Травертин

Article

August 9, 2022

Травертин ( TRAV-ər-teen ) представляет собой форму земного известняка, отложившегося вокруг минеральных источников, особенно горячих источников. Он часто имеет волокнистый или концентрический вид и бывает белого, коричневого, кремового и даже ржавого цвета. Он образуется в результате быстрого осаждения карбоната кальция, часто в устье горячего источника или в известняковой пещере. В последнем он может образовывать сталактиты, сталагмиты и другие образования. Он часто используется в Италии и других странах в качестве строительного материала. Подобные (но более мягкие и чрезвычайно пористые) отложения, образованные из воды комнатной температуры, известны как туф.

Определение

Травертин представляет собой осадочную породу, образованную в результате химического осаждения минералов карбоната кальция из пресной воды, обычно в источниках, реках и озерах; то есть из поверхностных и подземных вод. В самом широком смысле травертин включает отложения как в горячих, так и в холодных источниках, включая пористую губчатую породу, известную как туф, а также пещерные образования, известные как образования (которые включают сталактиты и сталагмиты). Калькрет, который представляет собой минералы кальция, отложенные в виде горизонта в профиле почвы, не считается формой травертина. Травертин часто определяется в более узком смысле как плотная порода, иногда массивная, но чаще полосчатая или с волокнистой внутренней структурой, отложенная в горячих источниках. В этом более узком смысле травертин отличается от образований и туфа. Травертин иногда также определяется по способу его происхождения, как горная порода, образованная неорганическим осаждением минералов карбоната кальция на поверхность после обмена углекислым газом между атмосферой и грунтовыми водами. Калькрит, озерные мергели и озерные рифы исключены из этого определения, но включены как образования, так и туф. Свежие травертины сильно различаются по своей пористости, примерно от 10% до 70%. Древние могут иметь пористость всего 2% из-за кристаллизации вторичного кальцита в первоначальных порах, в то время как некоторые из свежих арагонитовых травертинов в Мамонтовых горячих источниках имеют пористость более 80%. Пористость около 50% типична для травертина холодного источника, в то время как травертин горячего источника имеет среднюю пористость около 26%. Образования имеют низкую пористость менее 15%.

Рельеф

Травертин образует отличительные формы рельефа: Весенние насыпи представляют собой купола из травертина высотой от менее метра до более 100 метров (330 футов), окружающие родниковое отверстие. Поскольку устье родника находится выше уровня земли, для формирования наземных насыпей требуется либо артезианский источник, либо гейзер. Травертиновые насыпи также встречаются под водой, часто в соленых озерах. Гребни трещин образуются из-за родникового стока вдоль трещин или разломов. Они могут быть более 15 метров (49 футов) в высоту и 0,5 км (0,31 мили) в длину. Обычно они демонстрируют признаки прогрессирующего расширения трещины, уравновешенного отложением травертина на стенке трещины. Каскадные отложения образованы серией водопадов. Отложения плотин похожи на каскады, но имеют локальные вертикальные отложения травертина, которые создают пруд или озеро за отложениями известняка. Травертин образует различного рода речные и озерные отложения. Болотные (болотные) отложения представляют собой неглубокие скопления на слабо дренированных участках. Образования являются характерными «образованиями» пещер.

Этимология

Слово «травертин» происходит от итальянского travertino, которое само по себе является производным от латинского tiburtinus, означающего «из Тибура», ныне известного как Тиволи, недалеко от Рима, Италия.

Геохимия

Формирование травертина начинается, когда подземные воды (H2O), содержащие повышенную концентрацию растворенного диоксида углерода (CO2), вступают в контакт с известняком или другой горной породой, содержащей карбонат кальция (CaCO3). Растворенный углекислый газ действует как слабая кислота, угольная кислота, которая растворяет часть известняка в виде растворимого бикарбоната кальция (Ca+2 + 2HCO-3): CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2+ + 2HCO−3Это обратимая реакция, означающая, что концентрация растворенных