Propiedades Ópticas de los Carbonatos

Los carbonatos son resultado de reacciones químicas en varios ambientes geológicos. Constituyen un grupo de minerales que son componentes importantes de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas (Figura 1). Empezaremos dando una breve explicación de los tipos de rocas carbonatadas, su ocurrencia, tipos y luego especificaremos cuales son las propiedades principales para su identificación bajo microscopio.

Figura 1. Espato de Islandia junto a una representación de su estructura molecular. Mineral procedente de Dixon, Nuevo México. Recuperada de la página web: http://oer2go.org/mods/es-wikipedia-static/content/a/calcita.html

Rocas carbonatadas ígneas

Denominadas carbonatitas, están formadas por carbonato de calcio, magnesio y/o hierro y son poco frecuentes en la superficie terrestre. Estas se presentan en los anillos intrusivos alcalinos de áreas de basamento antiguo o como rocas extrusivas o volcánicas dentro de estructuras profundas.

Las carbonatitas están asociadas a las kimberlitas y rocas ácidas alcalinas a intermedias, suelen aparecer en zonas de rift con magmas muy enriquecidos en CO2 y Ca. Entre los componentes específicos de las carbonatitas tenemos a la calcita, mármol, dolomita usualmente con flogopita, biotita, magnetita, apatito y otros minerales Tröger (1979) (Figura 2).

Figura 2. Carbonatita ígnea en muestra de mano y en microscopio. Recuperada de la página web: https://www.britannica.com/science/carbonatite

Rocas carbonatadas sedimentarias

Son las que se presentan más comúnmente, y están compuestas principalmente por calcita o aragonita, minerales que dan mucha información sobre la formación reciente de la roca. La formación de estas rocas se da por procesos químicos y bioquímicos y pueden darse en la superficie de la corteza continental o en el océano; las más comunes e interesantes se encuentran los formados por esqueletos de microorganismos muertos, moluscos y otros organismos (Figura 3).

Figura 3. Aspecto microscópico de los componentes aloquímicos y ortoquímicos de rocas carbonatadas sedimentarias.

En esta sección se encuentran a las rocas tiza (chalk), formada por cristales finos que componen la textura, en este caso micrítica, de color blanco, con tacto suave y porosa. También tenemos a las margas o arcillas calcáreas, el travertino que se forma a partir de la precipitación de carbonato de calcio de aguas termales. Por otro lado, tenemos a las vetas de calcita que se forman como cristales gruesos asociados a la baritina epigenética, fluorita y minerales de plomo y cinc. (Sfragulla et al., 1999)

Rocas carbonatadas metamórficas

Para aclarar y resumir el proceso, podemos decir que este tipo de rocas carbonatadas se forman cuando rocas como las calizas o dolomías son sometidas a procesos de metamorfismo dónde la acción de la presión y la temperatura hace que algunos minerales principales se recristalicen pasando a ser mármoles. Las impurezas más determinantes para este tipo de rocas están representadas por cuarzo, mica, cloritas, hematita y limonita

A continuación, podemos observar cómo se generan generalmente las rocas carbonatadas en los diferentes tipos de rocas presentes en la corteza terrestre (Figura 4).

Figura 4. Génesis ordenada de las rocas carbonatadas.

Los minerales carbonatados se subdividen en tres grupos principales (Klein y Hurlburt, 2001):

-Grupo de la calcita: Calcita, Magnesita, Siderita, Rodocrosita, Smithsonita.

-Grupo de la dolomita: Dolomita, Ankerita, Kutnahorita.

-Grupo del aragonito: Aragonito, Witherita, Estroncianita, Cerusita.

En la identificación de los cristales bajo microscopio podemos ver diferencias entre cada uno de los minerales de cada grupo. Las propiedades más importantes para identificar y describir los minerales carbonatos bajo microscopio son:

-Hábito: Apariencia de los cristales aislados, está directamente relacionado con la estructura cristalina propia del mineral.

-Exfoliación: Rotura del mineral paralela a los planos cristalográficos específicos, también se relaciona a la estructura interna del mineral.

-Maclado: Asociaciones de varios cristales con relaciones cristalográficas.

-Relieve: Contorno que rodea al cristal o al mineral, este se expresa de acuerdo con su pronunciación y se puede dividir entre bajo, moderado, alto y muy alto.

-Color: Forma en la que el mineral absorbe las longitudes de onda en función de la orientación respecto al plano de polarización de la luz emitida por el microscopio

-Ángulo de extinción: Es el ángulo formado por una línea singular del cristal con la posición de extinción.

Bibliografía

-Cochrane, T., Salinas, J., Sánchez, P. (1980). An equation for liming acid mineral soils to compensate crops aluminium tolerance. Tropical Agriculture 57 (2): 133-140.

-Deer W.A.; Howie R.A. y Zussman, J. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (2nd ed.). Longman Sci & Tech., Essex.

-Klein, C. y Hurlburt, C. (2001). Manual de mineralogía, cuarta edición, basado en la obra de J.D. Dana, 2001.

-Sfragulla, J.; Jerez, D., Bonalumin, A. (1999). Mármoles y otras rocas carbonáticas de Córdoba. En Recursos Minerales de la República Argentina, IGRM, SEGEMAR, Anales 35:271-295, Buenos Aires.

-Tröger, W.E. (1979). Optical determination of rock-forming minerals. E. Schweizerbart’sche Verlag, Sttutgart.