE VON SVALBA RD 1 1 l) " corps figures " , die in einer Grundmasse

2) " pate " liegen. Letztere soll kolloidal sein und wird " substance fondamentale " genannt. U nter den " corps figures " kommen H a rz­

korper (" corps resineux " ) , Cuticulen, Sporen , Algen und auch H olz­

gewebe vor. Die letzteren, "tissus lign ifies ", umfassen Fusain, Xylain (mit Holzstruktu r) und Xylovitrain, das vollstandig strukturlos ist.

Der Einteilung von Frau STOPES folgend, unterscheidet er mikrosko­

pisch Fusain, Durain, Clarain und Vitrain. Fusain besteht ausschliemich aus " tissus lignifies " , und zwar verkoh lt (matt) . Durain h at h auptsach lich Sporen (aber auch H olzgewebe, Harzkorper und Cuticulen) in einer Grundmasse von " substance fondamentale " mit vielen Uberresten von

" tissus lignifies " . Vitrain besteht ausschliemich aus der " substance fon damentale " . Wie man die beiden hom ogenen und strukturlosen Xylovitrain und Vitrain unterscheiden soll , ist n icht gan z klar.

In dem kohlenpetrographischen Laboratorium der P r e u f.L G e o!.

L a nde s a n s t a l t ben utzt man eine N o menklatur, die viel praktischer und leichter anwendbar ist als die oben genannten . Man unterscheidet nur F u s i t, V i t r i t und D u r i t.1 Fusit entspricht der fossilen H o l z­

kohle. Vitrit ist inkohltes Holz mit oder ohne Struktur, zum Teil wohl auch kolloidale H umusniederschlage (foss. Dopplerit) . Immer stark glanzend.

Als E u v i t r i t wird vollstandig strukturloser Vitrit bezeichnet, gleich­

gliltig welcher H erkunft er ist und ob er ursprlinglich strukturlos war oder nicht. Als P r o v i t r i t e werden diejenige!1 Vitrite bezeichnet, die noeh pflanzliche Strukturen erkennen lassen. Spezielle, noch gut erkenn­

bare Strukturen konnen dureh Zusatze, wie Provitrit mit holziger, kor­

kiger Struktur, bezeichnet werden.

Aus dem Durit wird mit dem Fortschreiten der I nkohlung eine glanzende, daher wohl selten ganz hom ogene Kohle, die als M e t a d u r i t z u bezeiehnen ist. Die duritische H erkunft bleibt i n vielen Fallen an den mehr oder weniger zahlreiehen Fusiteinsprenglingen erkennbar

(BODE 1 928 b).

Durit bildet die m atten Teile der Kohlen und ist ein K onglomerat

der verschiedensten Bestandteile: Vitrit, Fusit, Sporen, Pollen, C u ticulen,

H a rzkorper, in einer Grundmasse bestehend aus einer fei n zerriebenen , zum Tei! wohl aueh kolloidalen Substanz. J e naehdem, welcher Gemeng­

tei! liberwiegt, kann man von einem vitritisehen, Sporen-oder Cutieulen­

Durit spreehen. Gewohnlieh ist der Durit matt, aber bei fortschreiten­

der I nkohlung wird er immer glanzender und schwerer vom Vitrit zu unterseheiden; er wird " vitritisch " . Vitrit entspricht dem Stopeschen Vitrain und teilweise dem Clarain ; Durit entspricht dem Stopesehen

1 An Stelle der Stopeschen Ausdriicke Fusain , Vitra i n , C l arain u n d Durai n wer­

d e n nach POTONIE (1 924, S. 33) d i e Beze ichn ungen Fusit, V itrit, Clarit u n d Durit angewendet.

12 GUNNAR H O R N

Durain und ei nem Teil des Clarain. Bei STOPES ist also der Clarain n icht einheitlich. Es soll hier bemerkt werden , daf3 die drei Besta nd­

teile nicht von der gleichen Grof3enordnung sind. Fusit und Vitrit be­

zeichnen Kohlenbestandteile, die einheitliche Korper sind, wiihrend Durit eine heterogene konglomeratartige Masse ist, die grof3tenteils auch _± Vitrit und Fusit enthiilt. Diese d rei Bestandteile entsprechen ungefiih r d e n alten Bezeichnungen : Faserkohle, Glanzkohle u n d Mattkohle. Wiihrend jedoch diese ursprtinglichen Begriffe nur die rein makroskopischen U nterschiede ausdrticken, sind durch die moderne Dreiteilung Bestand­

teile charakterisiert, die sowohl strukturell als auch genetisch durchaus verschieden und m ikroskopisch m eistens leicht kenntlich sind.

b. Untersuchungsmethoden.

Von allen von mir untersuchten Pro ben sind A n s c h l i f f e gemacht worden flir mikroskopisch e U n tersuchungen im auffallenden Licht, und D ti n n s c h l i ffe flir U ntersuchungen bei durchfallendem Licht. Auf3er­

dem sind die meisten Proben mit einem Gem isch von Salpetersiiure und Kaliumchlorat (SCH ULZES Gemisch) m a z e r i e r t worden . Die Her­

stellung von Anschliffen und Dtinnschliffen sowie das Mazerationsver­

fah ren sind bei R. POT O NIE und STACH eingehend beschrieben worden . Es soll hier n ur erwiihnt werden, daf3 sich bei der H erstellung von tektonisch stark beanspruchten Kohlenarten sowie von anderen brc)ck­

ligen Kohlen das von BODE empfohlene Einkochen in Paraffin vor dem Schleifen sehr gut bewiihrt hat.

