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Bernstein bezeichnet den seit Jahrtausenden bekannten und insbesondere im Ostseeraum weit verbreiteten klaren bis undurchsichtigen gelben Schmuckstein aus fossilem Harz.
Damit ist überwiegend nur ein bestimmtes fossiles Harz gemeint, dieser Bernstein im engeren Sinne ist die Bernsteinart mit dem wissenschaftlichen Namen “Succinit”. Die Bezeichnungen Succinit und Baltischer Bernstein werden oft synonym verwendet, da Succinit den weitaus überwiegenden Teil des Baltischen Bernsteins ausmacht. Die anderen fossilen Harze im Baltischen Bernstein stammen von unterschiedlichen Pflanzenarten und werden auch als „Bernstein im weiteren Sinne“ bezeichnet. Manche kommen mit dem Succinit zusammen vor, z. B. die schon lange aus den baltischen Vorkommen bekannten Bernsteinarten Gedanit, Glessit, Beckerit und Stantienit. Diese werden auch als akzessorische Harze bezeichnet. Andere fossile Harze verschiedener botanischer Herkunft bilden hingegen eigenständige Lagerstätten unterschiedlichen geologischen Alters, wie z. B. der Dominikanische Bernstein und der Libanon-Bernstein. Von der großen Gruppe der Kopale gehören nur die fossilen, aus der Erde gegrabenen Vertreter (z. B. der „Madagaskar-Kopal“) entsprechend der Definition (siehe Abschnitt Bernsteinarten) trotz ihres geologisch jungen Alters zu den Bernsteinen.
Dieser Beitrag behandelt das Thema Bernstein im Allgemeinen und wegen ihrer überragenden wissenschaftlichen, kulturellen und wirtschaftlichen Bedeutung die häufigste baltische Bernsteinart, den Succinit, im Besonderen.
Der älteste bekannte Bernstein stammt aus etwa 310 Millionen Jahre alten Steinkohlen. Seit dem Paläozoikum ist das Harz damaliger Bäume als feste, amorphe (nicht kristalline) Substanz erhalten geblieben.
Von der International Mineralogical Association (IMA) ist Bernstein aufgrund seiner nicht eindeutig definierbaren Zusammensetzung nicht als eigenständige Mineralart anerkannt. Er bildet aber in der Systematik der Minerale innerhalb der Klasse der Organischen Verbindungen eine eigene Mineralgruppe, die in der 9. Auflage der Systematik nach Strunz unter der System-Nr. 10.C (Diverse organische Mineralien) zu finden ist (8. Auflage: IX/C.01)
Bereits seit vorgeschichtlichen Zeiten wird Bernstein als Schmuck und für Kunstgegenstände genutzt. Einige in Ägypten gefundene Objekte sind z. B. mehr als 6000 Jahre alt. Das berühmteste Kunstobjekt aus Bernstein war das Bernsteinzimmer, das seit dem Zweiten Weltkrieg verschollen ist. In den Jahren 1979 bis 2003 haben russische Spezialisten im Katharinenpalast bei Puschkin das für die Öffentlichkeit wieder zugängliche Bernsteinzimmer mit Bernstein von Jantarny detailgetreu rekonstruiert, nachdem bis dahin unbekannte Fotografien gefunden worden waren, die dieses einzigartige Projekt ermöglichten.
Für die Wissenschaft, insbesondere für die Paläontologie, ist Bernstein mit Einschlüssen, den so genannten Inklusen, von Interesse. Diese Einschlüsse sind Fossilien von kleinen Tieren oder Pflanzenteilen, deren Abdrücke, in seltenen Fällen auch Gewebereste, im Bernstein seit Jahrmillionen perfekt erhalten sind.
