Facebook do Portal São Francisco
Google+
+ circle
Home  Cavernas  Voltar

Cavernas

 

FORMAÇÃO DE CAVERNAS

A corrosão, erosão, dissolução, transporte, desmoronamento de rocha, geram o desenvolvimento da caverna. Porém, processo contínuo ocorre aos nossos olhos.

Inúmeros materiais continuamente se modificam principalmente no solo da caverna, vindos, tanto do meio interno como externo; internamente, as argilas provenientes da dissolução do calcário e blocos desmoronados e externamente, lama, argila, areia, água, folhas, raízes, restos vegetais, animais e detritos, em geral, vão fazendo parte do solo da caverna, principalmente, se esta for submetida a variações de cheias do rios, dando um aspecto dinâmico ao interior aparentemente estático da caverna.

Cavernas

Os espeleotemas (espeleo = caverna; thema = depósito), por sua vez, são depósitos de minerais em cavernas formadas basicamente por processos químicos de dissolução e precipitação, o que lhes dá, via de regra, caráter mais permanente ou mesmo estrutural. De forma geral e simplificada, os espeleotemas tem sua origem no meio externo e superior da caverna. A água, combinada com o gás carbônico da atmosfera e do solo, forma o ácido carbônico que penetra no solo e atinge a rocha calcária, penetrando nela por seus orifícios naturais, provocando uma reação química de dissolução do carbonato de cálcio, formando o bicarbonato de cálcio, que após atravessar todo o teto da caverna, emerge em seu teto.

A gota desta solução aquosa fica pendurada no teto até que atinja volume e peso suficiente para vencer a tensão superficial e cair. Nesse período, já no espaço da caverna, aquela solução é submetida a condições ambientais muito diferentes das anteriores, quando percorria sob pressão as estreitas fraturas da rocha.

Essas mudanças de condições (maior ventilação, alteração de temperatura e PH, menor pressão de CO, umidade do ar), gera o desequilíbrio químico da solução pela liberação do gás carbônico no ambiente da caverna com a conseqüente precipitação de parte do bicarbonato dissolvido. Formam-se assim, na superfície da gota, área de maior desequilíbrio, os primeiros cristais de calcita (carbonato de cálcio) que, ordenando-se ao longo do contato da água com o teto, dão origem a um anel cristalino, o que servirá de base para a futura estalactite. Gota após gota, o processo tem continuidade, formando-se uma estrutura que cresce no sentido descendente. A gota ao cair, ainda carrega consigo bicarbonato em solução, o qual vai sendo depositado, em capas sucessivas, no piso logo abaixo, formando uma nova estrutura.

A estrutura formada no teto, mais comumente, é tubular e oca, denominada de estalactite, e a formada no solo é uma estalagmite, entretanto, dependendo das condições físico-química-climática (umidade do ar, temperatura do ambiente, PH, saturação, ventilação, pressão do CO2, volume de vazão de água, temperatura da água, inclinação da parede, outros minerais presentes na precipitação) da caverna, tais espeleotemas poderão, entretanto, assumir outras formas e outras propriedades que serão descritas mais adiante.

Cavernas

1. Acidulação da água (formação do ácido carbônico):

H2O
+
CO2
=
H2CO3
Água
 Dióxido de Carbono
Ácido Carbônico

        

 

2. Dissolução da rocha pelo ácido carbônico:

H2CO3  
CaCO3
=
Ca(H CO3)2
Ácido 
  Carbonato
Bicarbonato 

 

3. A inversão da equação com a precipitação da calcita:

Ca(H CO3)2
=
CaCO3 Cavernas
+
H2O Cavernas
+
CO2 Cavernas
Bicarbonato de Cálcio
Calcita
Água
Dióxido de Carbono

Pequenas mudanças poderão ocorrer nesta reação química, caso a rocha atacada não seja carbonática.

Em cavernas calcárias, predominam os minerais de cálcio, como a calcita, aragonita e gipsita.

Calcita (carbonato de cálcio trigonal) - é um mineral branco ou transparente quando puro, que se cristaliza no sistema romboédrico ou trigonal, sendo o mineral mais freqüente e que mais tipos de espeleotemas formam dentro da caverna.

