Speleothem

W przypadku osadów wtórnych pochodzących z betonu, wapna lub zaprawy poza środowiskiem jaskini patrz Calthemite .
Jaskinia oznaczona sześcioma najczęstszymi rodzajami nacieków: naciekiem , kolumnami , draperiami, stalagmitami , stalaktytami i słomkami

Naciek naciekowy ( / które s p iː l i ə θ ɛ m / ; od starogreckiego σπήλαιον ( spḗlaion ) „jaskinia” i θέμα ( thema ) „depozyt”) to formacja geologiczna składająca się ze złóż mineralnych , gromadzą się z czasem w naturalnych jaskiniach . Nacieki najczęściej tworzą się w wapieniu jaskinie z powodu reakcji rozpuszczania węglanów. Mogą przybierać różne formy, w zależności od ich historii osadzania i środowiska. Ich skład chemiczny, stopniowy wzrost i zachowanie w jaskiniach czynią je użytecznymi przedstawicielami paleoklimatycznymi .

Właściwości chemiczne i fizyczne

Zidentyfikowano ponad 300 odmian złóż minerałów jaskiniowych. Zdecydowana większość nacieków jest wapienna, złożona z minerałów węglanu wapnia (CaCO 3 ) ( kalcytu lub aragonitu ). Rzadziej nacieki są wykonane z siarczanu wapnia ( gipsu lub mirabilitu ) lub opalu . Nacieki z czystego węglanu wapnia lub siarczanu wapnia są przezroczyste i bezbarwne. Obecność tlenku żelaza lub miedzi zapewnia czerwonawo-brązowy kolor. Obecność tlenku manganu może tworzyć ciemniejsze kolory, takie jak czarny lub ciemnobrązowy. Speleothems mogą być również brązowe ze względu na obecność błota i mułu .

Na kształt i kolor nacieków wpływa wiele czynników, w tym skład chemiczny skały i wody, szybkość przesiąkania wody, kierunek przepływu wody, temperatura jaskini, wilgotność jaskini, prądy powietrza, klimat nadziemny i pokrywa roślinna nadziemna. Słabsze przepływy i krótkie odległości pokonywania tworzą węższe stalagmity, podczas gdy cięższe przepływy i większa odległość opadania mają tendencję do tworzenia szerszych stalagmitów.

Procesy formacyjne

Większość składu chemicznego jaskiń obejmuje węglan wapnia (CaCO 3 ) zawierający skały, takie jak wapień lub dolomit , złożone z minerałów kalcytu lub aragonitu . Minerały węglanowe są lepiej rozpuszczalne w obecności większej ilości dwutlenku węgla (CO 2 ) i niższych temperatur. Nacieki wapienne powstają w wyniku reakcji rozpuszczania węglanów, w których woda deszczowa reaguje z glebowym CO 2 , tworząc słabo kwaśną wodę poprzez reakcję:

H2O + CO2 → H2CO3 _ _ _ _

Gdy kwaśna woda przepływa przez podłoże skalne z węglanu wapnia od powierzchni do stropu jaskini, rozpuszcza podłoże poprzez reakcję:

CaCO 3 + H 2 CO 3 → Ca 2+ + 2 HCO 3 -

Kiedy roztwór dociera do jaskini, niższy pCO 2 w jaskini powoduje wytrącanie się CaCO 3 poprzez reakcję:

Ca 2+ + 2 HCO 3 − → CaCO 3 + H 2 O + CO 2

Z biegiem czasu nagromadzenie tych osadów tworzy nacieki ( stalagmity , stalaktyty ) i nacieki , dwa główne rodzaje nacieków.

Pełnomocnicy klimatu

Transekty nacieku mogą dostarczyć zapisów paleoklimatycznych podobnych do tych z rdzeni lodowych lub słojów drzew . Powolny wzrost geometryczny i włączenie pierwiastków radioaktywnych umożliwia dokładne i precyzyjne datowanie nacieków przez większą część późnego czwartorzędu za pomocą datowania radiowęglowego i datowania uranowo-torowego , o ile jaskinia jest systemem zamkniętym, a naciek nie przeszedł rekrystalizacji. Tlen ( δ 18 O ) i węgiel ( δ 13 C ) stabilne izotopy są używane do śledzenia zmian temperatury opadów, opadów i zmian roślinności w ciągu ostatnich ~ 500 000 lat. Wahania opadów zmieniają szerokość pierścieni nacieku: zamknięte pierścienie wskazują na niewielkie opady, szersze odstępy wskazują na obfitsze opady, a gęstsze pierścienie wskazują na wyższą wilgotność. Zliczanie szybkości kapania i analiza pierwiastków śladowych kropel wody rejestrują krótkoterminowe zmiany klimatu, takie jak zdarzenia klimatyczne El Niño – Southern Oscillation (ENSO). Wyjątkowo dane zastępcze dotyczące klimatu z wczesnego permu okresu zostały odzyskane z nacieków datowanych na 289 milionów lat temu, pochodzących z wypełnionych jaskiń odsłoniętych przez kamieniołomy w miejscowości Richards Spur w Oklahomie.

