Speleotém

Speleotémy (ˈspiːliːəθɛm dr. Řek: „jeskynní ložisko“), běžně známé jako jeskynní útvary, jsou sekundární ložiska nerostů vytvořená v jeskyni. Speleotémy se obvykle tvoří ve vápencových nebo dolomitových jeskyních. Termín „speleotém“ poprvé zavedl Moore (1952) [1] Pochází z řeckého slova spēlaion „jeskyně“ + théma „úložiště“. Definice „speleotému“ ve většině publikací výslovně vylučuje sekundární ložiska nerostů v dolech, tunelech a umělých strukturách. [2] Hill a Forty stručněji definovali „sekundární minerály“, které vytvářejí formace v jeskyních:

"Sekundární" nerost je ten, který je získán fyzikálně-chemickou reakcí z primárního nerostu v primární hornině nebo klastu a/nebo uložený kvůli jedinečnému souboru podmínek v jeskyni; to znamená, že prostředí jeskyně ovlivnilo ukládání minerálu. [3]

Původ a složení

Bylo identifikováno 319 variací ložisek jeskynních minerálů. [4] Převážná většina útvarů je vápnitá, skládají se z uhličitanu vápenatého ve formě kalcitu nebo aragonitu nebo síranu vápenatého ve formě sádry. Vápenné útvary se tvoří jako výsledek reakcí rozpouštění uhličitanu. [5] [6] [7] Dešťová voda v půdní zóně reaguje s CO2 v půdě za vzniku mírně kyselé vody prostřednictvím reakce:

H2O + CO2 → H2CO3

Jak voda s nižším pH prochází uhličitanem vápenatým z povrchu ke stropu jeskyně, rozpouští bázi prostřednictvím reakce:

CaCO3 + H2CO3 → Ca2 + + 2 HCO3-

Když se roztok dostane do jeskyně, odplynění v důsledku jeskyně s nižším pCO2 způsobí vysrážení CaCO3:

Ca2 + + 2 HCO3- → CaCO3 + H2O + CO2

V průběhu času akumulace těchto sedimentů produkuje stalagmity, stalaktity a aerodynamické kryty, které tvoří hlavní kategorie útvarů.

Kalthemity, které se nacházejí na betonových konstrukcích, jsou vytvořeny zcela jinou chemií než speleotémy.

Typy a kategorie

Speleotémy nabývají různých podob v závislosti na tom, zda voda kape, prosakuje, kondenzuje, teče nebo stojí. Mnoho útvarů je pojmenováno pro svou podobnost s umělými nebo přírodními prvky. Mezi typy formací patří: [2]

