Ikaite
Mineral de carbonato de calcio hexahidratado
Ikaite
Glendonita ( calcita pseudomorfa de ikaita)
General
CategoríaMineral de carbonato , subgrupo de carbonatos hidratados
Fórmula
(unidad repetitiva)		CaCO3 · 6H2O​​
Símbolo IMAIka [1]
Clasificación de Strunz5.CB.25
Sistema de cristalMonoclínico
Clase de cristalPrismático (2/m)
(mismo símbolo HM )
Grupo espacialC 2/ c [2]
Identificación
ColorBlanco cuando es puro
Hábito de cristalPrisma casi cuadrado; piramidal; sigmoideo: prisma cuadrado coronado por pirámides opuestamente inclinadas; masivo, tubular (tinolita vr.)
Dureza en la escala de Mohs3
LustreAburrido
RachaBlanco
Peso específico1.83
Propiedades ópticasBiaxial (−) [3]
Índice de refracciónnα = 1,455 nβ = 1,538 nγ = 1,545 [ 4]

Birrefringenciad = 0,090
Otras característicasSe descompone en agua y calcita por encima de los 8 °C [3]
Referencias[2]

Ikaíta es el nombre mineral del hexahidrato de carbonato de calcio , CaCO3 · 6H2O . La ikaíta tiende a formar cristales piramidales muy empinados o puntiagudos, a menudo dispuestos radialmente, de tamaños variados, desde agregados del tamaño de una uña del pulgar hasta gigantescos espolones salientes. Solo se encuentra en un estado metaestable y se descompone rápidamente al perder la mayor parte de su contenido de agua una vez que se lo retira del agua casi congelada. Este "mineral de fusión" se conoce más comúnmente a través de sus pseudomorfos .

Distribución

Generalmente se considera un mineral raro, pero esto probablemente se debe a la dificultad de preservar las muestras. Fue descubierto por primera vez en la naturaleza por el mineralogista danés Pauly [5] en el fiordo Ikka en el suroeste de Groenlandia , cerca de Ivittuut , la localidad del famoso depósito de criolita . [6] [7] Aquí la ikaíta se presenta en torres o columnas verdaderamente espectaculares (de hasta 18 m o 59 pies de altura) que crecen desde el fondo del fiordo hacia la superficie del agua, donde son truncadas naturalmente por las olas, o de manera antinatural por el barco ocasional. [8] [9] En el fiordo Ikka, se supone que las torres de ikaíta se crean como resultado de una filtración de agua subterránea, rica en iones de carbonato y bicarbonato , que ingresa al fondo del fiordo en forma de manantiales, donde golpea las aguas marinas del fiordo ricas en calcio. [9] También se ha informado que la ikaíta se encuentra en sedimentos marinos de alta latitud en el estrecho de Bransfield, en la Antártida ; [10] Mar de Ojotsk , Siberia oriental , frente a Sajalín ; [11] y Saanich Inlet, Columbia Británica , Canadá. Además, se ha informado de su presencia en un abanico de aguas profundas frente al Congo , por lo que probablemente tenga una presencia mundial. La aparición más reciente ha sido informada por Dieckmann et al. (2008). [12] Encontraron el mineral ikaíta precipitado directamente en tamaños de grano de cientos de micrómetros en el hielo marino del mar de Weddell y en todo el hielo fijo frente a la Tierra de Adelia , en la Antártida. Además, la ikaíta también puede formar grandes cristales dentro de los sedimentos que crecen hasta alcanzar un tamaño macroscópico, ocasionalmente con una buena forma cristalina. Hay pruebas sólidas de que algunos de estos depósitos marinos están asociados a filtraciones frías . [13] También se ha informado de que la ikaíta es un depósito criogénico en cuevas donde precipita al congelarse el agua rica en carbonato. [14]

Estructura

La ikaita cristaliza en el sistema cristalino monoclínico en el grupo espacial C2/c con parámetros reticulares a~8,87A, b~8,23A, c~11,02A, β~110,2°. [15] [16] La estructura de la ikaita consiste en un par de iones de (Ca 2+ CO 3 2− ) 0 rodeado por una jaula de moléculas de agua unidas por hidrógeno que sirven para aislar un par de iones de otro. [17]

Par iónico (Ca 2+ CO 3 2− ) 0 y jaula de hidratación. Parte de la estructura cristalina de la ikaíta. El Ca (azul) está en coordinación dodecaédrica con los átomos de O (rojo) de las moléculas de carbonato (planar negro) y agua, mientras que existen enlaces de hidrógeno (punteados) entre los átomos de H (amarillo) de las moléculas de agua y los átomos de O del ion carbonato. [15] [17]

