Como as cavernas se formam e os diferentes tipos de cavernas

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Como as cavernas se formam e os diferentes tipos de cavernas
Ahh, a caverna, berço da humanidade desde tempos imemoriais. Os primeiros humanos os procuraram para se
abrigar, rebocaram suas paredes com pinturas, fizeram-nas nos primeiros templos. E mesmo depois de nos
mudarmos, eles ainda nos cativam e aterrorizam – desconhecidos, mas de alguma forma familiares.
Sem cavernas, nossa vida poderia ter sido muito diferente agora. Então, como é que eles aconteceram? Como é
uma caverna se forma? Bem, de muitas maneiras diferentes, realmente. As cavernas vêm em diferentes tamanhos e
formas, e a maneira como elas são criadas depende do tipo de caverna. Na maioria das vezes, eles se formam
quando a água dissolve calcário, mas também podem ser moldados por ondas, até mesmo lava.
Então, faça seus hardhats e puxe suas calças de aprendizagem, porque eu vou te contar tudo sobre:
Os tipos de cavernas
Cavernas de solução
https://www.zmescience.com/science/archaeology/chauvet-cave-drawings-archaeology/
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Caverna Son Doong, no Vietnã, a maior caverna já encontrada, é uma caverna de solução. É grande o suficiente
para ter seu próprio ecossistema.
 Créditos da imagem Doug Knuth
Estas são as estruturas que as pessoas mais facilmente associam com a ideia de uma caverna, e por boas razões.
São as estruturas mais numerosas, as maiores e mais frequentemente encontradas. Se você já foi espelindo ou viu
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/son_doong_cave_1/#content
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uma caverna em um filme, é uma caverna solução. O segredo para sua abundância é duplo: para começar, as
rochas que os abrigam são encontradas em todo o mundo, e os elementos químicos necessários para moldá-los são
abundantes. Como o Andrei escreveu:
As cavernas da solução são geralmente formadas em calcário ou outras rochas semelhantes, como
gesso ou dolomita. Eles se formam quando a água ácida dissolve a rocha, infiltrando-se através dos
planos de cama.
Vamos considerar um ambiente geológico do solo sobre um leito rochário de calcário, pois as cavernas de solução
são mais frequentemente encontradas neste tipo de rocha. O calcário é uma rocha carbonática, formada ao longo de
milhões de anos a partir dos restos de corais, zooplâncton, conchas ou ossos, todos amassados juntos. Este
material é agrupado e submetido a uma enorme pressão, fundindo-se em rocha sólida.
O principal mineral encontrado no calcário é o carbonato de cálcio, ou CaCO 3, uma mistura de cálcio e trióxido de
carbono, um composto instável. Embora o calcário seja bastante resiliente e agradável de se olhar, ele tende a ser
relativamente frágil e fratura muito devido ao estresse tectônico. Sua composição química também a torna suscetível
ao ataque por ácidos que dividem o carbonato de cálcio em compostos de cálcio (Ca + o não-metal que forma o
ácido), dióxido de carbono (CO 22) e água (H 2 O).
Caverna de calcário na Austrália.
 Créditos da imagem: Andrew McMillan
[panel style”panel-info” título” “Fun geologia’ footer”] Ruído de uma solução diluída de ácido em uma amostra
geológica ainda é a maneira mais fácil de determinar se existem compostos carbonáticos na rocha. Se assim for, a
solução vai borbulhar e espumar bastante vigorosamente.[/painel]
Essas condições trabalham juntas para tornar o calcário um lugar ideal para a formação de cavernas. Na natureza, a
água invariavelmente se torna ácida misturando-se com moléculas de dióxido de carbono (H 2 O + CO2 ?H 2 CO 33)
https://www.zmescience.com/science/geology/the-types-of-caves/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/limestone/
https://www.zmescience.com/tag/coral/
https://www.zmescience.com/other/geopicture/geopicture-of-the-week-two-tectonic-plates/
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/cave-south-australia-725x544/#content
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formando uma solução de ácido carbônico. Parte disso pode acontecer na atmosfera à medida que a chuva
derrama, mas a maior parte da mistura ocorre no solo, que é rico em CO 2, sobrando de matéria orgânica em
decomposição.
Esta solução escorre para baixo através do solo e rachaduras no calcário até chegar ao lençol freático. Aqui começa
a comer através da rocha, formando canais. Em uma reviravolta quase cruel do destino geológico, enquanto o
calcário se dissolve, libera os componentes exatos necessários para produzir mais ácido carbonoico. Esta reação
em cadeia e os ácidos extras que se infiltram na superfície continuam expandindo a caverna até que o nível do
lençol freático caia. Se isso acontecer, a água com compostos de cálcio dissolvidos chegará à nova área de
dissolução, formando estalactites e estalagmites.
E com um olhar incrível.
 Imagem via pixabay
Se, por outro lado, a água permanece móvel durante a dissolução, as cavernas assumem a aparência de um
sistema de drenagem subterrânea, uma paisagem conhecida como cárstica.
https://www.zmescience.com/science/geology/acidc-rain-permian-extinction-23012015/
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/cave-71200_960_720/#content
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Algo assim, mas subterrâneo.
Créditos da imagem Jonathan Wilkins
Demora alguns milhões de anos para uma caverna soluçãoal se formar.
