Evaporitas: Tipos, propiedades y usos

Las evaporitas son sedimentos quimogénicos en los tipos de rocas sedimentarias que han sido precipitados del agua después de la concentración de sales disueltas por evaporación. Esto tiene lugar tanto en aguas marinas como no marinas (lacustres, lagunas).

Aunque hay una gran cantidad de sales químicas diferentes disueltas en el agua de mar, sus abundancias y solubilidades relativas permiten que muy pocos minerales evaporíticos comunes precipiten naturalmente.

¿Cómo se forman las evaporitas?

Evaporitas formación
Figura 1. Formación de las evaporitas

Las evaporitas son los productos de la evaporación desde agua salada. Un buen ejemplo es el salar de Bonneville de Utah . El salar (evaporitas) se formaron cuando un antiguo lago de sal se evaporó. Bajo el calor del Sol, el agua se convirtió en vapor y se desplazó hacia la atmósfera, pero la sal que se había disuelto en el agua se quedó atrás y formó las evaporitas.

La precipitación de sal ocurre cuando el agua salada se sobresatura, lo que significa que ha excedido su capacidad de contener más iones disueltos. En el agua salada sobresaturada, los iones se unen para formar granos sólidos que se depositan fuera del agua o crecen en el piso del cuerpo de agua.

El agua salada sobresaturada se desarrolla donde la evaporación elimina el agua de un cuerpo de agua (por ejemplo, un lago) más rápido que la velocidad a la que entra agua nueva. Este proceso tiene lugar en los lagos del desierto y en los márgenes de mares restringidos (figura 1).

Para que se formen gruesos depósitos de sal, se deben evaporar grandes volúmenes de agua. Debido a que los depósitos de sal se forman como consecuencia de la evaporación, los geólogos se refieren a ellos como evaporitas.

El tipo específico de minerales de sal que comprende una evaporita depende de la cantidad de evaporación. Cuando el 80% del agua se evapora, se forma yeso; y cuando el 90% del agua se evapora es la halita la que precipita.

Tipos de evaporitas

Las evaporitas incluyen halita, yeso, anhidrita y, en menor medida, dolomita y sales de potasio (o bitterns). La evaporación prolongada conduce a una acumulación significativa de minerales evaporizados, y el depósito sedimentario resultante generalmente recibe el nombre del mineral dominante.

En las sucesiones espesas, comúnmente hay una repetición cíclica de evaporitas de menos solubles a más solubles, es decir, dolomita, yeso, anhidrita, halita, bittern. Las evaporitas no marinas también suelen estar dominadas por halita, yeso y anhidrita, aunque existe una gama más amplia de sales menores.

Esto se debe a que las composiciones químicas de las aguas originales varían considerablemente según la composición de las rocas con las que interactúan. Tales evaporitas no marinas incluyen trona, mirabilita, glauberita, bórax, epsomita, tenardita, gaylusita y bloedita. tabla 1.

TIPOS DE EVAPORITAS
TiposSubtiposComposiciónNaturaleza
Evaporitas marinas (precipitación subacuática y subaerial)
ClorurosHalitaNaClRock salt
SilvitaKCl
CarnalitaKMgCl3.6H2O
SulfatosLangbeinitaK2Mg2(SO4)3Sales de potasa o bitterns
PolihalitaK2Ca2Mg(SO4) 4.2H2O
KainitaKMg(SO4)Cl.3H2O
AnhidritaCaSO4
YesoCaSO4 2H2O
KieseritaMgSO4.H2O
CarbonatosCalcitaCaCO3Inorganic carbonates
MagnesitaMgCO3
DolomitaCaMg(CO3)2
Evaporitas no marinas
ClorurosHalitaNaCl
RinneiteFeCl2.NaCl.3KCl
SulfatosYesoCaSO42H2O
AnhidritaCaSO4
EpsomitaMgSO4.7H2O
MirabilitaNa2SO4.10H2O
ThenarditaNa2SO4
BloeditaNa2SO4.MgSO4.4H2O
GlauberitaCaSO4.Na2SO4
CarbonatosNatroniteNa2CO3.10H2O
TronaNaHCO3.Na2CO3.2H2O
GaylussiteNa2CO3.CaCO3.5H2O
BoratosBóraxNa2B4O5(OH)48H2O
SilicatosMagadiiteNaSi7 O13(OH)3.3H2O
Tabla 1

Características sedimentarias de las evaporitas

Estrato

Es posible una amplia gama de estilos de estratos, dependiendo del entorno de depósito, así como de la diagénesis y el diapirismo post-depósito.

