Archives

Salz

Warum schmeckt Meerwasser salzig ?

Salz ist chemisch gesehen Natriumchlorid (NaCl) oder auch Kochsalz genannt. Es besteht aus dem Metall Natrium und dem Halogen Chlor. Beides sind sehr häufige Elemente in der Erdkruste. Natrium ist das sechst häufigste, Chlor steht an 11. Stelle. Kochsalz ist zudem die häufigste Chlorverbindung der Erdkruste. Die Elemente befinden sich in einer ganzen Reihe wichtiger gesteinsbildender Minerale. Natrium zum Beispiel in Feldspat und Pyroxenen, Chlor in Chlorit, Kainit, in den Tonmineralen der Böden, im Steinsalz (Halit) und in den vielen Gesteinen, die aus diesen Mineralen zusammengesetzt sind. Diese zersetzen sich durch den Einfluß von Wind, Wasser und Temperaturschwankungen. Die elementaren Bestandteile in diesem Fall Natrium und Chlor gehen als Ionen im Regenwasser oder auch in den Flüssen in Lösung und werden von diesen in die Meere transportiert. In den Meeren verdunsten riesige Wassermengen, die als Wolken wiederum in die Athmosphäre gelangen. Die gelösten Salze allerdings bleiben im Meer zurück, was zu ständig steigenden Salzkonzentrationen führt. Man geht davon aus, daß in den Weltmeeren schätzungsweise 40 Billiarden Tonnen Natriumchlorid gelöst sind. Aber auch eine ganze Reihe anderer Salze gelangen auf diese Weise in die Ozeane.

Das Meerwasser besitzt folgende Salzkonzentrationen:

Natriumchlorid (NaCl, Kochsalz): 78%
Magnesiumchlorid (MgCl2): 9,5%
Magnesiumsulfat (MgSO4): 6,5%
Kalziumsulfat (CaSO4): 3,5%
Kaliumchlorid (KaCl): 2%
Kalziumcarbonat (CaCO3, Kalk): 0,33%
Magnesiumbromid (MgBr2): 0,25%

Neben diesen gelösten Salzen gelangen auch Metalle, darunter giftige Schwermetalle, Schlamm und organische Substanzen in die Ozeane. Eisen- und Manganhydroxide und die organischen Substanzen binden giftige Substanzen und tragen so zur Selbstreinigung und Entgiftung der Meere bei.

Warum sind nicht alle Seen salzig?

Süßwasserseen besitzen nur einen geringen Salzgehalt. Salz ist allerdings überall im Wasser zufinden, selbst in unserem Leitungwasser. Die Salzkonzentrationen sind allerdings so gering, dass sie nicht oder kaum schmeckbar sind. Nur die Tatsache, dass Süßwasserseen einen Abfluß besitzen verhindert die Anhäufung größerer Salzkonzentrationen. Durch einen Ablauf über einen Fluß oder ähnliches wird das Salz weiter in die Meere geleitet. Die Salzkonzentrationen der Salzseen entstehen auf die selbe Weise wie im Meer da sie keinen Abfluß besitzen. Der größte Salzsee der Erde, das Tote Meer ist wegen Klimaveränderungen durch Austrocknen gefährdet. Sollte dies geschehen würde man dort nur noch eine dicke Salzkruste vorfinden.

Die Gewinnung von Meersalz

Meersalz wird überall auf der Welt aus Meerwasser gewonnen und als Speisesalz und in der Industrie verwendet. Aus geographischen und klimatischen Gründen wird dieses Salz in unserem Gebiet nur wenig benutzt. In südlichen Ländern wird jedoch fast ausschliesslich Meersalz gebraucht. Die Herstellung von Meersalz ist sehr umweltfreundlich, da Sonnenenergie die wichtigste Energiequelle bei dessen Gewinnung ist. Vielerorts wird Meerwasser in sogenannten Salzgärten, einer Vielzahl kleiner Becken, in der Sonne verdunstet. Natürlich wird es auch in großindustriellen Anlagen gewonnen. Bei der Kristallisation entstehen verschiedene Korngrössen, die nach Kalibrierung und zwei bis drei Wäschen für verschiedene Anwendungen gebraucht werden.

Die Heilkraft des Meersalzes

Die Heilkraft des Meerwassers rührt vom hohen Gehalt an Mineralstoffen (Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium, Chlor, Phosphor und Schwefel) und Spurenelementen (Chrom, Eisen, Zink, Jod, Kobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, und Selen) her. So wirkt z.B. Magnesium anti-allergisch und entzündungshemmend, Kalium verbessert den Stoffwechsel und fördert das Zellwachstum, Chlor trägt dazu bei, die erforderliche Wassermenge in den Zellen zu halten, damit die Haut straff bleibt. Darüber hinaus wirkt es schmerzlindernd und wundheilend. Verdünntes Meerwasser wird auch als Nasentropfen verwendet, oder als Trinkkur zur Entschlackung und Unterstützung der Leber-und Nierenfunktion. In warmen Bädern wirkt es bei Gelenkserkrankungen und Durchblutungsstörungen. In Meersalz findet sich auch das für die Funktion der Schilddrüse notwendige Jod in ausreichender Konzentration.

