karbonatisoituminen

Karbonatisoituminen on kemiallinen prosessi, jossa veden ja hiilidioksidin vaikutuksesta mineraalit reagoivat siten, että muodostuu tai siirtyytyy karbonaattimineraaleja, kuten kalkkikiveä (CaCO3) ja dolomitea (CaMg(CO3)2). Prosessi voi tapahtua sekä kivilajien sisällä että maaperässä, ja siihen vaikuttavat veden pH, CO2-pitoisuus, lämpötila sekä liuenneiden kationsien määrä.

Mekanismina hiilidioksidi liukenee veteen muodostaen hiilihappoa (H2CO3). Hiilihappo liuottaa kalsiumia, magnesiumia ja muita alkuaineita mineraaleista, mikä vapauttaa kationeja ja carbonate-ioneja. Kun kivennäismaalman liuotettujen ionien konsentraatiot kasvavat ja vesiliuoksen takertuminen karbonaattien saostumiseen yleistyy, karbonaatit saostuvat muodostaen CaCO3:n tai CaMg(CO3)2:n kaltaisia mineraaleja. Näin karbonatisoituminen voi sekä hajottaa että rakentaa kivilajimuotoja.

Sovellukset ja vaikutukset vaihtelevat ympäristön mukaan. Calcrete- ja karstialueet muodostuvat karbonatisoitumisesta erityisesti kuivilla ja puolikuivilla alueilla. Maaperässä prosessi voi lisätä pH-arvoa ja sitoa kalsiumia sekä magnesiumia, vaikuttaen siten pölynhallintaan, veden laimennettavuuteen ja maaperän hedelmällisyyteen. Karbonatisoituminen on myös tärkeä osa hiilidioksidin pitkäaikaista varastoitumista ja hiilinielujen muodostumista maaperässä ja kivilajeissa.

Tutkimuksissa karbonatisoitumista seurataan muun muassa kivennäisaineiden muutoksilla, vesien kemiallisella koostumuksella sekä hiiliksenologian ja isotopianalyysien avulla.