Abordando el antiguo "problema de la dolomita", una peculiaridad que ha desconcertado a los científicos durante casi 200 años, los investigadores informan de que los cristales de dolomita requieren ciclos de condiciones de saturación para crecer. Los hallazgos proporcionan nuevas ideas sobre cómo se forma la dolomita y por qué la dolomita moderna se encuentra principalmente en entornos naturales con fluctuaciones de pH o salinidad. La dolomita, un carbonato de calcio y magnesio, es uno de los principales minerales en las rocas carbonatadas, representando casi el 30 % de la mineralidad carbonatada sedimentaria en la corteza terrestre. Sin embargo, a pesar de su abundancia geológica, la dolomita no crece fácilmente en condiciones de laboratorio, lo que dificulta el estudio del mineral. Durante dos siglos, los esfuerzos científicos no han conseguido precipitar dolomita en el laboratorio en condiciones cercanas a las ambientales. La aparente contradicción entre los depósitos masivos de dolomita en la naturaleza y su incapacidad para crecer incluso en soluciones supersaturadas en condiciones ambientales ha resultado en el llamado "problema de la dolomita". Aquí, utilizando simulaciones atomísticas de dolomita, Joonsoo Kim y sus colegas hacen un descubrimiento que aborda este problema. Kim et al. utilizaron la teoría de funciones de densidad y simulaciones de crecimiento cristalino de Monte Carlo cinético para mostrar que se necesitan ciclos de condiciones de saturación para promover el crecimiento de cristales de dolomita en el laboratorio. Según las predicciones de la simulación, el ciclado frecuente de una solución entre la sobresaturación y la subsaturación puede acelerar el crecimiento de la dolomita hasta 10 millones de veces, un proceso que puede ser fundamental para producir las grandes cantidades de dolomita en la superficie terrestre. Los autores validaron sus predicciones utilizando un microscopio electrónico de transmisión para observar el crecimiento in situ de cristales de dolomita a granel bajo condiciones fluctuantes de saturación. "Los hallazgos de Kim et al. plantean muchas preguntas sobre cómo ocurren las fluctuaciones geoquímicas en el mundo natural a lo largo de escalas temporales geológicas y qué factores influyen en el proceso", escribe Juan Manuel García-Ruiz en un artículo de Perspective relacionado.
Journal
Science
Article Title
Dissolution enables dolomite crystal growth near ambient conditions
Article Publication Date
24-Nov-2023