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Caliche: Este espécime de caliche é composto por fragmentos de rocha arredondada e sedimentos de grão fino, unidos por um cimento de carbonato de cálcio.
O que é o Caliche?
"Caliche" é uma camada superficial de solo ou sedimento, na qual as partículas foram cimentadas pela precipitação de matéria mineral em seus espaços intersticiais. O cimento é geralmente carbonato de cálcio; no entanto, cimentos de carbonato de magnésio, gesso, sílica, óxido de ferro e uma combinação desses materiais são conhecidos.
Horizonte de Caliche: Um caliche com mais de um metro de espessura com mineralização mais pesada no topo e diminuindo para baixo. Foto do USGS de um afloramento no Condado de Mohave, Arizona.
Caliche é uma característica comum de áreas áridas ou semiáridas em todo o mundo. Nos Estados Unidos, o caliche é um depósito familiar em muitas partes do sudoeste, especialmente no Arizona, Califórnia, Nevada, Novo México e Texas. Lá, o caliche está associado a problemas como má drenagem do solo, condições difíceis do solo para o crescimento das plantas e problemas de escavação nos canteiros de obras. Em alguns locais, existem várias camadas antigas de caliche no subsolo.
O nome "caliche" se origina de uma palavra em espanhol para materiais porosos que foram cimentados por carbonato de cálcio. O nome é usado para se referir a um pedaço do material ou a camada da qual foi quebrado ou o próprio cimento que une os materiais. Caliche é conhecido por muitos outros nomes, dos quais os mais comuns são calcrete, hardpan, duricrust e solo cálcico.
"Conglomerado Caliche": Pedra parecida a um conglomerado que consiste em cascalhos cimentados em caliche. Foto de USGS recolhida a área das montanhas de Providence, San Bernardino County, Califórnia.
Como é o Caliche?
As cores típicas de caliche são branco, cinza, marrom e marrom avermelhado. O caliche bem desenvolvido pode ter uma aparência semelhante a conglomerado, brecha, coquina ou arenito se as partículas cimentadas forem do tipo e tamanho adequados. O caliche pode ser um material muito duro, denso, pesado e durável se estiver firmemente preso por um cimento que preenche completamente os vazios intersticiais entre o solo ou as partículas de sedimentos. Também pode ser um material fraco e friável se for mal cimentado.
Em escavações e afloramentos, um caliche bem desenvolvido geralmente se destaca como um sedimento ou solo competente e bem cimentado, com material friável solto abaixo. Às vezes, é revestido por material de superfície não cimentado. As raízes das plantas podem não penetrar em um caliche bem desenvolvido.
"Terraços de Caliche": Os cascalhos cimentados em caliche formam as "rochas de cobertura" horizontais, resistentes e planas nos terraços do Pleistoceno, nas margens da moderna lavagem a seco que atravessa a área mostrada nesta foto. As montanhas à distância são compostas principalmente por calcários e dolomitos paleozóicos. O intemperismo dessas rochas forneceu grande parte do carbonato de cálcio que permitiu a formação de caliche no vale.
Como se forma o Caliche?
Caliche tem uma diversidade de origens. O principal processo de formação de caliche começa quando o carbonato de cálcio é lixiviado dos horizontes superiores do solo por soluções de percolação descendente. O carbonato de cálcio dissolvido também pode ser entregue no local no escoamento e depois penetrar no solo. O carbonato de cálcio então precipita em um horizonte mais profundo do solo para formar a camada de caliche.
A princípio, o carbonato de cálcio precipita como grãos pequenos ou revestimentos finos em grãos de sedimentos ou partículas do solo. À medida que os revestimentos de grãos engrossam, grãos adjacentes serão cimentados juntos e formarão nódulos constituídos por vários grãos e seu cimento circundante. À medida que a cimentação continua, uma camada subsuperficial contínua pode se formar.
Em um estágio avançado, uma camada sólida de caliche pode se desenvolver. Estes podem se tornar tão densos e impermeáveis que podem resistir à percolação descendente da água e à erosão pelo vento ou pela água. A camada de caliche geralmente tem uma densidade mais alta no topo e diminui para baixo. A formação avançada de caliche pode produzir uma camada com mais de um metro de espessura e uma extensão lateral de centenas de quilômetros quadrados ou mais.
Alguns caliche se formam pelo movimento ascendente da água através da ação capilar. À medida que a água evapora, os materiais dissolvidos precipitam e, com o tempo, podem cimentar o solo ou os sedimentos.
O caliche também pode se formar sob uma vegetação que extrai a água do solo e a transpõe para a atmosfera. À medida que grandes quantidades de água são removidas pelas plantas, os materiais minerais que as plantas não removem ficam concentrados nas águas subterrâneas. Quando a concentração se torna alta o suficiente, ou ocorre evaporação, a precipitação começa e pode formar caliche com o tempo.
Afloramento de Caliche: Um afloramento de caliche perto de Sulphur Springs Draw, Texas. Esse depósito de pleistoceno / plioceno hospeda minerais de urânio-vanadato. Foto do USGS por Susan Hall. Ampliar imagem.
Problemas e usos de Caliche
A presença de caliche em um solo ou sedimento tem muitas implicações práticas. Isso pode incluir:
- Caliche pode ser uma barreira para a infiltração descendente da água.
- Caliche pode ser uma barreira à erosão pelo vento ou pela água. Quando é violada, a erosão descendente pode ser rápida, canalizada e severa.
- Caliche pode ser extremamente durável e apresentar problemas nos canteiros de obras.
Gemas e minérios metálicos em Caliche: Caliche pode ser uma rocha hospedeira para uma variedade de minerais secundários, incluindo minérios metálicos e materiais de gemas. Na foto acima, são mostrados óxidos amarelos de urânio encontrados perto do depósito de urânio de Sulphur Springs Draw, Martin County, oeste do Texas. Fotografia do Serviço Geológico dos Estados Unidos.
- Camadas de caliche em sedimentos em socalcos podem influenciar fortemente a topografia.
- As camadas de caliche nos aqüíferos podem resultar no fluxo estratificado das águas subterrâneas.
- O desenvolvimento do Caliche pode incorporar ouro, pedras preciosas e outros minerais valiosos.
- A porosidade de Caliche pode servir como local de deposição de minerais secundários valiosos, incluindo minérios de urânio e vanádio, e materiais de gemas como turquesa e malaquita.
- Os depósitos de caliche às vezes são correlacionados e usados como idade relativa e marcadores estratigráficos.
- O desenvolvimento de Caliche indica um intervalo de tempo de estabilidade tectônica, sedimentar, erosiva e hidrológica.
- Caliche é frequentemente um desafio para a agricultura. Ele interfere na drenagem adequada do solo, na formação das raízes das plantas e também pode conter minerais solúveis que não são benéficos para as plantas.
- Às vezes, o caliche é triturado e usado como preenchimento, agregado ou como matéria-prima para a fabricação de cimento Portland. Geralmente é usado quando materiais de alta qualidade não estão disponíveis ou quando material de qualidade mínima é suficiente.