洞窟の科学
鍾乳洞の形成

鍾乳洞とは?
石灰岩に形成された洞窟(石灰洞)で、特に鍾乳石の発達した洞窟。

水は芸術家
カルスト地形のイラスト

石灰岩は、二酸化炭素(CO2)を含んだ弱酸性の雨水に溶かされます。


@雨は大気中の二酸化炭素を取り込んで、弱い酸性になります


A石灰岩地帯に降った雨は、岩の小さな割れ目や断層に沿って地下に浸透します。

Bまわりの石灰岩を少しづつ溶かして、次第に割れ目を大きくしていきます。

自然環境によっても異なりますが、人が入れるようになるまでには何万年単位のとても長い年月がかかっています。

鍾乳洞の成長と崩壊→ 

 鍾乳洞は、溶食作用の他に落盤や地下水の浸食作用によって大きくなっていきます。

@の化学反応式
CO+HO→HCO
二酸化炭素   雨水    弱酸性の水 

   Bの溶食作用における化学反応式(溶解反応)
CaCO3+H2CO3→CaHCO3+HCO3
石灰岩
   
弱酸性の水     炭酸水素カルシウムイオン   
                       (地下水流とともに洞外へ流れ出る)


<用語の説明>
カッレン(カレン)
雨水で溶かされ、溝が出来たり柱状になった石灰岩。
カッレンが形成された一帯を、カッレンフェルトと言います。

ドリーネ
すり鉢状の窪地で、雨水を集めて地下へと流れ込むので吸い込み穴とも言います。
ドリーネの多くは、竪穴を通じて鍾乳洞へとつながっています。


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