Der Bergbau in künstlerischen Darstellungen.
 


Ein modernes "Buckelbergwerk"
über ein historisches Kalibergwerk um 1919.


Links zu:

*** Allgemeines zu den historischen Kalibergwerken um 1900.

*** Exkurs zu historischen "Buckelbergwerken".

*** vergrößerte Bildausschnitte des " Kali-Buckelbergwerkes von 1919" .

*** Vergleichsdarstellung des ersten modernen Kalibergwerkes von 1950.

*** Exkurs zu schönen Evaporiten (Salzmineralen).



Allgemeines.

 



Zu den
charakteristischen Beispielen der volkstümlichen bergmännischen Kunst zählen die
"Buckelbergwerke" mit denen Bergleute auf Jahrmärkten über ihre Arbeitswelt informierten.


Wie ein modernes "Buckelbergwerk" mutet dieses Diorama über ein historisches Kaliwerk an.
Es wurde wahrscheinlich um 1919 von den Lehrmittel-Werkstätten FRIEDHOFF & SCHAEFFER
nach Vorgaben der Wissenschaftlichen Abteilung des DEUTSCHEN KALISYNDIKATS BERLIN
hergestellt als Lehrmittel der bergmännischen Berufsausbildung.
Es hat die Abmessungen 0,80 Meter Breite, 1,00 Meter Höhe, 3 Centimeter Dicke und ist verglast.

Im oberen Bildteil sind die technischen Einrichtungen der Übertageanlagen detailliert gezeichnet
und benummert.
Darunter ist die steilstehende Flanke eines Salzdomes im Querschnitt nachgebildet.
Dazu wurden für die Darstellung der Erdformationen und des Salzgebirges natürliche
Materialien und Salzgesteine verwendet. Die Erstreckungen der einzelnen Ablagerungen
sind im Interesse der Anschaulichkeit bedeutend verkürzt im Verhältnis zu den dargestellten
Mächtigkeiten der Grubenbaue und Bergemühlen.
Alle Grubenbaue sind als Hohlräume in die Salzgesteine eingeritzt.
Die detailliert dargestellten Grubenbaue, die Abbaumethoden, maschinellen Einrichtungen
sind benummert. Alle Benummerungen des Diorama werden im unteren Bildteil erläutert.

Im dargestelltem Bergwerk wurde, wie um 1900 auf 200 Kalischächten üblich, Carnallit zur Kaligewinnung
im Heißlöseverfahren, und Jüngeres Steinsalz als Speise- und Industriesalz abgebaut.
Kainit wurde als Rohsalz unbearbeitet zur Düngung verwendet.
Das Ältere Steinsalz wurde abgebaut um damit die leergeförderten Grubenräume wieder zu verfüllen.

Die ersten Kali-Bergwerke der Welt "von Manteuffel" und "von der Heydt" entstanden 1861 in
Deutschland im Staßfurter Kalirevier
.

Zusammen mit den Werken des Herzogtums Anhalt leistete das Staßfurter Revier 20 Jahre lang
mit 29.000 Tonnen K2O pro Jahr die gesamte Kaliförderung der Welt.
Heute werden weltweit (Deutschland, Frankreich, Polen, Spanien, USA, ehemalige Sowjetunion, Kanada)
32.000.000 Tonnen K2O pro Jahr produziert.

Ab 2004 erstellt Deutschland mit nur noch 6 Kalibergwerken ( Sigmundshall, Zielitz, Wintershall,
Unterbreizbach, Hattorf, Neuhof-Ellers) 3.600.000 Tonnen K2O pro Jahr = 12% der Weltproduktion.
Sigmundshall ist mit 1.450 Metern das tiefste deutsche Kalibergwerk.
In Deutschland wurden Hohlräume in ausgebeuteten oder stillgelegten Kali- und Steinsalz-Bergwerken auf vielfältige Weise genutzt als:
*** unterirdische Rüstungsbetriebe,
*** Munitionsfabriken,
*** Hähnchen-Mastbetriebe,
*** Deponien für Kunstwerke,
*** Deponien für Gold und Devisenbestände,
*** Deponien für gefährliche Abfallstoffe,
*** Deponien für trockene Abfälle z.B. Asche aus Verbrennungsanlagen,
*** Deponien für schwachstrahlenden Atommüll (Morsleben, Asse)

*** ein neues Salz-Bergwerk wird ausschließlich als geplantes Atommüll-Endlager für hochradioaktiven Müll in Gorleben aufgefahren.




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Exkurs zum "Buckelbergwerk:

Der Zinnguß zeigt einen Berginvaliden, der mit einem "Buckelbergwerk" Veranstaltungen wie Jahrmärkte besuchte.
Er wollte mit der funktionsgetreuen verkleinerten Nachbildung eines Bergwerkes mit mechanischer Beweglichkeit
der Einrichtungen und Figuren die bergmännische Lebenswelt als emotional bewegende Information verbreiten.
Diese eigengefertigten bergmännischen Schnitzereien wiesen einen starken Hang zur technischen Bastelei und
Mechanisierung auf und weckten nicht zuletzt durch treffende Gesellschaftskritik (Tod oder Invalidität durch
Unfälle, Kinderarbeit) die Neugierde und Freigiebigkeit der staunenden Bevölkerung.




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  detailierte Beschreibung des"Kalibergwerkes um 1919" durch vergrößerte Bildausschnitte.
 
