Anhydrit

Mineral, wasserfreies Calciumsulfat, chemische Verbindung

Anhydrit, auch als Anhydritspat bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte)“ mit der chemischen Zusammensetzung Ca[SO4] und damit chemisch gesehen Calciumsulfat.

Anhydrit
Anhydrit aus dem Salzbergwerk Altaussee, Steiermark, Österreich mit deutlich orthorhombischer Kristallform (Länge des Vergleichsmaßstabs: 1" (= 2,54 cm) mit Einkerbung bei 1 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Anh[1]

Andere Namen
  • Anhydritspat
  • E 516[2]
  • Gekrösstein
  • Karstenit
  • Muriacit
Chemische Formel Ca[SO4][3][4]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Sulfate (und Verwandte)
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana

VI/A.07
VI/A.08-050

7.AD.30
28.03.02.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m[5]
Raumgruppe Amma (Nr. 63, Stellung 3)Vorlage:Raumgruppe/63.3[3]
Gitterparameter a = 6,99 Å; b = 7,00 Å; c = 6,24 Å[3]
Formeleinheiten Z = 4[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 3 bis 3,5[6]
Dichte (g/cm3) gemessen: 2,98; berechnet: 2,95[6]
Spaltbarkeit vollkommen nach {010}, fast vollkommen nach {100}, gut nach {001}[6]
Bruch; Tenazität uneben bis splitterig; spröde[6]
Farbe farblos bis weiß; seltener hellblau, hellviolett bis rosa, rötlich, hellbraun, grau[6][7]
Strichfarbe weiß
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend
Glanz Glasglanz, Perlmuttglanz, Fettglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes nα = 1,567 bis 1,574[8]
nβ = 1,574 bis 1,579[8]
nγ = 1,609 bis 1,618[8]
Doppelbrechung δ = 0,042 bis 0,044[8]
Optischer Charakter zweiachsig positiv
Achsenwinkel 2V = gemessen: 36° bis 45°; berechnet: 44°[8]
Pleochroismus Sichtbar: Bei violett gefärbtem Material[8]
X = farblos bis sehr hellgelb oder rosa; Y = light violet or rose; Z = violet
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten schwer wasserlöslich (2 g/l bei 25 °C)

Anhydrit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und entwickelt meist grobkörnige, massige Aggregate, aber auch würfelige und prismatische Kristalle bis etwa 20 cm Größe.[9] In reiner Form ist Anhydrit durchsichtig und farblos. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiß sein und durch Fremdbeimengungen eine bläuliche, rötliche, violette oder braune Farbe annehmen. Die Strichfarbe von Anhydrit ist allerdings immer weiß. Sichtbare Kristallflächen zeigen einen glasartigen Glanz, lamellare oder körnige Aggregate dagegen eher Perlmutt- bis Fettglanz.

Mit einer Mohshärte von 3 bis 3,5 gehört Anhydrit zu den mittelharten Mineralen, die sich mit einer Kupfermünze ritzen lassen. Seine Dichte von rund 3 g/cm3 entspricht der von Zement.

Ganz überwiegend aus dem Mineral Anhydrit bestehende, also monomineralische Gesteine mit nur geringen Beimengungen anderer Minerale wie Quarz oder Tonmineralen werden ebenfalls als Anhydrit oder Anhydritstein bezeichnet. An oder nahe der Erdoberfläche sind diese jedoch oft durch den Kontakt mit Wasser zu Gips aufgequollen.[10]

Etymologie und Geschichte

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Erstmals entdeckt wurde das Mineral 1794 durch Nicolaus Poda von Neuhaus, der es als Muriacit bezeichnete, in der irrtümlichen Ansicht, es wäre salzsaurer Kalk und würde Salzsäure (acidum muriaticum) enthalten:

„Eben dieser Herr Abbé Poda hat unlängst eine neue Kalkart entdeckt, die er nach ihren Bestandtheilen salzsauren Kalk, oder nach der heutigen Methode, neue Foßilien zu taufen, Muriacit nennt, weil sie aus Kalkerde, Kochsalzsäure, und Waßer bestehet.“

