Tufo

Travertino ( / ˈ t r æ v ər t iː n /^ⓘ TRAV -ər-teen) ^{[ 1 ]} es una forma depiedra calizade agua dulce depositada alrededor demanantiales minerales, especialmentemanantiales termales. A menudo tiene una apariencia fibrosa o concéntrica y existe en variedades blancas, beige, color crema y rojizas. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Se forma por un proceso de precipitación rápida decarbonato de calcio, a menudo en la boca de un manantial termal o en una cueva de piedra caliza. En esta última, puede formarestalactitas,estalagmitasy otrosespeleotemas.

El travertino se utiliza con frecuencia en Italia y 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 .

La palabra «travertino» deriva del italiano travertino , derivado del latín tiburtinus , que significa «de Tibur», ahora conocido como Tívoli , cerca de Roma, Italia. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

El travertino es una roca sedimentaria formada por la precipitación química de minerales de carbonato de calcio a partir de agua dulce, ^{[ 6 ]} típicamente en manantiales, ríos y lagos; ^{[ 7 ] [ 8 ]} es decir, de aguas superficiales y subterráneas. ^{[ 9 ]} En el sentido más amplio, el travertino incluye depósitos tanto en manantiales calientes como fríos, incluyendo la roca porosa y esponjosa conocida como toba , ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 6 ]} y también las características de cuevas conocidas como espeleotemas (que incluyen estalactitas y estalagmitas ). ^{[ 11 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 12 ] [ 10 ] [ 6 ]} La calcreta , que son minerales de calcio depositados como un horizonte en el perfil del suelo , no se considera una forma de travertino. ^{[ 9 ] [ 12 ]}

El travertino se define a menudo en un sentido más estricto como una roca densa, a veces masiva pero más comúnmente bandeada o con una estructura interna fibrosa, depositada en aguas termales. ^{[ 7 ] [ 9 ] [ 6 ] [ 8 ]} En este sentido más estricto, el travertino se distingue de los espeleotemas ^{[ 13 ]} y la toba . ^{[ 7 ] [ 14 ] [ 8 ]} 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 tras el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y el agua subterránea. La calcreta, las margas lacustres y los arrecifes lacustres se excluyen de esta definición, pero tanto los espeleotemas como la toba se incluyen. ^{[ 15 ]}

Los travertinos frescos varían ampliamente en su porosidad , desde aproximadamente el 10% hasta el 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 algunos de los travertinos de aragonita frescos en Mammoth Hot Springs en Wyoming tienen una porosidad mayor al 80%. Una porosidad de alrededor del 50% es típica para el travertino de manantial frío, mientras que los travertinos de manantial caliente tienen una porosidad media de alrededor del 26%. Los espeleotemas tienen porosidades bajas, inferiores al 15%. ^{[ 16 ]}

El travertino forma relieves característicos:

• Los montículos de manantial son domos de travertino que varían en altura desde menos de un metro hasta más de 100 metros (330 pies) y que rodean un orificio de manantial. Debido a que el orificio del manantial se encuentra sobre el nivel del suelo, la formación de montículos terrestres requiere un manantial artesiano o un géiser . También se encuentran montículos de travertino bajo el agua, a menudo en lagos salinos. ^{[ 17 ]}
• Las crestas de fisura se forman por la descarga de manantiales a lo largo de juntas o fallas . Estas pueden tener más de 15 metros (49 pies) de altura y 0,5 kilómetros (0,31 millas) de longitud. Generalmente muestran signos de ensanchamiento progresivo de la fisura, compensado por la deposición de travertino en la pared de la fisura. ^{[ 18 ]}
• Los depósitos en cascada se forman por una serie de cataratas. Las cataratas de Dunns River son una de las pocas cataratas de travertino que desembocan en el océano. ^{[ 19 ]}
• Los depósitos de represas son similares a las cascadas, pero tienen una acumulación vertical localizada de travertino que crea un estanque o lago detrás de la acumulación de travertino. ^{[ 20 ]}
• El travertino forma diversos tipos de depósitos fluviales y lacustres . ^{[ 21 ]}
• Los depósitos palustres ( de marisma ) son acumulaciones poco profundas en áreas con drenaje deficiente. ^{[ 22 ]}
• Los espeleotemas son las "formaciones" características de las cuevas. ^{[ 23 ]}

