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Mineral Portrait Calcite (english abstract)

Calcite is one of the most abundant natural minerals. It is found in very different shapes, both compact as limestone as well as sinter in caves and in the crystalline state. But even in our daily life calcite is always present: in some regions it blockes water pipes as "chalk", we build our houses with it, it is in our food chain and without it we could not stand upright.

Calcite is not rare, but the varied mineral on Earth. The variety of forms and variations of the forms of calcite are unmatched in the world of mineralogy. By 2009, more than 800 Calcit forms have been described.

Calcit

Geschichte

Calcit ist eines der in der Natur am häufigsten vorkommenden Mineralien. Dabei ist er in sehr verschiedener Gestalt anzutreffen; sowohl derb als Kalkstein als auch als Sinter in Höhlen und im kristallinen Zustand. Aber auch in unserem täglichen Leben ist Calcit ständig präsent: er verstopft als "Kalk" in manchen Regionen Wasserrohre, wir bauen mit ihm unsere Häuser, er befindet sich in unserer Nahrungskette und ohne ihn könnten wir nicht aufrecht stehen.

Calcit ist nicht selten, jedoch das vielgestaltigste Mineral der Erde. Die Vielzahl der Formen und Variationen der Formen des Calcites sind in der Welt der Mineralogie unerreicht.

Der Name Calcit leitet sich aus dem griechischen χάλιξ chálix (Mörtel, Kalk, Kies) beziehungsweise vom lateinischen calx aerata (gebrannter Kalk), Lapis Calcarius und Saxum Calcis ab. Die lateinische Bezeichnung des Kalkbrenners war "magister calcariarum".

Kalkstein und Kalk - Baustoffe seit der Antike

Kalkstein zum Pyramidenbau
Kalkstein zum Pyramidenbau
Verkleidungsblöcke aus Kalkstein an einer ägyptischen Pyramide (Saqqara); Fotograf: Daniel Csörföly, Budapest. In wikipedia: Gemeinfrei
Copyright: Archiv: Peter Seroka (Collector); Contribution: Collector
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License: Public Domain
Kalkstein zum Pyramidenbau

Verkleidungsblöcke aus Kalkstein an einer ägyptischen Pyramide (Saqqara); Fotograf: Daniel Csörföly, Budapest. In wikipedia: Gemeinfrei

Archiv: Peter Seroka (Collector)


Wann genau der Mensch entdeckte, dass man Kalkstein brennen und ihn dann, mit Wasser gelöscht, in Mörtel verwandeln konnte, weiß niemand. Archäologische Mörtelfunde in Anatolien beweisen jedoch, dass diese Technologie schon ca. 12.000 v. Chr. bekannt war. Im Alten Reich Ägyptens wurden zwischen 2.700 und 2.550 v. Chr. die großen Pyramiden errichtet. Darunter die gewaltige Cheops-Pyramide bei Gizeh, deren über 2,5 Millionen Blöcke aus feinem Nummulitenkalk aus den etwa 15 km entfernten Steinbrüchen Thura und Maasara bestehen. In der Begräbnisstätte Saqqara finden sich Pyramiden, deren Außenflächen mit Kalkstein verkleidet waren, Reste davon sind noch vorhanden. Man vermutet, dass die drei großen Pyramiden ebenfalls ein Kleid aus weißen Thura-Kalksteinen trugen, diese Steinplatten und Blöcke jedoch für den Stadtbau in Kairo fremdverwendet wurden.

Die Babylonier Mesopotamiens kannten nicht nur die Verfahren zur Herstellung von Kalkmörtel in Kalköfen, sondern nutzen auch Kalkstein für Stelen, d.h. Inschriften- oder Grenzsteine. Im Nationalmuseum von Bagdad befindet sich eine solche Stele von Uruk, etwa aus der Regierungszeit von König Nazimaruttas II von 1323 - 1298 v. Chr.

Eines der Weltwunder, die 8.851 km lange chinesische Mauer, wurde in mehreren Zeitabschnitten zwischen 214 v. Chr. bis in die Ming-Dynastie des 15. Jh. errichtet. Die Mauer besteht in ihren ältesten Teilen aus mittlerweile verwitterten Lehmziegeln, in anderen Bereichen aus aufeinandergestapelten Steinplatten (Shi hui shi). Sowohl Lehmziegel als auch die Steinplatten ruhen auf einem mit Kalkmörtel (shi hui) stabilisierten Untergrund, ohne welchen die Mauer infolge ihres Gewichtes schon längst in sich zusammengefallen wäre.

Via Appia
Via Appia
Teil der Via Appia bei Minturno in Italien; Gemeinfreies Bild, Autor unbekannt
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Via Appia

Teil der Via Appia bei Minturno in Italien; Gemeinfreies Bild, Autor unbekannt

Archiv: Peter Seroka (Collector)

Im alten Rom war Kalkstein ein nicht wegzudenkendes Baumaterial für Straßen und Gebäude. Die Kalkstein-Pflasterung der ehemals über 500 km langen Via Appia ist noch teilweise vorhanden. (siehe nebenstehendes Foto).

