از نظر زمین شناسی، عناصر مختلف در تماس با یکدیگر، در شرایط مشخص، ترکیب و بافت سنگی خاصی را به همراه خواهند داشت. به عنوان مثال، خواص سنگ تراورتن نتیجه آشکار فشار در محیط مرطوب است. سنگ تراورتن یک سنگ تزئینی است که در دسته سنگ آهک متخلخل قرار می گیرد. سنگ تراورتن در واقع از رسوبات چشمه‌های آب گرم تشکیل می‌شود و سوراخ‌های و خلل و فرج این سنگ توسط گازهای این آب‌های گرم ایجاد می‌شوند. زمین شناسی تراورتن تنوع رنگ و نقش بسیار زیاد سنگ تراورتن آن را به انتخابی ایده آل و گسترده برای طراحی نمای ساختمان، دیوار و کف استخر و سنگ فرش تبدیل کرده است.
تراورتن به دلیل سوراخ هایی که دارد دارای خواص مقاوم در برابر حرارت و آکوستیک می باشد. سنگ تراورتن مقاومت قابل قبولی دارد. این سنگ را می توان به شکل های مواج و غیر موج دار برش داد. در بین انواع تراورتن، سنگ های تراورتن سفید با نوارهای رنگی یکنواخت تر از کیفیت بالاتری برخوردار هستند. از نمونه سنگهای زمینه روشن و سفید سنگ تراورتن در ایران می‌توان به سنگ تراورتن عباس آباد و ابیانه اشاره کرد. وجود سنگ تراورتن با رنگ روشن را می توان به وجود رنگدانه های اکسید آهن پراکنده در بافت سنگ تراورتن نسبت داد. ظاهر زیبای سنگ تراورتن به دلیل وجود سطوح مختلف اکسید آهن در لایه های مختلف آن است.
زمین شناسی تراورتن
سنگ تراورتن در اصطلاح زمین شناسی یک سنگ آهک است. به طور کلی، ذخایر سنگ آهک در تمام قاره های زمین یافت می شود. با وجود ارجاعات رایج و سنتی به “مرمر تراورتن”، تراورتن در واقع نوعی سنگ آهک است، همانطور که گفته شد. این در واقع یک نسخه زمینی شکل از سنگ آهک است، برخلاف شکل گیری دریایی بسیاری از انواع سنگ آهک دیگر.
سنگ آهک و تراورتن، مانند سنگ مرمر، بر پایه کربنات کلسیم هستند و بنابراین در مواجهه با اسیدهای ضعیف به راحتی تغییر می کنند. این گروه شامل انواع سنگ‌ها با میزان جذب از خفیف ( 10%) بود. ترکیبی از حساسیت اسیدی و جذب، تعداد انواع مناسب برای کاربردهای میز را محدود می کند. و استفاده کنندگان از کانترهای سنگ آهک باید به طور کامل خواص آنها را برای پیش بینی دقیق رفتار آنها در حین استفاده درک کنند. رنگ طبیعی آن سفید است، اما سنگ تراورتن در انواع خرمایی، کرم یا زنگ زده نیز موجود است. رنگ قرمز تراورتن و شدت متغیر آن به دلیل وجود کربنات آهن است. این سنگ طبیعی بیشتر در مصب چشمه های آب گرم یا در غارهای آهکی تشکیل می شود که در آن غارها (ساختارهای غار) مختلف مانند استالاکتیت و استالاگمیت تشکیل می شود.
اندازه دانه تراورتن
در طبقات سنگ های رسوبی، اندازه دانه تعیین کننده نام سنگ است، سنگ آهک، دولوستون یا تراورتن. سنگ آهک، سنگ رسوبی است که عمدتاً از کربنات کلسیم (CaCO3)، معمولاً به شکل کلسیت یا آراگونیت تشکیل شده است. همچنین ممکن است حاوی مقادیر قابل توجهی کربنات منیزیم (دولومیت) باشد. اجزای جزئی که نیز رایج هستند عبارتند از خاک رس، کربنات آهن، فلدسپات، پیریت و کوارتز. دو منبع سنگ آهک وجود دارد:
- بارش بیولوژیکی از آب دریا که مواد اصلی آن موجودات آهک ترشح کننده و روزن داران هستند.
