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Mármol

El mármol es una roca metamórfica compuesta por minerales carbonatados (más comúnmente calcita (CaCO₃ ) o dolomita (CaMg(CO₃ ) ₂) ) que se han recristalizado bajo la influencia ...

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El mármol es una roca metamórfica compuesta por minerales carbonatados (más comúnmente calcita (CaCO₃ ) o dolomita (CaMg(CO₃ ) ₂) ) que se han recristalizado bajo la influencia del calor y la presión. [ 1 ] Tiene una textura cristalina y, por lo general, no está foliado ( en capas ), aunque existen excepciones.

En geología , el término mármol se refiere a la piedra caliza metamorfoseada , pero su uso en cantería abarca de manera más amplia la piedra caliza no metamorfoseada. [ 2 ]

El mármol blanco puro se origina a partir de caliza muy limpia o de roca dolomítica . Sin embargo, sus vetas y remolinos característicos resultan de impurezas, como arcilla, arena, óxidos de hierro o sílex , que originalmente estaban presentes en el protolito ; las variedades ricas en magnesio pueden mostrar tonos verdes debido a la serpentina. Estas impurezas se redistribuyen y recristalizan durante el metamorfismo. [ 1 ] Debido a su dureza, durabilidad y resistencia a la temperatura, el mármol se usa a menudo en escultura y construcción . [ 3 ] En escultura, el mármol es ideal para detalles finos debido a su grano uniforme, dureza moderada y capacidad de dispersar la luz bajo la superficie (dispersión subsuperficial), lo que le da a la escultura una apariencia cerosa y realista. [ 4 ] En arquitectura, el mármol es valorado por su superficie pulible, dureza y resistencia al desgaste. En cantería, el término "mármol" puede incluir ampliamente rocas cristalinas similares, incluso si no se trata de mármol geológico verdadero. [ 5 ]

La extracción de mármol se realiza mediante canteras. La producción de mármol está dominada por cuatro países: China, Italia, India y España, que representan casi la mitad de la producción mundial de mármol y piedra decorativa. [ 6 ]

Etimología

El Barco de Mármol , un pabellón a orillas del lago en el Palacio de Verano en Pekín , China.
El Taj Mahal está revestido completamente de mármol.

La palabra "mármol" deriva del griego antiguo μάρμαρον ( mármaron ), [ 7 ] de μάρμαρος ( mármaros ), "roca cristalina, piedra brillante", [ 8 ] [ 9 ] quizás del verbo μαρμαίρω ( marmaírō ), "brillar, centellear, relucer"; [ 10 ] RSP Beekes ha sugerido que un " origen pregriego es probable". [ 11 ]

Esta raíz es también el antecesor de la palabra inglesa "marmoreal", que significa "parecido al mármol". [ 12 ] Si bien el término inglés "marble" se asemeja al francés marbre , la mayoría de las demás lenguas europeas (con palabras como "marmoreal") se asemejan más al griego antiguo original. [ 13 ]

Geología

Mármol plegado y erosionado en el lago General Carrera , Chile
Fósiles sobre baldosas de mármol

El mármol es una roca resultante del metamorfismo de rocas sedimentarias carbonatadas , generalmente caliza o dolomita . El metamorfismo provoca una recristalización variable de los granos minerales carbonatados originales. La roca de mármol resultante suele estar compuesta por un mosaico entrelazado de cristales carbonatados . Las texturas y estructuras sedimentarias primarias de la roca carbonatada original ( protolito ) generalmente se han modificado o destruido. [ 14 ]

El mármol blanco puro es el resultado del metamorfismo de una piedra caliza o dolomita protolítica muy pura (pobre en silicatos ). Los característicos remolinos y vetas de muchas variedades de mármol de color, a veces llamados estrías , se deben generalmente a diversas impurezas minerales como arcilla , limo , arena , óxidos de hierro o sílex , que originalmente estaban presentes como granos o capas en la piedra caliza. La coloración verde a menudo se debe a la serpentina resultante de una piedra caliza o dolomita originalmente rica en magnesio con impurezas de sílice . Estas diversas impurezas se han movilizado y recristalizado por la intensa presión y el calor del metamorfismo. [ 15 ]

