Dr. E.: So? Weißt du das so genau? — Im allgemeinen hast du wohl recht. Ein beliebiger Feldstein draußen auf dem Acker kann nicht, wie die Pflanzen und Tiere, Nahrung aufnehmen und dadurch größer werden. Er bleibt eben, wie er ist. Unter gewissen Bedingungen aber wachsen die Mineralien in der Tat. Es geschieht dies jedoch nur, wenn sie sich in einer Flüssigkeit befinden, in welcher derselbe Stoff aufgelöst ist, aus dem sie selbst bestehen. In unserem Falle haben wir Kochsalzwürfel in einer gesättigten Kochsalzlösung. Verdampft das Wasser weiter, so müssen auch neue Mengen des Salzes in den festen Zustand übergehen, und dies geschieht, indem sie sich an die bereits vorhandenen Würfelchen ansetzen, die dadurch also größer werden. Etwas Ähnliches würde auch eintreten, wenn wir nicht die wässerige Lösung eines Minerals vor uns hätten, sondern etwa ein durch Hitze geschmolzenes Mineralgemisch. Auch dann würden sich beim langsamen Erkalten die kleinsten Teilchen der einzelnen Mineralien zusammenfinden und allmählich wachsende Körperchen von bestimmter Gestalt darstellen, die man Kristalle nennt. Seht diesen Feldstein, den ich gestern vom Spaziergange mitgebracht und zerschlagen habe; er sieht im Innern ziemlich wie der Durchschnitt einer Blutwurst aus mit ihren weißen Speckwürfeln. Diese länglichen weißgrauen Kristalle haben sich im Innern des Steines gebildet, als derselbe noch eine glutflüssige Masse war. Je langsamer so ein geschmolzenes Gestein erkaltet, umso schöner gelangen die Kristalle im Innern zur Ausbildung. Hier bei diesem Stück, das den wissenschaftlichen Namen „Porphyr“ trägt, sind sie über einen Zentimeter lang; bei dem Obsidian, von dem wir vorhin sprachen, sind sie hingegen so winzig, daß man sie nur unter dem Mikroskop zu erkennen vermag. — Ihr seht nun wohl ein, wie wir unsere Kochsalzwürfel größer und schöner bekommen können. Wir müssen einfach das Wasser recht langsam und ohne Erschütterung weiter verdunsten lassen. Am besten tut man, wenn man eins dieser Kriställchen an einem feinen Faden frei aufhängt, damit sich von allen Seiten her neues Salz ansetzen kann.

Fritz: Woher kommt es denn, daß das Kochsalz in solchen Würfeln kristallisiert? In der Regel sehen doch Kristalle ganz anders aus?

Dr. E.: Das ist eine recht schwierige Frage, Fritz. Es ist ungefähr dasselbe, als wenn du fragst, warum ein Eichbaum anders aussieht wie eine Kastanie. Ein ganz klein wenig kann ich dir dies Rätsel aber doch wohl verständlicher machen. Zunächst müssen wir die ganz merkwürdige Erscheinung ins Auge fassen, daß ein Kristall, den man zerschlägt, in Stücke zu zerspringen pflegt, welche genau wieder die Form und die Flächen des ursprünglichen Kristalls haben. Ein Kochsalzwürfel also zerspringt beim Daraufschlagen stets wieder in lauter Würfel, und man kann diesen Versuch so weit fortsetzen, als wir mit dem Mikroskop überhaupt noch die einzelnen Stückchen zu erkennen vermögen. Daraus scheint zu folgen, daß auch die allerkleinsten Teilchen Kochsalz, die überhaupt denkbar sind, und die wir selbst mit unsern stärksten Vergrößerungen nicht mehr wahrnehmen können, eine würfelförmige Gestalt besitzen. Ist dies der Fall, so wäre ein Kristall, wie wir ihn in unserer Salzlösung finden, eben nichts, als eine regelmäßige Aneinanderlegung unendlich vieler solcher kleinster Teilchen, ähnlich so, wie sich aus den Holzwürfeln eines Baukastens schließlich ein großer Würfel aufbauen läßt. Sind nun jene kleinsten Teilchen eines Minerals nicht würfelförmig, sondern anders gestaltet, so wird natürlich in der Regel auch das von ihnen aufgeführte Gebäude, der sichtbare Kristall, eine dementsprechende Form haben.

Kurt: Haben denn alle Mineralien eine bestimmte Gestalt?

