Introduction
La calcite est l'un des minéraux les plus abondants et les plus diversifiés de la croûte terrestre. Formant des roches sédimentaires majeures, elle joue un rôle fondamental dans le cycle géologique du carbone. Sa cristallographie complexe et ses propriétés optiques et chimiques uniques en font un sujet d'étude essentiel en minéralogie, en géologie et dans de nombreuses industries.
Description
La calcite est un carbonate de calcium (CaCO3) cristallisant dans le système rhomboédrique, une subdivision du système cristallin trigonal. Elle se présente sous de multiples habitudes cristallines : les plus communes sont les rhomboèdres (forme typique du spath d'Islande), les scalénoèdres (cristaux "en dents de chien"), les prismes et les masses fibreuses, granulaires ou compactes. Transparente à translucide, sa couleur est généralement incolore ou blanche, mais des impuretés peuvent la teinter en jaune, orange, rose, vert, bleu, rouge, marron ou même noir. Sa dureté n'est que de 3 sur l'échelle de Mohs, ce qui la rend facilement rayable par une lame de couteau. Elle réagit vigoureusement à l'acide chlorhydrique froid (effervescence), une propriété diagnostique clé. Sa caractéristique optique la plus célèbre est la double réfraction : un rayon de lumière traversant un cristal transparent se divise en deux rayons, créant une image double.
Histoire
Le nom "calcite" dérive du latin "calx", signifiant chaux, en référence à sa composition. Utilisée depuis la préhistoire comme matériau de construction (calcaire) et pour produire de la chaux par calcination, elle a été scientifiquement identifiée au XVIIe siècle. Le spath d'Islande, une variété parfaitement transparente, a permis au scientifique danois Rasmus Bartholin de découvrir le phénomène de double réfraction en 1669, jetant les bases de l'optique minérale. Les études ultérieures sur sa structure cristalline par William Henry Bragg au début du XXe siècle ont contribué au développement de la cristallographie aux rayons X.
Caracteristiques
**Composition chimique :** Carbonate de calcium (CaCO3). Peut contenir des traces de Mn, Fe, Zn, Co, Sr, Ba, Pb, Mg. **Système cristallin :** Trigonal (classe rhomboédrique). **Dureté :** 3 sur l'échelle de Mohs. **Clivage :** Parfait selon les trois directions du rhomboèdre, donnant des fragments de forme rhomboédrique. **Cassure :** Conchoïdale. **Éclat :** Vitreux à nacré. **Trace :** Blanche. **Densité :** Environ 2.71. **Autres propriétés :** Fluorescence (souvent bleue, rouge ou rose sous UV), phosphorescence, thermoluminescence et triboluminescence (émission de lumière lors d'un choc) pour certaines variétés. Polymorphe avec l'aragonite et la vatérite, qui ont la même composition mais une structure cristalline différente.
Importance
L'importance de la calcite est colossale. **Géologiquement**, elle est le ciment principal de nombreuses roches sédimentaires (calcaires, craie) et constitue les récifs coralliens et les coquilles d'organismes marins, jouant un rôle clé dans le piégeage du CO2 atmosphérique. **Économiquement**, le calcaire et le marbre (calcite recristallisée) sont des matériaux de construction et de sculpture fondamentaux. La chaux (oxyde de calcium) produite à partir de sa calcination est essentielle pour la sidérurgie, la chimie, le traitement des eaux et la construction (ciments, mortiers). En **optique**, le spath d'Islande a été historiquement utilisé dans les microscopes polarisants (nicols) et les instruments scientifiques. En **agriculture**, elle sert d'amendement calcaire pour corriger l'acidité des sols. C'est également un minerai de calcium et un pigment (blanc). Son étude aide à comprendre les environnements de dépôt passés et les processus diagénétiques.