Química

Degradación por ácidos

Los ácidos reaccionan con el carbonato de calcio del mármol, produciendo ácido carbónico (que se descompone rápidamente en CO 2 y H 2 O) y otras sales solubles  : [ 16 ]

CaCO 3 (s) + 2H + (ac) → Ca 2+ (ac) + CO 2 (g) + H 2 O (l)

Las estatuas de mármol al aire libre, las lápidas u otras estructuras de mármol se dañan por la lluvia ácida , ya sea por carbonatación , sulfatación o la formación de una "costra negra" (acumulación de sulfato de calcio, nitratos y partículas de carbono). [ 16 ] Se debe evitar el vinagre y otras soluciones ácidas en la limpieza de productos de mármol.

Cristalización

La cristalización se refiere a un método para dar un acabado brillante y más duradero a un piso de mármol (CaCO₃ ) . Consiste en pulir la superficie con una solución ácida y una almohadilla de lana de acero en una máquina pulidora. La reacción química que se muestra a continuación ilustra un proceso típico que utiliza fluorosilicato de magnesio (MgSiF₆ ) y ácido clorhídrico (HCl).

CaCO 3 (s) + MgSiF 6 (l) + 2HCl (l) → MgCl 2 (s) + CaSiF 6 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)

El hexafluorosilicato de calcio (CaSiF₆) resultante se adhiere a la superficie del mármol. Esta superficie es más dura, brillante y resistente a las manchas en comparación con la superficie original.

Otro método frecuentemente utilizado para el acabado del mármol es el pulido con ácido oxálico (H₂C₂O₄ ) , un ácido orgánico . La reacción resultante es la siguiente:

CaCO 3 (s) + H 2 C 2 O 4 (l) → CaC 2 O 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)

En este caso, el oxalato de calcio (CaC₂O₄ ) formado en la reacción se elimina con la suspensión, dejando una superficie que no ha sufrido cambios químicos. [ 17 ]

Degradación microbiana

La bacteria metilotrófica haloalcalifílica Methylophaga murata fue aislada del mármol deteriorado del Kremlin . [ 18 ] Se detectó degradación bacteriana y fúngica en cuatro muestras de mármol de la Catedral de Milán ; Cladosporium negro atacó la resina acrílica seca [ 19 ] utilizando melanina. [ 20 ]

Tipos y características

La Biblioteca de Celso en Éfeso , Turquía . Turquía es el mayor exportador de mármol del mundo.
Muro de mármol de Ruskeala , República de Karelia , Rusia
Un trozo de mármol de calcita azul del período precámbrico en el estado de Nueva York , Estados Unidos.

Ejemplos de variedades y ubicaciones destacadas de mármol.

Características

El mármol es una roca compuesta de carbonato de calcio y magnesio , mayormente blanca y rosa. [ 1 ] Las variedades comunes de mármol son la caliza granular o la dolomita . La dureza del mármol es muy alta, debido a que la estructura interna de la roca es muy uniforme después de un largo período de envejecimiento natural, y las tensiones internas desaparecen, por lo que el mármol no se deforma debido a la temperatura y tiene una gran resistencia al desgaste. Es un material de construcción popular.

La siguiente tabla resume las características del mármol. [ 3 ]

Usos

Productos de mármol en Romblon , Filipinas
Estatua de Abraham Lincoln (Monumento a Lincoln) esculpida por Daniel Chester French en mármol de Georgia en 1920.

Escultura

El mármol blanco ha sido apreciado para su uso en esculturas [ 23 ] desde la antigüedad clásica . Esta preferencia se debe a su suavidad, que facilitaba su tallado, su relativa isotropía y homogeneidad, y su relativa resistencia a la fractura. Además, el bajo índice de refracción de la calcita permite que la luz penetre entre 12,7 y 38 milímetros en la piedra antes de dispersarse, lo que da como resultado el característico aspecto ceroso que aporta un brillo realista a las esculturas de mármol de cualquier tipo. Por ello, muchos escultores prefirieron y siguen prefiriendo el mármol para esculpir la figura humana. [ 24 ]

Construcción

El mármol de construcción es una piedra compuesta de calcita, dolomita o serpentina que admite pulido. [ 25 ] En términos más generales, en la construcción , específicamente en el comercio de piedra de construcción , el término mármol se usa para cualquier roca calcítica cristalina (y algunas rocas no calcíticas) útil como piedra de construcción. Por ejemplo, el mármol de Tennessee es en realidad una caliza ordovícica densa, granular y fosilífera de color gris a rosa a granate , que los geólogos llaman Formación Holston .