Salzsprengung

Salzsprengung findet dort statt, wo Salzschichten wie Anhydrit mit Oberflächenwasser in Berührung kommen. Anhydrit quillt durch die Aufnahme von Wasser und wandelt sich dabei in Gips um. Sein Volumen vergrößert sich dabei um mehr als die Hälfte. Dabei werden darüber und darunterliegende Gesteinsschichten gesprengt. Auch können in Wasser gelöste Salze durch Ausdehnung beim Auskristallisieren in Spalten und Ritzen das Gestein sprengen.

Schalenbau

Schalenbau der Erde:
Durch die Erschütterungen bei Bohrungen, Sprengungen und Vulkanismus werden tiefer liegende Erdschichten in Schwingung gebracht. Durch seismische Messungen können aufgrund der Geschwindigkeit der Wellen, die sich in diesen Schichten fortpflanzen können Rückschlüsse auf die Dichte der Schichten gezogen werden und darüber, ob sie sich in flüssigem oder festem Zustand befinden. Die Messwerte bestimmter Tiefenschichten deuten durch sprunghafte Unterschiede auf verschiedenene Zusammensetzung und Phasenzustand in gewissen Bereichen des Erdinnern. Die Wichtigsten dieser sogenannten Diskonuitäten führten zur Unterteilung der Erde in Erdkruste, Erdmantel und Erdkern.

Die Erdkruste

Die Erdkruste reicht bis ca. 35 km tief in die Erde. Die erste Diskonuität findet man bereits in der Erdkruste zwischen einer Granitschicht und einer darunterliegenden Basaltschicht. Aus diesen vor Schichten vor 4000 Millionen Jahren entstandenen Gesteine bestanden die ersten aus erkalteter Lava entstandenen Kontinentalplatten, Urkratone oder auch präkambrische Schilde genannt,. Auf diesen Schichten liegen die Sedimente von Jahrmillionen. Andererseits ist der obere Teil der Erdkruste ist von magmatischen, siliziumreichen Gesteinen durchsetzt, die von späterer vulkanischer Aktivität stammen. Innerhalb der Erdkruste kommt es aufgrund von Druck und Temperaturerhöhung hauopsächlich im Rahmen von plattentektonischen Vorgängen zu Aufschmelzungen von Gestein, das an der Oberfläche austreten kann. Also nicht jede an der Erdoberfläche ausfließende Lava stammt aus dem flüssigen Bereich des Erdmantels. Entsprechend unterscheidet sich auch ihre chemische Zusammensetzung von der aus dem Erdmantel stammenden Lava.

Der Erdmantel

Eine weitere Diskontinuität markiert die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel in 35km Tiefe. Der zähflüssige Erdmantel reicht bis in eine Tiefe von 2800km und besteht aus einer dunklen basischen Schmelze, mit dem Mineralen wie Olivin und Pyroxene. Die genaue chemische Zusammensetzung ist umstritten. Er ist durch rotierende Strömungen, sogenannte Konvektionsströmungen in ständiger Bewegung .Der Anteil basischer Bestandteile (Basizität ist die Eigenschaft von Minerale in wässriger Lösung Laugen zu bilden) , nimmt innerhalb des Erdmantel zum Erdinneren hin zu. Der Erdmantel ist durch eine Übergangszone ungenauer Zusammensetzung im Bereich von ca.400 – 1000 km Tiefe unterbrochen. An tektonischen Plattengrenzen und Bruchzonen kann Magma aus dem flüssigen Erdmantel durch Ritzen und Spalten bis an die Oberfläche der Erdkruste hervordringen als Lava austreten und Ergußgesteine bilden.

Die wichtigsten Bestandteile der Erdkruste

Das häufigste Element in der Erdkruste ist der Sauerstoff, der hier nur an andere Atome gebunden vorkommt. (Das reine Element würde ja als Gas (O2) ohnehin in die Atmosphäre entweichen). Dieser gebundene Sauerstoff stellt etwa die Hälfte des Gewichtsanteils an der Erdkruste. Er findet sich in zahlreichen Mineralien und Gesteinen wieder. An zweiter Stelle folgt das Element Silizium mit einem Anteil von etwa einem Viertel an Masse der Erdkruste. Diese beiden Elemente verbinden sich zum häufigsten Mineral der Erdkruste, zum Siliziumdioxid (SiO2). In reiner Form auch Quarz, Bergkristall oder Kieselsäure genannt. Der häuftg verwendete Begriff Kieselsäure ist ist genau genommen nicht ganz richtig und klingt zunächst verwirrend, da es sich bei Quarz ja nicht um eine ätzende Flüssigkeit handelt. Eigentlich entsteht die echte Kieselsäure, chemisch gesehen H4SiO4 , erst durch Lösung von Quarz in Wasser. Der Begriff Kieselsäure ist jedoch gut eingebürgert und damit durchaus legitim. Man darf sich unter Kieselsäure natürlich keine stark ätzende Flüssigkeit vorstellen wie Salzsäure oder Schwefelsäure. Sie ist eine sehr schwache Säure, die auch in Mineralwasser vorhanden ist. Reiner Quarz ist zunächst in granitischen und aus diesen umgewandelten Gesteinen, wie Sandsteinen, sehr häufig. Auch Gehäuse gesteinsbildender Organismen wie Strahlentierchen (Radiolarien), einiger Schwämme und KieselAlgen (Diatomeen) sind aus Kieselsäure aufgebaut, und nehmen an der Sedimentbildung der Erdkruste großen Anteil. Das letzte Viertel der Masse der Erdkruste teilen sich die Metalle Aluminium (ca.8%), Eisen (ca. 5%), Calcium (ca. 3%), Natrium (ca. 3%), Kalium (ca. 3%) und Magnesium (ca. 2%). Für alle noch übrigen Elemente verbleibt lediglich noch ein Massenanteil von 1% an der Erdkruste.

