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Articulo de referencia

Aragonito

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La aragonita es un mineral carbonatado y una de las tres formas cristalinas naturales más comunes del carbonato de calcio ( Ca₂CO₃ ), siendo las otras la calcita y la vaterita . Se forma mediante procesos biológicos y físicos , incluyendo la precipitación en ambientes marinos y de agua dulce .

Estructura cristalina de la aragonita

La red cristalina de la aragonita difiere de la de la calcita, lo que da como resultado una forma cristalina distinta: un sistema cristalino ortorrómbico con cristales aciculares . [ 5 ] El maclado repetido produce formas pseudohexagonales. La aragonita puede ser columnar o fibrosa, y ocasionalmente presenta formas helictíticas ramificadas llamadas flos-ferri ("flores de hierro") debido a su asociación con los minerales de las minas de hierro de Carintia . [ 6 ]

Aparición

El yacimiento tipo de aragonita es Molina de Aragón, en la provincia de Guadalajara , Castilla-La Mancha , España , de donde recibió su nombre en 1797. [ 7 ] En este yacimiento, la aragonita se encuentra en forma de maclas cíclicas dentro de yeso y margas de la facies Keuper del Triásico . [ 8 ] Este tipo de depósito de aragonita es muy común en España, y también existen algunos en Francia. [ 6 ]

Una cueva de aragonita, la Cueva de Aragonita de Ochtinská , está situada en Eslovaquia . [ 9 ] Otra cueva de excepcional importancia por sus espeleotemas de aragonita es la Cueva de El Soplao. Ubicada dentro de un antiguo complejo minero de plomo y zinc en Rionansa, Cantabria (España), fue descubierta en 1908 y posteriormente utilizada como galería de transporte para el mineral extraído hasta el cierre de la mina en 1978. Desde 2005, la cueva está abierta al público como atracción turística. [ 8 ]

En Estados Unidos, se conoce la presencia de aragonita en forma de estalactitas y "flores de cueva" ( antodita ) en las Cavernas de Carlsbad y otras cuevas. [ 10 ] Durante algunos años a principios del siglo XX, se extrajo aragonita en Aragonite, Utah (actualmente un pueblo fantasma). [ 11 ]

En el lecho marino de las Bahamas se encuentran enormes depósitos de arena de aragonita oolítica . [ 12 ]

La aragonita es el polimorfo de alta presión del carbonato de calcio . Como tal, se encuentra en rocas metamórficas de alta presión , como las que se forman en zonas de subducción . [ 13 ]

La aragonita se forma naturalmente en casi todas las conchas de moluscos y como el endoesqueleto calcáreo de los corales de aguas cálidas y frías ( Scleractinia ). Varios serpúlidos tienen tubos aragoníticos. [ 14 ] Debido a que la deposición mineral en las conchas de moluscos está fuertemente controlada biológicamente, [ 15 ] algunas formas cristalinas son distintivamente diferentes de las de la aragonita inorgánica. [ 16 ] En algunos moluscos, toda la concha es de aragonita; [ 17 ] en otros, la aragonita forma solo partes discretas de una concha bimineral (aragonita más calcita). [ 15 ] La capa nacarada de las conchas fósiles de aragonita de algunos ammonites extintos forma un material iridiscente llamado ammolita . [ 18 ]

La aragonita también se forma de forma natural en el endocarpo de Celtis occidentalis . [ 19 ]

El esqueleto de algunas esponjas calcáreas está hecho de aragonita. [ 20 ] [ 21 ]

La aragonita también se forma en el océano como precipitados inorgánicos llamados cementos marinos (en el sedimento ) o como cristales libres (en la columna de agua). [ 22 ] [ 23 ] La precipitación inorgánica de aragonita en cuevas puede ocurrir en forma de espeleotemas . [ 24 ] La aragonita es común en serpentinitas donde las soluciones de poros ricas en magnesio aparentemente inhiben el crecimiento de calcita y promueven la precipitación de aragonita. [ 25 ]

La aragonita es metaestable a bajas presiones cerca de la superficie terrestre y, por lo tanto, suele ser reemplazada por calcita en los fósiles. La aragonita anterior al Carbonífero es prácticamente desconocida. [ 26 ]

