Dolomías

DOLOMÍAS

FormulaVariable        

(Ca,Mg)2(CO3)2

(Ca,Mg,Fe,Mn)2(CO3)2

Grupo Dolomita

                                Dolomita CaMg(Co3)2

                                Ankerita CaFe(Co3)2

                                Kutnahortita CaMn(Co3)

CRISTALOGRAFIA, COMPOSICION Y ESTRUCTURA

Carbonatos isoestructurales pertenecientes al sistema cristalino Hexagonal, 3 ejes de rotación en el sistema espacial con cristales usualmente en unidades romboedrales.

Un cristal ideal de dolomita exhibe un orden en un arreglo de tres redes con planos poblados enteramente iones de magnesio alternado con planos de aniones de carbonatos y planos de iones de calcio en una secuencia Mg-Co3-Ca-Co3 alternando en el eje C.

La dolomita no es estequiometrica y se presenta en proporciones de 56:44 porcentaje molar con exceso de Ca2+ para un valor ideal del 50%

El resultado de análisis de óxidos da los siguientes porcentajes: 21.7% MgO, 30.4%CaO, 47.9%Co2.

La difracción de rayos x revela un alto grado de ordenamiento en las dolomías antiguas decreciendo en las dolomías más actuales.

ORIGEN

Las dolomías del antiguo registro fueron formadas por la precipitación del mineral a partir de cuerpos de agua, seguido por el asentamiento de los granos y la sedimentación.
En tiempo presente, dolomías están siendo precipitadas en la costa Trucial del Golfo Arabe, esta dolomia esta pobremente ordenada y esta enriquecida en calcio, mayormente consiste en rombos de 1-5(m ocurriendo con los sedimentos o formando duras costras superficiales.
        Hay mucha evidencia en la forma de gasteropodos y pellets reemplazados por dolomita, pero la precipitación directa también toma lugar en las dolomias de ocurrencia perimareal. Parece que la dolomita es precipitada del agua marina la proporción Ca/Mg de en los fluidos de los poros se incrementa por la precipitación de aragonito y de yeso-anhidrita, y esto promueve la precipitación de dolomita. En La serie de lagos costeros Coorong al sur de Australia precipita dolomita sin asociación con evaporitas. La dolomita también precipita directamente de lagos salinos someros como ocurre en Victoria Australia donde la proporción Ca/Mg ha sido elevada por la erosión de basaltos cercanos. Las dolomías también son formadas en ambientes marinos someros como en la Bahía Baffin.

Normalmente se usan varias líneas de evidencia para demostrar que la dolomita ha crecido el reemplazo de caliza preexistente. El examen de las dolomías antiguas en secciones delgadas frecuentemente revelan que la dolomita en rombos individuales o acumulaciones de ellos penetran partículas originales de CaCo3 tales como granos esqueletales además la distribución de inclusiones dentro de cristales individuales de dolomita o acumulaciones de estos sugieren partículas originales de CaCo3, estos patrones de inclusión generalmente se ven como fantasmas dentro de la dolomita cuando los cristales se extinguen bajo el microscopio.

Usualmente ocurre asociada con calcita, pirita, calcopirita, esfalerita, marcasita, galena, fluorita, celestine, yeso, barita, siderita y cuarzo.

DISTRIBUCION EN EL REGISTRO ESTRATIGRAFICO.

De acuerdo a la curva global de nivel del mar, se sugiere que un mecanismo geotectónico causa variaciones en los niveles del mar; los niveles altos de mar que corrresponden a altos grados de expansión oceánica cuando el PCo2 puede ser esperado relativamente alto en las zonas de subducción debido al incremento de metamorfismo y el aumento de Mg2+ en la zona nerítica aporte de la extracción de este por el agua bombeada que pasa a través de las dorsales oceánicas.
Han existido dos máximas dolomitizaciones; la primera a mitad del Paleozoico y la segunda  en el Jurásico-Cretácico decreciendo en abundancia del Precámbrico al Cenozoico.
                                                                                                                                                                               

