Calcit: Kalkspat, Doppelbrechung und der Salzsäuretest

Calcit, auf Deutsch auch Kalkspat, ist Calciumcarbonat: CaCO₃. Der Name kommt laut Handbook of Mineralogy vom lateinischen calx, gebrannter Kalk, eine Anspielung auf die wichtigste technische Verwendung. Calcit ist das Hauptmineral von Kalkstein, Kreide und Marmor und baut Tropfsteine in Höhlen sowie die Schalen vieler Meerestiere auf.

Woran man Calcit erkennt

• Härte 3: Calcit lässt sich mit einem Messer oder einer Kupfermünze ritzen, aber nicht mit dem Fingernagel. Er ist das Referenzmineral für Stufe 3 der Mohs-Härteskala.
• Rhomboedrische Spaltbarkeit: Calcit spaltet vollkommen in drei Richtungen, die nicht rechtwinklig zueinander stehen. Zerschlägt man ein Stück, entstehen kleine schiefe Quader, sogenannte Rhomboeder. Dieses Merkmal ist so typisch, dass es fast allein zur Bestimmung reicht.
• Salzsäuretest: Ein Tropfen verdünnter Salzsäure lässt Calcit sichtbar aufbrausen, weil Kohlendioxid entweicht. Ähnlich aussehende Minerale wie Quarz oder Feldspat reagieren nicht.
• Vielfalt der Kristallformen: Calcit bildet mehr unterschiedliche Kristallformen als fast jedes andere Mineral, von spitzen „Hundezahn"-Kristallen über flache Tafeln bis zu Rhomboedern.

Der Salzsäuretest in der Praxis

Geologinnen und Geologen tragen im Gelände oft ein Fläschchen mit verdünnter Salzsäure (etwa zehnprozentig) bei sich. Bei Calcit braust die Säure sofort auf. Das sehr ähnliche Carbonat Dolomit reagiert in kaltem Zustand nur schwach oder erst, wenn man ihn vorher zu Pulver kratzt. Wer den Test selbst macht, braucht Schutzbrille und Handschuhe, arbeitet an einer unauffälligen Stelle und spült das Stück danach mit Wasser ab. Für Sammlerstücke ist der Test ungeeignet, weil er die Oberfläche angreift.

Doppelbrechung: Calcit sieht doppelt

Legt man ein klares Calcit-Spaltstück auf eine Zeile Text, erscheint die Schrift doppelt. Der Grund ist die Doppelbrechung: Ein Lichtstrahl wird im Kristall in zwei Strahlen aufgespalten, die sich unterschiedlich schnell ausbreiten und unterschiedlich stark gebrochen werden. Viele Kristalle sind doppelbrechend, aber bei Calcit ist der Effekt so stark, dass man ihn mit bloßem Auge sieht.

Besonders klare Calcitkristalle heißen Islandspat, nach berühmten Vorkommen in Island. Sie spielten in der Geschichte der Optik eine wichtige Rolle: An ihnen wurde die Doppelbrechung im 17. Jahrhundert beschrieben, und Calcit war lange das Material für Polarisationsprismen in Mikroskopen.

Manche Calcite fluoreszieren unter UV-Licht in Rot, Blau, Gelb oder anderen Farben; einige leuchten nach dem Abschalten der Lampe kurz nach.

Entstehung

Calcit entsteht auf mehreren Wegen:

• biologisch: Muscheln, Schnecken, Korallen und Kalkalgen bauen ihre Schalen und Skelette aus Calciumcarbonat. Aus ihren Resten entstehen Kalksteine und Kreide.
• aus Lösungen: In Höhlen scheidet kalkhaltiges Sickerwasser Calcit ab, wenn Kohlendioxid entweicht, und es wachsen Tropfsteine. Kalkablagerungen im Wasserkocher entstehen nach demselben Prinzip.
• durch Metamorphose: Unter Druck und Hitze kristallisiert Kalkstein zu Marmor um.

Mit gleicher Formel, aber anderer Kristallstruktur gibt es das Mineral Aragonit, das zum Beispiel Perlmutt aufbaut. Calcit und Aragonit sind ein Beispiel für Polymorphie, ähnlich wie Pyrit und Markasit.

Calcit und Calcium: nicht dasselbe

Calcit enthält Calcium, ist aber ein geologisches Mineral, kein Nährstoffpräparat. Zwar wird Calciumcarbonat, das aus Kalkstein gewonnen wird, nach Reinigung auch Lebensmitteln und Präparaten zugesetzt. Ein Calcitkristall aus der Sammlung ist dafür aber nicht geeignet: Natürliche Stücke können Fremdstoffe enthalten und sind nicht für den Verzehr bestimmt. Wie viel Calcium der Körper braucht und woher es am besten kommt, erklärt der Beitrag über Calcium.

Kurz zusammengefasst

• Calcit ist CaCO₃, trigonal, mit der Härte 3.
• Er spaltet in drei Richtungen zu schiefen Rhomboedern und braust mit verdünnter Salzsäure.
• Klarer Calcit (Islandspat) zeigt starke Doppelbrechung.
• Calcit baut Kalkstein, Marmor, Kreide und Tropfsteine auf.

Ein Mineral, das Calcit äußerlich ähneln kann, aber härter ist und nicht braust, ist Fluorit.