  Bildausschnitt Tagesanlagen:

1 = Salzschuppen mit Kratzer und Abwerfwagen
2 = Förderturm Wetterschacht
3
= Grubenventilator
4 = Verladestation mit Waggonschnecke
5
= Staubkammer
6 =
Cyklon
7 = Trockentrommel
8 =
Trockenstation
9 = Deckstation
10 = Lösehaus
11 = Kühlturm
12
= Vakuumkühlung
13 = Klärapparat
14
= Löseapparat
15
= Löselaugesammelkasten
16
= Löselaugenvorwärmer
17
= Wipper (Förderwagenentleerer)
18 = Elevator
19
= Siebanlage

20 = Schlagkreuzmühle
21 = mechanischer Förderwagenumlauf
22 = Förderturm Förderschacht

23 = Elektrische Zentrale
24 = Elektrische Fördermaschine
25 = Kesselhaus
26 = Saugkanal zum Grubenventilator




   
 


Bildausschnitt von der Tagesoberfläche bis zur ersten Bausohle:


a = Alluvium
b = Diluvium
c = Buntsandstein mit rohen Steinbänken
d =
Trümmergips CaSO4 . 2H2O
e = Anhydrit
CaSO4



26 = Saugkanal zum Grubenventilator
27 = ausziehender Wetterschacht
(als zweiter Schacht gesetzlich vorgeschrieben - deshalb "Polizeischacht" genannt)
28 = Förder- und Seilfahrtsschacht
29 = erste Bausohle auf 350 Meter. Bis zu diesr Teufe sind beide Schächte mit
gußeisernen Tübbingen wasserdicht ausgegebaut, darunter sind beide Schächte
zur besseren Standfestigkeit mit Ziegelsteinen ausgemauert.


 
 



 

  Bildausschnitt von der ersten bis zur vierten Bausohle:
 
f = Jüngeres Steinsalz NaCl
k = Kainit
KMgClSO4.2,75 H2O
n = Versatzstelle mit Älteren Steinsalz verfüllt.
= Die Schacht-Füllörter der 5 Bausohlen und ihre
Durchörterungen des Grauen Salztones (g) sind mit
Ziegelsteinen ausgemauert (Standfestigkeit).



35 = Streckenvortrieb mit Elektrobohrer
37 = Carnallit- Firstenabbau
38 = Steinsalz-Firstenabbau
39 = Bergemühle (Versatzgewinnung)
40 = Förderrolloch von der 1. zur 2. Sohle
41 = Rollochförderung
42 = Förderhaspel für den Bremsschacht
43 = Bremsschacht (Blindschacht)
 



 
  Bildausschnitt von der vierten bis zur fünften Bausohle 750 Meter:
 
g = Grauer Salzton. Seine Durchörterungen
sind mit Ziegelsteinen ausgemauert (Standfestigkeit).
i = Sylvinit blau
KCl+NaCl (K2O-Gehalt 12-25%)
m = Älteres Steinsalz mit Anhydritschnüren
n = Versatzstellen mit Älteren Steinsalz verfüllt
l = Carnallit
KMgCl3 . 6H2O (K2O-Gehalt 10-12%)
h = Hartsalz
KCl+NaCl+MgSO4 . H2O ( K2O-Gehalt 12-15%)
34 = Pumpenanlage
35 = Streckenvortriebe
36 = Pumpensümpfe
37 = Firstenabbau im Carnallit
  Ende der Bildbeschreibung Kali-Buckelbergwerk von 1900


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Vergleichsdarstellung:

"Das erste moderne Kalibergwerk um 1950 mit neuen Abbaumethoden und neuer Technik"
Auch hier wird eine steilstehende Flanke der Salzlagerstätte abgebaut.
Es wird nur noch Sylvinit KCl+NaCl (K2O-Gehalt 12-25%) und Hartsalz KCl+NaCl+MgSO4 . H2O ( K2O-Gehalt 12-19%) abgebaut.
Der leere Abbauraum wird mit Spülversatz verfüllt (Fabrikrückstand aus dem Heißlöseverfahren wird mit gesättigter Lauge in
Rohrleitungen transportiert).
Die modernen Gewinnungsgeräte wie Schräm-, Bohr-, Lade-, Pendeltransportmascinen werden mittels Schrägaufzug zwischen
den einzelnen Teilsohlen nach Bedarf umgesetzt. Auch die Personen- und Materialbeförderung findet im Schrägaufzug statt.
Die Salzabförderung erfolgt über Rollöcher (Fallschächte) in Großraumförderwagen, die auf Gleisen durch Elektroloks zum
Förderschacht gefahren werden.
Im Förderschacht wird das Salz statt in kleinen Förderwagen in großen Skipgefässen zu Tage gefördert

Die hier geschilderte Abbaumethode ist heute, nach weiteren 50 Jahren, nur verfeinert worden. Statt der gewaltigen Schrägaufzüge werden für den Transport der Maschinen
und den Kraftfahrzeugverkehr für Material-, und Mannschaftstransport neben der abzubauenden Lagerstätte Wendeln im Nebengestein hergestellt.
Lademaschinen und Pendeltransportwagen sind durch gewaltige Schaufellader ersetzt. Statt Schrämeinbrüchen werden Großbohrlöcher in der Sprengtechnik eingesetzt
Statt der Gleisförderung sind kilometerlange Gummibandförderer eingesetzt.



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Exkurs zu schönen Salzmineralien.

Die Evaporite (sedimentäre Salzgesteine)
haben am Gesamtvolumen der kontinentalen Erdkruste nur einen Anteil von 0,06%.



Unter schönen Salzmineralen versteht man im Allgemeinen solche, die sich durch ihre Ausbildung und Farbe
besonders auszeichnen und sich dadurch aus der Masse der Minerale herausheben.

Die Genese der Salzminerale, verbunden mit dem geringen Angebot an färbenden Kationen, bedingt es,
daß die Zahl der bunten und / oder idiomorphen oder gut gespaltenen Salzminerale - der schönen Minerale - klein ist.


