石筍
最も一般的な6つの洞窟生成物を示す画像
ニューメキシコ州カールスバッド洞窟群の「魔女の指」

石筍（英: / ˈ s t æ l ə ɡ ˌ m aɪ t /、米: / s t ə ˈ l æ ɡ m aɪ t / ;ギリシア語のσταλαγμίτης ( stalagmítēs )から;古代ギリシア語のσταλαγμίας ( stalagmías ) 「滴る、したたる」および-ίτης ( -ítēs ) 「〜につながっている、〜のメンバー」から）[ 1 ]は、洞窟の天井から滴り落ちた物質が堆積して洞窟の床 から隆起する岩層の一種である。石筍は典型的には炭酸カルシウムで構成されていますが、溶岩、泥、泥炭、ピッチ、砂、焼結物、アンバーラット（ネズミの尿が結晶化したもの）で構成されることもあります。[ 2 ] [ 3 ]  

洞窟の天井から垂れ下がっている対応する構造物は鍾乳石です。

形成とタイプ

石灰岩の鍾乳石

最も一般的な石筍は鍾乳石であり、通常は石灰岩の洞窟で形成される。[ 4 ]石筍の形成は、洞窟内の特定のpH条件下でのみ起こる。石筍は、鉱化水溶液から沈殿した炭酸カルシウムなどの鉱物の沈着によって形成される。石灰岩は炭酸カルシウム岩石の主成分であり、二酸化炭素を含む水によって溶解し、洞窟内で重炭酸カルシウム溶液を形成する。 [ 5 ]通常の石筍の成長には、水中の二酸化炭素分圧が洞窟室内の二酸化炭素分圧よりも高くなければならない。 [ 6 ]

天井にある鍾乳石が、床にある石筍とつながるまで十分に成長すると、柱を形成します。

石筍を保存するには、通常は触れてはいけません。なぜなら、岩石の堆積は水溶液から既存の表面に沈殿したミネラルによって形成されるからです。皮脂は、ミネラルウォーターが付着したり流れたりする部分の表面張力を変化させ、石筍の成長に影響を与える可能性があります。また、人間の接触による油や汚れ（泥、粘土）も、石筍にシミをつけ、永久に色を変えてしまう可能性があります。

溶岩の石筍

別の種類の石筍は、内部で溶融した流動性の溶岩がまだ活動している間に溶岩洞内で形成されます。その鉱物学的組成は、火山ガラスの主成分である玄武岩によく見られる珪質鉱物（例えば、黒曜石）に近いですが、異なります。その形成/結晶化のメカニズムも石灰岩の石筍（CaCO 3）とは著しく異なりますが、共通点は重力によって駆動されることです。主な溶岩流が通過して完全に排出された後、溶岩の温度が十分に低下すると、溶融溶岩（珪質物質、SiO 2）の滴が、すでに空になった溶岩洞の底で固まります。本質的には、洞窟（または空洞）の底への物質の重力による堆積です。

しかし、石灰質の石筍との違いは、珪質物質の輸送が溶融状態で起こり、水溶液に溶解していないことです。CO2の脱ガスは重要な役割を果たしません。溶岩の石筍の場合、その形成もわずか数時間、数日、または数週間で非常に急速に起こりますが、石灰岩の石筍は数千年から数十万年かかる場合があります。溶岩の石筍との主な違いは、溶けた溶岩の流れが止まると、石筍の成長も止まることです。つまり、溶岩の石筍は壊れると、二度と再生しないことを意味します。[ 2 ]溶岩洞の石筍は、その形成中に滴り落ちる溶融物質がほとんどの場合、まだ動いている溶岩流に落ちて、物質を吸収または運び去るため、鍾乳石よりもまれです。

「溶岩石」という総称は、溶岩鍾乳石と石筍の両方に無差別に適用されており、「つらら」という言葉から派生した。[ 2 ]

氷の石筍

季節的または年間を通じて多くの洞窟で見られる一般的な石筍は氷の石筍で、特に地上にある場合はつららとも呼ばれます。[ 7 ]表面からの水の浸出が洞窟内に浸透し、気温が氷点下の場合、水は底に集まり石筍になります。堆積は、水蒸気の凍結によって直接起こることもあります。[ 8 ]溶岩の石筍と同様に、氷の石筍は数時間から数日以内に非常に急速に形成されます。ただし、溶岩の石筍とは異なり、水と気温が適切である限り、再び成長する可能性があります。氷の石筍は、暖かい空気が洞窟の天井まで上昇し、気温が氷点以上になる可能性があるため、鍾乳石よりも一般的です。

