El travertino ( / ˈ t r æ v ər ˌ t iː n / [1] TRAV -ər-teen ) es una forma de piedra caliza terrestre depositada alrededor de manantiales minerales , especialmente aguas termales . A menudo tiene una apariencia fibrosa o concéntrica y existe en variedades de color blanco, tostado, crema y oxidado. [2] [3] Se forma por un proceso de rápida precipitación de carbonato de calcio , a menudo en la desembocadura de una fuente termal o en una cueva de piedra caliza. En este último puede formar estalactitas , estalagmitas y otros espeleotemas . Se utiliza frecuentemente en Italia y en otros lugares como material de construcción . Depósitos similares (pero más blandos y extremadamente porosos) formados a partir de agua a temperatura ambiente se conocen como toba .
El travertino es una roca sedimentaria formada por la precipitación química de minerales de carbonato de calcio del agua dulce, [4] típicamente en manantiales, ríos y lagos; [5] [6] es decir, de aguas superficiales y subterráneas. [7] En el sentido más amplio, el travertino incluye depósitos en manantiales fríos y calientes, incluida la roca porosa y esponjosa conocida como toba , [7] [8] [4] y también las características de las cuevas conocidas como espeleotemas (que incluyen estalactitas y estalagmitas ). [9] [5] [7] [10] [8] [4] La calcreta , que son minerales de calcio depositados como un horizonte en el perfil del suelo , no se considera una forma de travertino. [7] [11]
El travertino a menudo se define en un sentido más estricto como roca densa, a veces masiva pero más comúnmente con bandas o con una estructura interna fibrosa, depositada en aguas termales. [5] [7] [4] [6] En este sentido más estricto, el travertino se distingue de los espeleotemas [12] y la toba. [5] [13] [6] El travertino a veces se define por su modo de origen, como roca formada por precipitación inorgánica de minerales de carbonato de calcio sobre una superficie luego del intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y el agua subterránea. La calcreta, las margas lacustres y los arrecifes lacustres están excluidos de esta definición, pero se incluyen tanto los espeleotemas como la toba. [14]
Los travertinos frescos varían ampliamente en su porosidad , desde aproximadamente el 10% al 70%. Los antiguos pueden tener porosidades tan bajas como el 2% debido a la cristalización de calcita secundaria en los espacios porosos originales, mientras que parte del travertino de aragonito fresco en Mammoth Hot Springs en Wyoming tiene una porosidad superior al 80%. Una porosidad de aproximadamente el 50% es típica del travertino de primavera frío, mientras que los travertinos de primavera caliente tienen una porosidad media de aproximadamente el 26%. Los espeleotemas tienen porosidades bajas, inferiores al 15%. [15]
El travertino forma accidentes geográficos distintivos:
La palabra "travertino" se deriva del italiano travertino , una derivación del latín tiburtinus que significa "de Tibur", ahora conocido como Tívoli , cerca de Roma, Italia. [23] [24]
La formación de travertino comienza cuando el agua subterránea ( H 2 O ) que contiene una concentración elevada de dióxido de carbono disuelto ( CO 2 ) entra en contacto con piedra caliza u otra roca que contiene carbonato de calcio ( CaCO 3 ). El dióxido de carbono disuelto actúa como un ácido débil, el ácido carbónico , que disuelve parte de la piedra caliza como bicarbonato de calcio soluble ( Ca+2+2HCO−3):
Esta es una reacción reversible , lo que significa que a medida que aumenta la concentración de bicarbonato de calcio disuelto, el bicarbonato de calcio comienza a convertirse en carbonato de calcio , agua y dióxido de carbono. Mientras no haya ningún lugar al que pueda ir el dióxido de carbono, se alcanza el equilibrio químico en el que la disolución del carbonato de calcio se equilibra con la precipitación del carbonato de calcio. [25]
Si el agua subterránea se mueve hacia un ambiente con una menor concentración de dióxido de carbono (medida por su presión parcial , pCO 2 ), parte del dióxido de carbono escapará al ambiente, perturbando el equilibrio y permitiendo que tenga lugar la precipitación neta de carbonato de calcio. :