Bei der Steinkohlenmazeration nimmt man zur Herstellung des SCHULzE'schen Gemisches a m besten Salpetersiiure von der Dichte 1,4.

Ftir _l g Kohle braucht man gewohnlich 20 ccm H N03 und 3-4 g KCl03.

Was die Vor- und N aehteile der verschiedenen _U ntersuch ungs­

meth oden anbelangt, so ist folgendes zu bemerken : Der Anschliff hat den grof3en Vorteil, daf3 er leicht und schnell hergestelIt werden kan n , und daf3 a l l e Kohlensorten sich g u t daflir eignen. Da die Anschliffe ziemlich grof3 sein kon nen (5-1 0 cm2) , erhiilt man einen vorztigl ichen Oberblick tiber die Verteilung der versehiedenen Bestandteile und ein gutes Bild der strukturellen Verh iiltnisse. Viele Strukturen treten im An schliff ausgezeiehnet hervor. Man ist beim Ansehliff auch nieht so seh r dem Z u fall ausgesetzt wie beim Dtinnschliff, der in den meisten Fiillen n icht grof3er als 2-3 em2 ist. Man kann aber aueh grof3ere Dtinnsehliffe herstellen. So konnte ieh z. B. bei j. R. LOMAX (The Lanea­

shire and Cheshire Coal Researeh Association, Bolton) Diin nschliffe bis zu 1 2 cm2 a n fertigen lassen. Solche grof3e Dtinnsehliffe sind jedoch ziemlich teuer und nieht unbedingt notwendig, wenn man einen Anschl i ff h a t . Es i s t jedoch meistens unbedingt erforderlich , auf3er dem Ansehliff

BEITRÅGE Z U R KENNTNIS DER KOHLE VON SVALBA RD 1 3 auch einen Diinnschliff zu haben, da man son s t kein ganz zuverUissiges Bild von den Bestandteilen und der Struktur der Kohlen erhalt. Ver­

sch iedene mineralische Bestandteile sind im Anschliff meist schwer zu identiRzieren, wahrend sie im Diinnschli ff durch die gewohn lichen Methoden (pola risiertes Licht usw.) bestimmt werden konnen . Wenn man nur Anschliffe benutzt, konnen auf3erdem alle m oglichen M if3ver­

standnisse vorkom men . U mgekehrt ist ein Diinnschliff allein a uch nicht ausreichend.

Das dritte _U ntersuchungsverfahren , die Mazerationsmethode, ist eine n otwendige Erganzung der beiden vorigen. Man bekommt dadurch einen ungefahren Begriff von dem VerhaJtnis der humitischen Substanz zu den anderen Bestandteilen, die m a n unter dem N amen Bitumen­

korper ( Harze, Sporen, Cuticulen usw.) zusammengefaf3t hat. Einige mineralische Bestandteile Rndet man ebenfalls in dem Riickstand der Mazeration (z. B. Quarz und Glimmer).

1m allgemeinen kann man sagen, daf3 eine kohlenpetrographische U ntersuchung ers! dann vollstandig und ganz zufriedenstellend durch­

gefiihrt ist, wenn alle Methoden angewandt worden sind. Zu d iesen petrographischen Methoden tritt dann n och die chem ische Analyse und die Aschenanalyse. Bei der Untersuchung ganz u nbekannter Kohlen sollten i mmer Versuche mit Kalilauge und Salpetersaure gemacht und die Farbe der Kohle mit einer Strichtafel geprtift werden zwecks U nter­

scheidung von Braunkohle und Steinkohle (GOTHAN, PIETZSCH und

PETRASCHECK 1 927).

Wenn man dann die verschiedenen Beobachtungen zusam menstellt und m iteinander vergleicht, wird man fast immer zu einem befriedigen­

den Ergebnis gelangen.

A. Die Bareninsel.

Die Kohlenlager der Bareninsel sind in neuerer Zeit von HORN

und ORVIN (1928) untersucht worden. Die Kohlen kommen in der

Devon- und Kul m formation vor. Es gib! drei Kohlenhorizonte m it

einem oder mehreren Flozen. Wir haben , von unten gerechnet, i n der Devon formation (und zwa r Oberdevon) die M isery- und die Tunheim­

fl oze. Die ersteren sind im allgemeinen dtinn und unrein, es sind 1 0- 1 2. Die Tunheimfloze sind d rei an der Zahl ; von diesen hat nur das untere Bedeutung; es wurde in den Jahren 1916- 1 925 bei Tun­

heim abgebaut. Das oberste Kohlenniveau mit einem F16z gehort zur Kulmformation. Das F16z ist diinn und unregelma(\jg und ohne i rgend­

einen praktischen Wert.

Die devonischen Kohlen der Bareninsel sind wohl die altesten bis jetzt bekannten echten Steinkohlen der Erde. Sie sind um so interes-

1 4 GUNNA R HORN

santer, als sie Fettkohlen l enthalten. Es handeIt sich hier um echte Fl6zbildungen. Auf die geologischen Einzelheiten soll hier nicht einge­

gangen werden . Eine detaillierte Besch reibung fi ndet sich in der oben erwahnten Arbeit von HORN und ORVIN.

