Dolomieu, Saussure und ein Gestein, das nicht brausen wollte
Im Jahr 1791 untersuchte der französische Geologe Déodat Gratet de Dolomieu in den Südalpen ein helles Karbonatgestein, das sich wie Kalkstein anfühlte, auf verdünnte Salzsäure aber kaum reagierte. Er veröffentlichte die Beobachtung im Journal de Physique und beschrieb damit als Erster das Verhalten, das bis heute der einfachste Bestimmungstest für dieses Material ist. Der Genfer Naturforscher Nicolas-Théodore de Saussure griff die Arbeit 1792 auf, untersuchte das Material chemisch, erkannte es als eigenständige Substanz und benannte es nach seinem Entdecker. Aus der französischen Form dolomie wurde im Deutschen der Dolomit. Erst danach übertrug man den Namen auf das Gebirge, in dem Dolomieu gearbeitet hatte: Die Dolomiten sind nach dem Mineral benannt, nicht andersherum. Für das Mineral selbst ist keine scharf umgrenzte Typlokalität definiert, weil Dolomieu ein ganzes Gebirgsmassiv und kein einzelnes Kristallvorkommen beschrieb.
Dolomitisierung: der Magnesiumtausch im Kalkstein
Dolomit entsteht nur in Ausnahmefällen direkt aus einer Lösung. Der Regelfall ist die Dolomitisierung: Ein bereits vorhandener Kalkstein aus Calcit oder Aragonit wird von magnesiumreichen Lösungen durchströmt, und ein Teil der Calcium-Ionen wird gegen Magnesium ausgetauscht. Das geschieht vor allem in flachen, warmen Meeresbereichen, in Lagunen und Sabkhas mit stark verdunstendem Meerwasser, aber auch tief in der Versenkung, wenn Porenwässer über Millionen Jahre durch das Gestein wandern. Weil dabei die ursprüngliche Feinstruktur des Kalksteins zerstört und durch neue, größere Dolomitkristalle ersetzt wird, verschwinden Fossilien und Schichtung oft vollständig. Das Ergebnis ist ein gleichkörniges, zuckriges Gefüge, dem man den sedimentären Ursprung nicht mehr ansieht. Laborversuche liefern bei Meerwassertemperatur bis heute kaum ordentlichen Dolomit, obwohl das Gestein in der Erdgeschichte in gewaltigen Mengen vorkommt. Diese Diskrepanz beschäftigt die Geologie seit über hundert Jahren als sogenanntes Dolomit-Problem.
Zuckrige Textur und die Paragenese mit Pyrit
Grobkörnige Zuckerdolomite entstehen bevorzugt dort, wo heiße Lösungen nachträglich durch das Gestein zirkulierten, etwa an Erzgängen und in metasomatisch überprägten Karbonatfolgen. Dabei wachsen die Dolomitkristalle zu Korngrößen im Millimeterbereich und bilden die charakteristischen, leicht gekrümmten Rhomboeder. Führen dieselben Lösungen Eisen und Schwefel, kristallisiert Pyrit FeS2 auf und zwischen den Karbonatkörnern aus. Genau diese Kombination liefert die Sammlerstufen. Als typische Begleitminerale nennt die Literatur Quarz, Calcit, Sphalerit, Chalkopyrit, Galenit, Fluorit, Baryt und Markasit. In Peru und im Kosovo sitzen die Pyritwürfel auf sulfidischen Erzlagerstätten in Karbonatgesteinen; in Norditalien gehören sie zu den Skarn- und Gangmineralisationen von Brosso und Traversella. Markasit ist dabei der stille Störenfried: Chemisch ist er mit Pyrit identisch, kristallisiert aber rhombisch und zersetzt sich unter Feuchtigkeit noch bereitwilliger. Stufen mit hohem Markasitanteil sind die wirklich heiklen Stücke.