종유석

Stalactite
동굴 바닥에서 발견되는 가늘고 긴 광물 형성은 석순암을 참조하십시오.
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종유석(영국: /stél.그리스어 'stalaktos'에서 석순을 거쳐 'driping'이라는 뜻의 'stalaktos'에서 유래한 'to [1]driping'은 동굴, 온천, 다리, 광산 등의 인공 구조물 천장에 매달린 광물층이다.수용성이며 콜로이드로 퇴적될 수 있거나 현탁되어 있거나 녹일 수 있는 물질은 종유석을 형성할 수 있다.종유석은 용암, 광물, 진흙, 이탄, 피치, 모래, 소결,[2][3] 그리고 앰버라트로 구성될 수 있다.종유석은 석회암 [2][4]동굴이 풍부하기 때문에 종유석의 가장 흔한 형태이긴 하지만 반드시 용사체는 아니다.

동굴 바닥의 그에 상응하는 형성은 석순이라고 알려져 있다.종유석은 천장, 석순은 [5]지면을 나타내는 G자 등 어떤 형성을 의미하는 단어에 대한 연상법이 개발됐다.또 다른 예로는 종유석과 석순은 "Tight on"이고 석순은 "May grown"이며 비슷한 발음 단어와 연결된 "T"와 "M"을 강조합니다.

구성 및 유형

실험실에서 드립스톤 형성 시연.파란색은 마더 용액에 구리 이온(Cu)이2+ 첨가되었기 때문입니다.

석회석 종유석

가장 흔한 종유석은 석회암 동굴에서 발생하는 분출피질이다.그것들은 탄산칼슘과 미네랄의 퇴적을 통해 형성되는데, 이것은 미네랄화된 수용액에서 침전된다.석회암은 탄산칼슘 암석의 주요 형태로 이산화탄소를 포함한 물에 의해 용해되어 동굴에서 [6]중탄산칼슘 용액을 형성합니다.이 반응의 화학식은 다음과 같습니다.[7]

CaCO(s)
3 + HO
2
(l) + CO(aq)
2 → Ca(HCO
3)(aq)
2

이 용액은 가장자리에 도달할 때까지 바위를 통과하고 만약 이것이 동굴의 지붕에 있다면 그것은 아래로 떨어질 것이다.용액이 공기와 접촉하면, 용액을 만든 화학 반응이 역전되어 탄산칼슘 입자가 퇴적됩니다.반대의 반응은 다음과 같습니다.[7]

Ca(HCO
3)(aq)
2 → CaCO(s)
3 + HO + CO
2
(l)(aq)
2

연평균 성장률은 0.13mm(0.0051인치)입니다.가장 빠르게 성장하는 종유석은 탄산칼슘(CaCO3)과 이산화탄소(CO2)가 풍부한 천천히 떨어지는 물을 지속적으로 공급하여 형성되며,[8][9] 매년 3mm(0.12인치)의 속도로 성장할 수 있습니다.액체 방울 속도는2 CO가 용액에서 동굴 대기 중으로 배출되어 종유석에3 CaCO가 침착될 수 있을 정도로 느리어야 합니다.강하 속도가 너무 빨라서 용액은 여전히 대부분의3 CaCO를 운반하는 동굴 바닥에 떨어져 가스 제거가 발생하고3 CaCO가 석순으로 퇴적됩니다.

모든 석회암 종유석은 미네랄이 풍부한 물방울 한 방울로 시작한다.물방울이 떨어지면 가장 얇은 칼사이트 고리가 퇴적됩니다.그 후에 형성되고 떨어지는 각 방울은 또 다른 석회암 고리를 침전시킵니다.결국, 이 고리들은 매우 좁은 (지름 4에서 5 mm) 중공의 관을 형성하고 보통 "소다 빨대" 종유석으로 알려져 있습니다.소다 빨대는 꽤 길게 자랄 수 있지만 매우 깨지기 쉽습니다.파편에 막히면 바깥쪽으로 물이 흐르기 시작해 더 많은 석회석을 퇴적시키고 더 친숙한 원뿔 모양의 종유석을 만든다.