El carbonato de calcio precipita más fácilmente sobre superficies sólidas bañadas por el agua subterránea, formando eventualmente depósitos espesos de travertino. Debido al papel del CO 2 en la disolución y transporte del carbonato de calcio, a veces se lo describe como el CO 2 portador o simplemente como el portador. [25]
Las fuentes más importantes de elevada concentración de dióxido de carbono en las aguas subterráneas son el suelo y la actividad volcánica. El agua que pasa por el suelo recoge dióxido de carbono de las raíces de las plantas y de la materia orgánica en descomposición . [26] Este CO 2 se describe como portador meteórico, y el travertino formado por este mecanismo como travertino meteógeno . [25] Este es el principal mecanismo para la formación de espeleotemas. El agua subterránea con una mayor concentración de CO 2 absorbida del suelo se infiltra en la piedra caliza subyacente, disolviendo parte de la piedra caliza. Cuando esta agua subterránea emerge a una cueva con una concentración más baja de CO 2 , parte del CO 2 se escapa, lo que permite que el carbonato de calcio precipite y forme estalactitas, estalagmitas y otros espeleotemas. [27] [28]
La actividad volcánica es la fuente de dióxido de carbono en el agua subterránea que emerge de las aguas termales. Cuando el agua llega a la boca del manantial, rápidamente pierde dióxido de carbono al aire libre y precipita carbonato de calcio alrededor de la boca del manantial. El travertino formado de esta manera se describe como travertino termogénico . [25] Esto puede formar espectaculares depósitos de travertino, como los de Pamukkale o Mammoth Hot Springs. El dióxido de carbono puede provenir de fuentes profundas en la Tierra, [29] [30] como el metamorfismo de rocas profundamente enterradas. El dióxido de carbono es transportado a la superficie por el magma y es un componente importante de los gases volcánicos . [31] [32] El dióxido de carbono también puede ser generado por cuerpos de magma que calientan roca sólida cerca de la superficie, a través de la descomposición térmica de la materia orgánica o por reacciones de cuarzo u otros minerales de sílice con minerales de carbonato . [33]
La precipitación puede verse aumentada por factores que conducen a una reducción de la pCO 2 ; por ejemplo, puede ser importante el aumento de las interacciones aire-agua en las cascadas [34] , al igual que la fotosíntesis. [35]
En raras ocasiones, el travertino se puede formar a partir de agua altamente alcalina que contiene hidróxido de calcio disuelto ( Ca+2+ 2OH − ) producido durante la serpentinización de roca ultramáfica . Cuando esta agua alcalina llega a la superficie, absorbe dióxido de carbono del aire para precipitar carbonato de calcio: [25]
Si bien el agua carbonatada por la actividad volcánica generalmente se asocia con fuentes termales, dicha agua ocasionalmente se enfría hasta alcanzar una temperatura cercana a la ambiental antes de emerger a la superficie. Del mismo modo, el agua carbonatada al pasar a través del suelo habrá circulado ocasionalmente a profundidades suficientes como para estar bastante caliente cuando reemerge en la superficie. No obstante, el agua carbonatada por la actividad volcánica tenderá a tener un mayor contenido de bicarbonato de calcio disuelto y, en general, estará más enriquecida en el isótopo 13 C, más pesado . [36]
Los dos principales minerales de carbonato de calcio, la calcita y la aragonita , se encuentran en los travertinos de aguas termales; La aragonita precipita preferentemente cuando las temperaturas son altas, mientras que la calcita domina cuando las temperaturas son más bajas. [37] [38] Cuando es puro y fino, el travertino es blanco, pero a menudo es de color marrón a amarillo debido a las impurezas.
El travertino se encuentra en cientos de lugares alrededor del mundo. [39] Aquí sólo se enumera una muestra de sucesos notables.
