Travertin (/ˈtrævərtiːn/) adalah bentuk batuan kapur terestrial yang mengendap di sekitar mata air mineral, terutama mata air panas. Batuan ini sering kali memiliki tampilan berserat atau konsentris dan tersedia dalam varietas putih, cokelat muda, krem, dan berkarat.[1][2] Batuan ini terbentuk melalui proses pengendapan kalsium karbonat yang cepat, sering kali di mulut mata air panas atau di gua batu kapur. Di gua, batuan ini dapat membentuk stalaktit, stalagmit, dan speleotem lainnya.
Travertin sering digunakan di Italia dan di tempat lain sebagai bahan bangunan. Endapan serupa, tetapi lebih lunak dan sangat berpori yang terbentuk dari air bersuhu sekitar dikenal sebagai tufa.
Definisi
Travertin adalah batuan sedimen yang terbentuk oleh pengendapan kimia mineral kalsium karbonat dari air tawar,[3] biasanya di mata air, sungai, dan danau;[4][5] yaitu, dari air permukaan dan air tanah.[6] Dalam arti luas, travertin mencakup endapan di mata air panas dan dingin, termasuk batuan berpori dan kenyal yang dikenal sebagai tufa,[3][6][7] dan juga fitur gua yang dikenal sebagai speleotem (yang meliputi stalaktit dan stalagmit).[3][4][6][7][8][9]Calcrete, yaitu mineral kalsium yang diendapkan sebagai horizon dalam profil tanah, tidak dianggap sebagai bentuk travertin.[6][10]
Lumut bertatahkan kalsium-karbonat yang tumbuh dalam formasi travertin air tawar bersuhu rendah (1 koin euro untuk skala)
Travertin sering didefinisikan dalam arti yang lebih sempit sebagai batuan padat, terkadang masif tetapi lebih umum berlapis atau dengan struktur internal berserat, yang diendapkan di mata air panas.[3][4][5][6] Dalam arti yang lebih sempit ini, travertin berbeda dari speleotem[11] dan tufa.[4][5][12] Travertin terkadang didefinisikan berdasarkan cara pembentukannya, sebagai batuan yang terbentuk oleh pengendapan anorganik mineral kalsium karbonat ke permukaan setelah pertukaran karbon dioksida antara atmosfer dan air tanah. Calcrete, napal danau, dan terumbu danau tidak termasuk dalam definisi ini, tetapi speleotem dan tufa termasuk.[13]
Travertin yang baru terbentuk memiliki variasi porositas yang beragam, mulai dari hanya sekitar 10% hingga sebanyak 70%. Travertin yang sudah lama mungkin memiliki porositas serendah 2% karena kristalisasi kalsit sekunder di ruang pori asli, sementara beberapa travertin aragonit baru di area Mammoth Hot Springs di Wyoming memiliki porositas lebih besar dari 80%. Porositas sekitar 50% adalah tipikal untuk travertin mata air dingin, sedangkan travertin mata air panas memiliki porositas rata-rata sekitar 26%. Speleotem memiliki porositas rendah kurang dari 15%.[14]
Bentang alam
Wisatawan mendaki Air Terjun Dunn's River dengan bantuan pemandu.