La formación de travertino comienza cuando el agua subterránea ( H₂O ) que contiene una concentración elevada de dióxido de carbono _disuelto ( CO₂ ) entra en contacto con piedra caliza u otra roca que contiene carbonato de calcio ( CaCO₃ ). El dióxido de carbono disuelto actúa como un ácido débil, ácido carbónico , que disuelve parte de la piedra caliza como bicarbonato de calcio soluble ( CaCO₃ _{) .}+2+ 2HCO−3):

CaCO ₃ + H ₂ O + CO ₂ ⇌ Ca ²⁺ + 2HCO−3

Esta es una reacción reversible , lo que significa que a medida que aumenta la concentración de bicarbonato de calcio disuelto, este comienza a transformarse en carbonato de calcio , agua y dióxido de carbono. Mientras no haya un lugar adonde pueda ir el dióxido de carbono, se alcanza el equilibrio químico , donde la disolución del carbonato de calcio se compensa con la precipitación del mismo. ^{[ 24 ]}

Si el agua subterránea se desplaza hacia un entorno con una concentración menor de dióxido de carbono (medida por su presión parcial , pCO₂ ₎ , parte del dióxido de carbono escapará al medio ambiente, alterando el equilibrio y permitiendo que se produzca una precipitación neta de carbonato de calcio:

Ca ²⁺ + 2HCO−3 → _CaCO₃ + _H₂O + _CO₂

El carbonato de calcio precipita con mayor facilidad sobre superficies sólidas bañadas por el agua subterránea, formando finalmente gruesos depósitos de travertino. Debido al papel del CO₂ _en la disolución y el transporte del carbonato de calcio, a veces se le denomina portador _de CO₂ o simplemente portador . ^{[ 24 ]}

Las fuentes más importantes de concentración elevada de dióxido de carbono en el agua subterránea son el suelo y la actividad volcánica. El agua que pasa a través del suelo absorbe dióxido de carbono de las raíces de las plantas y de la materia orgánica en descomposición . ^{[ 25 ]} Este CO ₂ se describe como portador meteórico, y el travertino formado por este mecanismo como travertino meteógeno . ^{[ 24 ]} Este es el mecanismo principal 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 ella. Cuando esta agua subterránea emerge en una cueva con una menor concentración de CO ₂ , parte del CO ₂ escapa, permitiendo que el carbonato de calcio precipite y forme estalactitas, estalagmitas y otros espeleotemas. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

La actividad volcánica es la fuente del dióxido de carbono en el agua subterránea que emerge de las aguas termales. Cuando el agua llega a la boca del manantial, pierde rápidamente 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 . ^{[ 24 ]} Esto puede formar depósitos espectaculares de travertino, como los de Pamukkale o Mammoth Hot Springs. El dióxido de carbono puede provenir de fuentes profundas de la Tierra, ^{[ 28 ] [ 29 ]} como el metamorfismo de rocas profundamente enterradas. El dióxido de carbono es transportado a la superficie por el magma y es un componente principal de los gases volcánicos . ^{[ 30 ] [ 31 ]} El dióxido de carbono también puede generarse por cuerpos de magma que calientan roca sólida cerca de la superficie, a través de la descomposición térmica de materia orgánica o por reacciones de cuarzo u otros minerales de sílice con minerales carbonatados . ^{[ 32 ]}

La precipitación puede verse potenciada por factores que conducen a una reducción de pCO₂ _, por ejemplo, el aumento de las interacciones aire-agua en las cascadas puede ser importante, ^{[ 33 ]} al igual que la fotosíntesis. ^{[ 34 ]}

