Karbonatmineraler

Karbonatmineraler som kalkspat og dolomitt er viktig for både papirindustrien, til sementproduksjon og til miljøformål og nøytralisering av syrer.

Karbonater er en fellesbetegnelse for bergarter hovedsakelig bestående av mineraler som inneholder karbonat ioner (CO32-). De vanligste karbonat-mineralene i Norge er kalkspat, dolomitt og magnesitt.

Kalkspatkrystaller som har vokst ut mot et hulrom ved Brevik, Telemark.
Kalkspatkrystaller som har vokst ut mot et hulrom ved Brevik, Telemark.

Kalkspat

Kalkspat, CaCO3, er et vanlig bergartsdannende mineral som opptrer i en rekke forskjellige type bergarter av ulike aldre og finnes i hele Norge. Kalkstein, ofte forkortet med "kalk", er en sedimentær bergart som består av mer enn 50 % karbonatmineraler, hvor kalkspat dominerer i blandingsforholdet med andre karbonatmineraler som for eksempel dolomitt. Rene kalksteiner inneholder mer enn 95 % CaCO3, men alle graderinger av kalksteiner finnes. Metamorfe (omdannete) og rekrystalliserte kalksteiner kalles marmor eller kalkspatmarmor. 

Dolomitt

I bergarten dolomittstein (oftest forkortet til dolomitt) er mineralet dolomitt, CaMg(CO3)2, det dominerende karbonatmineralet. For metamorfe utgaver av dolomittdominerte bergarter brukes betegnelsen dolomittmarmor (som også ofte forkortes til dolomitt). Geologisk sett regnes bergarten for å være dannet ved en omvandling av kalkstein ved tilførsel av magnesiumrike løsninger fra sjøvann, enten like etter dannelsen eller på et senere tidspunkt. Hvis mer enn 10 % av kalkspaten i en kalkstein er omvandlet til dolomitt, betegnes den som dolomittisert, og er dolomitten av usikker opprinnelse betegnes den som dolomittisk. 

Ekstremt nærbilde av planktonrester i kritt, sett i et scanning elektronmikroskop (SEM).
Ekstremt nærbilde av planktonrester i kritt, sett i et scanning elektronmikroskop (SEM). 

Andre karbonater

  • Kritt, en lys, ren, fin og mikrokrystallin sedimentær bergart som er dannet ved oppsamling av marine organismer, hovedsakelig kalkskall fra mikrofossiler.Den inneholder 97,5-98,5 % kalkspat. Kritt finnes blant annet i de sørlige delene på den norske sokkelen og er en viktig reservoarbergart for olje.
  • Skjellsand, som består av nedknuste skjellrester fra døde kalkholdige  organismer.
  • Karbonatitt, som er en relativt sjelden kalkspatbergart av magmatisk opprinnelse. De mest kjente karbonatittlokalitetene i Norge er i Fensfeltet i Telemark og i Seilandprovinsen i Vest-Finnmark.
  • Magnesitt, MgCO3, forekommer blant annet i tilknytning til visse ultramafiske bergarter. Et eksempel på dette er Raudfjellet i Snåsa i Nord-Trøndelag.

Hvor i Norge finnes karbonater?

Kart Karbonatmineraler NorgeNorske karbonatprovinserNorge har store og geologisk sett, meget varierte forekomster av karbonater:

  • Lavmetamorfe og umetamorfe sedimentære karbonatavsetninger (kalksteiner) opptrer i Oslofeltet og ble avsatt i tidsepokene Ordovicium og Silur.
  • Prekambriske karbonatbergarter finnes blant annet i grunnfjellsvinduer mellom Kvænangen og Repparfjord og i Bambleområdet.
  • Metamorfe karbonater (marmor) av senprekambrisk til silurisk alder  finnes langs hele den kaledonske fjellkjeden, fra Porsangerområdet i nord til Randsfjorden-Mjøsa-området i sør. Særlig i områdene mellom Møre og Romsdal og Troms finnes forekomster av høymetamorfe karbonatbergarter som er egnet til industrielle formål. Ressursene av høyverdig dolomittmarmor er spesielt store i Nordland. Porsangerdolomitten i Finnmark er en meget stor ressurs, men kvaliteten er her generelt dårligere.
  • Magmatiske karbonatbergarter (karbonatitter) opptrer i Fensfeltet i Telemark og i Seilandprovinsen i Vest-Finnmark.
  • Betydelige avsetninger av skjellsand finnes delvis som gamle, nå oppløftede strandterrasser og delvis i form av undervannsavsetninger i mange av våre kystområder.

Bruk av karbonater

Kalkstein har flere anvendelsesområder enn noe annet mineral.

Nedmalt og finknust kalkstein/marmor brukes som hvitt fyllstoff i alt fra asfalt til kunstpapir. Papirindustrien er den største konsumenten av disse produktene for å blant annet minske gjennomskinneligheten, gjøre papiret lysere og hvitere, glattere, mer mottakelig for blekk, lettere og billigere.

Andre industrier som bruker karbonat er i plast-, gummi- og malingsindustrien (blant annet som pigment/fargestoff), jordbruk og farmasøytisk industri.

Kalkstein brukes også i kjemisk og metallurgisk industri som slaggdanner, i sukker-raffinerier, som pH-regulator i både industrielle prosesser og til nøytralisering av syrer, det utgjør 85 % av råmaterialet i sementproduksjon og brukes også til jordbruks- og miljøforbedringsformål.