Mar de aragonito

Condiciones químicas del mar que favorecen la deposición de aragonito

La alternancia de mares de calcita y aragonito a través del tiempo geológico .

Un mar de aragonito contiene aragonito y calcita con alto contenido de magnesio como precipitados primarios de carbonato de calcio inorgánico . La razón radica en el ion divalente Mg ²⁺ altamente hidratado , el segundo catión más abundante en el agua de mar después del Na + , conocido por ser un fuerte inhibidor de la cristalización de CaCO 3 en la etapa de nucleación . ^{[1] [2]} Las condiciones químicas del agua de mar deben ser notablemente altas en contenido de magnesio en relación con el calcio (alta relación Mg/Ca) para que se forme un mar de aragonito. Esto contrasta con un mar de calcita en el que el agua de mar con bajo contenido de magnesio en relación con el calcio (baja relación Mg/Ca) favorece la formación de calcita con bajo contenido de magnesio como el precipitado primario de carbonato de calcio marino inorgánico.

Los océanos del Paleozoico Temprano y del Mesozoico Medio a Tardío fueron predominantemente mares de calcita, mientras que el Paleozoico Medio hasta el Mesozoico Temprano y el Cenozoico (incluido hoy) se caracterizan por mares de aragonito. ^{[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]}

Los mares de aragonito se forman debido a varios factores, el más obvio de ellos es una alta relación Mg/Ca en el agua de mar (Mg/Ca > 2), que ocurre durante intervalos de expansión lenta del fondo marino . ^[6] Sin embargo, el nivel del mar , la temperatura y el estado de saturación de carbonato de calcio del sistema circundante también determinan qué polimorfo de carbonato de calcio (aragonito, calcita con bajo contenido de magnesio, calcita con alto contenido de magnesio) se formará. ^{[11] [12]}

De la misma manera, la aparición de mares de calcita está controlada por el mismo conjunto de factores que controlan los mares de aragonita, siendo el más obvio una baja relación Mg/Ca en el agua de mar (Mg/Ca < 2), que ocurre durante intervalos de rápida expansión del fondo marino. ^{[6] [10]}

Esta tendencia se ha observado al observar la química de los carbonatos tanto biogénicos como abiogénicos, datarlos y analizar las condiciones en las que se formaron. Varios estudios han examinado estas relaciones y han concluido que la mineralogía de los carbonatos marinos tanto biogénicos (sedimentos carbonatados importantes y organismos formadores de rocas) ^[10] como abiogénicos ( calizas y margas ) ^[13] a lo largo del Fanerozoico generalmente ha estado sincronizada con las mineralogías de carbonato de calcio esperadas a partir de las proporciones magnesio/calcio del agua de mar reconstruidas a partir de derivados de agua de mar antigua atrapada en cristales de halita en el registro geológico ( inclusiones fluidas ). ^[7]

Citas

1. Deleuze, Marl; Brantley, Susan L. (1997). "Inhibición del crecimiento de cristales de calcita por Mg ²⁺ a 100 °C y 100 bares: Influencia del régimen de crecimiento". Geochimica et Cosmochimica Acta . 61 (7): 1475–1485. doi :10.1016/s0016-7037(97)00024-0. ISSN  0016-7037.
2. Pan, Yiwen; Li, Yifan; Mamá, Qianwei; Él, Hangqi; Wang, Shuyuan; Sol, Zhentao; Cai, Wei-Jun; Dong, Bo; Di, Yanan; Fu, Weiqi; Chen, Chen-Tung Arthur (2021). "El papel del Mg ²⁺ en la inhibición de la precipitación de CaCO ₃ del agua de mar". Química Marina . 237 : 104036. doi : 10.1016/j.marchem.2021.104036. ISSN  0304-4203.
3. Wilkinson, Owen y Carroll 1985
4. Wilkinson y Given 1986
5. Morse y Mackenzie 1990
6. Hardie 1996
7. Lowenstein y otros, 2001
8. Hardie 2003
9. Palmer y Wilson 2004
10. Ries, J. (2010). "Evidencia geológica y experimental de variación secular en Mg/Ca del agua de mar (mares de calcita-aragonita) y sus efectos en la calcificación biológica marina". Biogeosciences . 7 (9): 2795–2849. Bibcode :2010BGeo....7.2795R. doi : 10.5194/bg-7-2795-2010 .
11. Adabi 2004
12. Ries, J. (2011). "Minalogía esquelética en un mundo con alto contenido de CO2". Revista de biología marina experimental y ecología . 403 (1–2): 54–64. doi :10.1016/j.jembe.2011.04.006.
13. Westphall y Munnecke 2003

Referencias

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