En raras ocasiones, el travertino puede formarse a partir de agua altamente alcalina que contiene hidróxido de calcio disuelto ( Ca+2+ 2OH ⁻ ) producido durante la serpentinización de la roca ultramáfica . Cuando esta agua alcalina llega a la superficie, absorbe dióxido de carbono del aire para precipitar carbonato de calcio: ^{[ 24 ]}

Ca ²⁺ + 2OH ⁻ + CO ₂ → CaCO ₃ + H ₂ O

Si bien el agua carbonatada por la actividad volcánica suele asociarse con manantiales termales, en ocasiones se enfría hasta alcanzar una temperatura cercana a la ambiente antes de emerger a la superficie. Del mismo modo, el agua carbonatada por su paso a través del suelo a veces circula a profundidades suficientes como para estar bastante caliente al reaparecer en la superficie. No obstante, el agua carbonatada por la actividad volcánica tiende a tener un mayor contenido de bicarbonato de calcio disuelto y, por lo general, está más enriquecida en el isótopo más pesado ^13C . ^{[ 35 ]}

Los dos principales minerales de carbonato de calcio, la calcita y la aragonita , se encuentran en los travertinos de aguas termales; la aragonita se precipita preferentemente cuando las temperaturas son altas, mientras que la calcita predomina cuando las temperaturas son más bajas. ^{[ 36 ] [ 37 ]} Cuando es puro y fino, el travertino es blanco, pero a menudo es marrón o amarillo debido a las impurezas.

El travertino se encuentra en cientos de lugares alrededor del mundo. ^{[ 38 ]} El travertino encontrado en Tívoli, a 25 kilómetros (16 millas) al este de Roma, se ha extraído durante al menos 2000 años. ^{[ 39 ]} El travertino de Tívoli 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 orientación norte cerca del volcán inactivo Colli Albani . La cantera de Guidonia se encuentra en este depósito de travertino. ^{[ 40 ]}

El nombre antiguo de esta piedra era lapis tiburtinus , que significa piedra tiburtina , que evolucionó gradualmente a travertino (travertino). 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 . ^{[ 41 ]} Se encuentran depósitos de travertino en aproximadamente otros 100 lugares en Italia, incluido Rapalino cerca de Pisa .

En Pamukkale , Turquía, declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO , se pueden observar cascadas de lagos naturales formadas tras represas de travertino. Otros lugares con cascadas similares incluyen Huanglong en la provincia de Sichuan , China (otro Patrimonio de la Humanidad de la UNESCO), las aguas termales de Mammoth en Estados Unidos, Egerszalók en Hungría, Mahallat , Abbass Abad, Atash Kooh y Badab-e Surt en Irán , Band-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 activos. ^{[ 42 ]} Se encuentran geotopos importantes en la Jura de Suabia , principalmente en valles en la cresta noroeste más prominente de la cuesta ; ^{[ 43 ] [ 44 ]} en muchos valles de la periferia erosionada del Jura Franconio kárstico ; y en las estribaciones alpinas septentrionales . ^{[ 45 ] [ 46 ]}

Los cursos de agua kársticos dináricos , especialmente los de Bosnia y Herzegovina y Croacia, son conocidos por la acumulación de ricos depósitos de travertino y fenómenos asociados como cuevas de toba y travertino, islotes fluviales, barreras y cascadas. ^{[ 47 ] [ 48 ]} En Bosnia y Herzegovina, el río Una es particularmente rico en depósitos, ^{[ 49 ]} y también lo son Pliva , Trebižat , Buna , Bregava . ^{[ 47 ]} El travertino ha formado 16 represas naturales en un valle en Croacia conocido como el Parque Nacional de los Lagos de Plitvice . Aferrado al musgo y las rocas en el agua, el travertino se ha acumulado durante varios milenios para formar cascadas de hasta 70 m (230 pies) de altura. ^{[ 50 ] [ 48 ]} También en Croacia, el Krka , Zrmanja con el afluente Krupa, y Kupa en Croacia y Eslovenia, y Krka en Eslovenia.

