stringtranslate.com

Каличе

Ископаемый лес каличе на острове Сан-Мигель , Калифорния

Caliche ( / kə ˈ l iː tʃ iː / ) (не имеет отношения к уличному жаргону «Caliche», на котором говорят в Сальвадоре ) — это почвенное накопление растворимого карбоната кальция на глубине, где он выпадает в осадок и связывает другие материалы, такие как гравий, песок, глина и ил. Встречается по всему миру, в почвах аридисолей и моллисолей — как правило, в засушливых или полузасушливых регионах, в том числе в центральной и западной Австралии , в пустыне Калахари , на Высоких равнинах западной части Соединенных Штатов , в пустыне Сонора , пустыне Чиуауа и пустыне Мохаве в Северной Америке, а также в восточной части Саудовской Аравии в Эль-Хасе . Caliche также известен как калькрет или канкар (в Индии). Он относится к дюрикрустам . Термин caliche заимствован из испанского языка и изначально произошел от латинского слова calx , означающего известь . [1]

Caliche обычно светлого цвета, но может варьироваться от белого до светло-розового и красновато-коричневого цвета, в зависимости от присутствующих минералов. Caliche является признаком старых ландшафтов. Обычно он встречается на поверхности или очень близко к ней. Там, где слои caliche берут начало на некоторой глубине от поверхности почвы, нетронутые ландшафты и погребенные ландшафты с большей вероятностью, чем эродированные поверхности, имеют caliche значительно ниже поверхности почвы. Слои варьируются от нескольких дюймов до футов толщиной, и несколько слоев могут существовать в одном месте. Слой caliche в профиле почвы иногда называют горизонтом K. [2] [3]

В северной части Чили и Перу термин «каличе» также относится к месторождениям полезных ископаемых, включающим соли азотной кислоты . [4] [5] Термин «каличе» также может относиться к различным глиноподобным месторождениям в Мексике и Колумбии . Кроме того, его использовали для описания некоторых форм кварцита , боксита , каолинита , латерита , халцедона , опала и натровой селитры .

Похожий материал, состоящий из сульфата кальция , а не карбоната кальция , называется гипсокруст .

Формирование

Каличе образуется там, где годовое количество осадков составляет менее 65 сантиметров (26 дюймов) в год, а среднегодовая температура превышает 5 °C (41 °F). Более высокие осадки полностью вымывают избыток кальция из почвы, в то время как в очень засушливом климате осадки недостаточны для вымывания кальция вообще, и образуются только тонкие поверхностные слои кальцита . Корни растений играют важную роль в образовании каличе, выделяя большое количество углекислого газа в горизонт А почвы. Уровень углекислого газа здесь может превышать нормальные атмосферные значения в 15 раз. Это позволяет карбонату кальция растворяться в виде бикарбоната . Там, где осадков достаточно, но не чрезмерно, бикарбонат кальция переносится вниз в горизонт В. Здесь меньше биологической активности, уровень углекислого газа намного ниже, и бикарбонат превращается в нерастворимый карбонат. Смесь карбоната кальция и глинистых частиц накапливается, сначала образуя зерна, затем небольшие комки, затем различимый слой и, наконец, более толстый, твердый слой. [6]

Однако калише также образуется другими способами. Оно может образовываться, когда вода поднимается за счет капиллярного действия . В засушливых регионах дождевая вода очень быстро просачивается в землю. Позже, когда поверхность высыхает, вода под поверхностью поднимается, унося растворенные минералы из нижних слоев. Они выпадают в осадок по мере испарения воды и потери углекислого газа. Это движение воды образует калише, которое находится близко к поверхности. [7] Калише также может образовываться на выходах пористых пород или в трещинах скал, где вода задерживается и испаряется. [8] В целом, отложение калише — медленный процесс, требующий нескольких тысяч лет. [3]

