Сталактиты
Сталактит ( Великобритания : / ˈ S T á L ə k ˌ t aɪ t / , Us : / s t ə ˈ l æ k t aɪ t / ; От древнегреческого « stalaktós Капля Сталассеина , от « капает ) » » [ 1 ] это минеральная формация, которая висит на потолке пещер , горячих источников или искусственных сооружений, таких как мосты и шахты. Любой материал, который является растворимым и может быть осажден в качестве коллоида , или находится в подвеске или способен расплавлять , может образовывать сталактит. Сталактиты могут состоять из лавы , минералов , грязи , торфа , высоты , песка , спекания и амберы (кристаллизованной мочи у пакетных крыс ). [ 2 ] [ 3 ] Сталактит не обязательно является Speleothem , хотя спелеотемы являются наиболее распространенной формой сталактита из -за изобилия известняковых пещер. [ 2 ] [ 4 ]
Соответствующая формация на полу пещеры известна как сталагмит .
Формирование и тип
[ редактировать ]
Сталактиты известняка
[ редактировать ]Наиболее распространенными сталактитами являются Speleothems , которые встречаются в известняковых пещерах. Они образуются посредством осаждения карбоната кальция и других минералов, которые осаждаются минерализованной воды из растворов . Известняк является главной формой карбонатной породы кальция , которая растворяется водой , которая содержит углекислый газ , образуя раствор бикарбоната кальция в пещерах. [ 5 ] Химическая формула для этой реакции: [ 6 ]
- Caco 3 (s) + H 2 O (L) + Co 2 (aq) → CA (HCO 3 ) 2 (aq)
Это решение проходит по скале, пока оно не достигнет края, и если это будет на крыше пещеры, оно будет капать. Когда раствор вступает в контакт с воздухом, , химическая реакция которая создала его, перевернута, а частицы карбоната кальция откладываются. Обратная реакция: [ 6 ]
- CA (HCO 3 ) 2 (aq) → Caco 3 (s) + H 2 O (L) + Co 2 (aq)
Средняя скорость роста составляет 0,13 мм (0,0051 дюйма) в год. Самые быстрые растущие сталактиты - это те, которые образуются постоянными запасами медленной капельной воды, богатой карбонатом кальция (Caco 3 ) и углекислого газа (CO 2 ), которая может расти на 3 мм (0,12 дюйма) в год. [ 7 ] [ 8 ] Скорость капель должна быть достаточно медленной, чтобы позволить CO 2 -DEGA от раствора в атмосферу пещеры, что приводит к осаждению Caco 3 на сталактите. Слишком быстрая скорость капания и раствор, все еще несущая большую часть како 3 , падает на пол пещеры, где происходит дегазация, а како 3 откладывается в качестве сталагмита.
Все известняковые сталактиты начинаются с одной минеральной капли воды. Когда падает, это откладывает самое тонкое кольцо кальцита. Каждое последующее падение, которое образует и падает, откладывает другое кольцо кальцита. В конце концов, эти кольца образуют очень узкий (диаметр от ≈4 до 5 мм), полная трубка, обычно известная как сталактитит « солома содовой ». Соломка из содовой может расти довольно долго, но очень хрупкие. Если они подключаются к мусору, вода начинает течь снаружи, откладывая больше кальцита и создавая более знакомый сталактит в конусе.
Образование сталактита обычно начинается на большой площади, с множественными путями для течь, богатой минералами. Поскольку минералы растворяются в одном канале чуть больше, чем в других конкурирующих каналах, доминирующий канал начинает все больше и больше доступной воды, что ускоряет его рост, что в конечном итоге приводит к тому, что все другие каналы задыхаются. Это одна из причин, почему формирования, как правило, имеют минимальные расстояния друг от друга. Чем больше формирование, тем больше расстояние между собой.
