方解石（英文名称：Calcite）为一种 碳酸钙 矿物，分子式为CaCO₃，是天然碳酸钙中最常见的矿物， 因敲破，块块方解以得名。方解石通常为白色或无色，由于含有其他微量元素或机械混入物，可呈不同的颜色，如含铁锰时为浅黄、浅红、褐黑等。无色透明的方解石称 冰洲石 。具强双折射现象，双折率极高，一般具无或很弱的多色性，具有发光性，在长波紫外光及短波紫外光照射下，可发出 荧光 ，荧光可随体色而变。方解石属 三方晶系 ，晶形多样，不同聚形达600种以上， 晶体 呈菱面体状、六方柱状、复三方偏三角面体状、板状、针状、粒状、块状、纤维状、钟乳状等。还常出现聚片 双晶 和接触双晶。
方解石具有各种不同的成因类型，主要有沉积型、热液型、 岩浆 型和风化型。其中沉积型尤其是在海洋环境中，方解石通过生物沉积或 化学 沉积的方式形成，例如珊瑚、贝壳等生物体内的 碳酸钙 沉积，随着时间的推移可以转变为方解石；此外，它还能在 地壳 深处的变质作用下，由其他矿物转变而成。方解石是分布最广的矿物之一，产地非常广泛，世界产地众多，如中国、 墨西哥 、 加拿大 、 英国 、 冰岛 、 意大利 、 俄罗斯 、美国的 纽约 及 蒙大拿州 等地，几乎每个国家都有或多或少的产出。方解石在冶金工业上用做 熔剂 ；在建筑工业方面用来生产水泥、 生石灰 ， 大理石 还可作建筑装饰材料。方解石经机械加工（用雷蒙磨或其他高压磨直接粉碎天然的方解石）可以制得重质碳酸钙，它是优良的填充剂和性能改良剂。 方解石晶体 可以用来制造偏光棱镜的光学材料。
命名与历史
方解石的中文名称源于其独特的解理特性，据宋· 马志 《 开宝本草 》记载：敲破，块块方解，故以得名。英文名称（Calcite）来自拉丁文单词“石灰”（Calx-cis）之意。它是组成大理岩的主要矿物。早在古希腊时代以前的几千年，古希腊人就在 克里特岛 开始用 大理石 进行雕刻。方解石在多种历史时期都发挥了重要作用，古代埃及人曾利用方解石制作透光的窗户，而在 中世纪 ，方解石也常用于雕刻和建筑材料。中国的云南大理县因盛产大理岩而得名。对其开发利用的历史悠久，如山东曲阜西夏候 新石器时代 遗址，就出土有用大理岩制成的用具和 戒指 ，出土时指环还套在死者的左手指上；在商代陵墓中则发现了大理岩雕刻的人和兽类等立体雕像。质优者称“ 汉白玉 ”，是重要的雕刻材料和建筑材料。
Sandberg于1975年注意到 新生代 早期的海水环境有利于方解石沉淀，新生代晚期至现代的海水环境有利于文石沉淀，并将有利于方解石、文石沉淀的地质历史时期分别称为方解石海和文石海时期。
主要特性
化学组成
方解石的主要成分为 碳酸钙 ， 化学式 为CaCO 3 （其中 CaO ：56.03%，CO 2 ：43.97%），常含锰、铁、锌、镁、铅、 、 、钴、 稀土元素 等类质同象替代物；当它们达到一定量时，可形成 锰方解石 、铁方解石、锌方解石、镁方解石等变种。
结构特征
晶体结构
方解石属 三方晶系 ，其结构相当于一个沿三次 轴压扁 了的 NaCl 结构，每个Na + 的位置被Ca 2+ 取代，而每个Cl的位置被CO 3 2- 取代。每个Ca 2+ 的周围有6个CO 3 2- ，每CO 3 2- 的周围有6个Ca 2+ 。各CO 3 2- 中的O 2- 排列成三角形，C 4+ 处于三角形的空隙中，各CO 3 2- 三角形平面均垂直于三次轴。
