Innhold
Caliche: Dette eksemplet av caliche er sammensatt av avrundede steinfragmenter og finkornede sedimenter, bundet sammen med kalsiumkarbonatsement.
Hva er Caliche?
"Caliche" er et grunt lag med jord eller sediment der partiklene er blitt sementert sammen ved nedbør av mineralstoff i deres mellomliggende rom. Sementen er vanligvis kalsiumkarbonat; sement av magnesiumkarbonat, gips, silika, jernoksyd og en kombinasjon av disse materialene er imidlertid kjent.
Caliche Horizon: En caliche over en meter tykk med mineralisering som er tyngst på toppen og synker nedover. USGS-bilde av et utmark i Mohave County, Arizona.
Caliche er et vanlig trekk i tørre eller halve områder i hele verden. I USA er caliche et kjent depositum i mange deler av sørvest, spesielt i Arizona, California, Nevada, New Mexico og Texas. Der er caliche assosiert med problemer som dårlig jorddrenering, vanskelige jordforhold for plantevekst og utgravningsproblemer på byggeplasser. Noen steder er det flere gamle kalisjelag i undergrunnen.
Navnet "caliche" stammer fra et spansk ord for porøse materialer som er blitt sementert av kalsiumkarbonat. Navnet brukes til å referere til et stykke av materialet eller laget som det ble ødelagt fra, eller selve sementen som binder materialene sammen. Caliche er kjent med mange andre navn, hvor de mer vanlige er kalkbetong, hardpan, duricrust og kalkjord.
"Caliche Conglomerate": En konglomeratlignende kampestein bestående av kiselsementerte graveler. USGS-foto tatt i Providence Mountains-området, San Bernardino County, California.
Hvordan ser Caliche ut?
Typiske caliche-farger er hvite, grå, brune og rødbrune. Velutviklet caliche kan ha et utseende som ligner konglomerat, breccia, coquina eller sandstein hvis de sementerte partiklene er av riktig type og størrelse. Caliche kan være et veldig hardt, tett, tungt og holdbart materiale hvis det er fast bundet av en sement som fullstendig fyller de mellomliggende hulrom mellom jordsmonnet eller sedimentpartiklene. Det kan også være et svakt og sprøtt materiale hvis det er dårlig sementert.
I utgravninger og utmark skiller seg en velutviklet caliche vanligvis ut som et kompetent, godt sementert sediment eller jord med løs sprøtt materiale nedenfor. Noen ganger blir det overlain av usementert overflatemateriale. Planterøtter trenger ikke gjennom en velutviklet caliche.
"Caliche Terraces": Caliche-sementerte graveller danner de flate, motstandsdyktige, horisontale "cap-bergartene" på Pleistocene-terrassene på bredden av den moderne tørrvask som krysser området vist på dette bildet. Fjellene i det fjerne består hovedsakelig av paleosoiske kalkstein og dolomitter. Forvitring av disse bergartene ga mye av kalsiumkarbonatet som muliggjorde caliche-dannelse i dalen.
Hvordan dannes Caliche?
Caliche har et mangfold av opprinnelse. Den viktigste prosessen med å danne caliche begynner når kalsiumkarbonat blir utvasket fra øvre jordhorisonter ved nedadgående perkoleringsløsninger. Oppløst kalsiumkarbonat kan også leveres til stedet i avrenning og deretter perkolere i jorden. Kalsiumkarbonatet faller så ut i en dypere jordhorisont for å danne caliche-laget.
Til å begynne med utfeller kalsiumkarbonatet som små korn eller tynne belegg på sedimentkorn eller jordpartikler. Når kornbelegget tykner, vil tilstøtende korn sementeres sammen, og knuter bestående av flere korn og deres omgivende sement vil dannes. Når sementering fortsetter, kan det dannes et kontinuerlig underlag.
I et avansert stadium kan et solid kalisjelag utvikle seg. Disse kan bli så tette og ugjennomtrengelige at de kan motstå den nedadgående perkolasjonen av vann og erosjon av vind eller vann. Caliche-laget har generelt en høyere tetthet på toppen og synker nedover. Avansert caliche-dannelse kan produsere et lag som er over en meter tykt og har en lateral utstrekning på hundrevis av kvadratkilometer eller mer.
Noen caliche former ved oppadgående bevegelse av vann gjennom kapillærvirkning. Når vannet fordamper, utfelles oppløste materialer, og kan over tid sementere jorda eller sedimentet.
Caliche kan også dannes under vegetasjon som trekker ut vann fra bakken og transporterer det ut i atmosfæren. Ettersom store mengder vann fjernes av plantene, blir mineralmaterialer som plantene ikke fjerner, konsentrert i vann i undergrunnen. Når konsentrasjonen blir høy nok, eller fordampning skjer, begynner nedbør og kan danne caliche over tid.
Caliche Outcrop: En caliche outcrop nær Sulphur Springs Draw, Texas. Dette Pleistocene / Pliocene avsetningen er uran-vanadat mineraler. USGS-foto av Susan Hall. Forstørr bildet.
Caliche problemer og bruk
Tilstedeværelsen av caliche i en jord eller et sediment har mange praktiske konsekvenser. Disse kan omfatte:
- Caliche kan være en barriere for nedadgående infiltrasjon av vann.
- Caliche kan være en barriere for erosjon av vind eller vann. Når det brytes, kan erosjon nedover være rask, kanalisert og alvorlig.
- Caliche kan være ekstremt holdbar og gi problemer på byggeplasser.
Gems og metallmalm i Caliche: Caliche kan være en vertsbergart for en rekke sekundære mineraler, inkludert metallmalmer og perlematerialer. På bildet over er gule oksyder av uran funnet nær Sulphur Springs Draw uranforekomst, Martin County, vest i Texas. Fotografi av USAs geologiske undersøkelse.
- Caliche lag i terrasserte sedimenter kan ha sterk innflytelse på topografi.
- Kalisjelag i akviferer kan resultere i den lagdelte strømmen av grunnvann.
- Caliche-utvikling kan inneholde gull, edelstener og andre verdifulle mineraler.
- Caliche-porøsitet kan tjene som avsettingssted for verdifulle sekundære mineraler, inkludert malm av uran og vanadium, og perlematerialer som turkis og malakitt.
- Caliche-avsetninger er noen ganger korrelert og brukes som relativ alder og stratigrafiske markører.
- Caliche-utvikling indikerer et tidsintervall av tektonisk, sedimentær, erosjonell og hydrologisk stabilitet.
- Caliche er ofte en utfordring for landbruket. Det forstyrrer riktig jorddrenering, dannelse av planterøtter, og den kan også inneholde oppløselige mineraler som ikke er gunstige for plantene.
- Noen ganger knuses Caliche og brukes som fyll, aggregat eller som råstoff for fremstilling av portlandsement. Det brukes vanligvis når materialer av høyere kvalitet ikke er tilgjengelige, eller når materiale av minimal kvalitet er tilstrekkelig.