Estabilidad

La ikaita sintética fue descubierta en el siglo XIX en un estudio de Pelouze. [18] La ikaita solo es termodinámicamente estable a presiones moderadas, por lo que cuando se encuentra cerca de la superficie de la Tierra siempre es metaestable . [19] [20] Sin embargo, como parece ser al menos moderadamente común en la naturaleza, está claro que las condiciones para la nucleación y el crecimiento metaestables no pueden ser demasiado restrictivas. Ciertamente, se requiere agua fría para la formación, y los inhibidores de la nucleación como los iones de fosfato para el crecimiento de fases de carbonato de calcio anhidro , como calcita , aragonito y vaterita , probablemente ayuden a su formación y conservación. Se piensa que quizás la estructura del carbonato de calcio en una solución acuosa concentrada también consta de un par de iones, y que es por eso que la ikaita se nuclea fácilmente a bajas temperaturas, fuera de su rango de estabilidad termodinámica. Cuando se retira de su entorno natural de agua fría, la ikaita se desintegra rápidamente en monohidrocalcita o fases de carbonato de calcio anhidro y agua, lo que le valió el apodo de mineral de fusión.

Pseudomorfos

La presencia de ikaíta puede registrarse a través del tiempo geológico a través de la presencia de pseudomorfos de otras fases de carbonato de calcio posteriores. [21] Aunque puede ser difícil definir de manera única el mineral original para cada espécimen, parece haber buena evidencia de que la ikaíta es el precursor de la mayoría de los siguientes nombres de localidades de pseudomorfos:

  • Glendonita, según la localidad tipo, Glendon, Nueva Gales del Sur, Australia.
  • Thinolite, (Gr. Thinos = orilla) encontrado en la toba del lago Mono , California, EE. UU. [22] [23]
  • Jarrowite, Jarrow, Northumberland, Reino Unido [24] [25]
  • Fundylite, bahía de Fundy, Nueva Escocia, Canadá
  • Gersternkorner, (alemán: cebada)
  • Gennoishi, (Jp. = martillos de piedra) [26]
  • Molekryds, (Dan. = Mole Cross), Isla Mors, Jutlandia, Dinamarca
  • Pseudogaylussita (de semblanza a gaylussita)
  • Cuernets del Mar Blanco, Mar Blanco y península de Kola.

Se ha informado que Ikaite o sus pseudomorfos se encuentran en ambientes marinos , [27] de agua dulce y estuarinos . [28]

Imágenes de pseudomorfos thinolíticos tomadas de ES Dana (1884). [23]

El ingrediente común parece ser la temperatura fría, aunque también puede ser necesaria la presencia de trazas de otras sustancias químicas, como inhibidores de la nucleación del carbonato de calcio anhidro. También se ha informado de su formación en invierno en Hokkaido, en un manantial salino.

Dado que se puede encontrar agua fría en las profundidades de los océanos, incluso en los trópicos, la ikaita puede formarse en todas las latitudes. Sin embargo, la presencia de pseudomorfos de ikaita se puede utilizar como indicador paleoclimático o paleotermométrico que representa el agua cerca de las condiciones de congelación. [29] [30]

Depósitos de thinolita

Thinolite es una forma inusual de carbonato de calcio que se encuentra en la orilla (griego: thinos = orilla) del lago Mono , California . Este y otros lagos que ahora se encuentran en gran parte en los entornos desérticos o semidesérticos del suroeste de los EE. UU. formaban parte de un lago posglacial más grande que cubría gran parte de la región cerca del final de la última glaciación. Se cree que en ese momento, las condiciones similares a las del fiordo Ikka permitieron el crecimiento de ikaite masivo.

Geoquímica de isótopos

La geoquímica isotópica puede revelar información sobre el origen de los elementos que componen los minerales. La composición isotópica de la ikaíta y los pseudomorfos se estudia activamente. [31] Los estudios de la proporción de 13 C a 12 C en la ikaíta en relación con una proporción natural estándar pueden ayudar a determinar el origen del depósito de carbono (orgánico/inorgánico) que se consumió para formar la ikaíta. [32] Algunos estudios han demostrado que el metano oxidante es la fuente tanto de la ikaíta moderna como de las glendonitas en sedimentos marinos de alta latitud. De manera similar, la proporción de 18 O a 16 O, que varía en la naturaleza con la temperatura y la latitud, se puede utilizar para demostrar que las glendonitas se formaron en aguas muy cercanas al punto de congelación, de acuerdo con la formación observada de la ikaíta.

