Travertin

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August 9, 2022

Le travertin (TRAV-ər-teen) est une forme de calcaire terrestre déposé autour des sources minérales, en particulier des sources chaudes. Il a souvent un aspect fibreux ou concentrique et existe en variétés blanches, beiges, crème et même rouillées. Il est formé par un processus de précipitation rapide de carbonate de calcium, souvent à l'embouchure d'une source chaude ou dans une grotte calcaire. Dans ce dernier, il peut former des stalactites, stalagmites et autres spéléothèmes. Il est fréquemment utilisé en Italie et ailleurs comme matériau de construction. Des dépôts similaires (mais plus mous et extrêmement poreux) formés à partir d'eau à température ambiante sont connus sous le nom de tuf.

Définition

Le travertin est une roche sédimentaire formée par la précipitation chimique de minéraux de carbonate de calcium à partir d'eau douce, généralement dans les sources, les rivières et les lacs. c'est-à-dire des eaux de surface et souterraines. Au sens le plus large, le travertin comprend des dépôts dans les sources chaudes et froides, y compris la roche poreuse et spongieuse connue sous le nom de tuf, ainsi que les caractéristiques de la grotte connues sous le nom de spéléothèmes (qui comprennent les stalactites et les stalagmites). Le calcrète, qui est un minéral de calcium déposé comme horizon dans le profil du sol, n'est pas considéré comme une forme de travertin. Le travertin est souvent défini dans un sens plus étroit comme une roche dense, parfois massive mais plus souvent en bandes ou avec une structure interne fibreuse, déposée dans les sources chaudes. Dans ce sens plus étroit, le travertin se distingue des concrétions et du tuf. Le travertin est parfois également défini par son mode d'origine, en tant que roche formée par précipitation inorganique de minéraux de carbonate de calcium sur une surface suite à un échange de dioxyde de carbone entre l'atmosphère et les eaux souterraines. Le calcrète, les marnes lacustres et les récifs lacustres sont exclus de cette définition, mais les spéléothèmes et le tuf sont inclus. Les travertins frais varient considérablement dans leur porosité, d'environ 10% à 70%. Les anciens peuvent avoir des porosités aussi faibles que 2% en raison de la cristallisation de la calcite secondaire dans les espaces poreux d'origine, tandis qu'une partie du travertin d'aragonite frais de Mammoth Hot Springs a une porosité supérieure à 80%. Une porosité d'environ 50% est typique pour le travertin de source froide tandis que les travertins de source chaude ont une porosité moyenne d'environ 26%. Les concrétions ont de faibles porosités inférieures à 15 %.

Reliefs

Le travertin forme des reliefs distinctifs : Les monticules de source sont des dômes de travertin dont la hauteur varie de moins d'un mètre à plus de 100 mètres (330 pieds) entourant un orifice de source. Parce que l'orifice de la source est au-dessus du niveau du sol, la formation de monticules terrestres nécessite soit une source artésienne, soit un geyser. Des monticules de travertin se trouvent également sous l'eau, souvent dans des lacs salins. Les crêtes de fissure se forment à partir de la décharge de la source le long des joints ou des failles. Ceux-ci peuvent mesurer plus de 15 mètres (49 pieds) de hauteur et 0,5 kilomètre (0,31 mi) de longueur. Ceux-ci montrent généralement des signes d'élargissement progressif de la fissure, compensés par le dépôt de travertin sur la paroi de la fissure. Les dépôts en cascade sont formés par une série de chutes d'eau. Les dépôts de barrage sont similaires aux cascades, mais ont une accumulation verticale localisée de travertin qui crée un étang ou un lac derrière l'accumulation de travertin. Le travertin forme divers types de dépôts fluviaux et lacustres. Les dépôts paludaux (marais) sont des accumulations peu profondes dans des zones mal drainées. Les concrétions sont les "formations" caractéristiques des grottes.

Étymologie

Le mot «travertin» est dérivé du travertino italien, lui-même dérivé du latin tiburtinus signifiant «de Tibur», maintenant connu sous le nom de Tivoli, près de Rome, en Italie.

Géochimie

La formation de travertin commence lorsque l'eau souterraine (H2O) contenant une concentration élevée de dioxyde de carbone dissous (CO2) entre en contact avec du calcaire ou une autre roche contenant du carbonate de calcium (CaCO3). Le dioxyde de carbone dissous agit comme un acide faible, l'acide carbonique, qui dissout une partie du calcaire sous forme de bicarbonate de calcium soluble (Ca+2 + 2HCO−3) : CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2+ + 2HCO−3Il s'agit d'une réaction réversible, ce qui signifie que la concentration de