Calcite
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| Calcite | |
|---|---|
 Une calcite d'un pouce losange qui montre le double propriété image de réfraction | |
| Général | |
| Catégorie | Minéraux de carbonate |
| Formule (Unité récurrente) | CaCO 3 |
| Classification Strunz | 05.AB.05 |
| Cristal symétrie | Trigonal 3 2 / m |
| cellule unitaire | a = 4,9896 (2) A, C = 17,0610 (11) Å; Z = 6 |
| Identification | |
| Couleur | Incolore ou blanc, aussi gris, jaune, vert, |
| Cristal habitude | Cristallin, granulaire, stalactites, concrétionnée, massive, rhomboédrique. |
| Système cristallin | Scalénoédrique hexagonale Trigonal (3 2 / m), Space Group (R 3 2 / c) |
| Jumelage | Commune par quatre lois jumeaux |
| Clivage | Parfait sur [10] 1 1 trois directions, avec un angle de 74 ° 55 ' |
| Fracture | Conchoïdale |
| Ténacité | Fragile |
| Mohs échelle de dureté | 3 (définition minérale) |
| Lustre | Vitreux à nacré sur des surfaces de clivage |
| Traînée | Blanc |
| Transparence | Transparent à translucide |
| Densité | 2,71 |
| Propriétés optiques | Uniaxiale (-) |
| Indice de réfraction | ω n = 1,640 à 1,660 N ε = 1,486 |
| Biréfringence | δ = 0,154 à 0,174 |
| Solubilité | Soluble dans les acides dilués |
| D'autres caractéristiques | Peut fluorescence couleurs rouge, bleu, jaune, et d'autres sous SW et LW soit UV; phosphorescent |
| Références | |
La calcite est un minéraux de carbonate et le plus stable polymorphe de carbonate de calcium ( Ca C O 3). Les autres polymorphes sont les minéraux aragonite et vaterite. Aragonite changera en calcite à 380-470 ° C, et vatérite est encore moins stable.
Propriétés
Calcite cristaux sont trigonal-rhomboédrique, bien que la calcite réel rhomboèdres sont rares sous forme de cristaux naturels. Cependant, ils montrent une remarquable variété d'habitudes dont aiguë à obtuse, rhomboèdres forme de tableaux, ou prismes, divers scalenohedra. Expositions calcite plusieurs jumelage types ajoutant à la variété des formes observées. Il peut se produire que fibreuse, granulaire, lamellaire ou compact. Le clivage est généralement dans trois directions parallèles à la forme de rhomboèdre. Sa fracture est conchoïdale, mais difficile à obtenir.
Il dispose d'une définition de dureté de Mohs de 3, un gravité spécifique de 2,71 et son éclat est vitreux dans les variétés cristallisées. La couleur est blanche ou pas, si des nuances de gris, rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet, marron, noir ou même peut se produire lorsque le minéral est chargée avec des impuretés.
Calcite est transparent à l'opaque et peuvent parfois montrer phosphorescence ou fluorescence. Une variété transparent appelé Spath d'Islande est utilisé à des fins optiques. Cristaux scalénoédrique aigus sont parfois appelés "longeron de dents de chien" tandis que la forme rhomboédrique est parfois appelé "longeron nailhead".
Simples calcite cristaux afficher une propriété optique appelé biréfringence (double réfraction). Cette forte biréfringence provoque des objets vus à travers une pièce claire de calcite à comparaître doublé. L'effet biréfringent (en utilisant calcite) a été décrite pour la première par le danois scientifique Rasmus Bartholin en 1669. Lors d'une longueur d'onde de 590 nm ~ calcite a ordinaire et extraordinaire indices de réfraction de 1,658 et 1,486, respectivement. Entre 190 et 1700 nm, l'indice de réfraction ordinaire varie approximativement entre 1,9 et 1,5, tandis que l'indice de réfraction extraordinaire varie entre 1,6 et 1,4.
Calcite, comme la plupart des carbonates, va se dissoudre avec la plupart des formes d'acide. Calcite peut être soit dissous par l'eau souterraine ou précipité par l'eau souterraine, en fonction de plusieurs facteurs, notamment la température de l'eau, pH , et dissous ion concentrations. Bien que la calcite est assez insoluble dans l'eau froide, l'acidité peut provoquer la dissolution de la calcite et la libération de gaz de dioxyde de carbone. Dioxyde de carbone ambiante, en raison de son acidité, a un léger effet de solubilisation sur calcite. Calcite présente une caractéristique inhabituelle appelée solubilité rétrograde dans lequel il devient moins soluble dans l'eau lorsque la température augmente. Lorsque les conditions sont réunies pour que les précipitations, les formes de calcite revêtements minéraux qui cimentent les grains de roche existants ensemble ou il peut combler les fractures. Lorsque les conditions sont réunies pour la dissolution, la suppression de la calcite peut considérablement augmenter la porosité et la perméabilité de la roche, et si elle se poursuit pendant une longue période de temps peut conduire à la formation de cavernes . Sur l'échelle du paysage, la dissolution continue de calcium roches riches en carbonates peut conduire à l'expansion et l'effondrement éventuel de systèmes de grottes, résultant dans diverses formes de la topographie karstique.