La aragonita se puede sintetizar añadiendo una solución de cloruro de calcio a una solución de carbonato de sodio a temperaturas superiores a 60 °C (140 °F) o en mezclas de agua y etanol a temperatura ambiente. [ 27 ]  

Propiedades físicas

La aragonita es una fase termodinámicamente inestable del carbonato de calcio a cualquier presión inferior a unos 3000 bares (300 000 kPa) a cualquier temperatura. [ 28 ] No obstante, la aragonita se forma frecuentemente en ambientes cercanos a la superficie a temperaturas ambiente. Las débiles fuerzas de Van der Waals dentro de la aragonita aportan una contribución importante tanto a las propiedades cristalográficas como elásticas de este mineral. [ 29 ] La diferencia de estabilidad entre la aragonita y la calcita, medida por la energía libre de Gibbs de formación , es pequeña, y los efectos del tamaño de grano y las impurezas pueden ser importantes. La formación de aragonita a temperaturas y presiones donde la calcita debería ser el polimorfo estable puede ser un ejemplo de la regla escalonada de Ostwald , donde una fase menos estable es la primera en formarse. [ 30 ] La presencia de iones de magnesio puede inhibir la formación de calcita en favor de la aragonita. [ 31 ] Una vez formada, la aragonita tiende a transformarse en calcita en escalas de 10 7 a 10 8 años. [ 32 ] 

El mineral vaterita , también conocido como μ-CaCO₃ , es otra fase del carbonato de calcio que es metaestable en condiciones ambientales típicas de la superficie terrestre y se descompone incluso más fácilmente que la aragonita. [ 33 ] [ 34 ]

Usos

En los acuarios , la aragonita se considera esencial para la reproducción de las condiciones de los arrecifes. La aragonita proporciona los materiales necesarios para gran parte de la vida marina y también mantiene el pH del agua cerca de su nivel natural, para evitar la disolución del carbonato de calcio biogénico . [ 35 ]

