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Rocas dolomíticas del Triásico de Eslovaquia
La erosión de la dolomita sobre el esquisto más débil creó la escarpa del Niágara
Fósil de trilobites conservado como molde interno en dolomita silúrica del suroeste de Ohio, EE. UU.
Erosión de rocas dolomíticas en Mourèze , Hérault, Francia

La dolomita (también conocida como roca dolomita , dolomita o roca dolomítica ) es una roca carbonatada sedimentaria que contiene un alto porcentaje del mineral dolomita , CaMg (CO 3 ) 2 . En viejos USGS publicaciones, se conoce como magnesian piedra caliza , un término ahora reservado para magnesio deficientes dolomitas o ricos en magnesio calizas. La dolomita tiene una relación estequiométrica de cantidades casi iguales de magnesio y calcio. La mayor parte de la roca de dolomita se formó como reemplazo de magnesio de piedra caliza o cal. barro antes de la litificación . [1] La roca de dolomita es resistente a la erosión y puede contener capas con lecho o sin lecho. Es menos soluble que la piedra caliza en aguas subterráneas débilmente ácidas , pero aún puede desarrollar características de solución ( karst ) con el tiempo. La roca dolomita puede actuar como depósito de petróleo y gas natural.

El término dolomita se introdujo en 1948 para evitar confusiones con el mineral dolomita . El uso del término dolomita es controvertido porque el nombre dolomita se aplicó por primera vez a la roca a fines del siglo XVIII y, por lo tanto, tiene precedencia técnica. El uso del término dolostona no fue recomendado por el Glosario de Geología publicado por el Instituto Geológico Americano . [2]

El proceso geológico de conversión de calcita en dolomita se conoce como dolomitización y cualquier producto intermedio se conoce como " piedra caliza dolomítica ". [3]

El "problema de la dolomita" se refiere a las vastas deposiciones de dolomita en todo el mundo en el pasado registro geológico eludiendo una explicación unificada de su formación.

El primer geólogo en distinguir la roca dolomita de la piedra caliza fue Belsazar Hacquet en 1778. [4]

Cuevas en roca dolomita [ editar ]

Al igual que con las cuevas de piedra caliza , las cuevas naturales y los tubos de solución se forman típicamente en la roca de dolomita como resultado de la disolución por ácido carbónico débil. [5] [6] Las cuevas también se pueden formar, con menos frecuencia, a través de la disolución de la roca con ácido sulfúrico . [7] Los espeleotemas de carbonato de calcio (depósitos secundarios) en forma de estalactitas , estalagmitas , piedras de flujo , etc., también pueden formarse en cuevas dentro de rocas dolomíticas. “La dolomita es un tipo de roca común, pero un mineral relativamente poco común en los espeleotemas”. [5]Tanto la 'Union Internationale de Spéléologie' (UIS) como la 'National Speleological Society' (NSS) de Estados Unidos utilizan ampliamente en sus publicaciones los términos "dolomita" o "roca dolomita" cuando se refieren al lecho rocoso natural que contiene un alto porcentaje de CaMg (CO 3 ) 2 en el que se han formado cuevas naturales o tubos de solución. [5] [8]

Espeleotemas dolomitas [ editar ]

Tanto el calcio como el magnesio se disuelven cuando se disuelve la roca de dolomita. La secuencia de precipitación del espeleotema es: calcita , Mg-calcita, aragonita , huntita e hidromagnesita . [5] [8] Por lo tanto, el espeleotema (depósito secundario) más común en las cuevas dentro del karst de roca dolomítica , es el carbonato de calcio en la forma polimorfa más estable de calcita. Los tipos de espeleotemas que se sabe que tienen un componente de dolomita incluyen: revestimientos, costras, leche de luna , piedra de flujo , coralloides, polvo, espato y balsas. [5]Aunque hay informes de espeleotemas de dolomita que se sabe que existen en varias cuevas en todo el mundo, generalmente se encuentran en cantidades relativamente pequeñas y se forman en depósitos de grano muy fino. [5] [8]

Importancia físico-química del Mg2+
ion [ editar ]

Ya estudiado por Bischoff (1968), [9] el ion magnesio es un conocido inhibidor de la nucleación de la calcita y el crecimiento de cristales . [10] [11] [12] [13]

El Mg2+
El catión es el segundo catión más abundante presente en el agua de mar después del Na+
, como SO2-
4es el segundo anión después de Cl-
. Aunque se asemeja mucho a Ca2+
, el radio iónico del Mg desnudo2+
catión es más pequeño. Surgen algunas consecuencias paradójicas entre su comportamiento electrostático contrastado en la fase mineral sólida y en solución acuosa. El ion magnesio más pequeño presenta un potencial iónico más alto que el ion calcio más grande.