 

Schöne Salzminerale können Spaltstücke, primäre oder sekundäre Kristallisationen sein.

 

Einige Beispiele bemerkenswerter Salzminerale sind :

*** gut gespaltene Salzaggregate von Steinsalz und Sylvin,
*** kristallisiertes Steinsalz,
*** Steinsalz mit Flüssigkeits- und Gaseinschlüssen,
*** Boracitkristalle im Steinsalz,
*** durch Einschlüsse zonar bunt gefärbtes Salz,
*** durch Farbzentren blau- oder violettfarbenes Steinsalz,
*** sekundäre Salzbildungen,
*** Gipskristalle,
*** faserige Salzausbildungen,
*** Salzminerale mit geringen Vorkommen
















Schauglas mit mineralogisch
besonderen Salzmineralien.

*** Alle Fundstücke stammen aus der zweiten
Betriebsperiode 1952 - 1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"

*** Weil eine dermaßen umfassende Zusammenstellung
von Salzmineralien des Staßfurtflözes mit den Besonderheiten
der stellenweisen Umwandlung des primären Carnallititflözes in

-- Hartsalzflözteile und
-- völlig vertaubte Flözteile

aus bergmännisch aufgeschlossenen Gruben nicht mehr
möglich ist, muß der Wert besonders hoch angesetzt werden.

*** Im Schauglas befinden sich:

--- Liegendes Ältestes Steinsalz mit Boracitkristallen,

--- Carnallit in verschiedenen Rotfarben,

--- Fasercarnallit und Carnallitit ,

--- sylvinitisches Hartsalz,

--- anhydritisches Hartsalz,

--- Salze aus der Flözvertaubung,

--- weißer körniger Kieserit,

--- Anhydrit,

--- ideal gespaltene Kristallstücke von Steinsalz und Sylvin,

--- Sylvin mit wolkigen roten und gelben Einschlüssen von
Hämatitschüppchen und FeCl3-Lösungen,

--- hell-und dunkelblaues Steinsalz,

--- primär kristallisierte Steinsalzwürfel,

--- Steinsalzkristalle mit Einschlüssen von Restlauge und Gas,

--- nadelige Gipskristalle



Die schwarze Linie zeigt die Abgrenzung zwischen Carnallitit und Hartsalz nach der
Umwandlung der primären geschichteten Carnallitit-Lagerstätte.



Ein bergfrisches geschichtetes Carnallitbruchstück mit offener Kluft zeigt Spuren eines Lösungsprozesses.
Belegstück für die Theorie der nassen Lagerstättenumbildung ?.



Bergfrische Bruchstücke aus Trümmercarnallitit zeigen kristalline und faserige Strukturen
der mineralogischen Zusammensetzung aus Carnallit (KMgCl3 . 6H2O) , Kieserit (MgSO4.H2O), Steinsalz (Nacl)
Ein brecciöses Salzgestein: in einer Matrix aus Carnallit schwimmen Gesteinsbruchstücke die teilweise noch
ihre ursprüngliche Schichtung zeigen.







































Salzgesteine

Carnallitit
(K2O-Gehalt 10-12%)
Hartsalz
( K2O-Gehalt 12-20%)


Facies Carnallitit: enthält neben

- Carnallit (KMgCl3 · 6H2O)
- Halit (NaCl)
auch noch
- Kieserit (MgSO4 · H2O)
- Anhydrit (CaSO4)
- Sylvin KCl
- Tonminerale

Facies Hartsalz: enthält neben

- Sylvin (KCl)
- Halit (NaCl)
auch noch
- Kieserit (MgSO4 · H2O)
teilweise
- Anhydrit (CaSO4 )

Facies Vertaubung: enthält
- Halit (NaCl)
- Anhydrit (CaSO4)


*** Alle Fundstücke stammen aus der zweiten
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"
Betriebsperiode 1952 - 1968.

Im Grubenfeld des Kalisalzbergwerks Königshall- Hindenburg in Reyershausen bei Nörten-Hardenberg,
auf der östlichen Randhochfläche des Leinetalgrabens,
wurde das Staßfurt-Lager (K 2) in einer Tiefe von 530 bis 750 m unter N. N. abgebaut.
Das Flöz war nicht gleichmäßig bauwürdig als Hartsalz ausgebildet; inmitten der Hartsalzentwicklung
kamen Vertaubungen" (Anhydrit- Halit) und
Carnallitit-Gebiete vor.

Der von den drei Facies des Flözes vollkommen unabhängige, im ganzen Grubenfeld gleichbleibende
feinstratigraphische Aufbau, die auffälligen
Veränderungen in der "Vertaubung", wie in ihrem
Liegenden und Hangenden, sowie die gesetzmäßige
Mächtigkeitsabnahme vom Carnallitit über das Hartsalz
zum Anhydrit-Halit lassen den Schluß zu, daß der
Facieswechsel auf nassem Wege
aus einem gemeinsamen Primärgestein
durch Umbildung
hervorgegangen ist.






























Staßfurtsteinsalz, NaCl
(Ältestes Steinsalz - Na2 beta)


weist einen durchgehendem Horizont mit winzigen
(1 bis 4 mm großen) grünlichen Boracitkristallen auf.

*** Fundstücke stammen aus der zweiten
Betriebsperiode 1952 - 1968 des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"

*** Boracit , Mg3[(Cl,OH ) | B7O13]
in pseudokubischen würfeligen Kristallen wurde, offensichtlich durch Metamorphose
infolge der Dehydratation ursprünglich wasserhaltiger Magnesiumborate bei verhältnismäßig hohen
Temperaturen und Drücken, gebildet.

