Pregunta:
En un planeta similar a la Tierra sin historia de formas de vida basadas en el carbono, ¿habría piedra caliza?
TylerH
2018-06-05 02:16:00 UTC
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El alcance de mi comprensión de la piedra caliza se basa en lo que dice Wikipedia en la parte superior de la página:

La piedra caliza es una roca sedimentaria, compuesta principalmente de fragmentos esqueléticos de organismos marinos como el coral. , foraminíferos y moluscos. Sus principales materiales son los minerales calcita y aragonito, que son diferentes formas cristalinas de carbonato cálcico (CaCO3).

Lo que me llama la atención es la palabra "principalmente" allí ... puedo ' decir si significa "la parte principal de toda piedra caliza" es [fragmentos esqueléticos de organismos] "o si significa" parte de piedra caliza (en los casos habituales) es [fragmentos esqueléticos de organismos] " .

Expresado de la manera más general e interesante (para mí):

Dado un planeta parecido a la Tierra con todos los ingredientes adecuados (por ejemplo, grandes masas de agua líquida, hierro-níquel núcleo parcialmente líquido, etc.) con una excepción, sin historial de formas de vida basadas en carbono, ¿encontraríamos cantidades significativas de piedra caliza como la que tenemos hoy en la Tierra?

Esto puede estar acercándose a lo teórico, por lo que me disculpo si esto está fuera de tema aquí.
Cantidades significativas seguramente no. Las calizas oceánicas provienen todas de organismos. El CaCO3 también se forma en algunos lagos, no sé si un planeta rocoso sin vida podría tener las condiciones químicas necesarias en la atmósfera y el lago / río.
También existen carbonatitas magmáticas con CaCO3 -nota que la caliza es solo para rocas sedimentarias-. En las primeras etapas del magmatismo terrestre.
Tres respuestas:
#1
+5
BillDOe
2018-06-05 05:55:53 UTC
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Tendría que decir que sí. Una vez que la vida evolucionó en los océanos del mundo, la gran mayoría de la formación de piedra caliza ha pasado por el proceso orgánico. Sin embargo, antes de que la vida evolucionara, la piedra caliza se formó a través de un proceso inorgánico en el que el agua de lluvia que cae a través de una atmósfera rica en CO 2 reacciona para formar una solución de ácido carbónico débil que luego reacciona con minerales que contienen calcio para formar calcita. . Esto luego se lavó en los océanos del mundo para formar depósitos de piedra caliza.

De gsu.edu:

La piedra caliza puede formarse de forma inorgánica o mediante procesos bioquímicos.
Otra forma de piedra caliza de origen inorgánico es la piedra caliza oolítica, piedra caliza formada por pequeños granos esféricos llamados ooides.

En un artículo de Stanford.edu :

El ácido carbónico se disoció para formar iones de hidrógeno, que encontraron su camino hacia las estructuras de los minerales meteorológicos, y el bicarbonato, que fue arrastrado por ríos y arroyos para ser depositado como piedra caliza y otros minerales en el océano. sedimentos.

Entonces, incluso en un mundo desprovisto de vida basada en carbono, la piedra caliza aún podría formarse si tuviera una atmósfera rica en CO 2 , agua (y por lo tanto lluvia) y depósitos de la corteza que contienen calcio. Aunque el artículo de Stanford es teórico, tenga en cuenta que esto no significa hipotético y está (creo) basado en ciencia sólida.

Se sugiere que las algas están involucradas en la formación de oolitas.
el artículo es realmente interesante, como siempre para los procesos arcaicos antiguos. Migth formó pequeños depósitos cuando la Tierra era un 95% de océano debido a la meteorización de esa corteza continental inicial. Mi respuesta es más para "cantidades significativas". El universo es enorme, quizás en algún planeta rocoso ese tipo de depósitos son frecuentes y forman grandes depósitos.
@BillDOe Interesante, ¿la atmósfera era (lo suficientemente rica) en dióxido de carbono antes de que surgiera la vida en la Tierra para que ocurriera ese proceso?
El hecho es que la temperatura era tan grande que precipitó el CO2. Si. en las primeras etapas de la Tierra había CO2 en la atmósfera. El geólogo de Stanford sugiere que el CO2 se almacenó rápidamente debido a este proceso hacia el lecho marino. Como la corteza continental aún no se formó, no hubo subducción, etc., por lo que se almacenó algo de CO2.
Supongo que la primera corteza continental de la Tierra debería ser rica en Fe y Mg de calcio, y CaCO3 no es la principal molécula de almacenamiento. ¿En otro planeta rocoso? ¿Quién sabe? El universo es enorme
#2
+2
Gimelist
2018-06-06 05:46:35 UTC
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En un planeta parecido a la Tierra sin historia de formas de vida basadas en carbono, ¿habría piedra caliza?

