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Ultra-Hochdruckmetamorphose
von Gesteinen
Westdeutscher Verlag
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377. Sitzung am 2. Oktober 1991 in Düsseldorf
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Die Hopanoide I Guy Ourisson. Ultra-Hochdruckmetamorphose von Gesteinen
als Resultat von tiefer Versenkung kontinentaler Erdkruste I Werner Schreyer. Opladen: Westdt. Verl., 1992
(Vorträge/ Rheinisch-Westfälische Akademie der Wissenschaften:
Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften; N 395)
ISBN 3-531-08395-3
NE: Ourisson, Guy; Schreyer, Werner: Ultra-Hochdruckmetamorphose von Gesteinen als Resultat von tiefer Versenkung kontinentaler Erdkruste; RheinischWestfälische Akademie der Wissenschaften <Düsseldorf>: Vorträge I Natur-,
Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften
Der Westdeutsche Verlag ist ein Unternehmen der Verlagsgruppe Bertelsmann International.
© 1992 by Westdeutscher Verlag GmbH Opladen
Herstellung: Westdeutscher Verlag
Satz, Druck und buchbinderische Verarbeitung: Boss-Druck, Kleve
Printed in Germany
ISSN 0066-5754
ISBN 3-531-08395-3
Inhalt
Die Hopanoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Guy Ourisson und Pierre Albrecht, Strasbourg
Teil 1: Die Geohopanoide, allgegenwärtige Naturstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . .
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Vorgeschichte der Geohopanoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Isolierung und Strukturbestimmung von Geohopanoiden . . . . . . . . . . . . .
Die Geohopanoide als geochemische Markermoleküle . . . . . . . . . . . . . . . .
Geohopanoide und Archäologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
„Versteckte" Hopanoide und mit ihnen verwandte, verwaiste molekulare
Fossilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Guy Ourisson und Michel Rohmer, Strasbourg
Teil 2: Die Biohopanoide und die Vorfahren des Cholesterins............
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Entdeckung von „verlängerten" Hopanoiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Biohopanoide der Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Biosynthese der Biohopanoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Rolle der Hopanoide in Membranen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Weitere biologische Rollen der Biohopanoide.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Diskussionsbeiträge
Professor Dr. sc. techn. Kurt Schaffner; Professor Dr. Guy Ourisson; Professor Dr. rer. nat. Theodor Schmidt-Kaler; Professor Dr. rer. nat. Dietrich
H. Weite; Professor Dr. rer. nat. Hermann Sahm; Professor Dr. rer. nat.
Werner Schreyer; Professor Dr. phil. Lothar Jaenicke; Professor Dr. rer.
nat. Eckart Kneller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
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Inhalt
Werner Schrryer, Bochum
Ultra-Hochdruckmetamorphose von Gesteinen als Resultat von tiefer Versenkung kontinentaler Erdkruste .....................................
1. Einleitung: Das sich wandelnde Weltbild der Geowissenschaftler ......
2. Ergebnisse von Hochdruckexperimenten und ihre Korrelation mit
Befunden an metamorphen Gesteinen der Westalpen ................
3. Ultra-Hochdruckmetamorphose und die Gebirgsbildung in Kollis1onszonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Minerale des Erdinneren, welche wahrscheinlich nie die Erdoberfläche erreichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Diskussionsbeiträge
Professor Dr. rer. nat. Rolf Appel; Professor Dr. rer. nat. Werner Schrryer;
Dr. rer. nat. Ekkehard Höxtermann; Professor Dr. rer. nat. Dietrich H.
Weite; Professor Dr.-Ing. Erhard Hornbogen; Professor Dr.-Ing. Manfred Depenbrock; Professor Dr. rer. nat. Günther Friedrich; Professor Dr. Guy
Ourisson; Professor Dr. rer. nat. Theodor Schmidt-Kaler . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Die Hopanoide
Dem vor kurzem gestorbenen Professor Georges Millot in dankbarem Gedächtnis
gewidmet. Dem Geologen, der mich trotz meines Skeptizismus finanziell und
intellektuell veranlaßt hatte, uns mit der Naturstoffchemie der Gesteine zu
beschäftigen, der aber auch mein Geistesbruder war (G. 0.)
