Каличе - Caliche

Лес Каличе на Остров Сан-Мигель.

Каличе (/kəˈляtʃя/) это осадочная порода, закаленный натуральный цемент из карбонат кальция который связывает другие материалы, такие как гравий, песок, глина и ил. Это происходит во всем мире, в аридизол и моллизол почвенные порядки - обычно в засушливый или же полузасушливый регионах, в том числе в центральных и западных Австралия, в Пустыня Калахари, в Высокие равнины западных Соединенные Штаты Америки, в Пустыня Сонора и Пустыня Мохаве, а в Восточной Саудовской Аравии на Аль-Хаса. Калише также известен как Calcrete или же канкар (в Индии). Он принадлежит к дурь. Период, термин Caliche испанский и родом из латинский кал, смысл Лайм.[1]

Калише обычно имеет светлый цвет, но может варьироваться от белого до светло-розового до красновато-коричневого, в зависимости от присутствующих примесей. Обычно это происходит на поверхности или вблизи поверхности, но также может быть обнаружено в более глубоких грунтовых отложениях. Слои могут иметь толщину от нескольких дюймов до футов, и в одном месте может существовать несколько слоев. Слой калише в профиль почвы иногда называют горизонтом К.[2][3]

В северной Чили и Перу, Caliche также относится к месторождениям полезных ископаемых, которые включают нитрат соли.[4][5] Калише может также относиться к различным глинистым месторождениям в Мексика и Колумбия. Кроме того, он использовался для описания некоторых форм кварцит, боксит, каолинит, латерит, халцедон, опал, и содовая селитра.

Аналогичный материал, состоящий из сульфат кальция скорее, чем карбонат кальция, называется гипсокартон.

Формирование

Калише образуется там, где годовое количество осадков составляет менее 65 сантиметров (26 дюймов) в год, а средняя годовая температура превышает 5 ° C (41 ° F). Повышенное количество осадков полностью вымывает излишки кальция из почвы, в то время как в очень засушливом климате осадков недостаточно для выщелачивания кальция вообще, и только тонкие поверхностные слои кальцит сформированы. Корни растений играют важную роль в формировании калише, выделяя большое количество углекислого газа в организм. Горизонт почвы. Уровни углекислого газа здесь могут превышать нормальные атмосферные значения в 15 раз. Это позволяет карбонату кальция растворяться в виде бикарбоната. Если количество осадков достаточно, но не чрезмерно, бикарбонат кальция уносится в воду. B горизонт. Здесь меньше биологическая активность, уровень углекислого газа намного ниже, и бикарбонат снова превращается в нерастворимый карбонат. Смесь карбоната кальция и частиц глины накапливается, сначала образуя зерна, затем небольшие комки, затем различимый слой и, наконец, более толстый твердый слой.[6] По мере формирования слоя каличи слой постепенно становится глубже и в конечном итоге переходит в исходный материал, который залегает под верхними горизонтами почвы.[нужна цитата ]

Однако калише образуется и другими способами. Он может образоваться, когда вода поднимается через капиллярное действие. В засушливом регионе 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 чашу, расположенную близко к поверхности.[7] Калише также может образовываться на выходах пористый скалы или трещины в скалах, где вода задерживается и испаряется.[8] В целом отложение калише - медленный процесс, требующий несколько тысяч лет,[3] но если в засушливом месте присутствует достаточно влаги, она может накапливаться достаточно быстро, чтобы заблокировать сливную трубу.[нужна цитата ]

Глубина слоя калише зависит от среднего годового количества осадков. Когда количество осадков составляет около 35 сантиметров (14 дюймов) в год, слой калиши будет всего 25 сантиметров (9,8 дюйма). Когда количество осадков составляет около 75 сантиметров (30 дюймов) в год, слой калише будет на глубине около 125 сантиметров (49 дюймов). Слой калише полностью исчезает в умеренном климате, если годовое количество осадков превышает 100 сантиметров (39 дюймов).[9]

Примеры естественного происхождения

Каличе - осадочная порода, Риджкрест, округ Керн, Калифорния
Щебень Calcrete широко использовался для строительства зданий в Южная Австралия в 19 ​​веке.

В то время как образование других калише относительно хорошо изучено, происхождение чилийского калише точно не известно. Одна из возможностей состоит в том, что отложения образовались, когда доисторический внутреннее море испарилось. Другая теория состоит в том, что он был отложен из-за выветривания Анды.

Одно из крупнейших в мире месторождений калькрета находится в Макгадикгади Сковороды в Ботсвана, где поверхностные калькреты встречаются на месте ныне высохшего доисторического озера.[10]

Экономическое использование

Создание приложений

Калише используется в строительстве по всему миру. Его запасы в Llano Estacado в Техас может использоваться при изготовлении портландцемент; Калиша отвечает требованиям химического состава и использовалась в качестве основного сырья при производстве портландцемента по крайней мере на одном заводе в Техасе. Если содержание карбоната кальция превышает 80%, калиш также можно обжигать и использовать в качестве источника Лайм, которые затем можно использовать для стабилизации грунта.