Der Erdkern

Die sogenannte Gutenberg- Wiechert-Diskontinuität markiert die Grenze zum Erdkern . Nur der äußere Kernbereich ist bis zu einer Tiefe von ca. 5000 km flüssig , darauf folgt der innere feste Kernbereich bis zum Mittelpunkt der Erde in einer Tiefe von 6370km. Früher wurde angenommen, dass der Erdkern fast ausschließlich aus Eisen und Nickel besteht. Durch die Verfeinerung der modernen Messtechnik werden heute Werte für die Dichte des Erdkerns gemessen, die auf die Anwesenheit auch von leichteren Elementen schließen lassen.

Serpentin

(Serpentin – Gruppe)

Chemische Formel: X2-3(OH)4(Y2O5)

X kann sein:  Mg, Fe2+, Fe3+, Ni , Al, Zn, oder Mn.
Y kann sein: Si, Al, Fe

Mohshärte: 3 – 4

Spezifisches Gewicht: 2,5 – 2,6

Kristallsystem: monoklin, triklin, rhombisch und hexagonal

Strich: weiss bis weisslichgrün, seltener auch andere Farben.

Bruch: muschelig, mild, splittrig

Spaltbarkeit: variabel: fehlend bis vollkommen

Glanz : Fettglanz, Wachsglanz, Seiden- oder Perlglanz

Farbe: farblos, weiss, grün bis grüngelblich, schwarz, rot, braun, gefleckt, geflammt

Sonstige Eigenschaften: durchscheinend bis opak, nicht schmelzbar, biegsam und elastisch

Serpentin ist ein polymorphes Mineral, d.h. es tritt durch unterschiedliche Entstehungsbedingungen mit einer Reihe unterschiedlicher Modifikationen auf, die alle sehr ähnliche chemische Zusammensetzung besitzen. Man spricht  auch von den Mineralen der Serpentin-Gruppe. Seine gute Bearbeitbarkeit aufgrund seiner geringen Härte ist den Menschen bereits seit der Steinzeit bekannt.

Namen und Bedeutung

Der Name leitet sich aus dem Lateinischen „serpentinus“ ab und bedeutet „schlangenartig“, weil Serpentin im Gestein oft als, sich schlängelnde Mineraladern erscheint. Für das, in großem Maße serpentinhaltige Gestein Serpentinit oder Serpentinfels wird oft, vor allem im Natursteinhandel ebenfalls die Bezeichnung Serpentin verwendet. Vor Verwechslungen ist daher Vorsicht geboten. Als Edelserpentin werden massive Ausbildungen von grünen bis gelbliche Serpentinmineralen, meist Antigorit bezeichnet. Es kann sich auch um dichte Aggregate verschiedener Serpentine handeln. In diesem Zusammenhang sind die Antigorit-Varietäten Williamsit und Bowenit von Bedeutung. Edelserpentin wird wird im Handel oft als Jade, oder unter dem Namen China-Jade angeboten.

Entstehung
Große Mengen an Serpentin entstehen durch die Umwandlung  des Minerals Olivin, das vorwiegend in dunklen, ulrabasischen, magmatischen Tiefengesteinen
vorkommt. Olivin ist Hauptgemengteil im dunkelgrünen Peridotit. Dunit ist ein Gestein, das fast ausnahmslos aus Olivin besteht. Durch die Umwandlung dieser und anderer olivinreicher  Gesteine entsteht unter dem Einfluß von hydrotheralem Wasser das Gestein Serpentinit, auch Serpentinstein oder Serpentinfels genannt. Es ist sehr reich an verschiedenen Serpentinmineralen, aber auch andere Minerale wie Olivin, Augit, Hornblende, Talk u.a. sind vorhanden. Aus der Umwandlung von Dunit kann entsprechend reiner Serpentin entstehen.  Den Vorgang der Serpentinbildung nennt man Serpentinisierung. Er geht meist von Spalten und Rissen im Gestein aus, die sich mit Serpentin füllen. Dadurch kommt die typische schlängelnde Maserung im Gestein zustande. Auch innerhalb der Grünsteinfazies, die durch niedriggradige bis mittelgradige Metamorphose aus ultrabasischen Gesteinen, basischen Vulkaniten wie Pikrit, Tuffen und Mergeln entsteht, bildet sich bei Untersättigung an Kieselsäure aus magnesiumreichen Ausgangsprodukten Serpentinit. Mergel sind oftmals dolomitisiert, dies bedeutet, dass vorhandener Kalk (Ca(CO3) zu Dolomit (CaMg(CO3)2) umgewandelt ist. Im Dolomit befindet sich mitunter das zur Bildung von Serpentin nötige Magnesium.

