NộI Dung
- Caliche là gì?
- Caliche trông như thế nào?
- Caliche hình thành như thế nào?
- Các vấn đề và công dụng của Caliche
Caliche: Mẫu vật caliche này bao gồm các mảnh đá tròn và trầm tích hạt mịn, liên kết với nhau bằng một xi măng canxi cacbonat.
Caliche là gì?
"Caliche" là một lớp đất hoặc trầm tích nông, trong đó các hạt đã được kết dính với nhau bằng sự kết tủa của chất khoáng trong không gian xen kẽ của chúng. Xi măng thường là canxi cacbonat; tuy nhiên, xi măng magiê carbonate, thạch cao, silica, oxit sắt và sự kết hợp của các vật liệu này đã được biết đến.
Chân trời Caliche: Một caliche dày hơn một mét với khoáng hóa nặng nhất ở đỉnh và giảm xuống dưới. Hình ảnh USGS của một outcrop ở Mohave County, Arizona.
Caliche là một đặc điểm chung của các khu vực khô cằn hoặc bán khô hạn trên toàn thế giới. Ở Hoa Kỳ, caliche là một khoản tiền gửi quen thuộc ở nhiều vùng của Tây Nam, đặc biệt là ở Arizona, California, Nevada, New Mexico và Texas. Ở đó, caliche có liên quan đến các vấn đề như thoát nước kém, điều kiện đất khó khăn cho sự phát triển của cây và các vấn đề đào tại các công trường xây dựng. Ở một số địa điểm có nhiều lớp caliche cổ ở dưới bề mặt.
Tên "caliche" bắt nguồn từ một từ tiếng Tây Ban Nha cho các vật liệu xốp đã được xi măng bởi canxi cacbonat. Tên được sử dụng để chỉ một phần của vật liệu hoặc lớp mà nó đã bị phá vỡ, hoặc chính xi măng liên kết các vật liệu lại với nhau. Caliche được biết đến bởi nhiều tên khác, phổ biến hơn trong số đó là đất đá vôi, hardpan, duricrust và đất đá vôi.
"Tập đoàn Caliche": Một tảng đá giống như tập đoàn bao gồm các sỏi xi măng caliche. Ảnh USGS chụp tại khu vực Núi Providence, Hạt San Bernardino, California.
Caliche trông như thế nào?
Màu caliche điển hình là trắng, xám, nâu và nâu đỏ. Caliche phát triển tốt có thể có bề ngoài giống với tập đoàn, breccia, coquina hoặc sa thạch nếu các hạt xi măng có loại và kích cỡ phù hợp. Caliche có thể là một vật liệu rất cứng, dày đặc, nặng và bền nếu được liên kết chắc chắn bởi một loại xi măng lấp đầy hoàn toàn các lỗ rỗng xen kẽ giữa các hạt đất hoặc trầm tích. Nó cũng có thể là một vật liệu yếu và dễ vỡ nếu nó được xi măng kém.
Trong các cuộc khai quật và thoát nước, một caliche phát triển tốt thường nổi bật như một trầm tích hoặc đất có khả năng xi măng tốt với vật liệu dễ vỡ bên dưới. Đôi khi nó được phủ lên bởi vật liệu bề mặt không được che chắn. Rễ cây có thể không thâm nhập vào một caliche phát triển tốt.
"Ruộng bậc thang": Sỏi bê tông Caliche tạo thành các "đá nắp" phẳng, chịu lực, nằm ngang trên sân thượng Pleistocene trên bờ của khu vực giặt khô hiện đại đi qua khu vực trong ảnh này. Những ngọn núi ở phía xa bao gồm chủ yếu là đá vôi Paleozoi và dolomit. Phong hóa của những tảng đá này cung cấp phần lớn canxi cacbonat cho phép hình thành caliche trong thung lũng.
Caliche hình thành như thế nào?
Caliche có nguồn gốc đa dạng. Quá trình chính hình thành caliche bắt đầu khi canxi cacbonat được lọc từ các tầng đất trên bằng các dung dịch thấm xuống. Canxi cacbonat hòa tan cũng có thể được chuyển đến vị trí trong dòng chảy và sau đó thấm vào đất. Canxi cacbonat sau đó kết tủa ở một chân trời đất sâu hơn để tạo thành lớp caliche.
