Martwica karniowicka
Odsłonięcie karniowickie (zdjęcie własne)
To jest skrzynka EarthCache, nie ma fizycznego pojemnika. By ją zalogować musisz zaznajomić się z poniższym tekstem, udać się na miejsce wskazane przez koordynaty i wykonać następujące zadania:
1. Wymień minimum dwie cechy martwicy wapiennej widoczne w odsłonięciu karniowickim.
2. Czy martwica wapienna może być dobrym materiałem budowlanym?
- Chyba tylko dla Sąsiadów: Pata i Mata.
- Tak, wykonano z niej m.in. fasadę bazyliki św. Piotra w Watykanie.
- Peter Jackson lubi to!
- Tak, był to popularny materiał budowlany w średniowieczu, ale współcześnie nie jest wykorzystywany.
3. W skrajnej NE części odsłonięcia wyraźnie widoczne jest warstwowanie. Zmierz kąt zalegania warstw i odpowiedz na pytanie o czym może świadczyć takie położenie warstw?
4. Zdjęcie z okolic będzie mile widziane.
W odpowiedziach może pomóc Ci poniższy tekst. Zapraszam Cię do wędrówki.
Martwica wapienna – jest to skała węglanowa powstała na lądzie w wyniku wytrącania się węglanu wapnia z wód powierzchniowych. Kalcyt wytrąca się ze słodkich wód bogatych w rozpuszczony CaCO3 - czyli kwaśny węglan wapnia (Ca(HCO3)2). Proces jego powstawania tłumaczy poniższa reakcja chemiczna:
Ca(HCO3)2 ↔ CaCO3ℯ + H2O + CO2↑
Powstanie martwicy wapiennej związane jest z wodami bogatymi w rozpuszczony węglan wapnia, najczęściej mamy z nimi do czynienia na terenach krasowych. Dochodzi tam do ciągłego wypłukiwania węglanu wapnia z wychodni skał, a także na skutek penetracji pustek skalnych górotworu. Wody opadowe pobierają dwutlenkiem węgla z powietrza i gleby tworząc słaby kwas węglowy, a ten rozpuszcza kalcyt budujący skały węglanowe. W skutek czego woda stopniowo nasyca się kwaśnym węglanem wapnia.
Różne formy martwicy wapiennej; Kreta, Grecja (zdjęcie własne)
Gdy mamy już nasyconą wodę muszą jeszcze zaistnieć specyficzne warunki do powstania martwicy wapiennej. Kluczowym z nich jest gwałtowna zmiana temperatury. W zimnej wodzie CO2 się bardzo dobrze rozpuszcza. Gdy dochodzi do wzrostu temperatury rozpuszczalność CO2 maleje, rośnie za to parowanie i dyfuzja gazów do atmosfery. Dochodzi wtedy do strącania węglanów. Wszyscy dobrze znamy tą reakcję z osadzania się kamienia w… domowych czajnikach. W naturze takie warunki występują gdy woda krążąca przez górotwór gwałtownie wypływa na powierzchnię w wywierzyskach czy źródłach. Szczególnie w początkowych fragmentach potoków dno, kamienie, łodygi czy patyki pokrywa wytrącony muł kalcytowy. Sytuację poprawia zmiana ciśnienia, a także turbulentny przepływ wody. Na wszelkich progach, bystrzach czy wodospadach spieniona woda i aerozol wodny sprzyja szybszej dyfuzji gazów i w efekcie wytrącaniu się węglanu wapnia. Pewne znaczenie mają także rośliny, mszaki i glony porastające dno i brzegi potoków. Dzięki procesowi fotosyntezy rośliny asymilują CO2 przyspieszając krystalizację węglanów. Wytrącony muł kalcytowy z czasem ulega lityfikacji, twardnieje i zagęszcza się. Materiał organiczny obumiera i gnije, w wyniku czego powstają pory i pustki skalne często w kształtach łodyg i liści.
Martwica karniowicka, pustki po łodygach (zdjęcie własne)
Martwica wapienna jest skałą o jasnej barwie, od szarych do beżowych odcieni. Może występować w formie zwięzłej jak i luźnej jako miał martwicowy. Wykazuje mały stopień diagenezy co oznacza że jest mało zwięzła, a dodatkowo bardzo porowata, przez co lekka. Martwica wapienna jest skałą kruchą, pylastą w dotyku. W większości przypadków jest to skała monomineralna – czyli zbudowana jest z tylko jednego minerału jakim jest kalcyt. Często znaleźć w niej można skamieliny fauny i flory oraz pustki powstałe po obumarciu części biologicznych.
Rozróżnia się kilka rodzajów martwic wapiennych, a są to m.in.:
– muł węglanowy: niezwięzły, powstający w warunkach niskiej energii wody, wytrącający się z osadu. Często osiadający wokół plech glonów i innych przeszkód.
– tuf wapienny: lekki, silnie porowaty, często kruchy wapień pochodzący z wytrącenia węglanu wapnia wskutek fizjologicznych procesów glonów. Zbudowany jest z drobnych ziaren ułożonych koncentrycznie wokół plech.
– trawertyn: w stanie suchym twardy i zbity, z nieregularnymi porami, często pozostającymi po zgniłych częściach roślin. Wytrąca się zarówno biologicznie jak i chemicznie. Stosunkowo szybko postępuje w nim przekształcenie, pustki wypełnia kalcyt i/lub mikryt, w większych otworach mogą powstawać nacieki podobne do tych jaskiniowych. Trawertyn występuje na całym świecie i jest popularnym materiałem budowlanym. M.in. fasada bazyliki św. Piotra na Watykanie wykonana jest z włoskiego trawertynu z Tivoli.
– sinter wapienny: najbardziej zwięzły, nieporowaty, wytrącany wyłącznie chemicznie. Buduje np. nacieki w większych pustkach trawertynowych.
Martwica karniowicka została odkryta i po raz pierwszy opisana w 1870 roku przez krakowskiego botanika Mariana Raciborskiego. Przyjmuje się, że powstawała w strefie przybrzeżnej zbiorników i gorących źródeł związanych z działalnością wulkanów. Tworzyła się na przełomie karbonu i permu, około 280 mln lat temu. Jest to jedno z niewielu odsłonięć tego typu skały.
____________________
Bibliografia:
„Geneza i klasyfikacja wapiennych osadów martwicowych” – J. Szulc
“Martwice wapienne i trawertyny” – T. Bartuś, AGH
„Przyczynek do stratygrafii i sedymentologii martwicy karniowickiej” – A. Skórska