Dieses geheimnisvolle Mineral gibt den Dolomiten, den berühmten Bergen der italienischen Alpen, ihren Namen

Das „Dolomitproblem“ beschäftigt Geologen seit Jahrzehnten. Eine aktuelle Studie scheint nun Aufschluss darüber zu geben, wie das Mineral, das den berühmten Bergen der italienischen Alpen ihren Namen gibt, entsteht. Hier sind einige interessante Fakten über den geheimnisvollen Dolomit.

Dolomiten in Italien.
Die faszinierende Wand der Dolomiten in den italienischen Alpen: Diese Berge haben ihren Namen von dem Mineral Dolomit, das hier vom französischen Geologen de Dolomieu entdeckt wurde.

Es war im Jahr 1791, als ein französischer Geologe namens Déodat de Dolomieu nach Expeditionen und Studien in den Alpen in einem wissenschaftlichen Artikel die Entdeckung eines neuen Minerals der Welt bekannt gab.

Zu Ehren des Geologen würde das in den Alpen vorkommende Mineral „Dolomit“ und das Gestein, in dem es enthalten ist, „Dolomitgestein“ genannt werden.

Viele Jahrzehnte später erhielt dieser weltberühmte Teil der italienischen Ostalpen, der sich durch spektakuläre und faszinierende Felsberge mit sehr ungewöhnlichen Formen auszeichnet und genau der Ort ist, an dem de Dolomieu diese Mineralien gefunden hatte, den Namen „Dolomiten“.

Was ist Dolomit, das Mineral, aus dem Dolomitgestein besteht?

Das Mineral Dolomit, das den berühmten Bergen, die zum UNESCO-Weltkulturerbe gehören, ihren Namen gibt, hat die folgende chemische Formel: CaMg(CO3)2. Es handelt sich um ein Doppelcarbonat aus Kalzium und Magnesium. Dieses Mineral kommt in Dolomitgesteinen zu mehr als 50 % vor.

Dolomite sind Karbonatgesteine, die Kalkstein sehr ähnlich sind, sich jedoch durch den Gehalt an Magnesium von diesem unterscheiden. Kalkstein zeichnet sich durch einen hohen Gehalt an dem Mineral Calcit aus, das die chemische Formel Ca(CO3) hat und Dolomit ähnelt, jedoch kein Magnesium enthält.

Kalkstein und Dolomit sind ähnliche karbonathaltige Sedimentgesteine, die sich durch das Vorhandensein zweier unterschiedlicher (wenn auch ähnlicher) Mineralien unterscheiden: Kalkstein enthält reichlich Calcit, ein Calciumcarbonat, während Dolomit zu einem hohen Prozentsatz aus Dolomit, einem Calcium- und Magnesiumcarbonat, besteht.

Dolomit kommt in den italienischen Dolomiten reichlich vor, ist aber eigentlich eine Art Karbonatgestein, das auf der ganzen Welt verbreitet ist.

Dolomit, ein „rätselhaftes“ Mineral

Während wir seit langem viel über Calcit wissen, ein Mineral, das in Karstgebieten reichlich vorkommt (insbesondere in Höhlen, wo es in Stalaktiten, Stalagmiten und anderen Konkretionen auftritt) und dessen Entstehung mit einfachen Laborexperimenten reproduziert werden kann, gab es immer viele Zweifel hinsichtlich des Entstehungsprozesses von Dolomit.

Tatsächlich war es in den letzten zwei Jahrhunderten nicht möglich, die Bildung von Dolomit im Labor nachzubilden, und in der Natur bildet sich dieses Mineral derzeit nur unter ganz bestimmten Bedingungen.

In den letzten zwei Jahrhunderten war es nicht möglich, die Dolomitbildung im Labor nachzubilden, und in der Natur bildet sich dieses Mineral derzeit nur unter ganz bestimmten Bedingungen. Dies ist als „Dolomitproblem” bekannt.

Das „Dolomitproblem“, wie es Geologen nennen, wird auch dadurch rätselhaft, dass es heute keinen Ort auf der Erde gibt, an dem Dolomit in großem Umfang entsteht.

Dolomiten, Italien, Gipfel.
Die Drei Zinnen von Lavaredo sind die berühmtesten Gipfel der Dolomiten in Italien.

Doch dort, wo das Mineral vorkommt, wie beispielsweise in den berühmten italienischen Dolomiten, erreichen die Dolomitgesteinsschichtens beeindruckende Mächtigkeiten und lassen darauf schließen, dass der Entstehungsprozess in der Vergangenheit massiv gewesen sein muss.

Rätsel gelöst?

Geologen suchen seit langem nach einer Antwort auf diese Frage und versuchen zu verstehen, wie Dolomit entstehts. Ende 2023 veröffentlichte die Fachzeitschrift Science eine Studie, die Licht in dieses seit zwei Jahrhunderten bestehende Rätsel zu bringen scheint.

Ein Forschungsteam der University of Michigan hat in Zusammenarbeit mit der Hokkaido-Universität in Japan dieses Problem möglicherweise gelöst, indem es die Notwendigkeit zyklischer Schwankungen zwischen unter- und übersättigten Bedingungen für die Bildung des Minerals identifiziert hat. Diese Beobachtung stimmt mit den Orten überein, an denen Dolomit derzeit natürlich vorkommt: in Küsten- und Verdunstungsgebieten wie Lagunen.

Die Bildung großer Dolomitmassen lässt sich daher nur durch eine Abfolge von Auflösungs- und Rekristallisationsprozessen unter bestimmten chemisch-physikalischen Bedingungen über einen geologischen Zeitraum (eine sehr, sehr lange Zeit) erklären.

Quellenhinweis:

Dissolution enables dolomite crystal growth near ambient conditions - https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi3690

In italiano sulla rivista 'Le Scienze', per approfondire: https://www.lescienze.it/news/2023/11/29/news/dolomiti_impossibili_formazione_dolomia-14333112/