Kristallstruktur

Serpentine treten in rhombischer, monokliner und triklinen Kristallen auf.
Sie gehören zu den Schichtsilicaten, genauergenommen zu den Zweischichtsilikaten und besitzen damit eine Struktur aus zwei unterschiedlicher, übereinanderliegenden  Schichten. Eine der beiden Schichten wird aus pyramidenförmigen SiO4-Tetraedern gebildet, die andere Schicht ist aus Oktaedern mit Hydroxid (OH-)-  und meist Magnesium (Mg2+) -Ionen zusammengesetzt. Beide Schichten sind über gemeinsame Sauerstoffatomemiteinander verbunden. Vereinzelte Magnesiumionen werden durch Ionen von Eisen, Nickel Aluminium, Zink oder Mangan-Ionen ersetzt. In Einzelfall wird Magnesium auch komplett durch ein anderes Metall ersetzt, z. B. beim Nickelserpentin Nepouit (Ni3 (OH)4 Si2O5 ). Auch eines der beiden Siliziumatome kann durch Eisen oder Aluminium ersetzt sein. Lagig übereinanderliegende Schichten, wie sie auch bei anderen Schichtsilikaten auftreten, sind durch nur schwache elektrostatische Anziehungskräfte (Van der Waals-Kräfte) miteinander verbunden. Aufgrund der Größe des Magnesiumions in der Oktaederschicht des Serpentins passen die Gitterabstände innerhalb der zwei Schichten nicht genau übereinander. Es tritt Spannung zwischen den Schichten auf, die durch Krümmung in eine Richtung  ausgeglichen wird . Dieser Vorgang ist vergleichbar mit der Krümmung eines Bimetallstreifen, bei dem sich durch Erwärmung zwei unterschiedliche Metallschichten verschieden stark ausdehnen. Die blattartigen Silikatstrukturen können durch diese Kraft sogar vollständig einrollen, mindestens aber ist die Blattsruktur leicht verdreht. Die Oktaederschicht befindet sich bei diesen Röllchen aussen, die Tetraederschicht auf der Innenseite. Auch wellige Formen treten auf. Dies kommt dadurch zustande, dass die Tetraederschicht abschnittweise umgeklappt ist. Die Tetraederschicht bleibt dabei zusammenhängend erhalten, wobei die Spitzen der Tetraeder abschnittsweise in die andere Richtung zeigen. Die Oktaederschicht allerdings wird abschnittweise unterbrochen und befindet sich mal oberhalb und mal unterhalb der Oberfläche der Doppelschicht- Silikatblättchen.

Varietäten des Serpentin

Im wesentlichen treten drei häufige Varietäten des Serpentin mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung auf: Lizardit, Antigorit und Chrysotil.

In der hexagonalen Struktur des Lizardit (Mg3 (OH)4(Si2O5) )sind die Tetraederschichten-Schichten eben und auch nicht abschnittweise (wie bei Antigorit) umgeklappt. Die Blattstruktur ist aber um 3.5° verdreht. Lizardit kommt in den Farben weiss, grün bis grünblau und gelb vor. Häufig sind weissliche feinschuppige, massige Aggregate Er ist durch scheinend und hat eine Härte von 2,5. Seine Spaltbarkeit ist unvollkommen. Zur Lizardit- gruppe gehört neben einigen anderen auch Numeait:

Numeait ( Ni3(OH)4(Si2O5) )  auch Garnierit oder Nepouit genannt, ist ein blaßgrüner bis tiefgrüner Nickelserpentin mit rhombischem Kristallsystem. Er bildet blättrige und  pseudohexagonale, durchscheinende Kristalle mit weisslichgrünem Strich und guter Spaltbarkeit. Aggregate sind feinblättrig oder feinfilzig mikrokristallin mit Glasglanz und Wachsglanz. Derbe Aggregate besitzen einen muscheligen Bruch und Fettglanz. Der Name Nepouit geht auf seinen Fundort (Nepoui Mine) in Neukaledonien zurückgeht. Neben aus niedriggradiger bis mittelgradiger Metamorphose von ultrabasischen Gesteinen hevorgegangenen Metamorhiten kommt er auch in nickelführenden Lateriten vor.

Antigorit ( (Mg,Fe2+)3(OH)4 (Si2O5) ) ist mit Chrysotil einer der zwei am häufigsten vorkommenden  Serpentin -Varietäten. Er ist dicht blättrig ausgebildet, wobei die Silikatblättchen durch umgeklappte Tetraederschichten gewellt sind. Er kommt häufig als Kluftfüllung vor. Derartige Ausbildungen werden dementsprechend als Kluftantigorit bezeichnet. Seine Härte beträgt 3-4. Er tritt in den Farben gün, grau bis bläulichgrau, braun oder schwarz auf. Er kann auch stärker eisenhaltig sein. Antigorit ist ein eigenständiges Mineral der Serpentin Gruppe. Der Name wird häufig auf dichte, dünnblättrige, kompakte Kristalle aus der Serpentingruppe übertragen.

Amesit  (Mg/Al)3(OH)4(Si2O5)  ) ist ein weisser oder hell- bis dunkelgrüner Serpentin mit Perlglanz. Der Name geht auf James Ames, einen Minenbesitzter zurück. Er ist durchsichtig bis durchscheinend und kann neben Magnesium auch Aluminium enthalten. Die Struktur ist blättrig mit vollkommener Spaltbarkeit. Seine Härte beträgt 2,5 -3 und sein Kristallsystem ist triklin. Zur Amesitgruppe gehören unter anderem Fraipontit und Kronstedtit:

Fraipontit ( (Zn/Al)3(OH)4(Si/Al)2O5)  ) ist ein bläulich- bis gelblichweisser oder grüner Serpentin mit feinfaseriger Struktur und Seidenglanz. Er bildet porzellanartige, krustige Aggregate im trigonalen Kristallsystem.Er ist durchscheinend bis opak und eine Dichte von 3,5 und eine Härte von 2,5. Die Spaltbarkeit ist vollkommen.
Fraipontit entsteht bei der Verwitterung von Smithsonit ( Zinkspat, ZnCO3), einem Zinkerz.