Travertin membentuk bentang alam yang khas:
Spring mound (Gundukan mata air) adalah kubah travertin dengan ketinggian mulai dari kurang dari satu meter hingga lebih dari 100 meter (330 kaki) yang mengelilingi lubang mata air. Karena lubang mata air berada di atas permukaan tanah, pembentukan gundukan terestrial memerlukan mata air artesis atau geiser. Gundukan travertin juga ditemukan di bawah air, seringkali di danau asin.[15]
Fissure ridge (Punggung celah) terbentuk dari luapan mata air di sepanjang retakan atau patahan. Memiliki tinggi lebih dari 15 meter (49 kaki) dan panjang 0,5 kilometer (0,31 mil). Ini umumnya menunjukkan tanda-tanda pelebaran celah yang progresif, diimbangi oleh pengendapan travertin di dinding celah.[16]
Cascade deposit (Endapan air terjun) terbentuk oleh serangkaian air terjun. Air Terjun Dunn's River adalah salah satu dari sedikit air terjun travertin yang bermuara ke laut.[17]
Dam deposit (Endapan bendungan) mirip dengan air terjun tetapi memiliki penumpukan vertikal travertin yang terlokalisasi yang menciptakan kolam atau danau di belakang penumpukan travertin.[18]
Travertin membentuk berbagai jenis endapan sungai dan danau.[19]
Endapan rawa (paludal) adalah akumulasi dangkal di daerah yang drainase buruk.[20]
Kata 'travertin' (travertine dalam bahasa Inggris) berasal dari bahasa Italia travertino, turunan dari bahasa Latin tiburtinus yang berarti 'dari Tibur', yang sekarang dikenal sebagai Tivoli, dekat Roma, Italia.[22][23]
Proses pembentukan
Formasi teras travertin berundak di Badab-e Surt. Warna merah pada teras travertin ini berasal dari besi karbonat.
Pembentukan travertin dimulai ketika air tanah (H 2O) yang kaya karbon dioksida terlarut (CO 2) bersentuhan dengan batuan yang mengandung kalsium karbonat (CaCO 3), seperti batuan kapur. Karbon dioksida ini bertindak sebagai asam karbonat lemah, melarutkan batuan kapur menjadi kalsium bikarbonat terlarut (Ca+ 2 + 2HCO− 3), dengan reaksi:
CaCO 3 + H 2O + CO 2 ⇌ Ca2+ + 2HCO− 3
Proses ini adalah reaksi reversibel, yang berarti pelarutan dan pengendapan kalsium karbonat berada dalam kesetimbangan.[24] Namun, jika air tanah bergerak ke lingkungan dengan konsentrasi karbon dioksida yang lebih rendah, sebagian karbon dioksida (CO 2) akan terlepas ke lingkungan, mengganggu kesetimbangan dan memicu pengendapan kalsium karbonat, seperti terlihat pada reaksi:
Ca2+ + 2HCO− 3 → CaCO 3 + H 2O + CO 2
Kalsium karbonat ini kemudian mengendap pada permukaan padat, membentuk endapan travertin yang tebal.[24]
Sumber utama peningkatan konsentrasi karbon dioksida di air tanah adalah tanah dan aktivitas vulkanik, di mana karbon dioksida diserap dari akar tumbuhan dan bahan organik yang membusuk,[25] menghasilkan travertin meteogen yang merupakan mekanisme utama pembentukan speleotem.[24][26][27] Selain itu, aktivitas vulkanik juga menyumbang karbon dioksida, menghasilkan travertin termogen[24] saat air panas yang kaya karbon dioksida dari kedalaman bumi kehilangan gasnya di permukaan.[28][29][30][31]
Sedimen tufa dan travertin terlihat di dasar sungai Una.
Faktor-faktor seperti interaksi udara-air di air terjun dan fotosintesis juga dapat mempercepat pengendapan.[32][33][34]
Sangat jarang, travertin dapat terbentuk dari air yang sangat basa yang mengandung kalsium hidroksida terlarut dari serpentinisasi batuan ultramafik, di mana air ini menyerap karbon dioksida dari udara untuk mengendapkan kalsium karbonat sesuai reaksi:[24]
Ca2+ + 2OH− + CO 2 → CaCO 3 + H 2O
Air berkarbonasi, baik dari aktivitas vulkanik maupun perjalanan melalui tanah, dapat muncul di permukaan dalam berbagai suhu. Air berkarbonasi vulkanik seringkali terkait dengan mata air panas, namun bisa juga mendingin sebelum muncul. Sebaliknya, air berkarbonasi yang melalui tanah dapat bersirkulasi hingga kedalaman tertentu sehingga menjadi hangat saat muncul. Perlu diketahui, air berkarbonasi vulkanik umumnya memiliki kandungan kalsium bikarbonat terlarut yang lebih tinggi dan lebih kaya akan isotop 13C yang lebih berat.[35]
Baik mineral kalsit maupun aragonit dapat ditemukan di travertin mata air panas, dengan aragonit dominan pada suhu tinggi dan kalsit pada suhu lebih rendah.[36][37] Meskipun travertin murni berwarna putih, tetapi tidak jarang juga berwarna cokelat hingga kuning karena adanya pengotor.
