Спелеотем

Спелеотем (ˈspiːliːəθɛm др.греч: «пещерное отложение»), обычно известные как пещерные образования, являются вторичными минеральными отложениями, образованными в пещере. Спелеотемы обычно образуются в известняковых или доломитовых пещерах. Термин «спелеотем», впервые введен Муром (1952) ^[1] Происходит он от греческого слова spēlaion «пещера» + théma «отложение». Определение «speleothem» в большинстве публикаций специально исключает вторичные залежи полезных ископаемых в шахтах, туннелях и на искусственных сооружениях.^[2] Хилл и Форти более кратко определили «вторичные минералы», которые создают образования в пещерах:

«Вторичный» минерал - это тот, который получен физико-химической реакцией из первичного минерала в первичной породе или обломках и/или отложен из-за уникального набора условий в пещере; то есть, среда пещеры повлияла на отложение минерала. ^[3]

Происхождение и состав

Было выявлено 319 вариаций пещерных минеральных отложений.^[4] Подавляющее большинство образований - известковые, состоящие из карбоната кальция в форме кальцита или арагонита или сульфата кальция в форме гипса. Известковые образования образуются в результате реакций растворения карбоната.^[5][6][7] Дождевая вода в почвенной зоне реагирует с CO2 в почве, создавая слабокислую воду в результате реакции:

H2O + CO2 → H2CO3

По мере того, как вода с более низким pH проходит через карбонат кальция от поверхности до потолка пещеры, она растворяет основу посредством реакции:

CaCO3 + H2CO3 → Ca2 + + 2 HCO3-

Когда раствор достигает пещеры, дегазация из-за более низкой пещеры pCO2 вызывает осаждение CaCO3:

Ca2 + + 2 HCO3- → CaCO3 + H2O + CO2

Со временем в результате накопления этих осадков образуются сталагмиты, сталактиты и обтекатели, которые составляют основные категории образований.

Кальтемиты, которые встречаются на бетонных конструкциях, создаются совершенно другой химией, чем спелеотемы.