106 XXIV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1909. Nr. 9. 



verschiedener Aggregierungsformen je nach der herr- 

 schenden Temperatur und dem Druck. Der geniale 

 Bearbeiter der Thermodynamik Willard Gibhs hatte 

 zwar seine weitgreifenden Resultate in einer so ab- 

 strakten Form gehalten, daß sie erst etwa 25 Jahre 

 später in etwas weiteren Kreisen bekannt wurden, aber 

 dem Blick von van der Waala waren sie nicht ent- 

 gangen. Seiner Bekanntschaft mit van der Waals 

 verdankte Bakhuis Boozeboom ') seine Kenntnis von 

 den allgemeinen Regeln der Phasenlehre, auf welche er 

 seine glänzenden Experimentaluntersuchungen basierte. 

 So wurde der Weg geebnet für eine systematische Deu- 

 tung der Gesteinsbildung, und schon 1889 machte der 

 Rektor der Leidener Hochschule van Bemmelen in 

 einem öffentlichen Rektoratsvortrage darauf aufmerk- 

 sam, wie die Untersuchungen von Roozeboom auch 

 die mineralogische und petrographische Wissenschaft 

 in neue Bahnen lenken würden. Bereits früher hatten 

 Guthrie 2 ) und Teall ;l ) den Begriff des „Eutektikums" 

 auf gewisse Gesteinsarten, insbesondere den Schrift- 

 granit angewandt. Man hatte beobachtet, wie bei der 

 Abkühlung einer Salzlösung oder einer Mischung zweier 

 Metalle zuletzt ein innig verwachsenes Gemisch zweier 

 Kristallarten, z. B. Eis und Salz, sich bildete, und 

 dieses Gemisch wurde Kryohvdrat oder Eutektikum 

 genannt. Genau übereinstimmend wurde die schrift- 

 zeichenähnliche Verwachsung von Quarz und Feldspat, 

 welche man Schriftgranit nennt, als letztesVerfestigungs- 

 produkt eines aus Quarz- und Feldspatsubstanz be- 

 stehenden Magmas aufgefaßt. Hierbei wurde schon 

 die richtige Auffassung vertreten, daß zwischen so- 

 genannten Lösungen (z.B. Salzlösungen) und Schmelzen 

 gar kein prinzipieller Unterschied besteht. 



Lange Zeit hindurch aber blieben die Meinungen 

 der Petrographen , welche sich mit diesen Unter- 

 suchungen befaßten, noch wirr und häufig willkürlich. 

 In den beiden letzten Jahrzehnten jedoch sind die 

 Ansichten geklärt; von Vogt 4 ) und Doelter 5 ) wurden 

 schon umfassende theoretische und experimentelle Unter- 

 suchungen veröffentlicht, und sehr viel tragen die mit 

 den größten Mitteln ausgeführten Forschungen des 

 Carnegie-Instituts in Washington dazu bei, die Ent- 

 stehung der Mineralien aus silikatischen Schmelzflüssen 

 richtig beurteilen zu können. 



Ich erwähnte schon kurz, welche Umstände das 

 Experimentieren mit Silikaten in bezug auf Kristalli- 

 sationserscheinungen so außerordentlich erschweren. 

 Außer den erforderlichen hohen Temperaturen sind 

 es namentlich die Neigung zur Unterkühlung und die 

 Viskosität der Schmelzen. Um einen Begriff von 

 dieser Zähigkeit zu geben, möchte ich einen Versuch 

 von Day und Allen 6 ) erwähnen: sie schmolzen Natron- 



') Vgl. Bakhuis Boozeboom: Die heterogenen 

 Gleichgewichte I, S. 7. 1901. 



! ) Philos. Magaz. (4) 49, 20. 1875. 



8 ) British Petrography. 1888. 



') Die Silikatschmelzlösungen I und II. 1903—1904; 

 und eine Beihe von Abhandlungen in Tschermaks Min. 

 Mitt. 



h ) Viele Abhandl. in Tschermaks Min. Mitt. u. anderen 

 Zeitschr. 



