A dolomita é um tipo de calcário cuja fração carbonatada é dominada pelo mineral dolomita, carbonato de cálcio e magnésio.
Considerações gerais sobre a dolomita
Junto com a calcita e a aragonita, a dolomita compõe aproximadamente 2% da crosta terrestre. O grosso da dolomita constitui formações de dolomita que ocorrem como unidades espessas de grande extensão areal em muitas sequências de estratos principalmente marinhos. (A dolomita rochosa é referida apenas pelo nome mineral – ou seja, dolomita – por muitos geólogos). Os Alpes Dolomitas do norte da Itália são um exemplo bem conhecido. Outras ocorrências relativamente comuns da dolomita mineral estão no mármore dolomítico e nas veias ricas em dolomita. Também ocorre nas raras rochas ígneas conhecidas como dolomita carbonatito.
Do ponto de vista de sua origem, a dolomita dos dolomitos é um dos mais interessantes de todos os principais minerais formadores de rochas. Como discutido abaixo, uma grande porcentagem da dolomita em unidades de dolomitos marinhos espessos é considerada por muitos geólogos e geoquímicos como tendo sido formada pela substituição do sedimento CaCO3 e não pela precipitação direta.
Qual é a composição química da dolomita?
O ferro ferroso comumente substitui parte do magnésio na dolomita, e uma série completa muito provavelmente se estende entre dolomita e anquerita. O manganês também substitui o magnésio, mas tipicamente apenas na proporção de alguns por cento e, na maioria dos casos, apenas junto com o ferro. Outros cátions conhecidos por substituir – embora em quantidades relativamente pequenas – na estrutura da dolomita são o bário e o chumbo para o cálcio e o zinco e o cobalto para o magnésio.
Quase todos os elementos naturais foram registrados como presentes em pelo menos quantidades vestigiais em dolomitos. Não está, entretanto, claro quais ocorrem de fato na dolomita; alguns deles podem ocorrer dentro de outros constituintes minerais das rochas analisadas. De fato, apenas alguns destes elementos – por exemplo, estrôncio, rubídio, boro e urânio (U)- são definitivamente conhecidos por ocorrerem dentro da estrutura da dolomita.
A dolomita efervesce com ácido clorídrico diluído, mas lentamente ao invés de vigorosamente como a calcite; em geral, ela parece mais lenta e, em alguns casos, só o faz após a rocha ter sido pulverizada ou o ácido aquecido, ou ambos. Esta diferença no caráter da efervescência serve como o teste normalmente utilizado para distinguir a dolomita da calcita no campo. Em laboratório, técnicas de coloração, também baseadas em propriedades químicas ou composições típicas, podem ser utilizadas para distinguir estes minerais. As manchas geralmente empregadas são especialmente valiosas para a investigação de rochas compostas por lamelas alternadas de dolostone e calcário.
Estrutura cristalina
De uma forma um pouco simplificada, a estrutura da dolomita pode ser descrita como semelhante à estrutura da calcita, mas com íons de magnésio substituindo os íons de cálcio em todas as outras camadas catiônicas. Assim, a estrutura da dolomita pode ser vista como compreendendo idealmente uma camada de cálcio, uma camada de CO3, uma camada de magnésio, outra camada de CO3, e assim por diante. Entretanto, como descrito para os feldspatos de potássio, as dolomitas – calcitos não semelhantes – podem também exibir relações de ordem-desordem. Isto resulta porque a pureza de algumas das camadas catiônicas pode ser inferior ao ideal – ou seja, algumas das “camadas de cálcio” podem conter magnésio, e algumas das “camadas de magnésio” podem conter algum cálcio. O termo protodolomita é frequentemente aplicado às dolomitas holocênicas (aquelas formadas durante aproximadamente os últimos 11.700 anos) que possuem estruturas dolomíticas inferiores ao ideal. A maioria das dolomitas de dolomitos antigos, no entanto, parecem estar bem ordenadas. Modificações que podem refletir diversas aberrações de camada de cálcio versus magnésio são tratadas extensivamente na literatura profissional.
Quais são as propriedades físicas da dolomita?
Os cristais de dolomita são incolores, brancos, cor de búfalo, rosados ou azuis. A dolomita granular em rochas tende a ser cinza claro a cinza escuro, bronzeado ou branco. Os cristais de dolomita variam de transparentes a translúcidos, mas os grãos de dolomita nas rochas são tipicamente translúcidos ou quase opacos. O brilho varia. A dolomita, como a calcita, cliva-se em poliedros de seis lados com faces em forma de diamante. As relações entre a geminação lamelar e os planos de clivagem da dolomita, entretanto, diferem das da calcita (ver figura), e esta diferença pode ser usada para distinguir os dois minerais em rochas de granulação grosseira como os mármores. A dolomita tem uma dureza Mohs de 31/2 a 4 e uma gravidade específica de 2,85 ± 0,01. Algumas dolomitas são triboluminescentes.
A dolomita da maioria dos dolomitos é granular, com os grãos individuais variando em tamanho desde microscópico até alguns milímetros de diâmetro. A maioria dos mármores dolomíticos é grosseiramente granular, com os grãos individuais variando entre 2 e 6 milímetros (0,079 e 0,24 polegadas) em maior dimensão. Os grãos de dolomita venosa podem ter até vários centímetros de diâmetro. Grupos de cristais de dolomita em forma de sela, a maioria dos quais ocorre em superfícies fraturadas, medem de 0,5 a 2 centímetros de diâmetro.