- انتقال مکانیکی و رسوب سنگ آهک بومی برای تشکیل رسوبات آواری تراورتن، توف، سنگ آهک، گچ، پیروکسن، و میکروکریستال همه انواع سنگ آهک هستند.
بیشتر سنگهای آهکی دارای بافت سطحی دانه‌ای هستند. اندازه ذرات آنها از 0.001 میلی متر (0.00004 اینچ) تا ذرات قابل مشاهده است. در بسیاری از موارد، این دانه ها قطعات میکروسکوپی از پوسته های فسیل شده حیوانات هستند. سنگ آهک از دیرباز به دلیل محتوای فسیلی غنی، دانشمندان زمین شناسی را مجذوب خود کرده است. بسیاری از آنچه در مورد geochronology و تکامل شناخته شده است از مطالعات فسیل های جاسازی شده در سنگ آهک و سایر سنگ های کربناته حاصل می شود.
خواص تراورتن
همانطور که گفتیم هر نوع سنگ خواص خاص خود را دارد. بنابراین سنگ تراورتن نیز از این قاعده مستثنی نیست. سنگ های تراورتن دارای نقش و نگارهای زیبایی نسبت به انواع دیگر هستند. این سنگ ها لایه لایه هستند و هر لایه رنگ متفاوتی با دیگری دارد. تراورتن دارای بافت متخلخل و رنگ ها و راه راه های متنوعی است که تنوع رنگ ها به دلیل تفاوت در ترکیبات موجود در عناصر سنگی در هنگام رسوب گذاری به صورت نوارهای مختلف خود را نشان می دهد. شایان ذکر است که چون ترکیب شیمیایی این خطوط با زمینه سنگ متفاوت است، سنگ حاصل از استحکام کمتری برخوردار بوده و با کمترین مقاومت در برابر ضربه یا فشار، نقطه حساسی را بر روی سنگ تشکیل می دهد.
هرچه رگه ها کمتر باشد، ناخالصی های کمتری دارد و استحکام بیشتری خواهد داشت. رسوبات تراورتن نوار مانند، متراکم، و از نظر بافت متخلخل، با منافذ در اندازه ها و اشکال مختلف از چند میلی متر تا چند سانتی متر که گاهی در نمونه های مختلف تراورتن به بیش از 10 سانتی متر می رسد. برخی از حفره های تراورتن با رسوبات کربنات کلسیم ثانویه مانند آراگونیت و کانی های کلسیت پر شده اند.
رویدادهای پس از رسوب گذاری، مانند انحلال و شکستگی، می توانند تخلخل و نفوذپذیری را دو یا چند برابر افزایش دهند. تراورتن دارای منافذ و سوراخ هایی است که باید در طی عملیات سطحی پر شوند. وجود سوراخ ها باعث می شود که ملات سیمان در حین نصب سنگ به داخل این سوراخ ها نفوذ کند و از ریزش سنگ ها جلوگیری کند. تراورتن ها گل آلود هستند، مثلاً اگر سنگ خیس باشد و به دمای انجماد آنی برسد، سنگ خرد می شود. سنگ تراورتن زیبا عایق صدا، گرما، و سرد به دلیل سوراخ های فراوان در بافت آن است. علاوه بر این، به لطف این منافذ، سیمان و ملات را به خوبی جذب می کنند که منجر به افزایش مقاومت در برابر انقباض و انبساط این محصول می شود. این سنگ در مقایسه با سایر سنگ ها وزن سبک تری دارد که این مزیت باعث کاهش بار وارده به ساختمان می شود.
