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Dolomita: Propiedades, características y usos


La Dolomita [CaMg(CO3)2], es un carbonato de calcio y magnesio que constituye aproximadamente el 2% de la corteza terrestre de las rocas sedimentarias que se puede encontrar en lechos o estratos masivos de varios metros de espesor en todo el mundo; es relativamente común con el mármol.

Su origen se debe a la deposición de lodos carbonatados de calcio que posposicionalmente estuvieron alterados por agua de poros ricos en magnesio y por la transformación de calizas a dolomitas.

También ocurre en una roca ígnea rara conocida como Dolomita carbonatita.

En este artículo se aprenderá todas las propiedades físicas y químicas, origen y formación de la dolomita como mineral, pero también hay secciones donde se clasifica a la dolomita como roca dolomítica (dolomía) en base al porcentaje de dolomita con respecto a la calcita.

¿Dolomita mineral o roca?

La dolomita es un término que se puede tomar tanto como un mineral y como una roca, sin embargo, dependiendo del contexto geológico se puede distinguir a la dolomita netamente como un mineral y como una roca dolomítica (dolomía o dolostona).

Cuando se habla de la dolomita como una roca, es decir como una roca dolomítica (dolomía) los geólogos se refieren a una roca que tiene en su composición al menos el 90 % de dolomita (mineral carbonato cálcico magnésico)

Cuando se habla de la dolomita como un mineral se entiende que es un carbonato de calcio y magnesio que suele estar presente en rocas calizas, mármoles y dolomías (rocas dolomíticas).

Dolomita (mineral) en lámina delgada

En lámina delgada la dolomita (mineral) tiene las siguientes propiedades distintivas:

  1. Es incolora en luz natural
  2. Relieve: variable (alto a bajo)
  3. Exfoliación: Excelente
  4. Colores de birrefringencia: extrema, blanco a crema
  5. Extinción: simétrica a la exfoliación
  6. Ótica: uniáxico (-)
  7. Otros: maclado polisintético y no tiñe con alizarina roja S.
Se observa que la dolomita es incolora, con relieve medio y no se tiñe con alizarina roja S, mientras que la calcita si se tiñe con la alizarina y se torna rosada. Es la forma más adecuada de diferenciar la calcita de la dolomita.

Ópticamente, la Dolomita se caracteriza por ser similar a la calcita, pero en las rocas sedimentarias se presenta con hábito romboédrico, con secciones en forma de paralelogramo bastante distintivas.

Clasificación de la Roca dolomita (dolomía)

Como se mencionó al inicio, la dolomita se puede interpretar como una roca carbonatada conocida como roca dolomítica o dolomía, que está enriquecida en la mineral dolomita.

Las rocas carbonatadas dolomíticas se clasifican según su contenido en Dolomita en comparación a la calcita:

% de dolomita (mineral) % de calcita Tipo de roca
0 – 10 90 – 100 Caliza
10 – 50 50 – 90 Caliza magnesiana o caliza dolomítica
50 – 90 10 – 50 Dolomía calcárea
90 – 100 0 -10 Dolomía (roca dolomítica)

Características y propiedades físicas de la dolomita (mineral)

Es un mineral incoloro a blanco, marrón pálido, grisáceo, rojizo o rosado. Sus cristales son comúnmente romboédricos o tabulares, a menudo tienen caras curvas.

