Geochemistry, Mineralogy, Volcanology Research Spotlight

La primera mirada de la meteorización a escala angstrom

Investigadores observan cómo el vapor de agua y el líquido alteran las rocas sedimentarias a través de procesos físicos y químicos.

Source: Journal of Geophysical Research: Solid Earth


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This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.

Tanto las rocas sedimentarias y como el agua son abundantes en la superficie de la Tierra y, durante largos períodos de tiempo, sus interacciones convierten montañas en sedimentos. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que el agua erosiona las rocas sedimentarias tanto físicamente, al facilitar la abrasión y migración de las rocas, como químicamente, a través de la disolución y recristalización. Pero estas interacciones nunca antes se han visto in situ a la escala angstrom.

En un nuevo estudio, Barsotti et al. utilizan la microscopía electrónica de transmisión ambiental para capturar imágenes dinámicas de vapor de agua y gotitas que interactúan con muestras de dolomitas, calizas y areniscas. Usando un sistema de inyección de fluidos personalizado, el equipo expuso las muestras a agua destilada y monitoreó los efectos del agua en el tamaño de los poros en el transcurso de 3 horas. La meteorización física fue fácilmente observable en los experimentos con vapor de agua, y los procesos químicos de disolución y recristalización fueron más pronunciados en experimentos con agua en fase líquida.

Los investigadores pudieron observar una capa de agua adsorbida que se había formado en las paredes de microporos de los tres tipos de rocas. Descubrieron que a medida que se agregaba vapor de agua, el tamaño de los poros se contraía hasta en un 62.5%. Después de 2 horas, cuando se eliminó el agua, aumentaron los tamaños de los poros. En general, con respecto al tamaño inicial, el tamaño final de los poros de la dolomita disminuyó en un 33.9%, mientras que el tamaño aumentó en un 3.4% y un 17.3% en la roca caliza y la arenisca, respectivamente. El equipo sugiere que estos cambios en el tamaño de los poros se debieron a la tensión inducida por adsorción. Los experimentos en fase líquida revelaron que las tasas de disolución fueron más altas en la piedra caliza, seguida de la dolomita y la arenisca.

El estudio apoya trabajos previos que sugieren que la disolución y recristalización pueden alterar el tamaño y la forma de los poros en las rocas sedimentarias. También proporciona la primera evidencia directa de un experimento in situ de que la tensión inducida por adsorción es una fuente de meteorización. En última instancia, estos cambios en la geometría de los poros podrían conducir a cambios en las propiedades de las rocas, como la permeabilidad, que influyen en el flujo de agua, la erosión y el ciclo de los elementos a escalas más grandes. (Journal of Geophysical Research: Solid Earthhttps://doi.org/10.1029/2020JB021043, 2021)

—Kate Wheeling, Escritora de ciencia

This translation by Daniela Navarro-Pérez (@DanJoNavarro) of @GeoLatinas and @Anthnyy was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando.

Text © 2021. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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