Estalactita

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Una estalactita (,; del griego 'stalaktos' ('goteo') vía stalassein ('gotear') es una formación mineral que cuelga del techo de cuevas, aguas termales o estructuras hechas por el hombre, como puentes y minas. Cualquier material que sea soluble y que pueda depositarse como coloide, o esté en suspensión, o sea capaz de fundirse, puede formar una estalactita. Las estalactitas pueden estar compuestas de lava, minerales, lodo, turba, brea, arena, sinterizado y ámbar (orina cristalizada de ratas de carga). Una estalactita no es necesariamente un espeleotema, aunque los espeleotemas son la forma más común de estalactita debido a la abundancia de cuevas de piedra caliza.

La formación correspondiente en el suelo de la cueva se conoce como estalagmita. Se han desarrollado mnemotécnicos para qué palabra se refiere a qué tipo de formación; una es que estalactita tiene una C para "techo", y estalagmita tiene una G para "suelo". Otro ejemplo es que las estalactitas "colgan apretadas" y estalagmitas "Podríancrecer" – con énfasis en la "T" y "M" vinculado a palabras de sonido similar.

Formación y tipo

Demostración de la formación de piedra de goteo en un laboratorio. El color azul se debe a la adición de iones cúbicos (Cu2+) a la solución madre.

Estalactitas de piedra caliza

Las estalactitas más comunes son los espeleotemas, que se encuentran en cuevas de piedra caliza. Se forman a través de la deposición de carbonato de calcio y otros minerales, que se precipitan a partir de soluciones de agua mineralizada. La piedra caliza es la principal forma de roca de carbonato de calcio que se disuelve en agua que contiene dióxido de carbono, formando una solución de bicarbonato de calcio en las cavernas. La fórmula química de esta reacción es:

CaCOs)
3
+ H
2
O
l)
+ COaq)
2
Ca(HCO)
3
)aq)
2

Esta solución viaja a través de la roca hasta llegar a un borde y si esta está en el techo de una cueva, gotea. Cuando la solución entra en contacto con el aire, la reacción química que la creó se invierte y se depositan partículas de carbonato de calcio. La reacción inversa es:

Ca(HCO)
3
)aq)
2
CaCOs)
3
+ H
2
O
l)
+ COaq)
2

La tasa de crecimiento promedio es de 0,13 mm (0,0051 pulgadas) al año. Las estalactitas de crecimiento más rápido son las formadas por un suministro constante de agua de goteo lento rica en carbonato de calcio (CaCO3) y dióxido de carbono (CO2), que pueden crecer a 3 mm (0,12 pulgadas) por año. La tasa de goteo debe ser lo suficientemente lenta para permitir que el CO2 se desgasifique de la solución hacia la atmósfera de la cueva, lo que resultará en la deposición de CaCO3 sobre la estalactita. Una tasa de goteo demasiado rápida y la solución, que todavía lleva la mayor parte del CaCO3, cae al suelo de la cueva donde se produce la desgasificación y el CaCO3 se deposita en forma de estalagmita.

Todas las estalactitas de piedra caliza comienzan con una sola gota de agua cargada de minerales. Cuando la gota cae, deposita el anillo más delgado de calcita. Cada gota posterior que se forma y cae deposita otro anillo de calcita. Eventualmente, estos anillos forman un tubo hueco muy estrecho (≈4 a 5 mm de diámetro), comúnmente conocido como "pajita de soda" estalactita. Las pajitas de refresco pueden crecer bastante, pero son muy frágiles. Si se tapan con escombros, el agua comienza a fluir por el exterior, depositando más calcita y creando la estalactita en forma de cono más familiar.

La formación de estalactitas generalmente comienza en un área grande, con múltiples caminos para que fluya el agua rica en minerales. A medida que los minerales se disuelven en un canal un poco más que en otros canales competidores, el canal dominante comienza a extraer más y más agua disponible, lo que acelera su crecimiento y, en última instancia, provoca que todos los demás canales se obstruyan. Esta es una de las razones por las que las formaciones tienden a tener distancias mínimas entre sí. Cuanto mayor sea la formación, mayor será la distancia de interformación.

