Bespreking Kalk

Door Jorn184 gepubliceerd op Sunday 19 October 18:01

Geomorfologie

             I.        Wat is geomorfologie?

Geomorfologie kunnen we het best omschrijven als de wetenschap die de vormen van het aardoppervlak en de processen die daarbij een rol spelen of hebben gespeeld bestudeerd. Het aardoppervlak verandert continu van vorm als gevolg van een combinatie van natuurlijke (endogene en exogene) processen en antropogene processen. Deze processen liggen dus aan de basis van het steeds veranderde aardoppervlakte.

Geomorfologie kun je dus best samenvatten als de ontmoeting tussen de fysische geografie en geologie. Maar daarnaast maken geomorfologen ook gebruik van andere wetenschappen, zoals natuurkunde, scheikunde en biologie. Echter zonder moderne technologie kan een moderne wetenschapper niet meer. Zodoende gebruiken ze vaak technologische snufjes die we samenvatten onder de term remote sensing.

            II.        Soorten processen

Endogene processen (ofwel endogene krachten) leiden tot de aanmaak van nieuwe aardkorst door bijvoorbeeld vulkanisme en platentektoniek. Door vulkanisme komt vloeibaar gesteente vanuit de binnenkant van de Aarde aan het aardoppervlak terecht. Platentektoniek is de beweging van de platen waaruit de aardkost bestaat. Het zorgt voor de aanmaak van nieuwe aardkorst. Mogelijke gevolgen van platentektoniek zijn de vervorming van de aardkorst, bijvoorbeeld gebergtevorming, breuken en plooiingen. Kortom processen die zich vanuit de aarde zelf voordoen.

Exogene processen of krachten leiden tot de afbraak van de aardkorst. Dit gebeurt door verwering, erosie en sedimentatie wat continue processen zijn die tegelijkertijd plaatsvinden. Deze processen worden onderverdeeld in subcategorieën, maar de belangrijkste factoren zijn wind, water en ijs. Verwering is het proces dat plaatsvindt zodra gesteente onbeschut aan het aardoppervlak komt te liggen wat resulteert in gefragmenteerd gesteente. Erosie is dan het opnemen en transporteren van dit verweerde materiaal. Vervolgens is sedimentatie de afzetting en ophoping van het eindproduct van verwering en erosie. Dit sediment verschilt wel in samenstelling tegenover het oorspronkelijke materiaal. Krachten die we vaak over het hoofd zien door de relatieve korte “zichtbaarheid” zijn de kosmische krachten. Hieronder verstaan we onder andere invallende meteorieten. Deze onderverdeling is zeker niet compleet, maar omvat enkel de bekendste en belangrijkste oorzaken. Het zijn kortom processen die zich op of boven het aardoppervlak voordoen.

Behalve door endogene processen en exogene processen verandert het uiterlijk van de aardkorst ook door het ingrijpen van de mens. De processen die veroorzaakt worden door de mens en die invloed hebben op het uiterlijk van de aardkorst worden antropogene processen genoemd. Deze invloed wordt meestal over het hoofd gezien en hierdoor wordt er ook nauwelijks rekening gehouden met de kracht die ongeveer 7 miljard mensen veroorzaken. Deze veranderingen zijn zeker niet altijd positief. Gelukkig wakkert de laatste jaren het milieubewustzijn stilletjes aan meer op. Hierdoor kunnen we hopelijk de schade in de toekomst beperken.

Meestal is de vorming van het landschap, zoals we het nu kennen, dan ook een gevolg van verschillende processen.

           III.        Kalk

Onder kalk moeten we eigenlijk alle alkalische zouten van calcium, zoals calciumoxide (ongebluste kalk), calciumhydroxide (gebluste kalk), calciumcarbonaat (calciet) en calciumsulfaat (gips) verstaan. Waarbij calcium een lithofiel element is dat vooral in de aardkorst voorkomt. Door de reactieve eigenschappen komt het echter niet in ongebonden toestand voor. Om toch enkel calcium te bekomen wordt het meestal geïsoleerd met behulp van elektrolyse van calciumchloride en calciumfluoride (fluoriet).

Verder denk je direct aan hard en zacht kraantjeswater wat de hoeveelheid kalk in het water aangeeft. Bij verwarming van het water neemt de oplosbaarheid af en slaat het calciumcarbonaat neer en zet het zich af aan de wanden van allerlei toestellen. Deze vorm van calciumcarbonaat wordt kalkaanslag of ketelsteen genoemd.