El potencial iónico es la relación entre la carga eléctrica y el radio iónico . [14] Esta relación representa la densidad de carga en la superficie de un ion dado. Cuanto más densa es la densidad de carga, más fuerte es el enlace que forma el ion. [15] Como Mg2+
 El potencial iónico es mayor que el de Ca2+
, ejerce una mayor interacción de Coulomb con sus aniones vecinos en fase sólida, o con moléculas de agua en solución.

Como consecuencia, la energía reticular de la magnesita ( MgCO
3) es más alta que la de la calcita ( CaCO
3) y por lo tanto la solubilidad del MgCO
3es menor que el de CaCO
3porque requiere más energía para separar los iones de carga opuesta presentes en la red cristalina .

De manera similar, en solución acuosa , las fuerzas intermoleculares (IMF) debidas a las interacciones ion-dipolo entre Mg2+
y el H inmediatamente circundante
2Las moléculas de O también son más fuertes que las de Ca2+
. El Mg2+
El ion está hexahidratado en solución acuosa y presenta una configuración octaédrica . El [Mg (H
2O)
6]2+
La especie tiene un radio iónico hidratado mucho más grande que el Mg desnudo.2+
iones y se absorbe en la superficie cargada negativamente de la calcita. Debido a la mayor distancia ion-ion impuesta por este radio iónico hidratado más grande, las interacciones de Coulomb con CO2−
3los aniones presentes tanto en la red cristalina de la calcita sólida como en la solución acuosa son más débiles. El crecimiento adicional de cristales de calcita requiere primero la deshidratación de este [Mg (H
2O)
6]2+
especie, que es un proceso energéticamente desfavorable. Esto explica por qué el Mg2+
El catión puede actuar como inhibidor del crecimiento de cristales de calcita si está presente en una concentración suficientemente alta en una solución acuosa. El mismo efecto de inhibición del crecimiento de cristales también se observa con el Zn2+
catión cuyo radio iónico es similar al de Mg2+
. [dieciséis]

Cuando el Mg2+
El catión se incorpora a baja concentración en la red cristalina de la calcita en equilibrio químico con el agua de mar, también estabiliza los centros de huecos de electrones observables en la espectrometría de resonancia de espín de electrones (ESR) (línea característica de ESR en g = 2.0006 - 2.0007) como lo demuestra Barabas et al. (1988, 1992) y otros al intentar desentrañar la naturaleza de los centros paramagnéticos utilizados para datar corales y foraminíferos en sedimentos de aguas profundas. [17] [18] [19] [20]

Ver también [ editar ]

  • Diagénesis

Referencias [ editar ]