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ desde Atlas Mineral.
  3. ^ de Ikaite. Webmineral.
  4. ^ Ikaite. Mente.
  5. ^ Pauly, H. (1963). «"Ikaite", un nuevo mineral de Groenlandia» (PDF) . Arctic . 16 (4): 263–264. doi :10.14430/arctic3545. Archivado desde el original (PDF) el 25 de mayo de 2014. Consultado el 26 de febrero de 2013 .
  6. ^ Bethelsen, A. (1962). "Sobre la geología del país alrededor de Ivigtut, SO Groenlandia". Geologische Rundschau . 52 (1): 260–280. Código Bibliográfico :1962GeoRu..52..269B. doi :10.1007/bf01840080. S2CID  129290259.
  7. ^ Emeleus, CH (1964). "El complejo alcalino Grønnedal-Ikka, sur de Groenlandia: la estructura y la historia geológica del complejo". Grønlands Geologiske Undersøgelse . 45 : 1–75. doi : 10.34194/bullggu.v45.6579 .
  8. ^ Buchardt, B., Seaman, P., Stockmann, G., Wilken, MVU, Duwel, L., Kristiansen, A., Jenner, C., Whiticar, MJ, Kristensen RM, Petersen, GH y Thorbjorn, L (1997). "Columnas submarinas de toba ikaite". Naturaleza . 390 (6656): 129-130. Código Bib :1997Natur.390..129B. doi :10.1038/36474. S2CID  4396798.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ ab Buchardt, B., Israelson, C., Seaman, P. y Stockmann, G. (2001). "Las torres de toba de Ikaite en el fiordo de Ikka, suroeste de Groenlandia: formación por mezcla de agua de mar y agua de manantial alcalina". Journal of Sedimentary Research . 71 (1): 176–189. Bibcode :2001JSedR..71..176B. doi :10.1306/042800710176.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  10. ^ Suess, E., Balzer, W., Hesse, K.-F., Muller, PJ, Ungerer, CA y Wefer, G. (1982). "Carbonato de calcio hexahidratado de sedimentos ricos en materia orgánica de la plataforma antártica: precursores de glendonitas" (PDF) . Ciencia . 216 (4550): 1128-1131. Código bibliográfico : 1982 Ciencia... 216.1128S. doi : 10.1126/ciencia.216.4550.1128. PMID  17808501. S2CID  27836966.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  11. ^ Greinert, J., Derkachev, A. (2004). "Glendonitas y calcitas de Mg derivadas de metano en el mar de Ojotsk, Siberia oriental: implicaciones de una formación de ikaíta/glendonita relacionada con la ventilación". Geología marina . 204 (1–2): 129–144. Código Bibliográfico :2004MGeol.204..129G. CiteSeerX 10.1.1.538.6338 . doi :10.1016/S0025-3227(03)00354-2. {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  12. ^ Dieckmann, GS, Nehrke, G., Papadimitriou, S., Göttlicher, J., Steininger, R., Kennedy, H., Wolf-Gladrow, D. y Thomas, DN (2008). "Carbonato de calcio como cristales de ikaíta en el hielo marino antártico" (PDF) . Geophysical Research Letters . 35 (8): L08501. Bibcode :2008GeoRL..3508501D. doi :10.1029/2008GL033540. S2CID  14010315.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. ^ Bischoff, JL, Stine, S., Rosenbauer, RJ, Fitzpatrick, JA, Stafford Jr, TW (1993). "Precipitación de Ikaite por mezcla de manantiales costeros y agua de lago, Lago Mono, California, EE. UU." Geochimica et Cosmochimica Acta . 57 (16): 3855–3856. Código Bibliográfico :1993GeCoA..57.3855B. doi :10.1016/0016-7037(93)90339-X.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  14. ^ Ekaterina Bazarova, Alexander Kononov y Oksana Gutareva (2016). Formaciones minerales criogénicas en la cueva Okhotnichya en la cordillera de Primorsky (región occidental del Baikal, Rusia), Eurospeleo Magazine 3 : 47–59.
  15. ^ ab Dickens, B.; Brown, WE (1970). "La estructura cristalina del carbonato de calcio hexahidratado a ~120 °C". Química inorgánica . 9 (3): 480–486. doi :10.1021/ic50085a010.
  16. ^ Hesse, K. -F., Kuppers, H., Suess, E. (1983). "Refinamiento de la estructura de Ikaite, CaCO3·6H2O" (PDF) . Zeitschrift für Kristallographie . 163 (3–4): 227–231. Código Bib : 1983ZK....163..227H. doi :10.1524/zkri.1983.163.3-4.227.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  17. ^ ab Swainson, IP; Hammond, RP (2003). "Enlace de hidrógeno en ikaita, CaCO 3 · 6H 2 O". Revista Mineralógica . 67 (3): 555–562. Código Bibliográfico :2003MinM...67..555S. doi :10.1180/0026461036730117. S2CID  101756996.
