Kalkstein

Kalkstein ist ein Sedimentgestein, das hauptsächlich aus dem Mineral Calcit, einer Form von Kalziumkarbonat, CaCO3, besteht.

Das Kalziumkarbonat wird ursprünglich von lebenden Organismen produziert. Später geht ein Teil davon im Meerwasser in Lösung. Zu den Kalksteinfelsen gehören hauptsächlich organische Überreste und ausgefälltes Karbonat.

Kalkstein macht etwa 10% des Gesamtvolumens aller Sedimentgesteine aus.

Kalksteinfelsen in Form eines Karstes

Cotswold-Steinhäuser in Bibury, England. Sie wurden 1380 als klösterliches Wolllager erbaut und im 17. Jahrhundert zu Weberhäuschen umgebaut.

Formation

Kalksteine werden meist aus Kalziumkarbonat hergestellt. Er wird ursprünglich von kleinen photosynthetischen Protisten wie bestimmten Bakterien, Coccolithophoren und Algen hergestellt. Dann wird das Karbonat von verschiedenen Tieren, wie Muscheln und den Polypen, die Korallenriffe bilden, verwendet. Sie bauen ihre Schalen oder ihr Gerüst aus CaCO3-Kristallen.

"[Coccolithophores] waren die ersten Organismen, die einen stetigen Regen von Kalziumkarbonat aus der oberen, beleuchteten Zone des Ozeans zur Tiefsee hin bewirkten". ^p144

Karbonate sind Gesteine, die aus diesen Quellen gebildet werden, sowie jegliches CaCO3, das aus der Lösung ausgefällt wird. Ein Teil des Karbonats löst sich im Wasser auf. Es wird ausgefällt, wenn sich der physikalische Zustand des Wassers ändert. Wenn beispielsweise die CaCO3-Konzentration hoch ist, kann ein Temperaturabfall oder eine pH-Änderung (Säuregehalt) zu Ausfällungen führen.

Florida-Bucht

Die Florida Bay, die flache Lagune hinter den Florida Keys, ist ein Modell für die Bedingungen, unter denen Kalksteine auf dem Festlandsockel entstanden sind. Natürlich waren alle Arten damals etwas anders, aber als Ökosystem ist es ähnlich.

In der Florida Bay ist eine Art blühende Pflanze namens Seegras im Überfluss vorhanden. Ebenfalls im Überfluss vorhanden ist weißes, milchiges Wasser voller Kalziumkarbonat. Dieses wird hauptsächlich von Melobesia gebildet, einer kleinen Rotalge, die auf dem Seegras lebt. ^p151 Schließlich produzieren die Organismen große Mengen an Schleim, der ein Polysaccharid ist. Es gibt gute Gründe für die Annahme, dass der Schleim von Mikroorganismen produziert wird, um die Art und Weise zu kontrollieren, wie ihre Karbonatskelette gebildet werden. ^{p139 Als} Nebeneffekt begrenzt der Schleim die Menge des Karbonats, die in Lösung geht. ^p155

Die Florida Bay ist eine flache Plattform, die eine große Menge Karbonatgestein abgelagert hat.

"Man muss mehr als 3000 Fuß bohren, bevor man eine andere Gesteinsart erreicht, und das ist die Kreidezeit - vor etwa 70 Millionen Jahren". ^p158

Fossile Kalksteine

Viele Kalksteine enthalten Fossilien, und einige bestehen fast ausschließlich aus Skelettmaterial. Kreide besteht zu ~99% aus Coccolithen; der SolnhofenerKalkstein ist berühmt für seine Tierfossilien; und es gibt viele Muschelkalke aus verschiedenen Perioden. Vor dem Kambrium wird Kalkstein nicht viel gefunden, da sich die Schalentiere noch nicht entwickelt hatten.

Kalkstein als Baustoff

Marmor

Wenn Kalkstein auf eine hohe Temperatur erhitzt und am Fuße eines Berges gepresst wird, rekristallisiert er in den metamorphen Felsmarmor. Marmore sind ziemlich dicht, lassen sich relativ leicht schneiden oder zu Blöcken formen, und einige Formen sind weiß.

Verwendet

Kalkstein ist hart genug, um der Verwitterung zu widerstehen, aber normalerweise weich genug, um von Steinmetzen bearbeitet (geschnitten und geschnitzt) zu werden. Er wird als Baumaterial verwendet. Kalkstein, insbesondere Portlandkalkstein, wurde im 19. und 20. Jahrhundert für den Bau von Dingen wie Kirchen, Banken und Häusern beliebt. Saurer Regen erodiert Kalkstein jedoch langsam.

Kalkstein wird zur Herstellung von Glas und Zement verwendet. Er wird auch zur Herstellung von Eisen in einem Hochofen verwendet, um Verunreinigungen aus dem Eisenerz zu entfernen.