Una estalactita ( Reino Unido : / ˈstæləkˌtaɪt / , Estados Unidos : /ˈstəlæktaɪt/; del griego antiguo σταλακτός (stalaktós) ' goteo ' , de σταλάσσειν ( stalássein ) ' gotear ' ) [ 1 ] es una formación mineral que cuelga del techo de cuevas , fuentes termales o estructuras artificiales como puentes y minas. Cualquier material que sea soluble y que pueda depositarse como coloide , o esté en suspensión , o sea capaz de fundirse , puede formar una estalactita. Las estalactitas pueden estar compuestas de lava , minerales , lodo , turba , brea , arena , sinter y amberat (orina cristalizada de ratas de carga ). [2] [3] Una estalactita no es necesariamente un espeleotema , aunque los espeleotemas son la forma más común de estalactita debido a la abundancia de cuevas de piedra caliza. [2] [4]
La formación correspondiente en el suelo de la cueva se conoce como estalagmita .
Las estalactitas más comunes son las espeleotemas , que se forman en cuevas de piedra caliza . Se forman a través de la deposición de carbonato de calcio y otros minerales, que se precipitan a partir de soluciones de agua mineralizada . La piedra caliza es la forma principal de roca de carbonato de calcio que se disuelve con agua que contiene dióxido de carbono , formando una solución de bicarbonato de calcio en las cavernas. [5] La fórmula química para esta reacción es: [6]
Esta solución viaja a través de la roca hasta llegar a un borde y si este se encuentra en el techo de una cueva, goteará hacia abajo. Cuando la solución entra en contacto con el aire, la reacción química que la creó se invierte y se depositan partículas de carbonato de calcio. La reacción inversa es: [6]
La tasa de crecimiento promedio es de 0,13 mm (0,0051 pulgadas) al año. Las estalactitas de crecimiento más rápido son las formadas por un suministro constante de agua de goteo lento rica en carbonato de calcio (CaCO 3 ) y dióxido de carbono (CO 2 ), que puede crecer a 3 mm (0,12 pulgadas) por año. [7] [8] La velocidad de goteo debe ser lo suficientemente lenta para permitir que el CO 2 se desgasifique de la solución a la atmósfera de la cueva, lo que da como resultado la deposición de CaCO 3 en la estalactita. Una velocidad de goteo demasiado rápida y la solución, que aún lleva la mayor parte del CaCO 3 , cae al suelo de la cueva donde se produce la desgasificación y el CaCO 3 se deposita como una estalagmita.
Todas las estalactitas de piedra caliza comienzan con una sola gota de agua cargada de minerales. Cuando la gota cae, deposita el anillo más fino de calcita. Cada gota posterior que se forma y cae deposita otro anillo de calcita. Con el tiempo, estos anillos forman un tubo hueco muy estrecho (de unos 4 a 5 mm de diámetro), conocido comúnmente como estalactita de " pajita de refresco ". Las pajitas de refresco pueden crecer bastante, pero son muy frágiles. Si se obstruyen con residuos, el agua comienza a fluir por el exterior, depositando más calcita y creando la estalactita cónica más conocida.
La formación de estalactitas generalmente comienza en un área extensa, con múltiples caminos por donde fluye el agua rica en minerales. A medida que los minerales se disuelven en un canal un poco más que en otros canales competidores, el canal dominante comienza a absorber cada vez más agua disponible, lo que acelera su crecimiento y, en última instancia, hace que todos los demás canales queden bloqueados. Esta es una de las razones por las que las formaciones tienden a tener distancias mínimas entre sí. Cuanto más grande es la formación, mayor es la distancia entre ellas.