Dr. E.: Nein, nicht alle, aber doch die meisten. Freilich sieht man es manchem formlosen Stein nicht an, daß er im Grunde genommen aus zahllosen mikroskopischen Kriställchen zusammengesetzt ist.

Fritz: Das hätte ich wahrhaftig nicht gedacht, daß die meisten Steine kristallisiert sind. Vorhin hast du gesagt, es gäbe nur zwei Möglichkeiten, wie sich Kristalle bilden könnten, entweder in einer geschmolzenen Steinmasse, oder in einer gesättigten Lösung. Der erste Fall mag ja bei Vulkanen recht häufig sein, aber die Vulkane selbst sind doch nur sehr zerstreut; und wo solche gesättigten Lösungen in der Natur herkommen sollen, begreife ich auch nicht. Ich würde also meinen, Kristalle müßten recht selten sein.

Häufigkeit der Kristalle

Dr. E.: Nein, mein Junge! Diesmal hast du mit deinen beiden Annahmen gründlich vorbeigeschossen. Was zunächst die Häufigkeit des geschmolzenen Gesteins anlangt, so hast du ja wohl schon einmal gehört, daß unsere Erde früher wahrscheinlich ein feurig-flüssiger Ball war. Wie nun eine glühende Eisenkugel, die wir der Luft aussetzen, nach und nach ihre Wärme ausströmt und sich abkühlt, so mußte auch der im kalten Weltenraume kreisende geschmolzene Erdball im Laufe der Zeit von seiner Wärme verlieren. Dadurch bildete sich auf der ganzen Oberfläche eine anfangs dünne, dann mehr und mehr an Dicke zunehmende Kruste aus festem, erstarrtem Gestein. Während des Erstarrens schossen die einzelnen Mineralien dieses Gesteins in Kristallen an, und du siehst nun wohl ein, daß es damals keinen Punkt der Erde gab, wo nicht Kristallbildung in dieser Weise stattgefunden hätte. Doch damit nicht genug. Lange Zeit blieb die Kruste der Erde dünn, und es geschah daher auch noch später an allen Ecken und Enden, daß weitere geschmolzene Gesteinsmassen aus dem Erdinnern durch Spalten und Risse der Kruste hervorquollen und über derselben erstarrten. So kommt es denn, daß es in der Tat nur wenige Gegenden der Erde gibt, wo man nicht auch heute noch Felsarten beobachten könnte, die aus dem glutflüssigen Zustande hervorgegangen sind.

Nicht weniger irrig ist deine zweite Annahme, daß in der Natur gesättigte Lösungen nicht vorkämen, aus denen Kristalle sich ansetzen könnten. Sehr viele Mineralien sind, wie du weißt, im Wasser löslich, wenn auch oft nur in winzigen Mengen. Stecken solche Mineralien in einem Berge oder Felsen, so werden sie naturgemäß durch das einsickernde Regenwasser aufgelöst, und da, wo sie waren, entstehen Hohlräume. Diese füllen sich dann, gleich den durch Frost oder Erschütterung entstandenen Spalten des Gesteins, bald mit dem nachdringenden Sickerwasser an. Das Sickerwasser ist anfangs noch keine gesättigte Lösung der im Berge steckenden Mineralien; allein es wiederholt sich nun hier im kleinen derselbe Vorgang, den wir neulich beim Meer im großen besprochen haben. Etwas von dem Wasser verdunstet durch die Poren des Gesteins, und neues Sickerwasser bringt immer neue Mengen des aufgelösten Minerals. So wird die Lösung in der Höhlung oder in der Spalte allmählich gesättigt, und die Kristalle fangen an sich auszuscheiden. Wenn ihr euch nun vorstellt, daß ein solcher Vorgang Jahrtausende und Jahrhunderttausende im Innern der Berge ungestört weitergehen konnte, und daß die Bedingungen für schöne Kristallbildung — vollkommene Ruhe, gleichmäßige Temperatur und möglichst langsame Verdunstung des Wassers — die denkbar günstigsten sind, so werdet ihr es begreifen, wie man oft in solchen Hohlräumen, den sogenannten Drusen, sowie in den Spalten oder „Gängen“ der Gebirge Kristalle von einer Größe und Schönheit findet, wie wir sie künstlich auch nicht entfernt herstellen können. Hat man doch z. B. beim Bohren des Gotthardtunnels vom Quarz, einem Mineral, das nur spurenweise im Wasser löslich ist, Kristalle gefunden, die fast meterlange, mehrere Zentner schwere Säulen darstellen.

Kurt: Aber wie ist denn nun der gewöhnliche Sand entstanden? Der bildet doch keine Kristalle!