칼사이트 뗏목

Calcite rafts
Photo showing calcite rafts on surface of water in Carpinteria Reservoir
카르피테리아 저수지 수면에 있는 칼사이트 뗏목

탄산칼슘에 대하여 대량의 물이 과포화되지 않은 경우에도 정지 상태의 물체의 표면에 칼사이트 결정이 형성된다.크리스탈은 자라서 서로 붙고 하얗고 불투명한 물질로 된 떠다니는 뗏목처럼 보입니다.부유 물질은 석회석 뗏목 또는 "레퍼드 스팟"이라고 불립니다.

화학

탄산칼슘은 칼슘과 탄산 이온으로 과포화된 물에서 석회암 결정으로 침전되는 것으로 알려져 있다.정지 상태에서는 탄산칼슘 과포화 상태가 벌크수에 존재하지 않을 때 물 표면에 석회석 결정이 형성될 수 있습니다.표면에서 물이 증발하고 표면층에서 이산화탄소가스가 제거되어 탄산칼슘의 포화농도보다 훨씬 높은 pH와 칼슘 및 탄산칼슘 이온 농도가 높은 얇은 물층이 형성된다.이 고도로 국지적인 환경에서 석회석 결정이 침전되어 흰색 물질의 [1]뗏목처럼 보이는 것을 형성하기 위해 서로 붙습니다.

석회석 뗏목의 주사 전자 현미경은 뗏목 표면의 구멍 주위에 서로 연결된 석회석 결정을 보여줍니다.이 구멍은 기포나 수면 [2]위의 다른 이물질로 인해 발생할 수 있습니다.석회석 뗏목의 현미경은 레이스 같은 구조를 보여준다.물의 표면 장력은 개별적으로 2.7의 비중을 갖는 상호 연결된 석회석 결정을 수면 위에 떠 있게 합니다.

동굴 및 하천 시스템 형성

석회암 뗏목은 석회암 동굴에서 가장 흔하게 형성된다.석회암 동굴은 공기 이동이 적고 칼슘과 탄산 이온이 상당히 많이 함유된 물로 인해 좋은 환경을 제공합니다.석회암 뗏목의 증거는 전 [2][3][4][5]세계 석회암 동굴에서 발견되었다.

스프링 급수 하천 시스템에서 석회 뗏목 형성의 한 예가 [1]보고되었다.

식수 저장고

2005년, 캘리포니아 카피테리아의 카피테리아 밸리 워터 디스트릭트는 약 5~10cm의 "레퍼드 반점"이 있을 때 수질 문제를 제기했다.지름이 수면에 새로 건설된 알루미늄 저장고 커버 아래 나타났다.저장고(1300만 갤런)가 대기에 열려 있을 때는 부유 물질이 관찰되지 않았다.문제가 된 것은 금속 커버에서 [6][7]응축수가 떨어져 수면에 잠재적으로 독성 금속 침전이 형성되고 있다는 것이었습니다.

물 분석 결과 저장소의 물은 탄산칼슘에 대해 포화 상태였지만 벌크 용액에는 석회석 결정이 형성되지 않았다.X선 회절 분석 결과 부유 고체 물질이 97% 이상의 석회암을 보였다.전자현미경 스캔 결과 결정물질의 모양이 석회석 결정 [6][7]형성과 일치하는 마름모꼴로 확인됐다.

부유 물질은 독성이 없지만, 물 표면의 이동을 유도하여 정지 상태를 방지하고 칼사이트 뗏목 [6][7]형성을 위한 주요 조건을 제거할 것을 권고했다.

콘크리트 침출수 방울

콘크리트 구조물 아래에 매달린 (소다) 짚 종유석 용액 방울에서 미세 석회 뗏목이 관찰되었습니다.동굴 환경 밖에서 형성되는 이러한 2차 퇴적물은 [8]석회라고 알려져 있습니다.그것들은 콘크리트, 석회 또는 모르타르에서 추출되며 [9][8]동굴에서 만들어진 동굴의 형태와 형태를 모방한다.

고알칼린 침출수액 방울 표면에 형성되는 마이크로 뗏목은 육안으로 볼 때 일반적으로 약 0.5mm 크기로, [8]5분 이상 매달린 후 방울 표면에 나타납니다.뗏목을 만드는 화학 반응에는 이산화탄소(CO2)가 대기에서 용액으로 흡수(확산)되고 탄산칼슘(CaCO3)이 뗏목으로 침전되거나 석순, 종유석 또는 플로우석으로 [9]침전되는 과정이 포함됩니다.이 화학작용은 동굴에서 스피어피부를 만드는 것과는 매우 다르다.

