Stalactitele ( greacă Σταλακτίτης - „scurge picătură cu picătură”) sunt depozite chemogene din peșterile carstice sub formă de formațiuni care atârnă de tavan ( țurțuri , paie, faguri, franjuri etc.).
În sens restrâns, stalactitele sunt numite formațiuni de picătură de stagnare de calcit , având forma unui țurțuri cu un canal de alimentare intern ("stalactite tubulare") sau fără acesta. Într-un sens larg, acestea pot fi atât formațiuni de sinterizare de diferite forme agățate pe tavan, cât și formațiuni sub formă de țurțuri, dar având un mecanism de apariție fundamental diferit (gheață, argilă, gips, sare, stalactite de lavă).
Ungaria
Peștera Choranches, Franța
Puerto Princesa (râu) , Filipine
Pe o secțiune a unei stalactite sunt vizibili tubuli prin care curge apa (Peștera Sorek, Israel).
Peștera din Derbyshire , Anglia
Apa care intră în peșteră dizolvă calcarul într-o reacție chimică:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 <=> Ca 2+ + 2 HCO 3 -În anumite condiții (diferența de presiune parțială a dioxidului de carbon în soluție și aer), reacția merge în direcția opusă și se depune carbonat de calciu - stalactitele cresc. Acest lucru se întâmplă foarte repede, timpul caracteristic este de zeci, sute de ani. Lungimea stalactitelor ajunge în unele cazuri la câțiva metri.
Rata medie de creștere este de 0,13 mm pe an. Stalactitele cu cea mai rapidă creștere sunt cele care se formează datorită afluxului constant de apă care picura încet, bogată în carbonat de calciu (CaCO 3 ) și dioxid de carbon (CO 2 ), care poate crește cu 3 mm pe an [1] [2] . Viteza de formare a picăturilor trebuie să fie suficient de lentă pentru a permite CO 2 să se degazeze din soluție în atmosfera peșterii, rezultând depunerea de CaCO 3 pe stalactită. Viteza picăturilor este prea mare și soluția, încă purtând cea mai mare parte a CaCO3 , cade pe podeaua peșterii, unde are loc degazarea și CaCO3 este depus ca stalagmită.
Toate stalactitele de calcar încep cu o singură picătură minerală de apă. Pe măsură ce picătura cade, depune cel mai subțire inel de calcit. Fiecare picătură succesivă care se formează și cade depune un alt inel de calcit. În cele din urmă, aceste inele formează un tub gol foarte îngust (4 până la 5 mm în diametru), cunoscut în mod obișnuit ca stalactită de „paie de sodă”. Un pai de sifon poate dura mult să crească, dar este foarte fragil. Dacă se înfundă cu resturi, apa începe să curgă afară, depunând mai mult calcit și creând stalactită mai cunoscută în formă de con.
Cu o cantitate suficientă de carbonat de calciu în soluție, în locul în care picăturile cad de la capătul stalactitei, pe podeaua peșterii crește o formațiune contra - o stalagmită. Spre deosebire de stalactite, stalagmitele nu încep niciodată ca „paiele de sifon” goale. De-a lungul timpului, stalactita și stalagmita se îmbină și formează coloane de carbonat de calciu, o coloană - stalagnat .
Formarea unei stalactite începe de obicei pe o zonă mare cu căi multiple pentru curgerea apei bogate în minerale. Pe măsură ce mineralele se dizolvă într-un canal puțin mai mult decât alte canale concurente, canalul dominant începe să ia mai multă apă disponibilă, ceea ce îi accelerează creșterea, ceea ce duce în cele din urmă la blocarea tuturor celorlalte canale. Acesta este unul dintre motivele pentru care formațiunile tind să aibă distanțe minime unele de altele. Cu cât formația este mai mare, cu atât distanța dintre formații este mai mare [1] .
Un alt tip de stalactită se formează în tuburile de lavă în timp ce lava este încă activă în interior [3] . Mecanismul de formare este prin sedimentarea materialului pe tavanele peșterilor, cu toate acestea, atunci când se formează stalactitele de lavă, formarea are loc foarte rapid în doar câteva ore, zile sau săptămâni, în timp ce stalactitele de calcar pot dura până la mii de ani. Principala diferență cu stalactitele de lavă este că, odată ce lava încetează să curgă, și stalactitele încetează să crească. Aceasta înseamnă că, dacă o stalactită este distrusă, nu va crește niciodată înapoi [4] .
Similar cu stalactitele de calcar, ele pot lăsa picături de lavă pe podea care se transformă în stalagmite de lavă și, în cele din urmă, se pot îmbina cu stalactitele corespunzătoare pentru a forma un stâlp.
Stalactite din dinți de rechinStalactita „dinții de rechin” este lată și se îngustează spre capăt. La început, poate arăta ca o mică bucată de lavă atârnată de tavan, dar apoi crește din cauza creșterii straturilor. Fluxurile de lavă succesive urcă și coboară în tubul de lavă, acoperind și suprapunând stalactitele cu mai mult material. Acestea pot varia de la câțiva milimetri până la peste un metru în lungime [5] .
Stropi de stalactiteCând lava trece prin cavități, materialul va stropi pe tavan și va curge înapoi în jos, transformându-se într-o stalactită. Acest tip de formare are ca rezultat formarea unei stalactite foarte neregulate, asemănătoare unui caramel alungit. Adesea pot avea o culoare diferită față de lava originală care a format peștera [5] .