Lokasi dan fenomena
Mausoleum yang terendam di kolam travertin di sumber air panas Hierapolis, Turki
Travertin adalah jenis batu kapur yang ditemukan di berbagai belahan dunia.[38] Salah satu lokasi paling terkenal adalah Tivoli, sekitar 25 kilometer (16 mil) timur Roma, Italia. Travertin di Tivoli telah ditambang selama lebih dari 2.000 tahun dan terbentuk di wilayah seluas 20 kilometer persegi (7,7 mil persegi) dengan ketebalan mencapai 60 meter (200 kaki). Lokasi ini berada di dekat gunung berapi Colli Albani yang sudah tidak aktif, dan tambang Guidonia merupakan bagian dari area tersebut.[39]
Nama asli travertin berasal dari bahasa Latin, yaitu lapis tiburtinus (batu Tiburtine), yang kemudian berkembang menjadi travertino (travertin). Kajian ilmiah di lokasi ini menemukan lapisan-lapisan ritmis harian dan tahunan yang berguna dalam studi geokronologi.[40] Selain di Tivoli, travertin juga ditemukan di sekitar 100 lokasi lainnya di Italia, termasuk Rapalino dekat Pisa.
Travertin juga banyak membentuk bendungan alami yang menciptakan air terjun dan danau. Contoh paling terkenal adalah Pamukkale di Turki, yang masuk daftar Situs Warisan Dunia UNESCO. Tempat-tempat lain dengan air terjun serupa termasuk Huanglong di Provinsi Sichuan, Tiongkok (Situs Warisan Dunia UNESCO lainnya), Mammoth Hot Springs di Amerika Serikat, Egerszalók di Hungaria, beberapa lokasi di Iran, seperti Mahallat, Abbass Abad, Atash Kooh, dan Badab-e Surt, serta Band-i-Amir di Afghanistan, Lagunas de Ruidera di Spanyol, Hierve el Agua di Meksiko, dan Semuc Champey di Guatemala.
Pada masa optimum paleoklimat pasca-glasial terakhir (8000–5000 SM), terjadi pembentukan endapan tufa besar dari mata air karst di Eropa Tengah. Saat ini, proses serupa masih terjadi dalam skala kecil.[41] Geotop penting dapat ditemukan di Swabian Alb, terutama di lembah-lembah di barat laut);[42][43] Jura Franconian; dan kaki Pegunungan Alpen Utara.[44][45]
Endapan tufa dan travertin di Taman Nasional Krka, Kroasia
Wilayah Dinari, khususnya Bosnia dan Herzegovina serta Kroasia, kaya akan travertin dan fitur-fitur alam seperti gua tufa, penghalang alami, pulau sungai, dan air terjun.[46][47] Sungai-sungai yang terkenal akan endapan travertinnya antara lain Una,[48]Pliva, Trebižat, Buna, dan Bregava.[46] Travertin juga membentuk 16 bendungan alami di Taman Nasional Danau Plitvice di Kroasia. Endapan ini, yang menempel pada lumut dan batu, membentuk air terjun hingga setinggi 70 meter (230 kaki).[47][49] Lokasi lainnya di Kroasia dan Slovenia mencakup sungai Krka, Zrmanja (dan anak sungai Krupa), serta Kupa.