CLASIFICACION

El reemplazamiento de minerales de CaCo3 por dolomita y la precipitación de cemento dolomitico toman lugar pronto después de ser depositados y durante la diagénesis o sea penecontemporaneamente y es referida como dolomitización singenética o después de un largo tiempo de depositación usualmente después de la cementación, durante el enterramiento y referida como una dolomitización epigenética. el termino primaria ha sido aplicado a la dolomita, indicando un precipitado directo de las aguas de mar o de un lado, de hecho, la mayoría de las dolomías han sido formadas por remplazamiento de minerales carbonatados.
El termino protodolmita se aplica a dolomías de bajo orden en el peak de rayos X 288A cuando el NaCl  es un estandard interno midiendo con precisión del 0.02 el porcentaje molar de magnesio o aquellas elaboradas por métodos artificiales.

CYEUX, 1935
Basada en el porcentaje relativo del mineral dolomita.

                0%-5%        caliza
                5%-10%        caliza magnesiana
                10%-50%        caliza dolomítica
                50%-90%        dolomía calcárea
                90%-100%        dolomía


CARROZZI,1987

Los varios tipos de clasificaciones aplicadas a calizas en terminos de las clasificaciones Dunham o Folk seguidas de la palabra dolomítica o por el prefijo dolo pueden ser aplicadas a dolomías resultado de remplazamiento pseudomórfico y por tanto un alto grado de preservación de la textura deposicional original.

En conveniencia a la indicación del tamaño de grano en una dolomía,el prefijo dolo genera los términos dolorudita, doloarenita, dololutita, dololimolita dolospatita y dolomicrita pueden ser usados.

Se utilizan tambien los términos dolomía bioacumulada y dolomía bioconstruida.

El término dolomía se aplica solo cuando todas las texturas originales han sido destruidas.

PETROGRAFIA
La preservación de la textura original de la caliza en una dolomía varia de una completa destrucción de la fábrica sin relictos obvios del sedimento original a una retentiva de fábrica, con una preservación de buena a perfecta. La dolomitización puede ser también selectiva de fábrica, o sea, que puede remplazar destructivamente la matriz sin afectar los granos o solo ciertos bioclastos. El tamaño de cristal y grano, así como la mineralogía son importantes controles. Un sedimento micrítico producirá un mosaico de grano fino, así que las estructuras primarias seran preservadas.
        En esta sección se explican las dolomías por remplazamiento. Las fábricas deposicionales no perturbadas indican que la dolomitización es un proceso de solución precipitacion volumen por volumen en el cual un proceso metaestable (rica en calcio o desordenada) es primeramente precipitada y subsecuentemente cambiada por complejos procesos geoquímicos y neomorficos en fases mas estables y ordenadas.
        Dolomías de todas las edades despliegan una variedad comun de caracteristicas texturales las cuales pueden ser descritas en los siguientes términos:

                                Tamaño de cristal.

                        Cristales de tamaño uniforme                unimodal
                        Cristales de diferentes tamaños                polimodal

                                Forma de las cara del cristal.
                                (Incluye fronteras)

                        Caras planas                                         planar
                        Caras curvas                                         no planar

                                Tipo de remplazamiento en aloqímicos, matriz y cemento de CaCo3

                        Remplazamiento pseudomórfico                mimico
                        Remplazamiento no pseudomorfico                no mimico
                        Remplazamiento de constituyentes                porosidad biomoldica

                                Relleno de espacios vacíos

                        Rómbicos
                        Drúsicos
                        Barrocos                                         extincion ondulosa
                        Rombos limpios                                límpidos
                        Despliega espacios intercristalinos                sucrosico


En general bioclastos de aragonita y calcita de bajo Mg (corales gasteropodos,pelecipodos) tienden a tener su fabrica esqueletal original destruida por un remplazamiento no mimico de mosaicos dolomíticos.

Bioclastos de alto Mg (algas coralinas, algunos forams, equinoidos y crinoides) tienden a tener su fabrica esqueletal original perfectamente preservada por un reemplazamiento pseudomorfico especialmente cuando consistian originalmente de cristales microporosos de orientación sencilla (placas de equinoideos y columnas de crinoides).