  18. ^ Pelouze, MJ (1865). "Sur une combinaison nouvelle d'eau et de carbonate de chaux". CR Acad. Ciencia . 60 : 429–431.
  19. ^ Bischoff; JL, Fitzpatrick, JA; Rosenbauer, RJ (1992). "La solubilidad y estabilización de la ikaita (CaCO 3 · 6H 2 O) de 0° a 25 °C". Revista de Geología . 101 (1): 21–33. Bibcode :1993JG....101...21B. doi :10.1086/648194. S2CID  140724494.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  20. ^ Marland, G. (1975). "La estabilidad de CaCO 3 ·6H 2 O (ikaita)". Geochimica et Cosmochimica Acta . 39 (1): 83–91. Código Bibliográfico :1975GeCoA..39...83M. doi :10.1016/0016-7037(75)90186-6.
  21. ^ Kaplan, ME (1979). "Pseudomorfos de calcita (pseudogailusita, jarrowita, thinolita, glendonita, gennoishi) en rocas sedimentarias. El origen de los pseudomorfos (en ruso)". Litología y recursos minerales . 5 : 125–141.
  22. ^ Council, TC; Bennett, PC (1993). "Geoquímica de la formación de ikaíta en el lago Mono, California: implicaciones para el origen de los montículos de toba". Geología . 21 (11): 971–974. Bibcode :1993Geo....21..971C. doi :10.1130/0091-7613(1993)021<0971:GOIFAM>2.3.CO;2.
  23. ^ ab ES Dana (1884). "Un estudio cristalográfico de la thinolita del lago Lahontan". Boletín del Servicio Geológico de Estados Unidos (12): 429–450.
  24. ^ Browell, EJJ (1860). "Descripción y análisis de un mineral no descrito de Jarrow Slake". Tyneside Naturalists Field Club . V : 103–104.
  25. ^ Shearman, DJ ; Smith, AJ (1985). "Ikaíta, el mineral progenitor de pseudomorfos de tipo jarrowita". Actas de la Asociación Geológica, Londres . 96 (4): 305–314. doi :10.1016/S0016-7878(85)80019-5.
  26. ^ Ito, T. (1996). "Ikaite de agua fría de manantial en Shiowakka, Hokkaido". Revista de mineralogía, petrología y geología económica . 91 (6): 209–219. doi : 10.2465/ganko.91.209 .
  27. ^ Stein, CL; Smith, AJ (1985). "Nódulos de carbonato autigénicos en la fosa de Nankai, sitio 583". Informes iniciales del DSDP . Informes iniciales del Proyecto de perforación en aguas profundas. 87 : 659–668. doi : 10.2973/dsdp.proc.87.115.1986 .
  28. ^ Kennedy, GL; Hopkins, DM; Pickthorn, WJ (1987). "Ikaite, el precursor de la glendonita, en sedimentos estuarinos en Barrow, en el Ártico de Alaska". Programa de resúmenes de la reunión anual. 9 . Geological Society of America: 725. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  29. ^ Swainson, IP; Hammond, RP (2001). "Ikaite, CaCO 3 · 6H 2 O: Confort en frío para glendonitas como paleotermómetros". Mineralogista estadounidense . 86 (11–12): 1530–1533. doi :10.2138/am-2001-11-1223. S2CID  101559852.
  30. ^ Shearman, DJ; McGugan, A.; Stein, C.; Smith, AJ (1989). "Ikaíta, CaCO 3 · 6H 2 O, precursora de las thinolitas en las tobas cuaternarias y los montículos de toba de las cuencas de los lagos Lahontan y Mono, en el oeste de los Estados Unidos". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 101 (7): 913–917. Código Bibliográfico :1989GSAB..101..913S. doi :10.1130/0016-7606(1989)101<0913:ICOPOT>2.3.CO;2.
  31. ^ Whiticar, MJ; Suess, E. (1998). "La conexión carbonatada fría entre el lago Mono, California y el estrecho de Bransfield, Antártida". Aquatic Geochemistry . 4 (3/4): 429–454. doi :10.1023/A:1009696617671. S2CID  130488236.
  32. ^ Schubert, CJ; Nunberg, D.; Scheele, N.; Pauer, F.; Kriews, M., CJ; Nürnberg, D.; Scheele, N.; Pauer, F.; Kriews, M. (1997). " Disminución del isótopo 13 C en el cristal de ikaita: ¿evidencia de liberación de metano de las plataformas siberianas?". Geo-Marine Letters . 17 (2): 169–174. Bibcode :1997GML....17..169S. doi :10.1007/s003670050023. S2CID  128872028.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Lectura adicional