El grosor del estrato varía desde intercalaciones muy delgadas, por ejemplo, dentro de una sucesión peritidal o fluvial-lacustre, hasta unidades sin estructura más o menos gruesas, especialmente donde los cambios posteriores a la deposición han eliminado las trazas originales del estrato.

Estructuras

Las evaporitas nodulares se producen como masas discretas dentro de las rocas de barro y también más compactas, con solo cadenas finas e irregulares de sedimentos en el medio.

Son típicos de ambientes supratidales.

Las formas cristalinas de los minerales de evaporita también se presentan como cristales euédricos aislados en el sedimento de fondo, típicamente lodolita, y como lechos completamente cristalinos.

Algunos cristales de yeso maclados (selenita) pueden tener> 1 m de longitud.

Estos son típicos de los entornos lagunares e intermareales, donde a menudo se asocian con signos de desecación periódica: grietas poligonales, megapolígonos y grietas de cuña profunda, cavidades, y con estromatolitos microbianos-evaporíticos.

La laminación paralela, la laminación cruzada y el lecho / laminado ondulado y anastomosado indican evaporitas de aguas poco profundas a profundas.

Las estructuras graduadas de turbidita y desbrita se reconocen en las evaporitas de aguas profundas.

La disolución de minerales de evaporita puede dar como resultado una roca muy vuggy o, donde se ha producido un reemplazo, para dar lugar a pseudomorfos del nódulo o cristal original.

Textura

El tamaño y la forma del cristal varían considerablemente dentro de las sucesiones de evaporita.

Los cristales de yeso de crecimiento inferior, en los pisos de lagos, lagunas y estantes restringidos poco profundos, comúnmente crecen verticalmente como cristales seleníticos claros y bien formados.

Pueden alcanzar tamaños espectaculares, más de 1 m de longitud, a veces con caras de cristal curvas que dan un efecto palmeado o de coliflor.

Los cristales precipitados en las aguas superficiales de lagos o mares que se evaporan son en su mayoría de grano muy fino (10–100 μm).

Sin embargo, debido a que las evaporitas son particularmente propensas a modificaciones diagenéticas, incluyendo reacciones de deshidratación / rehidratación, disolución, cementación, recristalización, reemplazo y deformación, su textura original a menudo se destruye.

Un material fino, cristalino, de textura azucarada, conocido como yeso alabastrina, es un reemplazo diagenético común para la anhidrita.

Los cristales más grandes que crecen en una masa terrestre más fina se denominan yeso porfirotópico.

Los reemplazos pseudo mórficos, por evaporita u otros minerales como el cuarzo, reflejarán el tamaño original del cristal.

Las evaporitas sedimentadas, incluidos los debritos y turbiditas, son inusuales en la retención de al menos parte de sus texturas originales.

Composición

Las evaporitas están compuestas en gran medida de minerales de evaporita individuales, con impurezas de trazas variables.

El yeso (CaSO4.2H2O) es el mineral de sulfato dominante en las evaporitas modernas, pero se deshidrata a anhidrita (CaSO4) durante la diagénesis del entierro para que la anhidrita domine a profundidades mayores a 600m.

Los elementos traza presentes (de 1 a 100 ppm) incluyen Br, Sr, B, F y Si. El estroncio también puede estar presente en cantidades mucho mayores, en exceso de 1000 ppm.

Otras impurezas incluyen carbono orgánico, minerales arcillosos, cuarzo, feldespato y azufre. Su presencia puede afectar el color blanco, crema o gris claro habitual de las evaporitas: los tonos más oscuros de gris son causados por trazas de carbono orgánico, tonos rosados por el hierro y amarillentos por el azufre.

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