Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Allgemeine und Spezielle Zoologie

Paläozoologisches Praktikum:
Untersuchungen von Inklusen in Baltischem Bernstein
Januar 2000

1. Allgemeines über Bernstein

Beim Bernstein handelt es sich um fossile Harze, sogenannte Liptobiolithe (griech. leiptos, lat liptus: zurückgelassen, griech. bios: Leben, griech. lithos: Stein), die aufgrund ihrer schweren Zersetzbarkeit geologische Zeiträume überdauern konnten. Liptobiolithe werden mit Humolithen (Kohlengesteinen) und Sapropeliten (Faulschlammgesteinen, Ölschiefern u.a.) zu den Kaustobiolithen (griech. kaio: brennen) zusammengefaßt, was auch im deutschen Namen Bernstein (niederdeutsch bernen: brennen) Ausdruck findet. Bei dem von uns bearbeiteten Objekten, handelt es sich ausschließlich um baltischen Bernstein, der heute im gesamten Ostseeraum im Tage- und Bergbau in großen Mengen aus der sogenannten "Blauen Erde" gewonnen wird. Ein Großteil der Produktion findet Absatz in der pharmazeutischen und chemischen Industrie zur Gewinnung von Bernsteinsäure, der kleinere Teil in der Schmuckherstellung.

Bei der "Blauen Erde" handelt es sich nicht um die primäre Lagerstätte des Bernsteins. Als Entstehungsort werden die sogenannten "Bernstein-Wälder" diskutiert, die vor ca. 55Mio Jahre weite Teile des heutigen Skandinaviens, der Ostsee und des Baltikums bedeckt haben sollen (siehe dazu Abbildung).

Nach der Einlagerung des Bernsteins in den Waldboden, Moore und Fließgewässer erfolgte eine Umlagerung in die Sedimente der "Blauen Erde", wo er sich anreicherte. Bei der "Blauen Erde" handelt es sich deshalb um eine sekundäre Lagerstätte, deren Alter auf 35 Mio. Jahre datiert wird.

Die "Bernstein-Wälder" sollen über einen Zeitraum von etwa 20 Mio. Jahre bestanden haben. In Verbindung mit der großer Ausdehnung lassen sich die großen Mengen an Bernstein erklären, die immer noch gefördert werden.

Bernstein hat eine sehr geringe Dichte von 1,05-1,09 g/cm³, er kann in bewegtem Wasser leicht in der Schwebe gehalten und umgelagert werden. Seine Härte beträgt 2-3 auf der Mohsschen-Härteskala, wodurch er leicht zu bearbeiten ist. Durch seinen amorphen Charakter zeigt er keine Spaltbarkeit (er zeigt keine bevorzugte Spaltrichtung). Dagegen entstanden durch einen zeitlich voneinander getrennten Harzfluß Schichten, an deren Grenzen sich ein Stück Bernstein relativ leicht spalten läßt. Der Bruch ist muschelig, die Bruchfläche stark glänzend. Der Brechungsindex hat einen Wert von 1,54 und, wie bereits oben erwähnt, ist Bernstein leicht brennbar. Er verwittert relativ leicht unter dem oxidierenden Einfluß des Luftsauerstoffs. Aus diesem Grund muß er um geologische Zeiträume unbeschadet überdauern zu können unter Sauerstoffabschluß, z.B. im Meerwasser bzw. unterhalb des Grundwasserspiegels lagern.

Uns standen 7kg Bernstein aus dem Tagebau von Kaliningrad zur Verfügung, der zuvor nicht auf Inklusen untersucht worden war. Die Einzelstücke waren von sehr unterschiedlicher Größe, Form und Natur (0,5-5cm, klar durchsichtig bis opak und rötlich über hellgelb bis milchig weiß). Der Großteil des Bernsteins wies eine undurchsichtige und brüchige Verwitterungskruste auf, deren Sprünge einige Millimeter weit in den Bernstein hineinreichten und teilweise dunkel verfärbt waren.

Das Entfernen von groben Unebenheiten und Verschmutzungen erfolgte im rotierenden Wasserbad unter Zugabe von Quarzsand als grobes Scheuermittel. Danach erfolgte die Suche nach Inklusen unter dem Binokular. Um eine optische Auslese zu ermöglichen, wurde die undurchsichtige Verwitterungskruste der einzelnen Stücke teilweise mit Schleifpapier entfernt. Selbst bei Verwendung von Schleifpapier feinster Körnung waren die so erzeugten Flächen nicht klar genug, um das Innere der Steine genau erkennen zu können. Es erwies sich als sinnvoll, die Objekte mit Seifenwasser zu benetzen oder mit Nagellack zu überziehen, um einen Einblick in das Innere des Bernsteins zu gewinnen. Es wurden orientiert an der Lage der Inklusen Flächen angeschliffen und poliert. Das Schleifen erfolgte maschinell in sechs Arbeitsgängen mit absteigender Körnung. Um möglichst nahe an die Inkluse heranzukommen, ohne diese zu beschädigen, wurde die Distanz zwischen der Oberfläche des Steines und dem Objekt mittels des Höhentriebs des Binokulars ermittelt. über Fühllehren und verstellbare Anschläge konnte sichergestellt werden, daß die ermittelte Distanz beim Schleifvorgang nicht überschritten wurde. Abschließend wurde manuell feinpoliert.

Unten: Rohbernstein, oben: Bernstein nach dem Polieren

Befand sich bei einem Stück die Inkluse direkt unter der Oberfläche, konnte keine maschinelle Bearbeitung erfolgen. Diese Steine wurden von Hand poliert. Verunreinigungen oder feine Risse in der Oberfläche der Steine konnten durch Schaben mit Skalpellklingen entfernt werden. Um störende Brechungseffekte und Reflektionen zu verhindern, wurden bei einigen Objekten Deckgläser mit Kanadabalsam bzw. Entellan® aufgesetzt. Die Objekte wurden nach erfolgter Bearbeitung photographisch und digital dokumentiert.