カルサイト、方解石、方解石スパー、またはダブルスパーは、化学組成Ca[CO3]を持つ「炭酸塩および硝酸塩」の鉱物クラスの非常に一般的な鉱物であり、したがって化学的には炭酸カルシウムである。

カルサイトは三方晶系で結晶し、様々な結晶や集合体の形態（癖）を持つ。カルサイトは無色透明である。しかし、格子構造の欠陥や多結晶形成による光の多重屈折のために白く見えることもあり、その場合は透明度が低下します。

モース硬度3の方解石は中硬度の鉱物で、銅貨でひっかくことができる。これは、フリードリッヒ・モース硬度計の基準値であり、10（ダイヤモンド）まである。

語源と歴史

石灰岩の形をした方解石は古代にはすでに知られており、古代ギリシャではχάλιξ chálixと呼ばれ、「小さな石」や「砂利」を意味したが、石灰石や石灰岩とも呼ばれていた。ローマ帝国で使われたカルクスという言葉はギリシャ語からの借用語とされているが、モルタルとして使われた生石灰と消石灰を意味するのみである。建築材料として使われた石灰岩は大理石に分類された。

1845年、ヴィルヘルム・フォン・ハイディンガー（Wilhelm von Haidinger）は、カルサイト（元は方解石）という鉱物の名称を作り、今日でも使われている。 彼は、すべての形態（石灰岩、方解石、ダブルスパー、ムーンミルクなど）の上位名称がないことに異議を唱えた。彼は、DelamétherieとBeudantのcalcaireという上位名称に注目したが、これはフランス語に限定された名称であった。

方解石が菱面体系のあらゆる形や組み合わせで結晶化する能力は、結晶学の法則を導き出す上で非常に重要であった。イギリスの医師ウィリアム・プライスは、1778年にMineralogia Cornubiensisの中で、方解石のすべての形は菱面体の基本形からの単純な劈開から生じると述べており、すでに結晶学の基礎を予期していた。フランスの鉱物学者

ルネ＝ユスト・ハウイ（1743-1822）は、これを基礎に最初の実用的結晶学を開発した。よくあることだが、ハウイの発見には伝説がある。大きな方解石の結晶がハユイのテーブルから床に落ち、粉々に砕け散った。その破片を拾い上げると、ハウイは、形はそれぞれ違うが、どれも菱面体のアイスランド・スパーに似ていることに気づいた。ハウイは異なる結晶形の方解石でこの作業を繰り返したが、そのたびに菱面体が得られた。この観察から、彼は、結晶は3つの空間方向の素格子または素セルの繰り返しから形成されると結論づけた。

彼は1781年と1782年に、その観察結果を著書『Memoire sur la structure des crystaux』に記録した。その中で、結晶学の基本法則が初めて定式化され、方解石を例に説明された。

フォーメーションと場所

上記の反応のバランスは、水温が上昇するにつれて次第に右側にシフトする。そのため暖かい海では、生物は少ないエネルギー投入で石灰質の殻を作ることができる。石灰質の水が加熱されると、鱗が形成される。

カルサイトは、固体、粒状、繊維状、または結晶として現れることがあり、後者の場合、すべての鉱物の中で最も多様な形態を示します。岩石形成鉱物として、地殻で最も一般的な鉱物の1つであり、マグマ性岩石、例えばカーボナタイト、変成岩（大理石）、または石灰岩のような堆積岩に存在する。単独または他の鉱物と一緒に鉱脈中に存在するが、地表でも形成される。カルサイトは多くの場合、生物鉱物化によって形成されます。

圧倒的に大きな方解石の堆積は、海洋堆積物にまでさかのぼることができる。海底には、イガイやサンゴのような無数の海洋小動物や、球石藻のようなさまざまな原生生物の、石灰質を含む骨格や殻が堆積している。これらの石灰藻は30マイクロメートルよりも小さく、ナノプランクトンに分類される。藻類が死滅すると海底に沈む。ドーバーの白亜の崖は、このようなコッコリスでできている。サンゴ礁も方解石の形成に重要な役割を果たしている。

カルサイトの無機的な原生形成領域は、潮間帯に位置する浅い熱帯の海底である。方解石は、ミリメートルサイズの球体（calcooids）の形でそこに沈殿する。大理石中の方解石は、方解石堆積物の熱変成の結果である。

いわゆる方解石補償深度である3500メートル以深では、方解石は完全に水に溶ける。そのため、この深度では方解石を含む堆積物もイガイの殻や骨格も保存されない。

カルサイトは、内耳の黄斑器官の石灰質膜に沈着している。音の加速度や方向の知覚に大きな役割を果たしている。

アイスランドは、特にカルサイトの驚異的な発見でよく知られており、これまでで最大の結晶が、水の澄んだダブルスパーと並んで発見されている。レイザルフィヨルズル近郊のヘルグスタディルでは、最大の結晶は7m×7m×2mの大きさで、最も重いものは280トンもあった。ルイス郡（ニューヨーク州）の「スターリング・ブッシュ」洞窟では、109cm×95cm×46cm、重さ約500kgの方解石菱面体が発見された。

博物館に展示されている最大級の方解石は230kgもあり、ロンドンの自然史博物館にある。