Dolomit

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 Dolomitgehalten liegt ein dolomitischer Kalkstein vor. Dolomitstein ist im Idealfall weiß, häufig elfenbeinfarben, hellgrau, graugelb oder grüngrau.

Eigenschaften, Diagnose

Cirque de Mourèze, Hérault

Dolomitsteine sind im Vergleich zum chemisch verwandten Kalkstein etwas härter und sehr viel spröder. Da das Mineral (wie Calcit) sehr stark doppelbrechend ist, wirken die Gesteine hellfarbig und nicht durchscheinend, also 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. Durch die langsame Reaktionsgeschwindigkeit bildet Dolomitgestein Karsterscheinungen in wesentlich geringerem Maße und von anderer Art als Kalkstein.

Um Dolomit in einem Kalk/Dolomit-Mischgestein sichtbar zu machen, wird das Gestein mit Reagenzien, die auf Magnesium ihre Farbe ändern, gefärbt. 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 weit feinkörniger als der heute übliche Handelszucker, aber grobkörniger als Kalksteinkristalle sind. Im Sonnenlicht glitzern die Spaltflächen sichtbar. Diese feine Kristallinität ist einer Umkristallisation während oder kurz nach der Sedimentation zuzuschreiben. Setzt die Dolomitisierung frühdiagenetisch ein, bleiben Gefügemerkmale und Fossilien enthalten. 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

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 entstanden entweder durch die primäre Ausfällung von Dolomit oder durch die sekundäre Dolomitisierung von Kalkschlamm. Neuere Forschungen zeigen an rezenten Beispielen von Lagunen in Brasilien die Bedeutung von Schwefelbakterien und Fäulnis für die Dolomitgenese. Die entsprechende Reaktion beschreibt die Gleichung:

$\mathrm {CaCO_{3}+MgSO_{4}+CH_{4}\longrightarrow CaMg(CO_{3})_{2}+H_{2}O+H_{2}S}$

oder einfacher:

$\mathrm {MgSO_{4}+CH_{4}\longrightarrow MgCO_{3}+H_{2}S+H_{2}O}$

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

Siehe auch

• Liste der Gesteine - Artikel in der deutschen Wikipedia
• Liste der Gesteine nach Genese - Artikel in der deutschen Wikipedia
• Sedimentgstein - Artikel in der deutschen Wikipedia
• Dolomit (Gestein) - Artikel in der deutschen Wikipedia

Weblinks

Commons: Dolomit – Weitere Bilder oder Audiodateien zum Thema