Travertin

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August 8, 2022

Travertin ( TRAV-ər-teen ) ist eine Form von terrestrischem Kalkstein, der sich um Mineralquellen, insbesondere heiße Quellen, ablagert. Es hat oft ein faseriges oder konzentrisches Aussehen und existiert in weißen, braunen, cremefarbenen und sogar rostigen Sorten. Es entsteht durch einen Prozess der schnellen Ausfällung von Kalziumkarbonat, oft an der Mündung einer heißen Quelle oder in einer Kalksteinhöhle. In letzterem kann es Stalaktiten, Stalagmiten und andere Speleotheme bilden. Es wird in Italien und anderswo häufig als Baumaterial verwendet. Ähnliche (aber weichere und extrem poröse) Ablagerungen, die aus Wasser mit Umgebungstemperatur gebildet werden, sind als Tuffstein bekannt.

Bestimmung

Travertin ist ein Sedimentgestein, das durch die chemische Ausfällung von Kalziumkarbonatmineralien aus Süßwasser gebildet wird, typischerweise in Quellen, Flüssen und Seen; das heißt, aus Oberflächen- und Grundwasser. Im weitesten Sinne umfasst Travertin Ablagerungen sowohl in heißen als auch in kalten Quellen, einschließlich des porösen, schwammigen Gesteins, das als Tuffstein bekannt ist, und auch der Höhlenmerkmale, die als Tropfsteine ​​bekannt sind (zu denen Stalaktiten und Stalagmiten gehören). Calcrete, bei dem es sich um als Horizont im Bodenprofil abgelagerte Calciumminerale handelt, gilt nicht als Travertin. Travertin wird im engeren Sinne oft als dichtes Gestein definiert, manchmal massiv, aber häufiger gebändert oder mit einer faserigen inneren Struktur, abgelagert in heißen Quellen. In diesem engeren Sinne unterscheidet sich Travertin von Tropfsteinen und Tuff. Travertin wird manchmal auch durch seine Entstehungsart definiert, als Gestein, das durch anorganische Ausfällung von Kalziumkarbonatmineralien auf einer Oberfläche nach dem Austausch von Kohlendioxid zwischen der Atmosphäre und dem Grundwasser gebildet wird. Kalkstein, Seemergel und Seeriffe sind von dieser Definition ausgenommen, aber sowohl Speleotheme als auch Tuff sind eingeschlossen. Frischer Travertin variiert stark in seiner Porosität, von etwa 10 % bis 70 %. Alte können aufgrund der Kristallisation von sekundärem Calcit in den ursprünglichen Porenräumen Porositäten von nur 2 % aufweisen, während einige der frischen Aragonit-Travertine in Mammoth Hot Springs eine Porosität von mehr als 80 % aufweisen. Eine Porosität von etwa 50 % ist typisch für Travertin aus kalten Quellen, während Travertin aus heißen Quellen eine mittlere Porosität von etwa 26 % hat. Höhlensteine ​​haben geringe Porositäten von weniger als 15 %.

Landschaftsformen

Travertin bildet charakteristische Landschaftsformen: Quellhügel sind Kuppeln aus Travertin mit einer Höhe von weniger als einem Meter bis über 100 Meter (330 Fuß), die eine Quellöffnung umgeben. Da sich die Quellöffnung über dem Boden befindet, erfordert die Bildung von Erdhügeln entweder eine artesische Quelle oder einen Geysir. Travertinhügel findet man auch unter Wasser, oft in Salzseen. Risskämme bilden sich durch Quellentladung entlang von Klüften oder Verwerfungen. Diese können über 15 Meter (49 Fuß) hoch und 0,5 Kilometer (0,31 Meilen) lang sein. Diese zeigen im Allgemeinen Anzeichen einer fortschreitenden Erweiterung der Spalte, die durch die Ablagerung von Travertin an der Spaltwand ausgeglichen wird. Kaskadenablagerungen werden durch eine Reihe von Wasserfällen gebildet. Dammablagerungen ähneln Kaskaden, haben jedoch eine lokalisierte vertikale Ansammlung von Travertin, die einen Teich oder See hinter der Travertinansammlung bildet. Travertin bildet verschiedene Arten von Fluss- und Seeablagerungen. Paludal (Sumpf) Ablagerungen sind flache Ansammlungen in schlecht entwässerten Gebieten. Speläotheme sind die charakteristischen "Formationen" von Höhlen.

Etymologie

Das Wort "Travertin" leitet sich vom italienischen Travertino ab, das selbst eine Ableitung des lateinischen Tiburtinus ist, was "von Tibur" bedeutet, heute bekannt als Tivoli, in der Nähe von Rom, Italien.

Geochemie

Die Bildung von Travertin beginnt, wenn Grundwasser (H2O), das eine erhöhte Konzentration an gelöstem Kohlendioxid (CO2) enthält, mit Kalkstein oder anderem Gestein, das Calciumcarbonat (CaCO3) enthält, in Kontakt kommt. Das gelöste Kohlendioxid wirkt als schwache Säure, Kohlensäure, die einen Teil des Kalksteins als lösliches Calciumbicarbonat (Ca+2 + 2HCO−3) auflöst: CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2+ + 2HCO−3Dies ist eine reversible Reaktion, d.h. als Konzentration von gelöstem