Kronstedtit (  (Fe2+/Fe3+)2-3 (OH)4(Si2O5 ) ) ist ein Eisenserpentin mit 2- oder 3 wertigem Eisen in dunklen Farbtönen von braun bis schwarz und grünschwarz mit gut ausgebildeter Spaltbarkeit. Im trigonalen Kristallsystem bildet er pyramidenförmige Kristalle mit glasigem bis harzigem Glanz. Auch radialstrahlige Formen kommen vor. Seine Dichte liegt um 3,3. Sein Strich ist im Gegensatz zum weissen Strich der meisten Mineralen aus der Serpentingruppe dunkel olivgrün.

Chrysotil ( Mg3 (OH)4(Si2O5) ) gehört mit Antigorit zu den zwei häufigsten Mineralien aus der Serpentingruppe.
Bei Chrysotil bewirken die Spannungkräfte in der doppelschichtigen Silikatstruktur ein Einrollen der Silikatblättchen. Er zeigt deshalb keine blättrige, sondern eine dichte, faserige Struktur, die etwas an Textilfaser erinnert. Er wird deshalb auch Bergflachs oder Bergleder genannt. Die einzelnen Silikatfasern sind sehr leicht voneinander trennbar.Weitere Bezeichnungen sind Serpentinasbest und Faserserpentin. Chrysotil kristallisiert meist im monoklinen, selten auch im orthorhombischen Kristallsystem.Entsprechen werden wiederum zwei Varietäten unterschieden:
Klinochrysotil (monoklin) findet man in den Farben weiss, gelb, rot und grün mit harzigem Glanz und Orthochrysotil (orthorhombisch) in bräunlicher, grau bis graubräunlichen und grünen Farbtönen mit Seidenglanz. Härte ( 2,5 -3) und durchschnittliche Dichte (2,6) sind in etwa gleich.  Chrysotil wird wegen der Ähnlichkeit des Namens oft mit Chrysolith, einem Mineral aus der Olivingruppe verwechselt.

Erdgeschichtliches

Bei der Entstehung von Faltengebirgen kollidieren die Ränder zweier Kontinentalplatten. Durch das dadurch bedingte schräge Absinken einer der Platten in in tiefere Erdschichten entsteht im Vorfeld des Kontinentalbereichs ein tiefer Meeresgraben, eine sogenannte Geosynklinale. Diese Störungszonen sind von intensivem Vulkanismus gekennzeichnet. Aus den Tiefen des Erdmantels dingt flüssiges Magma in die Erdkruste ein oder ergießt sich auf der Erdoberfläche. Es entstehen dabei  meist dunkelgrüne, basische Gesteine sogenannte Ophiolithe. Einige enthalten bereits Serpentin wie Pikrit und aus anderen geht er durch deren Metamorphose aus Olivin hervor, wie Peridotit. Die Serpentinitvorkommen von Bernstein beispielsweise stammen aus der Geosynklinalzeit der alpidischen Gebirgsfaltung, die vor etwa vor 200 Millionen Jahren begann. Gebirgsfaltungen treten in der Erdgeschichte periodisch auf. Man unterscheidet die alpidische, die variszische, die kaledonische, die assyntische und einige während des Präkambriums stattgefundene Gebirgsbildung.

Besonderheiten und Wissenswertes

Ein wichtiges Zentrum der Verarbeitung von Serpentin zu  Schmuck, Gefäßen und Kunstgegenständen entstand während des 16. Jahrundert in Zöblitz in Sachsen. Dort wurde die Innung der Serpentindrechsler gegründet. Prunkvolle, mit vergoldeten Silbermontierungen ausgestattete Humpen und Pokale aus Zöblitz  finden sich heute noch im berühmten grünen Gewölbe, der Kunstsammlung Augusts des Starken (seit 1730).
Heute ist Bernstein im Burgenland (Österreich) einer wichtigsten Orte der Edelserpentingewinnung und Verarbeitung in Europa. In diesem sonst serpentinitarmen Gebiet treten einige serpentinisierte Ophiolithstöcke zutage, die hochwertigen Edelserpentin beherbergen. Um einen Kubikmeter Edelserpentin zu gewinnen werden dort 1000 Kubikmeter Gestein abgebaut. Der Edelserpentin und daraus am Ort hergestellte Gegenstände werden auch unter dem Namen Austria-Jade in die ganze Welt verkauft, ist aber mit dem Mineral Jadeit (NaAl(Si2O6)) aus der Augit-Gruppe nicht identisch.

