鍾乳石

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1596年の李時珍による『本草綱目』中の石鍾乳の図[1]
沖永良部島白蛇洞の鍾乳管

鍾乳石(しょうにゅうせき、: stalactite)は、洞窟生成物 (石灰華生成物、二次生成物とも)のうち、洞窟の壁や天井からつらら状に垂れ下がるもので、つらら石(氷柱石)とも呼ばれる。広義では、石筍や石柱等を含む洞窟生成物の総称としても使用される。

語源[編集]

鍾乳石という語は、3世紀の後漢末の本草書『神農本草経』中巻玉石部中品[2]に「石鍾乳 味甘溫 主治咳逆上氣 明目益精 安五臟 通百節 利九竅 下乳汁 生山谷」とあり[3]、また、正倉院所蔵のの奈良時代の石薬中に鍾乳床がある[4]

日本語の狭義の鍾乳石に相当する英語のstalactiteは、ギリシャ語で「滴る」を意味するstalasso (σταλάσσω)という語に由来する。また、英語のdripstone(点滴石、滴下石、水滴石、滴石)は、stalactiteだけでなく、stalagmite(石筍)や他の類似物をも含むより広義な用語である[5]

生成[編集]

鍾乳石の生成のモデル

鍾乳石(狭義)は、炭酸カルシウムを含んだ地下水が天井面に滲出して落下していく時に、炭酸カルシウムを方解石として晶出/沈殿させ、天井から垂れ下がるつらら状の石の棒として生じたものである。不純物や土壌由来の鉄イオンの多少によって色合いが変化し、白色〜黄土色〜茶色を呈するものが一般的である。形態用語であって、岩石種としては結晶質石灰岩である。

金属鉱床を伴う地帯では、方解石ではない鉄や銅などを含む別鉱物種のものができることがあり、赤褐色や黒色、緑色、青色、水色を呈することがあるが、産出は稀である。

鍾乳石の誕生は、炭酸カルシウムで飽和した一滴の雫から始まる。水滴がしたたりおちるとき、まず方解石の微小な晶出/沈殿が水滴の円周に沿ってリング状に天井面にできる。後から垂れてくる水滴は前のリングの先に新たなリングを次々に沈着させ、次第にそれが伸びていく。こうしてリングから細い(0.5~0.6mm)管状のものに成長し、鍾乳管(ソーダストローあるいは単にストロー)と呼ばれる中空状の細長い鍾乳石が生まれる。

管の内部の穴が方解石の成長によってふさがれてしまったり、水量が増えてくると、水は外側を流れ始め、より沢山の方解石を沈積させるようになり、一般的なつらら状の鍾乳石の成長へと変わる。鍾乳管は長く成長することがあるが、とても脆い。1m以上の長さをもつものが稀にみられる。鍾乳管がよく発達しているのは、いわゆる密閉型の空間が大半である。

石筍・石柱[編集]

秋吉台蛇ヶ穴のほぼ純粋な方解石からなる石筍(左)と土壌由来の3価の鉄イオンを多く含む石筍(右)
カールズバッド洞窟群国立公園(アメリカ合衆国)の石柱

鍾乳石の先端から落ちる水滴は、直下の床面により多くの方解石を集積し、最終的にはドーム状ないし円錐状、長柱状の突起物を形作る。これを、石のタケノコ石筍(せきじゅん)という。鍾乳石と違い、石筍には、その初期段階において、ストロー状の細い管が形成されていない。

鍾乳石は下に伸び、石筍は上に成長し、長い時間をかけて鍾乳石と石筍が連結し、柱状になることもある。そうなったものを石柱(石灰華柱、石灰石柱とも)という。

世界記録[編集]

最長の鍾乳石(広義)は、ブラジルミナス・ジェライス州セテ・ラゴアスポルトガル語: Sete Lagoas)の グルータ・レイ・ド・マト洞ポルトガル語: Gruta Rei do Mato)(ポルトガル語で「森の王の洞窟」の意)内のSalão das Raridades(ポルトガル語で「珍奇の部屋」の意)にあるもので、2本の石柱が並んで立っており、いずれもほぼ直径が25cm、高さが12mある[6]

コンクリート構造物にできる鍾乳石[編集]

コンクリート構造物にできた鍾乳石

鍾乳石と石筍は、コンクリート構造物の天井や床面にも形づくられる。これは、コンクリート中のセメント石灰分を含むために起こるもので、白華現象(エフロレッセンス)の一種である。その形成スピードは天然の洞窟環境で作られるよりもコンクリート構造物で作られる方がずっと速い。スロベニアポストイナ鍾乳洞で、1925年に洞窟内に作られたコンクリート製の橋にできた鍾乳管は1956年には約46cmに伸びた。しかし、同じ期間に石灰岩中のトンネルにできたものは1.3cmに満たなかった[7]。別に、石灰洞の鍾乳管の成長速度について2.5~6mm/年、コンクリート鍾乳管で最大20cm/年、また後者の成因は二酸化炭素の逸散ではなく、中和反応によるとの研究もある[8]

覚え歌[編集]

英単語では、天井から垂れる鍾乳石を"stalaCTite"、床面から伸びてくる石筍を"stalaGMite"とよび、なかなか覚えづらい。そこで、いくつか、こうした違いを覚えるための数え歌、戯れ歌のようなものがある。

原文:

  • StalaCtite has a c for ceiling.
  • StalaGmite has a g for ground.
  • Stalactite is stretched tite (tight) by hanging from the ceiling.
  • Stalactites have to hang on tight to the ceiling.
  • Stalagmites might reach the ceiling.
  • Stalagmite pushes up with all its mite (might) from the floor.
  • "When the mites go up, the tites (tights) come down".

和訳:

  • 鍾乳石(StalaCtite)には天井 ceilingc がある。
  • 石筍(StalaGmite)には地面 groundg がある。
  • 鍾乳石(Stalactite)は天井にぶら下がってぴんとしている。
  • 鍾乳石(Stalactites)はぴんっと天井からぶら下がるもんだ。
  • 石筍(Stalagmites)は天井まで届くかもね 。
  • 石筍(Stalagmite)は力いっぱい床から突き上げる。
  • (石筍の)mitesが伸びると(鍾乳石の)titesが下がってくる。【ちっちゃな虫(mites)がでてくるとパンスト(tights)がずり落ちる(sexual reference???)】

脚注[編集]

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  1. ^ 秋吉台と鍾乳洞探検, 1992. 山口ケイビングクラブ
  2. ^ Wikisource reference 神農本草經. 神農本草經#.E7.8E.89.E7.9F.B3.E9.83.A8.E4.B8.AD.E5.93.81. - ウィキソース. 
  3. ^ 秋吉台の鍾乳洞-石灰洞の科学-, 1980. 河野通弘教授退官記念事業会
  4. ^ 正倉院宝物検索 鍾乳床 大・小 宮内庁
  5. ^ A Glossary of Karst Terminology, 1970. Geological Survey Water-Supply Paper 1899-K, US
  6. ^ Rei do Mato BH DA MENINADA
  7. ^ 洞くつの科学[スペレオロジイへの道], 1973. 築地書館
  8. ^ 洞窟学雑誌, vol.33, 2008

関連項目[編集]

外部リンク[編集]