Cavernas de lava
Enquanto as cavernas de dissolução são formadas pela esvaziamento de pacotes preexistentes de rocha, as
cavernas de lava se formam ao mesmo tempo que o ambiente geológico ao seu redor – e assim, elas são
consideradas cavernas primárias. Eles estão centrados em torno de áreas de atividade vulcânica e se assemelham
a enormes canos de rocha subterrâneas.
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/2540077_c62b427c/#content
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Caverna Lava River, no Arizona.
 Créditos da imagem Volkan Yuksel
E, de certa forma, é exatamente isso que eles são. Rochas arrepeudas que atingem a superfície (chamada de lava)
pode formar redes de cavernas extensas enquanto flui pelo caminho de menor resistência. O material é muito
quente inicialmente, mas como a camada externa de lava começa a esfriar, ele se solidifica em uma casca de rocha.
Este processo isola a lava interior e começa na base do fluxo (porque a rocha que está derramando é um condutor
térmico melhor do que o ar), formando uma estrutura através da qual a lava quente no centro continua fluindo. Com
o tempo, o material se apega às bordas disso através e solidifica, eventualmente fechando em uma estrutura
semelhante a um tubo.
Como essa concha de rocha é solidificada a partir de um material que flui, suas paredes internas são limpas, quase
polidas, com conduítes horizontais no lado interno que canalizam o fluxo. Uma vez que o suprimento de lava começa
a diminuir, a caverna esfria e a constrição térmica começa a fragmentar as paredes. A pressão dos gases vulcânicos
na caverna, no entanto, sustenta o telhado do colapso. Como esses gases se misturam com o ar de aberturas no
telhado, os processos de oxidação resultantes às vezes geram calor suficiente para re-fundir o teto, solidificando-o.
Por vezes, este processo pode levar à formação de estalactites como material derretido goteja do teto.
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/800px-lava_river_cave_az_by_volkan_yuksel_6-5-2014_dsc02816/#content
https://www.zmescience.com/science/geology/difference-lava-magma/
https://www.zmescience.com/science/geology/how-hot-is-lava/
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Imagem de longa exposição de um tubo de lava perto de Bend, Oregon. A iluminação é artificial.
 Imagem cortesia de Michael Harms.
Essas estruturas são chamadas de tubos de lava, e é importante notar que elas se formam na superfície e são
posteriormente cobertas com sedimentos. Muitas vezes, eles têm riachos de lava solidificados ao longo de seus
pisos. Os pontos de acesso mais comuns a estas cavernas são áreas com teto desmoronado.
Similar processes form inflationary caves or vertical conduits underground, which can be big enough to qualify as
caves. The former are areas where lavapushed on neighboring rock then receded, leaving domes of solid rock
behind. The latter are formed in areas where lava escaped to the surface.
Sea caves
Erosion is the process by which soil or rock is removed from their original structures by surface factors. Dissolution
can be viewed as a particular case of erosion, but we’ve already talked about those.
Sea caves are also formed by water. But, while dissolution caves get hollowed out through chemical reactions, sea
caves are constructed by wave-powered erosion, either above or below the waterline. They can be found on the
shoreline, as the name implies, but also inland, in areas that were once close to the sea but have since dried up — in
parts of Norway, for example. They can form in all types of rock: igneous, metamorphic or sedimentary.
http://harmslab.uoregon.edu/2013/05/20/beautiful-oregon/img_6813/
https://www.zmescience.com/science/geology/breathtaking-timelapse-shows-erosion-shaping-famous-landscapes/
https://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0ahUKEwiJwpr1tq3NAhXJwxQKHZ-_B7EQFghJMAU&url=http%3A%2F%2Fwww.zmescience.com%2Fother%2Fscience-abc%2Ftypes-of-rock%2F&usg=AFQjCNG5dcEimEiGjVD5Ntme4-hmUEScBQ&bvm=bv.124272578,d.d24&cad=rja
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This Minecrafty beauty is named Fingal’s Cave, Scotland. It is a sea cave formed through basalt
pillars.
 Image via reddit user narwalmart
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/k77dmr4/#content
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/basalt/
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Waves form these structures by sheer attrition, throughout millions of years of battering with particle-rich water. As
such, they tend to form in weaker areas of the rock, such as fault lines in igneous or metamorphic rocks or bedding
plane contacts in sedimentary rocks. Once waves open a fissure through the rocks, the process becomes much
faster — confined to a narrower space, the water and suspended particles exert more pressure on the walls and
pressurize the gasses within, acting like a wedge.
Their walls are usually chunky and jagged, as erosion breaks off irregular slabs of rock from them. Some sea caves,
however, have circular shapes with smooth walls and are filled with pebbles. This is caused by the waves taking on a
circular motion inside the caves as they wash in and out, grinding the pebbles against the walls and smoothing them
down.
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/metamorphic-rocks/
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Such as this beautiful cave in the Algarve region, Portugal.
Image via Imgur
Because erosion is a continuous process, removing rock bit by bit, sea caves are prone to collapse, leaving behind a
“littoral sinkhole.”
Caving in
https://www.zmescience.com/science/geology/how-caves-form/attachment/vrayd-1/#content
https://www.zmescience.com/other/science-abc/science-abc-sinkholes/
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There are many other kinds of caves, each one with its own story to tell. Each one tells of how an area’s geology
interacts with the world above it, being shaped by it over countless centuries. But, the paintings our ancestors
adorned them with, the lines of sooth they burned into their walls stand testament to how they can, in turn, shape the
world around them.
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