Calcit, Doppelspat

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Der transparente, rhombische Riesenkristall hat eine Kantenlänge von etwa 34 Zentimeter und ein Gewicht von ca. 60 Kilogramm. Die äußere Form des Kristalls ist das Rhomboeder. Er zeigt mehrere Spaltflächen, an einer wird das weiße Licht in seine Bestandteile aufgespalten (Regenbogeneffekt). Ein an der Rückseite angebrachtes schwarzes Symbol ist bei Vorderansicht durch den Effekt der Doppelbrechung zweimal zu sehen. Dieser Kristall dürfte einer der größten von diesem Vorkommen sein.

Außergewöhnlich transparenter Calcit wird als "Doppelspat" oder nach seiner Herkunft auch als "Islandspat" oder "isländischer Doppelspat" bezeichnet. In der Nähe der Farm Helgustadir, sieben Kilometer östlich der Stadt Eskifjördur im Reydarfjord hat man zwischen 1855 und 1925 Calcit gewerbsmäßig gefördert, doch bereits 1668 waren Calcit-Kristalle aus den Hohlräumen der hier auftretenden basaltischen Lava bekannt. Das Vorkommen wurde 1975 zum Naturdenkmal erklärt.

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Zusatzinformation

Das Phänomen der Doppelbrechung: Fällt ein Lichtstrahl auf einen Calcit-Kristall, wird er in zwei Strahlen aufgespalten, die senkrecht zueinander polarisiert sind. Erfolgt der Lichteinfall schräg zur optischen Achse, werden beide Strahlen unterschiedlich stark abgelenkt (ordentlicher Strahl und außerordentlicher Strahl). Diese Erscheinung nennt man Doppelbrechung. Sie ist beim Calcit sehr deutlich und kann mit dem freien Auge beobachtet werden. Fällt der Lichtstrahl hingegen parallel zur optischen (bzw. dreizähligen) Achse auf den Kristall, findet keine Doppelbrechung statt.

Der dänische Universalgelehrte Erasmus Bartholin (1625-1698) entdeckte im Jahr 1669 das optische Phänomen der Doppelbrechung an einem Calcit aus Island. Er beschrieb es in seinem Werk: "Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira et insolita refractio detegitur" folgendermaßen: "Wer dagegen die Kenntnis seltsamer Erscheinungen dem Vergnügen vorzieht, der wird, wie ich hoffe, keine geringere Freude haben an einem neuartigen Körper, nämlich einem durchsichtigen Kristall, der vor kurzem aus Island zu uns gebracht wurde und vielleicht zu den größten Wundern gehört, welche die Natur hervorgebracht hat". Diese Kristalle boten aber auch die Grundlage für andere Wissenschaftler wie den Niederländer Christiaan Huygens (1629-1695), der für sein 1690 erschienenes Werk "Traité de la lumière" (Wellentheorie des Lichts), einer Abhandlung über Reflexion und Refraktion ebenfalls Calcite aus Island verwendete. Selbst der englische Gelehrte Isaac Newton (1643-1727) experimentierte für sein 1704 erschienenes Hauptwerk "Opticks or a treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light“ mit isländischem Doppelspat. Der französischer Mineraloge René-Just Haüy (1743-1822), stellte am Bruchverhalten eines rhomboedrischen Calcit-Kristalls fest, dass die Bruchstücke wieder dieselbe geometrische Form wie der ursprüngliche Kristall haben (Spaltrhomboeder). Er folgerte daraus nicht nur, dass Kristalle aus kleineren Einheiten aufgebaut sind, sondern publizierte 1784 in weiterer Folge das "Gesetz der rationalen Indizes", wonach sich jede beliebige Kristallfläche durch drei Ganze Zahlen beschreiben lässt. Den eigentlichen Durchbruch in der Kristalloptik brachten aber die Untersuchungen des Französischen Physikers Étienne-Louis Malus (1775-1812). Durch Messung der Brechungsindices an Calciten aus Island, entdeckte er das Phänomen der Polarisation des Lichtes beim Durchgang durch einen Kristall. Auch in den folgenden Jahrzehnten wurden die perfekten Calcit-Kristalle aus Island für diverse Versuche verwendet, man studierte nicht nur ihre Geometrie sondern auch ihre physikalischen Eigenschaften, ihre Härte (Mohs Skala 4), Elastizität, thermische Leitfähigkeit usw.

Zur Erzeugung von linear polarisiertem Licht erfand der englische Physiker William Nicol (1768-1851) im Jahr 1829 das nach ihm benannte "Nicolsche Prisma". Er verwendete dazu zwei speziell geschnittene und mit Kanadabalsam zusammen geklebte Doppelspat-Kristalle. Bester transparenter Doppelspat war ab der Mitte des 19. Jahrhunderts zur Erzeugung solcher optischen Prismen für Mikroskope notwendig. Der berühmte österreichische Mineraloge Gustav Tschermak (1836-1927) preist 1882 den isländischen Doppelspat zurecht als unvergleichliches Mineral, dem wir den Grundstein zum Verständnis der physikalischen Eigenschaften der Kristalle zu verdanken haben (TMPM 1882/4/2/99-121)

Siehe auch folgende Inhalte ..

• Die Mineraliensammlung - übergeordnetes Sammlungsthema
• 6 Themen zur Sammlung "Mineralien"
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• 13 Themen zur Abteilung "Mineralogie-Petrographie"
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