二次生成物

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セノーテの地下水脈内

二次生成物(にじせいせいぶつ)、若しくは洞穴内生成物: Speleothem(ギリシャ語で洞穴内堆積物の意)、cave formation)とは、洞穴探険家の間で、prettiesと、ひとまとめにして知られている物の正式名称である。それらは洞穴内部での水や石灰岩や空気との反応の結果、生成する。

水が岩の割れ目から漏れ出るにつれ、それは特定の化合物を溶かし込んでいく。洞穴内では、それらの化合物とは、大抵が方解石あられ石(どちらも炭酸カルシウム)か石膏硫酸カルシウム)である。最初に、水は水路を作り出す。水路は時間をかけて大きく成り続け、鍾乳洞を形成する。ついには、岩の中にうがたれた空間は流れる水が空気と接触し、その溶質が水と分離して沈殿物を生じさせるのに充分なほどに大きく成長する。それらの析出物は水から炭酸カルシウムや硫化カルシウムの除去、若しくは炭酸ガスの奪取(炭酸カルシウム)を通じて濃縮の機能となることがある。数万年以上の時を経て、それらの化合物を溶かし込んだ一粒一粒の雫は洞穴内生成物を形成するのである。二次生成物が天井に生じれば、垂れ下がった構造(鍾乳石)を作り出すか、洞窟の中の床面から上へ伸び上がる構造物(石筍)を作り上げる。充分な時間が有れば、鍾乳石と石筍はともに成長し続け、石柱として一体化してしまう。

水がしたたり落ちる、染み出る、凝縮する、流れる、プールに留まる、等々、水の動き次第でいろいろなタイプの二次生成物が成長する。多くの物は、それら洞穴内生成物が、人工物や自然物でそれらに良く似たものと類似していることから名付けられる。洞穴生成物は以下の物を含む。:

  • 石柱w:stalacton):鍾乳石と石筍が合体し、固い円柱を形づくった物。
  • 洞窟真珠w:cave pearl):高所から水が滴り落ち、小さな「種」結晶を生じ、それが殆ど完璧な炭酸カルシウムの球体を形づくるほど頻繁に転がった結果、出来たもの。
  • 犬牙状結晶w:dogtooth spar):とても大きな方解石の結晶。季節的に生じるプールの付近で良く見つかる。
  • フローストーンw:flowstone)、あるいはカーテン(Curtain):様々な構造を取れる物。洞窟の中で、ベーコンの様に薄い板の形をしているか、ドレープのように襞が美しい垂れ幕か、厚地のカーテンのような形をしている物。
  • 鍾乳管あるいはソーダストローw:soda straw):シャンデリア、ケイブポップコーン:滴がはねかけられる事で出来る。
  • 曲がり石w:helictite):もやしのように曲がりくねり、時には上に向かって伸びている微小な管状のもの。途中で分岐していることも多い。直径は1-3mmがふつう。
  • 皿池:(w:rimstone pools):それ自身が水を入れておけるのに充分な程に、その縁の周りに炭酸カルシウムの沈積を築きあげた小領域。

その他多数。

時折、(洞窟ベーコンの場合のように)、それらは鉄や銅、まれにマンガンのようなミネラルが存在するおかげで色が付くことがある。大抵の鍾乳石は褐色か、泥やシルト由来の個々の微粒子のから成る包有物のために泥色をしている。

化学[編集]

Most cave chemistry revolves around calcite; CaCO3, the primary mineral in limestone. It is a slightly soluble mineral whose solubility increases with the introduction of carbon dioxide, CO2. It is paradoxical in that its solubility decreases as the temperature increases, unlike the vast majority of dissolved solids. This decrease is due to interactions with the carbon dioxide, whose solubility is diminished by elevated temperatures; as the carbon dioxide is released, the calcium carbonate is precipitated.

Most other solution caves that are not composed of limestone are composed of gypsum (calcium sulfate), the solubility of which is positively correlated with temperature.

古気候を記録した氷床コアの代用品として[編集]

二次生成物を、南極などに広がる氷床からボーリング調査で取り出した氷床コアw:ice coreのように扱うことで、古代の気候変動を記録した氷床コアの代用記録器として、古気候サンプルを取り出すことが出来る[1]。この点での、二次生成物を使うことに特有の利点は、ウラン-トリウム記録法w:Uranium-thorium dating)を使うことで明らかになった、第四紀の最近ほとんどを精密に記録する、二次生成物に唯一ある能力である。石筍は、それらの比較的に単純な形状や配置のため、そしてそれらは酸素同位体や微量の陽イオンの比率の違いといった、いろいろな違う気候の記録を含んでいるため、古気候の調査に特に有用である。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]