Stalactite tubulare de lavăCând tavanul unui tub de lavă se răcește, se formează o coajă care prinde materialul semi-topit în interior. Gazele absorbite determină extrudarea lavei prin găuri mici, rezultând stalactite tubulare goale, asemănătoare paielor de sodă care se formează în formațiunile sedimentare din peșterile de mortar.Cea mai lungă cunoscută are aproape 2 metri lungime. Ele sunt obișnuite în tuburile de lavă din Hawaii și sunt adesea asociate cu o stalagmită prin picurare care se formează dedesubt, pe măsură ce materia pătrunde printr-o stalactită tubulară și se acumulează pe podea dedesubt. Uneori forma tubulară se prăbușește în apropierea capătului distal, cel mai probabil atunci când presiunea gazelor care scăpează scade și secțiunile încă topite ale stalactitelor sunt comprimate și răcite. Adesea, aceste stalactite tubulare capătă un aspect deformat, asemănător viermilor, pe măsură ce bucățile de lavă se cristalizează și fac ca fluxul să curgă în direcții diferite. Aceste helictite tubulare de lavă pot fi afectate și de curenții de aer care trec prin tub și sunt direcționați împotriva vântului [5] .
O stalactită comună găsită în multe peșteri sezonier sau pe tot parcursul anului este o stalactită de gheață, denumită în mod obișnuit țurțuri, în special la suprafață. Infiltrația apei de la suprafață pătrunde în peșteră, iar dacă temperatura este sub zero, apa formează stalactite. Formarea poate apărea și prin înghețarea vaporilor de apă. La fel ca stalactitele de lavă, stalactitele de gheață se formează foarte repede în ore sau zile. Cu toate acestea, spre deosebire de stalactitele de lavă, ele pot crește înapoi atâta timp cât există apă și temperatura potrivită [6] .
Stalactitele de gheață se pot forma și sub gheața de mare atunci când apa sărată intră în apa oceanului.
Stalactitele de gheață pot forma, de asemenea, stalagmite corespunzătoare sub ele și pot crește împreună pentru a forma un stâlp de gheață.
Stalactitele se pot forma, de asemenea, pe beton și conducte de apă unde există scurgeri lente, precum și ioni de calciu, magneziu sau alți ioni din apa de la robinet, deși se formează mult mai repede acolo decât într-un mediu natural de peșteră. Aceste depozite secundare, cum ar fi stalactitele, stalagmitele, depozitele pietroase și altele care sunt extrase din var, mortar sau alt material calcaros din beton în afara unui mediu „peșteră”, nu pot fi clasificate ca „ speleotem ” prin definiție [2] . Termenul „calthemite” este folosit pentru a acoperi depozitele secundare care imită formele și formele de formare din afara mediului peșteră [6] .
Modul în care stalactitele se formează pe beton se datorează unei chimie diferite de cele formate în mod natural în peșterile de calcar și se datorează prezenței oxidului de calciu în ciment. Betonul este realizat din agregate, nisip și ciment. Când se adaugă apă la amestec, oxidul de calciu din ciment reacţionează cu apa pentru a forma hidroxid de calciu (Ca(OH) 2 ).
În timp, orice apă de ploaie care se infiltrează în fisurile din betonul solid va transporta orice hidroxid de calciu liber în soluție la marginea betonului. Stalactitele se pot forma atunci când mortarul apare pe partea inferioară a unei structuri de beton unde este suspendat în aer, cum ar fi un tavan sau o grindă. Când mortarul intră în contact cu aerul de pe partea inferioară a structurii de beton, are loc o altă reacție chimică. Soluția reacționează cu dioxidul de carbon din aer și precipită carbonatul de calciu [7] .
Pe măsură ce această soluție cade, lasă particule de carbonat de calciu și, în timp, se transformă într-o stalactită. De obicei, au câțiva centimetri lungime și aproximativ 4 până la 5 mm (0,16 până la 0,20 inchi) în diametru.
O stalactită în formă de paie care s-a format sub o structură de beton poate crește până la 2 mm pe zi în lungime dacă rata de cădere este de aproximativ 11 minute între picături. Modificările pH-ului soluției de leșiere pot promova reacții chimice suplimentare, care pot afecta, de asemenea, rata de creștere a stalactitei de calthemite [6] .
Camera albă din peștera superioară a Grotei Jita din Liban conține o stalactită de calcar de 8,2 m, care este accesibilă vizitatorilor și este considerată una dintre cele mai lungi stalactite din lume.
În Camera Rară din Gruta Rei do Mato (Set Lagoas, Minas Gerais, Brazilia) există o altă stalactită de calcar foarte lungă de 20 de metri. Cu toate acestea, speologii au întâlnit adesea stalactite mai lungi în timpul explorării. Una dintre cele mai lungi stalactite disponibile publicului larg se află la Ionaine Fields (Peștera lui Doolin), județul Clare, Irlanda, într-o regiune carstică cunoscută sub numele de Burren. De asemenea, este de remarcat faptul că stalactita este ținută de o secțiune de calcit mai mică de 0,3 m². Stalactitele sunt menționate pentru prima dată (deși nu sub acest nume) de către naturalistul roman Pliniu într-un text care menționează și stalagmite și coloane și se referă la crearea lor prin picurare de apă. Termenul „stalactită” a fost inventat în secolul al XVII-lea de către medicul danez Ole Worm [8] , care a inventat cuvântul latin din cuvântul grecesc σταλακτός (stalaktos, „picură”) și sufixul grecesc -ίτης (-ites, asociat cu sau aparțin) [9] .