1. Devon.

Miseryjloze. Die Kohlen dieser Fli:ize enthalten in Reinsubstanz ca. 22 % fllichtige Bestandteile. Eine Elementaranalyse ergab folgen­

des (GRAM 1 923, S. 12- 1 3) :

zusammense._tz _ u,---n g_d_

er __

I ^�

---;-_.

C H 0+ N Dispo-n i b e l

I

I

---^{84,6 5,3 1 0, 1}

I

I

I

Ich habe m i t einer Probe d e r Miserykohle v o n A u fschluf.l F 24 eine K oksprobe vorgenommen. Die K ohle (I g) enthielt 1 7 _% fl . Bestand­

teile und gab einen Koks, der so stark geblaht war, daf.l er den ganzen Tiegel (7 ccm) ausftillte. Er war nur geblaht und ga r nicht geschmo:zen.

Die Kohle ist deutlich gestreift und ziemlich glanzend mit einzelnen noch starker glanzenden Streife n . Sie ist von senkrecht aufeinander ste h enden Schlechten durchsetzt, weshalb sie leicht in Wlirfel zerfall t.

1m Anschliff erkennt m an eine Wechselsch ich tung von Durit und Vitrit (Taf. I, Abb. 1 ). Dazu kommt noch ziemlich viel Fusit, der z.T. m i t Schwefelkies impragniert ist. Bei einer langeren Mazeration u n d an�chlie­

f.lender Behand lung mit A m m oniak (25 % ) wird fast alles aufge16st. Der

sehr geringe Rtickstand besteht fast ausschlief.llich aus Quarz, etwas Glimmer und Fusit. Ein paar Epidermalfetzen und einige fragliche Bitumenk6rper wurden als Seltenheiten gefunden .

I D i e Beze ich n u ngen Mager-, Fett-, G as- und Gasfl a m mkoh l e schliefle n sich a n die Bezeich n u n g der gleichartigen K ohlen D e u tsch lands an iR u h rrevier etc.l:

Bezeich n ung ^_

f

^r _I

I

G askohle . ... .. .. . 80-85 33-37 Schwach ge backen, schwarzlich Fett- od. Kokskohl e . 85- 90 20-33 Gut geb laht, fe st und sil berglanzend Magerkohle . . . 90-98 5-20 PulverfOrmig b i s gesintert

Der Wasserstoffgehalt betragt bei allen K ohlenarten u ngefahr 5°;0, und der Ge­

halt an Sauerstoff + Stickstoff bei den Magerkohlen 4-5% , bei den G asflamm­

kohle n ca . 15 % . Die Zahlen beziehen sich alle auf Rei n kohle.

BEITRAGE Z U R KENNTNIS DER KOHLE VO N SVALBA RD 1 ^S Tunheimjloze. Von diesen hat nur das unterste Bedeutung, von dem auch alle Proben, die gesam melt worden sind, sta m m en. Von Kohlen aus diesem Floz haben wir eine Reihe von Analysen (GRAM 1 923 ;

HOR N und ORVIN 1928) . Danach haben sie folgende durchsch nittliche Zusamm ensetzung :

Feuchtigke it . . . ^. 0,70 % Reinkohl e Asche . . . . 1 4,00 -

Koks . . . ..... . .. .^... .. .. ... . . . . 80,45 - 77,78 ° 0 Fl iichtige Bestandte i l e . . . . 18,85 - 22,22 ^-

---

Schwefel . . . . 1 ,0 %

Oberer H e i zwert . . . . .. . 7280 W E 85 1 9 WE

Unterer 7030 - 8256 -

Zusammensetzung der Au f 1 000 C sind enthaltene H Reinkohle

I

I

I

C

87,3

I

I

I

I

Eine Koksprobe wurde mit einer Kohlenprobe der C-Grube vor­

genommen. Sie ergab 1 8 % fl . Best. und einen K oks, der so stark gebl1iht war, daf3 er den ganzen Tiegel _fil Ilte. Der Koks fch ien ga r nicht oder nur wenig geschmolzen zu sein , nur gebJaht. Eine 1ihnliche Pro be wurde mit Kohlen aus dem gleiehen F16z vorgenommen, die in einem Gesenk (A2S) ungefahr 800 m von der Grube gelegen waren . Sie hatten das gleiche Aussehen wie die vorh ergehenden. Man fa nd ungefa h r den­

sel ben Prozentsatz an fl . Best. (20 % ), aber einen ganz anders gearteten Koks ; er war gut gesintert und zeigte keine BJahung. Diese beiden Kohlensorten wurden nun in verschiedenem Verhiiltnis gemischt; da­

durch erhielt man verschiedene Koksarten, teils st1irker gebHiht, teils besser gesintert, je nachdem ob die eine oder die andere KohJe nsorte in der Mischung iiberwog. Nimmt man 2S _% von den Kohlen, die einen gebl1ihten Koks geben , und ^7S % von den anderen Kohlen , so erh1ilt man einen gut gebl1ihten und festen Koks. N ach GRAM ( 1 9 1 9) geben die Kohlen der B1ireninsel (womit Kohlen aus diesem Floz ge­

meint sind) einen guten Koks, und " sie sind daher vorzugsweise anwend­

bar, wo Koks als H auptprodukt oder raucharme Bunkerkohle gewiinsch t ist. " J ede der beid en Pro ben d ieser K ohlen fUr sich geben jedoch einen ganz unbrauchbaren Koks, w1ihrend man bei einer geeigneten M ischung einen ausgezeichneten Koks erh1ilt. Da nun grof3ere Proben einen guten Koks ergeben , mussen diese beiden Kohlensorten nebeneinander in der

