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Calcium

 
     
  Ca, silbrig-weisses, weiches, metallisches chemisches Element mit der Atomzahl 20 und einem Atomgewicht von 40,08. Wichtiger Bestandteil von vielen Mineralen in magmatischen und sedimentären Gesteinen. Als dritthäufigstes Metall nach Al und Fe ist es mit 3,39% an der Zusammensetzung der Erde beteiligt. Auf die Erdkruste entfallen 3,63 Gew.-% Ca (8,8 Gew.-% CaO), dabei enthält im Durchschnitt die kontinentale Kruste 6,4 Gew.-% CaO und die ozeanische Kruste 11,9 Gew.-% CaO. Der Erdmantel enthält je nach Berechnung zwischen 2,3-3,7 Gew.-% CaO. Calcium kommt stets als schwer lösliche Verbindungen wie Carbonate, Sulfate, Silicate, Phosphate oder Fluoride vor. Dabei sind Calciumcarbonate in Sedimenten von grosser Bedeutung, wo sie vor allem als organogene Bildungen (Kalkstein, Calcit und Dolomit) vorkommen. Wichtige Calciumsulfate sind Gips (CaSO4 ·2H2O) und Anhydrit (CaSO4). Apatit ((Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)) ist das wichtigste Calciumphosphat und Flussspat (CaF2) das wichtigste Calciumfluorid. Calciumsilicate bilden einen grossen Teil der Silicatgesteine, wobei die Feldspäte die wichtigsten Ca-Träger stellen. Das Meerwasser ist an Calcium untersättigt, so dass Carbonate v.a. biogen in Form von Kalkschalen und Skeletten von Organismen abgelagert werden (Carbonat-Kompensationstiefe). Im Vergleich der Durchschnittsgehalte von Ca in Sedimenten und Magmatiten ist der Ca-Überschuss der Sedimente auffällig. Dies ist überraschend, da das Calcium in Sedimenten aus den Magmatiten durch Verwitterung freigesetzt wurde, bevor es in die Meere gelangte. Dieses Calcium-Problem erklärt sich dadurch, dass pelagische Sedimente erst seit dem Auftreten von pelagischen, kalkschaligen Organismen im Mesozoikum reich an Carbonat sind. Davor konzentrierte sich die biogene Carbonatsedimentation auf die Flachwasserbereiche der Carbonatplattformen, die nicht in die Subduktionszonen gelangen. Da diese Carbonate nicht "recycled" wurden, kam es vor dem Mesozoikum zu der hohen Anreicherung von Calcium in Sedimenten. geochemischer Kreislauf.  
 

 

 

 
 
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