Stalaktiter ( grekiska Σταλακτίτης - "läckt droppe för droppe") är kemogena avlagringar i karstgrottor i form av formationer som hänger från taket ( istappar , sugrör, kammar, fransar, etc.).
I en snäv bemärkelse kallas stalaktiter kalcitstagnations-droppformationer , som har formen av en istappar med en inre matningskanal ("rörformiga stalaktiter") eller utan den. I vid bemärkelse kan dessa vara både sinterformationer av olika former som hänger i taket och formationer i form av en istapp, men som har en fundamentalt annorlunda uppkomstmekanism (is, lera, gips, salt, lavastalaktiter).
Ungern
Choranches grotta, Frankrike
Puerto Princesa (flod) , Filippinerna
På en del av en stalaktit är tubuli synliga genom vilka vatten rinner (Sorek Cave, Israel).
Grotta i Derbyshire , England
Vatten som kommer in i grottan löser upp kalkstenen i en kemisk reaktion:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 <=> Ca 2+ + 2 HCO 3 -Under vissa förhållanden (skillnaden i partialtrycket av koldioxid i lösning och luft) går reaktionen i motsatt riktning, och kalciumkarbonat avsätts - stalaktiter växer. Detta sker mycket snabbt, den karakteristiska tiden är tiotals, hundratals år. Längden på stalaktiter når i vissa fall flera meter.
Den genomsnittliga tillväxttakten är 0,13 mm per år. De snabbast växande stalaktiterna är de som bildas på grund av det ständiga inflödet av långsamt droppande vatten rikt på kalciumkarbonat (CaCO 3 ) och koldioxid (CO 2 ), som kan växa med 3 mm per år [1] [2] . Hastigheten för droppbildning måste vara tillräckligt långsam för att tillåta CO 2 att avgasa från lösningen till grottatmosfären, vilket resulterar i avsättning av CaCO 3 på stalaktiten. Dropphastigheten är för hög och lösningen, som fortfarande bär det mesta av CaCO 3 , faller till golvet i grottan, där avgasning sker och CaCO 3 deponeras som en stalagmit.
Alla kalkstensstalaktiter börjar med en enda mineraldroppe vatten. När droppen faller avsätter den den tunnaste ringen av kalcit. Varje på varandra följande droppe som bildas och faller avsätter ytterligare en ring av kalcit. Så småningom bildar dessa ringar ett mycket smalt (4 till 5 mm i diameter) ihåligt rör, allmänt känt som en "läskhalm"-stalaktit. Ett läskstrå kan ta lång tid att växa, men det är väldigt ömtåligt. Om de blir igensatta av skräp börjar vatten rinna utanför, avsätta mer kalcit och skapa den mer välbekanta konformade stalaktiten.
Med en tillräcklig mängd kalciumkarbonat i lösning, på den plats där droppar faller från slutet av stalaktiten, växer en motformation på golvet i grottan - en stalagmit. Till skillnad från stalaktiter börjar aldrig stalagmiter som ihåliga "läskhalm". Med tiden smälter stalaktiten och stalagmiten samman och bildar kolumner av kalciumkarbonat, en kolonn -stalagnat .
Bildandet av en stalaktit börjar vanligtvis över ett stort område med flera vägar för flödet av mineralrikt vatten. Eftersom mineraler löses upp i en kanal lite mer än andra konkurrerande kanaler, börjar den dominerande kanalen ta mer av det tillgängliga vattnet, vilket accelererar dess tillväxt, vilket så småningom leder till blockering av alla andra kanaler. Detta är en av anledningarna till att formationer tenderar att ha minimala avstånd från varandra. Ju större formationen är, desto större är avståndet mellan formationerna [1] .
En annan typ av stalaktit bildas i lavarör medan lavan fortfarande är aktiv inuti [3] . Mekanismen för bildning är genom sedimentering av material på grottornas tak, men när lavastalaktiter bildas sker bildningen mycket snabbt på bara några timmar, dagar eller veckor, medan kalkstensstalaktiter kan ta upp till tusentals år. Den största skillnaden med lavastalaktiter är att när lavan slutar rinna slutar även stalaktiterna att växa. Det betyder att om en stalaktit förstörs kommer den aldrig att växa tillbaka [4] .
I likhet med kalkstensstalaktiter kan de lämna lavadroppar på golvet som förvandlas till lavastalagmiter och kan så småningom smälta samman med motsvarande stalaktit för att bilda en pelare.
Hajtänder stalaktiter"Hajtänderna" stalaktiten är bred och avsmalnande mot slutet. Allra i början kan det se ut som en liten bit lava som hänger i taket, men sedan växer den på grund av lagertillväxt. På varandra följande lavaflöden stiger och faller i lavaröret, och täcker och överlappar stalaktiten med mer material. De kan sträcka sig från några millimeter till över en meter långa [5] .
DrypstensstänkNär lava passerar genom hålrummen kommer materialet att stänka upp i taket och rinna tillbaka ner och förvandlas till en stalaktit. Denna typ av formation resulterar i bildandet av en mycket oregelbunden stalaktit, liknande en långsträckt kola. Ofta kan de ha en annan färg än den ursprungliga lavan som bildade grottan [5] .