In der rezenten Pflanzenwelt, besonders häufig in den Tropen und Subtropen, sind hunderte Pflanzenarten bekannt, die Harz absondern. Von einigen, häufig inzwischen ausgestorbenen Arten ist das Harz fossil erhalten geblieben. Im wissenschaftlichen Sprachgebrauch wird seit langem der Name Bernstein als Sammelbegriff für alle feste Partikel bildenden fossilen Harze verwendet. Für das von einer bestimmten Pflanzenart stammende fossile Harz hat sich der Begriff Bernsteinart eingebürgert. Obwohl Bernsteine keine Minerale sind, wird in Anlehnung an die häufige Namensgebung der Minerale für die Bernsteinarten die Endsilbe -it verwendet. Bereits seit 1820 trägt die häufigste baltische Bernsteinart, der Bernstein im engeren Sinne, den Namen Succinit. Gebräuchlich ist auch die Verbindung mit Namen von Regionen oder Orten, z. B. „Baltischer Bernstein“, „Dominikanischer Bernstein“, „Bitterfelder Bernstein“. Ursprünglich wurden damit nur ganz allgemein Fundorte von Bernsteinen bzw. Kollektive von Bernsteinarten gekennzeichnet.
In der baltischen Bernsteinlagerstätte sind andere Bernsteinarten sehr selten, so dass für die dominierende Bernsteinart Succinit umgangssprachlich der Name Bernstein verwendet wird, früher war auch der Begriff „deutscher Bernstein“ gebräuchlich.[1 Die häufig verwendete Bezeichnung „Baltischer Bernstein“ für Succinit ist wegen der vor einiger Zeit bekannt gewordenen zahlreichen Funde in Mitteldeutschland wissenschaftlich nicht haltbar und sollte zur Vermeidung von Irrtümern nicht verwendet werden. Denn auch in der weltweit zweitgrößten Bernsteinlagerstätte Bitterfeld ist der Succinit die häufigste Bernsteinart und ein sich dann ergebender Name „Baltischer Bernstein aus Bitterfeld“ würde zu Missverständnissen führen. Für die Bernsteinart Succinit ist zur Verknüpfung der umgangssprachlichen mit der wissenschaftlichen Bezeichnung der Name Bernstein (Succinit) am besten geeignet. Da in beiden Lagerstätten auch andere Bernsteinarten vorkommen, müsste die Bezeichnung „Baltischer Bernstein“ auf die regionale Herkunft beschränkt werden. Gleichermaßen ist der „Ukrainische Bernstein“ (auch „Rovno-Bernstein“) ein Kollektiv von Bernsteinarten, und auch dieser Begriff sollte nur zur Kennzeichnung des regionalen Vorkommens Anwendung finden.
Bei den Bernsteinarten werden wie bei den Mineralen nach ihrer Farbe, Transparenz und anderen Merkmalen Varietäten unterschieden. Sie sind substanziell identisch und stammen von derselben Erzeugerpflanze ab.
Nach der äußeren Erscheinung sind Naturformen zu unterscheiden: Ihre Gestalt geht auf die unmittelbare Absonderung des Harzes sowie die Veränderung der Gestalt beim Transport vom Erzeugerbaum bis in die Lagerstätte zurück.
Zur Kennzeichnung bei der technischen Gewinnung und Verarbeitung des Succinit werden Sorten und Handelssorten unterschieden.
Weltweit sind mehr als 80 Bernsteinarten bekannt, die zumeist aber nur in geringer Menge vorkommen. Eine Auswahl findet sich im Artikel Bernsteinvorkommen. Die häufigste Bernsteinart ist der Succinit, allein im Baltikum sollen es nach einer Schätzung[16] noch mehr als 640.000 t sein. Von den baltischen Vorkommen sind schon seit dem 19. Jahrhundert die akzessorischen Bernsteinarten Gedanit, Glessit, Beckerit und Stantienit bekannt.
Über die im Abfall (Brack) bei der Bernsteingewinnung in Bitterfeld gefundenen akzessorischen fossilen Harze gab es langjährige und auch konträr geführte Diskussionen. Inzwischen wurden die durch die große Seltenheit verursachten Irrtümer revidiert. In der Bitterfelder Bernsteinlagerstätte kommen neben dem mit 99,9 % dominierenden Succinit die Bernsteinarten Gedanit, Glessit, Beckerit, Stantienit, Goitschit, Bitterfeldit, Durglessit und Pseudostantienit sowie weitere elf noch nicht namentlich gekennzeichnete fossile Harze vor.