In de landbouw wordt kalk vaak gebruikt in kunstmatige meststoffen, omdat het zuren neutraliseert waarmee plantvergiftiging wordt voorkomen. Verder is het noodzakelijk voor de vorming van humus, het verbetert de structuur van de bodem (vooral bij kleigronden), de opname van voedingsstoffen en het biedt hulp bij de stikstofbindingen die van bacteriën komen. Algemeen verhoogt het dus de biologische activiteit. Maar kalk dient nauwelijks als plantenvoedsel.

Opgelost calcium wordt door diverse organismen gebruikt om hun skelet uit op te bouwen in de vorm van de mineralen calciet en aragoniet. Ook de mens heeft calcium nodig voor een gezonde werking van het lichaam. Organismen die sterven in zee lossen grotendeels op door de hoge hydrostatische druk. Calciumrijke sedimenten vinden we daarom alleen in ondiepere zeeën en op continentaal niveau. Nadien als kalksediment lithificeert wordt het kalksteen. Doordat kalksteen een sedimentair gesteente is, vindt men er regelmatig fossielen in terug. Kalksteen bestaat voornamelijk uit calciumcarbonaat (CaCO3). Het wordt vooral in tropische gebieden gevormd (koralen), maar ook in Noordwest-Europa komt het voor, zoals in Zuid-Limburg. In België komt in de Ardennen op veel plekken kalksteen voor. Een andere bekende plek is de White Cliffs van Dover die ook uit kalksteen bestaan.

Een deel van deze kalksteen is in de vorm van krijtgesteente. Krijt is een vast materiaal dat voornamelijk uit calciumcarbonaat bestaat. Als krijt wordt gebrand, wordt het omgezet in ongebluste kalk (CaO). Na het afblussen met water ontstaat gebluste kalk (Ca(OH)2). Dit wordt onder meer gebruikt om er witkalk van te maken. Voor veel mensen is krijt slechts een stift, waarmee men kan schrijven op schoolborden. Krijt is inderdaad zo zacht, dat het voor schrijfdoeleinden gebruikt kan worden en ook jarenlang gebruikt is. Schoolbordkrijt is tegenwoordig nochtans van een andere samenstelling, namelijk calciumsulfaat (gips). Ook kunstenaars gebruiken krijt in hun werken. In de bouw gebruikt men nog wel gele krijtstiften om af te tekenen.

In kalksteen treden vaak karstverschijnselen op zoals grotten, dolines, poljes en diepe karstdalen, maar hierover later meer.

          IV.        Huidige toepassingen

Gips is een mineraal dat grotendeels uit het zout calciumsulfaat (CaSO4) bestaat. De eerste gipslagen ontstonden 100 tot 200 miljoen jaar geleden door verdamping van het zeewater in de ondiepe wateren van de aarde. Het kan op diverse manieren verkregen worden en heeft minstens evenveel toepassingen. Natuurgips wordt gedolven in sites uit de natuur, vooral in Frankrijk. Fosfo-gips ontstaat als restproduct bij de productie van fosfaten. Dit type gips wordt gekenmerkt door een hoge zuiverheidgraad en een helwitte kleur. Sulfo-gips ontstaat daarentegen bij de recyclage uit de met steenkool aangedreven elektriciteitscentrales.

Een tweede moderne toepassing van calcium is cement wat voornamelijk uit calciumwaterstofsilicaat bestaat. Als snelhardend bindmiddel wordt het voornamelijk gebruikt voor bouwwerken als grondstof voor beton en mortel.

            V.        Varia en verouderde toepassingen

Een leuk weetje over kalk is de heuse Kalknacht. Deze nacht van 31 maart op 1 april speelt zich af in de gemeente Brielle waar groepen jongeren met een emmer kalk de straat opgaan. Op ramen van huizen en winkels gaat men grappige of gevatte zinnen kalken.

Een achterhaalde toepassingen vinden we onder de vorm van schelpkalk. Het was een soort van metselkalk gemaakt door een genormaliseerde luchthardende kalk afkomstig van strandschelpen die in kalkovens werd gebrand en gelest tot luchtpoederkalk. Deze kalkovens zijn grote kegelvormige torens die gegroepeerd te vinden zijn aan het water, vooral in Nederland. Tot in het midden van de twintigste eeuw werd deze vorm in mortel toegepast.

          VI.        Karst

Met de term karst worden alle verschijnselen bedoeld die te maken hebben met de oplossing van kalksteen in water. Karst doet zich voor in streken waar kalksteen aan de oppervlakte ligt en wordt aangetast door de chemische verwering door de zure eigenschappen van regenwater. Karst veroorzaakt altijd typische landschapsvormen en kenmerken.

