Κιμωλία (πέτρωμα)

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Κιμωλία από τους Λευκούς Βράχους του Ντόβερ, Αγγλία

Η κιμωλία είναι μαλακό, λευκό, πορώδες, ιζηματογενές ανθρακικό πέτρωμα. Είναι μια μορφή ασβεστόλιθου που αποτελείται από τον ορυκτό ασβεστίτη και σχηματίστηκε αρχικά βαθιά κάτω από τη θάλασσα από τη συμπίεση μικροσκοπικού πλαγκτόν που είχε εγκατασταθεί στο βυθό της θάλασσας. Η κιμωλία είναι κοινή σε όλη τη Δυτική Ευρώπη, όπου τα κοιτάσματα βρίσκονται κάτω από τμήματα της Γαλλίας και απότομοι γκρεμοί φαίνονται συχνά εκεί που συναντούν τη θάλασσα σε μέρη όπως οι βράχοι του Ντόβερ στην ακτή του Κεντ της Μάγχης.

Η κιμωλία εξορύσσεται για χρήση στη βιομηχανία, όπως για ασβέστη, τούβλα και στόκο οικοδομής, καθώς και στη γεωργία, για αύξηση του pH σε εδάφη με υψηλή οξύτητα. Χρησιμοποιείται επίσης για κιμωλία μαυροπίνακα για γραφή και σχεδίαση σε διάφορους τύπους επιφανειών, αν και αυτές μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από άλλα ανθρακικά ορυκτά ή γύψο.

Περιγραφή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι «καμπύλες κιμωλίας Νιτζάνα» που βρίσκονται στο Δυτικό Νεγκέβ του Ισραήλ, είναι κοιτάσματα κιμωλίας που σχηματίστηκαν στον ωκεανό Τηθύς την Μεσοζωική εποχή.
Ανοιχτό λάκκο κιμωλίας στο Σιλ (Seale), Ηνωμένο Βασίλειο.

Η κιμωλία είναι λεπτής υφής, γαιώδης ασβεστόλιθος που διακρίνεται από το ανοιχτόχρωμο χρώμα, την απαλότητα και το υψηλό πορώδες.[1][2] Αποτελείται κυρίως από μικροσκοπικά θραύσματα των κελύφων ασβεστίτη ή σκελετών πλαγκτόν, όπως τρηματοφόρα ή κοκκολιθοφόρα.[1] Αυτά τα θραύσματα έχουν ως επί το πλείστον τη μορφή πλακών ασβεστίτη που κυμαίνονται από 0,5 έως 4 μικρόμετρα σε μέγεθος, αν και περίπου το 10% έως 25% μιας τυπικής κιμωλίας αποτελείται από θραύσματα μεγέθους 10 έως 100 μικρόμετρων. Τα μεγαλύτερα θραύσματα περιλαμβάνουν άθικτους σκελετούς πλαγκτόν και σκελετικά θραύσματα μεγαλύτερων οργανισμών, όπως μαλάκια, εχινόδερμα ή βρυόζωα.[3][4][5]

Η κιμωλία είναι τυπικά σχεδόν καθαρός ασβεστίτης, CaCO3, με μόλις 2% έως 4% των άλλων μετάλλων. Αυτά είναι συνήθως ορυκτά χαλαζία και αργίλου, αν και η κολλοφάνη (κρυπτοκρυσταλλικός απατίτης, ένα φωσφορικό ορυκτό) υπάρχει επίσης μερικές φορές, ως οζίδια ή ως μικρά σφαιρίδια που ερμηνεύονται ως σφαιρίδια κοπράνων. Σε ορισμένα στρώματα κιμωλίας, ο ασβεστίτης έχει μετατραπεί σε δολομίτη, CaMg(CO3)2, και σε λίγες περιπτώσεις η δολομιτισμένη κιμωλία έχει αποδολομιτιστεί πίσω σε ασβέστιο.[3]

Η κιμωλία είναι πολύ πορώδης, με τυπικές τιμές πορώτητας που κυμαίνονται από 35 έως 47 τοις εκατό.[3] Ενώ μοιάζει σε εμφάνιση τόσο με γύψο όσο και με διατομίτη, η κιμωλία αναγνωρίζεται από τη σκληρότητα, το περιεχόμενο σε απολιθώματα και την αντίδρασή της στο οξύ (προκαλεί άφρισμα κατά την επαφή).[5]

Σχηματισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η κιμωλία σχηματίστηκε στην Κρητιδική περίοδο, μεταξύ 99 και 65 εκατομμυρίων ετών πριν.[6] Αποτέθηκε σε εκτεταμένες υφαλοκρηπίδες σε βάθη μεταξύ 100 και 600 μέτρων, κατά τη διάρκεια ενός μη εποχιακού (πιθανώς ξηρού) κλίματος που μείωσε την ποσότητα της διάβρωσης από τους κοντινούς εκτεθειμένους βράχους. Η έλλειψη κοντινής διάβρωσης εξηγεί την υψηλή καθαρότητα της κιμωλίας. Τα κοκκολιθοφόρα, τα τρηματοφόρα και άλλοι μικροσκοπικοί οργανισμοί από τους οποίους προήλθε η κιμωλία σχηματίζουν κυρίως σκελετούς ασβεστίου χαμηλού μαγνησίου, οπότε τα ιζήματα είχαν ήδη τη μορφή υψηλής σταθερότητας ασβεστίτη χαμηλού μαγνησίου κατά την εναπόθεσή τους. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τους περισσότερους άλλους ασβεστόλιθους, οι οποίοι σχηματίστηκαν από ασβεστίτη υψηλής περιεκτικότητας σε μαγνήσιο ή αραγωνίτη που γρήγορα μετατράπηκε σε πιο σταθερό ασβεστίτη χαμηλού μαγνησίου μετά την εναπόθεση. Επειδή αυτή η διαδικασία μετατροπής είναι υπεύθυνη για την πρώιμη τσιμεντοποίηση του ασβεστόλιθου, η κιμωλία στερήθηκε πρώιμης τσιμεντοποίησης, η οποία οφείλεται εν μέρει στο υψηλό πορώδες της.[3] Η κιμωλία είναι επίσης η μόνη μορφή ασβεστόλιθου που συνήθως παρουσιάζει σημάδια συμπύκνωσης.[7]

Ο πυρόλιθος (ένας τύπος πυριτόλιθου) είναι πολύ συνηθισμένος καθώς οι λωρίδες είναι παράλληλες με το πυθμένα ή με τα οζίδια σε στρώματα ή με επενδύσεις σε ρωγμές, ενσωματωμένες σε κιμωλία. Πιθανότατα προέρχεται από σφουγγαράκια σκληρίτη[4] ή άλλους πυριτικούς οργανισμούς καθώς το νερό αποβάλλεται προς τα πάνω κατά τη συμπύκνωση. Ο πυρόλιθος συχνά εναποτίθεται γύρω από μεγαλύτερα απολιθώματα, όπως εχινοειδή, όπου μπορεί να απολιθωθεί (δηλαδή να αντικατασταθεί μόριο προς μόριο από πυρόλιθο).[8]

Γεωλογία και γεωγραφική κατανομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξόρυξη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πρώην υπόγειο ορυχείο κιμωλίας στο Μεντόν, Γαλλία

Η κιμωλία εξορύσσεται από κοιτάσματα κιμωλίας τόσο επί του εδάφους όσο και υπόγεια. Η εξόρυξη κιμωλίας σημείωσε άνθηση κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης, λόγω της ανάγκης για προϊόντα κιμωλίας, όπως ασβέστη και τούβλα.[9]

Χρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κιμωλία σε διάφορα χρώματα

Οι περισσότεροι άνθρωποι συναντούν την κιμωλία στο σχολείο όπου αναφέρεται σε κιμωλία μαυροπίνακα, η οποία ήταν αρχικά φτιαγμένη από ορυκτή κιμωλία, καθώς θρυμματίζεται εύκολα και αφήνει σωματίδια που κολλάνε ελαφρά σε τραχιές επιφάνειες, επιτρέποντάς να τη γραφή που μπορεί να διαγραφεί εύκολα. Οι κατασκευαστές κιμωλίας μαυροπίνακα μπορούν τώρα να χρησιμοποιούν κιμωλία ορυκτών, άλλες ορυκτές πηγές ανθρακικού ασβεστίου ή ορυκτό γύψο (θειικό ασβέστιο). Ενώ η κιμωλία με βάση το γύψο έχει το χαμηλότερο κόστος παραγωγής, και έτσι χρησιμοποιείται ευρέως στον αναπτυσσόμενο κόσμο, η χρήση κιμωλίας με ανθρακικό άλας παράγει μεγαλύτερα σωματίδια και συνεπώς λιγότερη σκόνη και διατίθεται στην αγορά ως «κιμωλία χωρίς σκόνη».[10][5]

Οι χρωματιστές κιμωλίες, οι παστέλ κιμωλίες και η κιμωλία πεζοδρομίου (σε σχήμα μεγαλύτερων μπαστουνιών και συχνά χρωματισμένων), που χρησιμοποιούνται για να ζωγραφική σε πεζοδρόμια και δρόμους, είναι κυρίως κατασκευασμένες από γύψο παρά κιμωλία ασβεστίου.[11]

Ο στόκος σμαλτώματος περιέχει κυρίως κιμωλία ως πληρωτικό σε λινέλαιο.[12]

