Calcit, Kalzit, Kalkspat oder Doppelspat, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral und Namensgeber der Calcitgruppe innerhalb der Mineralklasse der „Carbonate (und Verwandte)“. Mit einer Mohshärte von 3 gehört Calcit zu den weichen Mineralen und dient als Bezugsgröße auf der bis 10 (Diamant) reichenden Skala nach Friedrich Mohs.
Der Name Calcit leitet sich aus dem griechischen χάλιξ chálix bzw lateinischen calx (Kalk) ab.
Entstehung
Mikroorganismen entziehen dem Meerwasser Calciumcarbonat zum Aufbau ihrer Schalen oder Skelette. Nach ihrem Absterben sinken sie auf den Meeresboden und häufen sich zu mächtigen Kalkschlammlagen an. Auch Korallen und Kalkschwämme bauen Kalkriffe und -stöcke auf. Im Laufe geologischer Zeiten verdichtet und verfestigt sich diese Ablagerung zu festem Kalkstein oder Marmor. Schon früh erkannten die Menschen den hohen Nutzen von calcitischen Gesteinen. Neben der vielfältigen Verwendung im Bauwesen kommt dieses Material unter anderem in der Chemie- und Düngemittelindustrie, bei der Papierherstellung, in der Staherzeugung oder bei der Rauchgasentschwefelung zum Einsatz. Für die Zementindustrie ist Kalkstein der wichtigste Baustein zur Zementherstellung..
Kristallstruktur
Es kristallisiert im trigonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca[CO
3] und entwickelt verschiedene Kristall- beziehungsweise Aggregatformen (Habitus), die entweder farblos oder von milchigweißer bis grauer, durch Verunreinigungen auch gelber, rosa, roter, blauer, grüner, brauner oder schwarzer Farbe sein können.
Calcit kristallisiert trigonal in der Raumgruppe R3c (Raumgruppen-Nr. 167) mit den Gitterparametern a = 4,99 Å und c = 17,06 Å sowie 6 Formeleinheiten pro Elementarzelle.
Die Kristallstruktur besteht aus einer entlang der c-Achse [0001] aufgebauten, schichtartigen Anordnung von ebenen CO3-Gruppen und eckenverknüpften Calcium-Oktaedern. Jedes Sauerstoffion der CO3-Gruppe ist dabei mit je einem Calciumion der darunter und der darüber liegenden Schicht verbunden und bildet dadurch ein 3-dimensionales Netzwerk.
Farbe
Reiner Calcit ist durchsichtig und farblos. In der Natur ist er jedoch nur selten zu finden. Sieht man einmal ab vom Islandspat, so ist natürlicher Calcit meistens honiggelb bis gelbbraun gefärbt, massive Varietäten sind milchig weiß. Die verschiedenen Färbungen des Calcits entstehen, wenn Ionen anderer Metalle wie Eisen, Zink, Cobalt oder Mangan die Calcium-Ionen im Kristallgitter ersetzen. So ergibt Eisen einen gelbbraunen Farbton, Zink führt zu einem gräulich-weißen Farbton, Cobalt gibt rosa Farbtöne und Mangan schließlich verleiht malven- oder veilchenfarbige Töne. Zudem sind manganhaltige Varietäten oft karminrot fluoreszierend. Ist dem Calcit eine geringe Menge des Malachits beigemischt, so kann er sogar eine grüne Farbe annehmen, wie es in den Sekundärcalcit-Adern des Kalkmassivs von Vizarron in Zentralmexiko zu beobachten ist. Diese, wie auch alle anderen oben genannten Färbungen heben oft einzelne Wachstumszonen der Calcit-Kristalle hervor und sind recht häufig zu beobachten. Außergewöhnlich ist himmel- bis lavendelblauer Calcit, dessen Färbung auf Fehlstellen im Kristallgitter zurückzuführen sind, die durch Strahlung radioaktiver Minerale entstanden sind. Der blaue Farbton schwächt sich mit der Zeit ab und verschwindet, wenn die Kristalle der Sonne ausgesetzt sind nach einigen Monaten vollständig..
Eigenschaften
Charakteristisch für Calcitkristalle ist eine besonders hohe Doppelbrechung. Licht, das nicht entlang der optischen Achse des Kristalls einfällt, wird in zwei Lichtbündel aufgespalten, einen ordentlichen und einen außerordentlichen Strahl. Für diese beiden Strahlen gelten auf Grund unterschiedlicher Polarisationsrichtungen andere Brechungsindizes. Dies zeigt sich darin, dass bei einem bestimmten Blickwinkel jedes durch einen klaren Kristall beobachtete Objekt doppelt erscheint, eine zur Identifikation von Calcit sehr hilfreiche Eigenschaft, daher auch der häufige Name
Doppelspat.
Verglichen mit anderen Mineralen ist Calcit kaum resistent gegenüber der Verwitterung. Er ist viel weicher als Quarz oder Feldspat und bereits in saurem Wasser löslich. In kalten, verdünnten Säuren löst sich Calcit unter heftiger Gasentwicklung auf.
Je nach Fundort kann Calcit durch Einlagerung von seltenen Erden unter UV-Licht rot, blau oder gelb, aber auch andersfarbig fluoreszieren. Weiterhin kommen auch phosphoreszierende Calcite vor.
Eure Aufgaben:
Die hier abgelegten Kalksteinblöcke mit Calcitmineralien stammen nicht aus dem hiesigen Steinbruch, sondern aus einem tertiären Vorkommen in der Pfalz. Um den Earthcache loggen zu dürfen, müsst ihr jetzt nur noch vor Ort folgende Fragen beantworten und uns die Antworten per E-Mail senden:
Untersucht am Besten den größten Stein, direkt neben dem Informationsschild auf der linken Seite.
1. Sucht mit eurer Taschenlampe ein paar größere und kleinere Calcitvorkommen. Versucht jetzt den größten von euch gefundenen Einschluss in eigenen Worten zu beschreiben. (Farbe(n), geometrische Formen, Aufbau, Größe)
2. Leuchtet nun die gleichen, gefundenen Calciteinschlüsse mit eurer UV-Lampe an. Fällt euch etwas auf? Beschreibt was ihr sehen könnt. Versucht es anhand des Listings kurz zu erklären.
3. Aus welchen Gründen, wird genau dieser Kalkstein vom ansässigen Zementwerk verwendet? (Infotafel)
Quellenangaben:
www.Mineralienatlas.de
www.wikipedia/Calcit.de
Informationsschild vor Ort