El travertino se encuentra en Tívoli, a 25 kilómetros (16 millas) al este de Roma, donde se ha extraído el travertino durante al menos 2000 años. [40] El travertino de Tivoli se depositó en un cuerpo de 20 kilómetros cuadrados (7,7 millas cuadradas) de área y 60 metros (200 pies) de espesor a lo largo de una falla con tendencia norte cerca del volcán inactivo Colli Albani . En este yacimiento de travertino se encuentra la cantera de Guidonia. [41] El nombre antiguo de esta piedra era lapis tiburtinus , que significa piedra tibur , que gradualmente se corrompió a travertino (travertino). Los estudios detallados de los depósitos de travertino de Tivoli y Guidonia revelaron bandas y láminas rítmicas diurnas y anuales, que tienen un uso potencial en geocronología . [42] Se encuentran depósitos de travertino en aproximadamente otros 100 lugares de Italia, incluido Rapalino, cerca de Pisa .
En Pamukkale , Turquía, que es Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO , se pueden ver cascadas de lagos naturales formados detrás de presas de travertino . Otros lugares con este tipo de cascadas incluyen Huanglong en la provincia china de Sichuan (otro sitio declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO ), Mammoth Hot Springs en los Estados Unidos, Egerszalók en Hungría, Mahallat , Abbass Abad, Atash Kooh y Badab-e Surt en Irán . -i-Amir en Afganistán , Lagunas de Ruidera , España, Hierve el Agua , Oaxaca, México y Semuc Champey , Guatemala .
En el último óptimo paleoclimático posglacial de Europa Central ( Período Atlántico , 8000-5000 a. C.), se formaron enormes depósitos de toba a partir de manantiales kársticos . A menor escala, estos procesos kársticos siguen funcionando. [43] Se encuentran geotopos importantes en el Jura de Suabia , principalmente en los valles de la cresta noroeste más importante de la cuesta ; [44] [45] en muchos valles de la erosionada periferia del Jura kárstico de Franconia ; y en las estribaciones alpinas del norte . [46] [47]
El travertino ha formado 16 presas naturales en un valle de Croacia conocido como Parque Nacional de los Lagos de Plitvice . El travertino, adherido al musgo y las rocas del agua, se ha ido acumulando a lo largo de varios milenios hasta formar cascadas de hasta 70 m (230 pies) de altura. [48]
En Estados Unidos, el lugar más conocido por la formación de travertino es el Parque Nacional de Yellowstone , donde las áreas geotérmicas son ricas en depósitos de travertino. [49] Wyoming también tiene travertinos en el Parque Estatal Hot Springs en Thermopolis . [50] Oklahoma tiene dos parques dedicados a esta maravilla natural. Turner Falls , la cascada más alta de Oklahoma, es una cascada de agua de manantial de 77 pies (23 m) que fluye sobre una cueva de travertino. Honey Creek alimenta esta cascada y crea kilómetros de plataformas de travertino tanto río arriba como río abajo. Muchas pequeñas cascadas aguas arriba, en los densos bosques, repiten el efecto de la formación de travertino. [51] Otro recurso de travertino se encuentra en Sulphur, Oklahoma , 10 millas (16 km) al este de Turner Falls. Travertine Creek fluye a través de una reserva natural de agua de manantial dentro de los límites del Área Recreativa Nacional Chickasaw . [52]
Austin, Texas , y el "Hill Country" circundante al sur están construidos sobre piedra caliza. El área tiene muchas formaciones de travertino, como las que se encuentran en Gorman Falls dentro del Parque Estatal Colorado Bend . [53] El lago colgante en Glenwood Canyon en Colorado se formó mediante presas de travertino a través de un arroyo alimentado por un manantial. [54] Los lechos de travertino en el área tienen hasta 40 pies (12 m) de espesor. [55] El Parque Estatal Rifle Falls en Colorado cuenta con una cascada triple sobre una presa de travertino. [56] [57]
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El sistema de aguas termales de la presa de Soda de las montañas Jemez de Nuevo México ha sido investigado intensamente debido a su conexión con el sistema geotérmico de la caldera de Valles . El agua subterránea caliente de la caldera se movió a lo largo de la falla de Jemez y se mezcló con agua subterránea más fría antes de emerger a la superficie. La datación radiométrica de los travertinos muestra que la deposición comenzó casi inmediatamente después de la erupción de la caldera de Valles y que el área está experimentando una deposición que comenzó hace 5.000 años. [58] Una nueva especie de alga verde extremófila Scenedesmus se aisló por primera vez del travertino de Soda Dam. [59]
