Vai al contenuto

Geology is the Way

Dolomia

La dolomia è un tipo di roccia sedimentaria carbonatica costituita prevalentemente da dolomite [CaMg(CO3)2] e, in minor misura, da altri carbonati, come calcite e aragonite. Così per la roccia come per il minerale, il nome deriva dal mineralogista francese Déodat Gratet de Dolomieu, da cui prendono il nome anche le Dolomiti, luogo dove la dolomia venne descritta per la prima volta. Proprio come il calcare, la dolomia si forma per precipitazione di carbonati dall’acqua, in particolare la dolomite, che precipita secondo la reazione:

Ca2+ + Mg2+ + 2(CO3)2- ⇌ CaMg(CO3)2

La precipitazione di dolomite da una soluzione acquosa è controllata da temperatura, pressione e solubilità della CO2. Diversamente dal calcare, che è prodotto da una vasta gamma di processi organici e inorganici che avvengono a condizioni ambientali, la precipitazione di dolomite primaria direttamente dalla colonna d’acqua è molto rara e sembra non avvenire negli oceani attuali, nonostante il fatto che l’acqua marina sia saturata rispetto alla dolomite. Piuttosto, la maggior parte delle rocce dolomitiche deriva dalla sostituzione chimica e cementazione di originari sedimenti carbonatici a calcite e aragonite da dolomite secondaria. Il processo di dolomitizzazione tende a produrre cristalli romboedrici di dolomite, modificando in parte o totalmente la tessitura del calcare di partenza. Alcune dolomie preservano ancora fossili o altri allochimici, mentre altre mostrano una tessitura interamente cristallina, costituita essenzialmente da romboedri di dolomite ricristallizzati che possono rappresentare dolomite primaria o calcari interamente dolomitizzati. La dolomitizzazione di sedimenti carbonatici sembra avvenire generalmente tramite due meccanismi: evaporazione di acqua marina che produce brine ricche in gesso che poi migrano nei sottostanti sedimenti carbonatici, reagendo con la calcite a dare dolomite (riflusso evaporativo) oppure per interazione fra acqua meteorica e marina nel sottosuolo (mescolamento tra acqua piovana e marina).

dolomia fossilifera

Dolomia fossilifera con calchi di gasteropodi e frammenti di crinoidi. Bisher Formation, Siluriano Medio. Lewis County, Kentucky, Stati Uniti. Foto © James St. John.

Dolomia
Roccia sedimentaria carbonatica
Composizione:
dolomite
• calcite
Allochimici:
• granuli scheletrici (fossili)
• ooidi
• pisoidi
• oncoidi
• peloidi
• granuli compositi
• intraclasti
• extraclasti
Ortochimici:
• micrite
• sparite

Varietà:
• dololutite, doloarenite, dolorudite…
• dolomudstone, dolowackestone, dolopackstone…
• dolobiomicrite, biosparite…
• doloboundstone…

Riconoscimento delle dolomie
Le dolomie possono essere distinte dal calcare e dalla selce utilizzando un test di durezza e un test dell’acido (reazione con HCl). La reazione di una dolomia con acido cloridrico (HCl) diluito al 10% in acqua è molto lenta e non produce la caratteristica effervescenza prodotta invece dalla reazione tra HCl 10% e calcare. Una soluzione più concentrata (HCl 30%) può, tuttavia, produrre una reazione effervescente anche nella dolomia. La dolomite ha una durezza intorno a 4 sulla scala di Mohs e si riga facilmente con una punta metallica, mentre la selce ha una durezza maggiore del metallo (e della dolomite) allo struscio.

Le dolomie producono comunemente una frattura concoide se colpite con un martello o su superfici di frattura fresche, simile a quella di altre rocce sedimentarie cristalline a grana fine come il calcare e la selce. Inoltre, come del resto tutte le rocce carbonatiche, le dolomie sono soggette a lenta dissoluzione in acqua a condizioni ambientali, il che produce strutture carsiche sugli affioramenti di dolomia. Il minerale dolomite può contenere piccole quantità di ferro (grazie ad una soluzione solida parziale con l’ankerite [CaFe(CO3)2]) e, di conseguenza, gli affioramenti alterati di dolomia tendono ad essere coperti da una patina giallastra o rossastra (rugginosa).