Столбы
[ редактировать ]
Те же капли воды, которые падают с кончика отложения сталактита, больше кальцита на полу внизу, в конечном итоге приводят к округлую или конусообразной сталагмиту . В отличие от сталактитов, сталагмиты никогда не начинаются как полые "содовые соломы". Учитывая достаточное время, эти формирования могут соответствовать и слиться, чтобы создать спелеотемой карбоната кальция, известный как столб, колонна или сталагнат. [ 9 ]
Лава Сталактиты
[ редактировать ]Другой тип сталактита образуется в лавовых трубках , в то время как расплавленная и жидкая лава все еще активна внутри. [ 10 ] Механизм формирования - это отложение материала для расплавленного отпуска на потолках пещер, однако при формировании сталактитов лавы очень быстро происходит всего за несколько часов, дней или недель, тогда как известняковые сталактиты могут занять до тысяч лет. Ключевое отличие со сталактитами из лавы состоит в том, что после того, как лава перестала течь, так и сталактиты перестанут расти. Это означает, что если сталактит будет сломан, он никогда не вырастет. [ 2 ]
Общий термин лавацикул был применен к лавовым сталактитам, а сталагмиты неизбирательно и эволюционированы из слова сосульки. [ 2 ]
Как и известняковые сталактиты, они могут оставить лавовые капли на пол, которые превращаются в лавовые сталагмиты и могут в конечном итоге слиться с соответствующим сталактитом с образованием колонны.
Сталактиты из акулы
[ редактировать ]
Сталактит зуба акулы широкий и сужающийся по внешнему виду. Это может начаться как небольшое дриблет лавы с полусолидного потолка, но затем растет путем аккреции слоев как последовательные потоки подъема лавы и падают в лавовую трубку, покрывая и регласив сталактит большим количеством материала. Они могут варьироваться от нескольких миллиметров до более метра в длину. [ 11 ]
Splash Stalactites
[ редактировать ]Когда лава течет через трубку, материал будет разбрызг на потолке и сойз обратно, затвердев в сталактит. Этот тип формирования приводит к нерегулярно формованным сталактитам, который выглядит как растянутый таффи [ нужно разъяснения ] Полем Часто они могут быть другого цвета, чем оригинальная лава, которая образовала пещеру. [ 11 ]
Трубчатые лавовые сталактиты
[ редактировать ]Когда крыша лавовой трубки охлаждается, образуется кожа, которая ловит полумолтенной материал внутри. Захватываемые газы заставляют лаву отключить через небольшие отверстия, которые приводят к полым, трубчатым сталактитам, аналогичным содовым соломы содовой соломы, образующиеся в виде осадочных спелеотем в пещерах раствора. Самое длинное известное составляет почти 2 метра. Они часто встречаются в гавайских лавовых трубках и часто связаны со капельным сталагмитом, который образуется внизу, когда материал переносится через трубчатый сталактит, и складывает на полу. Иногда трубчатая форма рушится возле дистального конца, скорее всего, когда давление сбегающих газов уменьшалось и все еще молочные части сталактитов сдуваются и охлаждаются. Часто эти трубчатые сталактиты получают скрученный, вертиформный вид в качестве кусочков лавы кристаллизуются и заставляют поток в разных направлениях. На эти на геликтиты для лавы также могут влиять воздушные течения через трубку и точку по ветру. [ 11 ]
Ледяные сталактиты
[ редактировать ]
Распространенным сталактитом, обнаруженным сезонно или круглый год во многих пещерах, является ледяной сталактит, который обычно называют сосульками , особенно на поверхности. [ 12 ] Вода просачивается с поверхности проникнуть в пещеру, и если температура ниже замерзания , вода образует сталактиты. Они также могут быть сформированы путем замерзания водяного пара . [ 13 ] Подобно лавовым сталактитам, ледяные сталактиты образуются очень быстро в течение нескольких часов или дней. В отличие от лавовых сталактитов, однако, они могут расти до тех пор, пока вода и температура подходят.
Ледяные сталактиты также могут образовываться под морским льдом , когда соленую воду вводится в океанскую воду. Эти специфические сталактиты называются бриниками .