Respuesta corta: Quizás .

La forma del carbono en la piedra caliza es carbono oxidado: carbonato: CO 3 2- . Esto es diferente del carbono orgánico, que se compone principalmente de moléculas y compuestos de carbono-hidrógeno ("hidrocarburos").

La piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta principalmente de calcita o aragonito - carbonato de calcio. Como mencionaste, el carbonato de calcio proviene de los caparazones de animales marinos muertos. Me gustaría señalar que si tienes un planeta con formas de vida basadas en carbono, pero no forman capas de carbonato de calcio, este proceso de formación de piedra caliza no existiría.

Las piedras calizas también se pueden formar químicamente. Hay carbonato de calcio disuelto en océanos y lagos. Si los evaporas y los secas, el carbonato de calcio precipitará. La solubilidad del carbonato de calcio depende del pH. Si esos cuerpos de agua se vuelven menos ácidos (pH en aumento), precipitará depósitos químicos de carbonato de calcio.

¿Conoce esa escala blanca en su tetera? Este es el carbonato de calcio. Caliza. Entonces esto puede formarse sin vida, simplemente cambiando la temperatura del agua, esto cambiando la solubilidad del carbonato de calcio. Ejemplos de "calizas" precipitadas químicamente son toba y travertino.

Si nos aventuramos fuera de las "calizas sedimentarias", también hay carbonatitas, que son rocas ígneas cristalizadas en un magma rico en carbonatos. Estos son raros en la Tierra (solo sabemos de un volcán que hace erupción con este material), pero podrían ser más comunes en otros planetas. La meteorización de estas rocas puede producir calizas sedimentarias adecuadas.

¿No se volverían más ácidos los cuerpos de agua con carbonato de calcio debido a las reacciones del ácido carbónico, en lugar de ser menos ácidos?
@TylerH es un planeta hipotético. Puede inventar cualquier reacción química que desee (dentro de lo razonable) para amortiguar los océanos de modo que no sean lo suficientemente ácidos como para disolver el carbonato de calcio.
#3
+1
user12525
2018-06-05 12:17:37 UTC
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El registro sedimentario muestra en la Tierra que las primeras cantidades significativas de calizas provienen de estromatolitos y foraminíferos al final del Precámbrico. Después de la explosión de vida, se registran dos depósitos carbonatados principales:

- Poderosos depósitos de cuenca en la costa con arrecifes de coral.

- Grandes depósitos bentónicos con foraminíferos y coccolithophoridae en el lecho marino

Una piedra caliza suele ser esos fragmentos esqueléticos, que son cementados por CaCo3 en la diagénesis, pero no siempre. En ambientes tranquilos, se puede formar lutita, principalmente a partir de algas. Otra excepción a esto son las calizas cristalinas que han cambiado su textura en la diagénesis y los esqueletos no son reconocibles, pero eso no significa que el origen del CaCo3 no sea orgánico.

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Clasificación de carbonatos de Dunham . Imagen de: commons.wikimedia.org

Hay otra excepción, como se notó: oolitos. Las oolitas son concreciones inorgánicas alrededor de un bioclastos o clastos. Lo que he leído es que estas estructuras se forman en las playas también gracias a las algas.

De todos modos, un planeta rocoso sin vida puede producir carbonatos en sus primeras fases magmáticas. La roca se llama carbonatita, que es una roca magmática, no una piedra caliza sedimentaria. Entonces podría tener algunos depósitos sedimentarios dispersos donde cemento es CaCo3. Lo encuentro poco probable, pero la erosión de las carbonatitas podría conducir a verdaderas calizas.

Hay demasiadas calizas terrestres formadas en lagos y ríos llamadas toba.

"Recientemente se ha demostrado que la precipitación inducida por microbios puede ser más importante que la precipitación físico-química. Pedley et al. (2009) demostraron con experimentos de canal que la precipitación no ocurre a menos que haya una biopelícula presente, a pesar de la sobresaturación".

fuente: wikipedia (ver artículo citado)

Tampoco hay evidencia de tales depósitos en Marte. Se encuentran carbonatos, pero siendo la magnesita (MgCo3) el carbonato principal con pequeños porcentajes de calcita.

Entonces, puedo estar equivocado, pero mi respuesta a las "cantidades significativas" es no, sabiendo que los depósitos pequeños de CaCO3 podrían Se formó termodinámicamente en un planeta rocoso sin vida.



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