Травертин

Article

August 10, 2022

Травертин (TRAV-ər-teen) — це форма наземного вапняку, що відкладається навколо мінеральних джерел, особливо гарячих джерел. Він часто має волокнистий або концентричний вигляд і існує у білих, коричневих, кремових і навіть іржавих різновидах. Він утворюється в результаті процесу швидкого випадання карбонату кальцію, часто в гирлі гарячого джерела або у вапняковій печері. В останньому він може утворювати сталактити, сталагміти та інші спелеотеми. Його часто використовують в Італії та інших країнах як будівельний матеріал. Подібні (але більш м’які та надзвичайно пористі) відкладення, утворені з води кімнатної температури, відомі як туф.

Означення

Травертин — це осадова порода, утворена шляхом хімічного осадження мінералів карбонату кальцію з прісної води, як правило, у джерелах, річках і озерах; тобто з поверхневих і підземних вод. У найширшому сенсі травертин включає відкладення як у гарячих, так і в холодних джерелах, включаючи пористі, губчасті породи, відомі як туф, а також печерні елементи, відомі як спелеотеми (до яких належать сталактити та сталагміти). Калькрет, який є мінералами кальцію, що відкладаються як горизонт у профілі ґрунту, не вважається формою травертину. Травертин часто визначають у більш вузькому сенсі як щільну породу, іноді масивну, але частіше смугасту або з волокнистою внутрішньою структурою, відкладену в гарячих джерелах. У цьому більш вузькому сенсі травертин відрізняється від спелеотем і туфу. Іноді травертин також визначають за способом його походження, як породу, утворену неорганічним осадженням мінералів карбонату кальцію на поверхню після обміну вуглекислого газу між атмосферою та підземними водами. Калькрет, озерні мергелі та озерні рифи виключені з цього визначення, але включені як спелеотеми, так і туф. Пористість свіжих травертинів значно варіюється, приблизно від 10% до 70%. Стародавні можуть мати пористість до 2% через кристалізацію вторинного кальциту в оригінальних порових просторах, тоді як деякі зі свіжого арагоніту травертину в Мамонтових Хот-Спрінгсах мають пористість понад 80%. Пористість приблизно 50% є типовою для травертину холодних джерел, тоді як травертини гарячих джерел мають середню пористість приблизно 26%. Спелеотеми мають низьку пористість менше 15%.

Форми рельєфу

Травертин утворює характерні форми рельєфу: Джерельні кургани — це куполи з травертину висотою від менше ніж до понад 100 метрів (330 футів), які оточують отвір джерела. Оскільки отвір джерела знаходиться над рівнем землі, для утворення наземних горбків потрібне або артезіанське джерело, або гейзер. Травертинові кургани також знаходяться під водою, часто в солоних озерах. Хребти тріщин утворюються внаслідок весняного викиду вздовж стиків або розломів. Вони можуть бути понад 15 метрів (49 футів) у висоту та 0,5 кілометра (0,31 милі) у довжину. Зазвичай вони демонструють ознаки прогресуючого розширення тріщини, що врівноважується відкладенням травертину на стінці тріщини. Каскадні родовища утворені серією водоспадів. Відкладення греблі схожі на каскади, але мають локалізоване вертикальне накопичення травертину, яке створює ставок або озеро за накопиченням травертину. Травертин утворює різні види річкових і озерних відкладень. Болотні (болотні) відклади є неглибокими скупченнями в погано дренованих районах. Спелеотеми — це характерні «утворення» печер.

Етимологія

Слово «травертин» походить від італійського travertino, яке є похідним від латинського tiburtinus, що означає «з Тібура», тепер відомого як Тіволі, поблизу Риму, Італія.

Геохімія

Утворення травертину починається, коли підземна вода (H2O), що містить підвищену концентрацію розчиненого вуглекислого газу (CO2), вступає в контакт з вапняком або іншою породою, що містить карбонат кальцію (CaCO3). Розчинений вуглекислий газ діє як слабка кислота, вугільна кислота, яка розчиняє частину вапняку у вигляді розчинного бікарбонату кальцію (Ca+2 + 2HCO−3): CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca2+ + 2HCO−3Це оборотна реакція, тобто концентрація розчиненого