Sisältö
CALICHE: Tämä kaliikkinäyte koostuu pyöristetyistä kivikappaleista ja hienojakoisista sedimenteistä, jotka on sidottu yhteen kalsiumkarbonaattisementin kanssa.
Mikä on Caliche?
"Caliche" on matala kerros maaperää tai sedimenttiä, jossa hiukkaset on liimattu yhteen saostamalla mineraaliainetta niiden välitilaan. Sementti on yleensä kalsiumkarbonaatti; magnesiumkarbonaatin, kipsin, piidioksidin, rautaoksidin ja näiden materiaalien yhdistelmät tunnetaan kuitenkin.
Caliche Horizon: Yli metrin paksuinen caliche mineralisaatiolla, joka on raskain yläosassa ja vähenee alaspäin. USGS-valokuva paljastuksesta Mohaven piirikunnassa, Arizonassa.
Caliche on kuivien tai semiaridisten alueiden yleinen piirre kaikkialla maailmassa. Yhdysvalloissa caliche on tuttu talletus monissa Lounaisosissa, etenkin Arizonassa, Kaliforniassa, Nevadassa, New Mexico ja Texas. Siellä caliche liittyy ongelmiin, kuten huono maaperän kuivuminen, vaikeat maaperän olosuhteet kasvien kasvuun ja kaivamisongelmiin rakennustyömailla. Joissakin paikoissa maanpinnassa on useita muinaisia caliche-kerroksia.
Nimi "caliche" on peräisin espanjalaisesta sanasta huokoisille materiaaleille, jotka on sekoitettu kalsiumkarbonaatilla. Nimellä viitataan materiaalin kappaleeseen tai kerrokseen, josta se murtui, tai itse sementtiin, joka sitoo materiaalit toisiinsa. Caliche tunnetaan monilla muilla nimillä, joista yleisimpiä ovat kalsiitti, kovapanta, duricrust ja kalsimainen maaperä.
"Calichen konglomeraatti": Yhdistelmämäinen lohkare, joka koostuu caliche-sementoiduista soraista. USGS-valokuva otettu Providence-vuoristoalueella, San Bernardino County, Kalifornia.
Miltä Caliche näyttää?
Tyypillisiä calichen värejä ovat valkoinen, harmaa, ruskea ja punertavanruskea. Hyvin kehittyneellä kalikella voi olla ulkonäkö, joka muistuttaa konglomeraattia, brecciaa, coquinaa tai hiekkakiveä, jos sementoidut hiukkaset ovat oikean tyyppisiä ja kooltaan. Caliche voi olla erittäin kova, tiheä, raskas ja kestävä materiaali, jos se on sidottu tiukasti sementillä, joka täyttää täysin maaperän tai sedimenttihiukkasten väliset tyhjät tilat. Se voi olla myös heikko ja hauraa materiaali, jos se on heikosti sementoitu.
Kaivauksissa ja paljastumissa hyvin kehittynyt kalkki erottuu yleensä päteväksi, hyvin sementoituneeksi sedimentiksi tai maaperäksi, jonka alapuolella on löysästi mureavaa materiaalia. Toisinaan se on korvaamatonta pintamateriaalia. Kasvin juuret eivät välttämättä tunkeudu hyvin kehittyneeseen kalikkaan.
"Caliche-terassit": Caliche-sementoidut sorat muodostavat tasaiset, kestävät, vaakasuorat "korkkikivet" Pleistoseeniterassilla nykyaikaisen kuivapesun rannoilla, joka ylittää tässä kuvassa näkyvän alueen. Etäisyyden vuoret koostuvat pääasiassa paleozojaisista kalkkikiveistä ja dolomiiteista. Näiden kivien säänkestävyys antoi suuren osan kalsiumkarbonaatista, joka mahdollisti kaliisin muodostumisen laaksoon.
Kuinka Caliche muodostuu?
Calichen alkuperä on monimuotoinen. Tärkein kaliisin muodostumisprosessi alkaa, kun kalsiumkarbonaattia uutetaan maaperän ylemmältä horisontilta alaspäin perkeloivilla liuoksilla. Liuennut kalsiumkarbonaatti voidaan myös toimittaa alueelle valumisaikana ja imeytyä sitten maaperään. Sitten kalsiumkarbonaatti saostuu syvemmälle maaperän horisonttiin kalikkakerroksen muodostamiseksi.
