Dolomit (Mineral)
Dolomit, auch unter den Bezeichnungen Dolomitspat, Rautenspat und Perlspat bekannt, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung CaMg[CO3]2[2] und ist damit chemisch gesehen ein Calcium-Magnesium-Carbonat.
| Dolomit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
Dolomitspat |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
wasserfreie Carbonate ohne fremde Anionen |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
5.AB.10 (8. Auflage: V/B.03) 14.02.01.01 |
| Ähnliche Minerale | Calcit, Magnesit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | trigonal |
| Kristallklasse; Symbol | trigonal-rhomboedrisch; 3 |
| Raumgruppe | R3 (Nr. 148)[2] |
| Gitterparameter | a = 4,81 Å; c = 16,01 Å[2] |
| Formeleinheiten | Z = 3[2] |
| Häufige Kristallflächen | Flächen sind oft sattelförmig gekrümmt |
| Zwillingsbildung | vorhanden |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 3,5 bis 4[3] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 2,86; berechnet: 2,876[3] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {1011}; Absonderung nach {0221}[3] |
| Bruch; Tenazität | muschelig |
| Farbe | farblos, weiß, gelb, braun |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz bis Perlmuttglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω = 1,679 bis 1,681[4] nε = 1,500[4] |
| Doppelbrechung | δ = 0,179 bis 0,181[4] |
| Optischer Charakter | einachsig negativ |
| Pleochroismus | keiner |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | löst sich nur sehr langsam in Säure unter CO2-Bildung |
| Besondere Merkmale | teilweise vielfarbige Lumineszenz |
Dolomit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt vorwiegend rhomboedrische Kristalle oder massige Aggregate von weißgrauer bis hellbrauner Farbe. Seine Mohshärte beträgt 3,5 bis 4 und seine Dichte 2,9 g/cm³.
Das gleichnamige Dolomit-Gestein besteht zu mindestens 90 % aus dem Mineral Dolomit.
Etymologie und Geschichte
Als eigenständiges Mineral wurde Dolomit 1792 durch den Schweizer Mineralogen Horace-Bénédict de Saussure entdeckt, der ihn nach dem französischen Geologen Déodat de Dolomieu benannte. Früher hatte Dolomit auch die Bezeichnung Bitterspat, er schmeckt jedoch nicht bitter.
Klassifikation
In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Dolomit zur Mineralklasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort zur Abteilung der „Wasserfreien Carbonate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Ankerit, Benstonit, Ewaldit, Huntit, Kutnohorit, Minrecordit und Norsethit die „Dolomitgruppe“ bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Dolomit in die Klasse der „Carbonate und Nitrate“ (die Borate bilden hier eine eigene Klasse) und dort in die Abteilung der „Carbonate ohne zusätzliche Anionen; ohne H2O“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der Art der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Erdalkali- (und andere M2+) Carbonate“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Ankerit, Kutnohorit und Minrecordit die „Dolomitgruppe“ mit der System-Nr. 5.AB.10 bildet.
Die Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Dolomit wie die veraltete 8. Auflage der Strunz’schen Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort in die Abteilung der „Wasserfreien Carbonate“. Hier ist er zusammen mit Ankerit, Kutnohorit und Minrecordit in der „Dolomitgruppe (Trigonal: R3)“ mit der System-Nr. 14.01.01 innerhalb der Unterabteilung der „Wasserfreien Carbonate mit der Formel A+B2+(CO3)2“ zu finden.
Kristallstruktur
Dolomit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem in der Raumgruppe R3 (Raumgruppen-Nr. 148) mit den Gitterparametern a = 4,8012 Å und c = 16,002 Å sowie drei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Er kristallisiert in derselben Kristallstruktur wie Calcit (homöotyp). Allerdings ist die Hälfte der Calciumatome durch die kleineren Magnesiumatome ersetzt, was die Symmetrie im Dolomitkristall entsprechend erniedrigt.
Eigenschaften
Dolomit wird im Vergleich zu anderen Carbonaten nur sehr schwer von Säuren angegriffen. Die Reaktionsgeschwindigkeit mit Säure beträgt weniger als ein Tausendstel derer von Calcit. Der Grund dafür liegt in der geringeren Ionengröße des Magnesium-Ions gegenüber dem Ca-Ion, was dazu führt, dass das Magnesiumion seine Liganden viel langsamer austauscht; (in diesem Fall sind es Carbonat-Ionen gegen Wassermoleküle). Erst bei warmer Salzsäure zeigt sich eine Reaktion, im Gegensatz zum Calcit, der heftig und unter Geräuschentwicklung mit der Salzsäure reagiert.
Löst man Dolomit in Schwefelsäure auf, so erhält man in äquivalenten Mengen sowohl Gips als auch das wasserlösliche Magnesiumsulfat (Bittersalz). Will man die Reaktion so zum Ende bringen, dass die Lösung am Ende keine Säure mehr enthält, muss man vorher den Dolomit pulverisieren (oder wenigstens zu Sand zerklopfen) und die Reaktion mit der Säure in der Wärme stattfinden lassen.