Aragonita (carbonato de cálcio ortorrômbico)

É um polimorfo da calcita, diferindo dela na forma de cristalização ortorrômbica. Mais solúvel que a calcita, a aragonita apresenta maior dificuldade de precipitação, sendo, portanto, menos freqüente.

Espeleotemas formados de aragonita sob certas condições, podem-se transmudar em calcita. As formas criadas pela aragonita costumam ser mais delicadas e finas.

Gipsita (sulfato de cálcio)

Menos freqüente que as duas anteriores, apresenta-se, normalmente, em forma de flores, crostas delgadas, agulhas ou cristais alongados e retorcidos ou, amontoados irregulares de cristais finíssimos e transparentes, muitas vezes brilhantes e fluorescentes. É formada, provavelmente, por dissolução e transporte de gesso que ocorre como integrante do calcário ou por oxidação da pirita (S2Fe).

Outros minérios se apresentam em cavernas brasileiras, como a sílica, opala, calcedônia, quartzo e elementos como ferro, cobre e manganês.

Apesar da coloração branca ser formada pela calcita, aragonita, gipsita, sílica, quartzo, outras cores poderão surgir nas precipitações dos espeleotemas, quer seja por tingimento depositado entre os cristais ou recobrindo a superfície da peça, ou, a substituição do íon cálcio por outro, como o cobre, na própria estrutura cristalina do carbono. Como exemplo, citamos o óxido de ferro - que produz coloração de tons que vão do laranja ao vermelho; óxido de manganês - que vão do azul ao negro; cobre - dando cor azulada; malaquita - azul-esverdeada; níquel - amarelo ou verde. No Brasil, já se identificaram cerca de 20 minerais em cavernas.

Conforme visto no exemplo, na formação estalactite-estalagmite-coluna, todo o processo de precipitação da calcita está apoiado no mecanismo de gotejamento.

Porém, como também já vimos anteriormente, a partir da eclosão da gota no teto da caverna, uma série de variáveis pode alterar o sistema de precipitação e deposição do minério, fazendo com que além do gotejamento gravitacional, possa ocorrer, também, outras formas como: escorrimento - linear ou laminar, o borrifamento, a exudação, a precipitação em meio líquido, a floculação e outros -, o quê se traduzirá na formação de espeleotemas de formas e aspectos diferentes.

A título de exemplo, poderemos considerar algumas variantes:

Se o fluxo de água que pinga pelo teto da caverna for grande, teremos menor deposição no teto e maior no solo, o que implica em pouco estalactite e mais estalagmite, ou, escorrimento no solo;

Se o teto for inclinado, a gota, em vez de pingar, poderá escorrer pela superfície inclinada, formando uma cortina;

Cavernas

Se o fluxo de água for muito baixo e o nível de evaporação alto, a precipitação poderá ocorrer contra a gravidade, formando helictites ou heligmites

Se a precipitação ocorrer dentro de um volume líquido, poderá se formar travertinos, pérolas, vulcões.

Cavernas

Fonte: espeleopaty.vilabol.uol.com.br

Cavernas

Origem das cavernas

Há milénios que as cavernas encantam o homem. No início dos tempos estas eram usadas como abrigo e, nelas foram deixadas restos de fogueiras, de alimentos, ossos e pinturas que nos permitem, atualmente, conhecer a vida e os hábitos dos nossos antepassados.

Sejam pinturas rupestres, animais exóticos, depósitos minerais ou acidentes geológicos, os ambientes cavernícolas preservaram momentos da nossa história, e neles criou-se um novo mundo a ser descoberto.

Frágeis e fascinantes, as cavernas atraem pelos mais diversos motivos. Sejam eles científicos ou religiosos, por curiosidade ou aventura, são propiciados momentos intensos de contato com a natureza, mais do que caminhar sobre o chão caminha-se dentro da terra, envolvidos por rochas num mundo silencioso e de escuridão.

Ao ver-se as pequenas gotas a caírem do teto ou a escorrerem pelas paredes, pode-se imaginar como tudo começou à milhares de anos.