结晶习性
方解石晶形态多样，不同聚形态达600多种以上， 晶体 呈菱面体状、六方柱状、复三方偏三角面体状、板状等。还常出现聚片 双晶 和接触双晶，如蝴蝶状双晶、燕尾状双晶为接触双晶。具有两个晶头的晶体和平行连生的比较少见。集合体形态多种多样。如由片状、板状或纤维状方解石成平行或近似平行连生分别称“层解石”和“纤维方解石”，呈粒状者称“大理岩”、致密块状者称“ 石灰岩 ”、钟乳状者称“ 钟乳石 ”、土状者称“白垩”、多孔状者称“ 钙华 ”，还有晶族状、尖锥状、花瓣状、鳍状、 结核 状、鲕状、豆状、葡萄状等。 方解石晶体 形态与形成条件有关，随着温度降低，其晶体形态会有从板状、钝角菱面体为主的晶形向复三方偏三角面体、六方柱为主及锐角菱面体晶形演化的趋势；随着温度增高则晶形趋向扁平。
理化特性
无色透明的方解石称“ 冰洲石 ”。方解石通常为白色，由于含有其他微量元素或机械混入物，可呈不同的颜色，如因含微量的钴、锰而呈灰色、褐色、黄色、红色，含铜可呈绿色、蓝色，含有机质而呈灰黑色。玻璃光泽，透明至不透明，一轴晶负光性， 折射率 N o =1.658、N e =1.486，双折率为0.172，色散度为N o =0.028，N e =0.014。方解石具强双折射现象，双折率极高，一般具无或很弱的多色性。方解石硬度为3，性脆，为贝壳状端口，{ }完全解理，在 应力 影响下，沿{ }聚片 双晶 方向滑移形成裂开。方解石遇热发光，摩擦发光（通过对方解石发光的研究表明，它发光的原因是以Mn 2+ ，Pb 2+ ，Re 3+ ，UO 2 + 为 激活剂 构成的分立发光中心和以有机质产生的分立发光中心所引起的）；红色、蓝色、黄色及其他颜色 荧光 ，有 磷光 。
方解石具发光性，在长波紫外光及短波紫外光照射下，可发出荧光，荧光可随体色而变。如含锰方解石可发红色荧光。在 吸收光谱 上没有特征吸收谱，但是可因为存在不同杂质而具不同吸收 谱线 。方解石还可具猫眼效应，遇 盐酸 起泡，易溶于较多酸。 二氧化碳 对其有增溶作用。 方解石具有逆溶解性，温度升高，在水中 溶解度 降低。灼热后的方解石碎块置于石蕊试纸上呈碱性反应；有钙的 焰色反应 （橘黄色）。
成因与产状
方解石是分布最广的矿物之一，具有各种不同的成因类型。
①沉积型，海水中的 碳酸钙 达到过饱和时（海水中的碳酸钙主要来源于海相生物的骨骼，其含有丰富的钙质，如角石、鹦鹉螺和菊石等），可沉积形成大量的 石灰岩 、状灰岩等。
②热液型，热液型矿床成矿时代以燕山期为主，次为海西期。涉及的矿种有铁、铅、锌、银、铜、锡、钨、金、锑、铍、锰及 萤石 和 石棉 等。 方解石可成为各种金属矿床的脉石矿物，常见于中、低温热液矿床中，呈脉状或见于空洞里，具良好的晶形。
③ 岩浆 型，岩浆型矿床也称正岩浆矿床，是由各类岩浆在其生成、运移或就位过程中，主要通过分异作用和结晶作用，使岩浆中分散的有用物质聚集，或者在特殊条件下固结成具有经济价值的地质体所形成的矿床。 方解石为岩浆成因的 碳酸岩 和 碳酸根 熔岩 中的主要造岩矿物，常与 白云石 、 金云母 等共生。
