Calcite

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Modèle:Redirect2 Modèle:Infobox Minéral

La calcite est un minéral, pouvant être d'origine biochimique (biominéralisation), composé de carbonate naturel de calcium de formule CaCO3, avec des traces de certains métaux de transition<ref group=notes>V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni,Cu, Zn, et Mo</ref>, certains métaux alcalino-terreux<ref group=notes>Mg, Sr et Ba</ref> et deux métaux post-transitionnels<ref group=notes>Pb et Al</ref>. L'abondance des cations autres que le calcium explique la richesse des variétés décrites pour ce minéral.

Polymorphe de l’aragonite et de la vatérite, isostructurale avec la nitratine et l'otavite, la calcite forme une série continue avec la rhodochrosite. Elle est souvent présente dans les roches carbonatées, et dans une moindre mesure dans les roches métamorphiques et les météorites.

Découverte et étymologie

Connue depuis l’antiquité, la calcite est abondamment décrite et analysée dès le Modèle:Lien siècleModèle:Vérification siècle, notamment de par les propriétés optiques curieuses du spath d'Islande : la biréfringence de ce cristal, découverte en 1669 par Rasmus Bartholin<ref>Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira et insolita refractio detegitur, Copenhague 1669.</ref>, sera étudiée par Christiaan Huygens (1678), Étienne Louis Malus (1810) et William Nicol (1828). Johann Carl Freiesleben (1774 – 1846) donne en 1836 à la calcite son nom de « chaux », originaire du grec khalx. C'est à partir de ses observations sur les clivages de la calcite (qu'il nommait chaux carbonatée) que René Just Haüy a introduit la notion de « molécule intégrante », plus tard remplacée par celle de maille cristalline, introduite par Gabriel Delafosse. Il passe à ce titre pour l'inventeur, avec Jean-Baptiste Romé de L'Isle, de la cristallographie (voir l'article cristal).

Gîtologie

Constituant principal de nombreuses roches sédimentaires (calcaires et marnes), c'est un des carbonates les plus abondants. La calcite peut se former à la suite de processus géochimiques de nature inorganique ou biotique lorsque les solutions deviennent sursaturées en bicarbonate de calcium :

Cristallographie

Calcite, unité cellulaire
Calcite, unité cellulaire

La calcite cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique<ref>La classification qui veut la calcite dans un « système cristallin rhomboédrique » est erronée, le terme « rhomboédrique » concernant le réseau et non pas le système cristallin. Voir Une transition de phase « géographique » : l'étrange cas du quartz.</ref> et dans une palette infinie de cristaux. La maille primitive est un rhomboèdre aigu, contenant deux unités formulaires de CaCO3 dont les caractéristiques sont :

Groupe de la calcite

Fichier:CalciteCesaro.jpg
Modèle:Centrer

Le groupe de la calcite est composé de minéraux de formule générale ACO3, où «A» peut être un ou plusieurs ions métalliques (+2) tout particulièrement le calcium, le magnésium, le fer, le manganèse, le zinc, le cadmium, le cobalt et le nickel. La symétrie des membres de ce groupe est trigonale.

Synonymie

Il existe de très nombreux synonymes pour ce minéral<ref>« Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM</ref> :

  • androdamas <ref>An index of mineral species & varieties, 1955</ref> ;
  • aphrite (Robert Jameson )<ref>Robert Jameson 1832, The Edinburgh encyclopaedia - Volume 13 - Page 520 </ref> ;
  • chaux carbonatée (René Just Haüy 1801)<ref>Haüy, R.J. (1801) Traité de minéralogie. Modèle:1re édition: en 4 volumes avec atlas in fol.;(1801), Paris: 1: 23.</ref> ;
  • drewite (Field 1919) ;
  • focobonite ;
  • helmintholite nom donné à la calcite venant remplacer les Belemnites ou tiges d'encrine au Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle<ref>Dictionnaire des sciences naturelles, par Andrée Jean François Marie Brochant de Villers, Alexandre Brongniart, Frédéric Georges Cuvier, Paris, 1821</ref> ;
  • spath calcaire (Jean-Baptiste Romé de L'Isle 1783) ;
  • cristal<ref name="Huygens">Huygens est sans doute le premier à utiliser cette expression puisqu'il la justifie au début du chapitre 5 de son « Traité de la Lumière », en convenant de son caractère arbitraire.</ref> ou spath<ref name="Haüy">Le terme de spath d'Islande apparaît à la Modèle:P. (article III) de l’Essai d'une théorie sur la structure des crystaux (1784) de René-Just Haüy.</ref> d'Islande (désigne une calcite transparente, souvent clivée en rhomboèdre et à la biréfringence très apparente) ;
  • spath satiné<ref>Cours de minéralogie, par Albert Auguste Cochon de Lapparent, Modèle:P., 1890</ref> ;
  • vaterite-A.

