Carbonatos

Los carbonatos son compuestos que presentan como caracterstica comn la presencia del complejo aninico (CO3)2-. Los principales minerales de este grupo son la calcita (CaCO3) y la dolomita (CaMg(CO3)2), que son los componentes mayoritarios de rocas sedimentarias como las calizas y las dolomas, o de rocas metamrficas como los mrmoles. Origen de los carbonatos de los suelosLos carbonatos generalmente derivan directamente del material original y ocasionalmente se forman por alteracin de minerales presentes en la roca madre (en ambos casos se dice que son autctonos). En otros casos, los carbonatos proceden de fuentes externas, por ejemplo, transporte por viento o agua (alctonos).Los carbonatos del suelo estn sometidos a procesos de movilizacin desde los horizontes de superficie. Desde un punto de vista gentico es de gran inters distinguir un posible origen edfico de las acumulaciones de carbonatos de origen geolgico procedentes de la roca madre.A nivel microscpico se pueden reconocer algunos rasgos caractersticos:Distribuciones muy irregularesUna distribucin muy irregular de los carbonatos del suelo es un rasgo claro de origen edfico. Unos poros tiene revestimientos espesos, otros muy delgados y otros no presentan ninguno en absoluto.En el caso de depsitos procedentes de aguas subterrneas, las acumulaciones de carbonatos son mucho ms uniformes (todos los poros presentan similares revestimientos, y son muy homogneos para un mismo poro).

Revestimientos discontinuosLos revestimientos de los carbonatos del suelo estn algunas veces interrumpidos dando lugar a peliculas discontnuas.

ColgantesEl secado de los suelos origina una mayor retencin de la humedad del suelo en las partes inferiores de las gravas lo que da lugar a la formacin de colgantes.

Puentes entre los granosComo resultado de la desecacin las soluciones del suelo se concentran entre granos, formando meniscos y los carbonatos precipitan formando puentes.

Revestimientos de carbonatos sobre otros edaforrasgosEn algunos casos la presencia de carbonatos cubriendo otros edaforrasgos (ej. recubriendo revestimientos de arcilla iluvial) es suficiente para demostrar su origen edfico.

SombrerosA veces los carbonatos edficos se presentan recubriendo la parte alta de los granos minerales.

5.2.1 Propiedades Generales de los Carbonatos

Lascaractersticas generalesde loscarbonatospueden resumirse en los trminos siguientes: La mayora de loscarbonatosson incoloros o blancos, salvo los demetales de transicin(iones cromforos), comoFe+2,Cu+2, Co+2o los que aparecen impurificados o teidos. Por ejemplo, loscoloresgrises a negros en calcitas son debidos a la presencia de materia orgnica, los colores verdes se deben a cloritas o a actinolita, los colores rojizos se deben a xidos frricos y los colores amarillentos estn causados porlimonitaso porarcillas. Muchoscarbonatosmuestranbrillovtreo, pero algunos como la cerusita o la siderita se pueden presentar conbrilloadamantino. Elbrillovtreo est muy extendido entre las oxisales. Entre loscarbonatos alcalino-trreosmuchos individuos presentanfluorescencia UV. Loscarbonatos anhidrosnunca poseendurezaelevada, oscilando entre 3 y 5, en laEscala deMohs. En principio, se puede decir que para un mismo tipo de estructura, a mayordensidadmayor dureza. Loscarbonatosy losbicarbonatos de metales alcalinosson solubles en agua, los dems se disuelven en cidos desprendiendo CO2, con mayor o menor dificultad.La estructura planar mencionada anteriormente provoca laanisotropaen varias propiedades fsicas. As por ejemplo, suelen poseer una elevadabirrefringenciay presencia depleocroismo. Adems, ladurezapresenta variaciones en funcin de la direccin en que se mida. 5.2.2 Origen y Yacimientos

