Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvad er Cave Popcorn?

Wind Cave National Park i South Dakota har de ideelle betingelser for dannelse af hulpopcorn. NPS

Der er ikke mange geologiske termer, der kan få din mave til at knurre. "Cave popcorn" er den sjældne undtagelse. Det lyder som om, at det kan være en snackmad på vejen - en godbid til ungespejdere på campingture i weekenden. Men det er faktisk en stenet aflejring relateret til stalaktitter og stalagmitter. Uanset hvor hulepopcorn forekommer, det står som et monument for vandets transformerende kraft, og til det faktum, at huler konstant ændrer sig.

Efter en populær definition, en hule er et naturligt tomrum i jorden, eller på en gletscher, det er stort nok til at en person kan komme ind og indeholder også områder, der aldrig ser direkte sollys.

Hulebygning

Lava er en hulefremstillingsarkitekt. Hvis, for eksempel, en strøm af denne smeltede sten hærder på ydersiden, inden dens indre størkner, du kan ende med en tunnellignende hule kendt som et lavarør. Andre huler skabes ved den ubarmhjertige hamring af sø- eller havbølger. Naturligt, du har en tendens til at finde dem langs kyster.

Vand bygger huler med mere subtile midler, såvel. Kalksten og doloston er to almindelige typer sedimentære sten, der indeholder mineralet calcit. Eksponering for selv svagt surt vand kan få calcit til at opløses. Og regnvand, der absorberer kuldioxid (CO2) gas - ved kontakt med luften og dødt plantemateriale - bliver en kulsyreopløsning.

Lad os nu sige, at grundfjeldet i dit hjemområde er en stor gammel klump kalksten, doloston eller et lignende materiale. Lad os også antage, at den er fuld af revner, huller og sprækker lavet af geologiske kræfter. Når først CO2-fyldt regnvand siver gennem den overliggende jordbund, det kommer ind i disse brud. Hvis grundfjeldet indeholder en høj procentdel af calcit, store mængder af dette materiale vil blive nedbrudt af den sure opløsning. På samme tid, det strømmende vand kommer til at forårsage fysisk erosion.

Gennem denne proces, store underjordiske åbninger skabes i grundfjeldet. Dem, der udvikler sig over vandspejlet (et undergrundsniveau, der er permanent mættet af grundvand), kan ekspandere til store huler eller hulesystemer. Grotter, der produceres på denne måde, kaldes løsningshuler.

Dryp med historien

Surt vand skaber ikke bare løsningshuler; det er også tilbøjeligt til dekorere dem senere. Enhver naturlig, dekorativ hulstruktur - det være sig en spids stalagmit, en dinglende drypsten eller noget helt andet-der dannes i en allerede eksisterende hule kaldes en speleothem.

For at lære mere, vi kontaktede Lee-Gray Boze, en fysiker ved United States Geological Survey. I en e -mail, han forklarer, at speleothems "oftest forekommer, når vand bærer opløste mineraler og aflejrer disse mineraler på hulens overflade."

Kan du huske det CO2-belastede grundvand, som vi nævnte? Som nævnt tidligere, når denne væske passerer gennem et kalksten/doloston -grundlag, det optager kalcit fra klippen. Hvis vandet fortsætter nedad og kommer ind i et åbent, luftfyldt grotte, sker der noget interessant.

Først, vandet mister noget af sin CO2 -gas, som frigives til luften. Og det er ikke det eneste, det overgiver. Med sine CO2 -beholdninger opbrugt, væsken frigiver noget af den calcit, den tidligere havde absorberet. Det overskydende calcit kan ophobes på hulegulve, vægge og lofter. Sommetider, efterhånden som mere og mere calcit (eller et andet mineral) afsættes af vand på et bestemt sted, det ophobede byggemateriale udvikler sig langsomt til en speleothem.

Dette billede viser cave popcorn i Wind Cave National Park sidestillet med en anden fantastisk geologisk formation kendt som hulefrost. NPS

Våd popcorn

Langt, de mest berømte speleothems er de istappformede stalaktitter og stalagmitter. Mindre kendte sorter omfatter gulv-til-tag-søjler og draperingsstrømsten. Og så er der hulepopcorn.

Typisk lavet af calcit, gips eller aragonit, cave popcorn er opkaldt efter sin karakteristiske form. Denne form for speleothem består af tæt klyngede knuder, der måler alt fra 0,7 til 3,9 tommer (2 til 100 millimeter) i diameter hver. Hvis du skæver øjnene, de ujævne bundter ligner lidt forbenede biografpopcorn. Nøj.

"Cave popcorn forekommer normalt i våde områder i hulen, hvor vand kan strømme på [hulens] overflade, "Boze siger." Mange af de længste hulsystemer har en tendens til at være mere tørre, med nogle bemærkelsesværdige undtagelser, og disse tørre områder har en tendens til at være mindre dekoreret. Imidlertid, i de våde områder, hule popcorn er et fælles træk, normalt angiver et vådt miljø og luftstrøm. "

Boze siger, at mange forskellige geologiske mekanismer kan skabe hulepopcorn. "Det dannes oftest, når vand fylder porerne i en sten, og luft strømmer over den, "forklarer han." Andre almindelige miljøer kan omfatte dryppende vand, hvor dryppene kan få popcorn til at dannes i en radius omkring drypstederne. "Det har endda været kendt at danne undervands, i bunden af ​​hulegulvspuljer.

Og popcornen dukker ikke altid op isoleret. Det udvikler sig ofte på eller omkring andre former for speleothems. For eksempel, "Billy Clubs" er stalaktitter, der er blevet belagt med hulepopcorn. Eksempler på disse kan findes i South Dakotas Black Hills -region - hvor, ifølge Boze, hulerne har en tendens til at være store, vådt og lidt blæsende. "Tilsammen danner disse faktorer virkelig gode betingelser for popcorn, " han siger.

NU ER DET INTERESSANT

Der er en næsehornformet hule i Blue Lake, Washington. For omkring 15 millioner år siden, en forhistorisk næsehorn slægtning navngivet Diceratherium var indkapslet i et lag basalt, efter at en vulkan i det nordvestlige Stillehavs udbrud. Væsenets krop gik i opløsning (bortset fra nogle resterende knoglefragmenter) og den omgivende sten hærdet. Dette skabte et geologisk hulrum, der ligner et perfekt Diceratherium skimmelsvamp. Du kan komme ind i det gennem en åbning, der var placeret, hvor dyrets bagfjerdinger plejede at være.