Los anillos de Liesegang ( / ˈ l iː z ə ɡ ɑː ŋ / ) (también llamados anillos de Liesegangen o bandas de Liesegang ) son bandas coloreadas de cemento que se observan en rocas sedimentarias que normalmente atraviesan el lecho . [1] [2] Estas estructuras sedimentarias secundarias ( diagenéticas ) exhiben bandas de minerales ( autigénicos ) que están dispuestos en un patrón repetitivo regular. [3] Los anillos de Liesegang se distinguen de otras estructuras sedimentarias por su apariencia concéntrica o similar a un anillo . El mecanismo preciso a partir del cual se forman los anillos de Liesegang no se conoce del todo y todavía está bajo investigación, [4] pero existe un proceso de precipitación que se cree que es el catalizador para la formación de los anillos de Liesegang, conocido como supersaturación-nucleación de Ostwald-Liesegang. ciclo de agotamiento. [5] Aunque los anillos de Liesegang se consideran una ocurrencia frecuente en rocas sedimentarias , [6] los anillos compuestos de óxido de hierro también pueden ocurrir en rocas ígneas y metamórficas permeables que han sido erosionadas químicamente . [7]
En 1896, un químico alemán llamado Raphael E. Liesegang describió por primera vez las bandas de Liesegang en sus observaciones a partir de los resultados de un experimento, y Wilhelm Ostwald proporcionó la primera explicación del fenómeno. [8] [9] [10] [11] El propósito del experimento de Liesegang era observar la formación de precipitados resultante de la reacción química producida cuando se colocaba una gota de solución de nitrato de plata sobre la superficie del gel de dicromato de potasio. El precipitado resultante de dicromato de plata formó un patrón concéntrico de anillos. Liesegang y otros investigadores sucesivos observaron el comportamiento de los precipitados formando anillos en rocas sedimentarias, de ahí que estas características se conocieran como anillos de Liesegang . [3]
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El proceso por el cual se desarrollan los anillos de Liesegang no se comprende completamente. [4] Los anillos de Liesegang pueden formarse a partir de la segregación química de óxidos de hierro y otros minerales durante la erosión. [2] Un mecanismo popular sugerido por los geoquímicos es que los anillos de Liesegang se desarrollan cuando hay una falta de convección (advección) y tiene que ver con la interdifusión de especies reactivas como el oxígeno y el hierro ferroso que precipitan en bandas discretas separadas que se convierten en espaciados en un patrón geométrico. [10] La comunidad geológica conoce un proceso de precipitación conocido como ciclo de sobresaturación-nucleación-agotamiento de Ostwald-Liesegang como un mecanismo probable para la formación de anillos de Liesegang en rocas sedimentarias. [5] En este proceso, "... la difusión de reactivos conduce a la sobresaturación y la nucleación; esta precipitación da como resultado la formación de bandas localizadas y el agotamiento de los reactivos en zonas adyacentes". [5] Como sugiere Ostwald, hay una formación localizada de semillas de cristales que ocurre cuando se alcanza el nivel correcto de sobresaturación, y una vez que se forman las semillas de cristales, se cree que el crecimiento de los cristales reduce el nivel de sobresaturación de los fluidos en los espacios porosos. rodean los cristales, por lo que la mineralización que se produce después del crecimiento inicial de los cristales en las áreas circundantes se desarrolla en bandas o anillos . [10] Un ejemplo clásico basado en la hipótesis de Ostwald-Liesegang se observa en las interacciones entre agua y rocas donde el hidróxido de hierro precipita en arenisca a través del espacio poroso. [10]
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Los patrones de anillos de Liesegang se consideran estructuras sedimentarias secundarias (diagenéticas), aunque también se encuentran en rocas ígneas y metamórficas permeables que han sido erosionadas químicamente. [7] La erosión química de las rocas que conduce a la formación de anillos de Liesegang normalmente implica la difusión de oxígeno en agua subterránea hacia el espacio poroso que contiene hierro ferroso soluble. [7] Los anillos de Liesegang generalmente atraviesan capas de estratificación y se encuentran en muchos tipos de rocas, algunas de las cuales incluyen más comúnmente arenisca y pedernal . [3] Aunque hay una gran presencia de anillos de Liesegang en rocas sedimentarias, [6] relativamente pocos científicos han estudiado su mineralogía y textura con suficiente detalle como para escribir más sobre ellos. [12] Los anillos de Liesegang se conocen como ejemplos de autoorganización geoquímica, lo que significa que su distribución en la roca no parece estar directamente relacionada con las características que se establecieron antes de la formación del anillo de Liesegang. [13] Por ejemplo, en ciertos tipos de rocas sedimentarias, como limolitas carbonatadas ( calcisiltitas ), los patrones de anillos de Liesegang pueden malinterpretarse como fallas ; Los anillos pueden parecer "desplazados", sin embargo, las láminas de la roca exhiben un patrón ininterrumpido, por lo que el desplazamiento observado se atribuye a pseudofalla. [7] Las pseudofallas son el resultado del desarrollo de anillos de Liesegang dentro de áreas de la roca que son adyacentes entre sí pero en diferentes niveles estratigráficos. [7] Los anillos de Liesegang pueden tener la apariencia de una laminación fina y pueden confundirse con láminas cuando son paralelas o subparalelas al plano del lecho, y se diferencian más fácilmente de las láminas cuando se observa que los anillos cortan los lechos o la laminación. [2]
