- Para depósitos secundarios, derivados de hormigón, cal o mortero, fuera del entorno de la cueva, consulte Calthemite .
Los espeleotemas , ( / ˈspiːliːəθɛm / ; griego antiguo , spēlaion "cueva" + théma "depósito") son depósitos minerales que se acumulan con el tiempo en cuevas naturales. [1] Los espeleotemas se forman más comúnmente en cuevas calcáreas debido a reacciones de disolución de carbonatos. Pueden tomar una variedad de formas, dependiendo de su historia deposicional y su entorno. Su composición química, crecimiento gradual y conservación en cuevas los convierten en útiles sustitutos del paleoclima .
Características químicas y físicas [ editar ]
Se han identificado más de 300 variaciones de depósitos minerales en cuevas. [2] La gran mayoría de los espeleotemas son calcáreos, compuestos por minerales de carbonato de calcio (CaCO 3 ) ( calcita o aragonito ). Con menos frecuencia, los espeleotemas están hechos de sulfato de calcio ( yeso o mirabilita ) u ópalo . [2] Los espeleotemas de carbonato de calcio puro o sulfato de calcio son translúcidos e incoloros. La presencia de óxido de hierro o cobre proporciona un color marrón rojizo. La presencia de óxido de manganeso.Puede crear colores más oscuros como el negro o el marrón oscuro. Los espeleotemas también pueden ser marrones debido a la presencia de barro y limo . [2]
Muchos factores afectan la forma y el color de los espeleotemas, incluida la composición química de la roca y el agua, la tasa de filtración del agua, la dirección del flujo de agua, la temperatura de la cueva, la humedad de la cueva, las corrientes de aire, el clima sobre el suelo y la cubierta vegetal sobre el suelo. Los flujos más débiles y las distancias de viaje cortas forman estalagmitas más estrechas, mientras que el flujo más pesado y una mayor distancia de caída tienden a formar estalagmitas más anchas.
Procesos de formación [ editar ]
La mayor parte de la química de las cuevas involucra carbonato de calcio (CaCO 3 ) que contiene rocas como piedra caliza o dolomita , compuestas de minerales de calcita o aragonito . Los minerales de carbonato son más solubles en presencia de más dióxido de carbono (CO 2 ) y temperaturas más bajas. Los espeleotemas calcáreos se forman a través de reacciones de disolución de carbonatos mediante las cuales el agua de lluvia reacciona con el CO 2 del suelo para crear agua débilmente ácida a través de la reacción: [3]
- H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
A medida que el agua ácida viaja a través del lecho de roca de carbonato de calcio desde la superficie hasta el techo de la cueva, disuelve el lecho de roca a través de la reacción:
- CaCO 3 + H 2 CO 3 → Ca 2+ + 2 HCO 3 -
Cuando la solución llega a una cueva, la pCO 2 más baja en la cueva impulsa la precipitación de CaCO 3 a través de la reacción:
- Ca 2+ + 2 HCO 3 - → CaCO 3 + H 2 O + CO 2
Con el tiempo, la acumulación de estos precipitados forma dripstones ( estalagmitas , estalactitas ) y flowstones , dos de los principales tipos de espeleotemas.
Proxies climáticos [ editar ]
Los transectos de espeleotemas pueden proporcionar registros del paleoclima similares a los de los núcleos de hielo o los anillos de los árboles . [4] El lento crecimiento geométrico y la incorporación de elementos radiactivos permite que los espeleotemas se fechen con precisión y precisión en gran parte del Cuaternario tardío mediante la datación por radiocarbono y la datación por uranio-torio , siempre que la cueva sea un sistema cerrado y el espeleotema no haya sufrido recristalización. . [5] Oxígeno ( δ 18 O ) y carbono ( δ 13 C) Los isótopos estables se utilizan para rastrear la variación en la temperatura de la lluvia, la precipitación y los cambios en la vegetación durante los últimos ~ 500.000 años. [6] [7] Las variaciones en la precipitación alteran el ancho de los anillos de espeleotemas: los anillos cerrados indican poca lluvia, un espaciamiento más amplio indica lluvias más intensas y los anillos más densos indican mayor humedad. El recuento de la tasa de goteo y el análisis de elementos traza de las gotas de agua registran variaciones climáticas a corto plazo, como los eventos climáticos de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). [8]
Tipos y categorías [ editar ]
Los espeleotemas toman varias formas, dependiendo de si el agua gotea, se filtra, se condensa, fluye o se estanca. Muchos espeleotemas se nombran por su parecido con objetos naturales o artificiales. Los tipos de espeleotemas incluyen: [9]
- Dripstone es carbonato de calcio en forma de estalactitas o estalagmitas.