Глубина слоя каличе чувствительна к среднегодовому количеству осадков. Когда количество осадков составляет около 35 сантиметров (14 дюймов) в год, слой каличе будет неглубоким — 25 сантиметров (9,8 дюйма). Когда количество осадков составляет около 75 сантиметров (30 дюймов) в год, слой каличе будет находиться на глубине около 125 сантиметров (49 дюймов). Слой каличе полностью исчезает в умеренном климате, если годовое количество осадков превышает 100 сантиметров (39 дюймов). [9]

Источником кальция в каличе может быть подстилающая коренная порода, но каличе может образовываться даже на коренной породе, которая не богата кальцием. Это объясняется кальцием, принесенным в виде эоловой пыли . [10] [11]

Примеры естественного происхождения

Каличе — осадочная порода, Риджкрест, округ Керн, Калифорния
В XIX веке щебень из калькрита широко использовался при строительстве зданий в Южной Австралии .

В то время как формирование других каличе относительно хорошо изучено, происхождение чилийского каличе неясно. Одна из возможностей заключается в том, что отложения образовались, когда испарилось доисторическое внутреннее море. Другая теория заключается в том, что оно отложилось из-за выветривания Анд .

Одно из крупнейших в мире месторождений калькрета находится в Макгадикгади Пэнс в Ботсване , где поверхностные калькреты встречаются на месте ныне высохшего доисторического озера. [12]

Сильно затвердевший (затвердевший) каличе известен как калькрит, и он дает начало характерным формам рельефа в засушливых условиях. Калькрит встречается во всей геологической летописи, формируя летопись прошлого климата. Примерами служат миссисипские калькриты в Южном Уэльсе и плиоцен - плейстоценовые покрышки Льяно -Эстакадо в Техасе , США, и Мормон-Меса , Невада , США. [10]

Калиши могут хранить значительные объемы углерода, что делает их значимыми для общего глобального углеродного цикла . [13]

В юрских геологических условиях каличе часто является индикатором теплого климата с хорошо выраженной сезонностью влажного и сухого климата [14], что может указывать на сезонные муссоны.

Экономическое использование

Создание приложений

Каличе используется в строительстве по всему миру. Его запасы в Льяно Эстакадо в Техасе могут быть использованы в производстве портландцемента ; каличе соответствует требованиям химического состава и используется в качестве основного сырья в производстве портландцемента. [15]

Насыпь Каличе , окружающая резервуар для хранения скота в Центральном Техасе

Большой дом в руинах Каса-Гранде, национальный памятник , Аризона , США, был построен со стенами из каличе. [16] Каличе также использовался в растворах, используемых в зданиях майя на полуострове Юкатан в Мексике . [17] Общежитие в Ингрэме, Техас , и демонстрационное здание в Карризо-Спрингс, Техас , для Министерства энергетики США также были построены с использованием каличе в рамках исследований Центра по максимальным потенциальным системам зданий. [18]

Во многих областях калише также используется для строительства дорог, либо как материал для покрытия, либо, что более распространено, как базовый материал. Это один из наиболее распространенных дорожных материалов, используемых в Южной Африке . Калише широко используется в качестве базового материала, когда он доступен на местном уровне и дешев. Однако он не выдерживает воздействия влаги (дождя) и никогда не используется, если доступен твердый базовый материал, такой как известняк. [19]

Рафинирование сахара

Для очистки сахара необходим почти чистый источник карбоната кальция . Он должен содержать не менее 95% карбоната кальция (CaCO 3 ) и иметь низкое содержание магния. Кроме того, материал должен соответствовать определенным физическим требованиям, чтобы он не разрушался при сжигании. Хотя калише, как правило, не соответствует всем требованиям для очистки сахара, его используют в областях, где нет другого источника карбоната кальция, такого как известняк. Хотя калише требует обогащения для соответствия требованиям, его использование все равно может быть значительно дешевле, чем доставка известняка. [20]