محیط رسوبی تراورتن
در زمینه فوق ذکر شد که سنگ تراورتن در محیطی با وجود چشمه آب گرم یا آب های زیرزمینی در گردش و مواد رسوبی تشکیل می شود. این سنگ زمانی تشکیل می شود که کربنات کلسیم توسط تبخیر از آب جدا می شود. تراورتن اغلب به عنوان یک بلوک ساختمانی تزئینی به دلیل سهولت برش استفاده می شود. تراورتن در مناطقی که کربنات کلسیم معمولاً در سنگ آهک و آب های زیرزمینی در گردش یافت می شود، وجود دارد. معمولاً در اطراف دهانه چشمه های آب گرم و در نهرها تشکیل می شود. سازندهای سنگی به نام استالاکتیت و استالاگمیت که در غارها یافت می شوند عمدتاً از سنگ تراورتن تشکیل شده اند. هنگامی که آب غنی از دی اکسید کربن از میان سنگ های یک منطقه سنگ آهک نفوذ می کند، آب سنگ آهک را حل می کند (یک فرآیند معمولی کارست) و اشباع می شود.
هنگامی که محیطی که آب در آن جریان دارد به طور قابل توجهی تغییر می کند (مانند کاهش فشار و/یا تغییر دما)، آب دی اکسید کربن را به صورت گاز آزاد می کند، مانند یک نوشیدنی گازدار. سپس کربنات کلسیم، کثیفی های کوچک، بوته ها، و مواد بیولوژیکی زنده مانند خزه، جلبک و سیانوباکتری ها را مجدداً متبلور می کند. اما مواد بیولوژیکی می توانند زنده بمانند و روی آن به رشد خود ادامه دهند. ذخایر بزرگی در تیوولی، ایتالیا، نزدیک رم وجود دارد. در واقع سنگ تراورتن نام خود را از این شهر گرفته است. تیوولی در دوران روم باستان تیبور نامیده می شد. نام باستانی سنگ lapis tiburtinus به معنی سنگ تیبور است که به سنگ تراورتن افتاده است. سنگ تراورتن 16 سد طبیعی عظیم را در دره کرواسی به نام پارک ملی دریاچه های پلیتویس تشکیل می دهد. تراورتن به خزه ها و سنگ های موجود در آب می چسبد و در طول هزاران سال جمع شده و آبشارهایی تا ارتفاع 70 متری را تشکیل می دهد. نمونه این رویداد را می توان در بند امیر (افغانستان)، پاموکاله (ترکیه) مشاهده کرد و آبشارهای زیبای دریاچه طبیعی دیگری که در پشت سدهای تراورتن تشکیل شده است، قابل مشاهده است.
تراورتن شیمیایی یا بیوشیمیایی است؟
قبل از پاسخ به این سوال که آیا تراورتن در کلاس شیمیایی یا بیوشیمیایی طبقه بندی می شود، مهم است که تفاوت بین این دو را بدانید. سنگ های رسوبی آواری عمدتاً از اجزایی تشکیل شده اند که به صورت زباله جامد حمل می شوند (رس، سیلت، ماسه و غیره). در مقابل، سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی تحت سلطه اجزای (Na +، Ca2 +، HCO3- و غیره) هستند که به صورت یون در محلول منتقل می‌شوند. مقداری همپوشانی بین این دو وجود دارد، زیرا تقریباً تمام سنگهای رسوبی آواری حاوی سیمانی هستند که توسط یون‌های محلول تشکیل شده‌اند و بسیاری از سنگهای رسوبی شیمیایی حاوی برخی خوشه‌ها هستند. تفاوت سنگ های رسوبی شیمیایی با سنگ های رسوبی بیوشیمیایی در این است که در سنگ های رسوبی بیوشیمیایی، موجودات زنده نقش تبدیل یون ها به رسوب را ایفا می کنند. این بدان معنی است که وجود و خواص سنگ های رسوبی بیوشیمیایی با نیازهای حیاتی موجودات سازنده آنها مرتبط است.