종유석 형성은 일반적으로 광물이 풍부한 물이 흐를 수 있는 여러 경로를 통해 넓은 지역에서 시작됩니다.광물이 다른 경쟁 채널보다 약간 더 많은 한 채널에서 용해됨에 따라, 지배적인 채널은 점점 더 많은 이용 가능한 물을 끌어오기 시작하며, 이는 결국 다른 모든 채널을 막히게 합니다.이것이 포메이션이 서로 최소 거리를 갖는 경향이 있는 이유 중 하나입니다.대형일수록 간극 거리가 커집니다.

기둥

스페인 네르자 동굴의 기둥

종유석 끝에서 떨어지는 같은 물방울은 아래 바닥에 더 많은 석회암을 퇴적시키고, 결국 둥글거나 원뿔 모양의 석순을 만든다.종유석과 달리 석순은 속이 빈 '소다 빨대'로 출발하지 않는다.충분한 시간이 주어지면, 이러한 형성은 만나 융합하여 기둥, 기둥 또는 [10]석순산염으로 알려진 탄산칼슘의 분출물을 만들 수 있습니다.

용암 종유석

또 다른 종류의 종유석은 용암동굴에서 형성되는데, 용암은 용암동굴 안에서 녹고 [11]유동적인 용암이 여전히 활동적이다.형성 메커니즘은 용암 종유석이 단 몇 시간, 며칠 또는 몇 주 만에 매우 빠르게 발생하는 반면, 용암 종유석은 수천 년까지 걸릴 수 있습니다.용암 종유석과의 중요한 차이점은 용암이 흐르지 않게 되면 종유석도 성장이 멈춘다는 것이다.종유석이 깨지면 다시 [2]자라지 않는다는 뜻이다.

용암 종유석과 석순에 무차별적으로 적용되는 라바시클은 [2]고드름이라는 단어에서 유래했다.

석회석 종유석처럼 용암 방울을 바닥에 떨어뜨려 용암 석순이 되고 결국 대응하는 종유석과 융합하여 기둥을 형성할 수 있습니다.

상어 이빨 종유석

상어 이빨 종유석 상어 이빨 종유석은 넓고 끝이 가늘다.그것은 반고체 천장에서 작은 용암 방울로 시작할 수 있지만, 용암 동굴에서 용암의 연속적인 상승과 하강으로 층을 쌓고, 더 많은 물질로 종유석을 코팅하고 반동시킴으로써 성장합니다.그것들은 길이가 [12]몇 밀리미터에서 1미터 이상까지 다양합니다.

종유석 튀기 용암이 튜브를 통해 흐르면, 천장에 물질이 튀어 올라 다시 흘러내려 종유석으로 굳어집니다.이런 종류의 형성은 불규칙한 모양의 종유석을 만들어 내는데, 약간 늘어난 태피처럼[clarification needed] 보인다.종종 그것들은 [12]동굴을 형성했던 원래의 용암과는 다른 색을 띠기도 한다.

관 모양의 용암 종유석 용암 동굴의 지붕이 차가워질 때, 반 용암 물질을 안에 가두는 피부가 형성된다.갇힌 가스 팽창은 용암이 작은 개구부를 통해 밖으로 튀어나오게 하고, 용암 동굴에서 퇴적액으로 형성된 소다 빨대와 유사한 속이 빈 관 모양의 종유석을 만들어 냅니다.가장 긴 것으로 알려진 것은 길이가 거의 2미터입니다.이것들은 하와이의 용암 동굴에서 흔히 볼 수 있으며, 종종 물질이 관 모양의 종유석을 통해 운반되어 아래 바닥에 쌓이면서 형성되는 물방울 석순과 관련이 있습니다.때때로 튜브 형태의 원위단 근처에서 붕괴되는데, 이는 탈출 가스의 압력이 감소하고 종유석의 아직 녹지 않은 부분이 감압되어 냉각되었을 때 가장 가능성이 높습니다.종종 이 관 모양의 종유석은 용암 조각이 결정화되어 다른 방향으로 흐르도록 하면서 뒤틀린, 진균 모양의 모양을 갖게 됩니다.이러한 관 모양의 용암 헬리사이트는 또한 튜브를 통한 기류의 영향을 받아 바람 [12]아래를 향할 수 있습니다.