Ashgabat , la capital de Turkmenistán , fue registrada en el Libro Guinness de los Récords de 2013 por tener la mayor concentración mundial de edificios de mármol blanco. [ 26 ]

Producción

Minería de mármol de Karibib (2018) 22°06′16″S 015°48′48″E / 22.10444°S 15.81333°E / -22.10444; 15.81333 ( Mármol )
Cantera de mármol en Jaipur, India. Grandes paredes de roca cortadas en ángulos verticales, con maquinaria pesada como excavadoras en la imagen.
Cantera de mármol en Jaipur , India.
Trabajadores de una planta de mármol en Romblon , Filipinas

La extracción de mármol se realiza mediante canteras . Los bloques son los preferidos para la mayoría de los usos y pueden crearse mediante diversas técnicas, como perforación y voladura, chorro de agua y métodos de cuña. [ 27 ] Las calizas a menudo se denominan mármol, tanto comercial como históricamente, lo cual difiere de la definición geológica.

Ubicaciones

La producción de mármol estuvo dominada por cuatro países que representaron casi la mitad de la producción mundial de mármol y piedra decorativa. China e Italia fueron los líderes mundiales, representando cada uno el 34 % y el 19 % de la producción mundial respectivamente, seguidos por India y España , que produjeron el 16 % y el 13 % respectivamente. [ 6 ]

En 2018, Turquía fue el líder mundial en exportación de mármol, con una participación del 42% en el comercio mundial de este material, seguida de Italia con el 18% y Grecia con el 10%. El mayor importador de mármol en 2018 fue China , con una cuota de mercado del 64%, seguida de India con el 11% e Italia con el 5%. [ 28 ]

Tiempos antiguos

Los mármoles blancos de toda la cuenca mediterránea se utilizaron ampliamente durante el período romano . Los centros de extracción estaban distribuidos de forma desigual entre la península itálica , la Grecia continental , las islas del Egeo , Asia Menor y centros más pequeños como los de la península ibérica . Este desequilibrio generó la necesidad de un comercio extenso, lo que propició el intercambio generalizado de objetos de mármol, incluyendo elementos de construcción, esculturas y sarcófagos . Se produjo un aumento significativo en la distribución de mármol blanco desde finales del siglo I a. C. hasta finales del siglo II d. C. Un declive gradual en su distribución comenzó en el siglo III d. C. [ 29 ]

Estados Unidos

Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos , la producción nacional de mármol en EE. UU. en 2006 fue de 46.400 toneladas, valoradas en aproximadamente 18,1 millones de dólares, en comparación con las 72.300 toneladas valoradas en 18,9 millones de dólares en 2005. La producción de mármol triturado (para áridos y usos industriales) en 2006 fue de 11,8 millones de toneladas, valoradas en 116 millones de dólares, de las cuales 6,5 millones de toneladas eran carbonato de calcio finamente molido y el resto era árido para la construcción . A modo de comparación, la producción de mármol triturado en 2005 fue de 7,76 millones de toneladas, valoradas en 58,7 millones de dólares, de las cuales 4,8 millones de toneladas eran carbonato de calcio finamente molido y el resto era árido para la construcción. La demanda de mármol dimensionado en EE. UU. es de aproximadamente 1,3 millones de toneladas. El Índice de Demanda Mundial de Mármol (acabado) de DSAN ha mostrado un crecimiento del 12 % anual para el período 2000-2006, en comparación con el 10,5 % anual para el período 2000-2005. La aplicación del mármol en mayor dimensión es en los azulejos.