Johann Ehrenreich von Fichtel[11]

Durch spätere Analysen konnte jedoch nachgewiesen werden, dass es sich um schwefelsauren Kalk handelte, also um wasserfreies Calciumsulfat.[12] Der französische Mineraloge René-Just Haüy benannte das Mineral 1801 daher nach dieser Eigenschaft als chaux sulfatée anhydre (deutsch: wasserfreier Sulfatkalk).[13] Martin Heinrich Klaproth bestätigte 1803 ebenfalls, dass das irrtümlich als Muriacit bezeichnete Mineral keinerlei Salzsäure enthielt, da es durch Silbernitrat (salpetersaure Silbersolution) keine Trübung erfuhr. Klaproth überließ es allerdings den stimmberechtigten Mineralogen, entweder den Namen Muriacit beizubehalten oder die von B. R. Werner geprägte Bezeichnung Anhydrit anzunehmen.[14]

Den bis heute gültigen Namen Anhydrit (von altgriechisch ἄ(ν)- á(n)-, deutsch un-, ent-, -los, und ὕδωρ hýdōr, deutsch Wasser) prägte ein Jahr später schließlich Abraham Gottlob Werner in seinem Handbuch der Mineralogie.[15]

Als Typlokalitäten gelten das Salzbergwerk bei Hall in Tirol in Österreich und das Kaliwerk bei Leopoldshall in Deutschland.

Das Typmaterial des Minerals wird an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg in Deutschland unter der Katalog-Nr. 16538 aufbewahrt.[16]

Klassifikation

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Bereits in der letztmalig 1977 überarbeiteten und daher veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Anhydrit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate“ und dort zur Abteilung „Wasserfreie Sulfate ohne fremde Anionen“, wo er gemeinsam mit Aphthitalit (auch Glaserit), Glauberit, Kalistrontit und Palmierit in der „Glaserit-Anhydrit-Gruppe“ mit der Systemnummer VI/A.07 steht.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer VI/A.08-050. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Wasserfreie Sulfate [SO4]2−, ohne fremde Anionen“, wo Anhydrit zusammen mit Aphthitalit, Bubnovait, Glauberit, Ivsit, Kalistrontit, Möhnit und Palmierit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VI/A.08 bildet.[7]

Auch die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[17] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Anhydrit in die Abteilung „Sulfate (Selenate usw.) ohne zusätzliche Anionen, ohne H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen. Das Mineral ist hier in der Unterabteilung „Mit ausschließlich großen Kationen“ zu finden, wo es als einziges Mitglied eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer 7.AD.30 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen und zuletzt 1997 veröffentlichten Systematik der Minerale nach Dana hat Anhydrit die System- und Mineralnummer 28.03.02.01. Das entspricht ebenfalls der Klasse der „Sulfate“ und dort der Abteilung „Wasserfreie Säuren und Sulfate“. Hier findet er sich als einziges Mitglied in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 28.03.02.[18]

Kristallstruktur

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Kristallstruktur von Anhydrit
_ Ca _ S _ O

Anhydrit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Amma (Raumgruppen-Nr. 63, Stellung 3)Vorlage:Raumgruppe/63.3 mit den Gitterparametern a = 6,99 Å; b = 7,00 Å und c = 6,24 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

In der Kristallstruktur von Anhydrit sind die Calcium-Atome von jeweils insgesamt 8 Sauerstoff-Atomen umgeben, die ein Trigondodekaeder bilden. Parallel der z-Achse [001] bilden sich in der Reihenfolge abwechselnde, kantenverknüpfte Dodekaeder und [SO4]-Tetraeder stabile Ketten. Die kantenverknüpften Dodekaeder bilden in parallel der a-Achse [100] ebenfalls Ketten sowie über gemeinsame Ecken Ketten parallel der b-Achse [010].[3]

Eigenschaften

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Anhydritkristalle im Muttergestein mit klar erkennbaren Spaltflächen
Anhydritkristalle im Dünnschliff bei gekreuzten Polarisatoren mit den typischen eher blassen Interferenzfarben

Anhydrit-Kristalle haben eine gute Spaltbarkeit und weisen daher oft drei im rechten Winkel zueinander stehende Spaltflächen auf. Sie lassen sich dadurch von den ansonsten äußerlich sehr ähnlichen Gips-Kristallen unterscheiden.

