อ่าน 6 นาที
คาลิเช่
คาลิเช ( / k ə ˈ l iː tʃ iː / ) คือการสะสมของ แคลเซียมคาร์บอเนต ที่ละลายน้ำได้ในดิน ในระดับความลึก ซึ่งจะตกตะกอนและยึดเกาะวัสดุอื่นๆ เช่น กรวด ทราย ดินเหนียว และตะกอนละเอียด...
คาลิเช่

คาลิเช ( / k ə ˈ l iː tʃ iː / ) คือการสะสมของแคลเซียมคาร์บอเนต ที่ละลายน้ำได้ในดิน ในระดับความลึก ซึ่งจะตกตะกอนและยึดเกาะวัสดุอื่นๆ เช่น กรวด ทราย ดินเหนียว และตะกอนละเอียด พบได้ทั่วโลกในดินประเภทaridisolและmollisol โดยทั่วไปใน ภูมิภาคแห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้ง รวมถึงในภาคกลางและภาคตะวันตก ของออสเตรเลียในทะเลทรายคาลาฮารีในที่ราบสูงทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาในทะเลทรายโซโนรานทะเลทรายชิฮัวฮวนและทะเลทรายโมฮาวีของอเมริกาเหนือ และในภาคตะวันออกของซาอุดีอาระเบียที่อัล-ฮาซาคาลิเชยังเป็นที่รู้จักในชื่อcalcreteหรือkankar (ในอินเดียและสหรัฐอเมริกา) จัดอยู่ในกลุ่มduricrustsคำว่าcalicheยืมมาจากภาษาสเปนและมาจากคำภาษาละตินcalxซึ่งหมายถึงปูนขาว[ 1 ]
โดยทั่วไปแล้วแคลเซียมคาร์บอเนตจะมีสีอ่อน แต่สามารถมีได้ตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีชมพูอ่อนและสีน้ำตาลแดง ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุที่มีอยู่ แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นเครื่องหมายของภูมิทัศน์ที่เก่าแก่ โดยทั่วไปจะพบอยู่บนหรือใกล้ผิวดินมาก ในกรณีที่ชั้นแคลเซียมคาร์บอเนตเกิดขึ้นที่ระดับความลึกจากผิวดิน ภูมิทัศน์ที่ยังคงสภาพเดิมและภูมิทัศน์ที่ถูกฝังอยู่มีแนวโน้มที่จะมีแคลเซียมคาร์บอเนตอยู่ลึกใต้ผิวดินมากกว่าพื้นผิวที่ถูกกัดเซาะ ชั้นแคลเซียมคาร์บอเนตมีความหนาตั้งแต่ไม่กี่นิ้วไปจนถึงหลายฟุต และอาจมีหลายชั้นอยู่ในที่เดียวกัน ชั้นแคลเซียมคาร์บอเนตในโปรไฟล์ดินบางครั้งเรียกว่าชั้น K [ 2 ] [ 3 ]
ในภาคเหนือของชิลีและเปรูคำว่าcalicheยังหมายถึงแหล่งแร่ที่มีเกลือไนเตรต ด้วย [ 4 ] [ 5 ] Caliche ยังอาจหมายถึงแหล่งแร่ที่มีลักษณะคล้ายดินเหนียวต่างๆ ในเม็กซิโกและโคลอมเบียนอกจากนี้ยังใช้เพื่ออธิบายควอตไซต์บ็อกไซต์เคโอลิไนต์ลาเทอไรต์แคลเซโดนี โอปอลและโซดาไนเตรตบาง รูปแบบ ด้วย
วัสดุที่คล้ายกัน แต่ประกอบด้วยแคลเซียมซัลเฟตแทนที่จะเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตเรียกว่ายิปครัสต์ (gypcrust )
การก่อตัว