*** Fundort 10 Meter unter dem Hartsalz Lagerhorizont
und 3 Meter über dem Basalanhydrit.

*** Seltene Fundstücke, da normalerweise der Bergmann ein Anritzen dieser tiefen Salzschicht wegen der
Gefahr eines Laugen-oder Gaseinbruches vermeidet.







































Anhydrit Ca[SO4]

*** zwei getrommelte Stücke aus spätigem
gesteinsbildendem Material der Salzlagerstätte.

*** Größe: eirund 27 x 23 mm.

*** Farbe: seltenes hellblau (sonst farblos, weiß, grau, braun).

*** Gipseinschluß an einer Stelle.

*** Härte: 3 ½

*** Dichte: 2,9 - 3,0 g/cm3.

*** Glas- bis Perlmuttglanz.

*** Fundstücke aus dem Salzbergwerk Berchtesgaden.



Anhydrit Ca[SO4]

*** kristallines Fundstück Anhydrit mit Steinsalz.

*** *** das Fundstück stammt aus der zweiten Betriebsperiode 1952-1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"








Seitenansicht 1
Seitenansicht 2
Seitenansicht 3

























Sylvin KCl - als Spaltenausfüllung
aus einem kleinen Nest im Randgebiet
einer Vertaubung.

*** Sehr seltenes Fundstück, denn normalerweise
kommen in Vertaubungen nur Steinsalznester
vor. Wahrscheinlich führte die unmittelbare
Nähe der Hartsalzausbildung zu dieser Genese.

*** Größe bis 32 x 30 x 22 mm.

*** Roter Hämatit Fe2O3, hat eine Schicht im Sylvin
intensiv gefärbt und einen Sylvinkristall umhüllt.
Gelbe Färbung durch FeCl3-Lösungen,
Die milchweiße Färbung ist durch
Gasbläscheneinschluß entstanden.

*** Das graue Gestein der Vertaubung zeigt keine
Schichtung sondern ein körniges Anhydrit/Halit-
Gemisch mit Einschlüssen von kleineren roten
Sylvinkristallisationen.

*** Das Fundstück stammt aus der zweiten
Betriebsperiode 1952 - 1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"





























































Sylvin - Kristallspaltstücke, KCl

***Größe bis 50 x 30 x 20 mm.

*** Fundstücke aus Nestern im sylvinitisch-kieseritischen
Hartsalzlager in der Nähe von Vertaubungen.

*** Rote Färbung durch Hämatit Fe2O3 ,
gelbe Färbung durch FeCl3-Lösungen,
milchweiße Färbung durch Gasbläscheneinschluß.

*** Kali-Bergwerk "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"





























Kieserit , MgSO4
· H2O

*** Größe 25 x 18 x 15 mm.

*** Fundstück aus einer Kluftfüllung im
kieseritischen Hartsalzlager in der Nähe
einer Vertaubung.

*** unterschiedlich starke Schichtung zeigt
unterschiedliche Körnung und Dichte.

*** in der stärksten hellsten Schicht scheint ein
höherer Steinsalzgehalt vorhanden zu sein
der wahrscheinlich durch Farbzentren einen
Blauschimmer wie bei "Mondstein" erzeugt.




















Kieserit , MgSO4 · H2O

*** Fundstück aus einem Nest im Hartsalzlager.

*** Größe 50 x 22 x 18 mm.

*** Wechselschichtung mit unterschiedlichen Steinsalzlagen.

Gips - Kristalle, (Selenit) CaSO4 2H2O

*** Aus den ersoffenen Grubenbauen des Feldes I
die nach 10 Jahren wiederaufgewältigt wurden.
Decke und Stöße der Strecken boten ein märchenhaftes Bild.
Milliarden von Gipskristallen in unterschiedlicher Größe, Färbung, Kristallform bedeckten die Flächen und funkelten
im Lampenlicht auf.


*** Abbildungen zeigen die Originalgrößen,

*** Alle Fundstücke stammen aus der zweiten
Betriebsperiode 1952-1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"




   
































 

Leonit, K2Mg[SO4]2 4H2O


eine sehr seltene Salzmineralbildung
durch Metamorphose.

*** chem. Zusammensetzung:
Klasse VI Sulfate
K2O = 25,69 Gewichts%
MgO= 10,99 Gewichts%
SO4 = 43,67 Gewichts%
H2O = 19,65 Gewichts%

*** Kristallsystem:
monoklin-prismatisch C2-2/m;
hier derbe, körnige Aggregatform die mit
anderen Salzmineralen verwachsen ist.

*** Stufengröße:
130 x 80 x 70 mm.












*** Entstehung:
Vor 15 Millionen Jahren ist das Hartsalz
des Kaliflözes Hessen
(aus KCl+NaCl+MgSO4 bestehend)
durch eine Kontaktmetamorphose mit
einem das Flöz durchdringenden
Basaltschlotes durch Druck und Temperatur
umgewandelt worden in:
--- roten Kainit
--- gelben Leonit
--- blaues Steinsalz

*** Fundort:
Kaliwerk Neuhof-Ellers bei Fulda;
Aufschluß im Grubenfeld 1978


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 







Rinneit
K3Na [FeCl6]
enthält isomorphes Mangan.

*** Größe:
165 x 75 x 50 mm

*** Fundort:
aus dem Liegenden unmittelbar
unter dem primären Carnallititflöz
des Kaliwerkes Königshall-Hindenburg
in Reyershausen bei Göttingen.

*** Das ursprünglich trockene Fundstück
hat sich im Laufe von 60 Jahren trotz
luftdichter Aufbewahrung als sehr hygroskopisch
erwiesen.
Es hat einen schmierigen eisenbraunen Anflug
bekommen, der einhergeht mit einer Freilegung
von winzigen haselnussbraunen
bis zu 2 mm grossen Kristallen.