Es waren auch die Römer, welche Kalk in Germanien als Baustoff einführten. Sie entwickelten die Brenntechnik für Kalk zu einem Standard, der fast industrielles Niveau erreichte. Diese Technik wurde über das gesamte römische Imperium verbreitet - Kalköfen römischer Bauart sind im ganzen Gebiet des alten Germanien ausgegraben worden. (Die ersten beiden Abschnitte zu Rom wurden zitiert aus: Kalk- Ein Baustoff mit Geschichte; in: Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie e.V.; 2008)

Plinius der Ältere erwähnt in seiner "Naturalis Historia" aus dem Jahre 77 Marmor und Calx. "Marmora non habent singularia nomina, sed vel ex coloribus, qui eis incident, vel ex regionibus ex quibus nascuntur, nominatur"; weiter heißt es in seinem Werk: "alterum saxi genus, quia ex eo in formacibus usto calx fieri potest, saxum calcis veteres nominant".


Kalksteine und gebrannter Kalk waren nicht nur Baumaterialien. Seit der Antike wurde Kalk zum Gerben von Tierhäuten, stellenweise auch zum Düngen verwendet. Reiner Kalk, je reiner, desto begehrter, war wichtiger Bestandteil in Kalkfarben und in der Glasmanufaktur. Das zwischen 1235 und 1250 in Sanskrit verfasste medizinische Werk "Baganighantu" des Kashmirer Arztes Narahari listet nicht nur Kreide ("khatini", "khatiku", "khati" als Arzneimittel auf, welches als Antiseptikum, Säurebinder, gegen Blutungen und Augenleiden dient, sondern erwähnt vielleicht als erster explizit das Mineral Calcit (Kalkspat), welchen man als Milchstein ("dugdhacman"), glänzend ("diptika"), Gips- oder milchähnlich ("dughdin") bezeichnet. Körnige Kalkmassen heißen Milchkorn ( "kshirajava"). Kalkspatkristalle sollen gegen Gallenleiden, Asthma, Koliken, Husten und Blähungen helfen.

Mittelalterliche europäische Alchemisten des 12. bis 14. Jh. betrachteten Kalk als mysteriöses Material, mit welchem man Wärme aus Kalkstein gewann und dieser wieder zu Kalkstein wurde.

Als Marmor der Erzgänge beschreibt Agricola (1556) kristalline Formen, welche die Bergleute als Spatum bezeichnen. Im 12. Kapitel seines großen Werkes "De re metalica libri XII" erläutert er detailliert die Herstellung von Salpeter aus Kalk und Eichen-Asche.

Im 17. Jahrhundert setzte durch Erasmus Bartholinus die Erforschung der physikalischen und kristallographischen Eigenschaften des Kalkspates ein. In seinem Buch "Experimentae crystalli Islandica" (1670) beschreibt Erasmus Bartholinus als Erster den Spat von Island .

Wallerius (1747) untergliedert als Erster die verschiedenen Arten in Kalkstein (Calcareus lapis, Marmor fusareum, Marmor rude, Saxum calcareum, mit den Spezies dichter, schimmernder und körniger Kalkstein), ferner Marmor (Marmor nitidum mit den Spezies einfacher, gesprenkelter und figurierter Florentiner und Hessischer Marmor), Spat (Syn. "Spatum, Marmor metallicum") und letzterem auch der Doppelspat oder isländischer Spat (Syn. Spatum pellucidum objecta duplicans, Cristallus islandica, Rhombites Agric., Selenites rhomboidalis, Androdamas Plin. Scheuchz; Talcum de la Hire).

Weitere Erwähnungen findet der Calcit dann bei Cronstedt (1758) - Spatig Kalksten = Kalkspat, Romé de L'Isle (1783) – Sath Calcaire, Spath calcaire en stalactites et stalagmites sowie Marbre mit "Cristallisation confuse". Emmerling (1793) zählt eine ganze Reihe von Synonymen auf, wie: Würfelspat, Schieferspat, Rosenspat, Doppelstein, Wasserstein, Spatrosen, Scheibenspat, Perlmuttspat, kristallisierter Sandstein, Federspat, Zweckenspat, Kanonenspat, Schweinezähne. Aber auch andere prägten Synonyme wie Argentin (Kirwan); Reichit, Spartait und Manganocalcit (durch Breithaupt), Plumbocalcit (J.Johnston); Strontianocalcit (F.A.Genth); Hislopit (Houghton) ist ein grünlicher Calcit; Zincocalcit (Rammelsberg); Kobaltocalcit (F.Millosevich); Brunnerit (Esmarck).

