Herkunft und Vorkommen
Dolomit kommt häufig als Hauptbestandteil von Dolostonen und Dolomitmurmeln vor. Wie oben erwähnt, bleibt der Ursprung von Dolomit-reichen Gesteinen in marinen Sequenzen ein ungelöstes Problem der Petrogenese.
Dolomit – tatsächlich Protodolomit – hat sich bekanntermaßen vor relativ kurzer Zeit in eingeschränkten Umgebungen gebildet, beispielsweise in supratidalen Ebenen, die auftreten auf den Bahamas und Florida Keys. Außerdem wurde kein Dolomit in einer Umgebung synthetisiert, die mit natürlichen Bedingungen vergleichbar ist. Daher bleibt die Erklärung für die Bildung von Dolomit in diesen marinen Einheiten fraglich. Es wird jetzt angenommen, dass Dolostone unterschiedlichen Ursprungs sein können. In der Tat wurden verschiedene Modelle für die Dolomitbildung vorgeschlagen, die jeweils auf unterschiedlichen Überlegungen beruhen und mit empirischen und / oder experimentellen Daten kombiniert werden.
Mit Ausnahme von Modellen, die die Bildung von Dolomit durch direkte Ausfällung hervorrufen, ein Prozess, der von den meisten angenommen wird Jedes Modell basiert auf der Annahme, dass der Dolomit von Dolostonen durch Umwandlung von CaCO3-Sedimenten oder Sedimentgesteinen in Doloston gebildet wurde. Daher wurden die Modelle formuliert, um diese Umwandlung zu berücksichtigen, die als Dolomitisierung bekannt ist.
Die am häufigsten diskutierten Modelle für die teilweise oder vollständige Dolomitisierung umfassen vier Hauptvariablen: Zeit, Ort in Bezug auf die Grenzfläche zwischen Sediment und Meerwasser, die Zusammensetzung und Ableitung der beteiligten Lösungen sowie die Flussmechanismen. Die Zeitspanne reicht von der Dolomitisierung, die zeitgleich mit der Ablagerung auftritt, bis zu der, die nach einer relativ tiefen Vergrabung der Vorläufersedimente stattfindet. Der Standort reicht von an oder sehr nahe der Grenzfläche zwischen Sediment und Meerwasser bis weit unter einige darüber liegende Sedimente, die zu einem späteren Zeitpunkt abgelagert wurden. Die Lösungen liefern das benötigte Magnesium und müssen den geeigneten pH-Wert und die Konzentration anderer notwendiger Ionen aufweisen. Diese Lösungen werden im Allgemeinen als Meerwasser (entweder „normales“ Meerwasser oder durch Verdunstung konzentrierte Salzlösung), Verbindungswasser, Meteorwasser oder eine Kombination dieser Gewässer angesehen. (Verbinden bezieht sich auf Wasser, das bei ihrer Ablagerung in Sedimenten eingeschlossen wird; Meteorwasser wird aus der Atmosphäre als Regen oder Schnee abgeleitet, der häufig in Porenräumen innerhalb von Gesteinen auftritt.) Eine weitere wichtige Variable ist das Vorhandensein von gelösten Sulfationen (SO4− 2), da dies den Dolomitisierungsprozess verzögert. Die Flussmechanismen werden im Allgemeinen zugeschrieben Dichteunterschiede der beteiligten Lösungen und die Permeabilitätseigenschaften, die für die Perkolation durch das Vorläufersediment verfügbar sind. Darüber hinaus kann das Vorhandensein einer geothermischen Wärmequelle in einem Becken sowohl den Flüssigkeitsfluss als auch die Dolomitisierungsrate verbessern. Es gibt auch zusätzliche direkte und indirekte Kontrollen – z. B. Klima, biochemische Prozesse und HDO: H2O- und / oder D2O: H2O-Verhältnisse im Wasser. (Das Symbol D steht für Deute rium, das Wasserstoffisotop mit einem Kern, der neben dem einzelnen Proton des gewöhnlichen Wasserstoffkerns ein Neutron enthält.) Bakterien können auch eine Rolle bei der Bildung von Dolomit spielen. In jedem Fall wurde gezeigt, dass einige Dolostone aufgrund bestimmter Kombinationen dieser Bedingungen und Prozesse ihre aktuellen Eigenschaften erlangt haben.
Kriterien, die Faktoren wie die Identität der assoziierten Gesteine und die Grobheit der Dolostonkörner wurden vorgeschlagen, um ein hypothetisches Modell im Vergleich zu den anderen hypothetischen Modellen bestimmten Vorkommen von Doloston zuzuordnen. Keines wurde jedoch von vielen Carbonatpetrologen als absolutes Kriterium akzeptiert.
Der Wunsch nach einem Verständnis der Dolomitisierung von Sedimentschichten beruhte sowohl auf wirtschaftlichen als auch auf wissenschaftlichen Interessen. Die Dolomitisierung hat vielerorts zu einer Erhöhung der Permeabilität und Porosität geführt und damit das Potenzial von Gesteinsschichten wie guten Öl-, Gas- und Grundwasserreservoirs und in einigen Fällen sogar als Wirte bestimmter Arten von Erzvorkommen erhöht.
Die anderen ziemlich häufigen Vorkommen von Dolomit sind die folgenden: Dolosteine wurden sowohl in Dolomit- als auch in Calcitmurmeln verwandelt; Dedolomitisierungsprozesse sind für letztere verantwortlich. Einige Dolomitmurmeln sind fast reiner Dolomit. Dolomitkarbonatite haben denselben allgemeinen Ursprung wie Calcitkarbonatite. Dem in Dolomitvenen vorhandenen Dolomit wurden auch verschiedene Ursprünge zugeschrieben; Einige scheinen durch Versickern von Konnat oder meteorischem Grundwasser abgelagert worden zu sein, und andere scheinen eher durch hydrothermale Lösungen abgelagert worden zu sein, die mit magmatischen flüchtigen Stoffen beladen sind.