Propriétés

Propriétés mécaniques

La calcite pure est incolore et blanchâtre. Sa masse volumique est de Modèle:Unité. Elle est classée de dureté 3 dans l'échelle de Mohs. Sa solubilité dans l'eau pure est de l'ordre de Modèle:Unité. Sa capacité thermique molaire est de l'ordre de Modèle:Unité (Modèle:Unité) à Modèle:Tmp .

Propriétés chimiques

La calcite, sous ses formes issues de l'industrie extractive (calcaire, carbonate de calcium) a de très grandes applications industrielles : dans la construction (ciment, chaux, pierres d’ornement...), comme fondant dans la verrerie et dans la métallurgie; elle sert de matière première pour l'industrie chimique, pour la fabrication d'engrais et pour beaucoup d'autres usages. Elle fait effervescence à l'acide chlorhydrique dilué à froid selon une réaction qui donne des sels de calcium, de l'eau et du dioxyde de carbone, qui est à la pression atmosphérique et à température ambiante, gazeux et volatil<ref>Modèle:Ouvrage</ref> :

<math>\rm{CaCO_3 + 2\;HCl \rightarrow CO_2 + H_2O + CaCl_2}</math>

Propriétés optiques

La calcite est un cristal biréfringent. Les nicols, spaths sciés en deux et recollés avec du baume du Canada, ont longtemps constitué les seuls filtres polariseurs à disposition des physiciens et des minéralogistes.

La calcite pure est incolore ou blanche. La présence de cations autres que le calcium, et notamment de métaux de transition, lui donne une coloration allochromatique jaune, orange, rouge, vert, bleu, brun, gris. Elle peut, selon les impuretés qu'elle contient, présenter les phénomènes de fluorescence, phosphorescence, thermoluminescence, triboluminescence.

Luminescence : Mn2+ active tandis que Fe2+ supprime la cathodoluminescence de la calcite.

La calcite est un minéral au clivage net. Elle est incolore ou faiblement colorée en brun en lumière polarisée non analysée (ou lumière dite « naturelle ») avec des irisations au niveau des clivages. Elle possède un pléochroïsme de relief très marqué. En lumière polarisée analysée, la calcite polarise dans les teintes pastel d'ordre trois, principalement dans des couleurs rose et verte. Cette propriété pourrait être à la base de la pierre de soleil, qui aurait permis aux navigateurs danois de s'orienter sans boussole<ref>Des physiciens percent le secret des Vikings</ref>.

