الحجر الجيري المتدفق

الموسوعة الحرة
تعتبر خيمة ساراسين في كهوف لوراي في ولاية فرجينيا واحدة من أكثر ستائر الحجر الجيري المتدفقة تشكيلاً في العالم.

تُعدّ الصخور الجيرية المتدفقة رواسب صفائحية من الكالسيت أو معادن كربوناتية أخرى، تتشكل حيث يتدفق الماء على جدران الكهوف أو أرضياتها . [ 1 ] وتوجد عادةً في "الكهوف الذائبة"، في الحجر الجيري ، حيث تُعدّ أكثر أنواع التكوينات الكهفية شيوعًا . ومع ذلك، قد تتشكل في أي نوع من الكهوف التي يدخلها الماء حاملاً معه معادن مذابة. وتتشكل الصخور الجيرية المتدفقة عبر عملية إطلاق الغازات من مياه الترشيح غير المشبعة . [ 2 ]

قد تتشكل الصخور الجيرية المتدفقة أيضًا على المنشآت التي صنعها الإنسان نتيجةً لتسرب هيدروكسيد الكالسيوم من الخرسانة أو الجير أو الملاط. تُصنف هذه الرواسب الثانوية المتكونة خارج بيئة الكهف، والتي تحاكي أشكال وتكوينات الصواعد والهوابط، على أنها " صخور جيرية " وترتبط بتدهور الخرسانة . [ 3 ]

تشكيل

رسم تخطيطي لهياكل كهوف الصواعد (الصواعد المتدفقة تحمل العلامة AB)

تتراكم طبقات من كربونات الكالسيوم (الكالسيت)، والأراغونيت ، والجبس ، أو معادن كهفية أخرى ، على شكل أغشية مائية متدفقة على طول الأرضيات أو على الجدران المائلة. [ 4 ] [ 5 ] تذوب هذه المعادن في الماء وتترسب عندما يفقد الماء ثاني أكسيد الكربون المذاب فيه بفعل حركة الماء، مما يجعله عاجزًا عن الاحتفاظ بالمعادن ذائبة. يتشكل الصخر الجيري المتدفق عندما تتراكم طبقات رقيقة من هذه الرواسب فوق بعضها، وتتخذ أحيانًا أشكالًا أكثر استدارة مع ازدياد سمكها.

يوجد نوعان شائعان من الصخور الجيرية المتدفقة، وهما التوفا والترافرتين . تتشكل التوفا عادةً من ترسب كربونات الكالسيوم، وتتميز بطبيعتها الإسفنجية أو المسامية. أما الترافرتين فهو رواسب كربونات الكالسيوم التي تتشكل غالبًا في الجداول أو الأنهار؛ وتتميز بطبيعتها الطبقية، وتشمل تراكيب مثل الصواعد والهوابط .

قد تتدرج الرواسب إلى طبقات رقيقة تُسمى " ستائر " أو "أثواب" عند امتدادها من أجزاء الجدار المتدلية. بعض هذه الستائر شفافة، وبعضها الآخر ذو طبقات بنية وبيج تُشبه إلى حد كبير لحم الخنزير المقدد (يُطلق عليها غالبًا اسم "لحم الخنزير المقدد الكهفي"). غالبًا ما تتخذ الحواف شكلًا مُسننًا.

ستارة بنمط مسنن من كهوف بريستول، تينيسي . المقياس الموضح هو 10 سنتيمترات (3.9 بوصة) . 

على الرغم من أن الصواعد الكلسية تُعدّ من أكبر التكوينات الكهفية ، إلا أنها قد تتضرر بمجرد لمسها. فالزيوت الموجودة على أصابع الإنسان تُحوّل مسار المياه المتدفقة عن المنطقة، مما يؤدي إلى جفافها. كما تُعدّ الصواعد الكلسية مؤشراً جيداً على فترات الجفاف الماضية، إذ إنها تحتاج إلى شكل من أشكال الماء لتتشكل؛ ويمكن أن يُخلّف نقص الماء لفترات طويلة آثاراً في السجل الصخري من خلال وجود الصواعد الكلسية أو غيابها، وبنيتها التفصيلية. [ 2 ]

الحجر الجيري المشتق من الخرسانة

يمكن أن تتشكل الصخور الجيرية المتدفقة، المشتقة من الخرسانة أو الجير أو الملاط، على المنشآت البشرية بسرعة أكبر بكثير مما هي عليه في بيئة الكهوف الطبيعية، وذلك بسبب اختلاف التركيب الكيميائي. [ 6 ] على المنشآت الخرسانية، تنتج هذه الرواسب الثانوية عن تدهور الخرسانة ، [ 7 ] [ 8 ] حيث تُرشح أيونات الكالسيوم من الخرسانة في المحلول وتُعاد ترسبها على سطح المنشأة لتكوين الصخور الجيرية المتدفقة والهوابط والصواعد. [ 6 ] يُمتص ثاني أكسيد الكربون (CO2 ) في محلول الرشح شديد القلوية عند خروجه من الخرسانة. وهذا يُسهل التفاعلات الكيميائية التي تُرسب كربونات الكالسيوم (CaCO3 ) على الأسطح الرأسية أو المائلة، على شكل صخور جيرية متدفقة. [ 6 ] [ 8 ]

