Roches

Caliche



Aussi connu sous le nom de calcrete, hardpan et duricrust


Caliche: Ce spécimen de caliche est composé de fragments de roche arrondis et de sédiments à grains fins, liés ensemble avec un ciment de carbonate de calcium.

Qu'est-ce que Caliche?

La «caliche» est une couche peu profonde de sol ou de sédiments dans laquelle les particules ont été cimentées ensemble par la précipitation de matière minérale dans leurs espaces interstitiels. Le ciment est généralement du carbonate de calcium; cependant, des ciments de carbonate de magnésium, de gypse, de silice, d'oxyde de fer et une combinaison de ces matériaux sont connus.

Caliche Horizon: Une caliche de plus d'un mètre d'épaisseur avec une minéralisation plus lourde en haut et décroissante vers le bas. Photo USGS d'un affleurement dans le comté de Mohave, Arizona.

La caliche est une caractéristique commune des zones arides ou semi-arides du monde entier. Aux États-Unis, la caliche est un gisement familier dans de nombreuses régions du Sud-Ouest, en particulier en Arizona, en Californie, au Nevada, au Nouveau-Mexique et au Texas. Là, la caliche est associée à des problèmes tels qu'un mauvais drainage du sol, des conditions de sol difficiles pour la croissance des plantes et des problèmes d'excavation sur les chantiers de construction. À certains endroits, il y a plusieurs couches de caliches anciennes dans le sous-sol.

Le nom "caliche" provient d'un mot espagnol pour les matériaux poreux qui ont été cimentés par du carbonate de calcium. Le nom est utilisé pour désigner un morceau du matériau ou la couche à partir de laquelle il a été brisé, ou le ciment lui-même qui lie les matériaux ensemble. La caliche est connue sous de nombreux autres noms, dont les plus courants sont le sol en béton calcaire, en dur, en croûte dure et calcique.

"Conglomérat de Caliche": Un rocher semblable à un conglomérat composé de graviers cimentés à la caliche. Photo USGS prise dans la région des montagnes Providence, comté de San Bernardino, Californie.

À quoi ressemble Caliche?

Les couleurs typiques de la caliche sont le blanc, le gris, le brun et le brun rougeâtre. La caliche bien développée peut avoir un aspect qui ressemble à un conglomérat, une brèche, une coquine ou du grès si les particules cimentées sont du type et de la taille appropriés. La caliche peut être un matériau très dur, dense, lourd et durable si elle est fermement liée par un ciment qui remplit complètement les vides interstitiels entre le sol ou les particules de sédiments. Il peut également s'agir d'un matériau faible et friable s'il est mal cimenté.

Dans les fouilles et les affleurements, une caliche bien développée se distingue généralement par un sédiment ou un sol compétent et bien cimenté avec un matériau friable en dessous. Parfois, il est recouvert de matériaux de surface non cimentés. Les racines des plantes pourraient ne pas pénétrer dans une caliche bien développée.

"Terrasses Caliche": Des graviers cémentés de caliche forment les "roches de calotte" horizontales, plates et résistantes sur les terrasses du Pléistocène sur les rives du lavage à sec moderne qui traverse la zone indiquée sur cette photo. Les montagnes au loin sont composées principalement de calcaires et de dolomites du Paléozoïque. L'altération de ces roches a fourni une grande partie du carbonate de calcium qui a permis la formation de caliches dans la vallée.

Comment se forme Caliche?

Caliche a une diversité d'origines. Le processus majeur de formation de la caliche commence lorsque le carbonate de calcium est lessivé des horizons supérieurs du sol par des solutions à percolation descendante. Le carbonate de calcium dissous peut également être acheminé vers le site par ruissellement, puis percoler dans le sol. Le carbonate de calcium précipite ensuite dans un horizon du sol plus profond pour former la couche de caliche.