Pilares

Pilares en las Cuevas de Nerja, España

Las mismas gotas de agua que caen desde la punta de una estalactita depositan más calcita en el piso de abajo, lo que finalmente da como resultado una estalagmita redondeada o en forma de cono. A diferencia de las estalactitas, las estalagmitas nunca comienzan como "pajitas de refresco" huecas. Con el tiempo suficiente, estas formaciones pueden unirse y fusionarse para crear un espeleotema de carbonato de calcio conocido como pilar, columna o estalagnato.

Estalactitas de lava

Otro tipo de estalactita se forma en los tubos de lava mientras la lava fundida y fluida todavía está activa en el interior. El mecanismo de formación es la deposición de material fundido que gotea en los techos de las cuevas; sin embargo, con las estalactitas de lava, la formación ocurre muy rápidamente en cuestión de horas, días o semanas, mientras que las estalactitas de piedra caliza pueden tardar hasta miles de años. Una diferencia clave con las estalactitas de lava es que una vez que la lava ha dejado de fluir, las estalactitas también dejarán de crecer. Esto significa que si la estalactita se rompiera, nunca volvería a crecer.

El término genérico lavacicle se ha aplicado a estalactitas y estalagmitas de lava indiscriminadamente y evolucionó a partir de la palabra carámbano.

Al igual que las estalactitas de piedra caliza, pueden dejar gotas de lava en el suelo que se convierten en estalagmitas de lava y eventualmente pueden fusionarse con la estalactita correspondiente para formar una columna.

Estalactitas de dientes de tiburón

Estalactitas de dientes tiburones

La estalactita de dientes de tiburón es ancha y de apariencia afilada. Puede comenzar como una pequeña gota de lava de un techo semisólido, pero luego crece acumulando capas a medida que los flujos sucesivos de lava suben y bajan en el tubo de lava, cubriendo y recubriendo la estalactita con más material. Pueden variar desde unos pocos milímetros hasta más de un metro de longitud.

Estalactitas salpicadas

A medida que la lava fluye a través de un tubo, el material se salpicará en el techo y rezumará hacia abajo, endureciéndose en una estalactita. Este tipo de formación da como resultado una estalactita de forma irregular, que se parece un poco a un caramelo estirado. A menudo pueden ser de un color diferente al de la lava original que formó la cueva.

Estalactitas de lava tubular

Cuando el techo de un tubo de lava se enfría, se forma una piel que atrapa material semifundido en su interior. La expansión de los gases atrapados obliga a la lava a salir a través de pequeñas aberturas que dan como resultado estalactitas tubulares huecas análogas a las pajitas de refresco formadas como espeleotemas de depósito en las cuevas de solución. El más largo conocido tiene casi 2 metros de longitud. Estos son comunes en los tubos de lava de Hawái y, a menudo, se asocian con una estalagmita de goteo que se forma debajo a medida que el material se transporta a través de la estalactita tubular y se acumula en el piso debajo. A veces, la forma tubular colapsa cerca del extremo distal, muy probablemente cuando la presión de los gases de escape disminuyó y las porciones aún fundidas de las estalactitas se desinflaron y enfriaron. A menudo, estas estalactitas tubulares adquieren una apariencia retorcida y vermiforme a medida que los fragmentos de lava se cristalizan y fuerzan el flujo en diferentes direcciones. Estas helictitas de lava tubular también pueden estar influenciadas por corrientes de aire a través de un tubo y apuntar a favor del viento.

Estalactitas de hielo

Los estalactitas de hielo en el enjambre de una casa
Estalactitas de hielo en una playa congelada en Bete Grise, Michigan

Una estalactita común que se encuentra estacionalmente o durante todo el año en muchas cuevas es la estalactita de hielo, comúnmente conocida como carámbanos, especialmente en la superficie. La filtración de agua desde la superficie penetrará en una cueva y si las temperaturas están por debajo del punto de congelación, el agua formará estalactitas. También pueden formarse por la congelación del vapor de agua. Al igual que las estalactitas de lava, las estalactitas de hielo se forman muy rápidamente en cuestión de horas o días. Sin embargo, a diferencia de las estalactitas de lava, pueden volver a crecer siempre que el agua y las temperaturas sean adecuadas.

Las estalactitas de hielo también se pueden formar bajo el hielo marino cuando se introduce agua salina en el agua del océano. Estas estalactitas específicas se conocen como brinicles.