คาลิเช่เกิดขึ้นในบริเวณที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปีน้อยกว่า 65 เซนติเมตร (26 นิ้ว) และอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีสูงกว่า 5 องศาเซลเซียส (41 องศาฟาเรนไฮต์) ปริมาณน้ำฝนที่สูงขึ้นจะชะล้างแคลเซียมส่วนเกินออกจากดินจนหมด ในขณะที่ในสภาพอากาศแห้งแล้งมาก ปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอที่จะชะล้างแคลเซียมออกไปได้เลย และ จะเกิด แคลไซต์ เพียงชั้นผิวบางๆ เท่านั้น รากพืชมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของคาลิเช่ โดยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จำนวนมาก เข้าสู่ชั้นดิน Aระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบริเวณนี้อาจสูงกว่าค่าปกติในบรรยากาศถึง 15 เท่า ทำให้แคลเซียมคาร์บอเนตละลายกลายเป็นไบคาร์บอเนตในบริเวณที่มีปริมาณน้ำฝนเพียงพอแต่ไม่มากเกินไป แคลเซียมไบคาร์บอเนตจะถูกพัดพาลงไปยังชั้นดิน Bซึ่งมีกิจกรรมทางชีวภาพน้อยกว่า ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่ามาก และไบคาร์บอเนตจะเปลี่ยนกลับเป็นคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ ส่วนผสมของแคลเซียมคาร์บอเนตและอนุภาคดินเหนียวจะสะสมตัว โดยเริ่มแรกจะก่อตัวเป็นเม็ด จากนั้นเป็นก้อนเล็กๆ จากนั้นเป็นชั้นที่เห็นได้ชัด และในที่สุดก็เป็นชั้นที่หนาและแข็ง[ 6 ]
อย่างไรก็ตาม แคลเซียมคาร์บอเนตยังเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีอื่นอีกด้วย มันสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อน้ำซึมขึ้นมาด้วยแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอยในพื้นที่แห้งแล้ง น้ำฝนจะซึมลงสู่พื้นดินอย่างรวดเร็ว ต่อมาเมื่อพื้นผิวแห้ง น้ำใต้พื้นผิวจะซึมขึ้นมาพร้อมกับแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในชั้นล่าง ซึ่งจะตกตะกอนเมื่อน้ำระเหยและคาร์บอนไดออกไซด์ระเหยออกไป การเคลื่อนที่ของน้ำนี้ทำให้เกิดแคลเซียมคาร์บอเนตที่อยู่ใกล้พื้นผิว[ 7 ]แคลเซียมคาร์บอเนตยังสามารถเกิดขึ้นบนหินโผล่ที่ มีรู พรุนหรือในรอยแตกของหินที่น้ำถูกกักไว้และระเหย[ 8 ]โดยทั่วไป การสะสมของแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นกระบวนการที่ช้า ต้องใช้เวลาหลายพันปี[ 3 ]
ความลึกของชั้นคาลิเช่ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปี เมื่อปริมาณน้ำฝนอยู่ที่ประมาณ 35 เซนติเมตร (14 นิ้ว) ต่อปี ชั้นคาลิเช่จะตื้นเพียง 25 เซนติเมตร (9.8 นิ้ว) เมื่อปริมาณน้ำฝนอยู่ที่ประมาณ 75 เซนติเมตร (30 นิ้ว) ต่อปี ชั้นคาลิเช่จะอยู่ที่ความลึกประมาณ 125 เซนติเมตร (49 นิ้ว) ชั้นคาลิเช่จะหายไปอย่างสมบูรณ์ในภูมิอากาศอบอุ่นหากปริมาณน้ำฝนต่อปีเกิน 100 เซนติเมตร (39 นิ้ว) [ 9 ]
แหล่งที่มาของแคลเซียมในคาลิเชอาจมาจากหินฐานด้านล่าง แต่คาลิเชสามารถก่อตัวได้แม้บนหินฐานที่ไม่ค่อยมีแคลเซียมมากนัก ซึ่งเป็นผลมาจากแคลเซียมที่พัดพามากับฝุ่นละออง[ 10 ] [ 11 ]
ตัวอย่างของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ


ในขณะที่การก่อตัวของหินปูนคาลิเช่ในประเทศอื่นๆ นั้นเป็นที่เข้าใจกันค่อนข้างดี แต่ต้นกำเนิดของหินปูนคาลิเช่ในชิลีนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือ ตะกอนเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อ ทะเลสาบน้ำจืด ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ระเหยไป อีกทฤษฎีหนึ่งคือ เกิดจากการผุกร่อนของเทือกเขาแอนดีส
หนึ่งในแหล่งสะสมแคลครีตที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่ในMakgadikgadi Pansในบอตสวานาซึ่งมีแคลครีตบนพื้นผิวเกิดขึ้นที่บริเวณทะเลสาบยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่แห้งเหือดไปแล้ว[ 12 ]
แคลลิเช่ที่แข็งตัวมาก (แข็งตัว) เรียกว่าแคลครีต และทำให้เกิดลักษณะภูมิประเทศ เฉพาะ ในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง แคลครีตพบได้ตลอดบันทึกทางธรณีวิทยา ซึ่งเป็นบันทึกของสภาพภูมิอากาศในอดีต ตัวอย่างเช่น แคลครีต ยุคมิสซิสซิปปีใน เซา ท์เวลส์และหินปิดทับยุคไพลโอซีนถึงไพลสโตซีนของที่ราบลาโนเอสตากาโดในเท็กซัสสหรัฐอเมริกา และมอร์มอนเมซาในเนวาดาสหรัฐอเมริกา[ 10 ]
คาลิเชสสามารถกักเก็บคาร์บอนได้ในปริมาณมาก ทำให้มีความสำคัญต่อวัฏจักรคาร์บอน ทั่วโลก โดย รวม [ 13 ]
ในสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาในยุคจูราสสิก คาลิเชมักเป็นตัวบ่งชี้ถึงสภาพอากาศอบอุ่นที่มีฤดูกาลเปียก-แห้งที่ชัดเจน[ 14 ]ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงมรสุมตามฤดูกาล
การใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
การใช้งานอาคาร
คาลิเช่ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างทั่วโลก แหล่งสำรองในLlano Estacadoในรัฐเท็กซัสสามารถนำไปใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ได้ คาลิเช่ตรงตามข้อกำหนดด้านองค์ประกอบทางเคมีและถูกใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์[ 15 ]

บ้านหลังใหญ่ที่อนุสรณ์สถานแห่งชาติ Casa Grande Ruinsรัฐแอริโซนาสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นด้วยผนังที่ทำจากคาลิเช่[ 16 ]คาลิเช่ยังถูกใช้ในปูนที่ใช้ใน อาคารของ ชาวมายาในคาบสมุทรยูคาตันในเม็กซิโก[ 17 ] หอพักในเมืองอินแกรม รัฐเท็กซัสและอาคารสาธิตในเมืองคาร์ริโซสปริงส์ รัฐเท็กซัสสำหรับกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา ก็สร้างขึ้นโดยใช้คาลิเช่เช่น กันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาโดยศูนย์ระบบอาคารที่มีศักยภาพสูงสุด[ 18 ]
ในหลายพื้นที่ คาลิเช่ยังใช้ในการก่อสร้างถนน ไม่ว่าจะเป็นวัสดุปูผิวทาง หรือที่พบได้บ่อยกว่าคือวัสดุฐานราก คาลิเช่เป็นหนึ่งในวัสดุทำถนนที่ใช้กันทั่วไปในแอฟริกาตอนใต้คาลิเช่ถูกใช้เป็นวัสดุฐานรากอย่างแพร่หลายเมื่อหาได้ง่ายและราคาถูกในพื้นที่ อย่างไรก็ตาม คาลิเช่ไม่ทนต่อความชื้น (ฝน) และจะไม่ถูกนำมาใช้หากมีวัสดุฐานรากที่เป็นหินแข็ง เช่น หินปูน อยู่แล้ว[ 19 ]