Η κιμωλία και άλλες μορφές ασβεστόλιθου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τις ιδιότητές τους ως βάση.[13] Η κιμωλία είναι μια πηγή ασβεστίου από θερμική αποσύνθεση, ή σβησμένο ασβέστη με ακολουθία βαφής του ασβεστίου με ύδωρ.[14] Στη γεωργία, η κιμωλία χρησιμοποιείται για την αύξηση του pH σε εδάφη με υψηλή οξύτητα.[15] Μικρές δόσεις κιμωλίας μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως αντιόξινο.[16] Επιπλέον, τα μικρά σωματίδια κιμωλίας το καθιστούν μια ουσία ιδανική για καθαρισμό και γυάλισμα. Για παράδειγμα, η οδοντόκρεμα περιέχει συνήθως μικρές ποσότητες κιμωλίας, η οποία χρησιμεύει ως ήπιο λειαντικό.[17] Η κιμωλία γυαλίσματος είναι κιμωλία που παρασκευάζεται με προσεκτικά ελεγχόμενο μέγεθος κόκκων, για πολύ λεπτή στίλβωση μετάλλων.

Τα στρώματα κιμωλίας αποτελούν σημαντικές δεξαμενές πετρελαίου στη Βόρεια Θάλασσα[18] και κατά μήκος της ακτής του Κόλπου της Βόρειας Αμερικής.[19]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 Jackson, Julia A., επιμ. (1997). «Chalk». Glossary of geology (Fourth έκδοση). Αλεξάντρια, Βιρτζίνια: American Geological Institute. ISBN 0922152349. 
  2. Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th έκδοση). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283. 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Hancock, Jake M. (January 1975). «The petrology of the Chalk». Proceedings of the Geologists' Association 86 (4): 499–535. doi:10.1016/S0016-7878(75)80061-7. 
  4. 4,0 4,1 «Chalk». Craven & Pendle Geological Society. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Ιουνίου 2009. 
  5. 5,0 5,1 5,2 ΚΙνγκ, Χομπαρτ Μ. «Chalk: A biological limestone formed from shell debris». Geology.com. Ανακτήθηκε στις 1 Μαρτίου 2021. 
  6. «Introducing the Chalk». Chalk East. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Ιουνίου 2012. 
  7. Blatt, Harvey· Middleton, Gerard (1980). Origin of sedimentary rocks (2d έκδοση). Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall. σελ. 508. ISBN 0136427103. 
  8. Blatt, Middleton & Murray 1980, σελ. 576.
  9. «Chalk Mines | KURG». www.kurg.org.uk. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2 Φεβρουαρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 27 Ιανουαρίου 2017. 
  10. Thakker, M., Shukla, P. and Shah, D.O., 2015. Surface and colloidal properties of chalks: A novel approach using surfactants to convert normal chalks into dustless chalks. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 480, pp.236-244. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2015.01.054
  11. «How chalk is made - material, making, used, processing, procedure, product, industry». www.madehow.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Νοεμβρίου 2017. 
  12. Rohleder, Johannes (2001). «The beginnings: Calcium carbonate in glazing putty and rubber». Calcium Carbonate: 138–159. doi:10.1007/978-3-0348-8245-3_6. ISBN 978-3-0348-9490-6. 
  13. Blatt, Middleton & Murray 1980, σελ. 445.
  14. Blount, Bertram (1990). Chemistry for Engineers and Manufacturers: Chemistry of manufacturing processes. University of Wisconsin – Madison. 
  15. Oates, J. A. H. (11 Ιουλίου 2008). Lime and Limestone: Chemistry and Technology, Production and Uses. John Wiley & Sons. σελίδες 111–3. ISBN 978-3-527-61201-7. 
  16. Clayman, Charles B. (5 Δεκεμβρίου 1980). «The Carbonate Affair: Chalk One Up». JAMA: The Journal of the American Medical Association 244 (22): 2554. doi:10.1001/jama.1980.03310220052030. PMID 7431595. 
  17. Baxter, P. M.; Davis, W. B.; Jackson, J. (January 1981). «Toothpaste abrasive requirements to control naturally stained pellicle.: The relation of cleaning power to toothpaste abrasivity». Journal of Oral Rehabilitation 8 (1): 19–26. doi:10.1111/j.1365-2842.1981.tb00471.x. PMID 6935391. 
  18. Hardman, R.F.P. (1982). «Chalk reservoirs of the North Sea». Bulletin of the Geological Society of Denmark 30: 119–137. https://2dgf.dk/xpdf/bull30-03-04-119-137.pdf. Ανακτήθηκε στις 27 Απριλίου 2021. 
  19. Pearson, Krystal (2012). «Geologic models and evaluation of undiscovered conventional and continuous oil and gas resources: Upper Cretaceous Austin Chalk». U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report. Scientific Investigations Report 2012-5159. doi:10.3133/sir20125159. 

Περαιτέρω ανάγνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]