Die Kopale, soweit nicht auch von Bäumen gesammeltes rezentes Harz einbezogen wird, sind junge fossile Harze der Tropen und Subtropen in West- und Ostafrika, Madagaskar, dem Malaiischen Archipel, Neuseeland und Kolumbien.[21] Sie werden von manchen Autoren trotz ihres geringen Alters ebenfalls als Bernsteinart angesehen. Ihre gegenüber älteren Bernsteinarten geringere Härte und größere Löslichkeit sind nicht, wie häufig angenommen wird, eine Folge der „Unreife“, sondern wie bei den ähnlich weichen älteren Bernsteinarten Goitschit und Bitterfeldit aus Bitterfeld eine Eigenschaft des Ausgangsharzes.
Von der Bernsteinart Succinit werden Varietäten insbesondere nach dem Grad einer Trübung unterschieden, charakteristisch sind die fließenden Übergänge und Vermischungen in den einzelnen Stücken:
Klar oder Schierklar, völlig durchsichtig wie Glas, Färbung sehr schwach hellgelb (Eisklar) bis bräunlichgelb (Braunschweiger Klar).
Flom oder Matt, halbdurchsichtig trüb durch mikroskopisch kleine Bläschen.
Bastard, völlig undurchsichtig satt-trüb, homogen bis wolkig oder gefleckt (sogenannter Kumst nach der ostpreußischen Bezeichnung für Sauerkohl) mit unterschiedlich starker Färbung.
Knochen, völlig undurchsichtig elfenbeinfarben bis reinweiß (Weißharz).
Schaum, völlig undurchsichtig gelblichweiß, leichter als Süßwasser (Verwitterungsform der Varietät Knochen).
Schwarzfirnis, grauschwarz bis marmoriert, Holzmulm und Erde mit Harz als Bindemittel.
Bunt, Mischung der Varietäten Klar bis Knochen, häufig scharf abgegrenzt und mit Spalten (siehe Abschnitt Entstehung).
Antik, Varietäten Klar bis Bastard durch Verwitterung unterschiedlich stark rot bis rotbraun gefärbt.
Die Erzeugerpflanze des Bernsteins (Succinit) ist immer noch nicht bekannt. Vor 165 Jahren hatten Heinrich Robert Göppert und Georg Carl Berendt[52] anhand von Harzeinschlüssen in Holz mit einer ähnlichen Struktur wie die von rezenten Kieferngewächsen (Familie Pinaceae) geschlussfolgert, dass der Erzeuger des Succinit, der „Bernsteinbaum“, ein ausgestorbener Vertreter der heutigen einheimischen Nadelbäume sei, und gaben ihm den Namen Pinites succinifer. Hugo Conwentz[53] kam 45 Jahre später zum gleichen Ergebnis, er engte aber die Herkunft auf eine ausgestorbene „Bernsteinkiefer“ (Pinus succinifera) ein. Von Kurt Schubert[54] wurde schließlich 1961 diese Annahme im Wesentlichen noch einmal bestätigt.
Neuere chemische Untersuchungen schließen einen solchen Ursprung aus, aber trotz einer Vielzahl einbezogener rezenter Vertreter der Araukariaceae,[55] der Gattungen Pseudolarix (Goldlärche)[56] und Cedrus (Zedern) sowie der Pflanzenfamilie der Sciadopityaceae (Schirmtannen)[57] ist die Herkunft immer noch unklar. Ursache dafür ist die bereits im Abschnitt Eigenschaften beschriebene Schwierigkeit, anhand des hochpolymeren Bernsteins die ursprünglichen chemischen Grundbausteine des Ausgangsharzes zu rekonstruieren.