1 6 GUNNAR HORN

Grube auftreten, und man muf3 dann beim Ford ern eine Misehung dieser Sorten erh1lten, die zur Koksherstellung gut geeignet ist. Man darf natiirlieh nieht oh ne weiteres aus einer geringen Anzahl von Pro ben weitgehende Sehllisse ziehen ; da aber das Verhalten der versehiedenen Pro ben bei der Verkokung so versehieden war, wollte ich nicht ver­

saumen , dies hier zu erwahnen. Ein e U ntersuehung einer grof3eren Anzahl Proben aus den versehiedenen Teilen des Fl ozes wiirde sieher interessante Ergebnisse bringen und moglieherweise eine E rklarung d afiir liefern, daf3 anseheinend gleiehartige Kohlen einen so versehiedenen Koks geben.1 Die besproehen e Kohle ist stark glanzend und zeigt eine deut­

liehe Streifung, die dureh eine Abweehslung von mehr oder weniger glanzenden Streifen hervorgebraeh t ist. Linsen u n d Streifen aus Fusit fallen sehon bei m akroskopiseher Untersueh ung auf. Die Kohle ist von zwei System en von Sehleehten durehsetzt, von denen das eine beson­

ders ausgepragt ist. Dadureh zerfallen die Kohlen leieht in parallel­

epipedisehe Stiieke. Naeh ihrem ehemisehen Verhalten und Aussehen zu urteilen , muf3 diese Kohle ebenso wie die Miserykohle als " Fett­

koh l e " oder naeh der amerikanisehen Nomenklatur als " semi-bitu mi­

nous" bezeiehnet werden. Da die Kohlen sehr sprode sin d , muf3ten die Pro ben erst in Paraffin eingekoeht werden, um gute Ansehliffe zu liefern. Betraehtet man diese, so sieht man, daf3 die H auptmasse aus einem ziemlieh vitritisehen und glanzenden Durit besteht. In der vi­

tritiseh en Grundmasse des Durits liegen kleine Fusitteilchen , Bitu men­

korper, Epidermisfetzen und Asehen bestandteile. Ganz wider Erwarten fi ndet man kei ne Makrosporen. Ob unter den Pteridophyten des Ober­

devon s (also besonders Cyclostigma, A rchaeopteris, Pseudobornia) noeh keine heterosporen Gewaehse ware n , oder woran dies son st liegt, muf3 noeh o ffen bleiben. 1 m Durit finden sieh Streifen von homogenem und strukturl osem Vitrit. Charakteristiseh ist das Auftreten von grof3eren Mengen Fusit in Linsen und Streifen (Taf. I, Abb. 2). Fusit ist ja ziem­

lieh widerstandsfahig und wird daher immer, falls er iiberhaupt vor­

handen ist, ein hervortretender Bestandteil der genetiseh alten Kohlen sein . Es ist auf3erordentlieh sehwierig, Diinnsehliffe von diesen Kohlen herzustellen, und diese zeigen niehts anderes als was man aueh im Anseh liff sieht : Ein e H auptmasse bestehend aus Durit und einigen Vitritstreifen und viel Fusit. Die sonst in Kohlen so haufig vorkom­

menden gelben Bitu menkorper seheinen hier zu fehlen oder jedenfalls nur in ganz geringen Mengen vorhanden zu sein. Naeh der Mazera­

tion bleibt ein sehr kleiner Riiekstand, der viel von mineralisehen Stoffen enthalt: Wasserklare Splitter aus Quarz und abgerundete Korner des gleiehen Minerals. M useovit ist aueh vorhanden, und zwar in wasser-

I Das ist durehaus ke i n e inzig dastehendes Verhalte n , da manche Koh l e n fl6ze, z. B . N i edersch lesiens u . a . , i m Streieh e n e b e n falls starke Schwanku ngen der Koksfiihig­

keit zeigen .

BEIT RAGE ZUR KENNTNIS DER KOHLE VON SVALBARD 1 7 klaren Lamellen , z. T. gebogen. Fusit (Taf. I, Abb. 3) tritt in reicher Menge in Form von dtinnen Stengein auf, z. T. in Aggregaten , und hat zuweilen gute Zellstrukturen. Des weiteren fand man auch ein paar undeutliche Epiderm isfetzen .

Es ergibt sich also, da13 d i e Misery- und Tun heimkohlen gleichartig sind, sowoh l im Aussehen als auch i m Grad der I nkohlung. Wie bei geologisch so alten Kohlen zu erwarten war, ist die I nkohlung ziemlich weit vorgesch ritten. Dies ist deutlich erkennbar an dem nied rigen Ge­

h alt an fltichtigen Bestandteilen und dem glanzenden Au�s(;hen der Kohlen. Auch der Durit ist glanzend geworden, wahrend er ja bei genetisch j ungen Kohlen im mer m att ist ; au13erdem ist er auch viel homo­

gener. Der Durit mu13 ursprtinglich bedeutende Mengen von Epider­

m isstticken und Bitu menkorpern enthalten haben , die iedoch bei der Inkohlung immer unkenntlicher geworden sind und ihre chemische Zu­

sammensetzung derart verandert haben , da13 sie sich ebenso wie die humitische Masse bei der .Mazeration aufl6sen . Der Fusit dagegen ist bestandig und wird daher im mer ein charakteristischer Bestandteil des Rtickstandes VO.l �tark inkohlter S teinkohle sein.