Se ha probado con éxito la aragonita para la eliminación de contaminantes como zinc , cobalto y plomo de aguas residuales contaminadas. [ 36 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC" . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. ↑ Dickens, B.; Bowen, JS (1971). "Refinamiento de la estructura cristalina de la fase aragonita del CaCO(3)" . Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A. 75A ( 1): 27– 32. doi : 10.6028/jres.075A.004 . PMC 6715969. PMID 34876711 .  
  3. ↑ "Propiedades y yacimientos de la aragonita » Ciencias geológicas" . 26 de octubre de 2021. 
  4. ↑ "Aragonita" . mindat.org .
  5. ↑ Bragg, William Lawrence (1924-01-01). "La estructura de la aragonita" . Actas de la Royal Society de Londres. Serie A, que contiene artículos de carácter matemático y físico . 105 (729): 16–39 . Bibcode : 1924RSPSA.105...16B . doi : 10.1098/rspa.1924.0002 . ISSN 0950-1207 . 
  6. 1 2 Sinkankas, John (1964). Mineralogía para aficionados . Princeton, NJ: Van Nostrand. págs. 371–372 . ISBN  0-442-27624-9.{{cite book}}: Incompatibilidad de ISBN/Fecha ( ayuda )
  7. ↑ Cairncross, B.; McCarthy, T. (2015). Comprensión de los minerales y los cristales . Ciudad del Cabo: Struik Nature. pág. 187. ISBN  978-1-43170-084-4.
  8. ^ Calvo , Miguel (2012). Minerales y Minas de España. vol. V. Carbonatos y Nitratos . Madrid: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. Fundación Gómez Pardo. págs. 314–398 . ISBN  978-84-95063-98-4.
  9. ↑ Pukanská, Katarína; Bartoš, Karol; Bella, Pablo; Gašinec, Juraj; Blistan, Peter; Kovanič, Ľudovít (4 de julio de 2020). «Levantamiento y Topografía de Alta Resolución de la Cueva de Aragonito de Ochtiná basada en TLS y Fotogrametría Digital» . Ciencias Aplicadas . 10 (13): 4633. doi : 10.3390/app10134633 .
  10. ↑ González, Luis A.; Lohmann, Kyger C. (1988). «Controles sobre la mineralogía y composición de los carbonatos espeleanos: Cavernas de Carlsbad, Nuevo México». En James, Noel P.; Choquette, Philip W. (eds.). Paleokarst . Nueva York: Springer-Verlag. pp. 81–101 . doi : 10.1007/978-1-4612-3748-8 . ISBN  978-1-4612-3748-8.
  11. ↑ Balaz, Christine (2009). Guía del explorador: Utah . Vermont: The Countryman Press. pág. 368. ISBN  978-0-88150-738-6.
  12. ↑ Newell, Norman D.; Purdy, Edward G.; Imbrie, John (1960). "Arena oolítica de las Bahamas". The Journal of Geology . 68 (5): 481– 497. Bibcode : 1960JG.....68..481N . doi : 10.1086/626683 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129571671 .  
  13. ↑ Nesse, William D. (2000). Introducción a la mineralogía . Nueva York: Oxford University Press. págs. 336–337 . ISBN  978-0-19-510691-6.
  14. ↑ Boggs, Sam (2006). Principios de sedimentología y estratigrafía (4.ª ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. pp. 161–164 . ISBN   0-13-154728-3.
  15. 1 2 Belcher, AM; Wu, XH; Christensen, RJ; Hansma, PK; Stucky, GD; Morse, DE (mayo de 1996). "Control del cambio de fase cristalina y la orientación por proteínas solubles de la concha de moluscos". Nature . 381 (6577): 56– 58. Bibcode : 1996Natur.381...56B . doi : 10.1038/381056a0 . S2CID 4285912 . 
  16. ↑ Chateigner, D.; Ouhenia, S.; Krauss, C.; Belkhir, M.; Morales, M. (febrero de 2010). "Distorsión estructural de la aragonita biogénica en capas de conchas de moluscos con textura fuerte". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms . 268 ( 3–4 ): 341–345 . Bibcode : 2010NIMPB.268..341C . doi : 10.1016/j.nimb.2009.07.007 .
  17. ↑ Loftus, Emma; Rogers, Keith; Lee-Thorp, Julia (noviembre de 2015). "Un método simple para establecer proporciones de calcita:aragonita en conchas de moluscos arqueológicos: CALCITA:ARAGONITA EN CONCHAS ARQUEOLÓGICAS". Journal of Quaternary Science . 30 (8): 731– 735. doi : 10.1002/jqs.2819 . S2CID 130591343 . 
  18. ↑ Mychaluk, Keith A.; Levinson, Alfred A.; Hall, Russel L. (Primavera de 2001). "Ammolita: amonita fosilizada iridiscente del sur de Alberta, Canadá" (PDF) . Gems & Gemology . 37 (1): 4–25 . doi : 10.5741/GEMS.37.1.4 . Consultado el 1 de agosto de 2021 .
