Не так много геологических терминов, которые могут вызвать урчание в животе. «Пещерный попкорн» - редкое исключение. Похоже, это может быть закуска на обочине тропы - лакомство для скаутов-детенышей в походах на выходных. Но на самом деле это скалистые отложения, связанные со сталактитами и сталагмитами. Везде, где появляется пещерный попкорн, он стоит как памятник преобразующей силе воды и тому факту, что пещеры постоянно меняются.
По одному популярному определению, пещера - это естественная пустота в земле или в леднике, которая достаточно велика для того, чтобы в нее мог войти человек, а также содержит участки, куда никогда не попадает прямой солнечный свет.
Пещерное здание
Лава - архитектор пещер. Если, например, поток этой расплавленной породы затвердеет снаружи до того, как затвердеет ее внутренняя часть, вы можете получить туннельную пещеру, известную как лавовая труба. Другие пещеры созданы безжалостным ударом озерных или океанских волн. Естественно, вы найдете их вдоль побережья.
Вода строит пещеры и более тонкими средствами. Известняк и доломит - два распространенных типа осадочных пород, содержащих минеральный кальцит. Воздействие даже слабокислой воды может вызвать растворение кальцита. А дождевая вода, которая поглощает углекислый газ (CO2) через контакт с воздухом и мертвыми растениями, становится раствором углекислоты.
Теперь предположим, что коренная порода в вашем районе представляет собой большой старый кусок известняка, доломита или подобного материала. Давайте также предположим, что он полон трещин, отверстий и расщелин, созданных геологическими силами. Как только насыщенная CO2 дождевая вода просочится через верхний слой почвы, она попадет в эти трещины. Если коренная порода содержит высокий процент кальцита, большое количество этого материала будет разрушено кислотным раствором. В то же время текущая вода вызовет физическую эрозию.
В ходе этого процесса в скале образуются большие подземные отверстия. Те, что развиваются выше уровня грунтовых вод (подповерхностный уровень, постоянно насыщенный грунтовыми водами), могут расширяться в обширные пещеры или пещерные системы. Пещеры, созданные таким образом, называются пещерами растворов.
Пропитанный историей
Кислотная вода не просто создает растворные пещеры; это также склонно украшать их позже. Любая естественная, декоративная пещерная структура - будь то заостренный сталагмит, свисающий сталактит или что-то еще - которая образуется в уже существующей пещере, называется образованием.
Чтобы узнать больше, мы связались с Ли-Грей Бозе, ученым-физиком из Геологической службы США. В электронном письме он объясняет, что образования образований «чаще всего возникают, когда вода несет растворенные минералы и откладывает эти минералы на поверхности пещеры».
Помните насыщенные CO2 подземные воды, о которых мы упоминали? Как отмечалось ранее, когда эта жидкость проходит через слой известняка/долокаменной породы, она поглощает кальцит из породы. Если вода пойдет вниз и войдет в открытую, наполненную воздухом пещеру, произойдет нечто интересное.
Во-первых, вода теряет часть своего углекислого газа, который попадает в воздух. И это не единственное, что он сдает. Когда запасы CO2 истощаются, жидкость высвобождает часть кальцита, который она поглотила ранее. Избыток кальцита может накапливаться на полу, стенах и потолках пещер. Иногда, когда все больше и больше кальцита (или другого минерала) откладывается водой в определенном месте, накопленный строительный материал медленно превращается в образование.
Влажный попкорн
Безусловно, самыми известными образованиями являются сталактиты и сталагмиты в форме сосулек. Менее известные разновидности включают колонны от пола до крыши и драпированные известняки. А еще есть пещерный попкорн.
Пещерный попкорн, обычно сделанный из кальцита, гипса или арагонита, назван в честь своей отличительной формы. Этот вид образований состоит из плотно сгруппированных узелков размером от 0,7 до 3,9 дюймов (от 2 до 100 миллиметров) в диаметре каждый. Если прищурить глаза, неровные связки выглядят как окостеневший попкорн из кинотеатра. Ням.
«Пещерный попкорн обычно встречается во влажных местах пещеры, где вода может стекать по поверхности [пещеры], - говорит Бозе. «Многие из самых длинных пещерных систем имеют тенденцию быть более сухими, за некоторыми заметными исключениями, и эти сухие области, как правило, менее украшены. Однако во влажных областях попкорн является обычным явлением, обычно указывающим на влажную среду и воздушный поток."
Бозе говорит, что множество различных геологических механизмов могут создавать пещерный попкорн. «Она чаще всего образуется, когда вода заполняет поры скалы, а над ней течет воздух», - объясняет он. «Другая распространенная среда может включать в себя капающую воду, в которой капли могут привести к образованию попкорна в радиусе вокруг мест капель." Известно даже, что он образуется под водой, на дне бассейнов на дне пещеры.
И попкорн не всегда появляется сам по себе. Он часто развивается на других видах образований или вокруг них. Например, «Клубы Билли» - это сталактиты, покрытые попкорном из пещеры. Примеры этого можно найти в районе Блэк-Хиллз в Южной Дакоте, где, по словам Боуза, пещеры, как правило, большие, влажные и несколько ветреные. «Вместе эти факторы создают действительно хорошие условия для появления попкорна», - говорит он.
Интересно
В Блю-Лейк, штат Вашингтон, есть пещера в форме носорога. Около 15 миллионов лет назад доисторический родственник носорога по имени Дицератерий был заключен в слой базальта после извержения вулкана на северо-западе Тихого океана. Тело существа распалось (кроме нескольких оставшихся фрагментов костей), а окружающая порода затвердела. Это создало геологическую полость, которая выглядит как идеальная плесень дицератерия. Вы можете войти в него через отверстие, расположенное там, где раньше была задняя часть зверя.