Unmittelbar unter diesen glanzenden Kohlen, die bei Tunheim eine Machtigkeit von ^{60- 70} cm haben, tritt ein ca. 30 cm starkes Lager aus einer eigenttimlich m atten, graphitschwarzen, m assigen Kohle auf. Der O bergang ist m eisten s seh r 5c'larf ; bei naherer Betrachtung sieht m a n jedoch, da13 die matten Kohlen an ihrer oberen Grenze oft dtinne Strei­

fen und Linsen von Glanzkoh l e haben. Der Bruch dieser " Mattkohle " , wie die lokale Benennung lautet, ist uneben bis halbmuschelig. Sie ist ganz hom ogen ohne jegliche Sch ichtung. Ihr makroskopisches Aussehen entspricht ganz dem der Kohle, die man Pseudocannelkohle 1 nennt.

Diese Kohle enth alt ^0,5 % Feuchtigkeit und ^{1 3,5} % fl . Best. Der Aschengehalt ist besonders hoch, namlich ^35,5 % . In Reinkohle umge­

rechnet, betragt also der Gehalt an fl . Best. ca. ²¹ % , d. h. ungefiihr ebenso viel wie bei den gewohnlichen devonischen Steinkohlen .

1 m Anschliff sieht man , da13 beim O bergang zu den gewohnlichen

Kohlen Linsen und Streifen dieser Kohle auftreten, bestehend au s einem vitritischen Durit, z. T. mit Fusit. Die Pseudocannelkohle selbst besteht ganz und ga r aus Durit mit viel Asche. In diesem Durit kom men Fusit-:

stticke vor, teilweise mit " Bogenstruktur " . Die Querwande der Zellen

1 Pseudocannelkohle i s! e i n e Sammelbezeichnung flir all das, was n icht ty pische Cannelkohle i s!, auch n icht zur Glanz-, M att- ojer Stre i fe n kohle gerechne! werden kann. Nach d e n U n tersuchungen von DOHL (1928) kan n eine Pseudocan n elkohle verschiedenes sein: A. "Glanzkohle" m i t Ton od. ahnlicher Asche, Pyrit od. Fusit beige mengt, oder bei der d i e physikal ische Beschaffenheit so ist, dall makroskopisch der G lanz verschwindct. B. (Eu -)Canne lkohle, d i e m akroskopisch irgendwie von der Norm abweicht. C. Metaca n nelkohle, d. i. Kohle, bei der durch fortgeschrit­

tenere lnkohlung die Eigenschaften der Cannelkohle verlorengegangen sind,wod urch das Material jetzt mehr oder we niger zu glanzkohliger Beschaffenheit neigt.

2

1 8 GUNNAR HO R N

sind zerrissen und versehoben worden. 1 m tibrigen kann man andere flgurierte Pf1anzentei le, wie Sporen usw., nieht mit Sieherheit feststellen.

Die Struktur ist h omogen , es h andelt sieh wah rseh einlieh u m ein fein­

korniges Aufbereitungsprodukt einer humitisehen Substanz, mit Mineral­

bestandteilen vermengt. 1 m Dtinnseh l i ff sieht man eine sehwarze, un­

durchsichtige Masse. An einzelnen Stell en ist der Sehliff so dtinn, daf.\ die sonst tiberall ganz schwarze Masse tiefbraun durehseheinend wird llnd eine kornige Struktur zeigt. Besonders eharakteristisch treten i m Dtinnschliff viele dtinne Leisten aus Muscovit hervor, die nahezu parallei angeordnet sind . Einige Quarzkorner sieht man aueh . Naeh der chem isehen Analyse und dem Ergebnis der mi kroskopi�chen Unter­

suehung zu urteilen , seheint diese Pseudoeannelkohle aus einer Kohlen­

substanz zu bestehen, die im wesentliehen gleieher N atur ist wie bei den gewohnliehen Kohlen, nur einen viel hoheren Asehengehalt h at infolge der m itsedimentierten Mineralteile ; tiber ein Drittel besteht ja aus Asehe. Dieser hohe Asehengehalt scheint nieht allein das M erk­

mal dieser Pseudoea nnelkohle zu sein ; aueh die Struktur ist anders , namlieh korniger, als s o n st d e r Fall ist.

U m das Ent�tehen dieser Kohlen zu erkIaren, m un man zuerst die geologisehen Verhaltnisse betraehten . Das FlOz, dessen unterer Teil diese Pseudoeannelkohle bildet, breitet sieh mit ziemlieh konstanter Maehtig­

keit tiber den nordostliehen Teil der I nsel a us. Gegen N o rden und Westen zu wird das Floz dtinner, gegen Stidwesten seheint es ganz auszukeilen. N aeh Osten liegt es unter dem Meeresspiegel und naeh Stiden ist die Gesteinsserie, die dies Floz enthalt, wegdenudiert ; wir wissen also nieht, wie es sieh i n dieser Riehtung entwiekelt hat, aber wahrseheinlieh werden die Tunheimf10ze aueh in dieser Riehtung auskeiIe n.