در سنگهای رسوبی شیمیایی، این فرآیند غیرآلی است و معمولاً در اثر تبخیر آب و غلظت یون‌ها ایجاد می‌شود. سنگهای رسوبی شیمیایی و بیوشیمیایی بر اساس مواد معدنی که دارند طبقه‌بندی می‌شوند و اغلب یک کانی بر آنها غالب است. درست است که برخی از سنگهای رسوبی آواری مانند ماسه سنگ کوارتز نیز ممکن است تحت سلطه یک کانی واحد باشند، اما دلایل این امر متفاوت است. سنگ های رسوبی آواری می توانند حاوی تمام کانی های موجود در سنگ مادر باشند. مواد معدنی که سنگهای آواری در نهایت حاوی آن هستند به میزان “فرآوری” رسوب از طریق هوازدگی فیزیکی و شیمیایی و انتقال قبل از سیمان بستگی دارد. از طرفی سنگ های رسوبی شیمیایی عمدتاً محدود به مواد معدنی هستند که در آب بسیار محلول هستند. سنگ آهک حاوی مواد معدنی مانند کلسیت و آراگونیت است. سنگ آهک می تواند به عنوان یک سنگ رسوبی شیمیایی به وجود بیاید که در اثر بارندگی به صورت غیر آلی تشکیل شده است، اما بیشتر سنگ آهک بیوشیمیایی است. در واقع سنگ آهک یکی از رایج ترین نمونه های سنگ های رسوبی بیوشیمیایی است.
سنگ تراورتن
تراورتن ظاهراً سنگی جذاب است که در دسته سنگهای آهکی قرار می‌گیرد. بافت فیبری و مرمر مانند و رنگ های خاکی جذاب آن را به یکی از محبوب ترین مصالح ساختمانی تبدیل کرده است. از نظر تاریخی، بیشتر سنگ تراورتن مورد استفاده در معماری و هنر از کوه های ایتالیا می آمد، اما امروزه بیشتر سنگ تراورتن فروخته شده از ترکیه، ایران، مکزیک و پرو می آید. سنگ تراورتن به عنوان یک ماده کفپوش، اغلب به عنوان کاشی فروخته می شود و در رنگ های مختلف خاکی از جمله قهوه ای مایل به زرد، قهوه ای، زنگ زده و بژ عرضه می شود. این سنگ بسیار بادوام است و اگرچه مراقبت از آن نسبت به برخی از انواع سنگ های طبیعی آسان تر است، تراورتن بسیار سنگین است و ماهیت متخلخل آن به شما نیاز دارد که به طور مرتب سطح را آب بندی کنید. همه جا کار نمی کند. با این حال، نصب و نگهداری مناسب کف‌های تراورتن می‌تواند زیبایی کوهستانی منحصر به فردی را به فضای داخلی اضافه کند.
سنگ تراورتن یک کفپوش طبیعی رایج است که بیشتر در حمام استفاده می شود. تراورتن صیقل نخورده دارای بافت طبیعی مقاوم در برابر لغزش است. این باعث می شود آن را برای نصب در حمام، دوش و کف ایده آل کنید. اگر در تمام طول سال در آب و هوای گرم زندگی می کنید، تراورتن سنگی عالی برای نصب در اطراف استخر است. تراورتن نه به نرمی سنگ مرمر است و نه به سختی گرانیت. در صورت محافظت نشدن می تواند خراشیده شود، بنابراین هنگام جابجایی اجسام سنگین روی کف سنگ تراورتن مراقب باشید. به پایانی که انتخاب می کنید و منطقه ای که در آن نصب شده است توجه کنید. مانند سایر سنگ های طبیعی، تراورتن می تواند زیبایی بی انتها خود را با نصب و نگهداری مناسب افزایش دهد. نصب صحیح نقش مهمی در دوام سنگ تراورتن دارد. قیمت سنگ تراورتن بسیار به نوع انتخابی شما بستگی دارد. سنگ تراورتن ممکن است یکی از گزینه های سنگی با قیمت مناسب باشد. قیمت مناسب و ظاهر غنی تراورتن را به یک کالای لوکس مقرون به صرفه تبدیل کرده است.