얼음 종유석

집 도랑의 얼음 종유석
미시간 주 베테 그리스의 얼어붙은 해변에 있는 얼음 종유석

많은 동굴에서 계절적으로 또는 일년 내내 발견되는 흔한 종유석은 얼음 종유석이고, 일반적으로 고드름이라고 언급되는데,[13] 특히 표면에서 그렇습니다.지표에서 스며든 물은 동굴 안으로 침투할 것이고 기온이 영하일 경우 물은 종유석을 형성할 것이다.그것들은 또한 [14]수증기의 동결에 의해 형성될 수 있다.용암 종유석과 비슷하게, 얼음 종유석은 몇 시간 또는 며칠 안에 매우 빠르게 형성된다.그러나 용암 종유석과 달리 물과 온도가 적절한 한 다시 자랄 수 있다.

얼음 종유석은 바닷물에 식염수가 유입될 때 해빙 아래에서도 형성될 수 있다.이 특정한 종유석은 브리니클이라고 불린다.

얼음 종유석은 또한 그 아래에 상응하는 석순을 형성할 수 있으며 시간이 지나면 함께 성장하여 얼음 기둥을 형성할 수 있다.

콘크리트 종유석

콘크리트 종유석
콘크리트 슬래브 아래 칼테마이트 소다 빨대 종유석
주요 기사: Calthemite

종유석은 콘크리트나 물이 천천히 새는 배관에서도 형성될 수 있지만 자연 동굴 환경보다 훨씬 빠르게 형성된다.종유석, 석순, 흐름석 등 콘크리트 내의 석회, 모르타르 또는 기타 석회성 물질에서 유래한 이러한 2차 퇴적물은 [9]용어의 정의상 "용어"로 분류할 수 없다."칼테마이트"라는 용어는 동굴 [15]환경 밖에서 분출 피부의 모양과 형태를 모방한 2차 퇴적물을 포함하는 데 사용됩니다.

콘크리트에서 종유석이 형성되는 방법은 석회암 동굴에서 자연적으로 형성되는 것과 다른 화학 작용에 기인하며 시멘트에 산화칼슘이 존재하기 때문입니다.콘크리트는 골재, 모래, 시멘트로 만들어진다.혼합물에 물을 첨가하면 시멘트의 산화칼슘이 물과 반응하여 수산화칼슘(Ca(2OH))을 형성한다.이에 대한 화학식은 다음과 같습니다.[7]

CaO
(s) + HO
2
(l) → Ca(OH)
2
(aq)

시간이 지남에 따라 (경질) 콘크리트의 균열을 관통하는 모든 빗물은 콘크리트 가장자리로 용액의 유리 수산화칼슘을 운반하게 됩니다.종유석은 용액이 콘크리트 구조물 하부에 나타나면서 형성될 수 있습니다. 콘크리트 구조물 하부에 용액이 공중에 떠 있는 경우(예: 천장이나 보).용액이 콘크리트 구조물 하부의 공기와 접촉하면 또 다른 화학 반응이 일어난다.용액은 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 [7]탄산칼슘을 침전시킨다.

Ca(OH)
2
(aq) + CO
2
(g) → CaCO
3
(s) + HO
2
(l)

이 용액이 떨어지면 탄산칼슘 입자가 남아 종유석이 된다.일반적으로 길이는 몇 센티미터이고 직경은 약 4~5mm(0.16~0.20인치)[7]입니다.종유석의 성장률은 Ca 포화 용액의 공급2+
 연속성과 적하율에 큰 영향을 받는다.콘크리트 구조물 아래에 형성된 빨대 모양의 종유석은 [15]낙하 간격이 약 11분일 때 길이가 1일 2mm까지 자랄 수 있다.침출수 용액 pH의 변화는 추가적인 화학 반응을 촉진할 수 있으며, 이는 또한 칼테마이트 종유석의 [15]성장률에 영향을 미칠 수 있다.

기록.