Las estalactitas de hielo también pueden formar estalagmitas correspondientes debajo de ellas y, con el tiempo, pueden crecer juntas para formar una columna de hielo.

Estalactitas de hormigón

Concrete stalactites
Calthemite soda paja estalactitas bajo una losa de hormigón

Las estalactitas también se pueden formar en el hormigón y en las cañerías donde hay una fuga lenta y calcio, magnesio u otros iones en el suministro de agua, aunque se forman mucho más rápidamente que en el entorno de una cueva natural. Estos depósitos secundarios, como estalactitas, estalagmitas, colada y otros, que se derivan de la cal, mortero u otro material calcáreo en el hormigón, fuera de la "cueva" ambiente, no se pueden clasificar como "espeleotemas" debido a la definición del término. El término "caltemita" se utiliza para abarcar los depósitos secundarios que imitan las formas de los espeleotemas fuera del entorno de la cueva.

La forma en que se forman las estalactitas en el hormigón se debe a una química diferente a la que se forma naturalmente en las cuevas de piedra caliza y se debe a la presencia de óxido de calcio en el cemento. El concreto está hecho de agregados, arena y cemento. Cuando se agrega agua a la mezcla, el óxido de calcio en el cemento reacciona con el agua para formar hidróxido de calcio (Ca(OH)2). La fórmula química para esto es:

CaO
s)
+ H
2
O
l)
Ca (OH)
2

aq)

Con el tiempo, cualquier agua de lluvia que penetre en las grietas del concreto fraguado (duro) llevará el hidróxido de calcio libre en solución al borde del concreto. Las estalactitas se pueden formar cuando la solución emerge en la parte inferior de la estructura de hormigón donde está suspendida en el aire, por ejemplo, en un techo o una viga. Cuando la solución entra en contacto con el aire en la parte inferior de la estructura de hormigón, se produce otra reacción química. La solución reacciona con el dióxido de carbono en el aire y precipita el carbonato de calcio.

Ca (OH)
2

aq)
+ CO
2

g)
CaCO
3

s)
+ H
2
O
l)

Cuando esta solución cae, deja partículas de carbonato de calcio y, con el tiempo, se forman en una estalactita. Normalmente tienen unos pocos centímetros de largo y un diámetro de aproximadamente 4 a 5 mm (0,16 a 0,20 pulgadas). La tasa de crecimiento de las estalactitas está significativamente influenciada por la continuidad del suministro de Ca2+
solución saturada y la tasa de goteo. Una estalactita en forma de paja que se ha formado bajo una estructura de hormigón puede crecer hasta 2 mm por día de longitud, cuando la tasa de goteo es de aproximadamente 11 minutos entre gotas. Los cambios en el pH de la solución de lixiviado pueden facilitar reacciones químicas adicionales, que también pueden influir en las tasas de crecimiento de estalactitas de caltemita.

Registros

La Cámara Blanca en la caverna superior de Jeita Grotto en el Líbano contiene una estalactita de piedra caliza de 8,2 m (27 pies) a la que pueden acceder los visitantes y se afirma que es la estalactita más larga del mundo. Otro reclamo similar se hace para una estalactita de piedra caliza de 20 m (66 pies) que cuelga en la Cámara de rarezas en la Gruta Rei do Mato (Sete Lagoas, Minas Gerais, Brasil). Sin embargo, los espeleólogos a menudo se han encontrado con estalactitas más largas durante sus exploraciones. Una de las estalactitas más largas que puede ver el público en general se encuentra en Pol an Ionain (Cueva de Doolin), condado de Clare, Irlanda, en una región kárstica conocida como The Burren; lo que lo hace más impresionante es el hecho de que la estalactita está sostenida por una sección de calcita de menos de 0,3 m2 (3,2 pies cuadrados).

Etimología

Las estalactitas son mencionadas por primera vez (aunque no por su nombre) por el naturalista romano Plinio en un texto que también menciona estalagmitas y columnas y se refiere a su formación por el goteo de agua. El término "estalactita" fue acuñado en el siglo XVII por el médico danés Ole Worm, quien acuñó la palabra del griego σταλακτός (stalaktos, "goteo") y el sufijo griego -ίτης (-ites, relacionado con o perteneciente a).

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