Foi com este espírito de aventura e de curiosidade que partimos para a descoberta da Gruta da Ervideira tentando desvendar a sua história geológica. Para apresentar aqui as suas características geológicas teremos antes de adquirir determinados conhecimentos que nos vão ser úteis para compreender o ciclo de formação da nossa gruta, tendo em vista que esta é uma construção cársica.

A formação das Cavernas

A maior parte das grutas que hoje existem, encontram-se em terrenos sedimentares (calcários) que se formaram à milhões de anos, em mares pouco profundos, por acumulação em camadas sucessivas de restos orgânicos e minerais. Estudando estes diferentes níveis, podemos conhecer hoje as grandes alterações climáticas que a terra sofreu na sua formação, assim como os animais que a povoaram, pois uma grande percentagem da rocha está formada com restos microscópicos de algas, moluscos, corais e outros seres orgânicos.

Tudo sucedeu sem interrupções, mas a terra, um ser vivo em contínua transformação encontra-se à mercê de forças gigantescas capazes de mudar a sua fisionomia de forma brutal. A crosta terrestre não é uma capa uniforme, está "partida" em segmentos, que se chamam placas continentais, e movem-se independentemente, afastando-se e aproximando-se até à sua colisão, produzindo esforços que moldam completamente a superfície aonde atuam.

A energia do interior do planeta é libertada pelas forças verticais e horizontais, estas provocam levantamentos, afundamentos, desabamentos e compressões que levam à deformação dos sedimentos até formar as montanhas.

Quando os esforços são compressivos produzem-se as dobras, montando-se umas sobre as outras. Se porém surgem falhas distensivas com fraturas maiores, podem-se formar fossas ou patamares tectônicos.

As fraturas menores das rochas, as mais abundantes, chamam-se diaclases, estas são fundamentais no processo de formação das cavidades. Por elas a água infiltra-se, percorrendo o seu caminho pelo interior das montanhas.

No início o processo é químico. Cerca de uma terça parte da água da chuva que cai sobre a superfície terrestre infiltra-se no interior das rochas e, em certos casos, acumula-se formando depósitos subterrâneos denominados aquíferos. Os aquíferos constituem reservas hídricas que podem ser exploradas através de poços ou atingir espontaneamente a superfície em nascentes.

Quando a água subterrânea se acumula em zonas constituídas por rochas calcárias, dissolve a calcite por ação do ácido carbônico dissolvido e origina formas de erosão complexas e espetaculares. Inicialmente, criam-se galerias subterrâneas, através das quais a água escorre e que podem atingir centenas de quilómetros de comprimento. Estas galerias podem alargar-se por abatimentos do teto ou devido à descida do nível do solo, dando origem a grutas, que podem apresentar-se isoladas, mas que normalmente formam conjuntos de grande dimensão.

Como a maior parte das cavidades do mundo se encontram em terrenos calcários vamos explicar brevemente algumas características destas rochas de origem sedimentar, formadas no fundo dos oceanos e lagos há uns milhões de anos atrás. Nem todos os calcários pertencem à mesma época visto que se formaram em diferentes períodos da história do globo terrestre. Os mais antigos têm milhões de anos, enquanto os mais jovens têm apenas alguns milhares.

Não há um só tipo de rocha , existem muitas variedades e nem todas oferecem as mesmas qualidades para a formação de cavidades. A sua composição mineral depende em grande parte das suas origens, pois influem fatores como o lugar e a profundidade onde se depositam ou o tipo de restos orgânicos que as compõem.

A grande maioria dos calcários geram-se no próprio local onde se foram depositando, enquanto que os detríticos (conglomerados), formaram-se de maneira diferente, ao serem arrancados a outro tipo de calcários e movimentados pelo vento ou pelos rios até se estabelecerem noutro sítio diferente.

Uma vez formados não são dissolvidos de maneira igual, nem com a mesma facilidade. A origem química, a situação geográfica, a antiguidade da rocha, o grau de fissuração, o clima, a pluviosidade e a altura são fatores condicionantes da formação das cavernas, o que explica a grande variedade de formações existentes.

Depois de formada a gruta a sua atividade não acaba. Ao longo do tempo vão surgindo muitas outras construções com um lento processo de formação proporcionando à gruta uma beleza natural e extraordinária.