Es seheint, als habe sieh das Floz ursprtingl ieh in einem Beeken a bgesetzt und als sei die Maehtigkeitsabnahme n aeh N orden und Westen ein Beweis dafiir, daf.\ wir uns dort an den Gren zen des Beeke ns be­

flnden . Die Pseudocannelkohle tritt i m mer i m Liegenden auf und lant sieh tiberall naehweisen, wo das Kohlenf1oz bl of.\gelegt i st. Da die Kohlen viet Mineralstoffe, hauptsaehlieh Glimmer und Quarzkorner enthalten, die subparallel angeordnet sin d , und dabei eine hom ogene, etwas kor­

nige Struktur haben, liegt es sehr nahe anzunehmen, daf.\ wir es hier mit einer aquatisehen Ablagerung zu tun haben . In ein stehendes Gewasser wurden Pf1anzenm ateri al und verseh iedene Mineralstoffe einge­

fiih rt, h:mptsaehlieh Glimmer, der ja sel bst bei der geringsten Stromung fortbewegt wird. DaB so viel Glimmer \'orhanden ist, braueht nieht zu verwun dern , d e n n d i e devonisehen Sehiehten bestehen zum grof.\ten Teil aus Sandstein mit etwas Museovit. Dieser See, dessen Ausdehnung wohl ungefahr der Ausbreitung des heutigen Kohlenf1ozes entsproehen h at, wurde dann naeh und naeh mit einem Brei aus feinem Pf1anzen­

m aterial und Mineralstoffen ausgeftillt; es bildete sieh also eine Art

BEITRAGE Z U R K E N N T NIS DER KOHLE VON SVALBARD 19 Schliimmtorf gem ischt mit Sedim enten (POTONIE 191 1, S. 109). Auf d ieser U nte rlage wuchsen verlandende gronere Pfl a n zen. Es trat also eine Verlandung des Sees ein und tiber den u n terlagernden Ablagerun­

gen bildete sich ein Pflanzenwuchs, der eine ech te Torfsch icht lieferte.

Aus diesen hat sich dann der hangen de Tell des FlOzes, das aus gewohn­

licher humitischer Steinkohle besteht, gebildet. Diese Erkliirung wird d urch die Tatsach e untersttitzt, daf.\ die Pseudocannelkohle tiberall kon­

stant den unteren Teil des FlOzes bildet, wiihrend der obere Teil immer aus gliinzender Kohle besteht1•

2. Kulm.

Zu oberst in dieser Formation ha ben wir ein Kohlenfloz, das sehr u n regelmiif.\ig entwickelt, tiberall veru n rein igt und mit Schiefer vermengt ist. Die Kohlen dieses Flozes stehen den devonischen Kohlen chemisch sehr nahe und haben ca. 20 % fluchtige Bestandteile. Eine Probe davon aus Boh rloch No. 9 i m I nnern der I n sel zeigt eine m a tte Kohle mit vereinzelten gliinzenden Streifen . 1m Anschliff erkennt man als Haupt­

bestandteil Durit m it Einlagerungen von Vitrit, der z. T. eine gute H olz­

struktur hat. Auch Fusit ist in kleinen Fetzen vorhanden und in der Kohlen masse sind eine grof.\e Ahzah l ziemlich eckiger Quarzkorner verteilt. I n folge i h re r H ii rte fallen sie du rch ein starkes Reli e f a u f.

Das m atte A ussehen der Kohlen ruh rt wohl von der starken Verm isch ung m it Quarz her. 1m Dtinn schliff ist die Kohle ganz undurchsichtig ; Quarz und auch etwas Glim mer sind natlirlich erkennbar. Das Kulm­

kohlenfloz ist an meh reren Stellen entblof.\t worden ; an der einen (Gesenk G 24) fand man auf.\er der gewohnlichen, der devonischen iihnlichen Steinkohle auch eine Schic h t Pseudocan nelkohle, die mit der oben e rwiihnten devonischen grof.\e Ahnlichkelt hat. Der Aschengehalt ist etwas geringer, ca. 20 % , aber die reine Kohlensubstanz enthii lt ungefiih r den gleichen Prozentsatz an fltichtigen Bestandteilen (20 % ) wie die devonische Pseudocannelkohle. Makroskopisch erscheinen die Kohlen ga nz homogen und haben eine matte, grauschwa rze, graphitii h nliche Farbe. Sie neigen zur saulenf6rm igen, vertikalen Absonderung. An

d iesen Fliichen sind sie etwas gliinzender als quer zu dieser Richtung.

Der Bruch ist un regelmiif.\ig flach bis halbmuschelig. 1m Anschliff erkennt man einen Durit von gleichmiif.\iger Beschaffenheit, ohne erkenn bare Pfla nzenteile. I n der d uritischen Masse sieht man Glimmer und etwas Quarz in kleinen Leis ten und Kornern. 1m Dtinnschliff kann man nicht vie _l sehen, da die kohlige Substanz nicht durchsichtig ist, was wohl mit der weitgehenden I n kohlung zusa mmenhiingt. Glimmer kommt hiiufig in etwas gebogenen La mellen vor und ist meist mehr oder weniger parallel zur Sch ichtung angeordnet. Eine Pro be d ieser Kohle wurde d rei

I E s erinnert dies an das Vorkom m e n maneher Can nelkohlen i m Ruhrrevier, d ie als Liegendes von G lanzkohle auftreten.

