Die Natur- _ 
40 ‘Koppel: Anwendung der Mineralsynthese auf geologische Probleme usw. Bee 
Vorläufigen trägt, wird man doch die sichere Er- 
wartung aussprechen können, daß hier der erste 
Schritt auf einem Wege von grundsätzlicher Be- 
deutung getan worden ist. 
Anwendung der Mineralsynthese auf 
geologische Probleme: die Bildungs- 
verhältnisse polymorpher Mineralmo- 
difikationen. 
Von Privatdozent Prof. Dr. J. Koppel, Berlin. 
Mit der künstlichen Herstellung von Mineralien 
haben sich seit langer Zeit Chemiker, Mineralogen 
und Geologen eifrig beschäftigt; und in der Tat 
ist es auch gelungen, eine große Anzahl von ihnen 
mit all den physikalischen und chemischen Eigen- 
schaften der Naturprodukte im Laboratorium 
nachzuahmen*). Neben den rein chemischen und 
mineralogischen Zielen, die man bei der Synthese 
der Mineralien verfolgte, hat man auch stets geo- 
logische Gesichtspunkte dabei im Auge gehabt, in- 
dem man hoffte, aus den Bedingungen, unter denen 
sich ein Mineral künstlieh herstellen läßt, auf die 
Umstände schließen zu können, die bei seiner Bil- 
dung in der Natur maßgebend waren. Gerade nach 
dieser Richtung aber hat man in früherer Zeit 
wenige Ergebnisse von Bedeutung erzielt, weil die 
in der Natur wirkenden Bedingungen nicht in ge- 
nügender Weise Berücksichtigung fanden. Früher 
legte man das Hauptgewicht auf die künstliche 
Gewinnung von Mineralien, in neuerer Zeit da- 
gegen sucht man die natürlichen Bildungsver- 
haltnisse der Mineralien und Gesteine festzustellen, 
indem man diese unter genau meßbaren Bedingun- 
gen herstellt, die sich den in der Natur vorkommen- 
den Verhältnissen möglichst anpassen. 
Die ausgedehnteste und erfolgreichste Unter- 
suchung über die geologische Bildung einer be- 
stimmten Mineralklasse besitzen wir in van’t Hoffs 
Forschungen über die ozeanischen Salzablagerungen 
(1896—1906), die recht eigentlich die soeben an- 
gedeutete Richtung des Problemes bestimmt haben. 
Nachdem einmal an dem Beispiel der Salzmineralien 
gezeigt war, wie man im Laboratorium über die 
Geschichte der Bestandteile der Erdkruste Auf- 
schluß erhalten könne, lag es nicht fern, diese Er- 
fahrungen auf geologisch ungleich wichtigere 
Mineralien und Gesteine — insbesondere alle Sili- 
cate — zu übertragen. Hierbei traten nun aber 
erhebliche Schwierigkeiten auf, die durch die éigen- 
artige Natur der Silicate, insbesondere ihre geringe 
Löslichkeit, die hohen Schmelzpunkte, die Zähigkeit 
usw. bedingt werden. Diese experimentellen Hinder- 
nisse lassen sich nur ganz allmählich beseitigen, 
*) Die seit einigen Jahren technisch zu Handels- 
zwecken hergestellten künstlichen Edelsteine (Rubin, 
weißer und gelber Saphir) — keine „Imitationen“ son- 
dern nach Stoff und Verhalten den natürlichen Steinen 
gleiche, wenn auch nicht gleichwertige Produkte — 
sind ein ausgezeichnetes Beispiel für die Erfolge der 
Mineralsynthese. 
einerseits durch weitere Ausbildung der Versuchs- 
technik, dann durch sorgfältiges Studium der 
Eigenschaften der Silicate und schließlich auf 
einem Umwege, indem man an anderen weniger 
widerspenstigen Mineralgruppen allgemeinere Ge- 
setzmäßigkeiten ihrer Bildungsverhältnisse auf- 
sucht, die dann möglicherweise in mehr oder weniger 
weitem Umfange auf die Silicate — das Endziel — 
übertragen werden können, in jedem Falle aber 
unsere Anschauungen über Mineralgenese der 
Wirklichkeit besser anpassen. 
Mit einiger Deutlichkeit ergibt sich der ge- 
schilderte Weg aus den seit 1904 veröffentlichten 
Untersuchungen des Geophysical Laboratory der 
Carnegie Institution of Washington, dessen wesent- 
liche Aufgabe es ist, Bildungsweisen und physika- 
lische Eigenschaften der Gesteine der Erdkruste zu 
erforschen. In zwei umfangreichen Abhandlungen 
aus diesem Laboratorium*) sind die Ergebnisse von 
Versuchen über die Entstehung von Schwefelmine- 
ralien niedergelegt; die Metallsulfide wurden aus- 
gewählt, weil sie bei ihrer großen Verbreitung und 
Mannigfaltigkeit mineralogisch und geologisch von 
großem Interesse, daneben aber auch technisch von 
erheblicher Bedeutung sind. 
Gerade in dieser Beziehung nehmen nun die 
mineralischen Schwefelverbindungen des Eisens die 
erste Stelle ein. ¢ 
Dem gewöhnlichen künstlichen Eisensulfid — 
FeS — entspricht das Mineral Pyrrhotin (Magnet- 
kies), dessen Zusammensetzung aber nicht ganz 
konstant ist, sondern zwischen Fe Sı.os (Feıs Sır) 
und Fe S119 (Fes Ss) schwankt. Unter diesen Um- 
ständen ist es begreiflich, daß man früher lebhaft 
die Frage erörtert hat, welches nun die „wirkliche“ 
Zusammensetzung des reinen Pyrrhotins sei; doch 
hat sich nun völlig eindeutig gezeigt, daß diese 
Fragestellung verfehlt ist: das Mineral Pyrrhotin 
stellt nämlich eine feste Lösung von Schwefel in 
Eisensulfid dar, deren Schwefelgehalt um so größer 
ist, je höher die Schwefelkonzentration der Atmo- 
sphäre, in der sie sich bildet. Es gelang, eine ganze 
Reihe künstlicher Pyrrhotine mit verschiedenen 
Schwefelgehalten darzustellen, bis zu einem Pro- 
dukt, das 6 % gelösten Schwefel enthält; damit ist 
zugleich der Beweis erbracht, daB ein bisher als 
besondere Spezies betrachtetes Mineral — der 
Troilit —, dem wirklich die Formel Fe S entspricht, 
nichts anderes ist als das von gelöstem Schwefel 
freie Endglied der Pyrrhotinreihe. 
In jeder Beziehung viel wichtiger als der Pyr- 
rhotin sind nun zwei weitere Eisensulfidmineralien, 
der Pyrit und der Markasit. Beide sind ihrer che- 
mischen Zusammensetzung nach FeS:2; während 
aber der erstere regulär — hauptsächlich in Pen- 
tagondodekaedern — kristallisiert, messinggelbe 
Farbe und die Dichte 5,027 (25°) besitzt, gehört 
*) E. T. Allen, J. L. Crenshaw, J. Johnston, 
E. 8. Larsen: Die mineralischen Eisensulfide, Zeitschr. 
anorg. Chem. 76, (1912) 201—273; E. T. Allen, 
J. L. Crenshaw, H. BE. Merwin: Sulfide von Zink, Cad- 
age und Quecksilber, Zeitschr. f. anorg. Chem. 79 
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