Speleothem

Un speleothem (du grec pour le " ; deposit" de caverne ;) est un dépôt de minérai secondaire formé en cavernes que c'est la limite formelle pour ce qui est également connu comme formation de caverne de .

En cavernes de pierre à chaux et de dolostone

Vue d'ensemble

L'eau filtrant fend à travers dans la roche en place environnante d'une caverne peut dissoudre certains composés, habituellement la calcite et le Aragonite (les deux carbonate de calcium ), ou le gypse (sulfate de calcium ) de . Le taux dépend de la quantité d'anhydride carbonique tenue en solution, de la température, et d'autres facteurs. Quand la solution atteint une caverne air-remplie, un exercice l'anhydride carbonique peut changer la capacité de l'eau de tenir ces minerais en solution, entraînant ses corps dissous au précipité . Avec le temps, qui peut enjamber des dizaines de milliers d'années, l'accumulation de ces précipités peut former des speleothems.

Formes typiques

Speleothems prennent de diverses formes, selon si l'eau s'égoutte, filtre, condense, des écoulements, ou des étangs. Beaucoup de speleothems sont appelés pour leur ressemblance aux objets synthétiques ou normaux. Les types de speleothems incluent :
Le Dripstone est carbonate de calcium sous forme de stalactites ou de stalagmites
Les stalactites sont les pendants aigus pendant du plafond de caverne, duquel elles se développent ;
Les pailles de soude de sont les stalactites très minces mais longues ayant une forme cylindrique ovale plutôt que la forme plus conique habituelle des stalactites ;
Le Helictites sont des stalactites qui ont un canal central avec les projections twig-like ou en spirale qui semblent défier la pesanteur ;
Les lustres sont les faisceaux complexes des décorations de plafond ;
Les Stalagmites sont les monticules brusquement dirigés, souvent sous des stalactites ;
Résultat des colonnes quand les stalactites et les stalagmites se réunissent ou quand les stalactites atteignent le plancher de la caverne ;
le Flowstone de

est sheetlike et trouvé sur des planchers et des murs de caverne ;
Les rideaux ou les rideaux sont les feuilles minces et onduleuses de calcite accrochant en bas ;
Le lard est une draperie avec les bandes différemment colorées dans la feuille ;
Le Rimstone endigue , ou gours, se produit aux ondulations de jet et forme les barrières qui peuvent contenir de l'eau ;
Les formations en pierre de chute d'eau simulent les cascades congelées
le maïs éclaté est de petits, noueux faisceaux de la calcite ;
Les perles de caverne de sont le résultat de l'égoutture de l'eau de la haute ci-dessus, causant le petit " ; seed" ; cristaux à retourner tellement souvent qu'elles façonnent en les sphères presque parfaites du carbonate de calcium ;
Le longeron de pied-de-poule de sont de grands cristaux de calcite souvent trouvés près des piscines saisonnières ;
Le Frostwork est des croissances aciculaires de la calcite ou de l'aragonite ;
Le Moonmilk est blanc et genre fromage ;
Le Snottites sont des colonies de Speleobacteria et ont l'uniformité du " ; snot" ; , ou muqueux ;
… et beaucoup plus.

Speleothems a fait de la calcite pure sont une couleur de blanc translucide, mais souvent des speleothems sont colorés par des minerais tels que le fer , le le manganèse de cuivre de ou de , ou peuvent être bruns en raison de la boue et envaser les inclusions particulaires.

