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 cálcico (CaCO 3 ) ( calcita o aragonita ). 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 recorrido cortas forman estalagmitas más estrechas, mientras que los flujos más intensos y una mayor distancia de caída tienden a formar estalagmitas más anchas.
Procesos de formación
La mayor parte de la química de las cavernas involucra carbonato de calcio (CaCO 3 ) que contiene rocas como piedra caliza o dolomita , compuestas de minerales de calcita o aragonita . Los minerales carbonatados son más solubles en presencia de mayor dióxido de carbono (CO 2 ) y temperaturas más bajas. Los espeleotemas calcáreos se forman mediante reacciones de disolución de carbonatos mediante las cuales el agua de lluvia reacciona con el CO 2 del suelo para crear agua débilmente ácida mediante la reacción: [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 mediante 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 estalactitas ( estalagmitas , estalactitas ) y estalactitas , dos de los principales tipos de espeleotemas.
Proxys climáticos
Los transectos de espeleotemas pueden proporcionar registros paleoclimáticos 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 permiten fechar con precisión los espeleotemas durante gran parte del Cuaternario tardío mediante datación por radiocarbono y datación con uranio-torio , siempre que la cueva sea un sistema cerrado y el espeleotema no haya sufrido recristalización. . [5] Los isótopos estables de oxígeno ( δ 18 O ) y carbono ( δ 13 C ) se utilizan para rastrear la variación en la temperatura de las precipitaciones, las precipitaciones y los cambios en la vegetación durante los últimos ~500.000 años. [6] [7] El proxy Mg/Ca también se ha utilizado como indicador de humedad, aunque su confiabilidad como paleohigrómetro puede verse afectada por la ventilación de la cueva durante las estaciones secas. [8] Las variaciones en la precipitación alteran el ancho de los anillos de los espeleotemas: los anillos cerrados indican poca lluvia, un espaciamiento más amplio indica lluvias más intensas y los anillos más densos indican mayor humedad. El conteo 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). [9] Excepcionalmente, se han recuperado datos aproximados del clima del período Pérmico temprano a partir de espeleotemas que datan de hace 289 millones de años y que se obtuvieron de cuevas rellenas expuestas por canteras en la localidad de Richards Spur en Oklahoma. [10]
Tipos y categorías
Tipos de espeleotema: (A) Estalactita (B) Pajitas de refresco (C) Estalagmitas (D) Estalagmita cónica (E) Estalagmita o columna (F) Cortinas (G) Cortinas (H) Helictitas (I) Leche de luna (J) Piscina de sinterización, piedra de borde (K) Cristales de calcita (L) Terraza de sinterización (M) Karst (N) Cuerpo de agua (O) Escudo (P) Nubes de cueva (Q) Perlas de cueva (R) Conos de torre (S) Piedras de estante (T) Dosel de baldaquino ( U) Estalactita tipo cepillo de botella (V) Conulita (W) Piedra fluida (X) Bandejas (Y) Balsas de calcita (Z) Palomitas de maíz o coraloides de cueva (AA) Frostworks (AB) Piedra fluida (AC) Salpicaduras (AD) Espeleoseismitas (AE) Cajas (AF) ) Escombros colapsados de estalactita orientada (AG)
Los espeleotemas adoptan diversas formas, dependiendo de si el agua gotea, se filtra, se condensa, fluye o se estanca. Muchos espeleotemas reciben su nombre por su parecido con objetos naturales o creados por el hombre. Los tipos de espeleotemas incluyen: [11]
La estalactita es carbonato de calcio en forma de estalactitas o estalagmitas.
Las estalactitas son colgantes puntiagudos que cuelgan del techo de la cueva, de donde 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.
Incluye formas conocidas como helictitas de cinta, sierras, varillas, mariposas, manos, papas rizadas 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 "desde cero" de las estalactitas, a menudo montículos contundentes.
Las estalagmitas palo de escoba son muy altas y delgadas.
Las estalagmitas de los tótems también son altas y tienen la forma de sus homónimas.
Las estalagmitas de huevo frito son pequeñas, generalmente más anchas que altas.
El estancamiento se produce cuando las estalactitas y las estalagmitas se encuentran o cuando las estalactitas llegan al suelo de la cueva.
La piedra fluida tiene forma de lámina y se encuentra en pisos y paredes de cuevas.
Las cortinas o cortinas son láminas delgadas y onduladas de calcita que cuelgan hacia abajo.
Bacon es una cortina con bandas de varios colores dentro de la sábana.
Las presas de Rimstone , o gours, se producen en las ondulaciones de los arroyos y forman barreras que pueden contener agua.
Las formaciones de cascadas de piedra simulan cascadas heladas.
Cristales de cueva
El mástil de dientes de perro son grandes cristales de calcita que a menudo se encuentran cerca de piscinas de temporada.
Frostwork son crecimientos de calcita o aragonito en forma de agujas.
Las antoditas son grupos de cristales de aragonita con forma de flores.
Los cristales criogénicos de calcita son granos sueltos de calcita que se encuentran en el suelo de las cuevas y se forman 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 remoción de lecho de roca , en lugar de depósitos secundarios. Éstas incluyen:
Pilares
Vieiras
cementerio
caja
Otros
Las palomitas de maíz de cueva , también conocidas como "coralloides" o "coral de cueva", son pequeños grupos de calcita con nudos.
Las perlas de las cavernas son el resultado del agua que gotea desde lo alto, lo que hace que pequeños cristales "semillas" giren con tanta frecuencia que se convierten 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 mocos.
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
La definición habitual de espeleotema excluye los depósitos minerales secundarios derivados del hormigón , la cal , el 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 similares a las espeleotemas. Estos depósitos secundarios en estructuras artificiales se denominan calthemitas . Las calthemitas suelen estar asociadas a la degradación del hormigón , o debido a la lixiviación de cal, mortero u otro material calcáreo.
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los espeleotemas .
La Cueva Virtual: una guía online de espeleotemas
Agregados minerales de cuevas de carros, formados en soluciones de película capilar.
Galería de espeleotemas del programa NPS Cave and Karst (archivada el 23 de enero de 2013)
