حل شدن املاح معدنی وپیدایش غارها

 

Solution Caves

در این عکس شکل های مختلف تشکیل غار وسنگواره های داخل آن، نشان داده شده است. در این مقاله متوجه تنوع این رسوبات خواهید شد

این نوع غارها، بر اثرحل املاح معدنی موجود در صخره های سطح زمین، توسط اسید داخل آب، ایجاد می شوند. زمین های صخره ای که در آن ها غارها شکل می گیرند، از جنس سنگ های کربنات هستند مثل سنگ هائی با ترکیبات آهکی، دولومیت، مرمر یا گچ. در خیلی از مواقع این ترکیبات مثل چسب، دانه های ماسه و سنگ ریزه را به یکدیگر وصل می کنند و به این ترتیب سنگ های بزرگ درست می شوند

معمولاً غارها در جاهائی تشکیل می شوند که این صخره ها، در زیر سطح آب قرار گرفته باشند. بعد از مرحلهٔ حل ترکیبات کربنات توسط آب و ایجاد غار، سطح آب بتدریج پائین می رود و از طریق منافذ ریزی، هوا به داخل غار وارد می شود.شکل ها و فرم های معدنی، بتدریج و در مرحلهٔ بعدی ایجاد می شوند. در این قسمت با مهم ترین اصطلاح ها و متداول ترین اشکال رسوبات داخل غارها، آشنا می شوید. موضوع ها بر حسب حروف الفبای لاتین، تنظیم شده اند

Anastomosis

 

به شکل گیری یک شبکه متشکل از شاخه ها، شعبه ها، اتصال و ارتباط کانال های زیرزمینی در یک سطح افقی را می گویند.این شبکه غار یا راهروئی بر اثر حل تدریجی و در مسیر آرام جریان آب که بر روی یک سطح افقی در زیر زمین وجود داردو یا ترک ها وشکستگی های موجود در سنگ های آهگی ، ایجاد می شود. بر حسب ساختار سنگ ها قطر تونل ها متفاوت است . یک قطر می تواند حداقل ۱۰۰ میلی متر و شبکه ای از تونل ها، صدها متر باشد. بلند ترین نوع آن ۴ کیلومتر، با پاساژهای برفی، کلسیت سفید و کانال های آبی درغار »فورت ستان تون« در نیومکزیکو قرار دارد 

 

 غار علی صدر- عکس از اوستاپنگو- سال ۲۰۰۶ 

Aragonite

آراگونایت ها، مثل کلسیت ها، از کربنات کلسیم درست شده اند. تفاوت این دو، در شکل داخلی کریستال هایشان می باشد. در فرماسیون های کوچک می توان این تفاوت را دید، اما وقتی کریستال بزرگ است، تشخیص تفاوت آن ها، مشکل می شود

شکل گیری آراگونایت ها تابع قوانین شیمی است.بر اثر تبخیریا تشکیل گاز های دی اکسید کربن، تشکیل کریستال های کلیست متوقف می شود. تبخیر باعث می شود که غلظت یون های منیزیم افزایش یابد. بر اثر این تغییرترکیب مواد تشکیل دهنده رسوبات، برروی کریستال های گرد و پاپ کورنی شکل کلسیت، کریستال های سوزنی شکل آراگونایت درست می شود. روبرت فولک،زمین شناس معروف، این پدیده را مسمومیت منیزیوم نامیده است. کریستال های سوزنی شکل، آزادانه در محیط خود، در جهت های مختلف رشد می کنند 

Columns

ستون ها بر اثر پیوستن استالاگمیت ها و استالاکتیت ها به یکدیگر درست می شوند.بلندترین ستون شناخته شده در دنیا، در غار تام سائو هین در تایلند، به ارتفاع ۶۱٬۵ متر قراردارد

   