Las mismas gotas de agua que caen desde la punta de una estalactita depositan más calcita en el suelo, lo que finalmente da lugar a una estalagmita redondeada o con forma de cono . A diferencia de las estalactitas, las estalagmitas nunca comienzan siendo "pajitas de refresco" huecas. Con el tiempo suficiente, estas formaciones pueden encontrarse y fusionarse para crear un espeleotema de carbonato de calcio conocido como pilar, columna o estalagmita. [9]
Otro tipo de estalactitas se forman en tubos de lava mientras la lava fundida y fluida todavía está activa en su interior. [10] El mecanismo de formación es la deposición de material fundido que gotea sobre los techos de las cuevas, sin embargo, con las estalactitas de lava la formación ocurre muy rápidamente en cuestión de horas, días o semanas, mientras que las estalactitas de piedra caliza pueden tardar hasta miles de años. Una diferencia clave con las estalactitas de lava es que una vez que la lava ha dejado de fluir, las estalactitas también dejarán de crecer. Esto significa que si la estalactita se rompiera, nunca volvería a crecer. [2]
El término genérico lavacicle se ha aplicado a estalactitas y estalagmitas de lava indistintamente y evolucionó a partir de la palabra icicle. [2]
Al igual que las estalactitas de piedra caliza, pueden dejar gotas de lava en el suelo que se convierten en estalagmitas de lava y eventualmente pueden fusionarse con la estalactita correspondiente para formar una columna.
La estalactita de diente de tiburón es ancha y de aspecto cónico. Puede comenzar como un pequeño hilo de lava de un techo semisólido, pero luego crece mediante la acumulación de capas a medida que sucesivos flujos de lava suben y bajan en el tubo de lava, cubriendo y volviendo a cubrir la estalactita con más material. Pueden variar de unos pocos milímetros a más de un metro de longitud. [11]
A medida que la lava fluye a través de un tubo, el material salpicará el techo y rezumará hacia abajo, endureciéndose y formando una estalactita. Este tipo de formación da como resultado una estalactita de forma irregular, que se parece un poco a un caramelo masticable estirado [ aclaración necesaria ] . A menudo, pueden ser de un color diferente al de la lava original que formó la cueva. [11]
Cuando el techo de un tubo de lava se enfría, se forma una capa que atrapa material semifundido en su interior. La expansión de los gases atrapados obliga a la lava a extruirse a través de pequeñas aberturas que dan lugar a estalactitas tubulares huecas análogas a las pajitas de soda que se forman como espeleotemas de deposición en cuevas de disolución. La más larga conocida tiene casi 2 metros de longitud. Estas son comunes en los tubos de lava hawaianos y a menudo se asocian con una estalagmita de goteo que se forma debajo a medida que el material se transporta a través de la estalactita tubular y se acumula en el suelo debajo. A veces, la forma tubular colapsa cerca del extremo distal, muy probablemente cuando la presión de los gases que escapan disminuye y las partes aún fundidas de las estalactitas se desinflan y se enfrían. A menudo, estas estalactitas tubulares adquieren una apariencia retorcida y vermiforme a medida que los trozos de lava cristalizan y fuerzan el flujo en diferentes direcciones. Estas helictitas de lava tubulares también pueden estar influenciadas por corrientes de aire a través de un tubo y apuntar a favor del viento. [11]
Una estalactita común que se encuentra estacionalmente o durante todo el año en muchas cuevas es la estalactita de hielo, comúnmente conocida como carámbanos , especialmente en la superficie. [12] La filtración de agua de la superficie penetrará en una cueva y si las temperaturas están por debajo del punto de congelación , el agua formará estalactitas. También pueden formarse por la congelación del vapor de agua . [13] Al igual que las estalactitas de lava, las estalactitas de hielo se forman muy rápidamente en cuestión de horas o días. Sin embargo, a diferencia de las estalactitas de lava, pueden volver a crecer siempre que el agua y las temperaturas sean adecuadas.
Las estalactitas de hielo también pueden formarse bajo el hielo marino cuando se introduce agua salada en el agua del océano. Estas estalactitas específicas se denominan brinicles .
Las estalactitas de hielo también pueden formar estalagmitas correspondientes debajo de ellas y con el tiempo pueden crecer juntas para formar una columna de hielo.