чилийский каличе

В пустыне Атакама на севере Чили обширные залежи смеси, также называемой каличе , состоят из гипса , хлорида натрия и других солей, а также песка, связанного с селитрой («чилийская селитра»). Селитра , в свою очередь, представляет собой композит из нитрата натрия (NaNO 3 ) и нитрата калия (KNO 3 ). Салитра была важным источником экспортных доходов для Чили до Первой мировой войны, когда Европа начала производить оба нитрата в промышленных масштабах. [21]

Месторождения содержат в среднем 7,5% нитрата натрия, а также сульфат натрия (18,87%), хлорид натрия (4,8%) и меньшие количества калия, кальция, магния, бората , йода и перхлората . Около двух третей месторождений представляют собой нерастворимые жильные минералы. Пласты каличе имеют толщину от 2 см до нескольких метров в аллювиальных отложениях, где растворимые минералы образуют цемент в рыхлом реголите . Нитратсодержащая каличе также обнаруживается в пропитке коренных пород с образованием коренных отложений. [21]

Калиш и сельское хозяйство

Проблемы, вызванные калише

Грядки каличе могут вызывать проблемы для сельского хозяйства. Во-первых, непроницаемый слой каличе препятствует нормальному оттоку воды, что может помешать корням получать достаточно кислорода. Соли также могут накапливаться в почве из-за отсутствия дренажа. Обе эти ситуации пагубны для роста растений. Во-вторых, непроницаемая природа грядок каличе исключает доступ корней растений, ограничивая доступ растений к питательным веществам, воде и закреплению. В-третьих, грядки каличе также могут привести к тому, что окружающая почва станет щелочной . Основная почва вместе с карбонатом кальция из каличе может помешать растениям получать достаточное количество питательных веществ, особенно железа . Дефицит железа заставляет самые молодые листья желтеть. Насыщенность почвы над грядкой каличе может ухудшить состояние. [22] Ее твердость также может затруднить рытье таких проектов, как каналы.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Бризил, Дж. Ф.; Смит, Х. В. (15 апреля 1930 г.). «Каличе в Аризоне». Бюллетень сельскохозяйственной экспериментальной станции . 131. Университет Аризоны: 419.
  2. ^ Gile, LH; Peterson, FF; Grossman, RB (февраль 1965). "The K Horizon". Soil Science . 99 (2): 74–82. Bibcode :1965SoilS..99...74G. doi :10.1097/00010694-196502000-00002. S2CID  129247211.
  3. ^ ab Allaby, Michael, ed. (2013). "Caliche". Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое издание). Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
  4. ^ Чонг и др . 2007, стр. 211.
  5. ↑ Самое проклятое изобретение: динамит, нитраты и создание современного мира, Стивен Р. Боун, Macmillan, 2005, ISBN 0-312-32913-X , стр. 157. 
  6. ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Рэймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice-Hall. С. 273–275. ISBN 0136427103.
  7. ^ Блатт, Миддлтон и Мюррей 1980, стр. 274–275.
  8. ↑ Бризил и Смит 1930, стр. 420, 428–429.
  9. ^ Блатт, Миддлтон и Мюррей 1980, стр. 274.
  10. ^ аб Шлезингер, Уильям Х. (январь 1985 г.). «Формирование калише в почвах пустыни Мохаве, Калифорния». Geochimica et Cosmochimica Acta . 49 (1): 57–66. Бибкод : 1985GeCoA..49...57S. дои : 10.1016/0016-7037(85)90191-7.