Propiedades químicas

Dolomita Características y propiedades físicas
Clasificación química Carbonato (carbonato de calcio y magnésio)
Fórmula y composición química CaO=30.4%, MgO=21.7%, CO2=47,9%
Impurezas comunes Fe, Mn, Co, Pb, Zn
Color Incoloro, blanco, rosa, verde, gris, marrón, negro
Raya Blanca
Brillo – lustre Vítreo, perlado
Exfoliación o clivaje Perfecto, romboédrico, tres direcciones
Fractura Concoidea
Diafanidad Transparente a translúcido
Dureza de Mohs 3.5 a 4
Tenacidad Frágil
Origen y ambiente geológico Deposición de lodos carbonatados de calcio que posposicionalmente estuvieron alterados por agua de poros ricos en magnesio y transformación de calizas a dolomitas.
Densidad 2.84 – 2.86 g / cm3 (Medido) 2.876 g / cm3 (Calculado)
Minerales asociados Barita, calcita, fluorita, esfalerita, sulfuros, cuarzo y algunas veces con oro.
Rocas asociadas Calizas (caliza dolomítica), dolomía, mármol
Usos Refractarios, extracción de magnesio para fabricación de hierro.
Para la construcción, elaboración de cemento, producción de cal, almacenar petroleó y gas, fuente de magnesio, productos agrícolas, flujo metalúrgico.

La dolomita es incolora, pero también se la encuentra con tonalidades blanquecinas, rosadas, grisáceas, verdosas, pardo o negruzcas.

Este mineral es trasparente a traslucido, presenta un brillo vítreo y en algunos casos perlado, el color de su raya es blanca.

Además, tiene una exfoliación romboédrica perfecta. Sus cristales están formados normalmente por el romboedro fundamental y en otras ocasiones por un romboedro agudo y base. También sus caras suelen ser curvas.

Se puede distinguir tres direcciones de exfoliación perfecta, solamente no se distingue cuando se presenta en grano fino a diferencia de cuando es grueso los ángulos de escisión se observan con la lupa.

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En cuanto a algunas propiedades físicas, se caracteriza por tener una densidad de 2.85 g/cm3, la dureza de Mohs es entre 3.5 a 4 y su fractura es concoidea.

Origen, formación y ambiente geológico

La Dolomita como mineral se presenta como componente principal de las dolostonas (roca dolomitica) y de los mármoles.

Las dolostonas se encuentran en el registro de rocas, geográficamente son depósitos extensos y con un espesor de cientos a miles de pies.

Por lo tanto, la explicación para la formación de la roca dolomítica (dolomía), es por conversión (dolomitization) de sedimento de CaCO3 (calizas) o rocas sedimentarias calcáreas a dolostona. 

La dolomitización involucran cuatro variables principales:

  1. Tiempo.
  2. Ubicación con respecto a la interfaz sedimento-agua de mar.
  3. Composición y derivación de las soluciones involucradas.
  4. Mecanismos de flujo. 
Fósiles que presentan diferente grado de dolomitización: a la izquierda un fósil totalmente dolomitizado, al centro un fósil parcialmente dolomitizado y a la derecha un fósil casi sin dolomitización.

El tiempo varía desde la dolomitización que ocurre de forma contemporánea con la deposición hasta que ocurre después del entierro relativamente profundo del sedimento precursor. 

La ubicación varía muy cerca de la interfaz sedimento-agua de mar hasta muy por debajo de algunos sedimentos suprayacentes que se depositaron en un momento posterior. 

Las soluciones que suministran el magnesio deben tener el pH y las concentraciones apropiadas de otros iones necesarios; estas soluciones generalmente se consideran agua de mar (ya sea agua de mar “normal” o salmueras concentradas por la evaporación) o agua meteórica, o alguna combinación de estas aguas.

Otra variable importante es la presencia de sulfato disuelto [(SO4)-2] en iones, ya que esto retrasa el proceso de dolomitización. 

Los mecanismos de flujo generalmente se atribuyen a las diferencias de densidad de las soluciones involucradas y las características de permeabilidad disponibles para la filtración a través del sedimento precursor. 

Otra de las ocurrencias de la dolomita es bastante común, donde se incluye que: las dolostonas que han sufrido metamorfismo, producto de esto se forma mármoles de dolomita y calcita.

La dolomita también se encuentra en filones hidrotermales, en ciertas rocas ígneas y como alteración de las calizas o evaporitas.