Chimie

Beaucoup de facteurs effectuent la forme et la couleur des formations de speleothem comprenant le taux et la direction de l'infiltration de l'eau, la quantité d'acide dans l'eau, la température et la teneur en humidité d'une caverne, des courants d'air, le climat au sol ci-dessus, la quantité de précipitations annuelles et la densité de la couverture d'usine. La plupart de chimie de caverne tourne autour de la calcite ; CaCO₃, le minerai primaire en pierre à chaux . C'est un minerai légèrement soluble dont la solubilité augmente avec l'introduction de l'anhydride carbonique , CO₂. Il est paradoxal du fait sa solubilité diminue car les augmentations de la température, à la différence de la grande majorité de matières solides dissoutes. Cette diminution est due aux interactions avec de l'anhydride carbonique, dont la solubilité est diminuée par les températures elevated ; pendant que l'anhydride carbonique est libéré, le carbonate de calcium est précipité.

La plupart des autres cavernes de solution qui ne se composent pas de pierre à chaux ou le dolostone se composent de gypse (sulfate de calcium), la solubilité dont est franchement corrélé avec la température.

Comme procurations de climat

Des échantillons peuvent être prélevés des speleothems à employer comme les noyaux de glace de comme disque de procuration des changements climatiques passés. Une force particulière des speleothems est à cet égard leur capacité unique d'être exactement datée au-dessus d'une grande partie de la période quaternaire du en retard using la technique à urano-thorium de la datation . Les Stalagmites sont particulièrement utiles pour des applications de palaeoclimate en raison de leur géométrie relativement simple et parce qu'ils contiennent plusieurs différents disques de climat, tels que les isotopes de l'oxygène et de carbone et les cations de trace. Ceux-ci peuvent fournir des indices à la précipitation passée, à la température, et aux changements de végétation au-dessus du dernier ~ 500.

Datation absolue

Une autre méthode de datation using la résonance de spin électronique (esr) - également connu sous le nom de résonance paramagnétique des électrons (taux de pression moteur) - est basé sur la mesure des centres du l'Électron-trou accumulés avec du temps dans le réseau cristallin de CaCO₃ exposé aux rayonnements naturels. En principe, les cas plus favorables, et en assumant quelques hypothèses de simplification, l'âge d'un speleothem pourrait être dérivé de toute la dose de rayonnement cumulée par l'échantillon et le débit de dose annuel auxquels elle a été exposée. Malheureusement, non tous les échantillons approprié à la datation d'esr : en effet, la présence des impuretés cationiques telles que Mn²⁺, Fe²⁺, ou Fe³⁺, acides humiques (matière organique), peuvent masquer le signal d'intérêt, ou interférer lui. D'ailleurs, les centres de rayonnement doivent être stables l'heure géologique, c., d'avoir une vie très grande, pour rendre la datation possible. Beaucoup d'autres objets façonnés, comme, par exemple, les défauts extérieurs induits par le meulage de l'échantillon peuvent également exclure une datation correcte. Seulement quelques pour cent des échantillons essayés sont en fait appropriés à la datation. Ceci fait la technique décevant souvent pour les experimentalists. Un du défi principal de la technique est l'identification correcte des centres induits par la radiation et de leur grande variété liés à la nature et la concentration variable des impuretés actuelles dans le réseau cristallin de l'échantillon. La datation d'esr peut être rusée et doit être appliquée avec le discernement. Il peut jamais ne seul être employé : " ; Le une date seulement n'est aucun " de la date ; , ou en d'autres termes, " ; les lignes multiples de de l'évidence et les lignes du raisonnement multiples sont nécessaires dans le " absolu de la datation ;. Cependant, " ; bon " témoins de ; pourrait être trouvé si tous les critères de sélection sont remplis.

D'autres speleothems

Speleothems peut également se produire dans des tubes de lave . Bien que parfois semblable dans l'aspect aux speleothems dans le solutional foudroie, ceux-ci sont constitués par le refroidissement de la lave résiduelle dans le tube de lave.

Speleothems a formé du sel, soufre et d'autres minerais sont également connus.

Des formations dans les cavernes qui sont créées du déplacement de la roche en place (plutôt qu'en tant que dépôts secondaires) s'appellent les speleogens . Celles-ci incluent des piliers, des festons, le boneyard et le Boxwork .

Galerie

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