Perfil e Paisagem Cársica

Um maciço cársico divide-se em várias zonas. Nomeadamente, a zona de absorção que são áreas onde a água se infiltra para o interior. Expostas às influências climatéricas exteriores, podem estar muito fissurada já que a este nível se produz quase toda a totalidade do gás carbônico, que vai permitir a dissolução da rocha. Nas regiões húmidas e de média altitude, o carso está coberto por vegetação e os cursos de água podem circular pela superfície antes de penetrar no interior terrestre. Nas zonas altas de montanha com vegetação escassa ou inexistente a rocha está nua e a paisagem aparece deserta. O frio acelera o processo de corrosão da rocha e é praticamente impossível encontrar água na superfície, pois esta desaparece no subsolo quase imediatamente.

Outra das zonas é a de circulação ou de transferência vertical em que a água devido à gravidade desce, por vezes de forma violenta, pelos poços até encontrar coletores para drenar a sua carga. O poder erosivo da água pode ser apreciado perfeitamente, observando as paredes lavadas e polidas pelas rochas que a água arrasta. A água atravessa rapidamente esta zona até alcançar a camada freática.

A zona freática é a menos conhecida, porque é a menos explorada devido ao seu completo inundamento, com os poros da rocha cheios de água. Camadas suficientemente impermeáveis e densas impedem o crescimento em profundidade, provocando um desenvolvimento preferencialmente horizontal.

A Gruta da Ervideira está situada num monte coberto e rodeado por vegetação característica de uma zona cársica. À sua volta existem vários cursos de água, alguns dos quais, na altura do estudo, não apresentavam água à superfície pois esta encontrava-se no subsolo. No entanto, era perfeitamente perceptível a existência de curso de água naquele local.

A paisagem cársica possui duas características essenciais que são, as numerosas depressões fechadas de diversos tamanhos e a existência de poucos afloramentos superficiais de água, inclusive em zonas muito chuvosas.

As águas infiltram-se no interior por fendas, alcançando condutas subterrâneas capazes de drenar a água recolhida, saindo de novo para o exterior no fundo dos vales.

Isto é possível porque as rochas onde se formam as grutas tem numerosas características que o permitem:

Solubilidade suficiente para que a água possa dilatar as fissuras por dissolução
Suficientemente intactas para que os resíduos insolúveis não fechem as condutas já formadas
Suficientemente sólidas para que os tetos não desabem

Estas três condições só são cumpridas totalmente pelas rochas carbonatadas, e é nelas que se formam as maiores cavidades.

Na superfície existem uma série de formas particulares que se encontraram associadas à paisagem cársica:

Lapiás: Desertos de pedra, gretados, com canalizações produzidas pela corrosão química da rocha, ao entrar em contato com a água da chuva ou fusão da neve. A água infiltra-se rapidamente para o subsolo e não existe escorrência.
Algares:
Condutas verticais que se formam devido a diversos fatores como o abatimento de abóbadas, derretimento das neves, dissolução exagerada no fundo das dolinas, corrosão/erosão em sumidouros ativos.
Dolinas:
Depressões circulares ou em forma de funil originadas por afundamento do terreno devido ao colapso de uma antiga cavidade, ou por infiltração de água em pontos concretos. Podem chegar a alcançar grandes dimensões, a vegetação que se instala no fundo das dolinas favorece a dissolução da rocha, mas os resíduos insolúveis colmatam o fundo e impedem que a água seja evacuada, enchendo às vezes depois de fortes chuvadas.
Uvalas:
Depressões de contornos irregulares. A sua formação é objeto de controvérsia, se bem que parecem criar-se pela união de dolinas que crescem muito próximas e se desenvolvem mais rapidamente em largura do que em profundidade.
Poljes:
Depressões de grande extensão, caracterizadas por terem o fundo plano. Desenvolvem-se sempre nas proximidades do nível freático, evoluindo principalmente no plano horizontal, por dissolução das faces laterais da depressão. O fundo dos poljes são por vezes utilizados para cultivo, e às vezes apresentam caudais fluviais. Quando estes são incapazes de absorver a água da chuva, convertem-se em lagos temporários.
Exsurgências:
São lugares por onde a água recolhida nas partes altas dos maciços, sai para o exterior.
Pitões, torres e magotes:
Quando a erosão devora uma parte importante do maciço, só restam alguns testemunhos isolados dominando a zona. Este tipo de formações encontra-se em zonas tropicais muito evoluídas.