Lúc đầu, canxi cacbonat kết tủa dưới dạng hạt nhỏ hoặc lớp phủ mỏng trên hạt trầm tích hoặc hạt đất. Khi lớp phủ hạt dày lên, các hạt liền kề sẽ được gắn với nhau, và các nốt bao gồm nhiều hạt và xi măng xung quanh của chúng sẽ hình thành. Khi xi măng tiếp tục, một lớp dưới bề mặt liên tục có thể hình thành.
Trong giai đoạn nâng cao, một lớp caliche rắn có thể phát triển. Chúng có thể trở nên dày đặc và không thấm nước đến nỗi chúng có thể chống lại sự xâm nhập của nước và xói mòn bởi gió hoặc nước. Lớp caliche thường có mật độ cao hơn ở phía trên và giảm xuống. Sự hình thành caliche tiên tiến có thể tạo ra một lớp dày hơn một mét và có phạm vi ngang hàng trăm km vuông trở lên.
Một số dạng caliche do sự di chuyển lên của nước thông qua hành động mao dẫn. Khi nước bay hơi, các vật liệu hòa tan kết tủa, và theo thời gian, có thể làm xói mòn đất hoặc trầm tích.
Caliche cũng có thể hình thành bên dưới thảm thực vật hút nước từ mặt đất và truyền nó vào khí quyển. Khi một lượng lớn nước được loại bỏ bởi các nhà máy, các vật liệu khoáng sản mà thực vật không loại bỏ trở nên tập trung ở vùng nước ngầm. Khi nồng độ trở nên đủ cao, hoặc bốc hơi xảy ra, lượng mưa bắt đầu và có thể hình thành caliche theo thời gian.
Caliche Outcrop: Một lộ thiên caliche gần Sulphur Springs Draw, Texas. Trầm tích Pleistocene / Pliocene này chứa các khoáng chất urani-vanadate. Ảnh USGS của Susan Hall. Hình ảnh phóng to.
Các vấn đề và công dụng của Caliche
Sự hiện diện của caliche trong đất hoặc trầm tích có nhiều ý nghĩa thực tế. Chúng có thể bao gồm:
- Caliche có thể là một rào cản đối với sự xâm nhập của nước.
- Caliche có thể là một rào cản đối với xói mòn bởi gió hoặc nước. Khi nó bị phá vỡ, xói mòn xuống có thể nhanh chóng, kênh và nghiêm trọng.
- Caliche có thể rất bền và hiện các vấn đề tại các trang web xây dựng.
Đá quý và quặng kim loại trong Caliche: Caliche có thể là một loại đá chủ cho nhiều loại khoáng sản thứ cấp, bao gồm quặng kim loại và vật liệu đá quý. Trên bức ảnh trên là những ôxit màu vàng của urani được tìm thấy gần mỏ uranium Sulphur Springs Draw, Hạt Martin, phía tây Texas. Ảnh của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.
- Các lớp Caliche trong trầm tích bậc thang có thể ảnh hưởng mạnh đến địa hình.
- Các lớp Caliche trong tầng ngậm nước có thể dẫn đến dòng chảy phân tầng của nước ngầm.
- Phát triển Caliche có thể kết hợp vàng, đá quý và các khoáng chất có giá trị khác.
- Độ xốp của Caliche có thể đóng vai trò là nơi lắng đọng các khoáng chất thứ cấp có giá trị, bao gồm quặng urani và vanadi, và các vật liệu đá quý như ngọc lam và malachite.
- Tiền gửi Caliche đôi khi được tương quan và được sử dụng như tuổi tương đối và các dấu địa tầng.
- Sự phát triển của Caliche chỉ ra một khoảng thời gian của sự ổn định kiến tạo, trầm tích, xói mòn và thủy văn.
- Caliche thường là một thách thức đối với nông nghiệp. Nó cản trở sự thoát nước thích hợp của đất, sự hình thành rễ cây và nó cũng có thể chứa các khoáng chất hòa tan không có lợi cho cây trồng.
- Caliche đôi khi được nghiền nát và được sử dụng làm chất độn, cốt liệu hoặc làm nguyên liệu thô để sản xuất xi măng portland. Nó thường được sử dụng khi vật liệu cao cấp không có sẵn hoặc khi vật liệu chất lượng tối thiểu là đủ.