- Las estalactitas son colgantes puntiagudos que cuelgan del techo de la cueva, de los que crecen
- Las pajitas de refresco son estalactitas muy delgadas pero largas con una forma cilíndrica alargada en lugar de la forma más cónica habitual de las estalactitas.
- Las helictitas son estalactitas que tienen un canal central con proyecciones en forma de ramitas o espirales que parecen desafiar la gravedad.
- Incluya formas conocidas como helictitas de cinta, sierras, varillas, mariposas, manos, papas fritas y "grupos de gusanos".
- Los candelabros son grupos complejos de decoraciones de techo
- Las estalactitas de cinta, o simplemente "cintas", tienen la forma correspondiente.
- Las estalagmitas son las contrapartes "molidas" de las estalactitas, a menudo montículos romos.
- Las estalagmitas de palo de escoba son muy altas y delgadas
- Las estalagmitas de tótem también son altas y tienen la forma de sus homónimos.
- Las estalagmitas de huevo frito son pequeñas, generalmente más anchas que altas.
- Las columnas resultan cuando las estalactitas y estalagmitas se encuentran o cuando las estalactitas alcanzan el suelo de la cueva.
- Las estalactitas son colgantes puntiagudos que cuelgan del techo de la cueva, de los que crecen
- Flowstone es como una hoja y se encuentra en pisos y paredes de cuevas.
- Las cortinas o cortinas son láminas delgadas y onduladas de calcita que cuelgan hacia abajo.
- El tocino es una cortina con bandas de varios colores dentro de la sábana.
- Las presas de Rimstone , o gours, ocurren en las ondulaciones de los arroyos y forman barreras que pueden contener agua
- Las formaciones de cascadas de piedra simulan cascadas heladas
- Las cortinas o cortinas son láminas delgadas y onduladas de calcita que cuelgan hacia abajo.
- Cristales de cueva
- Los largueros de dientes de perro son grandes cristales de calcita que a menudo se encuentran cerca de las piscinas estacionales
- Frostwork son crecimientos en forma de aguja de calcita o aragonito
- La leche de luna es blanca y parecida al queso
- Las antoditas son racimos florales de cristales de aragonito.
- Los cristales de calcita criogénica son granos sueltos de calcita que se encuentran en el suelo de las cuevas formados por la segregación de solutos durante la congelación del agua.
- Los espeleógenos (técnicamente distintos de los espeleotemas) son formaciones dentro de cuevas que se crean mediante la eliminación del lecho rocoso , en lugar de depósitos secundarios. Éstas incluyen:
- Pilares
- Vieiras
- Boneyard
- Boxwork
- Otros
- Las palomitas de maíz de cueva , también conocidas como "coralloides" o "coral de cueva", son grupos pequeños y nudosos de calcita.
- Las perlas de cueva son el resultado del goteo de agua desde lo alto, lo que hace que los pequeños cristales "semilla" se vuelquen con tanta frecuencia que se formen en esferas casi perfectas de carbonato de calcio.
- Los mocos son colonias predominantemente de bacterias oxidantes de azufre y tienen la consistencia de "mocos" o moco.
- Las balsas de calcita son finas acumulaciones de calcita que aparecen en la superficie de las piscinas de las cuevas.
- Hells Bells , un espeleotema particular que se encuentra en el cenote El Zapote de Yucatán en forma de campanas sumergidas
- Los tubos de lava contienen espeleotemas compuestos de sulfatos, mirabilita u ópalo. Cuando la lava se enfría, se producen precipitaciones.