Gran parte de las rocas que son ricas en dolomita se debe a la deposición de lodos carbonatados de calcio que posposicionalmente estuvieron alterados por agua de poros ricos en magnesio que originaron el mineral.

Otro origen es como un mineral filoniano en las rocas calizas en los filones de zinc y de plomo.

También se cree que se forma por la trasformación de la caliza en la sustitución del calcio por el magnesio.

Como identificar la Dolomita en muestra de mano (mineral)

La mejor forma de identificar a la dolomita y diferenciarla de la calcita es en lámina delgada colocándole alizarina roja, lo que hace que la calcita se torne rosada y la dolomita mantenga su color, para ello verifica la sección de la dolomita en lámina delgada para entenderlo.

Las muestras puras de dolomita y calcita pueden tener una apariencia similar y pueden compartir muchas propiedades, por lo que la forma más fácil de distinguirlas es por su reacción con ácido diluido a temperatura ambiente. 

La calcita (y la aragonita) reaccionarán fácilmente con el ácido clorhídrico (HCl) para formar pequeñas burbujas (efervescencia). 

En cambio, la dolomita solo efervescerá si el mineral se tritura en polvo (o si el ácido se calienta). 

Desafortunadamente, las muestras masivas naturales a menudo consisten en una mezcla de los dos minerales, por lo que a veces es difícil distinguir si la dolomita está presente en una muestra masiva mixta. 

El hierro también puede sustituir parte del magnesio en la dolomita, por lo que la dolomita puede convertirse en siderita, un carbonato de hierro (FeCO3), aunque la dolomita es mucho más abundante que la siderita.

En muestra de mano

En la dolomita es evidente tres direcciones de exfoliación perfecta, en el caso de que sea de grano fino no se puede apreciar esta característica, si los cristales son gruesos se puede distinguir los ángulos de escisión con la lupa.

Básicamente se la reconoce por su color generalmente blanco o rosa, brillo vítreo o perlado y por su exfoliación romboédrica perfecta con hábito romboédrico con caras curvas.

Este mineral también presenta una débil reacción al colocarle ácido clorhídrico frío (HCl), por ello efervece débilmente. Para una mayor reacción a la dolomita se la tritura hasta obtener polvo y colocarle HCl caliente.

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La dolomita y la calcita pueden traer dificultad para su reconocimiento y distinción ya sea en el campo o en el aula. Las dolomitas están compuestas de carbonatos de calcio y magnesio y las calcitas son de carbonato de calcio.

Para distinguir entre los dos minerales, primero tomamos en cuenta la dureza, la dureza de la calcita es de 3 siendo menor a la dolomita de 3.5 a 4.

La dolomita como se menciono antes tiene una reacción débil con el ácido clorhídrico frío a diferencia de la calcita que presenta una fuerte reacción o efervescencia.

Exploración de la Dolomita (mineral y roca)

Se encuentran en todo el mundo y son bastante comunes en las secuencias de rocas sedimentarias. 

La dolomita es un mineral sedimentario común que forma rocas y se puede encontrar en lechos masivos conocidos como dolomitas. 

La dolomita también se forma como sedimentos en vetas de minerales como la piedra caliza. 

La piedra caliza donde la dolomita está presente en más de una pequeña cantidad se llama piedra caliza dolomítica. 

La dolomita rara vez se encuentra en entornos metamórficos de temperatura más alta. 

Usos de la Dolomita

  1. La Dolomita se utiliza para fabricar ciertos tipos de ladrillos refractarios utilizados en la fabricación de acero. 
  2. La Dolomita se calienta a una temperatura alta para expulsar el carbonato como dióxido de carbono y el material restante, una mezcla de óxidos de calcio y magnesio, se mezcla con carbono y otros materiales y se prensa en bloques para los hornos. 
  3. Los óxidos de magnesio y calcio tienen puntos de fusión muy altos y son un material refractario excelente y económico. 
  4. También se usa como fuente de óxido de magnesio para fabricar magnesio metálico y para usos químicos, como la leche laxante de magnesia común. 
  5. La piedra caliza dolomítica y las dolomitas se extraen junto con la piedra caliza y se utilizan para piedra triturada y agregados para la fabricación de pavimento, hormigón para la construcción y como material de relleno. 
  6. Se usa también en algunos cementos, como fuente de magnesio. 