การกลั่นน้ำตาล
จำเป็นต้องใช้ แหล่งแคลเซียมคาร์บอเนตที่บริสุทธิ์เกือบ 100% ในการกลั่นน้ำตาล ต้องมีแคลเซียมคาร์บอเนต ( CaCO₃ ) อย่างน้อย 95% และมีปริมาณแมกนีเซียมต่ำ นอกจากนี้ วัสดุต้องมีคุณสมบัติทางกายภาพบางประการเพื่อไม่ให้สลายตัวเมื่อถูกเผา แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคาลิเช่จะไม่ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับการกลั่นน้ำตาล แต่ก็มีการใช้ในพื้นที่ที่ไม่มีแหล่งแคลเซียมคาร์บอเนตอื่น เช่น หินปูน แม้ว่าคาลิเช่จะต้องผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนด แต่การใช้งานก็ยังสามารถถูกกว่าการขนส่งหินปูนได้มาก[ 20 ]
คาลิเช่ชิลี
ในทะเลทรายอาตากามาทางตอนเหนือของชิลี มี แหล่งสะสมขนาดใหญ่ของส่วนผสมที่เรียกว่าคาลิเชซึ่งประกอบด้วยยิปซัมโซเดียมคลอไรด์และเกลืออื่นๆ รวมถึงทราย ซึ่งเกี่ยวข้องกับซาลิเตร ("ดินประสิวชิลี") ซาลิเตรเป็นส่วนผสมของโซเดียมไนเตรต (NaNO₃ )และโพแทสเซียมไนเตรต (KNO₃ )ซาลิเตรเป็นแหล่งรายได้จากการส่งออกที่สำคัญของชิลีจนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่ 1 เมื่อยุโรปเริ่มผลิตไนเตรตทั้งสองชนิดในเชิงอุตสาหกรรมในปริมาณมาก[ 21 ]
ตะกอนประกอบด้วยโซเดียมไนเตรตเฉลี่ย 7.5% รวมถึงโซเดียมซัลเฟต (18.87%) โซเดียมคลอไรด์ (4.8%) และโพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียมโบเรตไอโอดีน และเปอร์คลอเรต ในปริมาณเล็กน้อย ประมาณสองในสามของตะกอนเป็นแร่กากที่ไม่ละลาย น้ำ ชั้น คาลิเชมีความหนาตั้งแต่ 2 ซม. ถึงหลายเมตรในตะกอนน้ำพา ซึ่งแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้จะก่อตัวเป็นซีเมนต์ในชั้นดิน ที่ไม่แข็งตัว คาลิเชที่มีไนเตรตยังพบแทรกซึมอยู่ในหินฐานเพื่อก่อตัวเป็นตะกอนหินฐาน[ 21 ]
คาลิเช่เป็นแร่ ไอโอดีนหลักในชิลี และประเทศนี้เป็นผู้ผลิตธาตุนี้รายใหญ่ที่สุดของโลก นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งสำรองไอโอดีน มากกว่าครึ่งหนึ่งของโลกอีกด้วย [ 22 ] [ 23 ] SQMเป็นผู้ผลิตไอโอดีนหลักของชิลี[ 22 ]ไอโอดีนที่ SQM สกัดจากแร่คาลิเช่ แต่ยังต้องใช้กำมะถัน แอมโมเนียมไนเตรตกรดซัลฟิวริก น้ำมันก๊าด น้ำ ไฟฟ้า และเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยส่วนใหญ่เป็นดีเซล[ 22 ]
หินปูนและการเกษตร
การเกษตรอาจไม่เหมาะสมกับดินปูนขาว ประการแรก ชั้นดินปูนขาวที่ไม่สามารถซึมผ่านได้จะขัดขวางการระบายน้ำอย่างเหมาะสม ซึ่งอาจทำให้รากพืชไม่ได้รับออกซิเจนเพียงพอ และอาจทำให้เกลือสะสมในดินและทำให้ ดินเป็นด่าง ดิน ด่างพร้อมกับแคลเซียมคาร์บอเนตจากดินปูนขาวสามารถป้องกันไม่ให้พืชได้รับสารอาหารเพียงพอ โดยเฉพาะธาตุเหล็ก การขาด ธาตุเหล็กทำให้ใบอ่อนเปลี่ยนเป็นสีเหลืองการอิ่มตัว ของดิน เหนือชั้นดินปูนขาวในช่วงที่มีฝนตกอาจทำให้สภาพแย่ลง[ 24 ]ประการที่สอง ลักษณะที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ของชั้นดินปูนขาวทำให้รากพืชเสียหาย จำกัดการเข้าถึงสารอาหาร น้ำ และการยึดเกาะที่แข็งแรง ประการที่สาม ความแข็งของดินปูนขาวอาจทำให้การขุดเพื่อโครงการชลประทาน เช่น คลอง ทำได้ยากขึ้น