De eerste vorm die ik ga bespreken is een cenote wat afgrond betekend. Deze bovengrondse poel in het noorden van Yucatán komt er ruim 3000 keer voor. De poelen zijn gevormd door met water gevulde kloven die een deel zijn van de rand van de Chicxulubkrater. Er zijn vier soorten cenotes: ondergrondse, oppervlakkige (vijvers en meren), semi-ondergrondse en oppervlakkige bronnen. In deze regio zijn er geen bovengrondse rivieren te vinden. Het water sijpelt door de poreuze grond en vloeit via ondergrondse rivieren naar de zee. Op sommige plaatsen is het gesteente verweekt en ingezakt. Vroeger werden de poelen gebruikt om mensenoffers te brengen.

Naast cenodes worden er ook dolines gevormd. Dit is een komvormige put die kan voorkomen in landschappen gekenmerkt door karst. Het is een van de meest voorkomende vormen van een zinkgat.

Verder mogen we de meest bekende vorm natuurlijk niet vergeten, namelijk grotvorming. Een grot is een natuurlijk gevormde onderaardse ruimte. Wanneer een dergelijke onderaardse ruimte kleiner, nauwer en/of moeilijker toegankelijk is, wordt gesproken van een holte. Een grot kan uit een aantal holten bestaan. Het woord spelonk wordt soms gebruikt voor wat nauwere holen. Grotten worden vaak gevormd door oplossing van kalksteen in koolzuurhoudend water. Vaak komen in grotten ook druipstenen (stalactieten, stalagmieten en zuilen) voor. In de geschiedenis en nu nog steeds werden grotten gebruikt als huisvesting. Daarnaast vinden ook vele dieren hier hun habitat.

Een andere vorm is Lapiaz wat een karstverschijnsel is dat zich voordoet aan het oppervlakte van kalksteen- of dolomietrotsen. Kenmerkend zijn de min of meer vlakke, blootliggende rotsplaten. Dit komt veelal voor in kalksteengebergtes die ooit door gletsjers zijn bedekt. In deze biotoop leven vooral gespecialiseerde planten en dieren.

Als laatste wil ik het hebben over poljes. Dit gebied met vlakke bodem met steile randen kan honderden vierkante kilometers beslaan. Poljes ontstaan doordat het grondwater de aanwezige kalksteen oplost. Andere geologische omstandigheden zoals tektonische depressies (bijvoorbeeld slenken) zijn daarbij wel noodzakelijk voor het ontstaan. Er ontstaat eigenlijk een soort van groot veld.

         VII.        Geschiedenis

Tijdens het Perm en Trias werden lagen van zandsteen en conglomeraten gevormd. Hier bovenop kwamen een aantal sealrocks (ondoordringbare lagen) waaronder het sealgesteente kalksteen. Boven de Noordzee, Nederland en Noord-Duitsland zijn deze lagen het dikst. Dit gesteente doet dienst als een gigantisch reservoir voor olie en gas.

Daarna was gedurende het Jura en Krijt het gebergte in het zuiden vrijwel geheel weggeërodeerd. Zowel Nederland als België werd bedekt door een ondiepe zee waardoor aan het einde van het Krijt dikke lagen kalk en kalksteen zijn afgezet. Hoewel het te weinig silt bevat, wordt in de ENCI-groeve toch kalk gewonnen.

Als laatste dagzomen op sommige plekken ten zuiden van de grote rivieren enkele sedimenten. Naar het zuiden toe komen steeds oudere sedimenten aan het oppervlak, tot en met de (tegen de Ardennen aanliggende) lagen uit het Krijt. Op de meeste plekken zijn deze Tertiaire sedimenten later bedekt met dekzand of löss.

3.    Bronnen

  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Geologie (geraadpleegd op 20-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Geomorfologie (geraadpleegd op 22-4-2011)
  • http://www.vulkanisme.nl/geomorfologie.php (geraadpleegd op 22-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Kalk (geraadpleegd op 25-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Krijt_(grafisch_materiaal) (geraadpleegd op 25-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Kalknacht (geraadpleegd op 30-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Schelpkalk (geraadpleegd op 30-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Kalkoven (geraadpleegd op 30-4-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Karst_(geografie) (geraadpleegd op 14-5-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Geologie_van_Nederland_en_Vlaanderen
  • (geraadpleegd op 14-5-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Geologie_van_Ardennen_en_Eifel (geraadpleegd op 14-5-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Gips (geraadpleegd op 14-5-2011)
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Cement_(bouwmateriaal) (geraadpleegd op 15-5-2011)
  • Boek ChemiePlus 6, artikel “Hard water en de vorming van grotten”
    SMET, F. e.a. ChemiePlus 6. De chemische reactie. Kapellen, Uitgeverij Pelckmans, 2005, 208 p.
  • Excursie Vierves-sur-Viroin

Stap over naar Oxxio

Help deze website en onze schrijvers, stap over naar Oxxio als energieleverancier.

Reacties (0) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.