La experimentación in vitro ha revelado que las algas coralinas equinoideos, halimedas y forams se dolomitizan mas rápidamente que otros fosiles.

La porosidad biomoldica muestra que puede desarrollarse concurrentemente con remplazamiento pseudomórfico o bien de la disolución subsecuente de constituyentes que consistian originalmente en calcita de bajo Mg o que fueron convertidos a este tipo de calcita antes de la dolomitización y por tanto ser resistente a esta.

ROMBOS
Los rombos de dolomita de centro nebulosos se desarrollaron en dolmías que originalmente consistian de calcita de bajo Mg. ya que los centros se hicieron nebulosos por la inclusión de este tipo de calcita, por vacios que resultaron de su disolucion subsecuente, o por microcavidades rellenas de fluidos.
Estos centros se desarrollaron por que los fluidos dolomitizantes iniciales estaban saturados con respecto a calcita de bajo Mg y por lo tanto se incluyen dimitnutos cristales del mismo en los primeros centros de los rombos, posteriormente cuando los fluidos diageneticos se tornaron con menor saturación con calcita de bajo Mg, la zonas dolomíticas quedaron libres de estas inclusiones. Ya que la roca precursora de bajo Mg era relativamente resistente a la dolomitización y no enteramente disulelto, los sitios de nucleación estaban ampliamente repartidos y el tamaño de estos rombos en particular es generalmente bastante mas grande que el del los rombos sin el centro nebuloso. frecuentemente ocurren diferencias quimicas entre las artes internas y externas de estos rombos. Estas diferncias debidas principalmente a variantes en el contenido de hierro y manganeso están bien representadas por catodoluminicencia y microscropio de barrido electronico. Hubo quienes confirmaron que diferencias en elementos traza entre centros nebulosos y orillas claras prodria interpretarse como un indicacion de que las orillas claras precipitraron en soluciones mas diluidas que podrían tener menor saturación con respecto al calcita en bajo Mg lo cual explicaria porque faltan inclusiones.

MOSAICOS
Los mosaicos cristalinos de dolomita de anahedral a subhedral aparentemente representan el producto final de la dolomitización, con total destrucción de las fábricas deposicionales originales. algunos de los cristales de estos mosaicos muestran los centros nublados y coronas limpias, indicando que el carbonato precursor era calcita de bajo Mg o que ha sido convertida a este antes de la dolomitización. La generación de estos mosaicos envuelve una larga historia diagenética que pueden ser concluida por rasgos texturales así como sucesivos episodios de fracturamiento y resanamiento de los cristales, varios tipos de sobrecrecimientos, superficie de disolución interna y otras anomalías cristalográficas que tienen significancia de tiempo y desarrollo a traves de la secuencia diagenética.

Los mosaicos de dolomita han sido estudiados extensivamente petrográfica y experimentalmente. La clasificacion simplificada es descriptiva pero acarrea implicaciones genéticas porque la distribución de tamaño es controlado por la cinética de nucleación y crecimientoy el desarrollo de la formasde frontera por la cinética de crecimiento. La parte interesante de este tipo de investigaciones es determinar la temperatura de formación diagenética de estos mosaicos que representa el mayor factor de crecimiento. Aparentemente, los mosaicos de cristales con formas planares en sus fronteras(idiotropicos) crecen a temperaturas bajo los 50ºC y aquellas con formas no planares en sus fronteras (xenotópicos) resultan de una temperatura mayor a los 50ºC; a esta temperatura se forma la dolomía barroca.

