Dolomit (Gestein)

Dolomit

Dolomit, wissenschaftlich Dolomitstein, ist ein Karbonat-Gestein, das zu mindestens 90 Prozent aus dem Mineral Dolomit (chemische Formel CaMg(CO₃)₂ („CaCO₃·MgCO₃“) besteht. Bei geringeren Gehalten an Dolomit liegt ein dolomitischer Kalkstein vor. Dolomitstein ist im Idealfall weiß, häufig aber elfenbeinfarben, hellgrau, graugelb oder grüngrau.

Eigenschaften, Diagnose

Dolomitsteine sind im Vergleich zum chemisch verwandten Kalkstein etwas härter, aber sehr viel spröder. Da das Mineral (wie Calcit) sehr stark doppelbrechend ist, wirken die Gesteine hellfarbig und nicht durchscheinend (opak), ähnlich wie auch Kalksteine. Ein erster Hinweis auf Dolomit ergibt sich aus einer splittrigen Felsoberfläche, zumindest wenn diese nicht bearbeitet wurde. Dieses Fehlen von glattgewaschenen Flächen ist ein Gegensatz zum Kalkstein. Vom Geländegeologen diagnostiziert werden sie durch ihre sehr langsam ablaufende Reaktion mit Säure. Ein Tropfen Salzsäure (Empfehlung: 5- bis 10-prozentig) entwickelt nur langsam kleine Gasbläschen von Kohlensäure; in der Kälte dauert die Reaktion stundenlang; im Gegensatz zum Kalk, der sich unter heftigem Zischen (Kohlensäurebläschen) in einigen Sekunden löst. Siehe auch Dolomit (Mineral). Durch die langsame Reaktionsgeschwindigkeit bildet Dolomitgestein Karsterscheinungen in wesentlich geringerem Maße und von anderer Art als Kalkstein.

Will man in einem Mischgestein aus Kalk und Dolomit die unterschiedlichen Materialien sichtbar machen, empfiehlt sich eine Färbung mit Reagenzien, die auf Magnesium ihre Farbe ändern. Ein Beispiel hierfür ist ein Nachweis mit Chinalizarin.

In der Literatur wird oft von einem „zuckerkörnigen“ Aussehen gesprochen. Das bezieht sich auf den Aufbau aus feinen Kriställchen, die jedoch weit feinkörniger als der heute übliche Handelszucker sind, aber grobkörniger als beim Kalkstein. Im Sonnenlicht kann man jedoch deren Spaltflächen glitzern sehen. Diese feine Kristallinität ist einer Umkristallisation während oder kurz nach der Sedimentation zuzuschreiben. Setzt die Dolomitisierung frühdiagenetisch ein, bleiben Gefügemerkmale und Fossilien enthalten. Doch eine spätdiagenetische Dolomitisierung verwischt jegliche Gefügemerkmale und Fossilien des Ausgangsgesteins. Daher kann über den Fossilinhalt keine Aussage getroffen werden. Dies erschwert häufig die stratigraphische Zuordnung von dolomitischen Gesteinsformationen.

Mechanische Eigenschaften^[1]

Eigenschaft	von	bis	Einheit
Biegezugfestigkeit	9	15	N/mm2
Druckfestigkeit	125	250	N/mm2
Elastizitätsmodul	16000	80000	N/mm2
Rohdichte ρ	2400	2900	kg/m3

Entstehung

Dolomitgesteine sind entweder durch die primäre Ausfällung von Dolomit oder viel wahrscheinlicher durch die sekundäre Dolomitisierung von Kalkschlamm entstanden, siehe dazu der Aufsatz „dolomite“ in der englischen Wikipedia (ETH Zürich). Hier wird durch neuere Forschungen die Bedeutung von Schwefelbakterien und Fäulnis für die Entstehung von Dolomit an rezenten Beispielen von Lagunen in Brasilien angegeben. Zusammengefasst könnte man das mit der Gleichung beschreiben:

$\mathrm{CaCO_3 + MgSO_4 + CH_4 \longrightarrow CaMg(CO_3)_2 + H_2O + H_2S}$

oder einfacher:

$\mathrm{MgSO_4 + CH_4 \longrightarrow MgCO_3 + H_2S + H_2O}$

wobei sich „MgCO₃“ gleich mit dem schon vorhandenen Kalkschlamm zu Dolomit verbindet. „CH₄“ steht hier stellvertretend für die organische Substanz. Das Magnesium stammt von eingedicktem Meerwasser; durch den Salzgehalt im Boden wird das Bodenwasser schwer und tauscht sich nicht mehr mit der Oberfläche aus; es findet also Sauerstoffaustausch nur noch durch Diffusion statt; die organische Substanz zerfällt unter Fäulnis.

Relativ häufig sind Riffgesteine dolomitisiert. Das mag teils an der Porosität des Riffes liegen, die selbst in größerer Versenkung eine Zirkulation der Lösungen ermöglicht; teilweise (zumindest bei Korallenriffen) auch daran, dass der Korallenkalk aus dem instabilen Mineral Aragonit besteht, somit die Umwandlung leichter geht.