Teil 1: Die Geohopanoide,
allgegenwärtige Naturstoffe
von Guy Ourisson und Pierre Albrecht, Strasbourg
Einleitung
Dieser Bericht führt den Leser in eine der am weitesten verbreiteten Familien
von komplexen, organischen Substanzen ein, die „Geohopanoide". Er behandelt
weiterhin ihre Bedeutung für die Geochemie und ihre Rolle in Bereichen, die von
der Erdölförderung bis zur Archäologie reichen. Der sich anschließende Teil stellt
dann die „Biohopanoide" vor, die biologischen Verwandten dieser „Geohopanoide", eine neue Familie bakterieller Lipide, auf die man erst über ihre molekularen
Fossilien stieß.
Der Name des ersten Kohlenwasserstoffs 1 stammt aus dem englischen Sprachraum, leitet sich aber weder von einer der drei Kardinaltugenden (Hoffnung =
hope) ab, noch von Humulus lupulus (obwohl „hops", Hopfen, ein Spitzname der
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Ultra-Hochdruckmetamorphose von Gesteinen
als Resultat von tiefer Versenkung kontinentaler Erdkruste
von Werner Schreyer, Bochum
1. Einleitung: Das sich wandelnde Weltbild der Geowissenschaft/er
Auch aus der populärwissenschaftlichen Literatur ist inzwischen hinreichend
bekannt, daß es in den Geowissenschaften der Festen Erde in den letzten zwanzig bis fünfundzwanzig Jahren eine Revolution des Denkens gegeben
hat. Man ist vom sogenannten fixistischen Denken abgekommen, nach dem
die Bewegungen innerhalb der Erdkruste, also deren Mechanik oder Tektonik,
sich im wesentlichen in vertikaler Richtung - nach der Art eines Fahrstuhls abspielen. So sollten Gebirge, wie etwa die heutigen Alpen, im wesentlichen
durch Heraushebung der Erdkruste gebildet worden sein, während anderswo wie etwa in der benachbarten Po-Ebene - durch Absenkung der Kruste große
Tröge entstanden, welche mit mächtigen Sedimenten gefüllt werden konnten.
Im Zuge der genannten Revolution hatte man erkannt, daß vorwiegend horizontale Bewegungsrichtungen für Aufbau und Entstehung der Erdkruste von sehr
viel größerer Bedeutung sind. Nach dem Konzept der Plattentektonik bestehen
die äußeren Zonen unserer Erde in ihrem jetzigen Zustand nur aus relativ wenigen, aber riesigen Platten, welche sich im wesentlichen in horizontaler Richtung relativ zueinander bewegen. In den Zonen, in welchen Platten miteinander
kollidieren, gibt es Erdbeben und Vulkanausbrüche; anderswo bewegen sie sich
voneinander weg, und es wird - wie etwa an den ozeanischen Schwellen - neue
Materie in Form von schmelzflüssigen Magmen an die auseinander driftenden
Platten angeschweißt, welche auf diese Weise selbst wachsen.
In einem früheren Vortrag vor dieser Klasse [1] wurden diese Vorgänge schematisch in einem Querschnitt gezeigt. So bewegen sich zum Beispiel die ozeanischen
Platten des Pazifiks von der Schwellenzone weg und kollidieren mit den im
Osten bzw. Westen angrenzenden Nachbarplatten, welche entweder wiederum
ozeanische oder auch kontinentale Platten sein können. Im ersteren Fall, wie
etwa im Westpazifik, entsteht in der Kollisionszone ein Inselbogen, das ist Japan.
Im letzteren Fall, zum Beispiel im Ostpazifik, entstehen am Rande der Kontinentalplatte Hochgebirge wie die Kordilleren der westlichen Amerikas. Wichtig
ist, daß in diesen Zonen der Plattenkollision die vertikalen Komponente der
Massenbewegung in Richtung auf das Erdinnere zu an Bedeutung gewinnt: Hier