Calcite

A calcita é um mineral carbonático e a forma mais estável do carbonato de cálcio (CaCO₃). É extremamente comum, especialmente como principal componente do calcário. Na escala de Mohs, define a dureza 3. Cristais grandes de calcita são usados em dispositivos ópticos, e o calcário, que é majoritariamente calcita, tem muitas aplicações práticas. Duas outras formas de carbonato de cálcio são os minerais aragonita e vaterita. A aragonita se converte em calcita em dias ou menos em temperaturas acima de 300 °C, e a vaterita é ainda menos estável.

O nome vem do alemão Calcit, um termo do século XIX derivado do latim calx (que significa cal, com genitivo calcis), mais o sufixo mineral -ita. É, portanto, um cognato da palavra giz. Em arqueologia e no comércio de pedras, o termo alabastro é às vezes usado para um depósito de calcita de grão fino, translúcido e bandado, embora em geologia e mineralogia alabastro seja reservado para uma variedade de gipsita.

Dois conjuntos diferentes de índices de Miller são usados para descrever direções em cristais de calcita: três índices (h, k, l) ao longo dos eixos a₁, a₂, c, ou quatro índices de Bravais–Miller (h, k, i, l) ao longo de a₁, a₂, a₃, c, onde i é redundante, mas útil para visualizar a simetria. Há também duas definições da célula unitária. A célula unitária "morfológica" mais antiga foi encontrada medindo ângulos de faces cristalinas com um goniômetro; é romboédrica, com dimensões aproximadas a = 10 Å e c = 8,5 Å. A célula unitária "estrutural" posterior, determinada por cristalografia de raios X, é hexagonal (um prisma rômbico) com dimensões aproximadas a = 5 Å e c = 17 Å. Para converter de unidades morfológicas para estruturais, c é multiplicado por 4. Por exemplo, a clivagem da calcita é descrita como perfeita em {1 0 1 1} em coordenadas morfológicas e em {1 0 1 4} em coordenadas estruturais; em índices {hkl}, estas são {1 0 1} e {1 0 4}, respectivamente. Geminação, clivagem e formas cristalinas são frequentemente dadas em unidades morfológicas.

As propriedades diagnósticas incluem dureza Mohs 3, densidade relativa 2,71 e brilho vítreo em variedades cristalinas. A cor é branca ou incolor, mas impurezas podem produzir tons de cinza, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, violeta, marrom ou até preto.

A calcita tem muitos hábitos cristalinos, combinando mais de 1.000 formas cristalográficas possíveis. As mais comuns são escalenoedros (com faces nas direções hexagonais {2 1 1} ou {2 1 4}) e romboedros (com faces nas direções {1 0 1} ou {1 0 4}, que também são os principais planos de clivagem). Os hábitos incluem romboedros agudos a obtusos, formas tabulares, prismas e vários escalenoedros. Vários tipos de geminação aumentam a variedade. Também pode ocorrer como massas fibrosas, granulares, lamelares ou compactas. Um hábito fibroso e eflorescente é chamado de lublinita. A clivagem é em três direções paralelas à forma romboédrica. A fratura é concoidal, mas difícil de produzir. As faces escalenoédricas são quirais e vêm em pares de imagens especulares; seu crescimento pode ser influenciado por biomoléculas quirais como L- e D-aminoácidos. As faces romboédricas não são quirais.

A calcita varia de transparente a opaca e pode apresentar fosforescência ou fluorescência. Uma variedade transparente conhecida como espato da Islândia é usada em óptica. Cristais escalenoédricos agudos são às vezes chamados de espato de dente de cão, e a forma romboédrica é às vezes chamada de espato de cabeça de prego. A forma romboédrica também pode ter sido a pedra do sol usada por navegadores vikings, conforme mencionado nas Sagas Islandesas. Cristais únicos exibem forte birrefringência (dupla refração), fazendo com que objetos vistos através de calcita clara pareçam duplicados. Este efeito foi descrito pela primeira vez pelo cientista dinamarquês Rasmus Bartholin em 1669. A aproximadamente 590 nm, os índices de refração ordinário e extraordinário são 1,658 e 1,486, respectivamente. Entre 190 e 1700 nm, o índice ordinário varia de cerca de 1,9 a 1,5, e o índice extraordinário de cerca de 1,6 a 1,4.

A calcita é termoluminescente, principalmente devido a impurezas de manganês divalente (Mn²⁺). Em um experimento, ativadores como íons de Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Pb e Bi foram adicionados a amostras de calcita para ver se emitiam calor ou luz. Íons de Cu⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ag⁺, Bi³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺ e Ni²⁺ não causaram reação. No entanto, ocorreu uma reação quando tanto íons de manganês quanto de chumbo estavam presentes. Ao mudar a temperatura, o brilho pôde ser observado.