Di Amerika Serikat, Taman Nasional Yellowstone adalah lokasi paling ikonik dengan formasi travertin dari aktivitas geotermal.[50] Wyoming juga memiliki travertin di Taman Negara Bagian Hot Springs, Thermopolis.[51] Oklahoma memiliki dua taman yang didedikasikan untuk fenomena alam ini. Turner Falls, air terjun setinggi 23 meter (77 kaki) yang terbentuk dari gua travertin. Honey Creek, yang menciptakan rak travertin di sepanjang alirannya.[52] Sumber travertin lainnya terletak di Sulphur, tepatnya di Travertin Creek yang berada dalam Chickasaw National Recreation Area.[53]
Austin, Texas dan "Hill Country'" di sekitarnya dikenal memiliki banyak formasi travertin, seperti di Gorman Falls, Colorado Bend State Park[54] juga Hanging Lake di Glenwood Canyon, Colorado yang terbentuk oleh bendungan travertin setebal 12 meter (40 kaki).[55][56] Rifle Falls State Park di Colorado juga menampilkan air terjun bertingkat di atas endapan travertin.[57][58]
Soda Dam, Pegunungan Jemez, New Mexico
Salah satu lokasi penting lainnya adalah Soda Dam Hot Springs di Pegunungan Jemez, New Mexico. Endapan travertin di sini terbentuk akibat campuran air panas dari kaldera Valles dengan air tanah dingin yang naik ke permukaan melalui patahan Jemez. Penanggalan radiometrik menunjukkan bahwa endapan di sana mulai terbentuk segera setelah letusan kaldera, sekitar 5.000 tahun lalu.[59] Lokasi ini juga merupakan tempat ditemukannya spesies ganggang hijau ekstremofil baru, Scenedesmus, yang hidup di lingkungan travertin.[60]
Setelah letusan gunung Eyjafjallajökull pada tahun 2010, sungai Hvanná di bagian utara gunung tersebut menjadi sangat kaya akan karbon dioksida. Hal ini menyebabkan pengendapan travertin di sepanjang sungai tersebut.[61]
Travertin adalah batu alam yang sering digunakan dalam konstruksi karena sifatnya yang ringan namun kuat, memiliki porositas tinggi, serta kemampuan isolasi termal dan akustik yang baik. Travertin padat juga mudah dipoles dan cocok untuk penggunaan dekoratif.[62]
Bangsa Romawi telah menambang dan memanfaatkan travertin untuk membangun berbagai struktur seperti kuil, monumen,[63] saluran air,[64] pemandian umum,[65] dan amfiteater seperti Colosseum,[66] yang merupakan bangunan terbesar di dunia yang dibangun menggunakan travertin.[67] Tambang travertin di Tivoli dan Guidonia Montecelio sangat terkenal sejak zaman kuno.[68] Travertin dari Tivoli digunakan oleh Gian Lorenzo Bernini untuk membangun colonnade (pilar atau tiang) dari Lapangan Santo Petrus pada 1665–1667.[69]Michelangelo juga memilih travertin sebagai bahan untuk rusuk eksternal kubah Basilika Santo Petrus.[70] Travertin dari Tivoli juga digunakan dalam pahatan sebagian besar Air Mancur Trevi di Roma selama periode Barok.[71]
Puri Burghausen, puri (kastel) terpanjang di Eropa yang berusia 1.000 tahun dan dibangun menggunakan travertin.
