Minerales de Carbonatos y la Química de sus Cristales

Transcripción

1 Minerales de Carbonatos y la Química de sus Cristales Readings: Tucker and Wright: Carbonate Sedimentology; Sections: Scoffin: An Introduction to Carbonate Sediments and Rocks; Chapter 1

2 Mineralogía y Química de Carbonatos Por definición la base química fundamental de los carbonatos es el grupo C El hydroxilo (OH - ) es el otro anión mas común encontrado Ej. Malaquita (malachite) Cu 2 (OH) 2 CO 3

3 Mineralogía y Química de Carbonatos Tres oxígenos rodean el átomo de carbón en forma de triángulo 0 C 0 0 Estos enlaces C-0 son cortos causando que los átomos de oxígenos estén cerca y el enlace sea fuerte estructuralmente. Este enlace será mas fuerte que cualquier enlace OXIGENO-METAL presente en cualquier carbonato

4 Mineralogía y Química de Carbonatos Tabla Scoffin, 1987 Cationes con radios iónicos pequeños producirán carbonatos rhombohedrales (6 fold-coordination / 2 cationes por cada oxigeno) Cationes con radios iónicos grandes producirán carbonatos orthorombicos (9 fold-coordination / 3 cationes por cada oxigeno)

5 Propiedades Tabla Scoffin, 1987

6 Estrcutura Cristalográfica Fig Tucker and Wright, 1990 Tabla Scoffin, 1987 Calcita: Capas alternadas de Ca y C0 3 Grupos de C0 3 en cada capa están orientados a 180 o de los grupos de C0 3 de la próxima capa

7 Mineralogía y Química de Carbonatos: Estrcutura Cristalográfica Fig Tucker and Wright, 1990 Calcita: átomo de Ca coordinado con 6 0 formando un octaedro un poco distorsionado cada 0 esta unido a un C y dos Ca enlaces C - 0 coincidentes con los 3 a-axis cristalográficos

8 Estructura Cristalográfica Dolomita : se substituye Mg en capas alternadas de Ca substitución causa cambios en la fuerza (distancia) de enlace causando que la simetría de dolomita sea levemente diferente (menor) que la de calcita Fig Tucker and Wright, 1990

9 Estrcutura Cristalográfica Fig Tucker and Wright, 1990 Dolomita : Cambios en el largo del enlace entre Ca-0 y Mg-0 causan que el 0 se mueva mas cerca de Mg

10 Estrcutura Cristalográfica Dolomita : Para acomodar esta diferencia los enlaces C0 3 rotan formando octaedros Ca0 6 que son mas pequeños y menos distorsionados (mas estables) que los de calcita. Fig Tucker and Wright, 1990

11 Estrcutura Cristalográfica Fig Tucker and Wright, 1990 Dolomita : Los octaedros Mg0 6 en dolomita son mas pequeños y menos distorsionados (mas estables) que los de Magnesita (MgC0 3 )

12 Estrcutura Cristalográfica Aragonita: Ca separadas por dos capas (niveles) de (3) C0 3 Fig Tucker and Wright, 1990

13 Soluciones Sólidas Radios similares Radios diferentes Fig Tucker and Wright, cationes divalentes pueden sustituir el Ca en la calcita! Cd (octavita) Mn (rhodochrosita) Fe (siderita) Co Zn (smithsonite) Mg (magnesita) Ni (gasperita) calcita - dolomita - magnesita CaCO 3 - Ca. Mg(CO 3 ) 2 -MgCO 3

14 Soluciones Sólidas Fig Tucker and Wright, 1990 Ca (aragonita) Sr (strontianita) Ba (whiterita) Ca. Ba (alstonita) Pb (cerusita) Aragonita es el único importante desde el punto de vista sedimentario. Aragonita puede contener 14 mol % SrCO 3 Aragonita puede contener 2.5 mole % PbCO 3

15 Phase relationships Carbonatos estables en la Superficie del Planeta: Magnesita Dolomita Calcita (todos con un poco de MgCO 3 )

16 Magnesian calcites Carbonatos de aguas llanas en lo trópicos se componen mayormente de Aragonita y Calcitas Magnesianas Cacitas Magnesianas (CalMag) (> 4% mol MgCO 3 ) Correlación entre Mol % MgCO 3 en Esqueletos de CalMag vs. Latitud Factores envueltos: Temperatura Nivel de saturación de CO 3-2 Fig Tucker and Wright, 1990