Una concrezione (dal latino concrescere , "diventare solido") è l'ispessimento per accumulo di materia, spesso in strati successivi, attorno a un nucleo (concrezione globulare, noduli) o su una superficie rocciosa ( croste , rivestimenti), o da un punto di scorrimento dell'acqua (concrezioni in ambiente carsico ), di origine biochimica (ad esempio concrezione di alghe ) o chimica (ad esempio concrezione ferruginosa o concrezione calcarea in grotte ). La concrezione è il processo che porta alle concrezioni.
Calcestruzzi ( stalattiti , stalagmiti , pavimenti stalagmiti , drappeggi, ecc.) All'interno di una forma solida calcarea mediante processo di concrezioni. L'acqua, caricata di anidride carbonica dagli elementi provenienti dal suolo, scioglie il calcare delle rocce che attraversa e quando viene a contatto con l'aria più calda nelle cavità deposita la calcite trasportata. Questo si accumula per formare concrezioni raggruppate sotto il nome di speleothem . Sono le stesse reazioni chimiche che sviluppano le gallerie, le stanze e questi speleotemi.
Il processo di dissoluzione del calcare può essere espresso come segue:
CaCO 3 → Ca 2+ + CO 3 2−Il processo di dissoluzione dell'anidride carbonica nell'acqua si traduce in acido carbonico che si dissocia in ioni bicarbonato e idrogeno:
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -A pH acido, gli ioni idrogeno attaccano gli ioni carbonato
H + + CO 3 2− → HCO 3 -L'intero processo può essere riassunto come segue:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca 2+ + 2 HCO 3 -Quando l'acqua carica di ioni calcio e bicarbonato raggiunge la grotta o entra in un vuoto carsico , si verifica il degassamento della CO 2 a causa di una pressione parziale di CO 2 inferiore (rispetto a quella del suolo). Sotto l'effetto di questo cambiamento di pressione, e soprattutto della caduta di temperatura, avviene la reazione inversa, che provoca la precipitazione del carbonato di calcio secondo la seguente reazione:
Ca 2+ + 2 HCO 3 - → CaCO 3 + H 2 O + CO 2Fu il naturalista Buffon a descrivere per primo il ruolo dell'anidride carbonica nella formazione delle concrezioni, effettuando due escursioni alle grotte di Arcy-sur-Cure, ma la sua teoria sulla formazione delle stalattiti divenne presto oggetto di controversia.
Le principali variabili di queste reazioni sono la " pressione parziale di anidride carbonica , lo spessore della pellicola di acqua, temperatura e concentrazione carbonati . Per quanto riguarda il motore dei processi fisici di cristallizzazione (formazione di cristalli), è essenzialmente il gradiente di anidride carbonica (velocità di cambiamento) che è essenziale: coinvolge spesso vari meccanismi come la sovrasaturazione , l' evaporazione e la nucleazione (comparsa dei cristalli). con la presenza di impurità ” .
Ci sono molte concrezioni nel terreno: calcareo (bambola di loess ), più spesso calcareo ma a volte ferruginoso ( pisolite (en) , oolithe ).