En Islandia , el río Hvanná, situado en el flanco norte del Eyjafjallajökull , quedó fuertemente cargado de CO2 tras las erupciones de 2010 . El travertino se precipitó a lo largo del río. [60]
El travertino se utiliza a menudo como material de construcción . Por lo general, carece de planos de debilidad y su alta porosidad lo hace liviano para su resistencia, le confiere buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico y lo hace relativamente fácil de trabajar. El travertino denso es una excelente piedra decorativa cuando se pule. [61]
Los romanos extrajeron depósitos de travertino para construir templos, monumentos, [62] acueductos, [63] complejos de baños, [64] y anfiteatros como el Coliseo , [65] el edificio más grande del mundo construido principalmente de travertino. [66] En Italia, existen canteras de travertino muy conocidas en Tivoli y Guidonia Montecelio, donde se pueden encontrar las canteras más importantes desde la época romana. [67] Las canteras de Tivoli suministraron el travertino del que Gian Lorenzo Bernini seleccionó el material para construir la columnata de la Plaza de San Pedro en Roma ( colonnato di Piazza S. Pietro ) en 1656-1667. [68] Miguel Ángel también eligió el travertino como material para las nervaduras externas de la cúpula de la Basílica de San Pedro . [69] El travertino de Tívoli se utilizó en la escultura de la mayor parte de la Fontana de Trevi en Roma durante el período barroco . [70]
El travertino recuperó popularidad como material de construcción en la Edad Media. [71] La ciudad de Bad Langensalza , en el centro de Alemania , tiene un casco antiguo medieval construido casi en su totalidad con travertino local. [ cita necesaria ] Los edificios del siglo XX que utilizan ampliamente travertino incluyen la Basílica del Sacré-Cœur en París , el Centro Getty en Los Ángeles , California y Shell-Haus en Berlín . El travertino utilizado en las construcciones del Getty Center y Shell-Haus fue importado de Tivoli y Guidonia. [72]
El travertino es una de las varias piedras naturales que se utilizan para pavimentar patios y senderos de jardines. [73] A veces se la conoce como piedra caliza travertino o mármol travertino; se trata de la misma piedra, aunque el travertino se clasifica propiamente como un tipo de piedra caliza, no de mármol . La piedra se caracteriza por tener agujeros y depresiones en su superficie. Aunque estas depresiones ocurren naturalmente, sugieren signos de desgaste considerable con el tiempo. Se puede pulir hasta obtener un acabado liso y brillante y viene en una variedad de colores, desde gris hasta rojo coral. El travertino está disponible en tamaños de baldosas para instalaciones en pisos. [74] [75]
El travertino es una de las piedras más utilizadas en la arquitectura moderna . Se utiliza comúnmente para pisos interiores de hogares/negocios, pisos de patios exteriores, paredes y techos de spa, fachadas y revestimientos de paredes . Las paredes del vestíbulo de la modernista Torre Willis (1970) (antes Torre Sears) en Chicago están hechas de travertino. [76] El arquitecto Welton Becket incorporó con frecuencia travertino en muchos de sus proyectos. [77] El Centro Médico Ronald Reagan de UCLA está revestido con más de 3 millones de libras (alrededor de 1360 toneladas) de travertino Ambra Light de las canteras de Tivoli. [78] El arquitecto Ludwig Mies van der Rohe utilizó travertino en varias de sus obras principales, incluido el Toronto-Dominion Centre , [79] SR Crown Hall , [80] la Casa Farnsworth [81] y el Pabellón de Barcelona . [82] El Capitolio del Estado de Nuevo México tiene su rotonda terminada con travertino [83] extraído de un depósito al oeste de Belén, Nuevo México . La piedra de esta cantera también se utiliza en los edificios de la Universidad de Nuevo México . [84] [85]
Hasta la década de 1980, Italia tenía casi un monopolio en el mercado mundial del travertino; ahora se extraen cantidades importantes de canteras en Turquía, México, China , Perú y España. Las importaciones estadounidenses de travertino en 2019 fueron de 17.808 toneladas métricas, de las cuales 12.804 provinieron de Turquía. [86]