Das Fundstück enthält im Salzgefüge Boracitkristalle in bräunlicher und gelblicher Färbung das heisst,
sowohl Mg-reichen Boracit
Mg6 (Cl2/B14O26)
als auch den seltenen
Fe-reichen Ericait




 

 

 

 






   
     
     
     
     














Exkurs zum Salz, Halit, Steinsalz, Kochsalz, Siedesalz, Natriumchlorid.

Was ist Salz? Im Alltagsgebrauch ist Salz der Stoff, mit dem man Speisen schmackhaft macht.

Die Chemiker
dagegen bezeichnen mit Salz eine ganze Stoffgruppe, nämlich alle Stoffe die im
festen Zustand aus Ionen bestehen.

Das bürgerliche Salz heißt in der Chemie
Natriumchlorid mit der Formel NaCl und ist nur ein
Salz unter vielen. Wegen seiner Wichtigkeit wird eine ganze Stoffgruppe nach ihm benannt.


Das Natriumchlorid des Chemikers wird im Handel und in der Literatur oft als Kochsalz bezeichnet.
Dieser Name ist nicht korrekt, denn Kochsalz ist nur das durch Einsieden von Salzsole gewonnene
Natriumchlorid, das Siedesalz genannt wird. Es enthält 97 - 99% Natriumchlorid und wechselnde
Mengen an Wasser, Gips, Magnesiumsulfat,Kaliumchlorid und seltene Spurenelemente.

Das Natriumchlorid, das in der Erdrinde als Gestein vorkommt und dort bergmännisch gewonnen
wird, hat den Namen Steinsalz.

Reines Natriumchlorid ist farblos. Manchmal kommt es auch in großen glasklaren, durchsichtigen
Kristallen vor. Allgemein aber sind die Kristalle so klein, daß die Salzmenge infolge der Lichtbrechung
an den Kristallflächen weiß erscheint.
Das gehandelte Salz ist oft hygroskopisch, das heißt es zieht aus der Luft Wasser an. Das kommt
durch Magnesiumsulfat und Maggnesiumchlorid zustande, die dem nicht besonders gereinigten
NaCl beigemengt sind. Reines Natriumchlorid hat diese Eigenschaft nicht.


Der Name Natriumchlorid weist darauf hin, daß dieser Stoff aus den Elementen Natrium und Chlor besteht.
Es ist also kein Element sondern eine Verbindung.
Nach den Gesetzen der Chemie haben Verbindungen ganz andere Eigenschaften als die Elemente,
aus denen sie entstanden sind.
Während Chlor ein sehr giftiges gelbgrünes Gas und und Natrium einsehr aggressives reaktionsfreudiges
Metall ist, zeigt Natriumchlorid keine dieser Eigenschaften.
Die Erklärung dafür ist einfach:
Natriumchlorid enthält keine Chlor- und Natriumatome wie sie in den betreffenden Elementen vorkommen,
sondern Chlor- und Natriumionen. Der Chemiker versteht darunter elektrisch geladene Atome oder Atomgruppen.


Beim Entstehen der Verbindung Natriumchlorid = NaCl aus den atomaren Elementen Chlor
und Natrium
bilden sich bei der Reaktion Ione:






Das Ionengitter des Natriumchlorid.

Erst 1912 konnte der Physiker Max von LADE mit einem Versuch beweisen, daß die Bauteilchen von Kristallen
gitterartig angeordnet sind. Er durchstrahlte Kristalle mit Röntgenstrahlen und konnte dabei aus bestimmten
Licht- und Schattenerscheinungen (Beugung), die hinter den Kristallen zu beobachten waren, seine Erkenntnisse
ableiten.
Nachdem 1913 der Physiker William Henry BRAGG gemeinsam mit seinem Sohn William Lawrence BRAGG ein
Verfahren zur Messung der Abstände der einzelnen "Gitterebenen" entwickelt hatte, konnte man die
Bauweise (Feinstruktur) der Kristalle erforschen.



Der Bauplan (Ionengitter) des Natriumchlorid.

  Das Salz NaCl besteht aus Natrium- und Chlorionen
mit etwa kugelförmiger Gestalt. Diese haben sich gesetzmäßig abwechselnd neben- und übereinander
gelagert.

Auf einer Strecke von einem Millimeter befinden sich
rund 36 Millionen Ionen nebeneinander.

Der Abstand zweier, gleichartiger Ionen beträgt
5,64 Ä (Angström-Einheiten)
das sind 0,000 000 0564 Zentimeter.

Die Art der Bindung, die den Zusammenhalt unter
Beibehaltung der Gitterplätze bewirkt, ist die
heteropolare Ionenbindung.


Den kleinsten Teil eines räumlichen Kristallgitters, dem
sämtliche Symmetrieeigenschaften des Gesamtgitters
zukommen, bezeichnet man als Elementarzelle.


Die Darstellung der Elementarzelle genügt zur Beschreibung
des Gitterbaues einer Kristallart. Man muß sie sich in allen
drei Raumrichtungen fortgesetzt vorstellen.


Wie entsteht ein Salzkristall?

In einer Lösung aus Natriumchlorid bewegen sich die Natrium- und Chlorionen völlig ungeordnet.
Sobald genügend Wasser verdunstet ist, sind sie soweit angenähert, daß sich zufällig mehrere
von ihnen gesetzmässig zusammenlagern.
Dabei spielen gegenseite Anziehungskräfte eine wichtige Rolle. Die Ionen haben das Bestreben,
möglichst so viele Nachbarn um sich zu versammeln, wie es ihr Größenverhältnis erlaubt.

