تراورتن

Article

August 8, 2022

تراورتن (TRAV-ər-teen) نوعی سنگ آهک زمینی است که در اطراف چشمه‌های معدنی، به‌ویژه چشمه‌های آب گرم رسوب می‌کند. اغلب ظاهری فیبری یا متحدالمرکز دارد و در انواع سفید، خرمایی، کرم رنگ و حتی زنگ زده وجود دارد. این توسط فرآیند رسوب سریع کربنات کلسیم، اغلب در دهانه یک چشمه آب گرم یا در غار آهکی تشکیل می شود. در دومی، می تواند استالاکتیت ها، استالاگمیت ها و دیگر غاربها را تشکیل دهد. اغلب در ایتالیا و جاهای دیگر به عنوان مصالح ساختمانی استفاده می شود. رسوبات مشابه (اما نرم تر و بسیار متخلخل) که از آب با دمای محیط تشکیل شده اند به عنوان توفا شناخته می شوند.

تعریف

تراورتن یک سنگ رسوبی است که از رسوب شیمیایی مواد معدنی کربنات کلسیم از آب شیرین، به طور معمول در چشمه ها، رودخانه ها و دریاچه ها تشکیل می شود. یعنی از آبهای سطحی و زیرزمینی. در مفهوم وسیع تراورتن شامل رسوباتی در چشمه های آب گرم و سرد است، از جمله سنگ متخلخل و اسفنجی به نام توفا و همچنین ویژگی های غار معروف به غارها (که شامل استالاکتیت ها و استالاگمیت ها می شود). کالکریت که کانی های کلسیمی است که به عنوان یک افق در نیمرخ خاک ته نشین می شود، شکلی از تراورتن در نظر گرفته نمی شود. تراورتن اغلب به معنای باریک تر به عنوان سنگ متراکم، گاهی اوقات حجیم، اما معمولاً نواری یا با ساختار داخلی فیبری، ته نشین شده تعریف می شود. در چشمه های آب گرم در این مفهوم باریک تر، تراورتن از غارسنگ و توفا متمایز است. تراورتن گاهی اوقات با نحوه منشاء آن نیز تعریف می شود، به عنوان سنگی که در اثر رسوب غیر آلی مواد معدنی کربنات کلسیم بر روی سطح به دنبال تبادل دی اکسید کربن بین جو و آب های زیرزمینی تشکیل می شود. کالکریت، مارن دریاچه، و صخره های دریاچه از این تعریف مستثنی هستند، اما هر دو غارسنگ و توفا را شامل می شود. سنگهای باستانی ممکن است به دلیل تبلور کلسیت ثانویه در فضاهای منفذ اصلی تخلخل کمتر از 2٪ داشته باشند، در حالی که برخی از تراورتن های تازه آراگونیت در چشمه های آب گرم ماموت دارای تخلخل بیش از 80٪ هستند. تخلخل حدود 50 درصد برای تراورتن های چشمه سرد معمولی است در حالی که تراورتن های چشمه آب گرم دارای میانگین تخلخل حدود 26 درصد هستند. اسپلئوتم ها تخلخل کم کمتر از 15 درصد دارند.

شکل زمین

تراورتن لندفرم های متمایز را تشکیل می دهد: تپه های چشمه گنبدهایی از سنگ تراورتن هستند که ارتفاع آنها از کمتر از یک متر تا بیش از 100 متر (330 فوت) در اطراف دهانه چشمه است. از آنجایی که دهانه چشمه بالاتر از سطح زمین است، تشکیل تپه های زمینی به یک چشمه آرتزین یا یک آبفشان نیاز دارد. تپه های تراورتن نیز در زیر آب، اغلب در دریاچه های شور یافت می شوند. برآمدگی های شکاف از تخلیه فنر در امتداد مفاصل یا گسل ها ایجاد می شوند. اینها می توانند بیش از 15 متر (49 فوت) ارتفاع و 0.5 کیلومتر (0.31 مایل) طول داشته باشند. اینها عموماً نشانه هایی از گشاد شدن تدریجی شکاف را نشان می دهند که با رسوب تراورتن بر روی دیواره شکاف متعادل می شود. نهشته های آبشاری توسط مجموعه ای از آبشارها تشکیل شده اند. رسوبات سدها شبیه آبشارها هستند، اما دارای تجمع عمودی تراورتن هستند که یک حوضچه یا دریاچه در پشت تجمع تراورتن ایجاد می کند. تراورتن انواع مختلفی از رسوبات رودخانه ای و دریاچه ای را تشکیل می دهد. نهشته های پالودال (مرداب) تجمع کم عمقی در مناطق با زهکشی ضعیف هستند. اسپلئوتم ها "تشکیل" مشخصه غارها هستند.

ریشه شناسی

کلمه تراورتن از واژه ایتالیایی travertino گرفته شده است که خود مشتق شده از کلمه لاتین tiburtinus به معنی "از تیبور" است که اکنون به نام تیوولی در نزدیکی رم ایتالیا شناخته می شود.

ژئوشیمی

تشکیل تراورتن زمانی شروع می شود که آب های زیرزمینی (H2O) حاوی غلظت بالایی از دی اکسید کربن محلول (CO2) با سنگ آهک یا سایر سنگ های حاوی کربنات کلسیم (CaCO3) در تماس باشند. دی اکسید کربن محلول به عنوان یک اسید ضعیف عمل می کند، اسید کربنیک، که مقداری از سنگ آهک را به صورت بی کربنات کلسیم محلول در خود حل می کند (Ca+2 + 2HCO-3): CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2 + + 2HCO-3 این یک واکنش برگشت پذیر است، به این معنی که به عنوان غلظت محلول