Vorkommen

Dolomit ist als Gestein weltweit verbreitet und tritt naturgemäß oft mit Kalkstein vergesellschaftet auf. In Europa sind Dolomite in den geologisch jungen alpidischen Gebirgen (z. B. den Dolomiten) sehr häufig zu finden. Deutsche Vorkommen von Dolomit und dolomitischen Kalksteinen gibt es vor allem in West- und Süddeutschland, so in der Eifel, im Ostwestfälischen Bergland, auf der Schwäbisch- und auf der Fränkischen Alb. aber auch am westlichen und südlichen Harzrand, im Thüringischen Schiefergebirge und in Teilen des Vorspessarts kommt Dolomit vor. Sehr mächtige Dolomitvorkommen finden sich in der Schweiz in den Alpen, auch in den bayrischen Vorbergen, siehe Hauptdolomit. Der als „Anröchter Dolomit“ bekannte Naturwerkstein aus dem Sauerland ist jedoch ein glaukonischer Sandstein und kein Dolomit. Die Bruchbetriebe haben seit 2004 den Namen auf „Anröchter Grünstein“ geändert. Das einzige abbauwürdige Vorkommen in Ostdeutschland befindet sich in Sachsen - bekannt als Ostrauer Plattendolomit. Kleinere Vorkommen finden sich auch an Mosel und Sauer (Trier bis Perl). Der einzige Dolomit-Steinbruch an der Mosel befindet sich in Palzem/Schloss Thorn. An der Sauer ist hier Mesenich zu nennen.

Natursteinsorten

Muster des Salzhemmendorfer Dolomits

• Kleinziegenfelder Dolomit (Oberfranken; Dietfurt)
• Wachenzeller Dolomit (Oberbayern)
• Salzhemmendorfer Dolomit (Weser-Leine-Bergland)
• Harzer Dolomit Nüxei (Harz/Südharz)
• Meskalith, in der Nähe von Trier (Rheinland-Pfalz)

weitere Vorkommen: Massenkalk (Bergisches Land, Sauerland); Hösbach-Rottenberg (Unterfranken) Zechsteindolomit. Hauptdolomit in den Alpen.

Ausländische Sorten:

• Libiaz (Polen).
• Insel Saaremaa/Estland
• Norwegen

Verwendung

Dolomit wird für Bodenbeläge aller Art (geschnitten oder bruchrauh), zum Bau von Natursteinmauern und Trockenmauern, als Randsteine, als Palisaden, als Steinblöcke, als Gestaltungsstein zum Bau von Stützmauern und als Pflasterstein eingesetzt. Zerkleinert dient er vor allem auch als Zusatzstoff bei der Herstellung von Stahl in Hochöfen. Darüber hinaus ist er Hauptbestandteil von Mineralwolle und technische Glase, Einsatz in Bodenstabilisierung sowie als Düngekalk für die Landwirtschaft. Pulverisierter Dolomit wurde einst als „Wiener Kalk“ bezeichnet und als Scheuermittel verkauft; seine Härte ist gerade richtig, um Kalkbeläge abzukratzen, aber Glas und Porzellan unberührt zu lassen. In sogenannten Brechanlagen wird der Dolomit auch zu Zuschlagstoffen für den Straßenbau und die Betonherstellung verarbeitet. Als Grobschotter dient er auch zur Füllung von Gabionen (Schotterkörbe).

Granuliertes Dolomit wird als kieselsäurefreies (SiO₂-freies) Filtermaterial in der Wasseraufbereitung verwendet. Für verschiedenen weitere Einsatzbereiche in der Wasseraufbereitung wird Dolomit gebrannt. Hierbei bildet sich bei ca. 900 °C aus Dolomit („CaMg(CO₃“)₂) gebrannter Dolomit („CaMgO₂“ = „CaO·MgO“). Bei niedrigerer Brenntemperatur entsteht halbgebrannter Dolomit („CaCO₃·MgO“) auch Magno genannt, der in der Trinkwasseraufbereitung zur Entsäuerung (Bindung von überschüssigem CO₂) eingesetzt wird. Dabei reagiert vorzugsweise die MgO-Komponente. Weiteres unter Magno (Chemikalie).

Geschichte

Dolomit ist nach dem französischen Geologen Déodat de Dolomieu (1750 - 1801) benannt. Dolomieu machte eine Reise in den damals als „Bleichen Berge“ oder „monti pallidi“ bezeichneten Teil der Südalpen, im Bereich der Sprachgrenzen (Deutsch/Ladinisch/Italienisch). Nach seinen Vorinformationen würden diese Berge aus „Kalk“ bestehen; er fand zunächst, dass sich das Gestein nur extrem langsam in Säure auflöste. Er ging dem Problem nach und fand, dass sich das Gestein – wie Kalk ein Karbonat – zu chemisch äquivalenten Anteilen aus „Kalkerde“ (CaO) und „Magnesiaerde“ (MgO) zusammensetzte (die Elemente waren damals noch nicht bekannt). Dolomieu wollte das neue Gestein zu Ehren seines Lehrers, des Mont-Blanc-Besteigers De Saussure, als Saussurite bezeichnen. Bald darauf starb er aber selbst, und die Wissenschaftsgemeinde benannte das Mineral und das Gestein nach ihm, und darum tragen auch die „Bleichen Berge“ der Südalpen heute Dolomieus abgewandelten Namen.

Einzelnachweise

1. ↑ Dolomitstein. Abgerufen am 31. August 2010. 

Weblinks

 Commons: Dolomit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Freie Universität Berlin: Vorlesung Chemische Sedimente