Geschichtliches zum Kalkstein:
Bereits in vorchristlicher Zeit war die Kunst des Kalkbrennens weit verbreitet.
Das in Eiserfey vorhandene Kalkgestein wurde schon von den Römern gebrochen, gebrannt und als Baustoff für die römische Wasserleitung verwendet. Die Technologie des Kalkbrennens übernahmen die Germanen von den Römern. So entwickelte sich die Kalkbrennerei im Laufe der Jahrhunderte zu einem Erwerbszweig mit hohem industriellen Standard.
Kalkbrennen:
Chemische Vorgänge:
Kalkstein (CaCO3, Calciumcarbonat) gibt bei 900 bis 1200 Grad Celsius Kohlenstoffdioxid (CO²) ab und geht in Branntkalk (Calciumoxid CaO) über. Man spricht dabei vom Entsäuern des Kalksteins. Dieser Schritt wird als Kalzination bezeichnet.
Technische Durchführung:
Die Vorgehensweise war je nach Brennofenform, (Mulden, einfache Meiler, Schicht-, Schacht-, Trichter-, Ring-, Drehrohr-, Wirbelstromofen) etwas unterschiedlich und hat sich im Laufe der Geschichte immer wieder verändert. Der rohe, vom Steinbruch kommende Kalkstein wurde schichtweise aufgefüllt. Die Befeuerung wurde mit Holz oder Koks, je nach Lage mit Torf oder anderen brennbaren Materialien betrieben.
Gesteinsarten:
Von ihrer Entstehung her unterscheidet man drei Arten von Gesteinen.
1. ) Sedimentgesteine
Sie entstehen durch Ablagerungen von Material am Land und im Meer.
So beispielsweise a) durch einmündende Flüsse, die nach und nach, Sand, Geröll oder Schlamm am Meeresboden übereinanderschichten oder b) durch kalkhaltige und kalkbildende Meereslebewesen. Nach ihrem Ursprung unterscheidet man klastische, chemische und biogene Sedimente sowie Rückstandsgestein (Kalkstein, Dolomit, Grauwacke).
2. ) Magmatische Gesteine
Sie bilden sich durch das Erkalten und Auskristallisieren des geschmolzenen Materials aus dem Erdinneren, des sogenannten Magmas. (Basalt, Granit)
3. ) Metamorphe Gesteine
Sie entstehen aus älteren Gesteinen beliebigen Typs durch Umwandlung unter hohem Druck bzw. hoher Temperatur. Bei der Umwandlung ändert sich in der Regel die Mineralzusammensetzung des Gesteins, weil neue Mineralien und Mineralaggregate gebildet werden (Marmor, Schiefer, Quarzit).
Die nachfolgende Betrachtung bezieht sich zeitlich auf das Devon und Mitteldevon, gesteinsmäßig auf Sedimentgestein, speziell Kalkstein. Auf die anderen Zeitepochen bzw. Untergesteinsarten wird nicht eingegangen.
Entstehung des Kalkgesteins:
Vor ca. 400 Millionen Jahren bedeckte das Devonmeer die Eifel für etwa 100 Millionen Jahre.
Es war ein südlich vom Äquator liegendes tropisches Flachmeer. In dem Meer standen den riffbildenden Meereslebewesen, wie Schnecken, Muscheln, Korallen, Panzerfischen usw., die erforderlichen Aufbaustoffe für ihre körpereigenen Skelette und Schalen in ausreichender Menge zur Verfügung. Diese kalkigen Hartteile setzten sich nach dem Absterben der Organismen auf dem Meeresboden ab. Dazu gesellte sich Verwitterungsgeröll, das aus dem angrenzenden nördlichen und südlichen Festland durch Flüsse in das Meer hineingetragen wurde.
Weltweite Umweltveränderungen beendeten abrupt diese Kalkbildung. In den folgenden 70 Millionen Jahren überdeckten ton- und feinsandige Ablagerungen die noch lockeren und losen Kalkablagerungen mit einer Schicht von etwa 2.000 Metern. Durch den entstandenen Druck verfestigten sich die Kalksedimente zu Kalkstein. Durch Aufeinanderdriften von Landplatten falteten sich die Gesteinsschichten auf und bildeten Gebirge. Durch lange anhaltende Verwitterungsprozesse und Vulkanismus wurden mehrere hundert Meter Sedimentgestein abgetragen, das einstige Hochgebirge zu einem Mittelgebirge verändert und unsere heutige Oberflächengestaltung in ihren Grundzügen herausgebildet. Zurück blieben die hochgeschobenen Sedimentgesteine, so auch der mitteldevonische Kalkstein mit Rot- /Brauneisensteineinschlüssen.
Zusammensetzung und Aussehen von Kalkstein:
Als Kalkstein werden Sedimentgesteine bezeichnet, die überwiegend aus dem chemischen Stoff Calciumkarbonat (CaCO³) in Form der Mineralien Calcit und Aragonit bestehen. Andere Mineralien kommen in schwankenden Anteilen vor. Dazu zählen z. B. Dolomit, Tonminerale, Gips und Quarz. Enthält der Kalkstein einen Anteil von organischen Substanzen, so erhält man bituminösen Kalk. Bei einem hohen Anteil an Tonmineralien bezeichnet man ihn als Mergel.
Kalkstein ist ein sehr variables Gestein. Dies betrifft seine Entstehung als auch seine Eigenschaften, zudem das Aussehen und die wirtschaftliche Verwendbarkeit. Die meisten Kalksteine sind biogener Herkunft.
Überwiegend besitzen Kalksteine eine helle, graue bis graugelbe Farbe. In Verbindung mit anderen Mineralien sind auch weitere Farbtöne möglich. Eisenverbindungen ergeben eine kräftige Rotfärbung, bituminöse Kalksteine sind grau bis schwarz gefärbt.