Las estalactitas también pueden formarse en el hormigón y en las tuberías donde hay una fuga lenta y donde hay calcio, magnesio u otros iones en el suministro de agua, aunque se forman mucho más rápidamente allí que en el entorno natural de la cueva. Estos depósitos secundarios, como estalactitas, estalagmitas, coladas y otros, que se derivan de la cal, el mortero u otro material calcáreo en el hormigón , fuera del entorno de la "cueva", no pueden clasificarse como " espeleotemas " debido a la definición del término. [8] El término " calthemita " se utiliza para abarcar estos depósitos secundarios que imitan las formas de los espeleotemas fuera del entorno de la cueva. [14]
La forma en que se forman las estalactitas en el hormigón se debe a una química diferente a la de las que se forman de forma natural en las cuevas de piedra caliza y a la presencia de óxido de calcio en el cemento. El hormigón está hecho de áridos, arena y cemento. Cuando se añade agua a la mezcla, el óxido de calcio del cemento reacciona con el agua para formar hidróxido de calcio (Ca(OH) 2 ). La fórmula química es: [6]
Con el tiempo, el agua de lluvia que penetra en las grietas del hormigón fraguado (duro) arrastrará el hidróxido de calcio libre en solución hasta el borde del hormigón. Se pueden formar estalactitas cuando la solución emerge por la parte inferior de la estructura de hormigón, donde queda suspendida en el aire, por ejemplo, en un techo o una viga. Cuando la solución entra en contacto con el aire en la parte inferior de la estructura de hormigón, se produce otra reacción química . La solución reacciona con el dióxido de carbono del aire y precipita el carbonato de calcio . [6]
Cuando esta solución cae, deja atrás partículas de carbonato de calcio que, con el tiempo, forman una estalactita. Normalmente, miden unos pocos centímetros de largo y un diámetro de aproximadamente 4 a 5 mm (0,16 a 0,20 pulgadas). [6] La tasa de crecimiento de las estalactitas está significativamente influenciada por la continuidad del suministro de Ca2+
Solución saturada y velocidad de goteo. Una estalactita con forma de paja que se ha formado debajo de una estructura de hormigón puede crecer hasta 2 mm por día en longitud, cuando la velocidad de goteo es de aproximadamente 11 minutos entre gotas. [14] Los cambios en el pH de la solución de lixiviado pueden facilitar reacciones químicas adicionales, que también pueden influir en las tasas de crecimiento de las estalactitas de calthemita . [ 14 ]
La Cámara Blanca en la caverna superior de la Gruta de Jeita en el Líbano contiene una estalactita de piedra caliza de 8,2 m (27 pies) a la que pueden acceder los visitantes y de la que se dice que es la estalactita más larga del mundo. [ cita requerida ] Otra afirmación similar se hace sobre una estalactita de piedra caliza de 20 m (66 pies) que cuelga en la Cámara de las Rarezas en la Gruta Rei do Mato ( Sete Lagoas , Minas Gerais , Brasil). [ cita requerida ] Sin embargo, los espeleólogos a menudo han encontrado estalactitas más largas durante sus exploraciones. Una de las estalactitas más largas visibles para el público en general está en Pol an Ionain (cueva de Doolin), condado de Clare , Irlanda, en una región kárstica conocida como The Burren ; lo que la hace más impresionante es el hecho de que la estalactita está sostenida por una sección de calcita de menos de 0,3 m 2 (3,2 pies cuadrados). [ 15 ]
Las estalactitas fueron mencionadas por primera vez (aunque no por su nombre) por el historiador natural romano Plinio en un texto que también menciona estalagmitas y columnas y se refiere a su formación por el goteo de agua. El término "estalactita" fue acuñado en el siglo XVII por el médico danés Ole Worm , [16] quien acuñó la palabra a partir de la palabra griega σταλακτός (stalaktos, "goteo") y el sufijo griego -ίτης (-ites, relacionado con o perteneciente a). [17]
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