  19. ↑ Wang, Jang; Jahren, A. Hope; Amundsen, Ronald (1996). "Potencial para la datación [ carbono 14 ] del carbono biogénico en los endocarpos de almez (Celtis)" (PDF) . Quaternary Research . 47 : 337–343 . doi : 10.1006/qres.1997.1894 . S2CID 49232599 . 
  20. ↑ Hooper, JNA; Van Soest, RWM; Debrenne, F. (2002). "Filo Porifera Grant, 1836". En Hooper, JNA; Van Soest, RWM (eds.). Systema Porifera: Guía para la clasificación de las esponjas . Nueva York: Kluwer Academic/Plenum. pp. 9–14 . ISBN  978-0-306-47260-2.
  21. ↑ Bergquist, PR (2001). "Porifera (Esponjas)". Enciclopedia de Ciencias de la Vida . John Wiley & Sons. doi : 10.1038/npg.els.0001582 . ISBN 978-0-470-01617-6.
  22. ↑ Bialik, Or M.; Sisma-Ventura, Guy; Vogt-Vincent, Noam; Silverman, Jacob; Katz, Timor (24 de septiembre de 2022). " Papel de la precipitación abiótica de carbonato oceánico en la futura regulación atmosférica del CO2" . Scientific Reports . 12 (1): 15970. doi : 10.1038/s41598-022-20446-7 . PMC 9509385. PMID 36153366 .  
  23. ↑ Tucker, Maurice E. (1990). Sedimentología de carbonatos . Oxford [Inglaterra]: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-1-4443-1417-5.
  24. ↑ Nesse 2000 , pág. 337.
  25. ^ Bonatti, E.; Lorenzo, JR; Hamlyn, PR; Breger, D. (agosto de 1980). "Aragonita de rocas ultramáficas de aguas profundas". Geochimica et Cosmochimica Acta . 44 (8): 1207– 1214. Código bibliográfico : 1980GeCoA..44.1207B . doi : 10.1016/0016-7037(80)90074-5 .
  26. ↑ Runnegar, B. (1987). "Microestructuras de conchas de moluscos cámbricos replicadas por fosfato". Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology . 9 (4): 245– 257. doi : 10.1080/03115518508618971 .
  27. ↑ Sand, KK, Rodriguez-Blanco, JD, Makovicky, E., Benning, LG y Stipp, S. (2012) Cristalización de CaCO3 en mezclas de agua y etanol: crecimiento esferulítico, estabilización de polimorfos y cambio de morfología. Crystal Growth & Design, 12, 842–853. doi : 10.1021/cg2012342 .
  28. ↑ Carlson, WD (1980). "El equilibrio calcita-aragonita: efectos de la sustitución de Sr y el desorden de orientación de aniones" . American Mineralogist . 65 ( 11–12 ): 1252–1262 . Recuperado el 31 de julio de 2021 .
  29. ↑ Ulian, Gianfranco; Valdrè, Giovanni (2022-09-01). "Comportamiento estructural y elástico de la aragonita a alta presión: una contribución de simulaciones de primeros principios" . Computational Materials Science . 212 111600. doi : 10.1016/j.commatsci.2022.111600 . hdl : 11585/893023 . ISSN 0927-0256 . S2CID 250059382 .  
  30. ↑ Fyfe, WS (1964). "Problema de la calcita y la aragonita" (PDF) . AAPG Bulletin . 48 (4): 526. Recuperado el 31 de julio de 2021 .
  31. ↑ Kitano, Yasushi; Park, Kilho; Hood, Donald W. (noviembre de 1962). "Síntesis de aragonita pura". Journal of Geophysical Research . 67 (12): 4873– 4874. Bibcode : 1962JGR....67.4873K . doi : 10.1029/JZ067i012p04873 .
  32. ↑ Blatt, Harvey; Middleton, Gerard; Murray, Raymond (1980). Origen de las rocas sedimentarias (2.ª ed.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. ISBN  0-13-642710-3.
  33. ↑ Ni, M.; Ratner, BD (2008). "Diferenciación de polimorfos de carbonato de calcio mediante técnicas de análisis de superficie: un estudio XPS y TOF-SIMS" . Surf . Interface Anal . 40 (10): 1356– 1361. doi : 10.1002/sia.2904 . PMC 4096336. PMID 25031482 .  
  34. ↑ Kamiya, Kanichi; Sakka, Sumio; Terada, Katsuyuki (noviembre de 1977). "Formación de aragonita mediante precipitación de carbonato de calcio monohidratado" . Materials Research Bulletin . 12 (11): 1095– 1102. doi : 10.1016/0025-5408(77)90038-1 .
  35. ↑ Orr, JC, et al. (2005) Acidificación antropogénica de los océanos durante el siglo XXI y su impacto en los organismos calcificadores. Nature 437: 681–686
  36. ↑ Köhler, S., Cubillas, et al. (2007) Eliminación de cadmio de aguas residuales mediante conchas de aragonita y la influencia de otros cationes divalentes. Environmental Science and Technology, 41, 112–118. doi : 10.1021/es060756j
  • La cueva de aragonita de Ochtinska en Eslovaquia
  • Formaciones de aragonita en las cuevas de Kosovo