Formation de la calcite
La calcite, principalement formée de carbonate de calcium (CaCO3) peut se former de 2 façons :
- Soit chimiquement, pas un dégazage de CO2.
- Soit par oxydation de la matière organique présente dans des micro-organismes.
Il est possible que lors de sa création, elle enferme des minéraux tel que le zinc, le Fer, le cuivre … qui lui confère des couleurs bien différentes selon les endroits où elle se forme. Elle est translucide et peut avoir des teintes blanches (pure), rouges/orangées (fer), vertes (cuivre), bleues (manganèse) ...
C’est un cristal commun que l’on retrouve partout sur terre. Elle représente 22% des roches sédimentaires, soit environ 237 millions de km3.
Propriétés de la calcite
La calcite est présente sur l’échelle de Mohs. Elle y a un indice de 3 (rayable avec une pièce en cuivre). Elle a un indice de réfraction de 1,48 à 1,65. Elle peut avoir différentes propriétés optiques dont la plus connue est la biréfringence (voir plus bas), mais elle peut aussi être fluorescente, phosphorescente ou thermo-luminescente. Elle peut aussi servir de filtre polarisant en ne laissant passer la lumière polarisée que sous un certain angle.
Sa forme cristalline vient de la structure même de ses atomes. L’atome de carbone et les 3 atomes d’oxygène forment un triangle équilatéral dans lequel le carbone est au centre et l’oxygène sur les 3 sommets. Ces molécules forment une couche et sont disposées en alternance avec les couches de calcium.
Du fait de sa forte solubilité et sa réactivité chimique, la calcite est fréquemment altérée ou transformée en d’autres minéraux tel que l’aragonite, le talc, la silice ...
La calcite joue un rôle dans la dureté de l’eau (ce qui entartre les tuyaux). La dureté de l’eau est dû à la présence de sels comme par exemple le carbonate de calcium. Chez nous, l’eau courante est très dure.
Les calcites fluorescentes changent de couleur sous une lumière ultraviolette.
La biréfringence du spath d’Islande
Certains minéraux dévient la lumière qui les traverse (c’est l’indice de réfraction cité plus haut). La plupart des matériaux n’ont qu’un seul indice de réfraction, ce qui fait qu’ils sont monoréfringents. La calcite pure (trouvée pour la 1ère fois en Islande) a quant à elle 2 indices de réfraction. De ce fait, elle dévie la lumière dans 2 directions et double l’image perçue. La valeur de biréfringence est donnée par la soustraction des 2 indices de réfraction.
Utilisation de la calcite
La calcite est étudiée et utilisée depuis le 17ème siècle. Elle a d’abord été utilisé pour ses propriétés optiques découvertes par Erasmus Bartholin, puis par de nombreuses autres personnes.
Elle a servi de matériau fabrication depuis l’Egypte ancienne. Ils s’en servaient pour fabriquer des statuettes ou autres objets de décoration.
Elle est encore largement utilisée dans la fabrication de ciment, construction, métallurgie, optique, matériel de décoration, objets d'art.
On lui attribue aussi des vertus thérapeutiques en lithothérapie ou des propriétés en Feng Shui.
Sources
Pour la création de cette earth-cache, j'ai utilisé différentes sources dont les principales sont infoterre, Wikipedia, futura-sciences.com, c’est pas sorcier et Géo tourisme en Hérault (livre).
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1. Quelles sont les couleurs de calcites présentent sur le site ? Expliquez pourquoi ?
2. Utilisez une lampe ultraviolette sur une calcite blanche, de quelle couleur ressort-elle ? Que pouvez-vous en déduire de ces propriétés optiques ?
3. A votre avis, est-ce que la calcite présente ici à la propriété de biréfringence et pourquoi ?
4. Ajoutez une photo de vous ou votre GPS devant le PZ (à ajouter au log).
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Calcite formation
Calcite, mainly formed of calcium carbonate (CaCO3) can be formed in 2 ways:
- Chemically, not a degassing of CO2.
- Or by oxidation of organic matter present in microorganisms.
It is possible that during its creation, it encloses minerals such as zinc, iron, copper… which gives it vastly different colors depending on the places where it is formed. It is translucent and can have white (pure), red / orange (iron), green (copper), blue (manganese) hues ...
It is a common crystal that can be found everywhere on earth. It represents 22% of sedimentary rocks, or about 237 million km3.
Properties of calcite
Calcite is present on the Mohs scale. It has an index of 3 (scratchable with a copper coin). It has a refractive index of 1.48 to 1.65. It can have different optical properties, the best known of which is birefringence (see below), but it can also be fluorescent, phosphorescent, or thermo-luminescent. It can also serve as a polarizing filter by allowing polarized light to pass only at a certain angle.
Its crystalline form comes from the very structure of its atoms. The carbon atom and the 3 oxygen atoms form an equilateral triangle with carbon at the center and oxygen at all 3 vertices. These molecules form a layer and are arranged alternately with the layers of calcium.
Due to its high solubility and chemical reactivity, calcite is frequently altered or transformed into other minerals such as aragonite, talc, silica ...
Calcite plays a role in the hardness of the water (which builds up the pipes). The hardness of water is due to the presence of salts such as, for example, calcium carbonate. Our water is hard.
Fluorescent calcites change color under ultraviolet light.
Icelandic spar birefringence
Some minerals deflect the light passing through them (this is the refractive index quoted above). Most materials have only one index of refraction, which makes them monorefringent. Pure calcite (found for the first time in Iceland) has 2 refractive indices. As a result, it deflects the light in 2 directions and doubles the perceived image. The birefringence value is given by the subtraction of the 2 refractive indices.
Use of calcite
Calcite has been studied and used since the 17th century. It was first used for its optical properties discovered by Erasmus Bartholin, and then by many others.
It has been used as a manufacturing material since ancient Egypt. They used it to make statuettes or other decorative items.
It is still widely used in the manufacture of cement, construction, metallurgy, optics, decoration material, works of art.
It is also attributed therapeutic virtues in lithotherapy or properties in Feng Shui.
Sources
For the creation of this earth-cache, I used different sources, the main ones are infoterre, Wikipedia, futura-sciences.com, c’est pas sorcier et Géo tourisme en Hérault (book).
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1. What are the colors of calcites present on the site? Explain why?
2. Use an ultraviolet lamp on a white calcite, what color does it stand out? What can you deduce from these optical properties?
3. In your opinion, does the calcite present here have the birefringence property and why?
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