 


Das Natriumion umgibt sich mit sechs Chlorionen und das Chlorion mit sechs Natriumionen.
Ein solches Gebilde wäre aber noch nicht abgesättigt, sondern überschüssige Anziehungskräfte,wie sie
durch die Pfeile angedeutet sind, machen sich nach allen Richtungen geltend.
Daher neigen die Ionen zur gegenseitigen Zusammenlagerung, was zur Bildung eines Kristallkeimes führt.

In ihm sind die kleinsten Bausteine gesetzmässig angeordnet
. Aus der Umgebung wandern nun
ständig weitere Ionen zum Keim hin und lagern sich an ihm parallel an, bis ein sichtbares
Kriställchen entstanden ist.

Wenn man dieses winzige Gebilde gerade mit dem Auge wahrnehmen kann - angenommen ein
winziges Steinsalzwürfelchen von 1/10 Millimeter Kantenlänge -
haben sich schon 45 Billiarden = 45 x 10 hoch 15 Ionen in gesetzmässiger Weise zusammengelagert.

Wenn der Kristall weiter wächst und eine Größe von 1 x 1 x 1 cm erreicht hat, birgt er 45 x hoch 21 Ionen.

Ein Naturwunder, das der menschliche Verstand nur mit ehrfürchtigem Staunen begreifen kann.

 



   







 

Primäres
Steinsalz-Spaltstück
NaCl

***von imposanter Größe mit
Kantenlängen 200 x 210 mm.

*** im oberen Teil ein Einschluss
von braunem Ton.

*** sonst durchsichtig

*** Das Foto wurde freundlicherweise
zur Darstellung auf dieser Website
zur Verfügung gestellt von
Dr. Hans Joachim Engelhardt.









  ***Eine sekundäre Kristallisation
von NaCl aus Laugen..











*** Das Foto wurde freundlicherweise
zur Darstellung auf dieser Website
zur Verfügung gestellt von
Dr. Hans Joachim Engelhardt.





  Primäre
Steinsalz-Spaltstücke NaCl.


*** Fundorte befanden sich in Vertaubungszonen
des Kaliflözes in Nachbarschaft von aus dem
Liegenden aufsteigenden Klüften.

*** Alle Fundstücke stammen aus der zweiten
Betriebsperiode 1952 - 1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"

*** Alle Stücke weisen Hohlräume auf, die mit
Restlaugen und Gasbläschen gefüllt sind.





   












  Sekundäre
Steinsalz-Kristallisation
mit skelettierten Kristallen=NaCl-Schiffchen
durch Wachstumsstörungen.

*** Alle Fundstücke stammen aus der zweiten
Betriebsperiode 1952 - 1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"

*** Funde aus Klüften im Liegenden "Ältesten Steinsalz "
in geringer Entfernung zum Basalanhydrit.



   

Exkurs zum blauen Steinsalz. (teilweise nach D`ANS, FISCHBECK, v.HODENBERG, KIRCHHEIMER, KÜHN, LIEBER, LEY)

Als "blaues Steinsalz" klassifiziert man das blaue bis tief schwarzblaue und das violette Steinsalz.
Im Schrifttum wurde 1665 zum ersten Mal ein violettes Steinsalz aus Hallstadt in Österreich beschrieben.
Aus dem Deutschen Zechstein wurde erstmals 1858 über blaues Steinsalz berichtet.
Viele weitere Funde sind bis heute aus dem Zechsteinsalinar und anderen Salzlagerstätten bekannt.

Lange rätselte man über die Ursachen für die Färbung des sonst farblosen Steinsalzes (NaCl).
Laborversuche ergaben keine endgültige Klarheit aber einige grundsätzliche Erkenntnisse:

*** wenn man blaues Steinsalz im Wasser auflöst, bleibt die Lösung farblos,

*** bei Erhitzung des blauen Steinsalzes über 200°C verschwindet die blaue Farbe,

*** farblose Steinsalzkristalle die man einer energiereichn Strahlung aussetzt, werden gelb bis gelbbraun.
Natürliches gelbes Steinsalz fand man selten z.B. in Hall/Tirol, Esterhazy, Saskatchewan)Kanada.
Das gelbe Steinsalz von Hall entfärbt sich bei Tageslicht in Minuten bis Stunden.
Das gelbe Steinsalz von Esterhazy verfärbt sich innerhalb von 1 bis 2 Stunden
in ein zartes Blau.
Bei Erhitzung der Salze auf 150°C werden sie nach 1,5 Stunden farblos.

*** Durch Bestrahlung kann man Steinsalzkristalle zwar komplett blau färben, eine zonare oder schlierige
Farbbildung wie in der Natur konnte aber nicht erzeugt werden.

Aus diesen Versuchsergebnissen konnte man schließen, daß nicht ein Farbstoff das Steinsalz färbt, sondern
andere Ursachen dafür verantwortlich sein müssen.


Der aktuelle Kenntnisstand über das "Blaue Steinsalz:
-----------------------------------------------------
Erst ab 1950 konnte man die Kristallstrukturen mit neuen Techniken (Elektronenspinresonanz) ermitteln.
Die Ionen und Gitterlehre entstand.
Die Beschreibung eines Kristallgitters war nun durch die exakte Messung seines kleinsten Ausschnittes
der "Elementarzelle" möglich geworden.
Man erkannte nun als eine Ursache für eine mögliche Strahlenverfärbung eines Minerals die Ausbildung von
Baufehlern in der Struktur des Kristallgitters.

