Krápníky ( řecky Σταλακτίτης - „prosakující kapka po kapce“) jsou chemogenní ložiska v krasových jeskyních ve formě útvarů visících ze stropu ( rampouchy , brčka, hřebeny, třásně atd.).
V užším slova smyslu se stalaktity nazývají kalcitové stagnačno-kapkové útvary , které mají tvar rampouchu s vnitřním krmným kanálem („trubkovité stalaktity“) nebo bez něj. V širokém slova smyslu se může jednat jak o sintrové útvary různých tvarů visící na stropě, tak o útvary v podobě rampouchu, mající však zásadně odlišný mechanismus výskytu (led, hlína, sádrovec, sůl, lávové krápníky).
Maďarsko
Jeskyně Choranches, Francie
Puerto Princesa (řeka) , Filipíny
Na úseku krápníku jsou patrné tubuly, kterými protéká voda (jeskyně Sorek, Izrael).
Jeskyně v Derbyshire , Anglie
Voda vstupující do jeskyně rozpouští vápenec v chemické reakci:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 <=> Ca 2+ + 2 HCO 3 -Za určitých podmínek (rozdíl parciálního tlaku oxidu uhličitého v roztoku a vzduchu) probíhá reakce opačným směrem a dochází k usazování uhličitanu vápenatého - růstu stalaktitů. To se děje velmi rychle, charakteristická doba je desítky, stovky let. Délka stalaktitů v některých případech dosahuje několika metrů.
Průměrná rychlost růstu je 0,13 mm za rok. Nejrychleji rostoucí krápníky jsou ty, které vznikají díky neustálému přílivu pomalu kapající vody bohaté na uhličitan vápenatý (CaCO 3 ) a oxid uhličitý (CO 2 ), který může za rok narůst o 3 mm [1] [2] . Rychlost tvorby kapek musí být dostatečně pomalá, aby umožnila odplynění CO 2 z roztoku do jeskynní atmosféry, což má za následek usazování CaCO 3 na krápníku. Rychlost kapiček je příliš vysoká a roztok, který stále nese většinu CaCO 3 , padá na dno jeskyně, kde dochází k odplynění a CaCO 3 se ukládá jako stalagmit.
Všechny vápencové stalaktity začínají jedinou minerální kapkou vody. Když kapka padá, ukládá nejtenčí prstenec kalcitu. Každá další kapka, která se tvoří a padá, ukládá další prstenec kalcitu. Nakonec tyto prstence tvoří velmi úzkou (4 až 5 mm v průměru) dutou trubici, běžně známou jako krápník „sodovky“. Sodové brčko může růst dlouho, ale je velmi křehké. Pokud se zanesou úlomky, voda začne vytékat ven, ukládá více kalcitu a vytváří známější kuželovitý krápník.
Při dostatečném množství uhličitanu vápenatého v roztoku v místě, kde z konce krápníku padají kapky, vyroste na dně jeskyně protiútvar - stalagmit. Na rozdíl od stalaktitů, stalagmity nikdy nezačínají jako dutá "sodová brčka". Postupem času se stalaktit a stalagmit spojují a vytvářejí sloupce uhličitanu vápenatého, sloupec - stalagnát .
Tvorba krápníku obvykle začíná na velké ploše s několika cestami pro tok vody bohaté na minerály. Když se minerály rozpouštějí v jednom kanálu o něco více než jiné konkurenční kanály, dominantní kanál začne odebírat více dostupné vody, což urychluje jeho růst, což nakonec vede k zablokování všech ostatních kanálů. To je jeden z důvodů, proč formace mívají od sebe minimální vzdálenosti. Čím větší je útvar, tím větší je meziformační vzdálenost [1] .
Další typ krápníků se tvoří v lávových trubicích, zatímco láva je stále aktivní uvnitř [3] . Mechanismus vzniku spočívá v sedimentaci materiálu na stropech jeskyní, avšak při tvorbě lávových stalaktitů dochází k tvorbě velmi rychle během několika hodin, dnů či týdnů, zatímco vápencové krápníky mohou trvat až tisíce let. Hlavní rozdíl od lávových stalaktitů je v tom, že jakmile láva přestane proudit, přestanou růst i stalaktity. To znamená, že pokud je krápník zničen, už nikdy nedoroste [4] .
Podobně jako vápencové stalaktity mohou na podlaze zanechat kapky lávy, které se promění v lávové stalagmity a nakonec se mohou spojit s odpovídajícím stalaktitem a vytvořit sloup.
Krápníky žraločích zubůKrápník "žraločích zubů" je široký a ke konci se zužuje. Na samém začátku to může vypadat jako malý kousek lávy visící ze stropu, ale pak roste díky růstu vrstev. Postupné lávové proudy stoupají a klesají v lávové trubici, pokrývají a překrývají krápník dalším materiálem. Jejich délka se může pohybovat od několika milimetrů do více než jednoho metru [5] .
Krápník šploucháKdyž láva projde dutinami, materiál se rozstříkne na strop a stéká zpět dolů a promění se v krápník. Tento typ útvaru má za následek vytvoření velmi nepravidelného stalaktitu, podobného protáhlému karamelu. Často mohou mít jinou barvu než původní láva, která jeskyni vytvořila [5] .