 غار علی صدر 

رسوبات پرده ای Drapekies

رسوبات پرده ای توسط آب های جاری، که غنی از محلول های کلسیت می باشند و به آرامی از سقف فرومی ریزند، درست می شوند. رسوبات به شکل پرده های نازکی که بر اثر گذشت زمان به تدریج بزرگ تر می شوند و بر حسب نوع ترکیبات معدنی، رنگ های زیبائی را بوجود می آورند، دیده می شوند.راه راه های تیره – روشن در واقع، حاصل کم و زیادشدن ترکیبات اسیدارگانیک در املاح رسوبی است  

Flowstone

صخره های جاری: این نوع رسوبات، احتمالاً متداول ترین شکل های موجود در غارها هستند. بر اثر آب های جاری فعال در غار، کربنات اکسید آزاد شده و ترکیبات کلسیت یا انواع دیگر املاح کربنات، رسوب می کنند. رسوبات در ابتدا به صورت لایه های نازکی بر روی دیوار یا کف غار درست می شوند و شکل آن را به خود می گیرند. هر چه که زمان بگذرد، کلفت تر شده و فرم بیرونی آن، گرد می شود. این صخره ها، در قسمت های پائین خود، درجهت جریان آبی که از بالا می ریزد، رشد می کنند و رسوبات پرده ای، در پائین خود درست می کنند. به دلیل ترکیبات مختلف در کلیست، می تواند رنگ های مختلفی پیدا کند. مثلاً در صورت وجود آهن، قرمز رنگ می شود. این روش اساس تشکیل استالاگمیت ها هم می باشد

بزرگ ترین صخرهٔ جاری با بالا ترین ارتفاع-۱۵۰ متر-، در نیومکزیکو، در »ناکجا آباد دریاچهٔ مرگ« در غار »لچوگوایلا«، قرار دارد 

 نیومکزیکو

Gypsum Flowers

گٌل ها با گلبرگ های کریستالی، از یک نقطهٔ مرکزی شروع به رشد می کنند. کریستال این گلبرگ ها یا به شکل منشور، یا نخ های نازک موازی با یکدیگر، شکل می گیرند. معمولاً از جنس گچ هستند اما می توانند از املاح معدنی دیگری هم درست شوند.این نوع کریستال ها، در هنگام رشد،کمی از سطح را کنار می زنند و بر روی دیوارهای غار شروع به رشد می کنند. در انتهای گٌل چیزی شبیه پوسته درست می شود. گل ها در شرایط نسبتاً خشک که حتی قطره های آب هم چکه نمی کنند، ساخته می شوند. اگر از جنس گچ باشند، جنس رسوبات از ترکیب سولفات کلسیم است و بر حسب تغییر در سرعت جریان شکل گیری، گلبرگ ها دارای انحنا می شوند 

Helictites

این نوع کریستال ها با رشد ناهمگون ، درهمهٔ جهت ها و با شکل های متفاوت درست می شوند. از رشته های نازک تا رشته های ضخیم . هنگامی که آب با ترکیب املاح کلیست از درزهای نازک صخره ها، به بیرون ریخته می شود، فشار هیدرواستاتیکی آب، کمی از املاح را در کنارهٔ درزها، باقی می گذارد. با آزاد شدن دی اکسید کربن، رسوبات کلیست باقی می ماند. به علت نازکی مویرگی درزها، شکل های ایجاد شده، متفاوت است. به علت عوامل مختلفی که بر روی پروسهٔ تشکیل این کریستال ها تاًثیر می گذارند،آن ها از یکدیگر متفاوت می شوند

یک گروه از آن ها در زیر آب درست می شوند. معروف ترین آن ها در غار لچو گیلا در نیومکزیکو است  

   

 

Popcorn

نوع اصلی آن کُرال یُد نامید ه می شود و یکی از عمومی ترین شکل های رسوبی موجود در غارها می باشند. در عین حال مشکل می توان به طور دقیق در مورد شکل آن ها توضیح داد. پاپ کُرن ها به صورت خوشه ای، مثل گره به یکدیگر آویزان می شوند، ترکیبی از غلظت بالای کلسیت های میکروکریستال هستند و هم در آب و هم درهوا درست می شوند