Каличе берма окружающий запасной бак в Центральный Техас

При смешивании с небольшим количеством пуццолан или портландцемент, калиш также можно использовать в качестве строительный материал что превышает строительный кодекс требования к необожженным кирпичная кладка материалы. Например, калише использовалось для создания некоторых майя здания в Полуостров Юкатан в Мексика. Общежитие в Ингрэм, Техас, и демонстрационное здание в Карризо-Спрингс, Техас, для Министерство энергетики США также были построены с использованием калише в рамках исследований Центр максимальных потенциальных строительных систем.

Во многих областях калише также используется в дорожном строительстве в качестве материала для покрытия или, чаще, в качестве основного материала. Это один из наиболее распространенных дорожных материалов, используемых в Южная Африка. Калише широко используется в качестве основного материала, когда он доступен на местном уровне и дешев. Однако он не выдерживает влаги (дождя) и никогда не используется, если доступен твердый основной материал, такой как известняк.

Рафинирование сахара

Для очистки необходим почти чистый источник карбоната кальция. сахар. Он должен содержать не менее 95% карбоната кальция (CaCO3) и имеют низкое содержание магния. Кроме того, материал должен соответствовать определенным физическим требованиям, чтобы он не разрушался при сжигании. Хотя калише обычно не отвечает всем требованиям для рафинирования сахара, он используется в областях, где нет другого источника карбоната кальция, такого как известняк. В то время как Каличе требует обогащение в соответствии с требованиями его использование может быть значительно дешевле, чем доставка из известняка.

Чилийский калише

в Пустыня Атакама на севере Чили, обширные месторождения смеси, также называемые Caliche, состоят из гипс, хлорид натрия и другие соли, и песок, связанный с Salitre («Чилийская селитра»). Salitre, в свою очередь, представляет собой смесь нитрат натрия (NaNO3) и азотнокислый калий (KNO3). Salitre был важным источником экспортных доходов Чили до Первой мировой войны, когда Европа начала промышленно производить оба нитрата в больших количествах.

Эти месторождения являются крупнейшим известным природным источником нитратов в мире, содержащим до 25% нитрата натрия и 3% нитрата калия, а также йодатные минералы, хлорид натрия, сульфат натрия, и борат натрия (бура). Слои калише имеют толщину от 0,2 до 5,0 м, их добывают и очищают для производства различных продуктов, включая нитрат натрия (для сельского хозяйства или промышленности), нитрат калия, сульфат натрия, йод, и производные йода.

Каличе и сельское хозяйство

Проблемы, вызванные caliche

Грядки Caliche могут создать проблемы для сельского хозяйства. Во-первых, непроницаемый слой калише препятствует правильному стеканию воды, что может препятствовать получению корнями достаточного количества кислорода. Соли также могут накапливаться в почве из-за отсутствия дренажа. Обе эти ситуации вредны для роста растений. Во-вторых, непроницаемость клумб не позволяет корням растений проникать в них, что ограничивает поступление питательных веществ, воды и пространства, поэтому они не могут нормально развиваться. В-третьих, клумбы с каличем также могут вызывать повреждение окружающей почвы. базовый. Основная почва вместе с карбонатом кальция из калиши может помешать растениям получать достаточно питательных веществ, особенно утюг. An недостаток железа заставляет желтеть самые молодые листья. Почва насыщенность над ложем каличи может ухудшить состояние.

Слой калише с присутствием карбонатов кальция указывает на щелочные условия или условия с высоким pH.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Breazeale, J.F .; Смит, Х.В. (15 апреля 1930 г.). «Каличе в Аризоне». Бюллетень сельскохозяйственной опытной станции. Университет Аризоны. 131: 419.
  2. ^ Gile, L.H .; Петерсон, Ф. Ф .; Гроссман, Р. Б. (февраль 1965 г.). «Горизонт К». Почвоведение. 99 (2): 74–82. Bibcode:1965Почва..99 ... 74Г. Дои:10.1097/00010694-196502000-00002. S2CID  129247211.
  3. ^ а б Аллаби, Майкл, изд. (2013). "Каличе". Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780199653065.
  4. ^ Чонг и другие. 2007, стр. 211.
  5. ^ Самое проклятое изобретение: динамит, нитраты и создание современного мира, Стивен Р. Баун, Macmillan, 2005, ISBN  0-312-32913-X, п. 157.
  6. ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Раймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. 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, п. 274.
  10. ^ К. Майкл Хоган (2008) Макгадикгади, Мегалитический портал, изд. А. Бернхэм [1]

дальнейшее чтение

  • Прайс, Уильям Армстронг. Проблема Рейноса в Южном Техасе и происхождение Калича. Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников 17.5 (1933): 488-522.
  • Ривз, К.С., младший Калише: происхождение, классификация, морфология и использование. Лаббок, Техас: Estacado Books, 1976.
  • Ривз, К.С., младший и Дж.Д. Саггс. Каличе Центрального и Южного Льяно Эстакадо, Техас: Примечания. Журнал осадочной петрологии 34.3 (1964): 669-672.
  • Чонг Диас, Гильермо; Гахардо Кубильос, Анибал; Хартли, Адриан Дж .; Морено, Тереза ​​(2006). «7. Промышленные полезные ископаемые и горные породы». В Морено, Тереза; Гиббонс, Уэс (ред.). Геология Чили. Геологическое общество Лондона. С. 21–114. ISBN  9781862392199.

внешняя ссылка