Utilisation et applications
Haute qualité de calcite optique a été utilisé dans la Seconde Guerre mondiale pour les viseurs, en particulier dans les viseurs de bombardement et armes antiaériennes. En outre, des expériences ont été menées à utiliser pour une calcite cape d'invisibilité. Microbiologiquement calcite précipitée présente un large éventail d'applications, telles que remidiation du sol, stabilisation des sols et la réparation du béton.
Occurrence naturelle
Les monocristaux plus grand documentés de calcite provenaient de l'Islande, mesurée 7 × 7 × 2 m et 6 x 6 x 3 m et pèse environ 250 tonnes.
La calcite est un constituant commun des roches sédimentaires , calcaire en particulier, une grande partie qui est formée à partir de coquilles d'organismes marins morts. Environ 10% de la roche sédimentaire est calcaire.
La calcite est le minéral primaire dans métamorphique marbre. Il se produit également en tant que veine minérale dans des dépôts de sources chaudes, et il se produit dans des cavernes que stalactites et stalagmites.
Lublinite est une forme fibreuse efflorescente de calcite.
Calcite peut également être trouvée dans volcanique ou roches mantelliques tels que carbonatites, kimberlites, ou rarement en péridotites.
Calcite est souvent le principal constituant de la coquilles de les organismes marins, par exemple, plancton (tels que coccolithes et planctoniques foraminifères), les parties dures de rouge algues , certains éponges, brachiopodes, échinodermes, certains serpulidés, la plupart bryozoaires, et parties des coquilles de certains bivalves (tels que huîtres et rudistes). Calcite se trouve sous forme spectaculaire du Snowy River Cave de Nouveau-Mexique, comme mentionné ci-dessus, où les micro-organismes sont crédités de formations naturelles. Trilobites, qui sont maintenant éteints, avaient des yeux composés uniques. Ils ont utilisé des cristaux de calcite clairs pour former les lentilles de l'œil.
Processus de formation de calcite
Formes de calcite un précurseur mal ordonnée (carbonate de calcium amorphe, ACC). Le processus de cristallisation se produit en deux étapes; tout d'abord, les nanoparticules ACC déshydratent rapidement et cristallisent pour former des particules individuelles de vaterite; d'autre part, la vatérite transforme en calcite par un mécanisme de dissolution et de reprécipitation avec la vitesse de réaction commandée par la surface de la calcite. La deuxième étape de la réaction est d'environ 10 fois plus lente que la première. Cependant, la cristallisation de calcite a été observée pour être dépendante du pH de départ et la présence de Mg en solution. Un pH de départ neutre pendant le mélange favorise la transformation directe du CAC en calcite. Inversement, lorsque les formes ACC dans une solution qui commence avec un pH initial de base, la transformation se effectue par de la calcite vatérite métastable, qui forme par l'intermédiaire d'un mécanisme de croissance sphérolitique. Dans un deuxième temps ce vatérite transforme en calcite par un mécanisme de dissolution et de recristallisation en surface contrôlée. Mg a un effet remarquable à la fois sur la stabilité de l'ACC et sa transformation cristalline de CaCO3, conduisant à la formation de calcite directement à partir de ACC, en tant que cet ion unstabilizes la structure de vatérite.
Calcite dans l'histoire de la Terre
Mers calcite existé dans l'histoire de la Terre lorsque le précipité minéral primaire de carbonate de calcium dans les eaux marines était calcite faible magnésium (LMC), par opposition à la aragonite et de calcite-forte teneur en magnésium (HMC) précipités aujourd'hui. mers de calcite alternent avec des mers aragonite plus Phanérozoïque, étant la plus importante dans le Ordovicien et du Jurassique . Lignées évolué pour utiliser ne importe quel morph de carbonate de calcium a été favorable dans l'océan au moment où ils sont devenus minéralisée, et retenus cette minéralogie pour le reste de leur histoire évolutive. Pétrographique preuves pour ces conditions calcite de mer se compose de calcite ooïdes, ciments LMC, terrains durs et rapide fond marin début aragonite dissolution. L'évolution des organismes marins à coquilles de carbonate de calcium peut avoir été affectée par la calcite et l'aragonite cycle de la mer.