④风化型， 石灰岩 、 大理石 在风化过程中地下水溶解易形成 碳酸氢钙 进入溶液，当压力减小或蒸发时，使大量 二氧化碳 逸出，方解石可再沉淀下来，形成 钟乳石 、 石笋 、石柱等。它们常分布在石灰岩的 溶洞 或裂院中。中国石灰岩溶洞尤以桂林为佳，其中的石钟乳和石笋形成瑰丽壮观的景色，闻名世界。
主要用途
建筑材料
石灰 岩是制造 石灰 和水泥的基本原料。这是 石灰岩 的主要利用领域，平均每生产1t 硅酸盐水泥 需用石灰岩1.25t。石灰岩也是玻璃和陶瓷生产的配料之一。原料中加入适量石灰岩可降低烧成温度，缩短陶瓷烧成周期，提高的坯体半透明度，加强坯釉间的结合强度。利用石灰岩（ 大理石 ）的颜色，观赏性结构构造及花纹特色，可加工成建筑石料和室内、外 装饰板材 以及雕刻工艺制品的石料等。对建筑用石灰岩的基本要求是色泽、花纹好和块度适用、可加工性及机械强度较好。石灰岩是混凝土的常用 骨料 原料。
冶金工业
石灰岩 作炼钢、铁的碱性 熔剂 ，是黑色和有色冶金的辅助原料。 CaO 使 矿石 中的硫、磷等杂质与 焦炭 灰分相结合变成 炉渣 而排除。一般使用的都是 生石灰 ，大部分用于转炉。用石灰岩烧制的 活性石灰 用于炼钢，特别是对 氧气 转炉炼钢，可缩短 吹氧时间 ，提高 脱硫 率，减少 萤石 消耗，增加钢水产量、延长炉龄。
化学工业
碳化钙 、制碱、酸酸钙、 碳酸钾 和某些 化学肥料 的生产均需用石灰岩作原料。其中， 氢氧化钠 在 化学 工业中的应用于 人造丝 、化学药品、 染料 、纸浆工业， 石灰岩 粉碎后制成的 碳酸钙 可用作农业肥料。
光学仪器
方解石晶体 可以用来制造 偏光棱镜 的光学材料。在国防尖端工业上，用于制造 电子 计算机 ，莱塞光开关，大屏幕显示器，滤光程度高的 天文望远镜 ， 激光测距仪 等光学元件。
其他
石灰岩粉，包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙，是涂料、橡胶、 造纸 等方面的填料或添加剂。石灰岩粉在环境保护中发挥着重要作用，除了废气脱硫外，还可应用于水处理、土壤改良等领域。
主要产地
方解石产地非常广泛，世界产地众多，如中国、 墨西哥 、 加拿大 、 英国 、 冰岛 、 意大利 、 俄罗斯 、 美国 的 纽约 及 蒙大拿州 等地，几乎每个国家都或多或少地的产出。具有观赏价值的方解石，主要产出国有中国、美国、英国、 德国 、 瑞士 、墨西哥等。 中国 可供观赏的方解石遍布20多个省（区），主要产地如 湖南石门 和 郴州市 、湖北大冶、 文山壮族苗族自治州 、 贵州省 、 江西省 、 阳山县 、 南丹县 及大厂等。
鉴别
方解石可以根据其 折射率 、强 双折射 、密度、硬度及完整的 菱形 解理 识别。沿{ }聚片 双晶 方向，给以砸击，可沿此方向 滑移 或裂开，依此与其他矿物 晶体 相区别。它很像 白云石 ，其区别方法为滴加 盐酸 ，方解石遇 盐酸 容易立即强烈起泡，而白云石则发泡很慢，可依据方解石的一轴晶、低密度、低折射率、双折射现象及形解理与它的同质多象相区别。
灼热后的方解石碎块置于 石蕊试纸 上呈碱性反应和钙的橘黄色 焰色反应 ，也是重要的识别特征。