En Estados Unidos, el lugar más conocido para la formación de travertino es el Parque Nacional de Yellowstone , donde las áreas geotérmicas son ricas en depósitos de travertino. ^{[ 51 ]} Wyoming también tiene travertinos en el Parque Estatal Hot Springs en Thermopolis . ^{[ 52 ]} Oklahoma tiene dos parques dedicados a esta maravilla natural. Turner Falls , la cascada más alta de Oklahoma, es una cascada de 23 m (77 pies) de agua de manantial que fluye sobre una cueva de travertino. Honey Creek alimenta esta cascada y crea kilómetros de plataformas de travertino tanto aguas arriba como aguas abajo. Muchas pequeñas cascadas aguas arriba en los densos bosques repiten el efecto de formación de travertino. ^{[ 53 ]} Otro recurso de travertino se encuentra en Sulphur, Oklahoma , a 16 km (10 millas) 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 . ^{[ 54 ]}

Austin, Texas , y la región circundante de "Hill Country" al sur están construidas sobre piedra caliza. El área tiene muchas formaciones de travertino, como las que se encuentran en Gorman Falls dentro del Parque Estatal Colorado Bend . ^{[ 55 ]} El lago Hanging Lake en Glenwood Canyon en Colorado se formó por represas de travertino a través de un arroyo alimentado por manantiales. ^{[ 56 ]} Los lechos de travertino en el área tienen hasta 40 pies (12 m) de espesor. ^{[ 57 ]} El Parque Estatal Rifle Falls en Colorado cuenta con una triple cascada sobre una represa de travertino. ^{[ 58 ] [ 59 ]}

El sistema de aguas termales de Soda Dam, en las montañas Jemez de Nuevo México, ha sido objeto de intensas investigaciones debido a su conexión con el sistema geotérmico de la caldera Valles . El agua subterránea caliente de la caldera se ha desplazado a lo largo de la falla de Jemez y se ha mezclado con agua subterránea más fría antes de emerger a la superficie. La datación radiométrica de los travertinos muestra que la sedimentación comenzó casi inmediatamente después de la erupción de la caldera Valles y que la zona está experimentando una sedimentación que comenzó hace 5000 años. ^{[ 60 ]} Una nueva especie del alga verde extremófila Scenedesmus fue aislada por primera vez del travertino de Soda Dam. ^{[ 61 ]}

En Islandia , el río Hvanná, situado en el flanco norte del Eyjafjallajökull , se cargó intensamente de CO₂ _tras las erupciones de 2010. Se precipitó travertino a lo largo del río. ^{[ 62 ]}

El travertino se utiliza frecuentemente como material de construcción . Por lo general, carece de planos de debilidad, y su alta porosidad lo hace ligero en relación con su resistencia, le confiere buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico, y facilita su trabajo. El travertino denso, una vez pulido, constituye una excelente piedra decorativa. ^{[ 63 ]}

Los romanos extrajeron depósitos de travertino para construir templos, monumentos, ^{[ 64 ]} acueductos, ^{[ 65 ]} complejos termales, ^{[ 66 ]} y anfiteatros como el Coliseo , ^{[ 67 ]} el edificio más grande del mundo construido principalmente de travertino. ^{[ 68 ]} En Italia, existen canteras de travertino muy conocidas en Tívoli y Guidonia Montecelio, donde se pueden encontrar las canteras más importantes desde la antigua época romana. ^{[ 69 ]} Las canteras de Tívoli 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. ^{[ 70 ]} Miguel Ángel también eligió el travertino como material para las nervaduras externas de la cúpula de la Basílica de San Pedro . ^{[ 71 ]} El travertino de Tívoli se utilizó en la escultura de la mayor parte de la Fontana di Trevi en Roma durante el período barroco . ^{[ 72 ]}

El travertino recuperó popularidad como material de construcción en la Edad Media. ^{[ 73 ]} La ciudad alemana central de Bad Langensalza conserva un casco antiguo medieval construido casi en su totalidad con travertino local. Entre los edificios del siglo XX que utilizan travertino de forma extensiva se encuentran la Basílica del Sacré-Cœur en París , el Getty Center en Los Ángeles , California, y la Shell-Haus en Berlín . El travertino utilizado en las construcciones del Getty Center y la Shell-Haus fue importado de Tívoli y Guidonia. ^{[ 74 ]}

