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Calcium

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Geogene Grundgehalte für Calciumoxid

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Calcium (als CaO) ist zu 4,15 % in der Erdkruste vorhanden, es ist das 5.-häufigste Element.

Calcium ist lithophil, d. h. es kommt in der Natur stets in Verbindungen vor, aus denen sich die Erdkruste und der obere Mantel maßgeblich zusammensetzen. Es existieren mehr als 700 Calciumminerale; deren Wichtigste sind: Calcit (CaCO3), Dolomit (CaMg[CO3]2), Gips (CaSO4 ∙ 2 H2O), Anhydrit (CaSO4), Fluorit (CaF2) und Apatit (Ca5[F,OH|PO4]3). Außerdem enthalten viele Feldspäte, vor allem Plagioklase (z. B. Anorthit, CaAl2Si2O8) hohe Calciumgehalte.

Der flächengewichtete Median der oberflächennahen Gesteine Baden-Württembergs liegt bei 14,25 % CaO, entsprechend 10,18 % Ca. Gegenüber dem CLARKE-Wert sind die baden-württembergischen Gesteine um etwa das 2,5-fache an Calcium angereichert. Dies ist zumindest teilweise auf den hohen Flächenanteil karbonatischer Gesteine zurückzuführen.

Die P 90-Werte für CaO der petrogeochemischen Einheiten streuen in sehr weitem Rahmen zwischen 0,07 und 55,80 %.

Niedrige Werte (P 90: < 20 %) treten in Lösssedimenten, im Tertiär des Schichtstufenlandes, in tertiären Magmatiten und Impaktgesteinen, im Mittel- und Unterjura, im gesamten Buntsandstein, in den Karbon- und Rotliegend-Sedimenten, in sauren Permokarbon-Magmatiten, im gefalteten Paläozoikum, in basisch-intermediären Permokarbon-Magmatiten, variskischen Intrusiva sowie in Migmatiten und Gneisen auf.

Erhöhte Werte (P 90: > 20–30 %) weisen Quartärschichten (Kiese u. Sande) sowie Gesteine des Unterkeupers und des Zechsteins auf.

Hohe Werte (P 90: > 30–50 %) wurden im Tertiär des Molassebeckens, im Ober- und Mittelkeuper und im Mittleren und Unteren Muschelkalk festgestellt.

Sehr hohe Werte (P 90: > 50 %) treten in quartären Süßwasserkalken sowie in den Kalksteinen des Oberjuras und des Oberen Muschelkalks auf.

Die P 90-Werte für Calcium in den baden-württembergischen Gesteinen sind stark differenziert. Trotz der weiten Verbreitung calciumhaltiger Minerale wird schnell erkennbar, dass der bei weitem überwiegende Anteil des Calciums in Karbonatgesteinen gebunden ist. Im Mittelkeuper und im Mittleren Muschelkalk spielen zusätzlich Gips und Anhydrit eine größere Rolle als wichtige Calciumminerale. Sedimente mit höherem Tongehalt oder (Quarz‑)Sandanteilen sowie magmatische und metamorphe Gesteine erweisen sich als relativ arm an Calcium.

Boxplot-Diagramm für das Element Calcium. Es ist ein in Baden-Württemberg (Geochemie, geogene Grundgehalte) häufiges lithophiles Element. Hohe Werte werden in den Kalksteinen des Oberjura und Oberen Muschelkalks erreicht.

Boxplots für Calciumoxid (CaO); Gehalte in %

Statistische Kennwerte für Calciumoxid (CaO, in %) für die verschiedenen petrogeochemischen Einheiten in Baden-Württemberg:

Geo­che­mische Einheit Kür­zel An­zahl (n) Mini­mum Maxi­mum Mittel­wert Std. Abw. P 90 Medi­an (P 50)
Quartär                
Junger Süßwasser­kalk qk 16 0,92 55,84 50,07 13,56 55,55 54,47
Löss­sediment los 40 0,26 14,79 2,12 3,74 5,41 0,58
Quartär­schichten (Kiese u. Sande) qs 149 0,05 55,33 12,17 11,01 24,22 9,72
Tertiär                
Tertiär des Schichtstufenlandes tOR 10 3,94 15,16 7,67 3,81 13,89 6,75
Tertiär des Molasse­beckens tMO+tLV 134 0,06 55,88 14,35 17,40 46,38 8,83
Tertiäre Magmatite und Impaktgesteine tJM+tIK 9 2,73 15,07 8,77 3,96 12,69 9,70
Jura                
Oberjura jo 1152 12,08 57,08 51,08 5,79 55,80 53,20
Mittel­jura jm 133 0,03 54,37 6,16 10,03 9,69 3,11
Unter­jura ju 125 1,4 24,01 7,74 4,65 14,33 6,00
Trias                
Mittel­- und Ober­keuper km+ko 616 0,02 84,52 15,04 14,16 30,95 10,34
Unter­keuper ku 25 0,77 44,47 15,60 9,48 25,97 14,35
Oberer Muschel­kalk mo 223 0,53 54,79 41,32 9,89 51,56 44,74
Mitt­lerer Muschel­kalk mm 109 0,1 45,5 24,02 9,47 34,98 24,74
Unterer Muschel­kalk mu 117 1,33 54,21 19,08 14,88 46,67 15,72
Oberer Buntsand­stein so 64 0,02 28,85 3,56 5,98 8,88 0,87
Unterer und Mitt­lerer Buntsand­stein su+sm 29 0,01 0,16 0,04 0,03 0,07 0,03
Perm-Oberkarbon                
Zechstein z 19 0,1 28,38 5,85 9,45 23,18 1,49
Karbon- und Rotliegend-Sedimente co+rS 32 0,04 6,3 1,77 1,60 3,87 1,42
Saure Permokarbon-Magmatite rM+cVK 50 0,05 2,66 0,38 0,59 1,13 0,10
Nicht­kristal­lines Grund­gebirge                
Gefal­tetes Paläo­zoikum palg 61 0,09 7,91 2,09 1,64 3,86 1,93
Kristal­lines Grund­gebirge                
Basisch-Intermediäre Permokarbon-Magmatite GG 123 0,1 4,38 1,12 1,02 2,49 0,62
Varis­kische Intrusiva GP 236 0,21 34,96 1,53 2,36 2,42 1,25
Migmatite und Gneise MI+gn 137 0,09 18,52 2,12 2,65 5,39 1,31
Alle Einheiten   3609 0,01 84,52 Flächen­gewich­­teter Median 14,25

