Доломит ( / ˈ d ɒ l . ə ˌ m aɪ t , ˈ d oʊ . l ə -/ ) — безводный карбонатный минерал, состоящий из карбоната кальция и магния , в идеале CaMg(CO 3 ) 2 . Термин также используется для осадочной карбонатной породы , состоящей в основном из минерала доломита (см. Доломит (горная порода) ). Альтернативное название, иногда используемое для доломитового типа породы — долостоун.
Как утверждает 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 Деодатом Грате де Доломье (1750–1801), сначала в зданиях старого города Рима, а затем в образцах, собранных 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, рыжевато-коричневые, серые или розовые кристаллы. Доломит — это 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 (не шипит) в холодной разбавленной соляной кислоте , как кальцит . [9] Двойникование кристаллов является обычным явлением.
Твердый раствор существует между доломитом, железо -доминирующим анкеритом и марганцево -доминирующим кутногоритом . [10] Небольшие количества железа в структуре придают кристаллам оттенок от желтого до коричневого. Марганец замещает в структуре также до трех процентов MnO. Высокое содержание марганца придает кристаллам розовато-розовый цвет. Свинец , цинк и кобальт также могут замещать в структуре магний. Минерал доломит тесно связан с хантитом Mg 3 Ca(CO 3 ) 4 .
Поскольку доломит может растворяться в слегка кислой воде, области, где доломит является распространенным породообразующим минералом, важны как водоносные горизонты и способствуют образованию карстовых ландшафтов. [11]
Было обнаружено, что современное образование доломита происходит в анаэробных условиях в перенасыщенных соленых лагунах , таких как на побережье Рио-де-Жанейро в Бразилии , а именно, Лагоа Вермелья и Брежу-ду-Эшпинью. Существует много других мест, где образуется современный доломит, в частности, вдоль сабх в Персидском заливе , [12] , а также в осадочных бассейнах, содержащих газовые гидраты [13] и гиперсоленые озера. [14] Часто считается, что доломит зарождается с помощью сульфатредуцирующих бактерий (например, Desulfovibrio brasiliensis ), [15], но было обнаружено, что другие микробные метаболизмы также участвуют в образовании доломита. [12] В целом, низкотемпературный доломит может встречаться в естественных перенасыщенных средах, богатых внеклеточными полимерными веществами (EPS) и поверхностями микробных клеток. [12] Это, вероятно, является результатом комплексообразования как магния, так и кальция карбоновыми кислотами, составляющими EPS. [16]
Обширные залежи доломита присутствуют в геологической летописи, но этот минерал относительно редок в современных условиях. Воспроизводимые неорганические низкотемпературные синтезы доломита еще не выполнены. Обычно начальное неорганическое осаждение метастабильного «предшественника» (такого как магниевый кальцит) может быть легко достигнуто. Фаза-предшественник теоретически постепенно изменится в более стабильную фазу (такую как частично упорядоченный доломит) в течение периодических интервалов растворения и повторного осаждения. Общий принцип, управляющий ходом этой необратимой геохимической реакции, был придуман как «нарушение правила шага Оствальда ». [17] Высокие диагенетические температуры, такие как температуры грунтовых вод, текущих вдоль глубоко укоренившихся систем разломов, влияющих на некоторые осадочные последовательности или глубоко залегающие известняковые породы, выделяют доломитизацию . [18] Но этот минерал также имеет объемное значение на некоторых неогеновых платформах, никогда не подвергавшихся повышенным температурам. В таких условиях диагенеза длительная деятельность глубинной биосферы могла бы играть ключевую роль в доломитизации, поскольку диагенетические флюиды контрастного состава смешиваются в ответ на циклы Миланковича . [19]
В недавнем биотическом синтетическом эксперименте утверждается, что упорядоченный доломит осаждается, когда аноксигенный фотосинтез происходит в присутствии марганца (II). [20] Все еще озадачивающим примером органогенного происхождения является зарегистрированное образование доломита в мочевом пузыре далматинской собаки , возможно, в результате болезни или инфекции. [21]
Доломит используется как поделочный камень, бетонный заполнитель и источник оксида магния , а также в процессе Пиджена для производства магния . Это важная нефтяная коллекторная порода, и она служит вмещающей породой для крупных пластовых месторождений руды типа долины Миссисипи (MVT) основных металлов , таких как свинец , цинк и медь . Там, где кальцитовый известняк встречается редко или слишком дорог, доломит иногда используется вместо него в качестве флюса для выплавки чугуна и стали. Большие количества обработанного доломита используются в производстве флоат-стекла .
В садоводстве доломит и доломитовый известняк добавляются в почвы и беспочвенные горшечные смеси в качестве буфера pH и источника магния. Пастбища можно известковать доломитовой известью, чтобы повысить их pH и там, где есть дефицит магния.
Доломит также используется в качестве субстрата в морских (соленых) аквариумах для смягчения изменений pH воды.
Кальцинированный доломит также используется в качестве катализатора для разрушения смолы при газификации биомассы при высокой температуре. [22] Исследователи физики частиц любят строить детекторы частиц под слоями доломита, чтобы детекторы могли обнаруживать максимально возможное количество экзотических частиц. Поскольку доломит содержит относительно небольшое количество радиоактивных материалов, он может изолировать от помех от космических лучей , не увеличивая уровень фоновой радиации . [23]
Помимо того, что доломит является промышленным минералом, он высоко ценится коллекционерами и музеями, поскольку образует крупные прозрачные кристаллы. Образцы, которые появляются в магнезитовом карьере, эксплуатируемом в Эуги, Эстерибар, Наварра (Испания), считаются одними из лучших в мире. [24]
