Travertine

Article

August 17, 2022

ทราเวอร์ทีน ( TRAV-ər-teen) เป็นหินปูนบนบกที่สะสมอยู่รอบๆ น้ำพุแร่ โดยเฉพาะน้ำพุร้อน มักมีลักษณะเป็นเส้นๆ หรือเป็นจุดศูนย์กลาง และมีอยู่ในพันธุ์สีขาว สีน้ำตาล สีครีม และแม้กระทั่งสนิม เกิดจากกระบวนการเร่งรัดของแคลเซียมคาร์บอเนตอย่างรวดเร็ว ซึ่งมักเกิดขึ้นที่ปากบ่อน้ำพุร้อนหรือในถ้ำหินปูน ในระยะหลังสามารถก่อตัวเป็นหินงอกหินย้อย หินงอกหินย้อย และหินงอกหินย้อยอื่นๆ มักใช้ในอิตาลีและที่อื่น ๆ เป็นวัสดุก่อสร้าง ตะกอนที่คล้ายกัน (แต่นุ่มกว่าและมีรูพรุนมาก) ที่เกิดจากน้ำที่อุณหภูมิแวดล้อมเรียกว่าทูฟา

คำจำกัดความ

ทราเวอร์ทีนเป็นหินตะกอนที่เกิดจากการตกตะกอนทางเคมีของแร่ธาตุแคลเซียมคาร์บอเนตจากน้ำจืด โดยทั่วไปจะอยู่ในน้ำพุ แม่น้ำ และทะเลสาบ กล่าวคือจากน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน ในความหมายที่กว้างที่สุด ทราเวอร์ทีนรวมถึงตะกอนในน้ำพุร้อนและน้ำพุเย็น รวมทั้งหินที่มีรูพรุนและเป็นรูพรุนที่เรียกว่าทูฟา และลักษณะของถ้ำที่เรียกว่าสเปลีโอเธม (ซึ่งรวมถึงหินย้อยและหินย้อย) แคลเซียมซึ่งเป็นแร่ธาตุแคลเซียมที่ฝากไว้เป็นเส้นขอบฟ้าในโปรไฟล์ของดิน ไม่ถือเป็นรูปแบบของทราเวอร์ทีน Travertine มักถูกกำหนดในความหมายที่แคบกว่าว่าเป็นหินที่หนาแน่น บางครั้งก็มีขนาดใหญ่แต่โดยทั่วไปมีแถบสีหรือมีโครงสร้างภายในที่มีเส้นใย ในบ่อน้ำพุร้อน ในความหมายที่แคบกว่านี้ ทราเวอร์ทีนแตกต่างจากสเปลีโอเทมและทูฟา บางครั้ง Travertine ก็ถูกกำหนดโดยรูปแบบการกำเนิดของมันเช่นกัน เนื่องจากหินที่เกิดจากการตกตะกอนของแร่ธาตุแคลเซียมคาร์บอเนตแบบอนินทรีย์ลงบนพื้นผิวหลังจากการแลกเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างชั้นบรรยากาศและน้ำใต้ดิน ปูนซีเมนต์ มาร์ลในทะเลสาบ และแนวปะการังในทะเลสาบไม่รวมอยู่ในคำจำกัดความนี้ แต่รวมสเปลีโอเทมและทูฟาไว้ด้วย ทราเวอร์ทีนสดมีความพรุนต่างกันมาก ตั้งแต่ประมาณ 10% ถึง 70% แร่โบราณอาจมีรูพรุนเพียง 2% เนื่องจากการตกผลึกของแคลไซต์ทุติยภูมิในพื้นที่รูพรุนดั้งเดิม ในขณะที่ทราเวอร์ทีนอาราโกไนต์สดบางส่วนที่บ่อน้ำพุร้อนแมมมอธมีความพรุนมากกว่า 80% ความพรุนประมาณ 50% เป็นเรื่องปกติสำหรับทราเวอร์ทีนสปริงเย็น ในขณะที่ทราเวอร์ทีนจากบ่อน้ำพุร้อนมีความพรุนเฉลี่ยประมาณ 26% Speleothems มีความพรุนต่ำน้อยกว่า 15%

ธรณีสัณฐาน

Travertine มีลักษณะเป็นธรณีสัณฐานที่โดดเด่น: เนินสปริงเป็นโดมของ travertine ซึ่งมีความสูงตั้งแต่น้อยกว่าหนึ่งเมตรถึงมากกว่า 100 เมตร (330 ฟุต) ล้อมรอบปากสปริง เนื่องจากปากสปริงอยู่เหนือระดับพื้นดิน การก่อตัวของเนินดินจึงต้องใช้น้ำพุบาดาลหรือน้ำพุร้อน เนินหินทราเวอร์ทีนยังพบได้ใต้น้ำ ซึ่งมักพบในทะเลสาบน้ำเค็ม รอยแยกเกิดขึ้นจากการปล่อยสปริงตามข้อต่อหรือข้อบกพร่อง สิ่งเหล่านี้อาจมีความสูงมากกว่า 15 เมตร (49 ฟุต) และยาว 0.5 กิโลเมตร (0.31 ไมล์) โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้จะแสดงสัญญาณของการขยับขยายของรอยแยกแบบก้าวหน้า โดยสมดุลโดยการสะสมของ travertine บนผนังรอยแยก ตะกอนคาสเคดเกิดจากน้ำตกหลายสาย ตะกอนที่ทับถมคล้ายกับชั้นน้ำตก แต่มีหินทราเวอร์ทีนที่ก่อตัวในแนวดิ่งซึ่งทำให้เกิดบ่อน้ำหรือทะเลสาบหลังการก่อตัวของหินทราเวอร์ทีน Travertine ก่อตัวเป็นตะกอนในลำธารและทะเลสาบหลายชนิด ตะกอนพาลูดัล (หนองน้ำ) เป็นที่สะสมตื้นๆ ในบริเวณที่มีการระบายน้ำไม่ดี Speleothems เป็นลักษณะ "การก่อตัว" ของถ้ำ

นิรุกติศาสตร์

คำว่า 'travertine' มาจากภาษาอิตาลี travertino ซึ่งเป็นที่มาของภาษาละติน tiburtinus หมายถึง 'ของ Tibur' ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Tivoli ใกล้กรุงโรม ประเทศอิตาลี

ธรณีเคมี

การก่อตัวของทราเวอร์ทีนเริ่มต้นเมื่อน้ำบาดาล (H2O) ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ละลายน้ำ (CO2) ที่มีความเข้มข้นสูงมาสัมผัสกับหินปูนหรือหินอื่นๆ ที่มีแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) คาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายได้ทำหน้าที่เป็นกรดอ่อน กรดคาร์บอนิก ซึ่งละลายหินปูนบางส่วนเป็นแคลเซียมไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ (Ca+2 + 2HCO−3): CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2+ + 2HCO−3นี่คือปฏิกิริยาย้อนกลับ หมายความว่าเมื่อความเข้มข้นของละลาย