Kalkstein

Fast 99 Prozent aller oberflächlich existierenden Niederschlagsgesteine bestehen aus Kalk, was auch für die Steine aus der Ois zutrifft.

Von keiner Gesteinsart gibt es so viele, in Farbe, Struktur und Dekor so unterschiedliche Sorten. Darauf bezogen stellen wir zwar einige Unterarten auf, deren Entstehungsweise die Eigenschaften weitgehend bestimmt. Gemeinsam haben sie jedoch die grundsätzlichen Züge der Kalkbildung.

Während die Ausgangsstoffe der Gesteine schon immer vorhanden waren, musste sich Kalk erst aus anderen Stoffen bilden. Seine Urerzeugung fußt auf der Verbindung von CaO mit CO₂.

CaO entsteht bei der Verwitterung von Plagioklas und basischen Silikaten. CO₂ war in der Uratmosphäre vermutlich reichlich vorhanden und wird immer wieder von Vulkanen ausgehaucht. Auch Pflanzen und Tiere erzeugen es laufend und auch der Mensch trägt seines dazu bei. So enthalten Meerwasser und Luftraum stets einen Vorrat von 0,1 bis 0,5 Prozent.

Nachdem der erste Kalk verfügbar war, geriet er in einen ständigen Kreislauf, aus dem immer wieder entnommen wird und der ebenso zuverlässig wieder aufgefüllt wird. Mehr als bei jedem anderen Gestein ist dabei das Leben maßgeblich beteiligt. Ohne Tiere und Pflanzen gäbe es keine Kalksteine auf unserer Erde.

Um die Vielfalt der Kalksteine zu verstehen, zählen wir zunächst die Bildungstypen auf und die Erscheinungen, die den unzähligen Sorten ihr spezifisches Gepräge verleihen.

Farbe:

Obwohl Calcit an sich rein weiß ist, treten Kalksteine von dieser Tönung praktisch nicht auf (im Gegensatz zu Marmor). Fast immer schleicht sich ein Pigment mit ein und zwar:

·         Bituminöse Stoffe (Faulschlamm, Kohle) – schwarz, grau, hellgrau oder nur verdunkelnd wirkend;

·         Hämatit (Roteisenstein) – purpurn, hochrot, karmin;

·         Limonit (Brauneisenstein) – dunkelbraun und ocker;

·         Hämatit + Limonit – rotbraun bis beige;

·         Glaukonit und andere Silikate wiederum bewirken eine Grünfärbung des Calcits.

Gefüge:

Calcit hat die chemische Formel CaCO_3, also Calcium-Karbonat. Er hat die Härte 3, ist leicht und vollkommen spaltbar. Er ist spatig, körnig, glitzernd und schiefwinkelig. Calcit bildet auch spießige Aggregate, besonders in Hohlräumen von Kalkgesteinen. In Drusen findet man oft hervorragend ausgebildete Kristalle, die aber selten durchscheinend, sondern meist trüb sind. Die gewöhnliche Kristallform von Calcit gleicht einem doppelt verschobenen Quader. Auch Tropfstein besteht aus Calcit. Seine spießigen Kristalle gehen von der Mittellinie aus. Ziemlich alle Kalkgesteine besitzen helle Adern aus Calcit.

Fossilien

Ein geradezu aufregendes Ereignis ist es immer, wenn wir Steine finden, die Reste von urtümlichen Tieren und Pflanzen zeigen. Hier seien Lebewesen zu Stein geworden, wird manchmal behauptet. Tatsächlich kann aber das Fleisch eines Tieres oder das Blatt eines Baumes niemals zu Stein umgewandelt werden. In Wirklichkeit bleibt nur die Form, der Abdruck des Tieres erhalten.

Im Einzelnen spielt sich folgendes ab:

Sobald ein Lebewesen stirbt, muss es sofort mit feinstem Ton oder Kalkschlamm luftdicht zugedeckt werden, damit es nicht verfault. Von umlaufenden Bodenwassern werden dann die einzelnen Teile des Tieres allmählich herausgelöst und durch Kalk- oder Kieselverbindungen ersetzt. Durch solchen Austausch der Substanzen innerhalb der vom Schlamm umschlossenen Form wird aus den Fleisch- und Knochenteilen ein Steinkern mit dem Abbild des Lebewesens.

Kalkige Hartteile von Tieren, wie Schalen von Muscheln und Schnecken, werden direkt überliefert, sie bestehen ja schon aus „Stein“. Versteinerungen (auch Petrefakten oder Fossilien genannt) finden sich nur in Sedimentgesteinen.