El travertino es una de las diversas piedras naturales que se utilizan para pavimentar patios y senderos de jardín. ^{[ 75 ]} A veces se le conoce como piedra caliza travertina o mármol travertino; se trata de la misma piedra, aunque el travertino se clasifica propiamente como un tipo de piedra caliza, no como mármol . La piedra se caracteriza por tener hoyos y surcos en su superficie. Si bien estos surcos son naturales, sugieren un desgaste considerable con el paso del tiempo. Se puede pulir hasta obtener un acabado liso y brillante, y se presenta en una variedad de colores, desde gris hasta rojo coral. El travertino está disponible en baldosas para instalaciones de pisos. ^{[ 76 ] [ 77 ]}

El travertino es una de las piedras más utilizadas en la arquitectura moderna . Se usa comúnmente para pisos interiores de casas/negocios, pisos de patios exteriores, paredes y techos de spas, fachadas y revestimientos de paredes . Las paredes del vestíbulo de la modernista Willis Tower (1970) (anteriormente Sears Tower) en Chicago están hechas de travertino. ^{[ 78 ]} El arquitecto Welton Becket incorporó frecuentemente el travertino en muchos de sus proyectos. ^{[ 79 ]} El Centro Médico Ronald Reagan de la UCLA está revestido con más de 3 millones de libras (alrededor de 1360 toneladas) de travertino Ambra Light de las canteras de Tivoli. ^{[ 80 ]} El arquitecto Ludwig Mies van der Rohe usó travertino en varias de sus obras principales, incluyendo el Toronto-Dominion Centre , ^{[ 81 ]} SR Crown Hall , ^{[ 82 ]} la Farnsworth House ^{[ 83 ]} y el Pabellón de Barcelona . ^{[ 84 ]} La rotonda del Capitolio del Estado de Nuevo México está acabada con travertino ^{[ 85 ]} extraído de un yacimiento al oeste de Belén, Nuevo México . La piedra de esta cantera también se utiliza en edificios de la Universidad de Nuevo México . ^{[ 86 ] [ 87 ]}

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  Paredes de travertino junto con mosaicos cerámicos op art de Wojciech Fangor en la estación de tren Warszawa Śródmieście en Varsovia, Polonia (1963).
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  Travertino en una pared de 400 años de antigüedad.
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  Vasijas de travertino encontradas en la cueva El Tapesco del Diablo en Ocozocoautla , Chiapas , México (600–900 d.C.)
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  Elementos alrededor de la escalera

Hasta la década de 1980, Italia tenía prácticamente el monopolio del mercado mundial del travertino; ahora, importantes yacimientos se extraen 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 procedían de Turquía. ^{[ 88 ]}

• Alabastro  : minerales de calcio de color claro, translúcidos y blandos, generalmente yeso; véase la variedad llamada "mármol ónix", que en realidad es travertino.
• Sinter calcáreo  – Depósito de carbonato de calcio de agua dulce
• Caltemita  : depósito secundario de carbonato de calcio que crece bajo estructuras artificiales.
• Topografía kárstica  : topografía formada por rocas solubles disueltas.
• Lista de tipos de piedra caliza  – Yacimientos de piedra caliza clasificados por ubicación

• Ford, TD; Pedley, HM (noviembre de 1996). "Una revisión de los depósitos de toba y travertino del mundo". Earth-Science Reviews . 41 ( 3–4 ): 117–175 . Bibcode : 1996ESRv...41..117F . doi : 10.1016/S0012-8252(96)00030-X .
• Pentecostés, Allan (2005). Travertino . Berlín: Springer. ISBN 9781402035234OCLC 62793349​ ​

• Minerals.net Aragonita
• Preguntas frecuentes sobre el travertino
• Preguntas frecuentes sobre el travertino