Seguridad laboral

Se ha constatado una elevada exposición a la contaminación atmosférica por partículas en la industria de producción de mármol. La exposición al polvo generado durante el corte del mármol podría afectar la función pulmonar o causar enfermedades pulmonares en los trabajadores, como la silicosis . Los problemas cutáneos y oculares también representan un riesgo potencial. Se sugieren medidas de mitigación, como filtros de polvo o sistemas de supresión de polvo, pero es necesario realizar más investigaciones sobre la eficacia de las medidas de seguridad. [ 30 ] [ 31 ]

En Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición al mármol en el lugar de trabajo en 15  mg/m³ de exposición total y 5  mg/m³ de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 10  mg/m³ de exposición total y 5  mg/m³ de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. [ 32 ]

El polvo, los residuos y las fluctuaciones de temperatura durante el procesamiento del mármol pueden poner en peligro la salud ocular de los empleados. [ 33 ] Para el personal involucrado en el procesamiento del mármol, es necesario proporcionar equipo de protección ocular y se recomienda mejorar la capacitación de todos los trabajadores sobre los riesgos para la salud ocupacional y reforzar las medidas preventivas. [ 33 ]

asociaciones culturales

Sarcófago de Jadwiga de Polonia por Antoni Madeyski, Catedral de Wawel , Cracovia

Como material predilecto de escultores y arquitectos griegos y romanos (véase escultura clásica ), el mármol se ha convertido en un símbolo cultural de tradición y gusto refinado. Sus patrones sumamente variados y coloridos lo convierten en un material decorativo predilecto. [ 34 ]

Entre los lugares que llevan el nombre de la piedra se incluyen Marblehead, Massachusetts ; Marblehead, Ohio ; Marble Arch , Londres; el Mar de Mármara ; las Rocas de Mármol de la India ; y las ciudades de Marble, Minnesota ; Marble, Colorado ; Marble Falls, Texas , y Marble Hill, Manhattan, Nueva York .

Un conjunto particularmente famoso de esculturas de mármol de gran tamaño lo constituyen los mármoles de Elgin del Partenón de Atenas, que actualmente se exhiben en el Museo Británico . [ 35 ]

Impacto en el medio ambiente

Residuos de mármol en Aliveri .
Banco de mármol en la estación de tren Warszawa Centralna en Polonia (1975).

La producción mundial total de canteras en 2019 fue de aproximadamente 316 millones de toneladas; sin embargo, los residuos de cantera representaron el 53 % de esta producción total. [ 33 ] En el proceso de extracción y procesamiento de mármol, alrededor de la mitad del material excavado será residuo, que a menudo se utiliza como gravilla para pisos o revestimientos de paredes, y para usos para los que la piedra caliza con alto contenido de calcio es adecuada. [ 1 ]

Sostenibilidad

[ 1 ] Los residuos de lodo de mármol pueden utilizarse como relleno mineral en pinturas a base de agua. [ 36 ] El uso de carbonato de calcio molido como relleno en la producción de pintura puede mejorar el brillo, el poder cubriente y el rendimiento de aplicación de la pintura, y también puede reemplazar pigmentos costosos como el dióxido de titanio . [ 36 ] El reciclaje de residuos de mármol permite que una gran cantidad de residuos no se depositen en vertederos, reduciendo la contaminación ambiental y, por lo tanto, logrando la sostenibilidad del mármol. Convertir los residuos para generar ingresos económicos y restaurar suelos degradados puede mejorar el medio ambiente.

Limpieza y conservación

El mármol es blando y poroso, por lo que se raya fácilmente y se mancha con líquidos de color. [ 37 ]

Preservación

  • Las superficies de mármol se corroen con alcohol o líquidos ácidos. [ 37 ]

Limpieza

  • Como material para suelos, el mármol se raya con facilidad. Se puede limpiar primero con una aspiradora para eliminar la suciedad y el polvo, y posteriormente con una limpiadora a vapor. [ 38 ]
  • Para limpiar superficies de mármol se utiliza un jabón suave, de pH neutro y no abrasivo. [ 38 ]

Véase también

Referencias

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