Comportamiento químico e isotópico durante el proceso de precipitación de calcita

Abstract

El establecimiento de las condiciones de precipitación de calcita en equilibrio-desequilibrio isotópico es de gran importancia, dado que una de las aplicaciones más relevantes de la Geoquímica de Isótopos Estables es la determinación de la temperatura de formación de un mineral a partir de su composición isotópica mediante ecuaciones geotermométricas, que están basadas en la suposición de que el mineral precipita en equilibrio isotópico con la solución. Sin embargo, la hipótesis de simultaneidad entre equilibrio químico e isotópico no ha sido aun probada y podría no ser cierta de partida dado la diferencia de más de tres órdenes de magnitud entre la energía libre de Gibbs asociada a la precipitación y a las reacciones de intercambio isotópico. Así, el objetivo fundamental de esta Memoria ha sido el establecimiento de las condiciones de precipitación de la calcita en equilibrio o desequilibrio isotópico con la solución a partir de la cual precipita y el efecto de factores como la velocidad de precipitación, sobresaturación del sistema, temperatura y presencia de iones en solución diferentes al Ca2+ en el estado de equilibrio isotópico. Para ello se ha puesto a punto un nuevo macrométodo de precipitación de calcita, adecuado para estudios cinéticos durante el proceso de precipitación y que permite el control de la fase polimórfica del carbonato cálcico, tiempo de inducción para la precipitación, número y tamaño de los cristales. Se han realizado experimentos de precipitación de calcita en condiciones controladas de temperatura, presión y composición química y se ha estudiado tanto la cinética química como la isotópica del proceso, pudiéndose determinar el estado de equilibrio químico y el estado de equilibrio isotópico. Además se ha establecido la influencia de la velocidad de precipitación, sobresaturación, temperatura, realizando los experimentos de precipitación a 15, 25, 32