Dolomitización

La dolomitización es un proceso geológico en el que los iones de magnesio reemplazan a los iones de calcio en el mineral calcita , lo que da como resultado la formación de dolomita .

Las condiciones de dolomitización están presentes en Abu Dhabi , el mar Mediterráneo y algunas lagunas hipersalinas brasileñas (en particular la laguna Lagoa Vermelha). ^{[ 1 ]} Las áreas donde tiene lugar la dolomitización son limitadas, ya que el agua de mar moderna es menos adecuada para la formación de dolomita. Esto es evidente en la notable disminución de los depósitos de dolomita modernos en comparación con los depósitos más antiguos. ^{[ 1 ]} La dolomitización implica una recristalización sustancial que puede describirse mediante la siguiente ecuación: ^{[ 1 ]}

2 CaCO _3(calcita) + Mg ²⁺ ⇌ CaMg(CO ₃ ) _2(dolomita) + Ca ²⁺

Las condiciones para la dolomitización dependen de varios factores, incluyendo la temperatura , el estado de saturación , la relación Mg:Ca y la presencia de inhibidores y microorganismos . ^{[ 1 ]} Los microorganismos permiten la precipitación de etapas preliminares de dolomita a través de ciertas vías metabólicas . ^{[ 2 ]} La dolomitización ocurre en etapas intermedias cinéticas. Primero, se forma una protodolomita, luego se transforma en dolomita en un proceso de disolución-recristalización. ^{[ 1 ]}

Los microorganismos permiten la precipitación de dolomita al elevar la alcalinidad y aumentar la capacidad amortiguadora del pH a través de vías metabólicas. ^{[ 2 ]} Una mayor alcalinidad conduce a la transformación de HCO − 3 a CO 2− 3 , lo que permite la interrupción del hidrato de magnesio para formar dolomita. ^{[ 2 ]} En la mayoría de los sitios de dolomitización modernos, están presentes las « esteras microbianas ». Las esteras microbianas son poblaciones de microorganismos y sus sustancias poliméricas extracelulares (EPS) asociadas . ^{[ 2 ]} Se ha demostrado que los grupos de EPS son críticos para la formación de núcleos estables en las primeras etapas de la formación de dolomita, aumentando así la saturación de dolomita. ^{[ 2 ]}

Existen varias vías metabólicas clave para la formación de dolomita. Estas incluyen la reducción microbiana de sulfato, la heterotrofia aeróbica , la oxidación quimiotrófica de sulfuro y el acoplamiento de la metanogénesis y la oxidación anaeróbica de metano . ^{[ 2 ]}

El «problema de la dolomita» se refiere al hecho de que la dolomita es difícil de precipitar experimentalmente en condiciones ambientales y que precipita a una tasa notablemente menor en el océano moderno en comparación con la historia geológica (a pesar de la sobresaturación de dolomita en el agua de mar moderna). ^{[ 1 ]} La dolomita ordenada puede producirse en un laboratorio a altas temperaturas. ^{[ 3 ]} Experimentos de laboratorio anteriores han intentado producir dolomita en condiciones ambientales, sin embargo, los productos resultantes carecían de ordenamiento catiónico, lo que indica que el producto no era estrictamente dolomita, sino dolomita desordenada. ^{[ 1 ]} Un estudio reciente afirma haber producido una dolomita ordenada fluctuando entre estados sobresaturados y subsaturados . ^{[ 3 ]} En este mecanismo propuesto, la precipitación inicial de dolomita da como resultado una superficie con desorden catiónico. La subsaturación posterior disuelve los cristales desordenados y permite un mayor orden cuando precipita de nuevo. ^{[ 3 ]} Las zonas de dolomitización modernas experimentan frecuentemente períodos alternos con y sin lluvia, lo que a su vez permite la fluctuación en el estado de saturación. ^{[ 3 ]} Las fluctuaciones de saturación pueden aumentar la precipitación de dolomita hasta en 7 órdenes de magnitud. ^{[ 3 ]}

• Diagénesis
• Dolomita (roca)