Travertin kembali populer sebagai bahan bangunan di Abad Pertengahan.[72] Kota Bad Langensalza di Jerman bagian tengah memiliki kota tua abad pertengahan yang masih berdiri dan hampir seluruhnya dibangun dari travertin lokal. Banyak bangunan ikonik yang dibangun pada abad ke-20 menggunakan travertin, seperti Basilika Sacré Cœur di Paris, Getty Center di Los Angeles, dan Shell-Haus di Berlin. Sebagian besar bangunan tersebut menggunakan travertin yang berasal dari Tivoli dan Guidonia.[73]
Travertin dikenal dengan permukaannya yang memiliki lubang-lubang alami dan lekukan, yang dapat menunjukkan keausan seiring waktu. Batu ini tersedia dalam berbagai warna dan ukuran ubin, serta dapat dipoles hingga mengkilap.[74] Travertin digunakan untuk lantai dalam dan luar ruangan, fasad bangunan, dinding spa, dan pelapis dinding. Selain itu, travertin juga sering digunakan untuk mengeraskan jalan di teras dan jalan setapak taman.[75]
Bangunan modern seperti Menara Willis di Chicago, menggunakan travertin di bagian dindingnya.[76] Ronald Reagan UCLA Medical Center,[77] dan karya arsitek terkenal Ludwig Mies van der Rohe menggunakan travertin secara luas. Gedung-gedung seperti Toronto-Dominion Centre,[78] S. R. Crown Hall,[79] Farnsworth House,[80] dan Barcelona Pavilion menampilkan keindahan travertin.[81] Gedung Dewan Negara Bagian New Mexico[82] dan beberapa bangunan di University of New Mexico juga menggunakan travertin dari tambang lokal di Belen, New Mexico.[83][84]
Pasokan
Hingga tahun 1980-an, Italia memiliki hampir monopoli di pasar travertin dunia. Kini pasokan signifikan ditambang di Turki, Meksiko, Tiongkok, Peru, dan Spanyol. Impor travertin Amerika Serikat pada tahun 2019 adalah 17.808 metrik ton, di mana 12.804 metrik ton berasal dari Turki.[85]
Referensi
^Jackson, Julia A., ed. (1997). "travertine". Glossary of geology (Edisi Keempat). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN0922152349.
^ abcLeeder, M. R. (2011). Sedimentology and sedimentary basins : from turbulence to tectonics (Edisi Kedua). Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. hlm. 42. ISBN9781405177832.
^Grassa, Fausto; Capasso, Giorgio; Favara, Rocco; Inguaggiato, Salvatore (April 2006). "Chemical and Isotopic Composition of Waters and Dissolved Gases in Some Thermal Springs of Sicily and Adjacent Volcanic Islands, Italy". Pure and Applied Geophysics. 163 (4): 781–807. Bibcode:2006PApGe.163..781G. doi:10.1007/s00024-006-0043-0. S2CID140676530.
^Fouke, B. W.; Farmer, J. D.; Des Marais, D. J.; Pratt, L.; Sturchio, N. C.; Burns, P. C.; Discipulo, M. K. (2000). "Depositional Facies and Aqueous-Solid Geochemistry of Travertine-Depositing Hot Springs (Angel Terrace, Mammoth Hot Springs, Yellowstone National Park, U.S.A.)". Journal of Sedimentary Research. 70 (3): 565–585. Bibcode:2000JSedR..70..565F. doi:10.1306/2dc40929-0e47-11d7-8643000102c1865d. PMID11543518.
^Faccenna, Claudio; Soligo, Michele; Billi, Andrea; De Filippis, Luigi; Funiciello, Renato; Rossetti, Claudio; Tuccimei, Paola (Oktober 2008). "Late Pleistocene depositional cycles of the Lapis Tiburtinus travertine (Tivoli, Central Italy): Possible influence of climate and fault activity". Global and Planetary Change. 63 (4): 299–308. Bibcode:2008GPC....63..299F. doi:10.1016/j.gloplacha.2008.06.006.
^Korkanç, Mustafa (Februari 2018). "Characterization of building stones from the ancient Tyana aqueducts, Central Anatolia, Turkey: implications on the factors of deterioration processes". Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 77 (1): 237–252. Bibcode:2018BuEGE..77..237K. doi:10.1007/s10064-016-0930-2. S2CID133259664.
^Van der Meer, L.B.; Stevens, N.L.C. (2000). "Tiburtinus Lapis: the use of travertine in Ostia". Babesch. 75: 180.
^D’Amelio, M.G. (2003). "The construction techniques and methods for organizing labor used for Bernini's colonnade in St. Peter's, Rome". Proceedings of the First International Congress on Construction History. 20 p: 697.
^Como, Mario (2016). "Masonry Vaults: General Introduction". Statics of Historic Masonry Constructions. Springer Series in Solid and Structural Mechanics. Vol. 5. hlm. 177–184. doi:10.1007/978-3-319-24569-0_4. ISBN978-3-319-24567-6.
.jpg)