Ciertoscarbonatosforman grandes masas derocas sedimentariasymetamrficas. Por ejemplo, lacalcitaes el principal constituyente de lascalizas(organgenas o quimigenas) y de losmrmoles calizos(metamrficos), ladolomitaforma parte de las rocas dolomticas (dolomas) y de losmrmoles dolomticos. Otroscarbonatos, generalmente formados porelementos alcalinos y alcalino-trreos(natrn,gaylussita) son deorigen evaportico.Importantes yacimientos demagnesitaso desideritaaparecen como consecuencia deprocesos hidrotermales.Enfiloneshidrotermales desulfuros, son muy abundantes y frecuentes loscarbonatosde los metales que forman las mineralizaciones primarias. Por ejemplo, es fcil encontrarcerusitaen yacimientos de galena, omalaquitaen yacimiento de calcopirita o de tetraedrita. Esto es el resultado deprocesos de interaccincon aguas naturales (ricas en anhdrido carbnico y bicarbonatos).Loscarbonatosson minerales muy difundidos por laCorteza Terrestre, aunque el nmero de especies conocidas no es muy alto (aproximadamente 100). De todos ellos los ms abundantes son los demetales alcalinos,alcalino-trreosy dehierro. Se conocen y explotan grandes depsitos decalcita,magnesita,dolomitaysiderita. Tambin aparecen en ciertas cantidades de otroscarbonatostales como los decobre(malaquitayazurita),cinc(smithsonitaehidrocincita),plomo(cerusita) ysodio(natrnygaylussita). Los dems minerales de esta clase se encuentran en pequeas cantidades y no suelen tener usos muy extendidos, aunque algunos se emplean de forma ocasional para la extraccin detierras raras.5.2.3 Carbonatos Trigonales y Carbonatos Rmbicos

Existen dos importantes grupos decarbonatoscuya diferencia se encuentra en la estructura. De un lado estn loscarbonatos trigonales rombodricos(representados por lacalcita) y del otro se encuentran loscarbonatos rmbicos(representados por elaragonito). El lmite entre ambos viene dado por elcrtico radio inicoque posee el catinCa+2(0.99 ), lo cual hace posible tanto la coordinacin 6, como la coordinacin 9 del citado catin con los oxgenos delcarbonato. Esto se traduce en la existencia de dos tipos de estructuras, que en el caso del CO3Ca son dospolimorfas. Loscarbonatosde cationes cuyos radios inicos son menores que los delCa+2sontrigonales, mientras que los que poseen radios mayores sonrmbicos:CATINRADIO ()FRMULAESPECIE

Mg+20,65MgCO3Magnesita

Zn+20,74ZnCO3Smithsonita

Co+20,74CoCO3Cobaltocalcita

Fe+20,76FeCO3Siderita

Mn+20,8MnCO3Rodocrosita

Cd+20,97CdCO3Otavita

Ca+20,99CaCO3Calcita

Ca+20,99CaCO3Aragonito

Sr+21,13SrCO3Estroncianita

Pb+21,2PbCO3Corusita

Ba+21,35BaCO3Witherita

En la tabla se muestran, de forma comparativa, lascaractersticas ms relevantesde lacalcitay delaragonito:CalcitaAragonito

Sistema CristalinoTrigonalRmbico

BrilloVtreoVtreo

FracturaConcoidea a DesigualConcoidea

Densidad2,71 - 4,432,93 - 6,58

Dureza3,0 - 4,53,0 - 4,0

Signo pticoNegativoNegativo

Birrefrigencia0,16 - 0,240,14 - 0,15

Z (CO3Ca)/Celda64

Elaragonitoy lacalcitapresentanhbitosdiferentes, los cristales dearagonitopueden ser tabulares, piramidales, aciculares e incluso seudohexagonales (formando maclas). Los cristales decalcitasuelen ser escalenodricos o rombodricos, aunque tambin hay otras posibilidades (ms de 3000), algunas muy frecuentes o caractersticas (diente de perro, cabeza de clavo, etc.).Desde el punto de vista de su composicin, aunque ambos soncarbonatos de calcio, las diferencias se establecen en los elementos minoritarios o que pueden sustituir alCa+2. En lacalcita, el Ca puede estar parcialmente sustituido porMg+2, Mn+2Fe+2o Zn+2, mientras que en elaragonitolos sustituyentes pueden serSr+2, Ba+2o Pb+2.Lacalcitaes lafase estable, de tal forma que elaragonitose transforma espontneamente encalcitadespus de haberla calentado por encima de 400C, en ausencia de humedad.A igualdad depureza, lacalcitaes menosdensaque elaragonito, debido al tipo de empaquetamiento. Sin embargo, la presencia de otros cationes sustituyendo al calcio, puede aumentar ladensidadde forma considerable, sobre todo en elaragonito.ElEspato de Islandiaes lacalcitacon mayor calidad ptica que se conoce y en donde puede observarse el fenmeno de labirrefringencia.Se ha podido comprobar que en yacimientos carbonatados de origen marino y posteriores alTerciario, est presente elaragonito, mientras que en yacimientos ms antiguos aparecen exclusivamente lacalcitay ladolomita, las cuales sonfases establesfrente alaragonito.