20 G UNNA R HO RN

Wochen lang mazeriert. Der Rticksta nd ist seh r gering ; er besteht haupt­

sachlich aus einem etwas braunlichen Glimmer, wohl von organischer Substanz gefarbt, und etwas u ntergeordnetem Quarz. Letzterer ist wasser­

klar und scharfkantig. Dazu kommt noch Fusit mit stengeligem H abitus, teilweise auch in breiteren Stticken mit Zel lstruktur. Bitumenkorper konnten nicht nachgewiesen werden .

Was die Entstehung dieser Kohlen anbetrifft, so gilt flir sie wohl das Gleiche wie fUr d ie devonischen Pseudocannelkohlen, daf3 sie namlich aus einer Art SchJammtorf entstanden sind - einer aquatischen Ablagerung humitischer Substanzen . mit betrachtlichen Mengen von Mineralstoffen.

I n einer Stelle (bei N ordkap) habe ich im Liegenden des Kulmflozes einen typischen Wurzelboden beobachtet (die oben erwahnten Pseu d o ­ cannelkohlen waren hier nicht vorhanden). Auch N A T HORST ( 1 9 1 0, S. 275) erwahnt Wurzelboden im Liegenden von einem Devon floze, wom it die Auto::hthonie der FlOze an diesen Stellen bewiesen ist.

Alle Kohlen der Bareninsel zeigen eine so weit vorgesch rittene I nkohlung, daf3 alle Bitu menkorper ( H arze, Sporen , Cuticulen) bei dem I n kohlungsvorgang derart chemisch verandert sin d , daf3 sie sich bei der Mazeration ganz auflosen . Von der Kohlensubstanz bleibt alw nur Fusit tibrig.

B. Spitzbergen.

1 . Kulm.

Camp Miller. Auf der Nordseite von Bellsun d , bei Camp Miller, befinden sich einige dtinne und seh r u nreine Kul mkohlen floze. Eine U ntersuchung der vorliegenden Pro ben zeigte, daf3 diese Kohle nur I l % fl . Best. enthalt und einen schwarzen, pulverformigen Koks ergi bt. Die Kohle brennt mit kurzer, nicht ruf3ender Flamme. Sie hat eine graph it­

schwarze Farbe m it starke m Glasglanz. Der Bruch ist u n eben, u n d

die Kohlen sind stark mit Schlechten durchsetzt, die ganz besonders glanzend sind. Auf den stark glanzenden Flachen erkennt man eine feine Streifung. N ach Analyse und Aussehen zu u rteilen, mtissen diese Kohlen als anthrazitische Magerkohlen bezeichnet werden. 1m Anschliff erkennt man , daf3 die Kohle fast ausschliemich aus Durit besteht. Der Durit ist stark vitritisch ; es ist zuweilen soga r schwierig zu entscheiden, ob es sich um Vitrit oder Durit handeIt, aber der duritisch e Typ ist doch unverkennbar (Metadurit). Der Durit hat viele kleine un bestimm­

bare Fragmente (teilweise Fusit) in einer vitritischen Grundmasse. Sporen sind nicht bemerkt worden. Strei fen von Vitrit sind auch vorhanden.

Bezeichnend flir diese Kohle ist das Auftreten v ieler Linsen und Fetzen aus Fusit. Dieser zeigt zum Teil gute, aber stark zerquetschte Strukturen . Bei der makroskopischen Betrachtung des Anschliffs sieht man, daf3 die ganze Masse stark glanzend ist. Die reinen Vitritstreifen glan zen am starksten, aber auch der Durit zeigt einen hohen Glanz. Durch die

BEITRAGE Z U R K E NNTNIS D E R KOHLE VO N SVALBA RD 2 1 weitgehende I nkohlung, die bei diesen Kohlen zu be m erken ist, ist auch der Durit stark glanzend und homogen geworden und Ial.)t sich dadurch schwer vom Vitrit untersch eiden. Wenn d.ie I n kohlung noch weiter fortgeschritten (bis zum Anthra zit) wa re, wtirde man nicht mehr ent­

sch eid en k6nnen, ob man Vitrit oder Durit vor sich hatte. Wie m a n von dieser Art Kohle nich t anders erwarten konnte, zeigt der Dtinnschliff nur eine schwarze undurchsichtige Masse. Eine Probe dieser Kohle wurde d rei Wochen lang mazeriert, und bei Behandlung m it A m m o n iak zeigte sich , dal.) fast alles aufge16st wurde. Es blieb nur Fusit z urtick mit einer zu m Teil recht guten Zellstruktur und einige z. T. abgerundete Quarzk6rner (Taf. I, Abb. 4). Bei der I n kohlung h aben sich also die verschiedenen ursprtinglich vorhandenen Bitumenk6rper chemisch so verandert, dan sie sich Oxydationsm itteln gegentiber wie Vitrit verhaIten und zur Au fl6sung ge bracht werden k6nnen .

Bei Cam p Miller befinden wir u ns in einem Gebiet, wo die Schichten stark aufgerichtet sind. Die dadurch hervorgerufenen Druckkrafte sind wah rscheinlich die U rsache fUr die starke I nkohlung.