레바논에 있는 Jeita Grotto의 상부 동굴에 있는 White Chamber는 방문객들이 접근할 수 있고 [citation needed]세계에서 가장 긴 종유석이라고 주장되는 8.2m(27피트)의 석회암 종유석을 포함하고 있다.또 다른 주장은 그루타 레이 도 마토(브라질 [citation needed]미나스 제라이스 주 세테 라고스)의 희귀성에 걸려 있는 20m(66피트) 석회석 종유석에 대한 것이다.하지만 동굴 탐험가들은 종종 더 긴 종유석과 마주쳤다.일반인이 볼 수 있는 가장 긴 종유석 중 하나는 아일랜드 클레어 카운티 폴 앤 이오레인(두린 동굴)에 있는 버렌으로 알려진 카르스트 지역에 있다. 종유석이 0.3m2(3.2평방피트)[16] 미만의 석회암 부분에 고정되어 있다는 사실이다.

어원학

종유석은 로마의 자연사학자 플리니에 의해 석순과 기둥을 언급하고 물이 뚝뚝 떨어짐으로써 형성되는 것을 언급하는 문서에서 처음 언급되었다."스탈락타이트"라는 용어는 17세기에 덴마크 의사 올레 [17]웜에 의해 만들어졌는데, 그는 그리스어 단어 σααακstalstal (스탈락토스, "드립핑")과 그리스어 접미사 -αηit (-ites, 연결되거나 에 [18]속함)에서 이 단어를 만들었다.

사진 갤러리

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레퍼런스

  1. ^ "Stalactite Definition of stalactite by Oxford Dictionary on Lexico.com also meaning of stalactite". Lexico Dictionaries English. Retrieved 2021-08-01.
  2. ^ a b c d Larson, Charles (1993). An Illustrated Glossary of Lava Tube Features, Bulletin 87, Western Speleological Survey. p. 56.
  3. ^ Hicks, Forrest L. (1950). "Formation and mineralogy of stalactites and stalagmites" (PDF). 12: 63–72. Retrieved 2013-07-08. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  4. ^ "How Caves Form". Nova (American TV series). Retrieved 2013-07-01.
  5. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2017-02-11. Retrieved 2019-05-03.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  6. ^ C. 마이클 호건, 2010년칼슘. ed. A.조겐슨, C 클리블랜드. 지구 백과사전.전미 과학 환경 위원회
  7. ^ a b c d e Braund, Martin; Reiss, Jonathan (2004), Learning Science Outside the Classroom, Routledge, pp. 155–156, ISBN 0-415-32116-6
  8. ^ Kramer, Stephen P.; Day, Kenrick L. (1995), Caves, Carolrhoda Books (published 1994), p. 23, ISBN 978-0-87614-447-3
  9. ^ a b Hill, CA 및 Forti, P, (1986, 1997).세계의 동굴 광물, 제1판 및 제2판.[앨라배마 주 헌츠빌:국립화석학회
  10. ^ "Pillars". showcaves.com.
  11. ^ Baird, A.K. (1982). "Basaltic "stalactite" mineralogy and chemistry, Kilauea". 4 (4). Geological Society of America Bulletin, abstracts with programs: 146–147. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  12. ^ a b c Bunnell, Dave (2008). Caves of Fire: Inside America's Lava Tubes. p. 124.
  13. ^ Keiffer, Susan (2010). "Ice stalactite dynamics". Retrieved 2013-07-08.
  14. ^ Lacelle, Denis (2009). "Formation of seasonal ice bodies and associated cryogenic carbonates in Cavene De L'Ours, Que' Bec, Canada: Kinetic isotope effects and pseudo-biogenic crystal structures" (PDF). Journal of Cave and Karst Studies. pp. 48–62. Retrieved 2013-07-08.
  15. ^ a b c 스미스, G K. (2016년)"콘크리트 구조물에서 자라는 석회 짚 종유석"동굴과 카르스트 과학 43(1), 4-10페이지.
  16. ^ "Caves With The Longest Stalactite". Retrieved 2008-06-11.
  17. ^ 올라오 웜, 웜리아넘 박물관... (암스테르담("암스텔로다미") (네덜란드):Louis & Daniel Elzevier, 1655), 50-52쪽.
  18. ^ 참조: 온라인 어원 사전
  • Dripstone in time-lapse ('Tropfsteine im Zeitraffer') - Schmidkonz, B.; Wittke, G.; Chemie Unprer Zeit, 2006, 40, 246.doi:10.1002/ciziuz.00370.

외부 링크

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