Otros usos de la dolomita

  1. Con el ácido se emplea en la neutralización de ácidos en la industria química, acondicionador de suelos y proyectos de restauración de corrientes.
  2. Fuente de magnesio.
  3. Agente de sintetizador.
  4. Material para la elaboración de vidrios, cerámicas y ladrillos.

En geología

  1. Como roca huésped para ciertos depósitos de cobre, plomo y zinc.
  2. Roca de reserva de petróleo y gas, se debe a la trasformación de calcita a dolomita lo cual existe una reducción de volumen y produce porosidad en la roca que permite que se almacene petróleo y gas que es liberado por otras rocas. Esto convierte a la dolomita un objetivo de perforación. 

La roca dolostona tiene mayor demanda debido a que se encuentran en depósitos extensos para su extracción. Sus usos son:

  1. En la industria de la construcción.
  2. Es triturado para el empleo de carreteras, asfalto, concreto, lastre de ferrocarril, rip-rap o relleno.
  3. Se calcina para la producción de cemento y se realizan bloques (piedra de dimensión).

Dolomita en la industria de refractarios

La dolomita se considera “un mineral” sedimentario de carbonato que contiene más del 50% de carbonato, la mitad de la cual está al menos en forma de dolomita (doble carbonato de calcio y magnesio (Ca, Mg) (CO 3 ) 2 ). 

Los contenidos de CaO y MgO son 30.4% y 21.7%, respectivamente. Su composición no suele ser pura y va generalmente acompañado de ciertos metales en pequeñas cantidades, los más comunes son el hierro (Fe), Manganeso (Mn), Plomo (Pb) y Zinc (Zn).

La descomposición térmica de la dolomita ha sido ampliamente estudiada. La descomposición de la dolomita en una atmósfera de nitrógeno inerte (N 2 ) ocurre en un solo paso y se puede representar mediante la siguiente reacción: CaMg (CO 3 ) 2  →  CaO · MgO  +  2CO 2 .

La dolomita se presenta en forma sólida acompañando generalmente a la piedra caliza. Se distingue de la calcita por la ausencia de efervescencia con la aplicación de ácido clorhídrico diluido. A menudo es granulada y de color claro, pero se puede pulverizar. 

Su densidad, cuando es pura, varía de 2.8 a 2.9  g / cm 3 , y sus propiedades mecánicas son idénticas a las de la piedra caliza. No se derrite pero se descompone a partir de 900  ° C perdiendo su CO 2.

Cantidades variables de impurezas que incluyen SiO 2 , Al 2 O 3 y Fe 2 O están presentes en la dolomita. Las cantidades y tipos de estas impurezas pueden tener un gran efecto sobre el grado de densificación. 

La dolomita se usaba tradicionalmente como material para el hogar de los hornos. 

Tanto las dolomitas, como las magnesitas, se usan como ladrillos refractarios después de ser sometidas a calcinación y sinterización a 1600–1700. ° C. 

Los ladrillos de dolomita se utilizan en hornos eléctricos. Su desventaja es que presentan una curva de expansión irregular, relacionada con el contenido de flujo de calcio. 

La dolomita también se usa en el vidrio debido a que aumenta la resistencia a la intemperie del vidrio y evita la desvitrificación. 

También se usa como fundente en la fabricación de acero. La dolomita es más dura que la piedra caliza; es un excelente material de construcción y puede entrar en la fabricación de hormigón y productos

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