MODELOS DE DOLOMITIZACION

Los modelos propuestos para la génesis de las dolomías antiguas son seis, todos ellos intentan conectar el pasado, todos altamente debatidos ya que ninguno cuenta con algunos de los fundamentos geoquímicos y requerimientos cinéticos.
las explicaciones faltaban en los siguientes factores mayores: una enorme fuente de magnesio; un efectivo proceso de bombeo a gran escala capaz de mover grandes cantifades de fluidos atraves de los sedimentos carbonatados; la eliminación del calcio; la naturaleza del fluido; los sitios de reemplazaminto por procesos de solución-precipitación, el momento y el tiempo requerido para completar el proceso
El agua marina, un fluido rico en magnesio, es obviamente la fuente, pero los factores cinéticos obstaculizan la precipitación de dolomita en un ambiente marino normal, por lo que la mayoria de los modelos propuestos se apoyaban pesdamente en alguna modificación del agua marina, incluso por concentración evaporativa o por dilución de agua fresca.

1 Modelo Infiltración-reflujo.

En 1960 Adams y Rhodes sugirieron un mecanismo basado en observaciones del complejo coralino Pérmico Nuevo Mexico y el Este de Texas. La idea involucra los dos requerimientos para la dolomitización sugiriendo que la evaporación en una laguna protegida por una barrera o arrecife del agua marina al punto de precipitación del yeso a la concentracion ligeramente en exceso de tres veces el agua de mar pudo haber removido el calcio del agua, así automaticamente elevando el rango de actividad Mg/Ca arriba de 5,6 encontrado en el agua de mar. La evaporacion también tiene el efecto de crear agua mas densa que tiende a hundirse a travez de sedimento previamente depositado y de roca cuyo espacio poroso una vez estuvo ocupado por agua marina ligera. La velocidad de desplazamiento de este fluido depende del contraste de densidad y permeabilidad del material suprayaciente. De este modo, el agua teniendo un alto Mg/Ca puede fluir espontanea y abundantemente
El modelo Drawdown es parecido al anterior y es utilizado para explicar la dolomitización en las zona intermareica.
2 Modelo sabka.
El cual se refiere al agua marina que invade las planos de supramarea a travéz de tormentas y grandes olas que parcialmente se evaporan y dolomitiza el substrato.

3 Modelo Dorag o de zona de mezcla marino-meterorica.
Es para zonas bajo una activa circulación hidrológica, donde hay mezcla de agua de mar y agua meteorica donde la salinidad decrece pero se mantiene la proporción Mg/Ca. Las situaciones donde esto puede ocurrir es en áreas cerca de la superficie,en acuíferos confinados y no confinados, y áreas bajo la superficie de poca profundidad de ambientes evaporíticos donde los fluidos hipersalinos tiene contacto con aguas continentales frescas y van el ambiente de poca profundidad hasta ambientes freáticos profundos de entierro donde el agua dulce se mezcla con el agua de mar enterrada con los sedimentos.


4 Modelo Coorong o lacustrino.
Al sur de Australia se encuentra una zona de descarga de aguas superficiales formada por tres ambientes: laguna efímera, lago proximal efímero y lago distal efímero están situados progresivamente a lo largo de la zona de mezclado de aguas. Como va decreciendo la proporción de agua marina tierra adentro, la mineralogía también cambia: de aragonito y calizas magnesianas en la zona lagunar, aragonito caliza magnesiana y protodolomita en la zona intermedia , a dolomías y protodolomitas donde el aporte de agua es predominantemente continental. En este modelo a difencia del anterior, el magnesio es proporcionado por las rocas volcánicas Cuaternarias en el area de recarga de aguas meteoricas.


5 Modelo Kohout o de convección hidrotermal.
Bajo el atolón Enewetak en el Pacífico Estratos del Eoceno a profundidades de 1250-1400m están siendo dolomitizadas debido a que el agua se encuentra fría a esta profundidad y en esta región en específico satura a la calcita a 1000m y supersatura con respecto a la dolomita a esta profundidad y más. El agua marina es bombeada a traves del atolón por las corrientes oceánicas y por debajo por una convección termica que las hace recircular en areas soméras dolomitizando las calizas porosas que encuentran a su paso., la cual es llamada Conveccion Kohout generada por el gradiente de densidad horizontal entre el agua marinay el márgen adyacente a la plataforma carbonatada y el calentamiento geotermico de agua fresca dentro de la plataforma debido a las corrientes de conveccion  producto de alto flujo de calor del basamento volcánico.

