次生碳酸钙
次生碳酸钙（英语：Calthemite）是一种碳酸钙沉积物，来自于混凝土、石灰、砂浆或洞穴环境外的其他钙质材料[1][2]。 次生碳酸钙生长在人造结构之上，形状如同洞穴沉积物，例如钟乳石、石笋、流石等 [3]。 地质名词“speleothem” [4]， 由于其定义是指洞穴中的次生碳酸钙沉积物，不包括洞穴环境外的次生沉积物[3]。
形成
[编辑]次生碳酸钙的钟乳石可以在混凝土结构和衬有混凝土的“人造洞穴”（例如矿山和隧道）上形成，其形成速度快于石灰石、大理石或白云石的洞穴[3] [5]， 这是因为大多数次生碳酸钙是由化学反应产生的，这与正常的洞穴沉积物不同。
次生碳酸钙通常是由高碱性溶液 (pH 9–14) ，在渗入有石灰质的人工结构后，流出结构后与大气中的二氧化碳接触，结果沉积碳酸钙成为次生矿床。CO2是反应物。 这与洞穴沉积物形成的化学反应相反：CO2在次生碳酸钙是反应物（扩散到溶液中），但CO2在洞穴沉积物是产物（从溶液中脱气[3]。大部分次生碳酸钙通常是方解石，但洞穴沉积物的碳酸钙能形成不太稳定的文石和球霰石等多晶型矿物[3]。
次生碳酸钙主要呈白色，但由于氧化铁（来自生锈的钢筋）的一起沉积，呈红色、橙色或黄色[6]。 铜管中的氧化铜可能导致次生碳酸钙呈绿色或蓝色[1]。 次生碳酸钙也可能含有石膏等矿物质[3] [1]。 在人造矿坑和隧道中的次生碳酸钙，有时来自矿坑璧和隧道璧的天然石灰石、白云石或其他石灰质岩石， 在这种情况下，其化学成分与洞穴沉积物的化学成分相同[7]。
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 Smith, G.K. (2016). "Calcite straw stalactites growing from concrete structures", Cave and Karst Science 43(1), 4–10. http://bcra.org.uk/pub/candks/index.html?j=127 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ Smith, G K., (2015). "Calcite Straw Stalactites Growing From Concrete Structures". Proceedings of the 30th 'Australian Speleological Federation' conference, Exmouth, Western Australia, edited by Moulds, T. pp 93 -108
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Hill, C A and Forti, P, (1997). Cave Minerals of the World, Second Edition. [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.] ISBN 1-879961-07-5
- ^ Moore, G. W. (1952). "Speleothems – a new cave term". National Speleological Society News, Vol.10(6), p.2.
- ^ Sefton, M, (1988). "Manmade" speleothems. South African Speleological Association Bulletin, Vol.28, 5–7
- ^ White W.B., (1997), "Color of Speleothems", Cave Minerals of the World, (2nd Edition) Hill C. and Forti P. [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.] 239–244
- ^ Dixon, Simon J; Viles, Heather A; Garrett, Bradley L (2018). "Ozymandias in the Anthropocene: the city as an emerging landform". Area. 50: 117–125. doi:10.1111/area.12358. ISSN 1475-4762.