  • Jansen JHF, Woensdregt CF, Kooistra MJ, van de Gaast SJ (1987). "Pseudomorfos de Ikaite en el abanico de aguas profundas de Zaire: un intermedio entre calcita y calcita porosa". Geología . 15 (3): 245–248. Código Bib :1987Geo....15..245J. doi :10.1130/0091-7613(1987)15<245:IPITZD>2.0.CO;2.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  • Johnston JD (1995). "Pseudomorfos de ikaíta en una secuencia glaciomarina en el Dalradiense de Donegal, Irlanda". Revista Escocesa de Geología . 31 (1): 3–9. doi :10.1144/sjg31010003. S2CID  129695941.
  • King, C., (1878). Exploración geológica estadounidense del paralelo cuarenta, vol. 1. Washington: DC, Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos.
  • Russell, IC (1889). Historia cuaternaria del valle de Mono, California. Reimpresión del octavo informe anual del Servicio Geológico de los Estados Unidos, páginas 267–394. Artemisia Press, Lee Vining, California 1984
  • Schultz, BP, Vickers, ML, Huggett, J., Madsen, H., Heilmann-Clausen, C., Friis, H. y Suess, E. 2020. Glendonitas paleógenas de Dinamarca. Boletín de la Sociedad Geológica de Dinamarca, vol. 68, págs. 23–35, https://doi.org/10.37570/bgsd-2020-68-03-rev
  • Schultz, BP, Huggett JM, Kennedy, GL, Burger, P., Jensen, AM, Kanstrup, M., Bernasconi, SM, Thibault, N., Ullmann, CV, Vickers, ML (2023) Petrografía y análisis geoquímico de pseudomorfos de ikaíta ártica de Utqiagvik (Barrow), Alaska NJG VOLUMEN 103, https://dx.doi.org/10.17850/njg103-1-3
  • Schultz, BP; Huggett, J.; Ullmann, CV; Kassens, H.; Kölling, M. Vínculos entre la morfología de la ikaíta, la petrografía de la ikaíta recristalizada y los pseudomorfos de la glendonita determinados a partir de la ikaíta polar y de aguas profundas. Minerals 2023, 13, 841, https://doi.org/10.3390/min13070841
  • Schultz, B.; Huggett, J.; Schootbrugge, Bvd; Ullmann, CV; Broch, MC Glendonitas costeras del Holoceno relacionadas con transgresiones de sitios históricos. Minerals 2023, 13, 1159, https://doi.org/10.3390/min13091159
  • Whiticar, MJ; Suess, E.; Wefer, G.; Müller, PJ Carbonato de calcio hexahidratado (Ikaite): Historia de la formación mineral registrada por isótopos estables. Minerales 2022, 12, 1627. https://doi.org/10.3390/min12121627
  • Tollefsen, E., Balic-Zunic, T., Mörth, CM. et al. La nucleación de Ikaite a 35 °C desafía el uso de glendonita como indicador de paleotemperatura. Representante científico 10, 8141 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-64751-5
  • Vickers, ML, Lengger, SK, Bernasconi, SM et al. Olas de frío en los mares nórdicos durante el efecto invernadero del Eoceno temprano. Nat Commun 11, 4713 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18558-7
  • Datos mineralógicos y cristalográficos sobre la ikaita
  • Datos mineralógicos y cristalográficos sobre la ikaíta Archivado el 9 de octubre de 2006 en Wayback Machine.
  • Página de inicio de Ikaite
  • Apariciones naturales de ikaite
  • Glendonitas y pseudomorfos de ikaite (en alemán)
  • Pseudomorfos gigantes de ikaite encontrados en la isla Moler, Jutlandia, Dinamarca
  • Pyramidia: el refugio de la rara y fascinante glendonita
  • Un estudio de la localidad tipo del mineral ikaíta
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ikaite&oldid=1253021223"