Speleotema

Speleotemele (ˈspiːliːəθɛm dr. greacă: „depozit de peșteră”), cunoscute în mod obișnuit ca formațiuni de peșteră, sunt depozite minerale secundare formate într-o peșteră. Speleotemele se formează de obicei în peșteri de calcar sau dolomiți. Termenul „speleotem” a fost introdus pentru prima dată de Moore (1952) [1] Provine din cuvântul grecesc spēlaion „peștera” + théma „depozit”. Definiția „speleotemului” din majoritatea publicațiilor exclude în mod specific zăcămintele minerale secundare din mine, tuneluri și structuri artificiale. [2] Hill și Forty au definit succint „mineralele secundare” care creează formațiuni în peșteri:

Un mineral „secundar” este unul care este obținut printr-o reacție fizico-chimică dintr-un mineral primar într-o rocă sau clast primar și/sau depus datorită setului unic de condiții într-o peșteră; adică mediul peșterii a influențat depunerea mineralului. [3]

Origine și compoziție

Au fost identificate 319 variații ale zăcămintelor minerale rupestre. [4] Marea majoritate a formațiunilor sunt calcaroase, constând din carbonat de calciu sub formă de calcit sau aragonit sau sulfat de calciu sub formă de gips. Formațiunile de var se formează ca urmare a reacțiilor de dizolvare a carbonatului. [5] [6] [7] Apa de ploaie din zona solului reacționează cu CO2 din sol pentru a crea apă ușor acidă prin reacție:

H2O + CO2 → H2CO3

Pe măsură ce apa cu pH mai scăzut călătorește prin carbonatul de calciu de la suprafața spre tavanul peșterii, ea dizolvă baza prin reacție:

CaCO3 + H2CO3 → Ca2 + + 2 HCO3-

Când soluția ajunge în peșteră, degazarea din cauza peșterii inferioare de pCO2 face ca CaCO3 să precipite:

Ca2 + + 2 HCO3- → CaCO3 + H2O + CO2

De-a lungul timpului, acumularea acestor sedimente produce stalagmite, stalactite și carene, care constituie principalele categorii de formațiuni.

Calthemitele care se găsesc pe structurile din beton sunt create de o chimie complet diferită de speleotem.

Tipuri și categorii

Speleotemele iau diferite forme, în funcție de faptul că apa picură, se scurge, se condensează, curge sau stă. Multe formațiuni sunt numite după asemănarea lor cu caracteristicile naturale sau create de om. Tipurile de formațiuni includ: [2]