Trubkovité lávové stalaktityKdyž se strop lávové trubice ochladí, vytvoří se skořápka, která zadrží poloroztavený materiál uvnitř. Absorbované plyny způsobují vytlačování lávy malými otvory a výsledkem jsou duté trubkovité stalaktity podobné brčkům sody, které se tvoří v sedimentárních útvarech v maltových jeskyních. Nejdelší známý je téměř 2 metry dlouhý. Jsou běžné v havajských lávových trubkách a jsou často spojeny s kapajícím stalagmitem, který se tvoří dole, když hmota prostupuje trubicovitým stalaktitem a hromadí se na podlaze pod ním. Někdy se trubkovitý tvar zbortí v blízkosti distálního konce, nejspíše při poklesu tlaku unikajících plynů a při stlačení a ochlazení ještě roztavených úseků krápníků. Tyto trubicovité stalaktity často získávají zkroucený červovitý vzhled, když kusy lávy krystalizují a způsobují tok proudění v různých směrech. Tyto trubicovité lávové heliktity mohou být ovlivněny i proudy vzduchu procházejícími trubicí a směřujícími proti větru [5] .
Běžným krápníkem, který se v mnoha jeskyních sezónně nebo celoročně vyskytuje, je ledový krápník, běžně označovaný jako rampouchy, zejména na povrchu. Prosakování vody z povrchu proniká do jeskyně, a pokud je teplota pod nulou, tvoří voda krápníky. Formace se může objevit také zmrznutím vodní páry. Stejně jako lávové stalaktity se i ledové stalaktity tvoří velmi rychle během hodin nebo dnů. Na rozdíl od lávových stalaktitů však mohou dorůstat, dokud je voda a správná teplota [6] .
Ledové stalaktity se také mohou tvořit pod mořským ledem, když slaná voda vstupuje do vody oceánu.
Ledové stalaktity mohou také pod sebou tvořit odpovídající stalagmity a mohou srůstat a vytvářet ledový sloup.
Krápníky se mohou tvořit i na betonu a vodovodním potrubí, kde dochází k pomalému úniku, stejně jako ionty vápníku, hořčíku nebo jiných iontů ve vodě z vodovodu, i když tam vznikají mnohem rychleji než v přirozeném jeskynním prostředí. Tato druhotná ložiska, jako jsou krápníky, stalagmity, kamenité nánosy a další, které se získávají z vápna, malty nebo jiného vápenatého materiálu v betonu mimo „jeskynní“ prostředí, nelze z definice klasifikovat jako „ speleotémy “ [2] . Pojem „calthemite“ se používá pro označení sekundárních ložisek, které napodobují tvary a formy formace mimo jeskynní prostředí [6] .
Způsob, jakým se tvoří krápníky na betonu, je způsoben jiným chemickým složením, než jaké se přirozeně tvoří ve vápencových jeskyních, a je způsoben přítomností oxidu vápenatého v cementu. Beton se vyrábí z kameniva, písku a cementu. Když se do směsi přidá voda, oxid vápenatý v cementu reaguje s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého (Ca(OH) 2 ).
V průběhu času jakákoliv dešťová voda, která prosákne do trhlin v pevném betonu, odnese veškerý volný hydroxid vápenatý v roztoku k okraji betonu. Krápníky se mohou tvořit, když se malta objeví na spodní straně betonové konstrukce, kde je zavěšena ve vzduchu, jako je strop nebo trám. Při kontaktu malty se vzduchem na spodní straně betonové konstrukce dochází k další chemické reakci. Roztok reaguje s oxidem uhličitým ve vzduchu a vysráží uhličitan vápenatý [7] .
Jak tento roztok padá, zanechává částice uhličitanu vápenatého a ty se časem promění v krápník. Obvykle jsou několik centimetrů dlouhé a asi 4 až 5 mm (0,16 až 0,20 palce) v průměru.
Krápník ve tvaru slámy, který se vytvořil pod betonovou konstrukcí, může narůst až do délky 2 mm za den, pokud je rychlost pádu mezi kapkami přibližně 11 minut. Změny pH vyluhovacího roztoku mohou podporovat další chemické reakce, které mohou také ovlivnit rychlost růstu calthemite stalaktitu [6] .
Bílá komora v horní jeskyni Jita Grotto v Libanonu obsahuje vápencový stalaktit 8,2 m, který je přístupný návštěvníkům a je považován za jeden z nejdelších stalaktitů na světě.
Ve Vzácné komoře v Gruta Rei do Mato (Set Lagoas, Minas Gerais, Brazílie) se nachází další velmi dlouhý 20metrový vápencový stalaktit. Jeskyňáři však při průzkumu často narazili na delší stalaktity. Jeden z nejdelších stalaktitů dostupných široké veřejnosti je v Ionaine Fields (Doolinova jeskyně), hrabství Clare, Irsko, v krasové oblasti známé jako Burren. Je také pozoruhodné, že krápník je držen částí kalcitu menší než 0,3 m². Krápníky poprvé zmiňuje (i když ne pod tímto názvem) římský přírodovědec Plinius v textu, který zmiňuje také stalagmity a sloupy a odkazuje na jejich vznik kapáním vody. Termín „krápník“ zavedl v 17. století dánský lékař Ole Worm [8] , který vymyslel latinské slovo z řeckého slova σταλακτός (stalaktos, „kapající“) a řeckou příponu -ίτης (-ites, spojené s nebo patří) [9] .