La calcite, la calcite, le spath calcaire ou le spath double, est un minéral très courant de la classe minérale des "carbonates et nitrates" dont la composition chimique est Ca[CO3] et donc, chimiquement, du carbonate de calcium.

La calcite cristallise dans le système cristallin trigonal et développe différentes formes de cristaux ou d'agrégats (habitus). La calcite est incolore et transparente. En raison d'une réfraction multiple de la lumière due à des défauts de structure du réseau ou à une formation polycristalline, elle peut également apparaître blanche, sa transparence diminuant alors en conséquence, et prendre une couleur jaune, rose, rouge, bleue, verte, brune ou noire en raison de la présence d'impuretés.

Avec une dureté Mohs de 3, la calcite fait partie des minéraux moyennement durs, ce qui signifie qu'elle peut être gravée avec une pièce de cuivre. Elle sert de référence sur l'échelle de Friedrich Mohs, qui va jusqu'à 10 (diamant).

Étymologie et histoire

La calcite sous forme de pierre calcaire était déjà connue dans l'Antiquité et était appelée χάλιξ chálix dans la Grèce antique, avec la signification de "petite pierre" ou "gravier", mais aussi de calcaire ou de pierre calcaire. Le terme calx, utilisé dans l'Empire romain, est considéré comme un emprunt au grec, mais sa signification ne désigne que la chaux brute et éteinte qui servait de mortier. La pierre calcaire utilisée comme matériau de construction était classée parmi les marbres.

C'est Wilhelm von Haidinger qui a inventé en 1845 le nom de calcite (à l'origine calcite), encore en vigueur aujourd'hui, pour ce minéral. Il contestait l'absence jusqu'alors d'un nom général pour toutes ses formes de formation (calcaire, calcite, double spath, lait de lune, etc.). Il s'est inspiré du nom générique Calcaire de Delamétherie et Beudant, qui est toutefois resté limité à la langue française.

La propriété de la calcite de pouvoir cristalliser dans toutes les formes et combinaisons du système rhomboédrique a eu une importance non négligeable pour la dérivation des lois de la cristallographie. Ainsi, le médecin anglais William Pryce avait déjà pressenti les bases de la cristallographie en 1778, lorsqu'il avait constaté dans la Mineralogia Cornubiensis que toutes les formes de la calcite résultaient d'un simple clivage à partir de la forme de base du rhomboèdre. Le minéralogiste français

René-Just Haüy (1743-1822) a développé sur cette base la première cristallographie utilisable dans la pratique. Comme c'est souvent le cas, la découverte de Haüy est entourée d'une légende. Haüy a fait tomber de sa table un gros cristal de calcite qui s'est brisé en plusieurs morceaux. En ramassant les fragments, Haüy remarqua que, bien que tous aient une forme différente, ils ressemblaient tous à l'islande rhomboédrique. Haüy répéta le processus avec les différentes formes cristallines de la calcite et obtint à chaque fois un rhomboèdre. Il conclut de cette observation que les cristaux résultent de la répétition de la grille élémentaire ou de la cellule élémentaire dans les trois directions spatiales.

Il a consigné ses observations en 1781 et 1782 dans son livre Mémoire sur la structure des crystaux. Les lois fondamentales de la cristallographie y sont formulées pour la première fois et expliquées à l'aide de l'exemple de la calcite.

Formation et lieux de découverte

L'équilibre de la réaction ci-dessus se déplace de plus en plus vers la droite lorsque la température augmente. Dans les eaux chaudes, les organismes vivants peuvent donc construire des logements calcaires avec une dépense énergétique moindre. Le tartre se forme lorsque l'on chauffe de l'eau contenant du calcaire.

La calcite peut se présenter sous forme massive, granuleuse, fibreuse ou cristalline et, dans ce dernier cas, elle présente la plus grande richesse de formes de tous les minéraux. En tant que minéral formant des roches, elle est l'un des minéraux les plus fréquents de la croûte terrestre et se trouve aussi bien dans les roches magmatiques, par exemple dans les carbonatites, que dans les roches métamorphiques (marbre) ou sédimentaires comme le calcaire. Il se présente seul ou avec d'autres minéraux dans des galeries, mais se forme également à la surface de la terre. La calcite se forme souvent par biominéralisation.

Les gisements de calcite de loin les plus importants sont dus à des dépôts marins. Les squelettes et les coquilles calcaires d'innombrables petits animaux marins, tels que les moules, les coraux et divers protistes, comme les coccolithophoridés, se déposent au fond de la mer. Ces algues calcaires ont une taille inférieure à 30 micromètres et sont considérées comme du nanoplancton. Elles forment de minuscules boucliers calcaires, appelés coccolithes, qui tombent au fond de l'océan après la mort des algues. Les falaises de craie de Douvres sont constituées de tels coccolithes. Les récifs coralliens jouent également un rôle prépondérant dans la formation de calcite.

Les zones de formation inorganiques et abiogènes de la calcite sont des plateformes marines tropicales peu profondes, situées dans la zone intertidale. La calcite y est précipitée sous forme de petites sphères millimétriques (calcoïdes). La calcite du marbre est due au métamorphisme thermique des sédiments de calcite.

À partir d'une profondeur de mer de 3500 mètres, appelée profondeur de compensation de la calcite, la calcite se dissout complètement dans l'eau. Par conséquent, à cette profondeur, ni les sédiments contenant de la calcite, ni les coquilles de moules, ni les squelettes ne sont conservés.

La calcite est présente sous forme d'intercalation dans la membrane statolithique des organes maculaires de l'oreille interne. Elle y joue un rôle important dans la perception des accélérations et de la direction du son.

L'Islande est surtout connue pour ses découvertes exceptionnelles de calcite, où les plus grands cristaux ont été trouvés en plus du double spath clair comme de l'eau. À Helgustadir, près de Reyðarfjörður, le plus grand cristal mesurait 7 m × 7 m × 2 m et le plus lourd pesait 280 tonnes. Dans la grotte "Sterling Bush" dans le comté de Lewis (New York), un rhomboèdre de calcite de 109 cm × 95 cm × 46 cm et d'un poids d'environ 500 kg a été trouvé.

L'une des plus grandes calcite exposée dans les musées, d'un poids de 230 kg, se trouve au Natural History Museum de Londres.