Rodzaje i kategorie


Rodzaje nacieków naciekowych: (A) Stalaktyt (B) Słomki sodowe (C) Stalagmity (D) Stalagmit stożkowy (E) Stalagnate lub kolumna (F) Draperia (G) Draperia (H) Heliktyty (I) Moonmilk (J) Spiek, kamień obręczy (K) Kryształy kalcytu (L) Spiekany taras (M) Kras (N) Zbiornik wodny (O) Tarcza (P) Chmury jaskiniowe (Q) Perły jaskiniowe (R) Stożki wieżowe (S) Półki (T) Baldacchino baldachim ( U) Stalaktyt ze szczotki do butelek (V) Konulit (W) Naciek (X) Tace (Y) Tratwy kalcytowe (Z) Popcorn jaskiniowy lub koralowce (AA) Frostworks (AB) Naciek (AC) Splattermit (AD) Speleoseismity (AE) Boxworks (AF) ) Zorientowany stalaktyt (AG) zapadł się gruz

Nacieki przybierają różne formy, w zależności od tego, czy woda kapie, sączy się, skrapla, płynie czy tworzy stawy. Wiele nacieków zostało nazwanych ze względu na ich podobieństwo do obiektów stworzonych przez człowieka lub naturalnych. Rodzaje nacieków obejmują:

  • Naciek to węglan wapnia w postaci stalaktytów lub stalagmitów
    • Stalaktyty to spiczaste wisiorki zwisające ze stropu jaskini, z którego wyrastają
      • Słomki sodowe to bardzo cienkie, ale długie stalaktyty o wydłużonym cylindrycznym kształcie, a nie o zwykłym, bardziej stożkowym kształcie stalaktytów
      • Heliktyty to stalaktyty, które mają centralny kanał z wypustkami przypominającymi gałązki lub spirale, które wydają się przeciwstawiać grawitacji.
        • Obejmują formy znane jako heliktyty wstęgowe, piły, pręty, motyle, dłonie, frytki i „kępy robaków”
      • Żyrandole to złożone skupiska dekoracji sufitowych
      • Stalaktyty wstążkowe lub po prostu „wstążki” są odpowiednio ukształtowane
    • Stalagmity są „odkopanymi” odpowiednikami stalaktytów, często tępymi kopcami
      • Stalagmity z miotły są bardzo wysokie i wrzecionowate
      • Stalagmity ze słupami totemów są również wysokie i kształtem przypominają swoich imienników
      • Stalagmity z jajkiem sadzonym są małe, zwykle szersze niż wysokie
    • Stalagnate powstaje, gdy spotykają się stalaktyty i stalagmity lub gdy stalaktyty sięgają dna jaskini
  • Flowstone jest podobny do arkusza i można go znaleźć na podłogach i ścianach jaskiń
    • Draperie lub zasłony to cienkie, faliste arkusze kalcytu zwisające w dół
      • Boczek to draperia z różnokolorowymi paskami w arkuszu
    • Tamy Rimstone lub gours występują przy zmarszczkach strumienia i tworzą bariery, które mogą zawierać wodę
    • Formacje kamiennego wodospadu symulują zamarznięte kaskady
  • Kryształy jaskiniowe
    • Drzewce kłowe to duże kryształy kalcytu, często spotykane w pobliżu basenów sezonowych
    • Frostwork to igiełkowate narośla kalcytu lub aragonitu
    • Moonmilk jest biały i przypomina ser
    • Antodyty to przypominające kwiaty skupiska kryształów aragonitu
    • Kriogeniczne kryształy kalcytu to luźne ziarna kalcytu znajdujące się na dnie jaskiń powstałe w wyniku segregacji substancji rozpuszczonych podczas zamrażania wody.
  • Speleogeny (technicznie różne od nacieków jaskiniowych) to formacje w jaskiniach, które powstają raczej w wyniku usunięcia podłoża skalnego niż wtórnych osadów. Obejmują one:
  • Inni
    • Popcorn jaskiniowy , znany również jako „koraloidy” lub „koralowce jaskiniowe”, to małe, guzowate skupiska kalcytu
    • Perły jaskiniowe powstają w wyniku kapania wody z góry, powodując, że małe kryształy „nasienne” obracają się tak często, że tworzą niemal idealne kulki węglanu wapnia
    • Snottyty to kolonie głównie bakterii utleniających siarkę i mają konsystencję „smarków” lub śluzu
    • Tratwy kalcytowe to cienkie nagromadzenia kalcytu, które pojawiają się na powierzchni basenów jaskiniowych
    • Hells Bells , szczególny naciek znaleziony w cenocie El Zapote na Jukatanie w postaci zanurzonych, przypominających dzwony kształtów
    • Rury lawy zawierają nacieki złożone z siarczanów, mirabilitu lub opalu. Kiedy lawa ochładza się, następuje wytrącanie.

Kalthemici

Zwykła definicja nacieku wyklucza wtórne osady mineralne pochodzące z betonu , wapna , zaprawy murarskiej lub innego materiału wapiennego (np. wapienia i dolomitu) poza środowiskiem jaskiniowym lub w sztucznych jaskiniach (np. nacieki. Takie osady wtórne w konstrukcjach stworzonych przez człowieka nazywane są kaltemitami . Kalthemity są często związane z degradacją betonu lub z powodu wypłukiwania wapna, zaprawy lub innego materiału wapiennego.

Galeria

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Speleothem&oldid=1144164993 ”