Kalkspat [1]

Kalkspat (Calcit, Doppelspat), Mineral, kohlensaures Calcium CO₃Ca (56% CaO, 44,0% CO₂).

Der wasserklare sogenannte isländische Doppelspat ist fast chemisch rein, während die meisten Vorkommen durch gleich kristallisierende Karbonate der Magnesia, des Eisenoxyduls, des Mangans, Zinks u.s.w. verunreinigt sind. Auch mechanische Beimengungen führt der Kalkspat oft, z.B. Quarzsand im sogenannten kristallisierten Sandstein oder kohlige und bituminöse Substanzen, als sogenanntes Anthrakonit (bis 1,5% C). – Kalkspat kristallisiert in hexagonalen Formen, zumeist als stumpfes Rhomboeder mit einem Kantenwinkel von 105°5', vielfach auch in spitzen Pyramiden; oft auch in derben, großkörnigen Massen. Er spaltet nach den Flächen des Rhomboeders sehr vollkommen. Muscheliger Bruch ist selten zu sehen. Spröd. In reinster Form, als Doppelspat, wasserhell und vollkommen durchsichtig und farblos, unrein meist etwas trüb; auch gefärbt, gelb, braun, seltener rot, blau. Glasglänzend, oft auch perlmutterglänzend und auf Spaltflächen irisierend. Die Doppelbrechung des Lichtes ist beim Kalkspat sehr stark. Für Wellen senkrecht zur Hauptachse schwingend beträgt der ordentliche Brechungskoeffizient ω = 1,65308, für Wellen parallel der Hauptachse schwingend beträgt der außerordentliche Brechungskoeffizient ε = 1,48391, beides für die Linie B des Spektrums nach Rudberg. Für die Linie H dagegen ist ω = 1,68330, ε = 1,49780. Die Ausdehnung durch Wärme ist in verschiedener Richtung des Kristalls verschieden. Der Ausdehnungskoeffizient für 100° C. beträgt + 0,002626 in der Richtung der Hauptachse und – 0,000310 in der Richtung der Nebenachsen. Durch Druck wird Kalkspat stark elektrisch. Mit dem Messer ritzbar. Härte 3 nach Mohs, nach Pfaff jedoch auf der Basisfläche 3, auf der Rhomboederfläche 8 und auf der Säulenfläche 27, diejenige des Specksteins = 1 gesetzt [1]. Spez. Gew. rein 2,72, im unreinen Zustand 2,6–2,8. Schmilzt nicht vor dem Lötrohr, wird aber beim Glühen trüb, verliert Kohlensäure (etwa zwischen 800–900° C.) und geht in Calciumoxyd über. Der vollständige Verlust der Kohlensäure wird bei Luftabschluß verhindert, im Luftstrom beschleunigt. Mit Borax vor dem Lötrohr erhitzt, entsteht unter Aufbrausen eine klare Glasperle. Löslich in kalter verdünnter Salzsäure und Essigsäure[295] unter Entweichen von Kohlensäure; im Gegensatz hierzu ist zu bemerken, daß der ähnliche Dolomit (s.d.) sich in kalten Säuren fast nicht löst. Zur chemischen Unterscheidung von Calcit und Dolomit vgl. Lemberg [3]. Aus der Lösung kann mit Ammoniak, Schwefelsäure oder Gipslösung nichts, mit Oxalsäure dagegen das Calcium als oxalsaures Salz ausgefällt werden. In reinem Wasser ist Kalkspat sehr wenig löslich. Nur 0,016–0,036, nach andern 0,025 g werden in einem Liter reinen Wassers gelöst. Die Lösungskraft des Wassers wird durch höheren Druck und höhere Wärme erhöht, vor allem aber, wenn es Kohlensäure enthält. Nach Cavendish löst 1 l mit Kohlensäure gesättigten Wassers bei O° C. 0,70 g, bei 10° C. 0,88 g, bei hohem Druck sogar bis 3 g. Aus der Lösung scheidet sich das Kalkkarbonat beim Verlust der Kohlensäure wieder aus. Auf diesem Weg ist wohl der meiste Kalkspat in der Natur gebildet worden, insbesondere derjenige, welcher als Kluftausfüllung in Kalkgebirgen, in Eruptivgesteinen, in Erzgängen u.s.w. vorkommt. Das Mineral gehört zu den häufigsten auf der Erde und steht in seiner Verbreitung wohl nur hinter Quarz zurück. Es ist zunächst in kristalliner Form der wesentlichste Gemengteil aller Kalksteine, Marmore, Mergel, ferner zumeist ein erst durch Umwandlung kalkhaltiger Minerale entstandener Gemengteil vieler Eruptivgesteine, insbesondere der augit- und labradorhaltigen Gesteine, wie Melaphyre, Diabase, Porphyrite, Basalte, Gabbro u.s.w.; endlich zeigt sich Kalkspat in vielen Gang-, Höhlen- und Kluftausfüllungen mehr oder minder kalkhaltiger Gesteine auch auf Erzgängen, in den letzteren Fällen gewöhnlich in äußerer Kristallbegrenzung.

Das Vorkommen des kristallinen Kalkspates als Gestein, als Kalkstein vermindert den Wert der räumlich beschränkten Vorkommen des kristallisierten Kalkspates. Nur in der Optik wird der reinste, wasserklare Kalkspat seiner starken Doppelbrechung wegen zur Herstellung polarisierten Lichtes verwendet (Polarisationsinstrumente, Nicolsches Prisma). Der im Dolerit am Nordufer des Eskifjords an der Ostküste von Island vorkommende derbe und großspätige Kalkspat ist so rein und wasserklar, daß er zu optischen Zwecken verarbeitet werden kann. Etwas weniger reine Doppelspate kommen im Kalk von Auerbach an der Bergstraße vor. Ein faseriger Kalkspat, welcher, quer zur Faserrichtung geschliffen, einen atlasartigen Schimmer (Atlasspat) zeigt, wird zu kleinen Kunstgegenständen in kugeligen oder halbkugeligen Formen verarbeitet. In den letzten Jahren wurde ein sehr schön blaugrün, weiß und auch rötlich gefärbter, konzentrisch streifiger und gebänderter Kalkspat als Onyxmarmor aus Arizona, Neumexiko und Kalifornien in großen Massen geschnitten und poliert zu allerhand Kunstgegenständen, vornehmlich in Metallfassung und -montierung, in den Handel gebracht [2].

Literatur: Allgemein: Naumann-Zirkel, Elemente der Mineralogie, 14. Aufl., Leipzig 1901; Tschermack, Lehrbuch der Mineralogie, 5. Aufl., Wien 1905; Roth, Allgemeine und chemische Geologie, Berlin 1879, Bd. 1. – [1] Sitzungsberichte der Münchner Akademie, Mathematisch-physikalische Klasse, 1884, S. 255. – [2] Merill, G., The Onyx Marbles, Smithsonian Instit. Report., Washington 1895. – [3] Lemberg, Zeitschr. d. Deutsch, geolog. Gesellsch. 1887, Bd. 39, S. 489, u. 1888, Bd. 40, S. 357.

Leppla.