Доломит ( / ˈ d ɒ l . ə ˌ m aɪ t , ˈ d oʊ . l ə -/ ) представляет собой безводный карбонатный минерал , состоящий из карбоната кальция и магния , в идеале CaMg(CO 3 ) 2 . Этот термин также используется для обозначения осадочной карбонатной породы , состоящей в основном из минерала доломита (см. Доломит (порода) ). Альтернативное название, иногда используемое для доломитовых пород, — доломит.
Как заявил Николя-Теодор де Соссюр [7], минерал доломит, вероятно, был впервые описан Карлом Линнеем в 1768 году . [8] В 1791 году он был описан как горная порода французским натуралистом и геологом Деода Грате де Доломье (1750–1801). ), сначала в постройках старого города Рима, а позже как образцы, собранные в Тирольских Альпах . Николя-Теодор де Соссюр впервые назвал минерал (в честь Доломье) в марте 1792 года.
Минерал доломит кристаллизуется в тригонально-ромбоэдрической системе. Он образует белые, коричневые, серые или розовые кристаллы. Доломит представляет собой двойной карбонат, имеющий чередующееся структурное расположение ионов кальция и магния. Если он не находится в форме тонкого порошка, он не растворяется быстро и не шипит (шипит) в холодной разбавленной соляной кислоте , как это происходит с кальцитом . [9] Кристаллическое двойникование является обычным явлением.
Твердый раствор существует между доломитом, анкеритом с преобладанием железа и кутногоритом с преобладанием марганца . [10] Небольшое количество железа в структуре придает кристаллам оттенок от желтого до коричневого. Заменители марганца в структуре также примерно до трех процентов MnO. Высокое содержание марганца придает кристаллам розово-розовый цвет. Свинец , цинк и кобальт также замещают в структуре магний. Минерал доломит близок к хунтиту Mg 3 Ca(CO 3 ) 4 .
Поскольку доломит может растворяться в слабокислой воде, районы, где доломит является распространенным породообразующим минералом, важны как водоносные горизонты и способствуют образованию карстового ландшафта. [11]
Было обнаружено, что современное образование доломита происходит в анаэробных условиях в перенасыщенных соленых лагунах , таких как лагуны на побережье Рио-де-Жанейро в Бразилии , а именно в Лагоа Вермелья и Брежу-ду-Эспиньо. Есть много других мест, где образуются современные доломиты, особенно вдоль сабх в Персидском заливе [12] , а также в осадочных бассейнах, содержащих газовые гидраты [13] и гиперсоленых озерах. [14] Часто полагают, что доломит зарождается с помощью сульфатредуцирующих бактерий (например, Desulfovibrio brasiliensis ), [15] , но было обнаружено, что и другие микробные метаболизмы также опосредуют образование доломита. [12] В целом, низкотемпературный доломит может встречаться в природных перенасыщенных средах, богатых внеклеточными полимерными веществами (EPS) и поверхностями микробных клеток. [12] Вероятно, это является результатом комплексообразования магния и кальция карбоновыми кислотами , содержащими ЭПС. [16]
В геологической летописи присутствуют обширные залежи доломита, но в современных условиях этот минерал относительно редок. Воспроизводимые неорганические низкотемпературные синтезы доломита еще предстоит осуществить. Обычно можно легко добиться первоначального неорганического осаждения метастабильного «предшественника» (такого как кальцит магния). Фаза-предшественник теоретически будет постепенно превращаться в более стабильную фазу (например, частично упорядоченный доломит) во время периодических интервалов растворения и повторного осаждения. Общий принцип, управляющий ходом этой необратимой геохимической реакции, был сформулирован как «нарушение правила шага Оствальда ». [17] Высокие диагенетические температуры, такие как температуры грунтовых вод, текущих по глубоко укоренившимся системам разломов, затрагивающим некоторые осадочные последовательности или глубоко погребенные известняковые породы, определяют доломитизацию . [18] Но этот минерал также важен по объему на некоторых неогеновых платформах, никогда не подвергавшихся повышенным температурам. В таких условиях диагенеза ключевую роль в доломитизации могла бы сыграть длительная деятельность глубинной биосферы , поскольку в ответ на циклы Миланковича происходит смешение диагенетических флюидов контрастного состава . [19]
В недавнем биотическом синтетическом эксперименте утверждается, что упорядоченный доломит выпал в осадок, когда аноксигенный фотосинтез протекает в присутствии марганца (II). [20] Еще одним загадочным примером органогенного происхождения является сообщение об образовании доломита в мочевом пузыре далматинской собаки , возможно, в результате болезни или инфекции. [21]
Доломит используется в качестве декоративного камня, заполнителя бетона и источника оксида магния , а также в процессе Пиджена для производства магния . Это важная порода -коллектор нефти , которая служит вмещающей породой для крупных пластов рудных месторождений типа долины Миссисипи (MVT), содержащих такие цветные металлы , как свинец , цинк и медь . Там, где кальцитовый известняк встречается редко или слишком дорог, вместо него иногда используют доломит в качестве флюса для выплавки железа и стали. Большие количества переработанного доломита используются в производстве флоат-стекла .
В садоводстве доломит и доломитовый известняк добавляют в почву и беспочвенные почвенные смеси в качестве буфера pH и источника магния.
Доломит также используется в качестве субстрата в морских (соленых) аквариумах, чтобы помочь смягчить изменения pH воды.
Обожженный доломит также используется в качестве катализатора разрушения смол при газификации биомассы при высокой температуре . [22] Исследователи физики элементарных частиц любят строить детекторы частиц под слоями доломита, чтобы они могли обнаруживать максимально возможное количество экзотических частиц. Поскольку доломит содержит относительно небольшое количество радиоактивных материалов, он может изолировать от помех космических лучей , не повышая уровень фонового излучения . [23]
Помимо того, что доломит является промышленным минералом, он высоко ценится коллекционерами и музеями, поскольку он образует большие прозрачные кристаллы. Образцы, обнаруженные в магнезитовом карьере, эксплуатируемом в Эуги, Эстерибаре, Наварре (Испания), считаются одними из лучших в мире. [24]