빨대의 내부 물 펄스(드롭 내부)와 부유액 주변의 공기 이동으로 인해 뗏목이 낙하 [10][11][8]표면 주위에서 빠르게 회전할 수 있습니다.부유 낙하 주위에 공기 이동이 거의 없는 경우, 약 12분 이상 후에 마이크로 뗏목이 결합되어 낙하 [8]표면 전체를 덮는 격자 구조를 형성할 수 있습니다.용액이 빨대에 너무 오래 걸려 있을 경우( > > 30분), 완전히 석회화되어 칼테마이트 빨대의 [8]끝이 막힐 수 있습니다.

갤러리

  • Lattice work or calcite rafts on a calthemite (soda) straw stalactite drop

    칼테마이트(소다) 짚 종유석 방울에 격자 세공 또는 석회 뗏목

  • Calcite rafts in Kartchner Caverns, Arizona

    애리조나주 카트치너 동굴의 칼사이트 뗏목

  • Detail of calcite rafts on the surface of water in Carpinteria Reservoir

    Carpinteria 저수지 수면에 있는 석회석 뗏목 상세

  • Diagram of dripstone cave structures (calcite rafts labelled Y)

    드립스톤 동굴 구조도(Y 라벨 부착 석회 뗏목)

  • Carpinteria Reservoir with rigid aluminium cover

    견고한 알루미늄 커버가 있는 카르피테리아 탱크

  • BSE-SEM image at 89 times magnification showing topsides of the calcite rafts (flat surfaces) and bottom crystals growing underneath

    BSE-SEM 이미지는 89배 배율로 칼사이트 뗏목(평탄한 표면)의 위쪽과 아래쪽에서 자라는 아래쪽 결정을 보여줍니다.

레퍼런스

  1. ^ a b 테일러, PM, 드라이스데일, R.N. 및 K.D. 카츄. (2004)"호주 북부 열대 강에서 석회 뗏목의 형성과 환경적 중요성"퇴적물학 10월 5일 51:51089.
  2. ^ a b 테일러, P.M. 및 샤페츠, H.S. (2004년"미국 중부 텍사스 동굴 웅덩이에서 떠다니는 석회석 수정 뗏목." Jour. 퇴적물 74:3 328-41.
  3. ^ 데이비스, 도널드 G. (2000)."뉴멕시코 과달루페 산맥 레추기야 동굴의 특별한 특징"Jour. 동굴과 카르스트 스터디.62:2 147–57.
  4. ^ Van Hengstum, P.J. 등 (2011년)"해발 동굴과 싱크홀의 침전 및 환경을 통제한다."해양 지질학286: 35–50.
  5. ^ 후하스, E., 코르파스, L. 및 발로그, A.(1995)."2억년의 카르스트 역사, 헝가리 다친 라메손"침전물학.42:3 473–89.
  6. ^ a b c 맥과이어, M.J., 블루트, N.K., 해밀턴, C. 및 브래밴더, D.J.(2005).10월 10일부터 14일까지 미국 수도 공사 협회 캘리포니아 네바다 섹션, 리노, 노스캐롤라이나 주(州)에서 열린 가을 컨퍼런스에서 열린 "내 덮인 저수지에 표범 반점이 떠다니는 이유"입니다.
  7. ^ a b c McGuire, M.J., Blute, N.K., Hamilton, C. 및 Brabander, D.J.(2006)."식수 저수지에 떠다니는 석회 뗏목 형성"진행 수질 기술 회의.11월 6일 덴버 콜로라도의 미국 수도 공사 협회.
  8. ^ a b c d e f 스미스, G.K., (2016)"콘크리트 구조에서 자라는 석유석", 동굴과 카르스트 과학, Vol.43, No.1, P.4-10, 영국 동굴 연구 협회, ISSN 1356-191X.
  9. ^ a b Hill, CA 및 Forti, P, (1997).세계의 동굴 광물, 제2판.[앨라배마 주 헌츠빌:국립화석학회
  10. ^ 앨리슨, V C(1923)"석순과 종유석의 성장"지질학 저널, 제31권, 106~125
  11. ^ Ver Steeg, K, (1932)"종유석과 석순의 특이한 발생"오하이오 과학 저널, Vol.32(2), 69-83.

외부 링크