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Werkstoffkunde: Edler alter Schleifer

Diamanten sind nicht nur der beste Freund verwöhnter Mädchen, sondern dienen ebenso Geologen und Bergarbeitern als williges, weil äußerst hartes Instrument, um Stein zu bohren oder Stein zu schleifen. Das allerdings wussten wohl auch schon jungsteinzeitliche Chinesen.
Mit Diamanten polierte Korund-Axt
Hoch stehenden oder zumindest wohlhabenden Menschen der altchinesischen Sanxingcun- oder Liangzhu-Kulturen vor 4500 bis 6000 Jahren wurde zum Tage ihrer Himmelfahrt immer eine ganz besondere Ehre zuteil: Als Grabbeigabe erhielten sie äußerst wertvolle Äxte aus akkurat geschliffenem und poliertem Korund-Gestein zur Zierde.

Eine wahrhaft massive Mitgift für die Götter, denn das Mineral Korund, besser bekannt unter den Namen Rubin, wenn es rot ist, oder Saphir in seiner blauen Form, gilt als das zweithärteste Material auf Erden – härter als Granitstein oder Quarz. Seine Bearbeitung ist somit äußerst schwierig. Und folglich sparte man sich in der frühen Kulturgeschichte der Menschen meist diese Mühen, gab es doch genügend andere Minerale und Steine, die hübsch anzusehen, aber einfacher zu verarbeiten waren.

Korund-Axt
Korund-Axt | Nur hohe Würdenträger bekamen Korund-Äxte mit ins Grab gelegt, da sie sehr wertvoll sind. Korund, besser bekannt als Rubin oder Saphir – je nach Farbe –, ist das zweithärteste Material auf der Erde. Um es in die gewünschte glatte Oberflächenform zu bekommen, mussten die frühen Steinmetze Chinas das Mineral mit der härtesten Substanz schleifen: Diamant. Die jungsteinzeitlichen Handwerker erzielten dabei eine Qualität, wie sie selbst moderne Schleifmaschinen nicht erreichen. Mit dem Einsatz von Diamanten waren die Chinesen ihrer Zeit 4000 Jahre voraus.
Im alten China um 4000 bis 2000 vor Christus war jedoch anscheinend nur das Beste gut genug, um es den Toten auf ihrer Reise ins Jenseits mitzugeben. Und das, obwohl die verarbeitete Substanz an sich wenig spektakulär erscheint: ein marmoriertes, braunes oder graues Gestein. Dennoch stand es hoch im Kurs, was jedoch vielleicht nicht nur an den wertvollen Rubin- oder Saphir-Bestandteilen lag.

Vielmehr wurden die schimmernden Äxte auch durch ihre Verarbeitung zu etwas ganz Besonderem, denn es gibt nur einen Werkstoff, der härter ist als Korund und der ihn daher zu schleifen vermag: Diamant. Einzig mit diesem edlen Material war es den frühen Steinmetzen offensichtlich möglich, den Korund so abzuschmirgeln und zu polieren, dass eine nahezu spiegelglatte Oberfläche entstand.

Um diese Vermutung zu überprüfen, untersuchte der federführende Wissenschaftler Peter Lu von der Harvard-Universität mit seinem Team vier Steinäxte aus Gräbern der chinesischen Sanxingcun- und Liangzhu-Kulturen aus der Provinz Jiangsu. Dabei unterzog der Forscher sie zuerst einer Röntgenbeugungsanalyse, die Aufschlüsse über die Kristallstruktur der Steine gibt. Dann jagte er die Proben durch eine Elektronenstrahl-Mikrosonde, mit der einzelne Elemente im Kristallgitter des Minerals erkannt werden können. Und abschließend betrachtete Lu sie noch unter einem Rasterelektronenmikroskop, um ihnen auch noch das letzte Geheimnis ihrer Erzeugung zu entreißen.

Letzte Zweifel an den Diamanten als Schleifstein beseitigten Vergleichstest zwischen einer 4500 Jahre alten Axt und Korund, der mit neuen Maschinen poliert wurde: Weder Tonerde noch Scheuermittel auf Basis quarzhaltiger Kieselerde erzielten annehmbare Ergebnisse. Eine annähernd ähnlich glatte Oberfläche erreichte allein ein moderner Diamantschleifer – allerdings nicht in jener Qualität, wie sie die prähistorischen Handwerker lieferten.

Folglich nutzten die Chinesen bereits 4000 Jahre vor anderen Völkern die extrem harten Eigenschaften der Diamanten: Erst 500 vor Christus zogen die Inder nach, die mit der wertvollsten Konfiguration des Kohlenstoffs Perlen durchbohrten. Und in Europa dauerte es bis zum ersten Jahrhundert nach Christi Geburt bis Plinius der Ältere dieses besondere Mineral erstmalig erwähnte.

Mehr noch nutzten die außergewöhnlichen ostasiatischen Petrografen auch eine geniale wie simple Methode, um die Diamanten in den Lagerstätten ihrer Heimat überhaupt zu finden: Sie ließen einfach feuchte, diamantträchtige Kieselsteinchen über fettige Tierfelle rutschen. Nur die Diamanten selbst blieben am Fett haften, der unnütze Rest kullerte unbeachtet zu Boden.

Warum aber die chinesische Oberschicht der Jungsteinzeit Korund bevorzugte und nicht die glitzernden kleinen Steinchen, bleibt im Dunkeln. Lag es an der schwierigen Bearbeitung des Korunds, die sich nicht jeder leisten konnte? Strahlte dieser Edelstein mehr Mächtigkeit aus? Waren Diamanten zu einfach zu gewinnen? Viele Fragen bleiben einstweilen offen, gesichert ist bislang nur, dass das alte China noch keine werbende Marylin Monroe kannte, nach der "Diamonds a girl's best friend" sind.
15.02.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 15.02.2005

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