Steht Anhydrit unter permanenter Feuchtigkeitseinwirkung, so nimmt er Wasser auf, und wandelt sich in Gips um. Durch diese Einlagerung von Kristallwasser kann das Volumen um mehr als 50 % zunehmen. Diese auch als Aufquellung bezeichnete Volumenzunahme eines Anhydritkörpers im Untergrund kann sich bis an die Erdoberfläche durchpausen und dort unter Umständen Schäden an Gebäuden hervorrufen, wie im Fall der Hebungsrisse in Staufen im Breisgau.[19]

Im Bergbau können aufquellende Anhydritschichten die Stollen verengen (Zwergenlöcher, Quellungshöhlen) und das Nebengestein sprengen. Gleiches gilt für den Tunnelbau, wie zum Beispiel beim Adlertunnel (CH),[20] Engelbergtunnel,[21] Weinsberger Tunnel oder auch bei den Tunneln von Stuttgart 21, welche zum Teil durch Anhydritschichten verlaufen.[22]

Anhydrit in Reinform ist daher als Baustoff nicht geeignet.

Modifikationen und Varietäten

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  • Angelit ist die Handelsbezeichnung für ein feinkörniges und durchscheinendes, graublauviolettes Anhydrit-Aggregat.[23][24]
  • Als Vulpinit wird körniges Anhydrit-Aggregat bezeichnet.[7]

Bildung und Fundorte

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Weißer, kugelförmiger Anhydrit als Inklusion in Halit aus Polen

Anhydrit ist ein gesteinsbildendes Mineral. Als solches findet es sich in sedimentären Abfolgen von Evaporiten, in denen es zumeist aus der diagenetischen Dehydratation von Gips hervorgegangen ist, der wiederum aus salzübersättigtem Meerwasser ausgefallen ist. Nur bei Wassertemperaturen von mehr als 35 °C kann Anhydrit direkt ausgefällt werden, was in der Regel nur im Gezeitenbereich möglich ist. In Evaporiten kommt Anhydrit primär zumeist entweder mit Calcit, Dolomit und Gips oder mit Gips und Halit vor. Seltenere Begleitminerale sind unter anderem Coelestin, Magnesit, Polyhalit, Sylvin und Schwefel.

Als häufige Mineralbildung ist Anhydrit an vielen Fundorten anzutreffen, wobei bisher (Stand: 2015) rund 1400 Fundorte als bekannt gelten.[25] Erwähnenswert aufgrund von außergewöhnlichen Kristallfunden ist unter anderem Naica in Chihuahua (Mexiko), in der Drusen mit bis zu 20 cm langen Anhydritkristallen gefunden wurden sowie Wieliczka in Polen, wo bis zu 2 cm große Kristalle zutage traten.[9]

In Deutschland tritt Anhydrit unter anderem im Schwarzwald, bei Heilbronn, Müllheim und der Schwäbischen Alb in Baden-Württemberg; im Frankenland und Oberbayern; bei vielen Orten in Hessen und Niedersachsen; bei Aachen, Rheinberg und im Sauerland in Nordrhein-Westfalen; in der rheinland-pfälzischen Eifel; bei Saarbrücken und Saarlouis im Saarland; im Harz von Niedersachsen bis Thüringen (z. B. Kohnstein); im Erzgebirge und bei Zwickau in Sachsen; bei Bad Segeberg in Schleswig-Holstein sowie bei Gera, im Kyffhäuser und im Thüringer Wald auf.

In Österreich findet sich das Mineral unter anderem bei Pöttsching im Burgenland, in den Gailtaler Alpen und den Karnischen Alpen in Kärnten, am Semmering in Niederösterreich, an mehreren Orten von Salzburg und der Steiermark, in Nordtirol sowie in Oberösterreich.

