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Origine e composizione chimica dei depositi di evaporite

Uno studio comparativo dei depositi di evaporite marine che si formano attualmente lungo la costa pacifica del Messico centrale e le formazioni di evaporite di età permiana nel bacino del Texas occidentale è stato fatto al fine di determinare se i sedimenti moderni forniscono una base per comprendere le condizioni ambientali Il lavoro sul campo è stato completato da indagini su minerali artificiali di evaporite precipitati in laboratorio e dallo studio della composizione chimica della roccia di alite di diverse età geologiche.L’ambiente di deposizione di depositi di sale marino contemporanei in Messico è acido, si riduce fortemente a pochi centimetri sotto la superficie e pullula di vita microscopica. La deposizione di sale, a differenza di quella di molti altri sedimenti, non è del tutto un fenomeno costruttivo. I depositi permanenti risultano solo se esiste un equilibrio favorevole tra la deposizione nella stagione secca e la dissoluzione nella stagione umida.Le formazioni di evaporite scelte per lo studio speciale nel bacino del Texas occidentale sono, in ordine crescente, le formazioni di Castiglia, Salado e Rustler, che hanno uno spessore combinato di 1200 metri. La formazione castiglia è in gran parte composta da roccia di gesso, il Salado, roccia halite, e il Rustler, quarzo e arenaria carbonatica. La parte inferiore della formazione castiglia è bituminosa e contiene lamine calcaree. Le formazioni di Castiglia e Rustler si addensano a sud a scapito del sale della formazione Salado interventista.Le rocce clastiche della formazione Rustler sono interpretate come i depositi di una serie di isole di barriera a nord delle quali è stata depositata la roccia di halite del Salado. Si ritiene che il sale si sia formato in acque poco profonde di densità uniforme mescolata dal vento. Dove la profondità dell’acqua ha superato la profondità della miscelazione del vento, la stratificazione della densità si è sviluppata e il gesso è stato depositato. L’acqua densa di alta salinità al di sotto della discontinuità di densità era sovrastata da acqua meno densa, più normalmente salina che derivava dal mare a sud. La miscelazione dei due strati d’acqua alla loro interfaccia ha diluito lo strato inferiore in modo da impedire la formazione di alite, ma allo stesso tempo la solubilità depressa del solfato di calcio nella miscela all’interfaccia ha causato la precipitazione del gesso.Si ritiene che lo strato superiore dell’acqua abbia sostenuto un florido biota microscopico i cui resti discendevano in salamoia semisterile al di sotto dove prevalevano le condizioni di riduzione. Questo ambiente ha generato la roccia di gesso bituminosa. A volte, il carbonato di calcio microcristallino di probabile origine biochimica si è formato nello strato superiore e si è depositato al di sotto per formare lamine calcaree come quelle della parte inferiore della formazione castigliana.Le analisi chimiche del permiano e del sale attuale sono state confrontate con le analisi del sale marino vecchio come l’età cambriana per determinare se i depositi di evaporite possono contribuire con informazioni sulla storia geologica dell’acqua di mare. I risultati contengono incertezze che non possono essere completamente risolte, ma suggeriscono che il rapporto tra gli ioni nell’acqua di mare è stato approssimativamente costante dal tempo precambriano. Inoltre, la brusca comparsa iniziale di depositi di salgemma nel Cambriano suggerisce che l’oceano precambriano potrebbe essere stato piuttosto diluito, ma questa relazione apparente potrebbe anche essere stata causata da altri fattori.