氷の鍾乳石はその下に対応する石筍を形成することもあり、時間が経つと互いに成長して氷柱を形成することもあります。

コンクリート製の石筍

コンクリート構造物の床に生えるカルセマイト石筍

鍾乳石や石筍はコンクリートの天井や床にも形成されることがありますが、自然の洞窟環境よりもはるかに速く形成されます。[ 9 ] [ 10 ]

コンクリート由来の二次堆積物はコンクリートの劣化によって生成され、カルシウムイオンがコンクリート溶液から浸出液としてコンクリート構造物の裏側に再堆積して鍾乳石や石筍を形成します。[ 10 ]石筍として炭酸カルシウムが堆積するのは、カルシウムを多く含んだ浸出液が溶液によってコンクリート構造物の地下に運ばれるためです。二酸化炭素はアルカリ性の浸出液に吸収され、[ 11 ]石筍として炭酸カルシウムを堆積させる化学反応を促進します。[ 12 ]これらの石筍は数センチメートル以上の高さに成長することは稀です。[ 13 ]

自然の洞窟環境の外で石筍、鍾乳石、流石などを形成する二次堆積物は「カルテマイト」と呼ばれます。 [ 10 ]これらのコンクリート由来の二次堆積物は、言葉の定義上「鍾乳石」と呼ぶことはできません。 [ 9 ]

記録

世界最大の石筍は高さ70メートル（230フィート）を超え、ベトナムのソンドン洞窟にあります。[ 14 ]

イラン南部のザグロス山脈、古代都市ビシャプールから約6キロメートル（3.7マイル）離れたシャープール洞窟には、5つのテラスのうち4番目のテラスに、ササン朝第2代皇帝シャープール1世の3世紀の巨像が立っています。この像は1つの石筍から彫られており、高さは約7メートル（23フィート）です。

参考文献

  1. ^ σταλαγμίας、Henry George Liddell、Robert Scott、 A Greek-English Lexicon、ペルセウスについて。
  2. ^ a b cラーソン、チャールズ（1993年）「溶岩洞の図解用語集」、Western Speleological Survey誌第87号、 p.56。
  3. ^ Hicks, Forrest L. (1950). 「鍾乳石と石筍の形成と鉱物学」(PDF) . NSS News . 12 : 63– 72. 2014年3月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年7月8日閲覧。
  4. ^ 「洞窟の形成方法」 Nova.PBS . 2013年7月1日閲覧。
  5. ^ C. Michael Hogan. 2010. 「カルシウム」。A. Jorgensen、C. Cleveland編。地球百科事典。国立科学環境評議会。
  6. ^ John）、Fairchild、Ian J.（Ian（2012）。洞窟石灰石科学：プロセスから過去の環境まで。Baker 、 Andy、1968-。オックスフォード、英国：Wiley。ISBN 9781444361094. OCLC  782918758 .{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
  7. ^ Keiffer, Susan (2010). 「氷鍾乳石のダイナミクス」2013年7月8日閲覧。
  8. ^ Lacelle, Denis (2009). 「カナダ、ケベック州、Caverne de l'Oursにおける季節氷体とそれに伴う極低温炭酸塩の形成：運動学的同位体効果と擬似生物起源結晶構造」(PDF) . Journal of Cave and Karst Studies. pp.  48– 62. 2013年7月8日閲覧。
  9. ^ a b Hill, CA, Forti, P, (1997). Cave Minerals of the World, 2nd editions. pp. 217 & 225 [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.]
  10. ^ a b c Smith, G K. (2016). 「コンクリート構造物から成長する方解石ストロー鍾乳石」洞窟とカルスト科学、43(1), 4–10.
  11. ^ Macleod, G, Hall, AJ, Fallick, AE, 1990. 主要コンクリート道路橋におけるコンクリート劣化に関する応用鉱物学的調査. Mineralogical Magazine, Vol.54, 637–644.
  12. ^ Sundqvist、HS、Baker、A.、および Holmgren、K. (2005)。 「スウェーデン、ウプサラの急速に成長する石筍の発光」。 Geografiska Annaler、87 A (4): 539–548。
  13. ^ Smith, G K. (2015). 「コンクリート構造物から成長する方解石ストロー鍾乳石」第30回オーストラリア洞窟学連盟会議議事録（西オーストラリア州エクスマス）、Moulds, T.編、pp. 93–108。
  14. ^ “ソンドン洞窟 (Hang Sơn Đoòng)” .ワンダーモンド。 2014 年 6 月 15 日。
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