Origem e ocorrência da dolomita
A dolomita ocorre amplamente como o principal constituinte dos dolomitas e mármores dolomíticos. Como mencionado acima, a origem das rochas ricas em dolomita nas sequências marinhas continua sendo um problema não resolvido de petrogênese.
Sabe-se que as dolomitas – protodolomitas – se formaram muito recentemente em ambientes restritos, como nos planaltos supra-marinhos que ocorrem nas Bahamas e Florida Keys. Além disso, nenhuma dolomita foi sintetizada em um ambiente comparável às condições naturais. Assim, a explicação para a formação de dolomita nestas unidades marinhas permanece em questão. Pensa-se agora que as dolomitas podem ser de várias origens. Na verdade, vários modelos diferentes têm sido sugeridos para a formação da dolomita, cada um baseado em diversas considerações, combinadas com dados empíricos e/ou experimentais.
Com excepção dos modelos que invocam a formação de dolomite por precipitação direta, um processo pensado pela maioria dos geólogos para aplicar apenas a uma pequena percentagem de todos os dolomitos, cada modelo baseia-se na suposição de que a dolomite dos dolomitos foi formada pela conversão de sedimentos de CaCO3 ou rochas sedimentares em dolomitos. Assim, os modelos foram formulados para contabilizar esta conversão, que é conhecida como dolomitização.
Os modelos mais discutidos para dolomitização, seja parcial ou completa, envolvem quatro variáveis principais: tempo, localização em relação à interface sedimento-água, composição e derivação das soluções envolvidas e mecanismos de fluxo. O tempo varia desde a dolomitização que ocorre penecontemporaneamente com o depósito até aquela que ocorre após o enterramento relativamente profundo dos sedimentos precursores. A localização varia desde na interface sedimentária-água ou muito perto dela até bem abaixo de alguns sedimentos sobrejacentes que foram depositados posteriormente. As soluções fornecem o magnésio necessário e devem ter o pH apropriado e concentrações de outros íons necessários; estas soluções são geralmente consideradas água do mar (seja água do mar “normal” ou salmouras concentradas por evaporação), água congênita, água meteórica, ou alguma combinação destas águas. (Conação refere-se à água que se torna fechada dentro dos sedimentos após sua deposição; água meteórica é derivada da atmosfera como chuva ou neve, que frequentemente ocorre em espaços porosos dentro das rochas). Outra variável importante é a presença de íons de sulfato dissolvido (SO4- 2), pois isso retarda o processo de dolomitização. Os mecanismos de fluxo são geralmente atribuídos às diferenças de densidade das soluções envolvidas e às características de permeabilidade disponíveis para percolação através do sedimento precursor. Além disso, a presença de uma fonte de calor geotérmica em uma bacia pode aumentar tanto o fluxo de fluido quanto a taxa de dolomitização. Há também controles adicionais diretos e indiretos – por exemplo, clima, processos bioquímicos e proporções HDO:H2O e/ou D2O:H2O na água. (O símbolo D representa o deutério, o isótopo hidrogênio com um núcleo contendo um nêutron além do próton único do núcleo de hidrogênio comum). As bactérias também podem desempenhar um papel na formação da dolomita. Em qualquer caso, tem sido demonstrado que alguns dolomitos ganharam suas características atuais como conseqüência de certas combinações destas condições e processos.
Critérios envolvendo fatores como a identidade das rochas associadas e a rudeza dos grãos de dolomitos têm sido sugeridos para uso na atribuição de um versus o outro modelos hipotéticos a certas ocorrências de dolomitos. Nenhum, entretanto, tem sido aceito como critério absoluto por muitos petrologistas carbonatados.
O desejo de compreensão da dolomitização dos estratos sedimentares tem sido baseado tanto em interesses econômicos quanto científicos. Em muitos lugares, a dolomitização tem levado a aumentos na permeabilidade e porosidade e, assim, aumentado o potencial desses estratos rochosos como bons reservatórios de petróleo, gás e água subterrânea e, em alguns casos, até mesmo como hospedeiros de certos tipos de jazidas de minério.
As outras ocorrências bastante comuns de dolomita incluem o seguinte: Dolomitos foram metamorfosados tanto para dolomita quanto para mármores de calcite; os processos de despolomitização são responsáveis por estes últimos. Alguns mármores dolomíticos são dolomitas quase puros. Os carbonatos de dolomita são da mesma origem geral que os carbonatos de calcite. A dolomita presente nas veias das dolomitas também tem diversas origens; algumas parecem ter sido depositadas por percolação de águas subterrâneas conativas ou meteóricas, e outras parecem mais propensas a terem sido depositadas por soluções hidrotermais carregadas de voláteis magnéticos.
Quais são as utilizações da dolomita?
A dolomita é utilizada como fonte de magnésio metálico e de magnésia (MgO), que é um constituinte dos tijolos refratários. Dolomita é frequentemente utilizado em vez de calcário como agregado para misturas de cimento e betume e também como um fluxo em altos-fornos. O uso de dolomita como fluxo tem aumentado, especialmente desde que a contaminação ambiental se tornou uma consideração muito importante, pois a escória resultante pode ser empregada para coisas como agregado leve, enquanto que aquela formada quando o calcário é usado não pode. É o caso porque a escória à base de dolomita não se desfaz (se desintegra na água), mas a escória à base de calcário sim.