In der Schweiz wurde Anhydrit an mehreren Orten im Kanton Wallis, bei Felsenau/Leuggern und Schafisheim im Kanton Aargau, bei Leissigen im Kanton Bern, in den Graubündner Tälern Val Cristallina und Val Milà, bei Airolo und Lavorgo im Tessin, in den Salz- und Schwefelbergwerken nahe Bex und Sublin im Kanton Waadt sowie an mehreren Stellen während des Baus des Gotthardtunnels nachgewiesen.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Afghanistan, Ägypten, Algerien, Argentinien, Armenien, Australien, Bolivien, Brasilien, Bulgarien, Chile, der Volksrepublik China, Dänemark, Ecuador, Frankreich, Griechenland, Guatemala, Indonesien, Iran, Irland, Island, Israel, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Katar, Kolumbien, Demokratische Republik Kongo, Kuba, Litauen, Madagaskar, Malta, Marokko, Mexiko, Mongolei, Namibia, Neuseeland, Niederlande, Norwegen, Pakistan, Panama, Papua-Neuguinea, Peru, die Philippinen, Rumänien, Russland, Saudi-Arabien, Schweden, Serbien, Simbabwe, Slowakei, Slowenien, Spanien, Südafrika, Taiwan, Thailand, Tschechien, Tunesien, Türkei, Ukraine, Ungarn, Usbekistan, das Vereinigte Königreich, die Vereinigten Staaten von Amerika.[26]

Auch in Gesteinsproben des Mittelatlantischen Rückens, des Zentralindischen Rückens, der Bismarcksee, des Chinesischen Meeres und des Ostpazifischen Rückens sowie außerhalb der Erde auf dem Mond (Mare Crisium) konnte Anhydrit gefunden werden.[26]

Anhydrit kann zudem durch Brennen von Gips entstehen. Bei Temperaturen um 100 °C verbleibt im Gipsstein etwas Kristallwasser, wodurch Halbhydrat entsteht; bei höheren Temperaturen wird das gesamte Kristallwasser entzogen und es entsteht Anhydrit.

Verwendung

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Angelit-Rohstein

Mit Zuschlägen (Gesteinskörnung) vermischt wird Anhydrit als Estrich verwendet. Unter Zugabe von Sägespänen erhält man Holzbeton.

Anhydrit wird in Pulverform zu Klebstoff für Fliesen verarbeitet, allerdings muss ein „Anreger“, meist Kaliumsulfat (K2SO4) oder auch Calciumoxid (CaO), beigesetzt werden. Der Anreger, dessen Anteil 3–15 % beträgt, beschleunigt die Wassereinlagerung, wodurch sich Anhydrit zu Gips umwandelt. Die Umwandlung von Anhydrit zu Gips erfolgt aber nur zu etwa 65 %, wobei Gips für die schnelle Trocknung sorgt und Anhydrit als Gerüst für die hohe Festigkeit. Derartige Anhydritbinder sind lufthärtende, nicht hydraulische Bindemittel aus natürlichem oder synthetischem Anhydrit. Sie sind in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften mit Gips vergleichbar. Calciumsulfatbinder wird zum Beispiel im Wohnungsbau zur Herstellung von Calciumsulfatestrich oder Calciumsulfat-Fließestrich verwendet.

Pulverisierter Anhydrit ist Bestandteil von Zement und wird auch bei der Produktion von Schwefelsäure und Porenbeton eingesetzt.

Die unter dem Handelsnamen Angelit bekannte, graublauviolettfarbige Varietät wird als Schmuckstein verwendet und meist in Form von Handschmeichlern sowie verschliffen zu Cabochonen und Kugelperlen zu verschiedenen Schmuckstücken verarbeitet. Da der Stein nur eine geringe Härte besitzt (Mohshärte 3 bis 3,5) und zudem eine hohe Spaltneigung zeigt, wird er zum Schutz vor Beschädigung mit Kunstharz stabilisiert.[27]

Siehe auch

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Literatur

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Commons: Anhydrit – Sammlung von Bildern und Audiodateien
Wiktionary: Anhydrit – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

