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]
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]
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.
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Enlaces externos
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