Il riconoscimento della calcite dalla dolomite in sezione sottile è più difficoltoso perché questi minerali hanno un abito pressoché identico. L’unica differenza fra la calcite e la dolomite è l’orientazione dei geminati che, sfortunatamente, sono rari in cristalli di dolomite indeformati. La distinzione diviene molto facile se si trattano le sezioni sottili con alizarina rossa, che macchia la calcite e lascia la dolomite non colorata, come nell’esempio qui sotto:

dolomite alizarina rossa

Cristalli romboedrici di dolomite, ben evidenti come cristalli non colorati in questa sezione sottile trattata con Alizarina Rossa. Il materiale rosso sono infatti ooidi costituiti da calcite. Il materiale bluastro è cemento di calcite ferrifera che è stato colorato da ferrocianuro di K. Foto di Della Porta and Wright (2009), www.carbonateworld.com.

Classificazione delle dolomie
La maggior parte delle dolomie contiene calcite o aragonite assieme alla dolomite, perché il processo di dolomitizzazione è spesso solo parziale. Questo permette di classificare le dolomie sulla base del contenuto di dolomite rispetto alla calcite.

classificazione calcari dolomitici

Classificazione delle dolomie in base al contenuto di calcite e dolomite. Basato su Compton (1962).

La stima precisa della proporzione di calcite e dolomite in una roccia carbonatica può essere fatta utilizzando l’alizarina rossa (vedi sopra). Sul terreno, questa classificazione può essere fatta qualitativamente osservando l’effervescenza della reazione, che è massima nei calcari e decresce in intensità all’aumentare del contenuto di dolomite.

Sebbene sia utile per capire la composizione di una dolomia, lo schema classificativo qui sopra non fornisce nessuna informazione sulla tessitura della roccia. Se una dolomia preserva, anche se parzialmente, la tessitura del calcare di partenza (es: allochimici, micrite, sparite), è possibile classificarla utilizzando gli stessi schemi classificativi usati per i calcari (es: Grabau, Dunham, Folk, Embry & Klovan; maggiori dettagli qui), aggiungendo il prefisso dolo- al nome della roccia ottenuto usando questi schemi classificativi. Per esempio, una dolomia con ooidi e cemento può essere classificata come doloarenite seguendo Grabau, dolograinstone secondo Dunham e dolooosparite secondo Folk.

Esempi di dolomia

dolomia a ostracodi

Dolomia contenente fossili di ostracodi. Tymochtee Dolomite, Siluriano Superiore. Pike County, Ohio, Stati Uniti. Foto © James St. John.

dolomia

Campione di dolomia dal Siluriano dell’Ohio. Pike County, Ohio, Stati Uniti. Foto © James St. John.

Bibliografia
Adams, A.E., & McKenzie, W.S. (1998). A color atlas of carbonate sediments and rocks under the microscope. Wiley, 1st edition.
Dunham, R. J. (1962). Classification of carbonate Rocks according to depositional texture. In: Ham, W. E. (ed.), Classification of carbonate Rocks: American Association of Petroleum Geologists Memoir, p. 108-121.
Flugel, E., & Flügel, E. (2004). Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. Springer Science & Business Media.
Folk, R.L. (1959). Practical petrographic classification of limestones: American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 43, p. 1-38.
Folk, R.L. (1962). Spectral subdivision of limestone types, in Ham, W.E., ed., Classification of carbonate Rocks-A Symposium: American Association of Petroleum Geologists Memoir 1, p. 62-84.
James, N. P., & Jones, B. (2015). Origin of carbonate sedimentary rocks. John Wiley & Sons.
Murray, R. C. (1960). Origin of porosity in carbonate rocks. Journal of Sedimentary Research30(1), 59-84.
Scholle, P. A. & Ulmer-Scholle, D. S. (2003). A Color Guide to the Petrography of carbonate Rocks: AAPG Memoir 77, 474 p.
Scholle, P. A., Bebout, D. G., & Moore, C. H. (Eds.). (1983). Carbonate depositional environments: AAPG Memoir 33 (No. 33). AAPG.

        

Vedi anche
Limestone – Sandatlas.org
Dolomite rock – Sandatlas.org
SEPM Strata
Tulane – Carbonate Rocks
Limestone Cycle – School Movie on Chemistry

Risorse in Italiano
Geologia del Sedimentario. Tucker, 1953.
Rocce Sedimentarie. Tucker, 2010.
Lezioni di Geologia Stratigrafica. Bruno Accordi, 1984.

en_US English
Minerali Detritici e Autigenici
Tessiture
Strutture Sedimentarie
Fossili
Rocce Sedimentarie
Ti piace questa pagina?