Esotherik und Überlieferung

Die Maoris in Neuseeland verwendeten den Serpentin als Talisman zum Schutz vor Dämonen. In Europa war  der Stein als Material für Fratzensteine oder Schreckensteine an Kirchentoren und als Amulett sehr beliebt. Dies waren aus dem Gestein geschnittene Fratzengesichter, die den Schrecken vertreiben sollten. Die Römer tranken aus Serpentin gefertigten Bechern. Diese sollten der Sage nach zerspringen, wenn sie mit Gift gefüllt waren. Auch wird dem Serpentin eine lindernde Wirkung gegen Gifte nachgesagt, z.B. bei Skorpionsbissen.
Allgemein soll er ausgleichend und entspannend wirken und bei Stimmungsschwankungen helfen. Er wird deshalb als Beschützer der Seele angesehen. Seine krampflösende Wirkung helfe auch bei  Magenproblemen, Muskelkrämpfen, Kopfschmerzen und Regelbeschwerden. Da er allgemein bei Stressymptomen eingesetzt wird, soll sich auch als guter Meditationsstein bewähren. Außerdem wird er bei Herzrhytmusstörungen und Nierenproblemen angewandt. Der Serpentin wird dem Sternzeichen Waage zugeordnet.

Vorkommen:

Serpentin ist ein sehr häufiges Mineral und kommt weltweit vor. Neben Antigorit, Chrysotil und Lizardit kommen einige  Serpentinvarietäten in Serpentinlagerstätten vor. Seltenere Varietäten sind auch anderweitig verbreitet. Große Mengen der Hauptserpentine findet man beipielsweise in Australien (auch Numeait),Tasmanien (auch Numeait), Kanada, in Neukaledonien (auch Numeait) in den USA (auch Amesit).
Nennenswerte Vorkommen in Europa sind am Olymp auf  Zypern, in Piemont in Italien, Snarum in Norwegen (Edelserpentin), in Cornwall in England (auch Kronstedtit) und in Russland (auch Numeait).

In Deutschland gibt es Serpentine imVogtland (auch Numeait), im Fichtelgebirge, in Harz und in der Eifel.

Chrysotil u.a. kommt in größerem Maße im bei Bad Harzburg im Harz und in der Westeifel vor.  Die wichtigste Asbestlagerstätte in Europa liegt in Belangero in Italien.Weltweit außerdem in Grönland, Pakistan, Polen, Schottland und Schweden.

Antigorit kommt auch auf Grönland, Am Olymp auf Zypern in Griechenland, in Neuseeland und in Sibirien vor. Ein deutsches Vorkommen ist der Harz.

Amesit findet man u.a. in Yakutien in Sibirien und in der Antarktis.

Vorkommen von Fraipontit sind in Vielle Montagne (Altenberg) in Belgien, in Yorkshire in England, in Midglamorgan in Wales, auf der griechischen Halbinsel  Attika und in Tsumeb in Namibia

Kronstedtit findet man in Tschechien und bei Salzburg in Österreich.

Nennenswerte europäische Vorkommen von Numeait gibt es auf der griech, Halbinsel Attika, in Letovice in Tschechien, in Cornwall und in England und selten bei Baldissero in Italien. Außerdem in Südafrika.

Lizardit findet man Sibirien und  in Deutschland bei Gerolstein in der Eifel.

Eines der wichtigsten Vorkommen von Edelserpentin in Europa ist die Gegend in und um Bernstein im Burgenland in Österreich.

Verwendung:

Verschiedene Serpentine werden zu Kunstgegenständen, Gefäßen und Dekorationsgegenständen verarbeitet. Auch Schmucksteine mit Cabochon-Schliff werden aus Williamsit, aber auch anderen Serpentinen  hergestellt.
Die Serpentin-Varietät  Chrysotil wird als Asbest abgebaut. Da die feine Faser spinnbar und nicht  brennbar noch schmelzbar ist, findet Faserserpentin in der Feuerfest-Industrie vielfache Einsatzmöglichkeiten. Als Isolationsmaterial wird es in der Wärme- und Elektrotechnik verwendet und im Baugewerbe als Asbestplatte und Asbestzement. Das Material geriet allerdings durch seine krebserregende Eigenschaft in Verruf. Asbest wird auch als Filtermaterial verwendet.

Numeait ist ein wichtiges Nickelerz

Silikatstruktur

Die kristallinen Strukturen der Silikate
Da Silizium und Sauerstoff die häufigsten Elemente und Siliziumdioxid (SiO2) das häufigste Mineral der Erdkruste ist, soll hier näher auf die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten des Silikats eingegangen werden. Chemische Formeln der Silikate wirken selbst für den chemisch Bewanderten oft sehr kompliziert und abschreckend, da die Anzahl der in den Formeln angegebenen Atome oft sehr hoch ist. Da Silikate jedoch im Prinzip meist sehr einfach gebaut sind, soll im folgenden der Versuch unternommen werden, einen grundsätzlichen,und leicht faßbaren Eindruck vom Bau der Silikate zu vermitteln: Der Name Kieselsäure für Quarz spiegelt die Eigenschaften des Silikats sehr gut wieder. Die Formel H4SiO4 für Kieselsäure entspricht nämlich einem gut vorstellbaren Grundbaustein der Silikate, wenn man die Wasserstoffatome (H) wegläßt. Dieser Baustein besteht aus einer Pyramide, genaugenommen einem SiO44- -Tetraeder, bestehend aus einem zentralen Siliziumatom (Si) und 4 Ecken aus je einem Sauerstoffatom (O). Die Grundfläche ist ein gleichseitiges Dreieck und die Kanten sind alle gleich lang . An jeder Ecke kann ein beliebiges Atom anknüpfen. Im wesentlichen sind alle Silikate durch Aneinanderreihung dieser SiO4- Pyramiden aufgebaut. Man kann sich das Kristallgerüst des Quarz aus vielen solchen Pyramiden vorstellen.