Galerie France

Variétés et mélanges

Variétés

  • anthraconite, (synonyme : anthracolite, antrakonite) variété bitumineuse de calcite, trouvée essentiellement à Brodten, Travemünde, Lübeck, Schleswig-Holstein, Allemagne<ref>Ref/A. Wittern: "Mineralfundorte in Deutschland", Schweizerbart (Stuttgart), 2001</ref>.
  • argentine, variété lamellaire au lustre argenté, trouvée dans des nombreuses occurrences aux États-Unis<ref>Ref/Kirwan, R. (1794) Elements of Mineralogy, second edition: 1: 104.</ref>.
  • baricalcite (synonyme néotype<ref>Cours de minéralogie Par Albert Auguste Cochon de Lapparent Tome 4 P739 1908</ref>), de formule (Ca, Ba)CO3, est une variété de calcite riche en baryum<ref name="Salisbury Dana (1892)">Edward Salisbury Dana (1892) The System of Mineralogy of James Dwight Dana, 1837–1868, John Wiley & Sons, New York (NY), 6e éd., 1134 p., p. 269</ref>.
  • bruyérite (Tacnet 1956)<ref>Guy Tacnet, « La « Bruyérite » », in Revue, Fédération française des sociétés d’histoire naturelle, n°5, 1956, p. 121–127</ref>, calcite noire concrétionnée.
  • capreite, variété de calcite décrite par le minéralogiste italien Bellini (1921)<ref>Bellini (1921) Società geologica italiana, Rome, Bollettino: 40: 228.</ref>.
  • cobaltocalcite, variété cobaltifère de calcite de formule (Ca, Co)CO3. Décrite unitalement à Vallone stope, Cape Calamita Mine (Calamita Mine), Capoliveri, Île d'Elbe, Toscane, Italie par le minéralogiste italien Millosevich en 1910<ref>Millosevich (1910) Rendus, Reale accademia nazionale dei Lincei, Rome: 19: 92.</ref>. Il existe de nombreuses occurrences dans le monde, Espagne, Italie, Maroc, Zaire...mais aussi en France : Beyrède-Jumet, Vallée d'Aure, Hautes-Pyrénées<ref>- Gourault, C. (1998). "Indice de Beyrède-Jumet (Hautes-Pyrénées)." Le Cahier des Micromonteurs,(2),pp:5-9.</ref>
  • calcite colloïdale variété de calcite rencontrée dans les tests de foraminifères, qui trouve un intérêt nouveau grâce aux nanotechnologies<ref>Processus de cristallisation de plaquettes rhomboédriques à la surface d'un test porcelané de foraminifère actuel. Jean-Pierre Debenay & All...</ref>.
  • calcite optique ou spath d'Islande, variété de calcite transparente présentant une forme de biréfringence, la double réfraction.
  • ferrocalcite (synonyme de ferroan calcite des anglo-saxons), calcite ferrugineuse de formule 2[(Ca, Fe)Co3]. Plusieurs occurrences mondiales, Australie, Brésil Chine, Italie, États-Unis mais également très bien représentée en France en Auvergne par plus de 30 gisements<ref>Roland Modèle:Pc, Paul Modèle:Pc, Jean-Jacques Modèle:Pc, Inventaire minéralogique de la France n°1 - Cantal, BRGM et Éditions G. de Bussac, 1971</ref>.
  • hématoconite, (synonyme Haematoconite) variété rouge vif de calcite colorée par des inclusions microscopiques d'hématite, décrite par Johann Friedrich Ludwig Hausmann<ref>Manuel de minéralogie, Volume 2 Par Alfred Des Cloizeaux 1874</ref>.
  • hislopite Haughton (1859), variété vert vif de calcite, dédiée au missionnaire écossais Stephen Hislop (1816-1873)<ref>Haughton (1859) Philosophical Magazine and Journal of Science: 17: 16.</ref>.
  • lublinite, variété de calcite efflorescente, souple, avec une consistance fibreuse, et généralement humide. Décrite par le minéralogiste et pétrographe polonais Józef Marian Morozewicz (1865-1941) en 1907. Le nom dérive de la localité type : Lublin en Pologne<ref>Morozewicz (1907) Kosmos: 32: 487.</ref>. Elle est connue en Autriche, en Hongrie et en France notamment dans l'Ain et la Drôme<ref> G. Demarcq, 1973, "Guides Géologiques Régionaux : Lyonnais, Vallée du Rhône" , p. 62, Masson.</ref>.
Synonymes de lublinite
  • manganocalcite, variété manganésifère de calcite de formule (Ca, Mn)CO3. Décrite initialement à Banská Štiavnica (Selmecbánya; Schemnitz), Štiavnica, Banská Bystrica, Slovaquie. Elle a de très nombreuses occurrences dans le monde notamment en France : Carrière du Rivet, Peyrebrune, Réalmont, Tarn<ref>Le Cahier des Micromonteurs 2004(4), 13-18</ref>.
Synonymes de manganocalcite
    • calcimangite Shepard (1865)<ref>/Shepard (1865) American Journal of Science: 39: 175</ref>
    • calcite-rhodochrosite
    • calcium-Rhodochrosite
    • spartaite Johann August Friedrich Breithaupt (1858)<ref>Breithaupt (1858) Berg.- und hüttenmännisches Zeitung, Freiberg, Leipzig (merged into Glückauf): 17: 53.</ref>
  • Mg-rich calcite ou "magnesian calcite" (en anglais), variété riche en magnésium, qui est différente de la dolomite dont un des synonymes est magnésio-calcite. La formule est pour cette variété : (Ca, Mg)CO3. Elle se rencontre aux Bahamas, en Italie, en Chine, au Canada, et aux États-Unis aux Kansas dans une météorite (Leoville CV3 meteorite)<ref>Meteoritics & Planetary Science 40, Nr 4, 1–crossref to last page (2005) </ref>.
  • patagosite, variété de calcite trouvée dans certains fossiles décrite par le minéralogiste et géologue français Stanislas Meunier en 1917. La patagosite à la propriété d’émettre une « explosion bruyante » si elle est chauffée au rouge dans un tube à essai. Le nom dérive de la racine grecque "Patagos"<ref>Bulletin du Muséum national d'histoire naturelle vol. 23 P.210- 1917</ref>.
  • pelagosite, variété de calcite trouvée dans l'ile de Pelagosa en Dalmatie, Croatie, se présentant comme un enduit sombre sur la dolomite, probable réaction à l'eau de mer.
  • plombocalcite (synonyme :plumboan calcite), variété de calcite riche en plomb de formule (Ca, Pb)CO3. Décrite par Johnston en 1829<ref>Johnston (1829) Edinburgh Philosophical Journal, Edinburgh: 6: 79.</ref>. Elle se rencontre en Autriche et en Namibie.
  • prasochrome, variété de calcite riche en oxyde de chrome trouvé dans les filons d'altération de la chromite. Décrite par A.H. Chester en 1896<ref>A.H.Chester (1896) Dict. Names Min., p.217</ref>. Le nom dérive de la racine grecque "poireau" par référence à sa couleur.
  • prunnerite, encroutement de calcite violette ressemblant à la calcédoine, décrite par Esmark en 1830. Trouvée associé à l’apophyllite dans l’ile Heostoe, (îles Féroé) et dédié au naturaliste Prunner de Cagliari (Sardaigne Italie)<ref>Esmark (1830) Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paleontologie, Heidelberg, Stuttgart: 71.</ref>
  • strontianocalcite, variété de calcite strontianifère de formule (Ca, Sr)CO3. Décrite par Genth en 1852<ref>Genth (1852) Proceedings of the Academy of Science, Philadelphia: 6: 114.</ref>. Trouvée dans de nombreuses localités, en Autriche, Chine, Espagne, Maroc.
synonymie pour strontianocalcite
    • strontian calcite
    • stronticalcite
  • zincocalcite, variété de calcite zincifère de formule (Ca, Zn)CO3, décrite par Edward Salisbury Dana en 1892<ref name="Salisbury Dana (1892)" />.