Das Bild zeigt
ein theoretisches fehlerfreies Kristallgitter des Steinsalzes.
Es sind zwei Elementarzellen des Steinsalzgitters dargestellt.
Natrium- und Chlorionen bilden jeweils ein allseitig flächenzentriertes Gitter.
Diese sind gegenüber um die Hälfte der Gitterkonstanten verschoben.
Das eingezeichnete Oktaeder verdeutlicht, daß
*** ein Chlorion
oktaedrisch von sechs Natriumionen,
***
ein Natriumion entsprechend von sechs Chlorionen
umgeben (koordiniert) ist.


Wie bei jedem Kristall gibt es auch beim farblosen Steinsalz Baufehler durch die
im Kristallgitter einige der für Chlorionen vorgesehene Plätze unbesetzt sind.
Diese Gitterbaufehler werden Farbzentren genannt. Definition nach LEHMANN 1977:
"Farbzentren sind durch ionisierende energiereiche Strahlung gebildete elektronische Defekte.

Durch Röntgen- oder andere energiereiche Bestrahlung wird von den vorhandenen Chlorionen
jeweils ein Elektron abgespalten.
Diese Elektronen wandern auf die Leerstellen innerhalb von Chlorionen und bilden so Gitterbaufehler.

Die Farbzentren führen zur Absorption bestimmter Wellenlängen des sichtbaren weißen Lichtes und
das Mineral zeigt dann die entsprechende Komplementärfarbe (das ist diejenige Farbe, die sich ergibt,
wenn man aus dem weißen Licht, das eine Summe von Spektralfarben darstellt, das Licht bestimmter
Farben herausnimmt).

Je nachdem, wie die Farbzentren in dem Kristallgitter angeordnet sind, können sie die Absorption
bestimmter Wellenlängen herbeiführen und damit bestimmte Farbwahrnehmungen bewirken.





 






















































































F-Zentren:

Die mit Elektronen gefüllten Aniodenlücken treten
im Kristallgitter isoliert von einander auf, keine der
Fehlstellen ist einer anderen benachbart .


Bei dieser Anordnung ger Farbzentren wird Licht der
Wellenlänge von etwa 400nm bis 520nm absorbiert
.
Dem weißen Licht werden die blauen und grünen
Farben entzogen.
Die Kristalle zeigen die Komplementärfarbe Gelb.



M-Zentren:

Zwei mit Elektronen gefüllte Anionenlücken (zwei Farbzentren)
sind einander benachbart.

Diese Anordnung führt zu einer Absortionsbande mit dem Maximum von 720nm.
Hierbei wird nur Licht im oberen Grenzbereich absorbiert.
Die Kristalle bleiben ungefärbt.



R-Zentren:

Hier sind jeweils drei Farbzentren benachbart.

Die Absortion liegt bei 540nm und bei 590nm.
dem weißen Licht werden damit grün-gelbe bis
gelb-rote Anteile entzogen.
Das Steinsalz zeigt hierbei Varianten der blauen
bzw. violetten Komplementärfarbe.


Aktueller Wissensstand:

Wie beschrieben, sind die Kristallgitter und die Auswirkungen ihrer Baufehler (Farbzentren) nun sicher erforscht.

Warum es in der Natur zur Bildung von Farbzentren kommt, die eine Verfärbung des Steinsalzes verursachen
bleibt weiter umstritten.

Auch weitere mögliche Ursachen werden diskutiert:

*** In Abhängigkeit vom Kristallwachstum können auch andere, nur schichtweise vorhandene Fehlbaustellen
beteiligt sein.


*** Schichtweise könnten auch unterschiedliche Mengen der radioaktiven Isotope von Kalium und/oder Rubidium
eingebaut sein, deren Strahlung die besonderen zonaren oder schlierigen Färbungen erzeugen.


*** Durch wandernde Natriumionen und Elektronen im Kristallgitter kann es dort zu lokalen Ansammlungen von
Natriumionen kommen, das heißt zur Bildung von Kolloiden.
Auch dadurch wird im Steinsalz eine violette, tiefblaue oder blauschwarze Farbe hervorgerufen.
Bei dieser Farbbildung sind Absorption ( Aufsaugen verschiedener Spektralbereiche des Lichtes) und
Streuung (diffuse Ablenkung einfallender Lichtstrahlung nach allen Seiten)bestimmter Wellenlängen
an Na-Kolloid-Teilchen beteiligt.
Die Farbe ist abhängig von der Größe der Kolloide und unabhängig von der Temperatur.
Die violette Farbe ist auf kleinere Kolloide 20nm bis 44nm (nm=10 hoch minus 9 m),
dagegen die blaue Farbe auf größere Kolloide 40nm bis 80nm zurückzuführen.



*** LEY(1982) hat Vergleiche zwischen künstlich und natürlich blauen Steinsalzkristallen gezogen.
Er erklärt die Unterschiede mit unterschiedlichen Temperaturen, Bestrahlungsdauer und -intensität,
sowie ungleicher Zugbeanspruchung der Kristalle.
Bei Versuchen in aufgelassenen Salzbergwerken, die als Deponie für radioaktive Abfallstoffe in Kanistern dienen,
schloß LEY, daß durch unmittelbar am Salzgestein lagernde Behälter in 50 bis 400 Jahren 0,1 bis 50% des Natriums
in kolloidale Form umgewandelt werden kann.


*** Eine nachweisbare Strahlungsquelle ist das radioaktive 40 K
des Kaliums in natürlichen Kalisalzlagerstätten.
Bei seinem Zerfall werden Strahlungen erzeugt, die ausreichen um in langen geologischen Zeiträumen Farbzentren
im Steinsalz erzeugen.
Das "Blaue Steinsalz" kommt zwar oft in Gesellschaft mit Kalisalz vor, andererseits gibt es große Kaliflöze in
denen sich kein blaues sondern nur farbloses Steinsalz finden läßt.
Außerdem kommt das "Blaue Steinsalz" auch in Salzlagerstätten, z.B. des mittleren Muschelkalkes, ohne
Paragenese mit Kalisalzen vor. Folglich kann nicht nur das radioaktive 40K-Isotop für die Färbung verantwortlich sein.