6.Modelo de sepultamiento.
Mucha de la dolomita es precipitada durante el sepultamiento de una secuencia de caliza. y se debe al compactamiento de las lutilitas de la cuenca y la expulsión de fluidos ricos en Mg2+a los secuencias de caliza de plataforma adyacentes.La alta temperatura en el ambiente de enterramiento hace que los fluidos hidrotermales formen cristales de dolomita esparcidosa lo largo de estiolitos y suturas de presión disolución.

ROCAS ALMACENADORAS

Las dolomías son extremadamente importantes como reservas de hidrocarburos producto de los varios tipos de porosidad, resultado no solo por procesos de dolomitización por remplazamiento sino que también de la dedolomitización y del lavado selectivo de la calcita por las aguas circulantes ricas en Co2.
Cuando la dolomitización por remplazamiento desarrolla una textura de mosaico tosco, apreciable porosidad intercristalina se produce a los largo de los contactos entre los varios tipos de rombohedros. Subsecuentemente la disolución puede involucrar zonas particulares de los rombos o de sus centros, consistiendo en dolomita calcica o también calcita en bajo Mg, generando inusuales tipos de porosidad intracristalina de fabrica selectiva. Bajo las mismas condiciones de disolución diagenética, los constituyentes de calcita de bajo magnesio esqueletales o no esqueletales que escapan al la dolomitización generan porosidad biomoldica. Esta combinación de porosidades intercristalina, intracristalina y biomoldica son responsables de la alta calidad de las dolomías como rocas almacenadoras.
La dedolomitización es un factor que genera porosidad en las dolomías por la disolución de la calcita remplazante. La calcificación puede ser no selectiva y generar parches de mosaicos de calcita o extremadamente selectiva con ciertas zonas de los rombos generando cristales moldicos y porosidad intercristalina.
Los rombohedros de dolomita remplazados por  un solo cristal de calcita o por un mosaico de finos granos equicristalinos, son disueltos por un lavado selectivo en poros rombohedrales. Si los poros están lo suficientemente cerca, estos se unirán en vacíos híbridos consistiendo en moldes cristalinos. La disolución posterior de la matriz de calcita puede expander estos moldes de cristal elongados y eventualmente en cavidades de fabrica no selectiva. La porosidad rombohedral puede ser subsecuentemente reducida por espacios porosos que se llenan con precipitados de calcita, y algunas veces hay generaciones tardías de cementos de dolomita y anhidrita durante etapas subsecuentes en la secuencia de diagénesis.

Si una gran cantidad de dolomita detritica es redepositada y mezclada con una pequeña cantidad de cuarzo detrítico y feldespatos se forma una roca inusual llamada dolomía regenerada. Este fue aparentemente el caso de un abanico deltáico de ambiente marino somero en la cuenca profunda de Anadarko donde dolomía detritica es aportada por el levantamiento y erosión de una de una dolomía Cambro-Ordovicica. En tal caso la fabrica detritica deposicional fue aparentemente destruida y acompañado de remplazamiento de cuarzo por dolomita, bajo condiciones no especificadas de temperatura y presión lo que desarrolla un mosaico de grano tosco con suficiente porosidad y permeabilidad para ser reserva de hidrocarburos.


ASPECTOS ECONOMICOS
También conocida como  Dolomia.  Mineral común que suele  encontrarse
    en masas rocosas,  como calizas  dolomíticas,  y a veces  en vetas; en
    general es incolora, también puede ser blanca o rosa.  Cuando se trata
    con ácido sulfúrico,  se obtiene sulfato  de calcio  (yeso)  y sulfato
    de magnesio (sales Epsom).  Se emplea calcinada en el revestimiento de
    convertidores Bessemer para la producción  de acero a partir de hierro
    colado.  Se suele usar el  término dolomita para  cualquier  roca cuyo
    componente principal  sea dolomita masiva o por alguna  combinación de
    carbonatos de magnesio y de calcio.
Existen diferentes tipos de Dolomitas y varían dependiendo de la calidad y el contenido de Magnesio. Para empezar tenemos la Dolomita Pura, que contiene entre un 10-13% de Mg. Las Cales Dolomiticas contienen un 3% de Mg, con riesgos de estar contaminadas de otros elementos. Además es importante la Granulometria (Finesa) de la Dolomita, se recomienda que el 100% pase malla 60 para una rápida incorporación al suelo.