Torben Bergmann (1774) analysierte als Erster Kalkspat, eine genauere Analyse erfolgte jedoch durch Buchholz (1804) (Kalkerde 56 %, Kohlensäure 44 %). G. Rose (1837) gelang die erste künstliche Darstellung durch Verdunstung einer CO2-haltigen Lösung von CaCO3. Torben Bergmann behandelte auch als Erster ausführlich die Kristallformen des Kalkspates und zeigte, wie durch Auflagerung von Teilen der Spaltungsform das hexagonale Prisma (2. Ordnung) entsteht und, wenn die Auflagerungen gesetzmäßig abnehmen, eine Doppelpyramide (desto spitzer, je geneigter die Abnahme der aufgelagerten Teile sei), mit einer aufwärts und einer abwärts gerichteten Pyramide (das Skalenoeder R3), welche an den als "dentes suilli" (Schweinszähne) bezeichneten Kalkspatkristallen vorkommen.

René Haüy und die Entdeckung der Kristallographie

René Haüy
René Haüy
28. Februar 1743 - 3. Juni 1822
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René Haüy

28. Februar 1743 - 3. Juni 1822

endeavour-minerals

Eine herausragende Position bei der Erforschung des Calcites nimmt der französische Mineraloge René Haüy ein. Er legte mit seiner Forschung am Kalkspat die Grundlagen der rechnenden Kristallographie. Nach einem "Mémoire sur la structure des spaths calcaires" (Ac.Sc. 22. Dez. 1781; Journ.d.phys. 1782, 33) entwickelte er seine Ansichten in "Essai sur la théorie et la structure des cristaux" am "Spath calcaire" (Paris 1787, 75) und weiter im "Traité de minéralogie" (Paris 1801, 4, 127) am "chaux carbonatée".

Eine Anekdote berichtet, dass der bedeutendste wissenschaftliche Beitrag von Haüy zufällig durch Calcit gefördert wurde. Gemäß dieser Erzählung fiel ihm ein schöner prismatischer Kristall herunter und zerbrach in nur einige Stücke. Den Kristall zusammensteckend, stellte er fest, dass die rhomboedrischen Bruchstücke sich vom ursprünglichen Kristall unterschieden, dass, so wird berichtet, er mit einer nicht erfolgreichen Anstrengung den museumsreifen Kristall zu "Staub" reduzierte, um ein Bruchstück anderer als rhomboedrischer Gestalt zu erhalten; woraus er schlussfolgerte, dass alle Calcitkristalle, egal welcher Gestalt aus Rhomboedern bestehen.

Dies war der Schlüssel zu seiner Theorie "Divisible en rhomboide" de 1011/2° und 781/2°; 52 Kristallzeichnungen sind die ersten mit exakter, mit Buchstabensignatur versehenen Flächen, darunter 9 Rhomboeder und 7 Skalenoeder. Romé de L'Isle zählte 26 Varietäten, Haüy später 150 und Graf Bournon 642. Auch Haüy benutzte die Angaben von Bournon nur mit Vorsicht und gibt in seiner Mineralogie, 1822, 1, nur 154 Kombinationen mit 13 Rhomboedern und 18 Skalenoedern an. Als Winkel des Spaltrhomboeders behielt Haüy weiter 75°31'20" bei (entsprechend einem Verhältnis von √3:√2 der Rhomboederdiagonalen), obwohl inzwischen schon genauere Messungen von Malus und Wollaston vorlagen.


800 Calcitformen

Die nächste wichtigste kristallographische Arbeit über Calcit ist dann die Dissertation von J. R. Mc. D. Irby, (Bonn, 1878): "On the crystallography of calcite", in der bereits 50 Rhomboeder und 106 Skalenoeder angegeben sind.

Weit umfangreicher gestaltet sich eine neuere Liste der Calcitformen, die H.P.Whitlock (New York, St. Mus. Mem. 13,1910) gibt: sie umfasst außer Basis, hexagonalem Prisma 1. und 2. Stellung noch 6 dihexagonale Prismen, 13 Pyramiden 2. Ordnung, 83 Rhomboeder und 208 Skalenoeder.

In Victor Goldschmidts "Atlas der Krystallformen" (1913) sind 2544 Calcit-Kristalle auf 154 Calcit-Tafeln gezeichnet.

Charles Palache stellte im Jahre 1943 einen Überblick über 630 verschiedene Calcitformen zusammen.

Bis heute, 2009, wurden etwas mehr als 800 Calcitformen beschrieben.

Goldschmidt-Band2, Tafel 19-Calcitformen
Goldschmidt-Band2, Tafel 19-Calcitformen
Victor Goldschmidt, 1913; Atlas der Krystallformen
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Goldschmidt-Band2, Tafel 19-Calcitformen

Victor Goldschmidt, 1913; Atlas der Krystallformen

Archiv: Peter Seroka (Collector)
Calcit - Goldschmidt
Calcit - Goldschmidt
Eine Tafel mit Calcit-Kristallen aus Goldschmidt, V., 1913
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Calcit - Goldschmidt

Eine Tafel mit Calcit-Kristallen aus Goldschmidt, V., 1913

Archiv: Peter Seroka (Collector)


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