Externe Lexika

Wikipedia

Großaufnahme eines hellen Gesteinsstückes. Im Vordergrund, auf der Oberseite, ist das Gestein mit fächerförmig angeordneten kleinen weißlichen, teils auch roten Kristallen besetzt.
Großaufnahme vom unteren Ende eines orangeroten Gesteinsstückes. Das Gestein besteht aus dünnen, bleistiftähnlichen Kristallen, die überwiegend abwärts ausgerichtet sind. Rechts finden sich auch quer verlaufende Kristalle, die teils abgebrochen sind.
Großaufnahme eines Handstückes von milchig grünem Flussspat. Das Gestein weist eine plattige Struktur auf. Kleine Bruchstücke liegen dabei hinter- oder übereinander.
Großaufnahme eines länglichen, rechts schräg zugespitzten Kalksteins. Das Gestein hat eine milchig wirkende, gelblich bis grünlich weiße Farbe. Die geglättete Oberfläche zeigt zudem dunklere Streifen und Flecken.
Nahaufnahme eines fast quadratischen Gesteinsstückes, mit hellgrauen Bruchkanten und zahlreichen gelblich weißen Kristallen im Innenteil.
Das Bild zeigt in starker Vergrößerung weißliche bis gelbliche Kristalle, die in graues Gestein eingebettet sind.
Blick auf rosa bis gelblich gefärbtes Gestein, in Großaufnahme fotografiert. Die Oberfläche weist mehrere Bruchkanten auf und verschmälert sich nach unten.
Handstück eines fast herzförmigen Gesteins, in Großaufnahme fotografiert. Das Gestein ist an den Rändern dunkelgrau. Zur Mitte hin zeigt sich eine milchig weiße Fläche, die an Nebel erinnert.
Frontansicht eines Bohrkerns, in Großaufnahme fotografiert. Das kreisrunde, dunkelgraue Gestein wird von einem helleren, waagrecht verlaufenden Streifen wie von einem Band durchzogen.
Großaufnahme eines hellen Gesteinsstückes. Im Vordergrund, auf der Oberseite, ist das Gestein mit fächerförmig angeordneten kleinen weißlichen, teils auch roten Kristallen besetzt.
Großaufnahme vom unteren Ende eines orangeroten Gesteinsstückes. Das Gestein besteht aus dünnen, bleistiftähnlichen Kristallen, die überwiegend abwärts ausgerichtet sind. Rechts finden sich auch quer verlaufende Kristalle, die teils abgebrochen sind.
Großaufnahme eines Handstückes von milchig grünem Flussspat. Das Gestein weist eine plattige Struktur auf. Kleine Bruchstücke liegen dabei hinter- oder übereinander.
Großaufnahme eines länglichen, rechts schräg zugespitzten Kalksteins. Das Gestein hat eine milchig wirkende, gelblich bis grünlich weiße Farbe. Die geglättete Oberfläche zeigt zudem dunklere Streifen und Flecken.
Nahaufnahme eines fast quadratischen Gesteinsstückes, mit hellgrauen Bruchkanten und zahlreichen gelblich weißen Kristallen im Innenteil.
Das Bild zeigt in starker Vergrößerung weißliche bis gelbliche Kristalle, die in graues Gestein eingebettet sind.
Blick auf rosa bis gelblich gefärbtes Gestein, in Großaufnahme fotografiert. Die Oberfläche weist mehrere Bruchkanten auf und verschmälert sich nach unten.
Handstück eines fast herzförmigen Gesteins, in Großaufnahme fotografiert. Das Gestein ist an den Rändern dunkelgrau. Zur Mitte hin zeigt sich eine milchig weiße Fläche, die an Nebel erinnert.
Frontansicht eines Bohrkerns, in Großaufnahme fotografiert. Das kreisrunde, dunkelgraue Gestein wird von einem helleren, waagrecht verlaufenden Streifen wie von einem Band durchzogen.

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