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2013-02-01

Geschichte der Mineralogie


Geschichte der Mineralogie

Schon aus frühgeschichtlicher Zeit ist bekannt das verschiedene Steine, Erden und Erze verarbeitet wurden um daraus Waffen, Schmuck und Gebrauchsgegenstände zu fertigen. Anfangs benutzte man Feuerstein und später spielten Metalle wie Kupfer, Zink, Gold und Silber eine entscheidende Rolle.
Bereits in der Antike war der Bergbau in einzelnen Gebieten weit entwickelt. Spuren der Tätigkeit der antiken Bergleute finden sich in Europa, China, Indien sowie um das Mittelmeer.
In den Kulturen Babylons und Ägyptens wurden gediegene Metalle, insbesondere Gold und Silber, später auch Blei und Eisen aus Lagerstätten gewonnen und verarbeitet.
Im alten Griechenland wurden im 8Jh. vor unserer Zeitrechnung mit dem Bergbau begonnen. Gold in Thasos sowie Blei in Laurien bei Athen.
Archäologische Funde aus Babylonien enthielten Malachit, Türkis, Opal, Karneol und Bergkristall.
In einem Papyrus das etwa aus der Zeit von etwa 1550 v.u.Z beschreibt die Heilwirkung verschiedener Minerale beschrieben.




Aristoteles
Aristoteles
Erste mineralogische Erkenntnisse die auf naturwissentschaftlicher Basis erfolgten wurden durch Aristoteles erbracht. Der griechische Naturphilosoph löste sich von rein spekulativen Betrachtungen und begann mit der Beschreibung und Klassifizierung von Naturobjekten.
Die erste überlieferte Schrift die sich ausschließlich mit Mineralien beschäftigt ist von dem Aristotelessschüler Theoprastus (371-288 vuZ) bekannt. Er schildert darin etwa 60 nichtmetallische Minerale, ihre Eigenschaften, Verwendung und mythische Bedeutung.
Plinius der Ältere fasste in seinem Buch „Historia naturalis“ das Wissen seiner Zeit zusammen und beschrieb Mineraleigenschaften wie Farbe, Strich, Glanz und Härte.
Das Wissen der Antike blieb im christlichen Mitteleuropa fast 1000 Jahre ohne Erkenntniszuwachs. Dafür gelang es mittelasiatischen Gelehrten spürbar, weit über die Antike hinausgehende Erkenntnisse zu gewinnen.
Der Bedeutenste unter ihnen war Ibn Sina (980-1037) der in Buchara arbeitete. Er teilte die Minerale in 4 Klassen ein. Diese Einteilung war bis zum Anfang des 19 Jh. von Bestand und wurde als Grundlage der Mineralsysteme anerkannt. Trotzdem blieben er in vielen Fragen den alten Vorstellungen verhaftet. So benutzte er z.b. eine gesteinsbildende Kraft die er „vis plastica“ nannte.
Die Arbeit des Gelehrten Abu Reicha Birun (973-1048) „Sammlung von Mitteilungen zur Kenntnis der Edelsteine“ ist von großer Bedeutung da er dort das Wissen des arabischen Raumes zusammenfasst und erstmals exakt gemessene Mineraleigenschaften erwähnt.

In Europa bleiben mineralogische Darstellungen in mythischen und theologischen Vorstellungen verhaftet. Fabelglaube, Alchemie und Scholastik verhindern ein wissenschaftliches arbeiten.
Erst in der 2.Hälfte des 15 Jh., mit Beginn eines intensiven Bergbaus begann man sich von der überalteten Lehre abzurücken.
Besonders im böhmisch-sächsischen Kreis konnte das Wissen um Bergbau, Metalle und Minerale durch praktische Erfahrungen erweitert werden.
Im 16 Jh. erschienen Berg-und Probierbücher die Produktionserfahrungen verbreiteten und Anweisungen für Bergleute enthielten. Bekannt wurden die Bücher des Freiberger Arztes und Bürgermeisters Ulrich Rütlein „Nützlich Bergbüchlein“ (um 1500) oder Lazarus Erckers „Großes Probierbuch“ das 1574 erschien.
Von herausragender Bedeutung war jedoch der in Glauchau geborene Georgius Agricola der das Montanwesen seiner Epoche umfassend darstellt und in seinem Buch „ De natura fossilium“ 1546 eine erste wissenschaftliche Beschreibung der bekannten Minerale gibt.
Auf die Kenntnisse von Ibn Sina aufbauend gliedert Acricola die Minerale neu. Alchemie und besondere Kräfte lehnt er ab. .
Die Arbeiten dieses bedeutenden Naturwissentschaftlers beeinflussen die nachfolgenden 2 Jh. nachhaltig so das ihn A.G.Werner als „Vater der Mineralogie“ bezeichnet.
In den folgenden Jahrzehnten nahmen die Methoden des exakten Messens und naturwissentschaftlicher Methoden einen großen Aufschwung. Der Däne Erasmus Bartholin (1625-1698) entdeckte die Doppelbrechung des Lichts am Doppelspat. Der Holländer Anton Leuwenhoek führte erste mikroskopische Untersuchungen an Mineralen durch. Der Däne Nicolaus Steno widmete seine Arbeit der Erforschung von Kristallen und entdeckte das Gesetz der Konstanz der Kristallwinkel. Diese Gesetz ist von fundamentaler Bedeutung für die gesamte Kristallographie.
Bedeutend wurde die 1765 gegründete Bergakademie Freiberg die sich zu einer der führenden Stätten für Forschung und Lehre mineralogischer Probleme entwickelte.
In den folgenden Jahren bestand die Notwendigkeit Minerale schnell und sicher zu bestimmen. Besondere Verdienste erwarb sich A.G.Werner (1749-1817) dessen Mineralklassifikation dieser Forderung entsprach. In den 40 Jahren die er an der Bergakademie wirkte vervollkommnete er die Mineralklassifikation wesentlich und gliederte die Minerale entsprechend ihrer chemischen Zusammensetzung. Er erkannte das die Möglichkeit besteht Mineralien anhand ihrer Kristallform zu bestimmen. Durch die Arbeit Werners wurde die Mineralogie zu einer eigenständigen Wissenschaft erhoben.

