Wissenschaftliche Erläuterung
Tag für Tag jagen 20 bis 30 Millionen Blitze auf die Erde. 10 Prozent davon treffen auf Sand. In der Natur kann der Strom des bis zu 20 000°C heißen Blitzes bis zu 100.000 Ampere stark sein. In wenig leitfähiger Erde wird der Blitz zunächst als Plasmakanal weiter eindringen bis der Strom sich allmählich ringsherum im feuchten Erdreich verzweigt. Durch die Hitze des Plasmakanals bilden sich Blitzröhren, so genannte Fulgurite - trübes Quarzglas, das dann im Boden als röhrenförmiges gezacktes Gebilde steckt. Die Bodenpartikel werden entlang der Einschlagsbahn erhitzt, schmelzen teilweise und kühlen sehr rasch ab. In feinkörnigen Sedimenten findet eine Verschweißung der Sandkörner statt.
Die entstandenen Fulgurite sind innen hohl, die innere Wand ist glasig, meist mit verschweißten Quarzpartikeln. Die Fähigkeit zur Glasbildung besitzen verschiedene chemische Stoffe, so genannte Glasbildner, da sie auf atomarer Ebene Netzwerkstrukturen bilden. Das sind hauptsächlich die Sauerstoffverbindungen von Silizium, Bor, Germanium, Phosphor und Arsen. Lässt man diese nach dem Schmelzen erkalten, so erstarren sie im Wesentlichen ohne Kristallisation, so dass Glas entsteht. Sand besteht aus Siliziumdioxid (Silizium und Sauerstoff) und besitzt die Formel SiO2. Als Feststoff liegt SiO2 bis zu 1705 °C in kristalliner Form vor. Doch beim Blitzeinschlag wird der Sand auf über 1705 °C aufgeheizt und damit flüssig. Beim Abkühlen reicht wegen des schnellen Anstiegs der Viskosität der Schmelze die Zeit für einen kristallinen Aufbau nicht. Man erhält Quarz-Glas. Dieses Glas ist mechanisch und chemisch sehr stabil. Sonst hat es die chemischen Eigenschaften von SiO2. Es ist ohne Form (vom atomaren Aufbau gesehen), was man amorph nennt. Es ist also grundsätzlich nicht möglich, aus einer SiO2- Schmelze Kristalle zu erhalten, sondern man erhält immer Glas, also etwas Amorphes.