طریقهٔ شکل گیری آن ها در هوا به این ترتیب است: باقیمانده ای از ورقه های نازک و صاف هستند که متراکم و نزدیک به هم، این شکل را بوجود می آورند. احتمالاً از درزهای نازک و کوچک موجود در دیواره یا سقف غار، یا سطح هائی که از آن ها آب ریزش یا چکه می کند، یا از طریق سیستم دراناژ- مویرگی- و یا غلظت بالای ترکیبات محلول در آب، رسوب می کنند.البته تراوش از درز ها، اصلی ترین دلیل است. رطوبت موجود در سطح سنگ ها یا داخل غار، به داخل ماتریکس منافذ سطح کلیست، نفوذ کرده و باعث ر شد کریستال، در سطح آن می شود. این روش تشکیل در آزمایشگاه امتحان شده است

Rimstone

صخره های دیواره دار، که معمولاً به شکل حوضچه های کوچک دیده می شوند. مانند پله، در مسیر جریان آب، روی یکدیگرقرار می گیرند. ادامهٔ آن ها، به صخره های جاری منجر می شود که یا در بالا یا در پائین این صخره های سدمانند، قرار می گیرند. جنس آن ها از کلسیت یا ترکیبات دیگر معدنی دیگر است. سد یا لبه های صخره ها بتدریج بر اثر جریان آب شکل می گیرند. در صورتی که شیب پاساژ زیادتر باشد،گرایش لبه ها به بلند تر شدن است. ویژگی طبیعی این سدها، ایجاد حوضچه های کم عمق با دیواره های کوتاه است. این فرماسیون، بعد از صخره های ریزان، استالاکتیت و استالاگمیت، متداول ترین رسوبات غار هستند. تشکیل کریستال ها در سطح تماس بین صخره-آب- هوا، شروع می شود. بزرگ ترین نوع آن در غار اکتون کوتوب در بلیز، به بزرگی ۲۲ متر وجود دارد. بزرگ ترین نوع آن که فقط از یک حوضچه درست شده، در غار »شی بیانگ فای» در لائوس به بزرگی ۶۱ متر وجوددارد. بزرگ ترین از نظر طول، متشکل از حوضچه های متصل به هم و پلکانی شکل، به طول ۴۰۰ متر در »تیناس تپه« در ترکیه قرار دارد

 

Shelfstone

این صخره های طاقچه مانند از جنس کلسیت هستند. هنگامی که لبه های استخرهای داخل غار، به شکل طاقچه یا پیش آمدگی ، گسترش می یابد، این شکل درست می شود. این صخره ها به لبه ها اضافه می شوند و به سمت سطح پائین تر غار، هنگامی که سطح آب پائین می رود، رشد می کنند. این ها درواقع نمایندهٔ سطح قبلی استخرهای غار هستند که در یک لایه بالاتر قرارداشته اند. این صخره ها می توانند در صورتی که سطح آب برای زمان طولانی تری ثابت بماند،کاملاً ضخیم بشوند. در شرایطی که سطح آب سریع تر به پائین می رود، این صخره ها نازک تر می شوند 

 

Soda straws

نی (وسیله ای که برای خوردن نوشابه استفاده می شود)، در مرحلهٔ اولیهٔ تشکیل استالاکتیت ها درست می شود. معمولاً به صورت لوله های نازک و دراز و از جنس کلسیت هستند و کلفتی آن ها به اندازهٔ قطره های آبی است که از آن ها فرو می چکند. بعضی از آنها دارای انحنا هستند که احتمالاً در هنگام تشکیل آن قسمت، در مسیر جریان هوا قرار گرفته اند. این رسوبات سوزنی شکل می توانند هم زمان، به تعداد زیادی تشکیل شوند. یا می توانند خیلی دراز شوند. یکی از درازترین نی های دیده شده در غار اونامد در مکزیک به اندازهٔ ۹ مترو سه سانتی متر است. تعداد کمی از غارها از این فرماسیون های بسیار حساس دارند، به همین دلیل بایستی موقع حرکت در این غارها، به آرامی و با احتیاط زیاد، حرکت کرد، که به آن ها آسیبی نرسد. گاهی نازکی این نی ها در حدی است که حتی جریان هوای ناشی از حرکت معمولی یک غارنورد، می تواند آن را بشکند 