Aluksi kalsiumkarbonaatti saostuu pieninä jyvinä tai ohuina päällysteinä sedimenttien jyviin tai maahiukkasiin. Kun viljapäällyste paksenee, vierekkäiset jyvät sementoidaan yhdessä, ja muodostuvat useista jyvistä koostuvat kyhmyt ja niitä ympäröivä sementti. Sementoinnin jatkuessa voi muodostua jatkuva pintakerros.
Edistyneessä vaiheessa voi kehittyä vankka kalkkikerros. Niistä voi tulla niin tiheitä ja läpäisemättömiä, että ne voivat vastustaa veden laskeutumista alaspäin ja tuulen tai veden aiheuttamaa eroosiota. Caliche-kerroksella on yleensä korkeampi tiheys yläosassa ja se laskee alaspäin. Kehittynyt calichen muodostaminen voi tuottaa yli metrin paksuisen kerroksen, jonka sivuttaisalue on satoja neliökilometrejä tai enemmän.
Jotkut caliche muodostuu veden ylöspäin liikkuessa kapillaarivaikutuksen kautta. Kun vesi haihtuu, liuenneet materiaalit saostuvat ja voivat ajan myötä sementtiä maaperän tai sedimentin.
Caliche voi muodostua myös kasvillisuuden alle, joka poimii vettä maasta ja siirtää sen ilmakehään. Koska kasvit poistavat suuria määriä vettä, mineraalimateriaalit, joita kasvit eivät poista, tiivistyvät pohjavesiin. Kun pitoisuus nousee tarpeeksi korkeaksi tai haihtumista tapahtuu, saostuminen alkaa ja voi muodostaa kalikkaa ajan myötä.
Calichen paljastuma: Calichen paljastuma lähellä Sulphur Springs Draw, Texas. Tämä pleistoseeni / pyleseeni-esiintymä isännöi uraani-vanadaatti mineraaleja. USGS-kuvan kirjoittanut Susan Hall. Suurenna kuvaa.
Caliche-ongelmat ja -käytöt
Kalsiinin läsnäololla maaperässä tai sedimentissä on monia käytännön vaikutuksia. Niihin voi kuulua:
- Caliche voi estää veden tunkeutumisen alaspäin.
- Caliche voi estää tuulen tai veden aiheuttamaa eroosiota. Kun sitä rikotaan, eroosio alaspäin voi olla nopea, kanavoitu ja vakava.
- Caliche voi olla erittäin kestävä ja aiheuttaa ongelmia rakennustyömailla.
Jalokivet ja metallimalmit Calichessa: Caliche voi olla isäntäkalli monille toissijaisille mineraaleille, mukaan lukien metallimalmit ja jaloaineet. Yllä olevassa kuvassa näkyvät keltaiset uraanioksidit, joita löytyy lähellä Sulphur Springs Draw -uraaniesiintymää, Martin County, Länsi-Texas. Valokuva Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukselta.
- Rinnakkaissedimenttien kalsiumkerrokset voivat vaikuttaa voimakkaasti topografiaan.
- Pohjavesien kerroskerrokset voivat johtaa pohjaveden kerrostuneeseen virtaukseen.
- Caliche-kehitys voi sisältää kultaa, jalokiviä ja muita arvokkaita mineraaleja.
- Calichen huokoisuus voi toimia arvokkaiden sekundaaristen mineraalien, mukaan lukien uraanin ja vanadiinin malmit, ja helmi- materiaalien, kuten turkoosi ja malakiitin, laskeumapaikkana.
- Calichen talletukset korreloidaan joskus ja niitä käytetään suhteellisina ikä- ja stratigrafisina merkkeinä.
- Calichen kehitys osoittaa tektonisen, sedimenttisen, eroosion ja hydrologisen stabiilisuuden aikavälin.
- Caliche on usein haaste maataloudelle. Se häiritsee asianmukaista maanpoistoa, kasvien juurten muodostumista ja voi myös sisältää liukoisia mineraaleja, joista ei ole hyötyä kasveille.
- Caliche murskataan joskus täyteaineena, kiviaineksena tai raaka-aineena portlandsementin valmistukseen. Sitä käytetään yleensä silloin, kun korkealaatuisempia materiaaleja ei ole saatavana tai kun minimaalinen laatumateriaali riittää.