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ชอง ดิแอซ, กิลเลอร์โม่ ; กาจาร์โด้ คูบิญอส, อานิบาล; ฮาร์ทลีย์, เอเดรียน เจ.; โมเรโน, เทเรซา (2006) "7. แร่และหินอุตสาหกรรม". ในโมเรโน เทเรซา; กิ๊บบอนส์, เวส (บรรณาธิการ). ธรณีวิทยาของประเทศชิลี . สมาคมธรณีวิทยาแห่งลอนดอน หน้า 21– 114. ไอเอสบีเอ็น 9781862392199.
- Price, William Armstrong. "ปัญหาเรย์โนซาของเท็กซัสตอนใต้ และต้นกำเนิดของคาลิเช". Bulletin of the American Association of Petroleum Geologists 17.5 (1933): 488–522.
- Reeves, CC Jr. และ JD Suggs. "หินปูนคาลิเช่ของที่ราบลุ่ม Llano Estacado ตอนกลางและตอนใต้ รัฐเท็กซัส: บันทึก" วารสารธรณีวิทยาตะกอน 34.3 (1964): 669–672
- รีฟส์, ซีซี จูเนียร์. หินปูน: ที่มา การจำแนกประเภท สัณฐานวิทยา และการใช้ประโยชน์ . ลับบ็อก, เท็กซัส: สำนักพิมพ์เอสตากาโด, 1976.
ลิงก์ภายนอก
- พิชิตดินปูนขาวในสวนหลังบ้าน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คาลิเช่
คาลิเช ( / k ə ˈ l iː tʃ iː / ) คือการสะสมของ แคลเซียมคาร์บอเนต ที่ละลายน้ำได้ในดิน ในระดับความลึก ซึ่งจะตกตะกอนและยึดเกาะวัสดุอื่นๆ เช่น กรวด ทราย ดินเหนียว และตะกอนละเอียด...
การก่อตัว
คาลิเช่เกิดขึ้นในบริเวณที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปีน้อยกว่า 65 เซนติเมตร (26 นิ้ว) และอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีสูงกว่า 5 องศาเซลเซียส (41 องศาฟาเรนไฮต์) ปริมาณน้ำฝนที่สูงขึ้นจะชะล้างแคลเซียมส่วนเกินออกจากดินจนหมด ในขณะที่ในสภาพอากาศแห้งแล้งมาก...
ตัวอย่างของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
ในขณะที่การก่อตัวของหินปูนคาลิเช่ในประเทศอื่นๆ นั้นเป็นที่เข้าใจกันค่อนข้างดี แต่ต้นกำเนิดของหินปูนคาลิเช่ในชิลีนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือ ตะกอนเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อ ทะเลสาบน้ำจืด ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ ระเหยไป อีกทฤษฎีหนึ่งคือ...
การใช้งานอาคาร
คาลิเช่ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างทั่วโลก แหล่งสำรองใน Llano Estacado ใน รัฐเท็กซัส สามารถนำไปใช้ในการผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ได้ คาลิเช่ตรงตามข้อกำหนดด้านองค์ประกอบทางเคมีและถูกใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ [ 15 ]