Kovettuma

Kovettuma (latinan concrescere , "tulla kiinteä") on paksuuntuminen kertyminen aineen, usein peräkkäisiksi kerroksiksi, noin ydin (pallomaisia kovettuma, kyhmyt) tai kivinen pinta ( sakkaa , pinnoitteet), tai lämpötilassa, joka on veden virtauspiste ( karstisen ympäristön konkretioituminen ), joka on biokemiallista alkuperää (esimerkiksi levien konkretio ) tai kemiallinen (esimerkiksi ferrugiinipitoisuus tai kalkkikivipitoisuus luolissa ). Kovettuma on prosessi johtaa concretions.

Konkreettisuudet karstisessa ympäristössä

Betonit ( tippukivipylväät , stalagmiitit , lattiat stalagmiitit , verhot jne.) Kiinteässä kalkkikivimuodossa betonointiprosessin avulla. Vesi, johon maaperästä tulevat elementit ovat ladanneet hiilidioksidia , liuottaa ylittävien kivien kalkkikiven ja joutuessaan kosketuksiin onteloiden lämpimämmän ilman kanssa kerrostuu kuljetetun kalsiitin. Tämä kerääntyy muodostamaan konkretioita, jotka on ryhmitelty speleothem- nimen alle . Nämä ovat samoja kemiallisia reaktioita, jotka kehittävät gallerioita, huoneita ja näitä speleoteja.

Prosessi kalkkikiven liukeneminen voidaan ilmaista seuraavasti:

CaCO 3 → Ca 2+ + CO 3 2−

Hiilidioksidin liuotusprosessi veteen johtaa hiilihappoon, joka hajoaa bikarbonaatti- ja vetyioneiksi:

H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -

On hapan pH , vetyioneja hyökätä karbonaatti-ioneja

H + + CO 3 2 - → HCO 3 -

Koko prosessi voidaan tiivistää seuraavasti:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca 2+ + 2 HCO 3 -

Kun vesi laitettiin kalsium- ja bikarbonaatti-ioneja saavuttaa luolan tai siirtyy Karst mitätön , joka on kaasunpoisto CO 2 tapahtuu alentuneen CO: n osapainetta 2 (verrattuna maaperään). Vaikutuksen alaisena tämän muutoksen paine, ja erityisesti lämpötilan lasku, käänteinen reaktio tapahtuu, jolloin saostuminen ja kalsiumkarbonaatin mukaan seuraavan reaktion:

Ca 2+ + 2 HCO 3 - → CaCO 3 + H 2 O + CO 2

Luonnontieteilijä Buffon kuvasi ensin hiilidioksidin roolia betonien muodostumisessa tekemällä kaksi retkeä Arcy-sur-Curen luoliin, mutta hänen teoriansa tippukivien muodostumisesta tuli nopeasti kiistan kohteeksi.

Tärkeimmät muuttujat näissä reaktioissa ovat " osapaine on hiilidioksidi , kalvon paksuus veden, lämpötila ja konsentraatio karbonaatit . Mitä tulee fysikaalisten kiteytymisprosessien (kiteiden muodostumiseen) moottoreihin, oleellisesti hiilidioksidigradientti (muutosnopeus) on välttämätön: siihen liittyy erilaisia ​​mekanismeja, kuten ylikyllästyminen , haihtuminen ja kiteytyminen (kiteiden). epäpuhtauksien kanssa ” .

Betonit maassa

Maassa on monia konkretioita: kalkkikiveä ( löysä nukke ), useimmiten kalkkikiveä, mutta joskus rautaa  ( pisoliitti (en) , oolithe ).

Galleria

Huomautuksia ja viitteitä

  1. korkeampi vedessä olevan hiilidioksidin osapaine on, sitä suurempi on veden aggressiivisuus (happamuus). Jos hiilidioksidia on ilmakehässä noin 0,03 tilavuusprosentin pitoisuuksilla, sen pitoisuus maaperässä on paljon suurempi (2% ja jopa 10%). Nämä korkeat pitoisuudet johtuvat kasvien juurien ja maaperän mikro-organismien hengityksestä ja viime kädessä ja ennen kaikkea aineen mineralisaatiosta . Vettä, joka perkolaatit maapohjan läpi siten rikastettu CO 2 ( hiilihappoa luonnon kivennäisvesiä sisältää tätä kaasua erityisesti). Karstologists puhuvat "aggressiivisuus" vettä, sen kyky pystyä liuottamaan kalsiumkarbonaattia liittyy sen enemmän tai vähemmän happamuutta.
  2. Tämä liukeneminen voidaan havaita sijoittamalla kalkkikivi kivennäisveseen .
  3. Jean-Noël Salomon, Precis de karstologie , University Press of Bordeaux ,2006( lue verkossa ) , s.  34.
  4. Vincent Biot, "  Natural onteloita - pohjaan ja railon kulttuuriperinnön tunnustamista  ", maantieteen ja viljelmät , n o  66 "luonnollinen perintö kulttuurin ja resurssi",2008( DOI  10.4000 / gc 3698 , luettu verkossa , käytetty 15. huhtikuuta 2018 ).
  5. Jean-François Hody, "  Kaunein concretions meidän luolia ja vanhoja kaivoksia: usein tunnistamaton mineraali perintöä  ", L'Érable , n O  2,2012, s.  14.
  6. Alain Foucault , Jean-François Raoult`` Geologian sanakirja , Dunod,2001, s.  280.
  7. Alain Foucault , Jean-François Raoult`` Geologian sanakirja , Dunod,2001, s.  245 ja 269.

Katso myös

Bibliografia

Aiheeseen liittyvät artikkelit