Calthemitas [ editar ]
La definición habitual de espeleotema excluye los depósitos minerales secundarios derivados de hormigón , cal , mortero u otro material calcáreo (por ejemplo, piedra caliza y dolomita) fuera del entorno de la cueva o en cuevas artificiales (por ejemplo, minas, túneles), que pueden tener formas y formas similares a las espeleotemas. Estos depósitos secundarios en estructuras artificiales se denominan caltemitas . Las caltemitas a menudo se asocian con la degradación del hormigón o debido a la lixiviación de cal, mortero u otro material calcáreo.
Galería [ editar ]
Varias formaciones en el Salón de los Reyes de la Montaña, Ogof Craig a Ffynnon , Gales del Sur , Gran Bretaña .
Estalactitas y columnas en Natural Bridge Caverns , Texas .
Más formaciones en Natural Bridge Caverns , Texas .
Formación de la cortina de la cueva en las cuevas de Marble Arch , Condado de Fermanagh , Irlanda del Norte .
Cavernas de California , condado de Calaveras, California; una de las muchas cavernas ubicadas en Sierra Foothills de California.
Se estanca (columnas) en la cueva Biserujka , Dobrinj , Isla Krk , Croacia .
Varias formaciones en la cueva de Remouchamps, Aywaille , Bélgica .
Stalagnate (columna) en la cueva de Remouchamps, Aywaille , Bélgica .
Imagen de la formación Cave Pearl
Imagen de flowstone en Mammoth Cave, KY
Referencias [ editar ]
- ^ Blanco, WB (2019). "Espeleotemas" . Enciclopedia de cuevas : 1006–1017. doi : 10.1016 / B978-0-12-814124-3.00117-5 .
- ↑ a b c White, William (2016). "Química y karst" . Acta Carsologica . 44 (3). doi : 10.3986 / ac.v44i3.1896 . ISSN 0583-6050 .
- ^ J., Fairchild, Ian (2012). La ciencia espeleotemática: del proceso a los entornos pasados . Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-9620-8. OCLC 813621194 .
- ^ Bradley, Raymond S. (2015). Paleoclimatología: reconstruyendo climas del Cuaternario . Prensa académica. págs. 291–318. doi : 10.1016 / b978-0-12-386913-5.00008-9 . ISBN 978-0-12-386913-5.
- ^ Richards, David A .; Dorale, Jeffrey A. (2003). "Cronología de la serie de uranio y aplicaciones ambientales de los espeleotemas". Reseñas en Mineralogía y Geoquímica . 52 (1): 407–460. Código Bibliográfico : 2003RvMG ... 52..407R . doi : 10.2113 / 0520407 . ISSN 1529-6466 .
- ^ Fairchild, Ian J .; Smith, Claire L .; Baker, Andy; Fuller, Lisa; Spötl, Christoph; Mattey, Dave; McDermott, Frank; EIMF (2006). "Modificación y preservación de señales ambientales en espeleotemas" (PDF) . Reseñas de Ciencias de la Tierra . ISOtopos en la reconstrucción paleoambiental (ISOPAL). 75 (1–4): 105–153. Código Bibliográfico : 2006ESRv ... 75..105F . doi : 10.1016 / j.earscirev.2005.08.003 .
- ^ Hendy, C. H (1971). "La geoquímica isotópica de los espeleotemas - I. El cálculo de los efectos de diferentes modos de formación sobre la composición isotópica de los espeleotemas y su aplicabilidad como indicadores paleoclimáticos". Geochimica et Cosmochimica Acta . 35 (8): 801–824. Código bibliográfico : 1971GeCoA..35..801H . doi : 10.1016 / 0016-7037 (71) 90127-X .
- ^ McDonald, Janece; Drysdale, Russell; Hill, David (2004). "El Niño de 2002-2003 registrado en aguas de goteo de cuevas de Australia: implicaciones para la reconstrucción de historias de lluvias utilizando estalagmitas" . Cartas de investigación geofísica . 31 (22): L22202. Código Bibliográfico : 2004GeoRL..3122202M . doi : 10.1029 / 2004gl020859 . ISSN 1944-8007 .
- ^ Hill, CA y Forti, P, (1997). Cave Minerals of the World, (2ª edición). [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.] págs. 217, 225
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los espeleotemas . |
- La cueva virtual: una guía en línea de espeleotemas
- Agregados minerales de las cuevas de carst, formados en soluciones de película capilar
- Galería de espeleotemas del programa NPS Cave and Karst