Die Sprödigkeit oder geringere Plastizität dürfte mineralogisch dadurch zu erklären sein, dass die beim geometrisch ähnlich aufgebauten Kristallgitter des Calcits vorhandenen Gleitflächen durch die unterschiedliche Ionengröße von Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) blockiert werden.
Des Weiteren weist das Dolomitmineral eine teilweise vielfarbige Fluoreszenz in den Farben orange bis weiß, grün und braun auf.
Modifikationen und Varietäten
Die Verbindung CaMg(CO3)2 ist bisher nur in der trigonal kristallisierenden Modifikation des Dolomits bekannt.
Als Varietäten kennt man bisher den aufgrund seines Cobalt-Gehaltes rosafarbenen Kobaltdolomit und den seltener vorkommenden Taraspit, der durch seinen Nickel-Gehalt eine hellgrüne Farbe hat.[5]
Bildung und Fundorte
Dolomit bildet sich durch Wechselwirkung von magnesiumhaltigen Lösungen mit Kalzit-Sedimenten wie Riffkalkstein. Zuweilen tritt er auch alleine in besonders magnesiumreichem Wasser oder zusammen mit Sulfiderzen wie Zinkblende oder Bleiglanz auf. Er gehört zu den Gesteinsbildnern, die italienischen Dolomiten bestehen beispielsweise fast gänzlich aus dolomitreichem Sedimentgestein.
Die schönsten Dolomitkristalle kommen vom Gotthard, vom Brenner und Greiner in den Tiroler Alpen und aus Traversella im italienischen Piemont.
Weitere Fundorte sind unter anderem in Deutschland: Dietfurt (Ortsteil von Treuchtlingen, Mittelfranken), Wachenzell (Oberbayern), Salzhemmendorf (Ostfälisches Bergland), Nüxei (Harz/Südharz), Meskalith (Trier/Rheinland-Pfalz), Massenkalk (Bergisches Land, Sauerland); Hösbach-Rottenberg (Unterfranken).
Weltweit: Brumado/Bahia in Brasilien, Cavnic in Rumänien, Banská Štiavnica in der Slowakei, Eugui in Spanien, sowie Jáchymov in Tschechien.[6]
Verwendung
Rohstoff
Anwendung findet Dolomitgestein als Pflaster, Mauerstein, Bodenplatten, Mauerabdeckung, Trittstufen, Gestaltungssteine, Wasserbausteine, Edelsplitte für die Betonindustrie, Baumaterial, Bestandteil von Spezialzementen, für die Stahlherstellung, zur Kalkung und als Rohstoff für die Glasindustrie.
In der Wassertechnik als Filtermaterial und Ausgangsstoff für die Herstellung von Magno (Chemikalie), weiteres auch unter Dolomit (Gestein) und Entcarbonisierung.
Der Unglücks-Reaktor von Tschernobyl wurde unter anderem mit Dolomit zugeschüttet.
Schmuckstein
Farblose Dolomit-Varietäten werden in einigen Fällen zu Schmucksteinen verarbeitet. Sie sind jedoch durch ihre physikalischen Eigenschaften (Härte, Spaltbarkeit) sehr empfindlich.
Testverfahren für partikelfilterende Masken
Im EN 149:2001 + A1:2009 Zertifizierungsprozess für FFP-Masken kann im Rahmen eines zusätzlichen so genannten "Dolomit-Tests" geprüft werden, in welchem Ausmaß eine getestete Maske bei einer künstlichen Atemstimulation und einer bestimmten Dolomitstaubkonzentration außerhalb der Maske das Mineral einlagert. Dabei werden Atemwiderstand und Filterdurchlass geprüft, was insbesondere bei wiederverwendbaren FFP-Masken von Bedeutung ist.[7]
Siehe auch
Literatur
- H. B. Saussure: Analyse de la dolomie. In: Observations sur la Physique, sur l’Histoire Naturelle et sur les Arts. Band 40, 1792, S. 161–173 (rruff.info [PDF; 1,3 MB; abgerufen am 6. September 2021]).
- Gregor Markl: Minerale und Gesteine. Mineralogie – Petrologie – Geochemie. 2., verbesserte und erweiterte Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1804-3, S. 117.
- Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 203.
Weblinks
- Dolomit. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 6. September 2021.
- David Barthelmy: Dolomite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 6. September 2021 (englisch).
- Dolomite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 6. September 2021 (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Dolomite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 6. September 2021 (englisch).
- Vorlesung Chemische Sedimente der Freien Universität Berlin – Dolomite und Dolomitbildung (Memento vom 16. Juli 2012 im Internet Archive)
Einzelnachweise
- Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2021. (PDF; 3,52 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2021, abgerufen am 6. September 2021 (englisch).
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 287.
- Dolomite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 66 kB; abgerufen am 6. September 2021]).
- Dolomite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 6. September 2021 (englisch).
- Swiss stones – Schweizer Steine L–Z. Abgerufen am 4. September 2021.
- Fundortliste für Dolomit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 6. September 2021.
- DACH Atemschutzinfo EN 149:2001 + A1:2009. 24. September 2020, abgerufen am 3. Januar 2022 (deutsch).