Сталактиты льда могут также образовывать соответствующие сталагмиты под ними, и данное время может расти вместе, чтобы сформировать столбец льда.
Бетонные сталактиты
[ редактировать ]
Сталактиты также могут образовываться на бетоне и на сантехнике там, где находится медленная утечка и где кальция, магний или другие ионы в водоснабжении , хотя они образуются гораздо быстрее, чем в естественной пещерной среде. Эти вторичные отложения, такие как сталактиты, сталагмиты, потоки камня и другие, которые получены из извести, раствора или другого известкового материала в бетоне , за пределами среды «пещеры», не могут быть классифицированы как « Speleothems » из -за определения термин. [ 8 ] Термин « калтемит » используется для охвата этих вторичных месторождений, которые имитируют формы и формы спелеотем за пределами пещерной среды. [ 14 ]
То, как образуются сталактиты на бетоне, обусловлено различной химией, чем те, которые образуются естественным образом в известняковых пещерах и обусловлены наличием оксида кальция в цементе. Бетон изготовлен из заполнителя, песка и цемента. Когда вода добавляется в смесь, оксид кальция в цементе реагирует с водой с образованием гидроксида кальция (CA (OH) 2 ). Химическая формула для этого такова: [ 6 ]
- Высокий
(s) + h
2 o
(L) → CA (OH)
2
(aq)
- Высокий
Со временем любая дождевая вода, которая проникает в трещины в наборе (жестком) бетоне, будет нести любой свободный гидроксид кальция в растворе к краю бетона. Сталактиты могут образовываться, когда раствор появляется на нижней стороне бетонной конструкции, где оно подвешено в воздухе, например, на потолке или на луче. Когда раствор вступает в контакт с воздухом на нижней стороне бетонной конструкции, еще одна химическая реакция происходит . Раствор реагирует с диоксидом углерода в воздухе и осаждает карбонат кальция . [ 6 ]
- Как (о)
2
(aq) + что
2
(G) → Caco
3
(s) + h
2 o
(L)
- Как (о)
Когда этот раствор падает, он оставляет частицы карбоната кальция и со временем они образуются в сталактит. Обычно они имеют длину несколько сантиметров и диаметром приблизительно от 4 до 5 мм (от 0,16 до 0,20 дюйма). [ 6 ] На скорость роста сталактитов значительно влияет непрерывность поставок СА 2+
Насыщенный раствор и скорость капель. Сталактит в форме соломы, который сформировался под бетонной конструкцией, может выращивать до 2 мм в день в длину, когда скорость капель составляет приблизительно 11 минут между каплями. [ 14 ] Изменения в выщелачивания растворе pH могут облегчить дополнительные химические реакции, что также может влиять на скорости роста сталактита кальтимита . [ 14 ]
Записи
[ редактировать ]Белая камера в верхней пещере Jeita Grotto в Ливане содержит сталактит из известняка 8,2 м (27 футов), который доступен для посетителей и, как утверждается, является самым длинным сталактитом в мире. [ Цитация необходима ] Другое такое утверждение сделано для 20 -м (66 футов) сталактита, который висит в камере раритета в Грута Рей -до Мато ( Sete Lagoas , Minas Gerais , Бразилия). [ Цитация необходима ] Тем не менее, каверы часто сталкивались с более длинными сталактитами во время их исследований. Один из самых длинных сталактитов, подлежащих просмотру широкой общественности, находится в Pol Ionain (Doolin Cave), графство Клэр , Ирландия, в карстовом регионе, известном как Беррен ; Что делает его более впечатляющим, так это тот факт, что сталактит удерживается секцией кальцита менее 0,3 м. 2 (3,2 кв. Фута). [ 15 ]
Этимология
[ редактировать ]Сталактиты впервые упоминаются (хотя и не по имени) римским естественным историком Плиния в тексте, в котором также упоминаются сталагмиты и колонны и относится к их формированию путем капания воды. Термин «сталактитит» был придуман в 17 веке датским врачом Оле Червь , [ 16 ] который придумал слово из греческого слова σταλακτός (stalaktos, «капает») и греческий суффикс -ίτης (-ites, связанный или принадлежащий). [ 17 ]
Фотогалерея
[ редактировать ]-
-
Минерализованная капля воды образуется на дне сталактитов -
-
Трубчатые лавовые сталактиты -
трубчатой лавы Геликтит
Смотрите также
[ редактировать ]- Сталагмиты
- Лавацикул
- Ножсл
- Карст
- Сосулька
- Бутылка - Сталактит, покрытый лонжером у бассейна.