 

Speleogens

این فرماسیون، بر خلاف تمام آن چه تا کنون در این مقاله مشاهده کرده اید، از املاح معدنی یا کریستال درست نشده است. این ها بخشی از بدنهٔ سنگی غارهستند که بر اثر فرسایش یا حل شدن بخشی از صخره ها، به شکل های فوق العاده زیبائی در آمده اند. در شکل اول عکسی از غار ماموت در کنتاکی را مشاهده می کنید.این کانال های موجود در سقف، هنگامی که غار کاملاً زیر آب قرار داشته است درست شده اند. ابتدا آب بتدریج املاح موجود در آن ها را، در خود حل کرده است. بعد از گذشت زمان طولانی، آب به لایه های زیرین فرو رفته و این پاساژ های زیبا را از خود بجا گذاشته است

عکس بعدی از غار برونئو است . احتمالاً این قسمت در مسیر جریان آب قرار داشته است. البته در این مورد احتمال حل شدن بخشی از صخره ها، توسط محلول های اسیدی موجود در آب هم، وجود دارد  

 

Stalactites

استالاکتیت ها از سقف غار آویزان می شوند و به سمت پائین رشد می کنند. این تفاوت آن ها است با استالاگمیت ها که از کف غار شروع به رشد می کنند و سمت سقف غار، بالا می روند

در بخش مربوط به رسوبات نی شکل، توضیح داده شدکه اصل وابتدای شکل گیری این رسوبات در واقع از نی های نازک شروع می شود.کریستال های کلسیت در نی ها بلند و بلندتر شده و به سمت کف غار رشد می کنند. آب ها از نی ها به آهستگی چکه می کنند و رسوبات کلسیتی خود را در اطراف نی سوزنی شکل باقی می گذارند.این باعث کلفت شدن نی گردیده و به شکل قندیل در می آیند. این فرم برای مردم آشناتر از نی هاهستند

استالاکتیت ها در اشکال مختلف دیده می شوند. بعضی به شکل پای فیل، که در پائین کلفت تر می شوند، درمی آیند.بعضی به شکل نوک تیز در می آیند که در نقطه ای به استالاکمیت می رسند.بعضی از آن ها از گچ و بعضی از نمک یا ترکیبات دیگر درست می شوند

بلند ترین استالاکتیت دنیا، که آزاد از سقف آویزان است، در مکزیکو، در غار آبی سیستما چاک مال به ارتفاع ۱۲ متر، قراردارد   

Stalagmite

استالاگمیت ها که از متداول ترین روسوبات غارها هستند، برخلاف عمدهٔ رسوبات، از کف غار به سمت بالا رشد می کنند. از جنس کلسیت هستند و براثر جمع شدن املاح آب، که از سقف می چکد، شکل می گیرند

اگر در عکسی متوجه نشدید که کدام یک استالاکتیت یا استالاگمیت است،می توانید از شکل آن، تشخیص درست دهید. استالاکتیت ها نوک دار هستند، در حالی که استالاگمیت ها معمولا سطح گرد یا صاف دارند. بعد از زمانی طولانی، قسمت بالا و پائین به هم می رسند و شکل ستون درست می کنند. عمر این رسوبات را می توان از ایزوتوپ های رادیواکتیو کلسیم موجود در آن،دریافت. این ایزوتوپ ها در نقش ساعت طبیعی، در زمینهٔ تحقیفات علمی، در رشته های پالئونتولوژی و باستان شناسی، عمل می کنند

بلند ترین استالاگمیت شناخته شده دردنیا، در کوبا، در غار سن مارتین اینفی یرنو، به بلندی ۶۷٬۲ متر، وجود دارد 

گرداوری وترجمه:شراره غازی