Rörformade lavastalaktiterNär taket på ett lavarör svalnar bildas ett skal som fångar det halvsmälta materialet inuti. De absorberade gaserna gör att lavan sprutar ut genom små hål, vilket resulterar i ihåliga rörformade stalaktiter, liknande de sodastrån som bildas i sedimentära formationer i mortelgrottor.Den längsta kända är nästan 2 meter lång. De är vanliga i hawaiiska lavarör och är ofta förknippade med en droppstalagmit som bildas nedan när materia tränger igenom en rörformad stalaktit och samlas på golvet under. Ibland kollapsar den rörformade formen nära den distala änden, mest troligt när trycket från de utströmmande gaserna minskar och de fortfarande smälta delarna av stalaktiterna komprimeras och kyls. Ofta får dessa rörformiga stalaktiter ett skevt, maskliknande utseende när bitar av lava kristalliserar och får flödet att flöda i olika riktningar. Dessa rörformade lavaheliktiter kan också påverkas av luftströmmar som passerar genom röret och riktas mot vinden [5] .
En vanlig stalaktit som finns i många grottor säsongsvis eller året runt är en isstalaktit, vanligtvis kallad istappar, särskilt på ytan. Vattenläckaget från ytan tränger in i grottan och om temperaturen är under noll bildar vattnet stalaktiter. Bildning kan också uppstå genom frysning av vattenånga. Liksom lavastalaktiter bildas isstalaktiter mycket snabbt över timmar eller dagar. Men till skillnad från lavastalaktiter kan de växa ut igen så länge det finns vatten och rätt temperatur [6] .
Isstalaktiter kan också bildas under havsisen när saltvatten kommer in i havsvatten.
Isstalaktiter kan också bilda motsvarande stalagmiter under dem, och de kan växa ihop till en ispelare.
Stalaktiter kan även bildas på betong- och vattenrör där det sker långsamt läckage, liksom kalcium, magnesium eller andra joner i kranvatten, även om de bildas mycket snabbare där än i en naturlig grottmiljö. Dessa sekundära avlagringar, såsom stalaktiter, stalagmiter, steniga avlagringar och andra som utvinns från kalk, murbruk eller annat kalkhaltigt material i betong utanför en "grotta" miljö, kan inte klassificeras som " speleothem " per definition [2] . Termen "kaltemit" används för att täcka sekundära avlagringar som efterliknar formerna och formerna av formation utanför grottmiljön [6] .
Sättet som stalaktiter bildas på betong beror på en annan kemi än de som bildas naturligt i kalkstensgrottor och beror på närvaron av kalciumoxid i cementen. Betong tillverkas av ballast, sand och cement. När vatten tillsätts till blandningen reagerar kalciumoxiden i cementen med vattnet och bildar kalciumhydroxid (Ca(OH) 2 ).
Med tiden kommer allt regnvatten som sipprar in i sprickor i fast betong att transportera eventuell fri kalciumhydroxid i lösning till kanten av betongen. Stalaktiter kan bildas när murbruk dyker upp på undersidan av en betongkonstruktion där den är upphängd i luften, till exempel ett tak eller en balk. När murbruket kommer i kontakt med luft på undersidan av betongkonstruktionen uppstår ytterligare en kemisk reaktion. Lösningen reagerar med koldioxid i luften och fäller ut kalciumkarbonat [7] .
När denna lösning faller, lämnar den partiklar av kalciumkarbonat, och med tiden förvandlas de till en stalaktit. De är vanligtvis flera centimeter långa och cirka 4 till 5 mm (0,16 till 0,20 tum) i diameter.
En halmformad stalaktit som har bildats under en betongkonstruktion kan växa upp till 2 mm per dag i längd om fallhastigheten är cirka 11 minuter mellan dropparna. Förändringar i pH i laklösningen kan främja ytterligare kemiska reaktioner, vilket också kan påverka tillväxthastigheten för kaltemit-stalaktiten [6] .
Den vita kammaren i den övre grottan av Jita Grotto i Libanon innehåller en kalkstenstalaktit på 8,2 m, som är tillgänglig för besökare och anses vara en av de längsta stalaktiter i världen.
I den sällsynta kammaren i Gruta Rei do Mato (Set Lagoas, Minas Gerais, Brasilien) finns en annan mycket lång 20 meter lång kalkstensstalaktit. Emellertid har grottor ofta stött på längre stalaktiter under utforskning. En av de längsta stalaktiterna som är tillgängliga för allmänheten finns i Ionaine Fields (Doolins grotta), County Clare, Irland, i en karstregion känd som Burren. Det är också anmärkningsvärt att stalaktiten hålls av en sektion av kalcit mindre än 0,3 m². Stalaktiter nämns först (om än inte under det namnet) av den romerske naturforskaren Plinius i en text som också nämner stalagmiter och kolonner och hänvisar till deras skapelse genom att droppa vatten. Begreppet "stalaktit" myntades på 1600-talet av den danske läkaren Ole Worm [8] , som myntade det latinska ordet från det grekiska ordet σταλακτός (stalaktos, "drypp") och det grekiska suffixet -ίτης (-iter, förknippat med eller tillhör) [9] .