Il Parco Nazionale della Grotta del Vento nel South Dakota ha le condizioni ideali per la formazione dei popcorn delle caverne. NPS Non ci sono molti termini geologici che possono farti brontolare lo stomaco. I "popcorn delle caverne" sono la rara eccezione. Sembra che potrebbe essere uno spuntino lungo il sentiero, una delizia per i Cub Scout durante i viaggi in campeggio del fine settimana. Ma in realtà è un deposito roccioso legato a stalattiti e stalagmiti. Ovunque si verificano i popcorn delle caverne, si erge come un monumento al potere trasformativo dell'acqua, e al fatto che le grotte cambiano continuamente.
Secondo una definizione popolare, una grotta è un vuoto naturale nel terreno, o in un ghiacciaio, è abbastanza grande da consentire a una persona di entrare e contiene anche aree che non vedono mai la luce solare diretta.
Lava è un architetto cavernicolo. Se, Per esempio, un flusso di questa roccia fusa si indurisce all'esterno prima che il suo interno si solidifichi, potresti finire con una grotta simile a un tunnel conosciuta come un tubo di lava. Altre grotte sono create dall'incessante martellare delle onde del lago o dell'oceano. Naturalmente, tenderai a trovarli lungo le coste.
L'acqua costruisce grotte con mezzi più sottili, anche. Calcare e dolomia sono due tipi comuni di roccia sedimentaria che contengono il minerale calcite. L'esposizione ad acqua anche debolmente acida può far dissolvere la calcite. E l'acqua piovana che assorbe il gas di anidride carbonica (CO2) - attraverso il contatto con l'aria e la materia vegetale morta - diventa una soluzione di acido carbonico.
Ora supponiamo che il substrato roccioso nella tua zona sia un grosso e vecchio pezzo di calcare, dolomia o materiale simile. Supponiamo anche che sia pieno di crepe, buchi e fessure create dalle forze geologiche. Una volta che l'acqua piovana carica di CO2 filtra attraverso il terriccio sovrastante, entrerà in quelle fratture. Se il substrato roccioso contiene un'alta percentuale di calcite, grandi quantità di quel materiale verranno scomposte dalla soluzione acida. Allo stesso tempo, l'acqua che scorre causerà l'erosione fisica.
Attraverso questo processo, grandi aperture sotterranee sono create nel substrato roccioso. Quelli che si sviluppano al di sopra della falda freatica (un livello del sottosuolo permanentemente saturato dalle acque sotterranee) possono espandersi in vaste caverne o sistemi di grotte. Le grotte prodotte in questo modo sono chiamate grotte di soluzione.
L'acqua acida non crea solo grotte di soluzione; è anche incline a decorare loro in seguito. Qualsiasi naturale, struttura decorativa della grotta - sia essa una stalagmite appuntita, una stalattite penzolante o qualcos'altro - che si forma all'interno di una grotta preesistente è chiamata speleotema.
Per saperne di più, abbiamo contattato Lee-Gray Boze, uno scienziato fisico con l'United States Geological Survey. In una e-mail, spiega che gli speleotemi "si verificano più spesso quando l'acqua trasporta minerali disciolti e deposita quei minerali sulla superficie della grotta".
Ricordi le acque sotterranee cariche di CO2 di cui abbiamo parlato? Come notato in precedenza, quando questo liquido passa attraverso uno strato di roccia calcarea/dolorosa, assorbe calcite dalla roccia. Se l'acqua procede verso il basso ed entra in uno spiazzo, grotta piena d'aria, succede qualcosa di interessante.
Primo, l'acqua perde parte del suo gas CO2, che si libera nell'aria. E non è l'unica cosa che si arrende. Con le sue riserve di CO2 esaurite, il liquido libera parte della calcite che aveva assorbito in precedenza. La calcite in eccesso può accumularsi sui pavimenti delle caverne, pareti e soffitti. Qualche volta, poiché sempre più calcite (o un altro minerale) viene depositato dall'acqua in un luogo specifico, il materiale da costruzione accatastato si sviluppa lentamente in uno speleotema.
Questa immagine mostra i popcorn delle caverne nel Parco nazionale della Grotta del Vento giustapposti a un'altra straordinaria formazione geologica nota come grotta ghiacciata. NPS
Di gran lunga, gli speleotemi più famosi sono le stalattiti e le stalagmiti a forma di ghiacciolo. Le varietà meno conosciute includono colonne dal pavimento al tetto e flowstones drappeggiati. E poi ci sono i popcorn delle caverne.
Tipicamente fatto di calcite, gesso o aragonite, Il popcorn delle caverne prende il nome dalla sua forma distintiva. Questo tipo di speleotemi è costituito da noduli strettamente raggruppati che misurano da 0,7 a 3,9 pollici (da 2 a 100 millimetri) di diametro ciascuno. Se strizzi gli occhi, i fasci irregolari sembrano una specie di popcorn ossificato del cinema. Yum.
"I popcorn delle caverne di solito si verificano nelle aree umide della grotta dove l'acqua può scorrere sulla superficie [della grotta], " Dice Boze. "Molti dei sistemi di grotte più lunghi tendono ad essere più secchi, con alcune notevoli eccezioni, e queste aree aride tendono ad essere meno decorate. Però, nelle zone umide, popcorn di grotta è una caratteristica comune, di solito indica un ambiente umido e un flusso d'aria."
Boze dice che molti diversi meccanismi geologici possono creare popcorn nelle caverne. "Si forma più comunemente quando l'acqua riempie i pori di una roccia, e l'aria vi scorre sopra, " spiega. "Altri ambienti comuni possono includere gocce d'acqua, in cui le gocce possono causare la formazione di popcorn in un raggio intorno ai siti di gocciolamento." È anche noto che si forma sott'acqua, sul fondo delle piscine del fondo della caverna.
E i popcorn non emergono sempre isolati. Si sviluppa spesso sopra o intorno ad altri tipi di speleotemi. Per esempio, I "Billy Club" sono stalattiti ricoperte di popcorn di caverna. Esempi di questi possono essere trovati nella regione delle Black Hills del South Dakota - dove, secondo Boze, le grotte tendono ad essere grandi, umido e un po' ventilato. "Insieme questi fattori formano condizioni davvero buone per la comparsa dei popcorn, " lui dice.
ORA È INTERESSANTEC'è una grotta a forma di rinoceronte a Blue Lake, Washington. Circa 15 milioni di anni fa, un parente di rinoceronte preistorico di nome Diceraterio è stato racchiuso in uno strato di basalto dopo l'eruzione di un vulcano nel nord-ovest del Pacifico. Il corpo della creatura si è disintegrato (a parte alcuni frammenti ossei rimasti) e la roccia circostante si è indurita. Questo ha creato una cavità geologica che sembra perfetta Diceraterio muffa. Puoi entrarci attraverso un'apertura situata dove un tempo si trovavano i quarti posteriori della bestia.