تُصنف الرواسب الثانوية المشتقة من الخرسانة على أنها " كالثيميت ". [ 8 ] تُحاكي هذه الرواسب من كربونات الكالسيوم أشكال وتكوينات الكهوف ، مثل الصواعد والهوابط والرواسب الكلسية وغيرها. ومن المرجح أن تترسب رواسب الكالثيميت الكلسية من محلول الرشح على شكل كالسيت ، "بدلاً من الأشكال المتعددة الأخرى الأقل استقرارًا ، مثل الأراغونيت والفاتيريت ". [ 8 ]

قد تنتقل عناصر نزرة أخرى، مثل الحديد الناتج عن صدأ حديد التسليح أو أكسيد النحاس من الأنابيب، مع الراشح وتترسب في الوقت نفسه مع كربونات الكالسيوم . [ 8 ] وقد يتسبب ذلك في اكتساب الكالثيميت ألوان الأكاسيد المتسربة. [ 9 ] [ 8 ]

الاستخدامات

يُعدّ عقيق الكهوف أي نوع من أنواع الصخور الجيرية المتدفقة التي تُعتبر مرغوبة لأغراض معمارية زخرفية. وكان مصطلح "عقيق الكهوف" شائعًا في مناطق معينة من الولايات المتحدة - وخاصة منطقة تينيسي - ألاباما - جورجيا وجبال أوزاركس - خلال القرنين التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، حيث كان يُطلق على التكوينات الكهفية الكلسية التي كانت مخططة بطريقة توحي بالعقيق الحقيقي .

يوجد عدد من الكهوف في الولايات المتحدة تسمى " كهف العقيق " بسبب وجود مثل هذه الرواسب فيها.

مراجع

  1. ↑ هيل، سي إيه، وفورتي، بي، (1997). معادن الكهوف في العالم، (الطبعة الثانية). [هانتسفيل، ألاباما: الجمعية الوطنية لعلم الكهوف] ص 70
  2. 1 2 دريسديل، راسل؛ زانشيتا، جيوفاني؛ هيلستروم، جون؛ ماس، رولاند؛ فاليك، أنتوني؛ بيكيت، ماثيو؛ كارترايت، إيان؛ بيتشيني، ليوناردو (2006). "تم تسجيل جفاف أواخر العصر الهولوسيني المسؤول عن انهيار حضارات العالم القديم في صخرة جيرية راكدة في كهف إيطالي". جيولوجيا . 34 (2): 101. Bibcode : 2006Geo....34..101D . doi : 10.1130/G22103.1 .
  3. ↑ سميث، جي كي، (2016). "صواعد قش الكالسيت النامية من الهياكل الخرسانية"، علم الكهوف والكارست، المجلد 43، العدد 1، ص 4-10، (أبريل 2016)، الجمعية البريطانية لأبحاث الكهوف، ISSN 1356-191X.
  4. ↑ هيل، سي إيه، وفورتي، بي، (1997). معادن الكهوف في العالم، (الطبعة الثانية). [هانتسفيل، ألاباما: الجمعية الوطنية لعلم الكهوف]، الصفحات 193 و196
  5. ↑ ص. زابليار (1981) "المورفوجينيات في كهف أم المصبيح (ليبيا)"، كارسزت بارلنج، رقم 1، ص27-34. باللغة المجرية.
  6. 1 2 3 هيل، سي إيه، وفورتي، بي، (1997). معادن الكهوف في العالم، (الطبعة الثانية). [هانتسفيل، ألاباما: الجمعية الوطنية لعلم الكهوف] الصفحات 217 و225
  7. ↑ ماكلويد، جي، وهال، إيه جيه، وفاليك، إيه إي، (1990). "دراسة معدنية تطبيقية لتدهور الخرسانة في جسر طريق خرساني رئيسي". مجلة علم المعادن، المجلد 54، 637-644
  8. 1 2 3 4 5 6 سميث، جي كي، (2016). "صواعد قش الكالسيت النامية من الهياكل الخرسانية"، مجلة علوم الكهوف والكارست، المجلد 43، العدد 1، الصفحات 4-10، (أبريل 2016)، الجمعية البريطانية لأبحاث الكهوف، الرقم الدولي الموحد للدوريات 1356-191X
  9. ↑ وايت دبليو بي، (1997)، "لون التكوينات الكهفية"، معادن الكهوف في العالم، (الطبعة الثانية) هيل سي وفورتي بي [هانتسفيل، ألاباما: الجمعية الوطنية لعلم الكهوف] 239-244