• Lacrima este carbonat de calciu sub formă de stalactite sau stalagmite.
  • Stalactitele sunt țurțuri ascuțite care atârnă de tavanul peșterii din care cresc.
    • Paiele de sodă sunt stalactite foarte subțiri, dar lungi, având mai degrabă o formă cilindrică alungită decât forma obișnuită mai conică a stalactitelor.
    • Helictitele sunt stalactite cu un canal central cu margini ramificate sau spiralate care par să sfideze gravitația.
      • Include forme cunoscute sub numele de helictite bandă, ferăstrău, tije, fluturi, mâini, cartofi creț și „viermi”.
    • Candelabrele sunt grupuri complexe de decorațiuni de tavan.
    • Stalactitele de panglică, sau pur și simplu „panglici”, sunt modelate pentru a se potrivi.
  • Stalagmitele sunt omologii „de sol” ale stalactitelor, adesea movile contondente.
    • Stalagmitele măturii sunt foarte înalte și subțiri
    • Stalagmitele câmpului de totem sunt, de asemenea, înalte și au forma omonimilor lor.
    • Coloanele apar atunci când stalactitele și stalagmitele se întâlnesc sau când stalactitele ajung la fundul unei peșteri
• Spillstone este un material stratal găsit pe podelele și pereții peșterilor.
  • Draperiile sau draperiile sunt foi subțiri și ondulate de calcit care atârnă în jos
    • Baconul este o draperie cu dungi multicolore în interiorul frunzei.
  • Baraje sau arce stâncoase se formează în valuri ale râurilor și formează bariere care pot conține apă
  • Formațiunile de cascadă de piatră imită cascadele înghețate
• cristale de pestera
  • Colții de câine sunt cristale mari de calcit care se găsesc adesea în apropierea bazinelor sezoniere.
  • Modelul geros este excrescențele ca un ac de calcit sau aragonit
  • Laptele lunar vine în alb și brânză
  • Anthodites sunt grupuri de cristale de aragonit asemănătoare florilor.
  • Cristalele de calcit criogenic sunt granule libere de calcit găsite pe podelele peșterilor și se formează ca urmare a separării substanțelor dizolvate atunci când apa îngheață [8]
• Speleogenii (diferiți din punct de vedere tehnic de speleoteme) sunt formațiuni din peșteri care sunt create prin îndepărtarea rocii de bază, mai degrabă decât ca depozite secundare.
• Alte
  • Floricele de peșteră, cunoscute și sub denumirea de „coral” sau „coral de peșteră”, sunt aglomerări mici și neuniforme de calcit.
  • Perlele de peșteră sunt rezultatul picurării apei de la înălțime, ceea ce face ca micile cristale „sămânță” să se răstoarne atât de frecvent încât se transformă în sfere aproape perfecte de carbonat de calciu.
  • Covorașele microbiene sunt colonii de bacterii predominant oxidante de sulf și au consistența „mucilor” sau mucusului [9]
  • Plutele de calcit sunt acumulări subțiri de calcit care apar pe suprafața bazinelor din peșteri.

Speleoteme de sulfați, carbonați, mirabilite sau opal apar în unele tuburi de lavă. [10] Deși uneori similare cu speleotemele din peșterile formate prin dizolvare, stalactitele de lavă se formează prin răcirea lavei reziduale într-un tub de lavă.

1. ↑ Moore, G W. Speleotheme - un nou termen de peșteră. — volumul 10(6). - Știrile Societății Naționale de Speologie, 1952. - S. 2.
2. ↑ 1 2 Hill, CA și Forti, P. Cave Minerals of the World. — ediția a II-a. - Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc, 1997. - S. 217, 225.
3. ↑ Hill, CA și Forti, P. Cave Minerals of the World. — ediția a II-a. - Huntsville, Alabama: Societatea Națională de Speologie Inc., 1997. - P. 13.
4. ↑ Onac, Bogdan; Forti, Paolo. Stadiul tehnicii și provocările în studiul mineralelor din peșteri. - Studia Universitatis Babes-Bolyai, Geologia, 2011. - P. 33–42. — ISBN 1937-8602.
5. ↑ Hendy, CH Geochimia izotopică a speleotemelor—I. Calculul efectelor diferitelor moduri de formare asupra compoziției izotopice a speleotemelor și aplicabilitatea acestora ca indicatori paleoclimatici. - Geochimica et Cosmochimica Acta, 1971-08-01. — S. 801–824.
6. ↑ White, William. Microstructura speleotemului/ontogenia speleotemului: o revizuire a contribuțiilor occidentale. - Jurnalul Internațional de Speologie, 2012. - S. 329-358. — ISBN 0392-6672.
7. ↑ White, William. Chimie și carstică. — Acta Carsologica, 2016-02-09. — ISBN 0583-6050.
8. ↑ Zak Karel, Karel; Urban, ian; Cilek Vaclav, Cilek; Hercman, Helena. Calcitul criogenic din peșteri din mai multe peșteri din Europa Centrală: vârstă, izotopi de carbon și oxigen și un mod genetic. — Rețeaua științifică de speleogeneză.
9. ↑ Macalady, Jones și Lyon. microbiologia mediului. - 2008. - S. 1402-1414.
10. ↑ Larson, Charles V. Nomenclatura caracteristicilor tubului de lavă. - Al șaselea Simpozion Internațional de Vulcanospeologie, Societatea Națională de Speologie, 1992. - P. 246.