La Calidad de una Dolomita se especifica de acuerdo a su porcentaje de Magnesio. El método más común es el de Espectro fotometría de Absorción Atómica.
Análisis de Magnesio
El Magnesio se analiza de diferentes formas. A) Magnesio Puro B) Oxido de Magnesio C) Carbonato de Magnesio
Su Forma más común de análisis es el de Oxido de Magnesio. Casi todos los laboratorios expresan sus resultados como MgO. A continuación expondremos una tabla de conversiones.
Para convertir de MgCO3 (Carbonato de Magnesio) a Mg (Magnesio Puro) se debe de Multiplicar por 0.288
Para convertir de MgO (Oxido de Magnesio) a Mg (Magnesio Puro) se debe de Multiplicar por 0.603
Para convertir de Mg (Magnesio Puro) a MgCO3 (Carbonato de Mg) se debe de Multiplicar por 3.467
Para convertir de Mg (Magnesio Puro) a MgO (Oxido de Magnesio) se debe de Multiplicar por 1.657
Exponemos la siguiente Tabla ya que se han tenido muchas dudas con relación al contenido de Magnesio. Muchas Cales Dolomiticas expresan tener de un 8 al 10% de Magnesio, pero estos valor son expresado como MgO (Oxido de Magnesio) lo que equivale en realidad a tener un Mg Puro de Baja Calidad.
Como Base se conoce que la Dolomita con mas alto contenido de Mg es CasemaG teniendo variaciones de un 15 a un 12% de Mg Puro. ( El equivalente de 13% de Mg = 44.79 % de MgCO3)

Cómo se pueden diferencial la Cal, la Cal Dolomitica y la Dolomita a simple vista?
Tanto la Cal como la Cal Dolomitica tienen un color Blanco Brillante (Por su contenido Unico de Carbonato de Calcio) en cambio la Dolomita se conoce con un color que va de Gris muy claro a Café claro que es Característica de su Alto contenido de Magnesio. También se conocen fuentes de Magnesio Blancas como el Sulfato de Magnesio (Sin Calcio) y el Oxido de Magnesio Puro (Sin Calcio).

Como su nombre lo indica la Cal es producida por las Caleras, estas tienen enfocada la Cal como un material de construcción, y el sobrante de su producción se destina al mercado agrícola. La Cal Dolomitica es producida también por las Caleras, pero con la variante que en sus minas de Carbonatos de Calcio se tienen mínimos indicios de Mg, con riesgos de contaminaciones de otros elementos. Por ultimo la Dolomita es producida por Empresas dedicadas solo a la explotación de este Mineral.
Como conclusión a este párrafo obtenemos que la Cal con bajos contenidos de Mg es utilizada para fines de Construcción y en Cambio la Dolomita por su Alto contenido de Magnesio es utilizada para fines Agrícolas.
Cal refractaria = Dolomita apagada
Se utiliza como fundente en la fabricación de ferrosilicio y ferromanganeso porque arrastra poca cantidad de siO2 y Mn en la escoria.

Magnesita apagada.- El carbonato se calcina a 1500°C, pierde el anhídrido carbonico y la magnesia se convierte en periclasa
Espinela
Brucita


Manipulación de mineral por flotación

Se añade cal para crear un circuito alcalino.

En la cianuración, la cal se añade para neutralizar las sales acidas solubles, coagular fangos y proteger contra el ahídrido carbonico.

La cal sirve para separar la sílice y producir escoria delgada y basica que recoja las impurezas que se separan del metal.

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