  11. ^ Валера Фернандес, Дейзи; Соллейро Ребольедо, Элизабет; Седов, Сергей; Пустовойтов, Константин (апрель 2022 г.). «Происхождение и контекст среды формирования педогенных карбонатов от MIS 3 до MIS 1 в долине Теотиуакан, Мексика». Quaternary International . 618 : 52–69. Bibcode : 2022QuInt.618...52V. doi : 10.1016/j.quaint.2021.03.019. S2CID  233857091.
  12. ^ К. Майкл Хоган (2008) Макгадикгади , Мегалитический портал, изд. А. Бернэм [1]
  13. ^ Шлезингер, Уильям Х. (апрель 1982 г.). «Хранение углерода в калише засушливых почв». Soil Science . 133 (4): 247–255. Bibcode :1982SoilS.133..247S. doi :10.1097/00010694-198204000-00008. S2CID  97632160 . Получено 25 марта 2022 г. .
  14. ^ Матеус, О.; Динис, Дж.; Кунья, ПП (28 сентября 2017 г.). «Формация Лориньян: верхняя юра и нижняя часть мелового периода Лузитанского бассейна, Португалия - ландшафты, по которым ходили динозавры». Ciências da Terra / Журнал наук о Земле . 19 (1): 75–97. doi : 10.21695/cterra/esj.v19i1.355. hdl : 10316/79879 . ISSN  2183-4431.
  15. ^ Reeves, CC Jr.; Suggs, JD (1964). «Caliche of central and southern Llano Estacado, Texas». Journal of Sedimentary Research . 34 (3): 669–672. Bibcode : 1964JSedR..34..669R. doi : 10.1306/74D71131-2B21-11D7-8648000102C1865D . Получено 25 марта 2022 г.
  16. ^ Матеро, Фрэнк (январь 1999 г.). «Уроки Большого дома: история состояния и обращения как пролог к ​​сохранению и управлению объектом в национальном памятнике руин Каса-Гранде». Сохранение и управление археологическими объектами . 3 (4): 203–224. doi :10.1179/135050399793138482.
  17. ^ Страулино Майноу, Луиза; Седов, Сергей; Солер Арешальд, Ана; Пи Пуч, Тереза; Вилла, Херардо; Балансарио Гранадос, Сандра; Доменек-Карбо, Мария-Тереза; Осете-Кортина, Лаура; Леонард, Дэниел (4 ноября 2016 г.). «Известковые растворы майя - взаимосвязь между археомагнитным датированием, технологией производства и архитектурными функциями - случай Дзибанче». Геонауки . 6 (4): 49. Бибкод :2016Geosc...6...49S. doi : 10.3390/geosciences6040049 . hdl : 10251/99948 .
  18. ^ Фиск, Плиний (2021). «Биорегиональный дизайн: наука дизайна будущего». В Neuman, M.; Zonneveld, W. (ред.). Справочник Routledge по региональному дизайну . Abingdon. ISBN 9781000366549.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  19. ^ Неттерберг, Ф. (январь 1982 г.). "Геотехнические свойства и поведение калькретов в Южной и Юго-Западной Африке". В Демарсе, К. Р. (ред.). Геотехнические свойства, поведение и эксплуатационные характеристики известковых почв . Западный Коншохокен: Американское общество по испытаниям и материалам. ISBN 9780803107878. Получено 26 марта 2022 г. .
  20. ^ Velmayil, Perumal; Venu, Udayanapillai Alagaiah (июнь 2019 г.). «Микроморфология и геохимия основных элементов калькретов в разрезе рудника Топпукулам, регион Сатханкулам, Южный Тамилнад, Индия: влияние на среду осадконакопления». Arabian Journal of Geosciences . 12 (12): 385. doi :10.1007/s12517-019-4544-4. S2CID  195225634.
  21. ^ ab Wisniak, Jaime; Garces, Ingrid (сентябрь 2001 г.). «Взлет и падение салитровой (нитрата натрия) промышленности» (PDF) . Indian Journal of Chemical Technology . 8 : 427–438 . Получено 26 марта 2022 г. .
  22. ^ Келли, Джек; Уолворт, Джим (март 2002 г.). «Управление калишей на домашнем дворе» (PDF) . Cooperative Extension, Университет Аризоны . College of Agriculture and Life Sciences, University of Arizona . Получено 26 марта 2022 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Найдите значение слова caliche в Викисловаре, бесплатном словаре.