- Броникуна
Ссылки
[ редактировать ]- ^ "Сталактит" . Оксфордский словарь . Архивировано из оригинала 1 августа 2021 года . Получено 2021-08-01 -через Lexico.com.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Ларсон, Чарльз (1993). Иллюстрированный глоссарий лавовых трубки, Бюллетень 87, Западная спелеологическая служба . п. 56
- ^ Хикс, Форрест Л. (1950). «Формирование и минералогия сталактитов и сталагмитов» (PDF) . 12 : 63–72 . Получено 2013-07-08 .
{{cite journal}}: CITE Journal требует|journal=( помощь ) - ^ «Как образуются пещеры» . Нова (американский сериал) . Получено 2013-07-01 .
- ^ C. Майкл Хоган. 2010. Кальций . ред. А. Джоргенсен, К. Кливленд. Энциклопедия Земли . Национальный совет по науке и окружающей среде.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и Браун, Мартин; Reiss, Jonathan (2004), Учебная наука за пределами класса , Routledge, с. 155–156, ISBN 0-415-32116-6
- ^ Крамер, Стивен П.; Day, Kenrick L. (1995), Caves , Carolrhoda Books (опубликовано 1994), с. 23, ISBN 978-0-87614-447-3
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Hill, CA, и Forti, P, (1986, 1997). Пещерные минералы мира, 1 -е и 2 -е издание. [Хантсвилл, Алабама: Национальное спелеологическое общество Inc.]
- ^ «Столпы» . ShowCaves.com .
- ^ Baird, AK (1982). «Базальтовая» сталактит «Минералогия и химия, килауа». 4 (4). Геологическое общество Америки Бюллетень, тезисы с программами: 146–147.
{{cite journal}}: CITE Journal требует|journal=( помощь ) - ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Баннелл, Дэйв (2008). Пещеры огня: внутри американских лавовых трубок . п. 124
- ^ Кейффер, Сьюзен (2010). «Ледяной динамика сталактита» . Получено 2013-07-08 .
- ^ Lacelle, Denis (2009). «Образование сезонных ледяных тел и связанных с ними криогенных карбонатов в Cavene de l'Ers, Que 'Bec, Канада: кинетические изотопные эффекты и псевдобиогенные кристаллические структуры» (PDF) . Журнал пещерных и карстовых исследований. С. 48–62 . Получено 2013-07-08 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Смит, Г. К. (2016). «Сталактиты кальцита, растущие из бетонных конструкций». Пещера и карстовая наука 43 (1), стр. 4-10.
- ^ «Пещеры с самым длинным сталактитом» . Получено 2008-06-11 .
- ^ Олао Червь, Музей Вормиан . ... (Амстердам ("Амстердам"), (Нидерланды): Луи и Даниэль Элзевье, 1655), страницы 50-52 .
- ^ См.: Словарь этимологии онлайн
- Dripstone во времени -лапсе ("Dripstones во времени -лапсе") -Schmidkonz, B.; Wittke, G.; Химия нашего времени , 2006, 40, 246. два : 10.1002/ciuz.200600370
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- «Speleothems (Cave Formations) - Национальный парк Ветряной пещеры (Служба национальных парков США)» . www.nps.gov . Получено 5 января 2020 года .
- Страница виртуальной пещеры на сталактитах
- Сталактиты Энрике Зелени, Проект Wolfram Demange .
| Базы данных управления авторитетом : национальный |
|---|