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  1. Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 9. Juli 2026]).
  2. Eintrag zu E 516: Calcium sulphate in der Europäischen Datenbank für Lebensmittelzusatzstoffe, abgerufen am 29. Dezember 2020.
  3. 1 2 3 4 5 6 Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 369 (englisch).
  4. Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2026. (PDF; 3,2 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2026, abgerufen am 10. Juli 2026 (englisch).
  5. David Barthelmy: Anhydrite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 9. Juli 2026 (englisch).
  6. 1 2 3 4 5 Anhydrite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 55 kB; abgerufen am 9. Juli 2026]).
  7. 1 2 3 Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
  8. 1 2 3 4 5 6 Anhydrite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 9. Juli 2026 (englisch).
  9. 1 2 Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 137.
  10. Sedimentgesteine – Anhydrit- / Gipsstein. Staatliche Geologische Dienste Deutschlands/Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe: Bodenschätze der Bundesrepublik Deutschland, archiviert vom Original am 19. Februar 2015; abgerufen am 29. April 2019.
  11. A. N. Poda: Vom Lilalith. In: Johann Ehrenreich von Fichtel (Hrsg.): Mineralogische Aufsätze. Mathias Andreas Schmidt, kaiserlich königlicher Hofbuchdrucker, Wien 1794, S. 228, Fußnote *) (Digitalisat bei rruff.info (Memento vom 31. Mai 2025 im Internet Archive) [PDF; 277 kB; abgerufen am 9. Juli 2026]).
  12. Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 171.
  13. René-Just Haüy: IV. Chaux sulfatée anhydre, c'est-à-dire, privée d'eau. In: Traité de Minéralogie. Band 4, 1801, S. 348–353 (französisch, Digitalisat bei rruff.info (Memento vom 10. Juli 2024 im Internet Archive) [PDF; 703 kB; abgerufen am 9. Juli 2026]).
  14. Martin Heinrich Klaproth: Chemische Untersuchung des Muriacit. In: Neues Allgemeines Journal der Chemie. Band 2, Nr. 4, 1803, S. 355–362 (Digitalisat bei rruff.info (Memento vom 10. Juli 2024 im Internet Archive) [PDF; 254 kB; abgerufen am 9. Juli 2026]).
  15. Christian Friedrich Ludwig: VI: Kalk-Geschlecht. D. Vitriolsaure Kalkgattungen. 126. Anhydrit. In: Handbuch der Mineralogie nach A. G. Werner. Band 2. Siegfried Lebrecht Crusius, Leipzig 1804, S. 209–212.
  16. Catalogue of Type Mineral Specimens – Anhydrite. (PDF 84 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 7. Mai 2019.
  17. Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  18. Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig: Dana’s New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, New York u. a. 1997, ISBN 0-471-19310-0, S. 576–577.
  19. Christof Wagner: Risse in Staufen: Pumpen, reparieren und hoffen. badische-zeitung.de, 15. Oktober 2010, abgerufen am 10. Juli 2026.
  20. Regine Ounas-Kräusel: Im Inneren des Berges wird gearbeitet. badische-zeitung.de, 14. Oktober 2010, abgerufen am 10. Juli 2026.
  21. Michael Schmidt: Millionensanierung als Gruß an Stuttgart 21. Stuttgarter Nachrichten, 21. August 2010, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 20. September 2017; abgerufen am 30. März 2018.
  22. Claus Hecking, Gerald Traufetter: Teures Bahnprojekt: Woche der Wahrheit für Stuttgart 21. Spiegel Online, 9. Juli 2026, abgerufen am 10. Juli 2026.
  23. Namensuche – Handelsnamen und was sie bedeuten. In: EPI – Institut für Edelsteinprüfung. epigem.de, abgerufen am 9. Juli 2026 (Eingabe Angelit nötig).
  24. Angelite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 29. April 2019 (englisch).
  25. Localities for Anhydrite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 9. Juli 2026 (englisch).
  26. 1 2 Fundortliste für Anhydrit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 9. Juli 2026.
  27. Angelit Mineralien-Steckbrief. In: steine-und-minerale.de. Steine und Minerale, 4. Dezember 2018, abgerufen am 9. Juli 2026.