  1. ^ Zenger y Mazzullo (1982). Dolomitización.
  2. ^ Neuendorf, KKE; Mehl, Jr., JP; Jackson, JA (editores) (2005). Glosario de geología (5ª ed.). Alexandria, Virginia: Instituto Geológico Americano. pag. 189. ISBN 978-0922152896.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
  3. ^ "Dolomita. Una roca sedimentaria conocida como dolomita o roca dolomita" . Geology.com . Consultado el 20 de junio de 2014 .
  4. ^ Kranjc, Andrej (2006). "Balthasar Hacquet (1739 / 40-1815), el pionero de los geomorfólogos kársticos" . Acta Carsologica . Instituto de Investigación del Karst, Centro de Investigación Científica, Academia de Ciencias y Artes de Eslovenia. 35 (2). doi : 10.3986 / ac.v35i2-3.544 . ISSN 0583-6050 . Archivado desde el original el 31 de diciembre de 2016. 
  5. ↑ a b c d e f Hill, CA y Forti, P, (1997). Cave Minerals of the World, segundas ediciones. [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.] págs. 14, 142, 143, 144 y 150, ISBN 1-879961-07-5 
  6. ^ White WB y Culver DC, (2005) Capítulo "Cuevas, definiciones de", Enciclopedia de cuevas, editado por Culver DC y White WB, ISBN 0-12-406061-7 
  7. ^ Polyak, Victor J .; Provencio, Paula (2000). "Materiales derivados relacionados con la espeleogénesis influenciada por H2S-H2SO4 de Carlsbad, Lechuguilla y otras cuevas de las montañas de Guadalupe, Nuevo México" . Revista de estudios de cuevas y karst . 63 (1): 23–32 . Consultado el 4 de abril de 2020 .
  8. ^ a b c Enciclopedia de cuevas, (2005). Editado por Culver DC y White WB, ISBN 0-12-406061-7 
  9. ^ Bischoff, James L. (1968). "Cinética de nucleación de calcita: inhibición de iones de magnesio y catálisis de fuerza iónica". Revista de Investigaciones Geofísicas . 73 (10): 3315–3322. doi : 10.1029 / JB073i010p03315 . ISSN 0148-0227 . 
  10. ^ Katz, Amitai (1973). "La interacción del magnesio con la calcita durante el crecimiento de cristales a 25-90 ° C y una atmósfera". Geochimica et Cosmochimica Acta . 37 (6): 1563-1586. doi : 10.1016 / 0016-7037 (73) 90091-4 . ISSN 0016-7037 . 
  11. ^ Berner, RA (1975). "El papel del magnesio en el crecimiento de cristales de calcita y aragonito a partir del agua de mar". Geochimica et Cosmochimica Acta . 39 (4): 489–504. doi : 10.1016 / 0016-7037 (75) 90102-7 . ISSN 0016-7037 . 
  12. ^ Nielsen, MR; Arena, KK; Rodríguez-Blanco, JD; Bovet, N .; Generosi, J .; Dalby, KN; Stipp, SLS (2016). "Inhibición del crecimiento de la calcita: efectos combinados del Mg2+
    y asi2-
    4    ." Crystal Growth & Design . 16 (11): 6199 hasta 6207. Doi : 10.1021 / acs.cgd.6b00536 . HDL : 2262/89837 . ISSN  1528 hasta 7483 .
  13. ^ Dobberschütz, S .; Nielsen, MR; Arena, KK; Civioc, R .; Bovet, N .; Stipp, SLS; Andersson, diputado (2018). "Los mecanismos de inhibición del crecimiento de cristales por inhibidores orgánicos e inorgánicos" . Comunicaciones de la naturaleza . 9 (1): 1578. doi : 10.1038 / s41467-018-04022-0 . ISSN 2041-1723 . PMC 5910393 . PMID 29679006 .   
  14. ^ "Potencial iónico" . A Dictionary of Earth Sciences 1999, publicado originalmente por Oxford University Press 1999 . Consultado el 17 de abril de 2017 .Mantenimiento de CS1: ubicación ( enlace )
  15. ^ "Potencial iónico" (PDF) . Consultado el 17 de abril de 2017 .
  16. ^ Ghizellaoui, S .; Euvrard, M. (2008). "Evaluación del efecto del zinc en la cristalización del carbonato de calcio". Desalación . 220 (1–3): 394–402. doi : 10.1016 / j.desal.2007.02.044 . ISSN 0011-9164 . 
  17. ^ Barrabás, M .; Bach, A .; Mangini, A. (1988). "Un modelo analítico para el crecimiento de señales ESR". Revista Internacional de Aplicaciones e Instrumentación de Radiación. Parte D. Pistas nucleares y mediciones de radiación . 14 (1–2): 231–235. doi : 10.1016 / 1359-0189 (88) 90070-2 . ISSN 1359-0189 . 
  18. ^ Barabas, Michael; Bach, Andreas; Mudelsee, Manfred; Mangini, Augusto (1992). "Propiedades generales del centro paramagnético en g = 2.0006 en carbonatos". Reseñas de ciencias cuaternarias . 11 (1-2): 165-171. doi : 10.1016 / 0277-3791 (92) 90059-H . ISSN 0277-3791 . 
  19. ^ Radtke, Ulrich; Grün, Rainer (1988). "Datación por ESR de corales". Reseñas de ciencias cuaternarias . 7 (3–4): 465–470. doi : 10.1016 / 0277-3791 (88) 90047-9 . ISSN 0277-3791 . 
  20. ^ Barabas, Michael; Mudelsee, Manfred; Walther, Ralf; Mangini, Augusto (1992). "Dosis-respuesta y comportamiento térmico de la señal ESR en g = 2.0006 en carbonatos". Reseñas de ciencias cuaternarias . 11 (1-2): 173-179. doi : 10.1016 / 0277-3791 (92) 90060-L . ISSN 0277-3791 . 

Lectura adicional [ editar ]

  • Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrología; Ígneas, sedimentarias y metamórficas (2ª ed.). WH Freeman. págs. 317–323. ISBN 0-7167-2438-3.
  • Tucker, ME ; Vicepresidente, Wright (1990). Sedimentología de carbonatos . Publicaciones científicas de Blackwell. ISBN 0-632-01472-5.
  • Zenger, DH; Mazzullo, SJ (1982). Dolomitización . Hutchinson Ross. ISBN 0-87933-416-9.

Enlaces externos [ editar ]

  • ¿Qué es la piedra caliza dolomítica?