Die amorphe Silikatstruktur

In der amorphen (griech. „ gestaltlos“) Struktur sind SiO4-Pyramiden regellos ohne jede Symmetrie an den Ecken miteinander verbunden. Fremdatome sind ebenso regellos integriert. Durch die vielfach auftretenden „verbogenen“ Bindungen treten Spannungen zwischen den Tetraedern auf. Um diese auszugleichen fließen die Atome im Laufe von Jahrtausenden zur ausgeglichenen Kristallstruktur zusammen. Deshalb bilden sich auf dem amorphen vulkanischen GesteinsGlas Obsidian weiße Flockenstrukturen. Es handelt sich dabei um auskristallisierte Stellen. Man spricht dann vom SchneeflockenObsidian. Insofern ist Glas auch in ungeschmolzenen Zustand eine Flüssigkeit, wenn diese auch sehr zäh ist.

Nadelsilikate
Hier sind mehrere SiO4- Pyramiden in Reihe miteinander verbunden. Jede Pyramide hat je ein Eckatom mit der vorhergehenden und der folgenden gemeinsam. Andere Atome begrenzen diese Reihe an den noch nicht verbundenen Ecken der Pramiden. Es entstehen also Silikat-Nadeln mit Fremdatomen auf deren Oberfläche. Fremdatome mit zwei oder mehreren Bindungsmöglichkeiten können mehrere Nadeln miteinander parallel verbinden, wie bei dem Pyroxen Augit.

Ringsilikate

Die Ringsilikate bestehen aus Ringen, die mithilfe von Fremdatomen räumlich miteinander verbundenen sind. Die Ringe können aus drei, oder sechs SiO4-Tetraedern bestehen. Aus dreien bestehen die Ringe des Scandiumsilikats Wollastonit, aus sechs Tetraedern sind die Ringe des Beryll aufgebaut.

Bandsilikate

Erweitert man den Ring der Ringsilikate in Reihe zu einem Ringband, wobei jeder Ring je zwei Pyramiden mit den Angrenzenden gemeinsam hat, so ergibt sich daraus die Bandstruktur. Andere Atome begrenzen dieses Band an den noch nicht verbundenen Ecken , oberhalb und unterhalb des Bandes oder verbinden mehrere solcher Bänder zu Bündeln. Auf diese Weise sind entstehen stengelförmige Kristalle, wie z.B. Hornblende oder Aktinolith.

Schicht- oder Blattsilikate (Phyllosilikate)

Erweitert man das Band der Bandsilikate an den Rändern mit weiteren Pyramiden zu einer Fläche, so gelangt man zur Struktur der Blattsilikate. Diese bestehen zusätzlich aus Oktaederschichten mit zenalen Aluminium und /oder Magnesiumionen. Die Ecken bestehen aus OH- -Ionen. In Zweischichtsilikaten wie Serpentin liegt jeweils eine Silikatschicht und eine Oktaederschicht aufeinander, die über die gemeinsamen Sauerstoffatome miteinander verbunden sind. In Dreischichtsilikaten wie die Glimmer Biotit und Muskowit liegt eine Oktaederschicht zwischen zwei Silikat-Tetraederschichten, ingesamt also liegen drei Schichten aufeinander. Es entstehen daher Strukturen in Form feiner Blättchen. Zweischichtsilikatblättchen werden lediglich durch schwache elektrostatische Kräfte (Van der Waals-Kräfte) zusammengehalten. Bei Dreischichtsilikatenblättchen sind dies Ionenverbindungen. Beim Zweischichtsilikat Chrysotil, einer Varietät des Serpentin passt das Kristallgitter der Silikatschicht nicht zwanglos auf die Oktaederschicht. Es treten dabei Spannungen auf, die durch ein Einrollen der biegsamen Blättchen zu Röllchen ausgeglichen werden, vergleichbar mit dem Verbiegen eines Bimetallstreifens bei Erhitzung. Chrysotil erscheint daher in Form feiner dicht aneinanderhängender Fasern, die leicht voneinander trennbar sind. Das Mineral ist besser unter dem Namen Asbest bekannt. Die Faser ist sogar spinnbar und nicht brennbar. Aus ihr werden daher u.a. feuerfeste Textilien hergestellt.

Gerüstsilikate

Erweitert man die Schichtstruktur der Blattsilikate räumlich nach oben und unten durch weiteren Anbau von SiO4-Pyramiden, so gelangt man zum Gerüstsilikat. Dies ist die Struktur des reinen Quarz mit perfekter Kristallstruktur, die Struktur des Berkristalls. Die Summenformel des reinen Bergkristalls wird mit SiO2 angegeben. Das liegt daran, daß die im Kristall verbundenen Tetraeder gemeinsame Ecken besitzen, jedem Silizium- Atom also nur 2 eigene Sauerstoffatome zuzuorden sind. Auf jedes Siliziumatom fallen also in der Gesamtformel nur 2 Sauerstoffatome, deswegen SiO2. Weitere Gerüstsilikate sind z.B. Feldspäte und Zeolithe. Sie beinhalten einige der Hauptelemente der Erdkruste, Aluminium, Magnesium, Natrium und Calcium. Siliziumatome werden im Kristallgitter häufig durch die dreiwertigen Aluminiumatome ersetzt.