Im ausgehenden 18 und beginnenden 19 Jh. erlebte die Mineralogie einen nie da gewesene Aufmerksamkeit. in der Öffentlichkeit. Mineralienkabinette, Zeitschriften und wissenschaftliche Vereinigungen schossen wie Pilze aus dem Boden.
Besonders in der Kristallographie wurden immense Fortschritte erzielt. W.H.Wollaston (1766-1829) baute sein Reflexionsgoniometer mit dem es möglich wurde genauere Winkelbestimmungen an Kristallen vorzunehmen. C.S.Weiss (1780-1852) entdeckte das Zweite Grundgesetz der Kristallographie das heute als Gesetz der rationalen Parameterkoeffzienten bekannt ist.
J.J.Berzelius
J.J.Berzelius 
Im 19 Jh. wurde zahlreiche mineralchemische Arbeiten veröffentlicht und grundlegende Kenntnisse gehen auf Chemiker wie M.H.Klapproth (1743-1817), J.J.Berzelius (1779-1848) oder H.Steffens (1773-1845 zurück. Man erkannte die Zusammenhänge zwischen Chemismus und Kristallbau der Minerale.
Ins Rampenlicht der Forschungen traten Fragestellungen über die Mineralgenese. F.A.Breithaupt (1791-1873) entwickelte die Paragenesenlehre die das gesetzmäßige Beieinander sein verschiedener Minerale erklärt. Dadurch wurde es möglich beim Vorhandensein eines Minerals auf eventuell weitere vorhandene Minerale zu schließen bzw. bestimmte Minerale auszuschließen.
Im 19. und beginnenden 20 Jh. entwickelte sich die Mineralogie im Zusammenhang mit anderen Wissenschaften weiter. Exakte Methoden in Physik, Chemie und Kristallographie bestimmten die wissenschaftliche Arbeit und halfen den kristallinen Bau der Minerale zu begreifen. Durch die Vervollkommnung optischer Geräte wurden weitere wissenschaftliche Fragen zur Natur der Minerale aufgeworfen.
Der Engländer H.C.Sorby (1826-1908) entwickelte die Methode mikroskopischer Untersuchungen an Gesteins- und Mineraldünnschliffen vorzunehmen. Die Dünnschliffmikroskopie war bald  Allgemeingut und wurde ständig vervollkommnet. (H.Vogelsang 1838-1874, F.Becke 1855-1931)

In den ersten Jahren des 20.Jh. begann die systematische Erfassung geochemischer Daten die insbesondere von amerikanischen Wissenschaftlern verfolgt wurde. Auf Grundlage dieser Forschungen konnten Aussagen über die Häufigkeitsbeziehungen von Elementen beim Erdaufbau gemacht werden und man entdeckte eine Reihe von Verteilungsgesetzmäßigkeiten.
Immer mehr in den Mittelpunkt rückten Untersuchungsmethoden wie Emmessionsspektralanalyse oder Röntgenspektrographie.
Von großer Bedeutung wurden Untersuchungen physikalisch-chemischer Art nach den Bedingungen, Minerale entstehen, existieren bzw, sich umwandeln. Derartige Forschungen leisteten wichtige Vorarbeit zur Mineralsynthese. Sie führten zur Produktion künstlicher Minerale die heute vielfach in der Technik eingesetzt werden.
Die Entdeckung der Röntgenstrahlung führte zur Kristallstrukturanalyse. Diese Kenntnisse ermöglichten Mineralklassifikationen anhand von Strukturtypen zu erstellen und es gelang Mineralchemie und Kristallographie zu vereinen.
Das bekannteste und heute vorherrschende Klassifikationsprinzip entwickelte entwickelte H.Strunz. Seit 1941 erscheinen seine „Mineralogischen Tabellen“. Er verknüpfte das chemische Klassifikationsprinzip mit dem Gliederungsprinzip nach Strukturtypen. Die Klassen sind in Abteilungen untergliedert in denen Minerale mit strukturgleichen Typus und solche mit ähnlichen Typus zu Gruppen gefasst sind.









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