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[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]

从地下停车场的混凝土天花板上长出的次生碳酸钙钟乳石
次生碳酸钙(右侧)在其生长期间由于风吹的方向而弯曲

形成

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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球霰石多晶型矿物[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,呈红色橙色黄色[6]。 铜管中的氧化铜可能导致次生碳酸钙呈绿色蓝色[1]。 次生碳酸钙也可能含有石膏矿物质[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]

 
氧化铁(来自生锈的钢筋)与碳酸钙 一起沉积呈橙色的次生碳酸钙 流石
 
混凝土水箱外的次生碳酸钙流石

参考文献

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  1. ^ 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
  2. ^ 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. ^ 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
  4. ^ Moore, G. W. (1952). "Speleothems – a new cave term". National Speleological Society News, Vol.10(6), p.2.
  5. ^ Sefton, M, (1988). "Manmade" speleothems. South African Speleological Association Bulletin, Vol.28, 5–7
  6. ^ 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
  7. ^ 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.