Pyramidenberg. An dem inneren Teil der Klaas Billen Bay treten in der Kulm formation mehrere KohIenfl6ze auf. Da ich n u r aus einem dieser F16ze (dem oberen F16z des Pyram iden bergs) eine Probe habe, kann ich tiber den petrographischen Charakter dieser Kohlen nicht viel aus­

sagen. Da aber die vorliegende Probe ganz eigentti mliche Eigenschaften zeigt, m 6chte ich das Ergebnis der U ntersuchung kurz bespreche n . D i e Pro be zeigt eine homogene, etwas glanzende Kohle oh n e Strei­

fung, die in i h rem H abitus an die tertiare H iorth hafenkohle erinnert. Der Gehalt an Feuchtigkeit betragt 6,5 % und an fl. Best. 39 % . Der Koks ist schwarz und pulverfOrmig. Der Strich ist schwarzbraun . Lauge wird tiefbraun, Salpetersaure schwach gelblich gefarbt. Es ist also eine karbanische Kahle mit Braunkahlencharakter. Die mikroskopische U ntersuchung zeigt, dal.) sie aus einem einheitlichen Durit mit vielen Bitumenk6rpern besteht. Diese sind langgestreckte, linsenfOrOlige Gebilde mit einer eigenttim lich zusa m mengeballten Struktur (Taf. I, Abb. 5).

H aarfeine Blattepiderm en und einige M akrosporen sind auch zu sehen .

Es ist eigenartig, dal.) d iese Kohlen Braunkohlencharakter haben. Bei Camp Miller haben sich die Kul m ko hlen zu Magerkohlen entwickelt.

Die Kulmschichten liegen dort in der Faltu ngszone der Westkiiste ; am Pyramiden berg dagegen ist die Schichtung ziemlich unverandert, nur Verwerfungen treten auf. M6glicherweise haben diese tektonischen Ver­

haltnisse die verschiedenartige Entwicklung bedingt, aber etwas Be­

stim Ol tes kann man dartiber nicht aussagen , bevor ein gr6neres Material untersucht worden ist. Die eine Probe der Pyram idenkohle scheint auch nicht besonders charakteristisch zu sein, da Kohlenanalysen aus diesem Gebiet eine Kohle von gew6hnlichem Steinkohlencharakter zeigen . Eine genaue petrographische Bearbeitung der Pyra midenkohlen dtirfte eine

22 G U N N A R H O R N

Aufgabe sein, die besonders interessa nte Resultate versprechen wlirde.

Die vorliegende Probe ist eine Glanzbra unkohle; man wird durch sie an die ebenfalls unterkarbonische Braunkohle von Tula bei Moskau erinnert, die aber noch j ugendlicheres Stadium , niimlich etwa wie sch ie­

frige Weichbraunkohle im Sinne von GOTH A N , PI ETZSCH und P E T R A ­ SCHECK ( 1 927) zeigt.

2. Untere Kreide.

Die Kreideformation auf Spitzbergen ist durch Valanginien bis Albien (H OEL 1 925) vertreten, also durch Schichten, die man m it N e okom i m weiteren Sinne bezeichnet.

Die Entwic\lung der Formation deutet auf limnische Verhiiltnisse : Sandstein, Schiefer, Koh lenf1oze und dazu n och Siif3wassermollusken ( N ATHO RST 1 9 1 0) . Der Kohlenhorizont befln det sich ungefahr in der Mitte der Form ation, die am Eisfjord liber 700 m m iichtig ist. Es tritt nur ein Floz auf, das auf der N ordseite der Advent Bay und am Kap Boheman abgebaut worden ist. Der Abbau ist jedoch jetzt eingestellt, da das Floz u n rein ist und eine geringe Miichtigkeit hat. Bei Green H arbour erscheint das Floz nur m e h r in dlin nen , u n regelmiif.\igen Sch mitzen .

1 m N ordwesten Deutschlands ist die U nterkreide auch limnisch entwickelt ; diese Facies bezeichnet m a n als Weald, der auch einige geringmiichtige und z. T. unreine Kohlenf1oze fiih rt. Auf Spitzbergen haben \Vir also eine Art ParalleIe zu der deutschen Wealdenkohle.

Kap Boheman. Eine Analyse dieser Kohlen ergab (GRAM 1 923) :

Feuchtigke it . . . ^. Asche . . . .

Koks . . . .

1 ,86 O D ReinkDhle 7 , 1 8 -

6 1 ,53 - 59,86 0. 0 Fl. Best ^{. . . . .}.. .^........ . . ... .. . .

I

---

I

^----;;

Schwefe l . . . . . .^{. .}...^{. .}. .

Oberer Heizwe rt Unterer

Zusam m ensetzung der Reinkohle

C H O -t- N

89,5 6, 1 9,4

7275 - 8 1 4 1 -

A u f 1 000 C sind enthaltene H D i spo- G e b u n - Zus.

n i b e l d e n

55,09 1 3,07 68, 1 6

Eine Koksprobe gab einen gut gebliihten und gebaekenen Koks.

Er \Var auch reeht fest, so daf.\ diese Kohle als Kokskohle Verwendung flnden konnte, hiitte sie nicht so viel Asche. Die Kohle ist deutlich