Da sich die Beschaffenheit des Harzes dieser vermuteten rezenten Verwandten sehr stark vom harten und splittrigen Succinit unterscheidet, lag es nahe, dass das so weiche Harz erst durch einen Millionen Jahre dauernden Versteinerungsprozess zum Bernstein wurde. Das gehäufte Vorkommen in marinen Sedimenten ließ außerdem die Vermutung aufkommen, dass dabei dieses besondere geochemische Milieu eine Rolle gespielt hat. Noch spekulativer wird es schließlich, wenn versucht wird, die abweichenden Eigenschaften der Bernsteinarten mit einem unterschiedlichen „Reifegrad“ ein und derselben Pflanze zu erklären. Das überwiegend stark getrübte Harz einheimischer Nadelbäume initiierte auch die Vorstellung, dass der klare Succinit durch Sonneneinstrahlung aus stark getrübtem Harz entstanden sei. Diese beiden so logisch erscheinenden Annahmen finden sich seit mehr als 100 Jahren in der gesamten einschlägigen Literatur.
Untersuchungen am Succinit aus Bitterfeld,[40] der in seinen Eigenschaften und auch im Merkmal der „Baltischen Schulter“ des Infrarotspektrogramms nicht vom Succinit der „Blauen Erde“ unterschieden werden kann, haben diese Annahmen nicht bestätigt. Viele Stücke der Varietät Bunt werden von Spalten durchzogen, die durch jüngere Harzflüsse wieder verschlossen wurden. An einigen Belegstücken sind mehrere Generationen von Spalten zu beobachten.
Succinit mit Spalten und zwei aufeinander folgenden jüngeren Harzflüssen
Unzweifelhaft können die jüngeren Harzflüsse nur vom lebenden Baum stammen. Dass die Aushärtung des Harzes bereits am Baum weitgehend abgeschlossen war, zeigt das Bild der durchtrennten Spinne. Nur wenn der Bernstein bereits eine splittrige Beschaffenheit hatte, konnte sie so messerscharf durchtrennt werden.
Von einer Spalte zerschnittene Spinne im Succinit
Die Härte des Succinit ist also eine primäre Eigenschaft des Harzes, und das weist auf eine nicht sehr enge Verwandtschaft mit rezenten Vertretern der Nadelbäume hin. Mit der praktisch vollständigen und so raschen Aushärtung des Harzes erklärt sich auch die unveränderte Körperform der zarten tierischen Inklusen, die niemals verbogen oder verzerrt sind (siehe auch Abschnitt Einschlüsse). Eine langsame, Millionen Jahre andauernde Aushärtung hätte bei den Belastungen während des anzunehmenden längeren Transportweges zumindest bei einem Teil der Inklusen unweigerlich zu Formveränderungen führen müssen.
Succinit mit scharf begrenztem klaren und weißen Harz
Am abgebildeten Stück ist klares Harz mit stark getrübtem Harz der Varietät Knochen bei scharfer Begrenzung zusammengeflossen. Das ist nur so zu erklären, dass der „Bernsteinbaum“ zwei Harzarten erzeugt hat und der klare Succinit nicht durch Sonneneinstrahlung entstanden sein muss. Das stark getrübte Harz, die Trübung wurde primär sicher durch wässrige Gewebesafttröpfchen verursacht, war vollständig mit dem klaren Harz mischbar. Diese Eigenschaft passt nicht zum hydrophoben Harz der einheimischen Kieferngewächse. Die Stammpflanze des Succinit ist wahrscheinlich eher eine Verwandte der ausgestorbenen Koniferenart Cupressospermum saxonicum. Diese wurde als Erzeugerbaum des Gedanit, einer nah verwandten Bernsteinart des Succinit, identifiziert. Denkbar ist auch, dass der Succinit von mehreren Arten einer Pflanzengattung gebildet wurde und die geringen substanziellen Unterschiede des Harzes mit den derzeitigen analytischen Verfahren noch nicht erkannt werden können. Die Herkunft von mehreren Arten einer Succinit bildenden Pflanzengattung würde auch die Bedenken von Paläontologen entkräften, dass eine einzelne Art nicht über die nachgewiesene Bildungszeit des Succinit, fast 20 Millionen Jahre vom Obereozän (Priabonium) bis zum Mittelmiozän, existiert haben kann.
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