Als sicher kann bisher nur festgestellt werden:

Soweit die Aufschlüsse der Vorkommen von "Blauen Steinsalz" sich vor Ort untersuchen und einordnen ließen,
wie Z.B. in den Kalisalzbergwerken Königshall-Hindenburg und Neuhoff-Ellers, ist
"Blaues Steinsalz" an Störungs- und sekundäre Umbildungszonen gebunden. Z.B. Basaltdurchbrüche, Klüfte,
starke Tektonik, Faciesunterschiede, Umwandlungen, Gasansammlungen, Laugeneinschlüsse.

D'ANS hat "Blaues Steinsalz" deshalb direkt als Leitmineral
für sekundäre Umbildungszonen angesehen.

KIRCHHEIMER (1976) hat die Problematik der Genese des "Blauen Steinsalzes" unter besonderer und ausführlicher
Berücksichtigung seiner verschiedenen Vorkommen diskutiert und ist zu dem Schluß gekommen, daß
eine gesicherte Ableitung noch offen ist.

So bleibt das "Blaue Steinsalz" , das wir schon seit 350 Jahren kennen, weiter voller Rätsel.















 

 

  Primäres
Blaues Steinsalz NaCl
in verschiedenen Farbtönen.

*** Die Funde stammen aus sylvinitischen
Hartsalz-Lagerteilen des umgewandelten
Carnallitit-Staßfurtflözes.
Sie befanden sich in der Nähe von Sylvin-Nestern
die sich in Nachbarschaft zu verheilten Klüften
von Vertaubungsgebieten auskristallisierten.

*** Alle Fundstücke stammen aus der zweitenBetriebsperiode 1952 - 1968
des Kali-Bergwerkes "KÖNIGSHALL-HINDENBURG"

 







 
  Primäres
Steinsalz, NaCl,
Spaltkristall mit hellblauen,
blauen, tiefblauen, violetten Einfärbungen

die teils

.. flächig,
.. zonar,
.. in rhythmischer Folge parallel den Würfelflächen,
.. wolkig
ausgebildet sind;

*** enthält Hohlräume mit Lauge und Gas-Einschlüssen.

*** Größe : 140 x 100 x 60 mm.

*** Fundstück vom Kaliwerk Neuhof-Ellers bei Fulda aus einem Aufschluß von 1978 in 100 m Entfernung
von einer Basaltdurchdringung im Kaliflöz.





   









 

Würfelige Variation
aus einer nicht ganz verheilten Kluft
in der Nähe einer Störung im Bereich
einer Basaltdurchdringung.

Fundort:
Kaliwerk Neuhof-Ellers

Der grosse Würfel rechts oben
hat eine dikordante Position zu
den überwiegend farblosen
unterschiedlich großen Kristallen
seiner Umgebung.

Links neben ihm ist im Inneren
des farblosen Kristalls ein
kleiner hellblauer Kristall in
rechteckiger Form zu sehen.
Dieser liegt auch diskordant
im farblosen Kristall, seine
Kanten zeigen eine völlige
Parallelität zum oberen großen
blauen Würfel.

Unterhalb der Stufe finden sich
milchig gefärbte Kristalle die
sich dikordant angesiedelt
haben, der größte von ihnen
ist skelettiert ausgebildet.

Eine offene Kluft zeigt weiße
und braune Anflüge.

Die Gesamstruktur der Stufe
könnte eine Bestätigung von
der Mitwirkung von
*** Zugbeanspruchung,
*** kolloidal verteiltem Natrium
bei der Blaufärbung sein.





 


   








 

  Ein Steinsalzstufe ist
parkettiert kristallisiert.


Nur die Würfel zeigen eine
blaue Wolkige Färbung.

Fundort: Kaliwerk Wintershall

   









  Steinsalz Spaltstück.

Volle tintenblaue Durchfärbung,
mit parallelen hellblauen Schlieren.



Fundort: Kaliwerk Wintershall





   




 

Steinsalz Spaltstück.

Die flächenhafte Färbung zeigt

*** zarte violette und
*** kräftige blaue Farben.


Fundort: Kaliwerk Neuhoff-Ellers






   









  Steinsalz Spaltstück.


Zeigt violette fleckige Färbung.


Fundort: Kaliwerk Neuhoff-Ellers




   
  Steinsalz Spaltstück.

Zeigt tintenblaue Einsprengungen
mit teilwese zonarer Struktur.


Fundort: Kaliwerk Siegfried-Giesen





   




  Steinsalz Spaltstück.

Zeigt weiße Schlieren im
sonst unter einer weißen Schicht
durchgefärbtem Stück.



Fundort: Kaliwerk Neuhof-Ellers
     
  bei anderen Lichtverhältnissen.





   




  Steinsalz Spaltstück,


Zeigt eine streifige Ausbildung
mit unterschiedlicher Stärke
und Farbgebung der Streifen.


Fundort: Kaliwerk Neuhof-Ellers





   








  Steinsalz Spaltstück.


Hier ist nur ein würfeliger
Teilbereich mit violetten
Streifen eingefärbt.

Unter den Streifen sind
hellblaue Schlieren zu sehen,
die über einen Berstriß
(tektonische Zugspannung?)
beginnen.


Fundort: Kaliwerk Neuhof-Ellers

   



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