• Teardrop je uhličitan vápenatý ve formě stalaktitů nebo stalagmitů.
  • Krápníky jsou ostré rampouchy visící ze stropu jeskyně, ze které vyrůstají.
    • Sodová brčka jsou velmi tenké, ale dlouhé stalaktity, které mají spíše protáhlý válcovitý tvar než obvyklý kuželovitější tvar stalaktitů.
    • Helictity jsou stalaktity s centrálním kanálem s rozvětvenými nebo spirálovitými římsami, které se zdají vzdorovat gravitaci.
      • Zahrnuje formy známé jako pásové heliktity, pily, pruty, motýly, ruce, kudrnaté brambory a „červy“.
    • Lustry jsou složité shluky stropních dekorací.
    • Stuhové stalaktity, nebo prostě "stuhy", jsou tvarovány tak, aby odpovídaly.
  • Stalagmity jsou „přízemní“ protějšky stalaktitů, často tupých pahorků.
    • Metla stalagmity jsou velmi vysoké a tenké
    • Stagmity totemového pole jsou také vysoké a mají tvar svých jmenovců.
    • Sloupce se objevují, když se stalaktity a stalagmity setkají nebo když se stalaktity dostanou na dno jeskyně
• Spillstone je stratový materiál nacházející se na jeskynních podlahách a stěnách.
  • Závěsy nebo závěsy jsou tenké, zvlněné pláty kalcitu visící dolů
    • Bacon je drapérie s vícebarevnými pruhy uvnitř listu.
  • Přehrady nebo skalní oblouky se tvoří ve vlnách řek a tvoří bariéry, které mohou obsahovat vodu
  • Kamenné vodopádové útvary napodobují zamrzlé kaskády
• jeskynní krystaly
  • Psí kel jsou velké krystaly kalcitu, které se často nacházejí v blízkosti sezónních bazénů.
  • Mrazivý vzor jsou jehlicovité výrůstky kalcitu nebo aragonitu
  • Měsíční mléko je bílé a sýrové
  • Anthodites jsou květovité shluky krystalů aragonitu.
  • Kryogenní krystaly kalcitu jsou volná zrna kalcitu nacházející se na jeskynních podlahách a vznikají jako výsledek separace rozpuštěných látek při zamrzání vody [8]
• Speleogeny (technicky odlišné od speleotém) jsou útvary v jeskyních, které vznikají spíše odstraněním skalního podloží než jako sekundární usazeniny.
• jiný
  • Jeskynní popcorn, také známý jako „korál“ nebo „jeskynní korál“, jsou malé, nerovné shluky kalcitu.
  • Jeskynní perly jsou výsledkem kapání vody z výšky, což způsobuje, že se malé „semenné“ krystaly tak často převracejí, že se mění v téměř dokonalé kuličky uhličitanu vápenatého.
  • Mikrobiální podložky jsou kolonie bakterií převážně oxidujících síru a mají konzistenci „šmejdů“ nebo hlenu [9]
  • Kalcitové vory jsou tenké nahromadění kalcitu, které se objevuje na povrchu jeskynních jezírek.

V některých lávových trubicích se vyskytují speleotémy síranů, uhličitanů, mirabilitu nebo opálu. [10] I když se někdy podobají speleotémům v jeskyních vzniklých rozpouštěním, lávové krápníky vznikají ochlazením zbytkové lávy v lávové trubici.

1. ↑ Moore, G W. Speleotémy - nový jeskynní termín. — Svazek 10(6). - Zprávy Národní speleologické společnosti, 1952. - S. 2.
2. ↑ 1 2 Hill, CA a Forti, P. Cave Minerals of the World. — 2. vydání. - Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc, 1997. - S. 217, 225.
3. ↑ Hill, CA a Forti, P. Cave Minerals of the World. — 2. vydání. - Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc., 1997. - S. 13.
4. ↑ Onac, Bogdan; Forti, Paolo. Současný stav a výzvy ve studiu jeskynních minerálů. - Studia Universitatis Babes-Bolyai, Geologia, 2011. - S. 33–42. — ISBN 1937-8602.
5. ↑ Hendy, CH Izotopová geochemie speleotém – I. Výpočet vlivů různých způsobů vzniku na izotopové složení speleotém a jejich použitelnost jako paleoklimatických indikátorů. - Geochimica et Cosmochimica Acta, 1971-08-01. — S. 801–824.
6. ↑ White, Williame. Mikrostruktura speleotém/ontogeneze speleotém: přehled příspěvků ze Západu. - International Journal of Speleology, 2012. - S. 329-358. — ISBN 0392-6672.
7. ↑ White, Williame. Chemie a kras. — Acta Carsologica, 2016-02-09. — ISBN 0583-6050.
8. ↑ Žák Karel, Karel; Urban, Jan; Cilek Václav, Cilek; Hercman, Helena. Kryogenní jeskynní kalcit z několika středoevropských jeskyní: stáří, izotopy uhlíku a kyslíku a genetický režim. — Vědecká síť pro speleogenezi.
9. ↑ Macalady, Jones a Lyon. environmentální mikrobiologie. - 2008. - S. 1402-1414.
10. ↑ Larson, Charles V. Názvosloví vlastností lávových trubic. - Šesté mezinárodní symposium o vulkanospeleologii, Národní speleologická společnost, 1992. - S. 246.