6 ) Am. J. of Science (4) 19, 93. 1905. 



feldspatkristalle zu einer „Flüssigkeit :l , die bei etwa 

 1300° so zäh war, daß ein daraus gebildeter Balken, 

 an zwei Enden unterstützt, sich nicht durchbog. Wird 

 eine Mischung von Schmelze und eingebetteten Kristall- 

 fragmenten bei dieser Temperatur und Versuchsan- 

 ordnung in der Mitte mit einem Platindraht gedrückt. 

 so biegen sieh Kristalle und Flüssigkeit in gleichem 

 Maße. 



Wohl eine Folge dieser Zähigkeit ist die Neigung 

 zur Unterkühlung bei geschmolzenen Silikaten unter 

 Bildung von Glas. Von Tammann ') sind die Gesetze 

 der Unterkühlung eingehend studiert und mit einer 

 Menge von höchst demonstrativen Versuchen belegt. 

 Die Hauptfaktoren bei der Kristallisation sind die Zahl 

 der Kristallkerne, die sich in der Zeiteinheit bilden, 

 und die Geschwindigkeit, mit welcher die Kerne wachsen. 

 Ist die Temperatur einer Schmelze tiefer als diejenige 

 Temperatur, bei welcher Flüssigkeit und Kristalle in 

 dauerndem Gleichgewicht sind, ist die Schmelze also 

 unterkühlt, so nimmt die Zahl der in der Zeiteinheit 

 gebildeten Kristallkerne mit dieser Unterkühlung zu. 

 Die Wachstumsgeschwindigkeit der Kerne dagegen 

 fällt rapid mit abnehmender Temperatur und sinkt 

 bald auf Null. Die zwei Faktoren, Kernzahl und 

 Wachstumsgeschwindigkeit der Kerne, welche zusammen 

 dieKristallisatioustendenz bilden, wirken also entgegen- 

 gesetzt. Man sieht gleich ein, daß hierbei ein Maximum 

 der Kristallisierung auftreten kann. Dieses Maximum 

 macht sich manchmal in auffallender Weise geltend: 

 erhitzt man z. B. NatriumsUikatglas auf etwa 500°, 

 so findet ein plötzliches Aufglühen statt infolge der 

 Aufhebung der Unterkühlung („Entglasuug") 2 ). Auch 

 wurde manchmal von T amm a n n die Unterkühlung einer 

 Substanz im Druckapparat unter einigen Tausenden 

 viiii Atmosphären Druck erreicht; bei einem gewissen 

 Grade der Unterkühlung setzte die Kristallisierung 

 mit einer solchen Schnelligkeit ein, daß der ganze schwere 

 Apparat zitterte, als ob ein Erdbeben stattfände 3 ). Auch 

 bei wirklichen Erdbeben könnten ähnliche Ursachen 

 manchmal wirksam sein. 



Die hier geschilderten Umstände, die das Studieren 

 der Gleichgewichtserscheinungen bei Silikaten so sehr 

 erschweren, haben sich auch in der Natur bei der Bil- 

 dung von Gesteinen und Mineralien recht deutlich ge- 

 zeigt. Sobald die Erstarrung ziemlich schnell vor sich 

 ging, wie bei Lavaergüssen, haben sicli oft riesige 

 Mengen der Kristallisation entzogen und liegen jetzt 

 als Gesteinsglas vor. 



Noch eine andere Abweichung vom Gleichgewicht 

 findet sich in der Natur vor, welche man aber im 

 Laboratorium noch nicht hat nachahmen können. Ich 

 meine den .Mangel an räumlicher Homogenität, die 

 Differenzierung der Gesteine. Hierüber sind die Mei- 

 nungen noch recht verschieden. Wenn ein tätiger 

 Vulkan nacheinander Laven zutage bringt von ganz 

 abweichender chemischer Zusammensetzung, so kann 

 man noch an eine Speisung aus verschiedenen Herden 



') Kristallisieren und Schmelzen, S. 148. 1903. 



s ) Guertler, Zeitschr. f. Anorg. Chemie 40, 268. 1904. 



a ) Mündliche Mitteilung. 