Inselsilikate

Die Kristallstruktur der Inselsilikate ist der, der Gerüstsilikate sehr ähnlich. Im Kristall enthaltene einzelne SiO4-Pyramiden werden hier allerdings durch Fremdatome vollkommen voneinander abgetrennt und über diese wieder mit SiO4-Pyramiden verknüpft. Die Tetraeder besitzen also keine gemeinsamen Ecken mehr. Bei Olivin geschieht die Verknüpfung durch Eisen und Magnesium. Im Granat durch Magnesium und Aluminium. Im Zirkon durch Zirkonium. Ü6 Gruppensilikate Der Aufbau der Gruppensilikate ähnelt prinzipiell dem der Inselsilikate Bei Gruppensilikaten werden jeweils zu Zweiergruppen verbundene Pyramiden die eine gemeinsame Ecke besitzen durch Fremdatome isoliert und gleichzeitig verbunden. Ein Beispiel ist der Thortveitit.

Solnhofener Plattenkalke

Schon die Römer bauten in der Gegend um Eichstätt Plattenkalke ab. Die außergewöhnliche Feinkörnigkeit des Materials erlaubt nicht nur die Verwendung als Lithographiestein seit 1796.
Seine gleichmäßige Härte und feine Oberfläche machten den Stein weltweit konkurrenzlos. Sehr beliebt war er als Bildhauerstein; außerdem wurde der Kalkstein als Baumaterial in Kirchen und Palästen verwendet: In der Hagia Sophia in Istanbul ist der Boden mit Solnhofener Plattenkalk ausgelegt.
Seine Feinkörnigkeit ermöglicht auch die Erhaltung einer Vielzahl von Fossilien des Jura, die in hervorragendem Zustand überliefert sind. Die gute Qualität der Fossilien ist seit Jahrhunderten bekannt und wurde bereits im frühen 19.Jahrhundert schriftlich erwähnt. Sie und die Vielzahl der Funde hat sicherlich in nicht unherheblichem Maße dazu beigetragen, dass der Jura das heute am besten erforschte Erdzeitalter darstellt.

Die Solnhofener Plattenkalke sind Ablagerungen des Jura-Meeres.
Dieses Flachmeer bestand während des gesamten Jura-Zeitalters bis vor 195 Millionen Jahren. Im Mitteljura, vor ca. 170 Millionen Jahren, überflutete das Jura-Meer die sich absenkende Vindelizische Schwelle und verband sich mit der Tethys. Dieses zentrale Mittelmeer lag zwischen den Urkontinenten Gondwana und Laurasia in äquatorialer Richtung. Das heutige Mittelmeer, das Schwarze und das Kaspische Meer sind die Überreste der Tethys.

Für die Entstehung der feinkörnigen Ablagerungen existieren verschiedene Theorien. In der „Turbidit-Theorie“ werden sogenannte Trübeströme, oder auch Turbidite für deren Bildung verantwortlich gemacht. Dies sind Meeresströme die feinen Kalkschlamm mit sich führten, der im Küstenbereich der Nordgrenze des Jurameeres durch Stürme aufgerührt, und weiter südlich im Meeresbecken abgelagert wurde. Eine andere Theorie geht von einer Bildung der Schichten durch kalkige Gehäuse- und Skelettreste von Haptomonadinen oder Calcisphaeriden, in den Meeren lebender Einzeller aus.
Eine Weltsensation war der Fund des ersten damaligen Urvogels Archaeopteryx lithographica in den Solnhofener Plattenkalken im Jahre 1861. Das Tier mit der Größe eines Huhns gilt als Bindeglied zwischen Sauriern und Vögeln.

Steinbestimmung

Die genaue Bestimmung von Mineralen und Gesteinen kann sehr kompliziert sein und nur im Labor vorgenommen werden. Jedoch haben sich gewisse Methoden der Steinbestimmung als geeignet erwiesen die Auswahl stark einzuengen um die wichtigsten Minerale mit einfachen Mitteln zu bestimmen. Es werden dabei die Kriterien Härtegrad, Spaltbarkeit, Strichfarbe, Dichte (spez. Gewicht), Farbe und Glanz. Ferner Geschmack, Wärmeleitfähigkeit, Lumineszenz, Kristallsystem und Tracht verwendet

Stromatholithen

Aus dem Präkambrium waren lange Zeit keine Fossilien bekannt und wurde deshalb vom reichlich belebten Kambrium abgetrennt. Später wurde dann doch Fossilien schon aus der Anfangszeit des Präkambrium gefunden. Es handelte sich um bakterienartige Strukturen (Cyanobakterien) die für die Zeit von bis vor 3800 Millionen Jahren datiert werden. Diese Algenähnlichen Bakterien, früher wurden sie auch Blaugrün-Algen genannt, bilden durch Kalkabscheidungen sogenannte Stromatholithen, kuppelförmige, geschichtete Kalkmatten. Diese Stromatholithen stellen ein echtes Relikt aus der Entstehungszeit des Lebens dar. In jüngster Zeit wurden Schwefelbakterien-ähnliche Strukturen mit etwa dem selben Alter nachgewiesen.