Großer Kasten der Mineraliensammlung in der Mathothek:
Kleiner Kasten der Mineraliensammlung in der Mathothek:
Seit ewigen Zeiten haben Kristalle den Menschen fasziniert, sei es wegen ihrer Farbe, Festigkeit, spiegelnden Flächen, starken Lichtbrechung oder auch Seltenheit. Aber ihre Anziehungskraft beruhte insbesondere auf der Schönheit geometrisch regelmäßiger Körper.
Die ca.150 Mineralien wurden gezielt im Hinblick auf die Erkennbarkeit ihrer Kristallformen ausgesucht und erworben. Jedes Mineral hat eine ganz bestimmte atomare Zusammensetzung, aus der sich seine regelmäßige innere Struktur bestimmt. Dieser innere Aufbau ist häufig auch in der äußeren Form des Kristalls sichtbar, je ungestörter der Kristall wachsen konnte, desto besser.
Besonders faszinierend sind die Pyritkristalle. Wegen des edlen Goldglanzes ist es nicht überraschend, dass Pyrit auch “Katzengold” genannt wird, und so mancher wenig erfahrene Goldsucher bei einem solchen Fund am Ziel zu sein glaubte.
Fast alle Besucher, die bisher noch keinen solchen Kristall in der Hand hatten, sind zunächst davon überzeugt, dass diese geschnitten, geschliffen und poliert wurden. Dass das aber nicht der Fall ist, sondern die Natur hier ganze Arbeit geleistet hat, beweisen die Kristalle, die noch in ihrem Muttergestein sitzen.
Pyrite kommen sehr häufig in würfliger Form, aber auch in einer dem Dodekaeder (=Zwölfflächner) ähnlichen Gestalt vor. Sehr oft treten bei Pyritkristallen auch “Verwachsungen” auf, hier sind dann mehrere Kristalle ineinander gewachsen.
Ziemlich klein, dafür umso schöner sind die Kristalle aus Vanadinit. Besonders gut kann man sie in der Vergrößerung sehen: Es handelt sich hier um Prismen mit einem regelmäßigen Sechseck als Grundfläche.
Vanadinitkristalle gehören kristallographisch zur hexagonalen Kristallklasse, was leicht erkennbar ist.
In der Kristallografie wurden die räumlichen Symmetriegruppen noch vor denjenigen 17 der Ebene analysiert und im Hinblick auf ihre jeweiligen Symmetrieigenschaften in sieben Kristallklassen eingeteilt. Zu dieser Klassifikation der Kristalle gibt es ein besonderes Exponat in der Mathothek: Es sind 15 aus Glas gefertigte Modelle zu den sieben Kristallsystemen. diese Modelle sind schon mehr als 100 Jahre alt. Bei diesen schönen und handgearbeiteten Modellen sind die zur Mineralienklassifizierung benutzten Drehachsen und ihre Zähligkeit durch farbige Fäden erkennbar gemacht worden. In der Kristallografie ordnet man die Mineralien nach ihren Drehachsen in die Kategorien: kubisch, tetragonal, orthorhombisch, hexagonal, trigonal, monoklin und triklin. Dabei ist das kubische System am reichsten an Symmetrien, das trikline System besitzt dagegen noch nicht einmal rechte Winkel.
In der unbelebten Natur kommt das regelmäßige Sechseck sehr häufig vor. Dagegen dominiert in der belebten Natur eher das regelmäßige Fünfeck, z.B. bei den Blütenformen. Vielleicht liegt ein Teil der Erklärung in der Tatsache, dass man mit dem regelmäßigen Sechseck die Ebene lückenlos ausfüllen kann. Man vergleiche dazu eintrocknenden Schlamm oder erstarrte Lava (Basalt). Es bilden sich mehr oder weniger regelmäßige Wabenstrukturen.
Bei dem klaren Calcit Ist die starke Lichtbrechung durch die darunter gelegte Schrift “Doppelspat” ausgezeichnet zu beobachten. Beim Durchgang wird ein Lichtstrahl in zwei Strahlen gebrochen. Leichtes Drehen des Kristalls ist aufschlussreich. Der Calcit kommt häufig als Rhomboeder (“verformter” Quader ) vor.
Fluorit tritt in verschiedenen Kristallformen auf: Würfel, Oktaeder und ineinander verwachsene Formen. Das Oktaeder tritt oft beim Bruch auf. Fluorite gehören zur kubischen Kristallklasse, die die meisten Symmetrien aller Kristallklassen besitzt. Auch die Farbe kann verschieden sein, von weiß, blau, grün bis fast schwarz.So zum Beispiel der wundervolle dunkle Flouritkristall mit seinen so präzisen sich durchdringenden Würfeln:
Der Granat tritt sehr häufig in Form eines Rhombendodekaeders auf, einem regelmäßigen Körper mit 12 Rauten (=Rhomben) als begrenzende Seitenflächen. Auch Granate gehören zur kubischen Kristallklasse, der symmetriereichsten.
Besonders zieht der Rhombendodekaeder mit den anscheinend “abgeschliffenen Kanten” den fragenden Blick auf sich: Auch hier hat die Natur alles allein erledigt!
Der Rubin zeigt als Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck, bei dem die Ecken gleichmäßig abgeschnitten wurden. Daher gehört Korund nicht zur hexagonalen, sondern zur trigonalen Kristallklasse. Ebenso verhält es sich beim Turmalin und Apophylitt.
Turmalin, Schörl
Beim Betrachten der Turmaline – dunkle Turmaline heißen Schörl – achte man besonders auf die faszinierenden Enden! Obwohl der Querschnitt sechseckig ist, haben sie eine Pyramide mit einem gleichseitigen Dreieck als Basis zum Abschluss. Deswegen gehören sie zur trigonalen Kristallklasse.
Der Chiastolith ist zwar poliert worden, aber nicht gefärbt, d.h. die schwarzen Kohlepartikel ordnen sich bei der Kristallisation in dieser Kreuzform an. Der Staurolith ist eine Zwillingsbildung, bei dieser Durchkreuzung beträgt der Winkel immer 90° oder 60° bzw. 120°.
Ein Fantasy-Schloss? Eine Werbung für Geodreiecke? Ein Kristall? – Jedenfalls kein Entwurf von Friedensreich Hundertwasser!
Dieser Kristall aus reinem Wismut stammt zwar aus dem Labor – trotzdem ist er ohne Geodreieck so auskristallisiert.
Bei dem Apophyllit sind die vier Rhombenflächen der Kristallspitze sehr schön ausgeprägt. Dabei ist ein Rhombus oder eine Raute ein Viereck mit gleichlangen Seiten und gleichgroßen gegenüberliegenden Winkeln Dieses Exemplar ist das obere Ende eines dipyramidalen Kristalls und gehört -wie alle Apophyllite – zur tetragonalen Kristallgruppe.
In der Architektur findet man sehr oft diese Vier-Rhomben-Konstruktion als Turmbedachung, z.B. für Kirchtürme.
Das sind nur wenige Einblicke in die beiden “Kristallkästen”!
Für weitere Informationen über die zauberhafte Welt der Kristalle stehen Besuchern je nach Alter und Interessen auch eine Reihe Bücher in der Mathothek zur Verfügung.
→ Kristallsysteme – Klassifikation mithilfe von Symmetrien
→ Die 17 Symmetriegruppen der Ebene – 100 Stoffproben mit allen Symmetrietypen