Au début, le carbonate de calcium précipite sous forme de petits grains ou de couches minces sur les grains de sédiments ou les particules de sol. À mesure que les revêtements de grains s'épaississent, les grains adjacents seront cimentés ensemble et des nodules constitués de plusieurs grains et du ciment environnant se formeront. À mesure que la cimentation se poursuit, une couche souterraine continue peut se former.

À un stade avancé, une couche de caliche solide peut se développer. Ceux-ci peuvent devenir si denses et imperméables qu'ils peuvent résister à la percolation vers le bas de l'eau et à l'érosion par le vent ou l'eau. La couche de caliche a généralement une densité plus élevée au sommet et diminue vers le bas. La formation avancée de caliche peut produire une couche de plus d'un mètre d'épaisseur et ayant une étendue latérale de centaines de kilomètres carrés ou plus.

Certaines caliches se forment par le mouvement ascendant de l'eau par capillarité. À mesure que l'eau s'évapore, les matières dissoutes précipitent et, avec le temps, peuvent cimenter le sol ou les sédiments.

La caliche peut également se former sous la végétation qui extrait l'eau du sol et la transpire dans l'atmosphère. Comme de grandes quantités d'eau sont éliminées par les plantes, les matières minérales qu'elles n'éliminent pas se concentrent dans les eaux souterraines. Lorsque la concentration devient suffisamment élevée ou que l'évaporation se produit, les précipitations commencent et peuvent former une caliche avec le temps.

Affleurement de Caliche: Un affleurement de caliche près de Sulphur Springs Draw, Texas. Ce gisement pléistocène / pliocène abrite des minéraux uranium-vanadate. Photo USGS par Susan Hall. Agrandir l'image.

Problèmes et utilisations de la caliche

La présence de caliche dans un sol ou un sédiment a de nombreuses implications pratiques. Ceux-ci pourraient inclure:

  • La caliche peut être une barrière à l'infiltration vers le bas de l'eau.

  • La caliche peut être une barrière à l'érosion par le vent ou l'eau. Lorsqu'il est percé, l'érosion vers le bas peut être rapide, canalisée et sévère.

  • La caliche peut être extrêmement durable et présenter des problèmes sur les chantiers de construction.

Gemmes et minerais métalliques à Caliche: La caliche peut être une roche hôte pour une variété de minéraux secondaires, y compris des minerais métalliques et des matériaux gemmes. La photo ci-dessus montre des oxydes jaunes d'uranium trouvés près du gisement d'uranium de Sulphur Springs Draw, dans le comté de Martin, dans l'ouest du Texas. Photographie de la United States Geological Survey.

  • Les couches de caliche dans les sédiments en terrasse peuvent fortement influencer la topographie.

  • Les couches de caliche dans les aquifères peuvent entraîner l'écoulement stratifié des eaux souterraines.

  • Le développement de la caliche peut incorporer de l'or, des pierres précieuses et d'autres minéraux précieux.

  • La porosité de la caliche peut servir de site de dépôt pour de précieux minéraux secondaires, notamment des minerais d'uranium et de vanadium, et des matériaux gemmes comme la turquoise et la malachite.

  • Les dépôts de caliche sont parfois corrélés et utilisés comme âge relatif et marqueurs stratigraphiques.

  • Le développement de la caliche indique un intervalle de temps de stabilité tectonique, sédimentaire, érosionnelle et hydrologique.

  • La caliche est souvent un défi pour l'agriculture. Il interfère avec un bon drainage du sol, la formation des racines des plantes et peut également contenir des minéraux solubles qui ne sont pas bénéfiques pour les plantes.

  • La caliche est parfois concassée et utilisée comme remblai, agrégat ou comme matière première pour la fabrication du ciment Portland. Il est généralement utilisé lorsque des matériaux de qualité supérieure ne sont pas disponibles ou lorsque des matériaux de qualité minimale sont suffisants.

Voir la vidéo: Colicchie " Drug Addiction " prod by Big Jerm (Novembre 2020).