CARBONATES

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Caractéristiques des carbonates naturels

Caractéristiques des carbonates naturels
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Calcite et aragonite

Calcite et aragonite
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Cristaux de calcite

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Stalactites

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Les carbonates sont des minéraux largement représentés à la surface du globe. Le carbonate de calcium, en particulier, est le constituant principal des coquilles de nombreux organismes. On le retrouve surtout dans la lithosphère sous forme de roches dites calcaires, les plus abondantes parmi les roches sédimentaires. Ce stock considérable de carbone est alimenté par le métabolisme des êtres vivants sous forme de gaz carbonique, lequel donne notamment, en se combinant avec les métaux divalents, des composés insolubles dans les conditions normales de la lithosphère : les carbonates. Des dissociations ultérieures peuvent cependant intervenir, à la faveur desquelles le carbone mis en réserve est restitué à la biosphère et à l'atmosphère. Ainsi les carbonates se trouvent à la croisée des cycles biochimique et géochimique du carbone, localisés essentiellement dans la zone superficielle de la lithosphère. La présence des carbonates dans les roches d'origine interne est, en effet, exceptionnelle et elle pose l'un des problèmes les plus intéressants de la pétrologie, celui de l'origine « primaire » du carbone en profondeur.

Le caractère structural essentiel des carbonates est la présence de l'ion CO23. Tout atome de carbone s'y trouve au centre d'un triangle équilatéral dont chacun des sommets est occupé par un atome d'oxygène. Aucun ion oxygène n'est commun à deux groupements triangulaires carbone-oxygènes ; ceux-ci doivent être considérés comme des unités distinctes dans la structure des minéraux carbonatés et ils sont largement responsables des propriétés particulières de ce groupe. La liaison entre le carbone central et les oxygènes qui lui sont coordinés n'est pas aussi forte que celle qui existe dans CO2. En présence de l'ion hydrogène, le radical carbonate devient instable et se brise pour fournir du gaz carbonique et de l'eau. Cette instabilité est à l'origine des tests avec les acides, utilisés pour la reconnaissance des carbonates.

Lorsque l'ion carbonate est combiné avec les cations divalents (Ca, Fe...), il en résulte, pour les composés formés, des structures de géométrie simple qui sont génér [...]

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Écrit par :

  • : docteur en géologie
  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, directeur du laboratoire de géologie de l'École normale supérieure de Paris

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Autres références

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BARYUM

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  • Bernard CARTON
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Berzelius (1808), puis H. Davy et Bunsen l'ont obtenu pur par électrolyse. Contrairement à son nom, ce n'est pas le métal qui est lourd, mais son sulfate, qui est un des sels les plus insolubles. Peu répandu dans la nature, il représente 0,05 p. 100 de la croûte terrestre, sous forme de barytine et de withérite (carbonate […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/baryum/#i_864

BÉRYLLIUM

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  • Jean-Paul CARRON, 
  • Robert GADEAU, 
  • Jean PERROTEY
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Dans le chapitre « Autres composés »  : […] Le carbonate basique sert d'intermédiaire dans la préparation des autres sels. Les solutions de glucine, dans le carbonate d'ammonium, portées à l'ébullition après dilution, laissent déposer un produit de composition variable, amorphe aux rayons X et contenant de 2 à 5 molécules d'hydroxyde pour une de carbonate. La décomposition est complète dès […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/beryllium/#i_864

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CALCIUM

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
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CARBONATITES

  • Écrit par 
  • Alain Gil MAZET
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aspect proche du calcaire et leur association à des roches volcaniques. Elles sont constituées de plus de 80 p. 100 de carbonate. Ce sont en apparence des sortes de calcaires cristallins à structure protoclastique. La série fondamentale des carbonatites correspond à la série usuelle des roches carbonatées : calcite-dolomite-ankérite-sidérite- […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carbonatites/#i_864

CARBONE

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Dans le chapitre « Dioxyde »  : […] En plus des métacarbonates, des carbonates « neutres » M2CO3 et des carbonates acides MHCO3, il existe encore des sesquicarbonates MHCO3, M2CO3, des carbonates basiques, des carbonates doubles et des complexes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carbone/#i_864

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La dureté temporaire est prise en considération quand il s'agit de protéger les parois ou les corps immergés contre des dépôts carbonatés qui se forment rapidement dès que la température dépasse 550 à 60 0C (chaudières basse pression, chauffage central, cuisson de légumes, etc.). Une protection par un adoucissement partiel visant à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/durete-de-l-eau/#i_864

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Dans le chapitre « Carbonates »  : […] La rhodochrosite, rouge à rose, translucide à opaque, est surtout employée en ornementation. La malachite, vert opaque, trouve le même usage ; de même l'azurite, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gemmes/#i_864

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Dans le chapitre « Les résultats de Mars Express »  : […] Omega a par ailleurs la capacité de détecter les carbonates à la surface de Mars. La question de la présence ou non de ce minéral est très importante, car celui-ci est intimement lié à l'histoire de l'eau et du gaz carbonique martiens. En effet, sur Terre, les carbonates peuvent se former selon deux processus, l'un purement chimique et l'autre par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/#i_864

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Dans le chapitre « Les composés alcalins »  : […] Les sels de l'acide carbonique constituent une famille double : les hydrogénocarbonates ou bicarbonates, insolubles, et les carbonates neutres, solubles, de formules MHCO3 et M2CO3. Ces deux groupes de composés ont une réaction basique due aux phénomènes d'hydrolyse en solution, puisque ce sont des sels d'une base forte […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metaux-metaux-alcalins/#i_864

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Dans le chapitre « Carbonates, nitrates, borates »  : […] Les carbonates (110 espèces environ ; cf. carbonates) ont souvent un aspect pierreux. Ils sont incolores ou peu colorés, à l'exception de ceux du cuivre, du cobalt, du manganèse et de l'uranium. Les carbonates hydratés [azurite […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mineralogie/#i_864

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Dans le chapitre « Système 13C/12C »  : […] Les deux groupes essentiels où le carbone intervient sont les carbonates (calcaires, dolomies, carbonatites), les hydrocarbures et les « hydrates de carbone » naturels (fig. 1a). Les autres formes carbonées naturelles sont encore peu étudiées […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-isotopes/#i_864

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Pour citer l’article

Marc DARDENNE, André JAUZEIN, « CARBONATES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 novembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/carbonates/