Травертин ( / ˈtrævərˌt iːn / [ 1] TRAV - ər -teen ) — форма 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. [2] [3] 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 .
Травертин представляет собой осадочную породу , образованную путем химического осаждения минералов карбоната кальция из пресной воды [4] , обычно в источниках, реках и озерах ; [5] [6] то есть из поверхностных и подземных вод. [7] В самом широком смысле травертин включает отложения как в горячих, так и в холодных источниках, в том числе пористую губчатую породу, известную как туф , [7] [8] [4] , а также пещерные образования, известные как образования (которые включают сталактиты и сталагмиты ). [9] [5][7] [10] [8] [4] Калькрет , представляющий собой минералы кальция, отложенные в виде горизонта в профиле почвы , не считается формой травертина. [7] [11]
Травертин часто определяется в более узком смысле как плотная порода, иногда массивная, но чаще полосчатая или с волокнистой внутренней структурой, отложившаяся в горячих источниках. [5] [7] [4] [6] В этом более узком смысле травертин отличается от наростов [12] и туфа. [5] [13] [6] Травертин иногда также определяется по способу его происхождения, как 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.[14]
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%. [15]
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. [23] [24]
Формирование травертина начинается, когда грунтовые воды ( H 2 O ), содержащие повышенную концентрацию растворенного диоксида углерода ( CO 2 ), вступают в контакт с известняком или другой горной породой, содержащей карбонат кальция ( CaCO 3 ). Растворенный углекислый газ действует как слабая кислота, угольная кислота , которая растворяет часть известняка в виде растворимого бикарбоната кальция ( Ca + 2 + 2HCO - 3 ):