Mélange

  • magnocalcite (synonyme de dolomitic-calcite des anglo-saxons), mélange de calcite et de dolomite<ref>Modèle:Dana II</ref>.

Les pseudomorphoses

Glendonite: Calcite en pseudomorphose de Glauberite - Camp Verde, Yavapai County Arizona (7x4.2cm)
Modèle:Centrer

Il existe plusieurs types de pseudomorphoses de divers minéraux en calcite. Les plus connues se déclinent sous le nom de glendonite David and Taylor (1905)<ref> Records of the Geological Survey of New South Wales: 8, 161.</ref>. Ce terme mal attribué désigne des pseudomorphoses, souvent en plusieurs générations, de différents minéraux dont l'ikaïte, la thénantite<ref>Glendonite — Indikatoren des polarmarinen Ablagerungsmilieus, International Journal of Earth Sciences, Volume 70, Number 2 / juin 1981</ref> ou la glaubérite<ref>« Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM P.138</ref>. L’étymologie dérive du topotype : Glendon, New South Wales, Australie.

Il existe plusieurs termes qui peuvent être considérés comme synonymes :

  • fundylite - de la localité "Bay of Fundy", au Canada
  • jarrowite - de la localité de Jarrow, Royaume-unit. Browell (1860)<ref>Browell (1860) Tyneside Naturalists Field Club, V, 103-4.</ref>
  • gennoishi - trouvé dans la région de Niigata, au Japon
  • gersternkorner - de l'allemand "Gerste" qui désigne l'orge.
  • Molekryds - trouvé à "Mors Island", Danemark
  • pseudogaylussite - par allusion à sa ressemblance morphologique avec la gaylussite
  • pyramidite - de la localité Pyramid Bay, Amérique du Nord.
  • thinolite - Sud-Ouest des États-Unis - [du grec antique, thinos=rivage]- King (1878)<ref>King (1878 USGS Report Geol. 40th Parallel: 1: 508.</ref>

Gisements remarquables

En France :

  • mines de Batère, Corsavy, Arles sur Tech, Pyrénées-Orientales<ref>Berbain, C., Favreau, G. & Aymar, J. (2005): Mines et Minéraux des Pyrénées-Orientales et des Corbières. Association Française de Microminéralogie Ed., 39-44.</ref> ;
  • mine de talc de Trimouns, Luzenac, Ariège<ref>Didier Modèle:Pc, P. Modèle:Pc, « Le Gisement de talc de Trimouns », in Monde et minéraux, n°78, avril 1987, p. 4-9</ref>.

Galerie stéréoscopique

Notes

Modèle:Références

Références

Modèle:Références

Voir aussi

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Articles connexes

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