São estas as estruturas que caracterizam o modelado cársico, e que podem ser observadas no conjunto geológico a que pertence a gruta da Ervideira.

Galerias e salas de uma gruta

As galerias formam-se quando a água carregada de gás carbônico, dissolve o calcário e alonga paulatinamente a conduta inicial. Com o tempo, enquanto aparecem as primeiras concreções no teto, a água aprofunda as camadas mais baixas e só o espaço de terreno inferior permanece inundado, escavando pouco a pouco, meandros que em certas ocasiões possuem quilómetros de longitude.

As salas formam-se com a queda de blocos das paredes e dos tetos, com a consequência da instabilidade da massa da rocha, transforma radicalmente as formas originais das condutas cársicas. Os lugares mais prováveis de sofrer desprendimento são as galerias maiores ou os pontos em que há vários cruzamentos das mesmas. Ás vezes formam-se enormes vazios subterrâneos nos lugares com importantes desprendimentos e grandes cursos ativos capazes de evacuar ou dissolver todo o material que vai caindo do teto.

A Gruta da Ervideira é de difícil acesso e o espaço disponível para circular é um pouco reduzido, apesar, de esta ser relativamente grande.

É uma grua muito húmida e por todo o lado podemos observar espeleotemas, que em algumas salas se reúnem formando bonitas galerias. Na maioria das salas é perfeitamente visível a formação das mesmas através do abatimento dos tetos ou de paredes.

Aquando da sua formação a água escavou inúmeros orifícios, dos quais alguns são de fácil acesso enquanto noutros é praticamente impossível passar. Esta gruta torna-se assim num labirinto de salas e galerias com alguns poços que constituem um obstáculo pois alguns deles só podem ser ultrapassados com a utilização de material espeleológico adequado.

Galerias e salas de uma gruta

As concreções são a parte mais vistosa e colorida do universo subterrâneo, mas a sua abundância nem sempre é a mesma já que depende de uma variedade de situações: a maturidade da cavidade, a região onde se encontra e a altura ou o clima.

As concreções são a parte mais vistosa e colorida do universo subterrâneo, mas a sua abundância nem sempre é a mesma já que depende de uma variedade de situações: a maturidade da cavidade, a região onde se encontra e a altura ou o clima.

Assim, os espeleotemas mais comuns na Gruta da Ervideira são as estalactites, estalagmites e as bandeiras que vão ser estudadas mais à frente juntamente com muitas outras concreções.

Enquanto que nos países tropicais aparecem galerias ricamente ornamentadas, no carso de alta montanha são escassas porque na superfície apenas existe cobertura vegetal que produz gás carbônico, vital para o posterior desenvolvimento destes "depósitos".

A água que circula num sistema cársico, depois de recolher o gás carbônico da atmosfera e os diversos compostos orgânicos do solo, infiltra-se no chão e ataca pouco a pouco a rocha, abrindo caminho pela rede de fendas que existem no subsolo. Quando alcança galerias ou salas onde o conteúdo de dióxido de carbono é tão baixo como no exterior, liberta parte desse gás acumulado, produzindo a precipitação de carbonato de cálcio, o componente principal da maior parte dessas maravilhosas concreções que se podem ver no interior da terra.

Se o composto mais frequente é o carbonato cálcico (calcite), podemos encontrar mais de cem variedades de minerais associados às grutas. A maior parte deles são curiosidades ecológicas. Só o gesso com 2,5%, aparece relativamente abundante, o resto (opaco, óxidos de ferro, nitratos, fosfatos,...)apenas representam uns 0,5% da proporção total.

A coloração das concreções depende das dimensões de fatores como a presença da matéria orgânica, a ação de determinadas bactérias, alguns depósitos na rede cristalina ou a presença de iões metálicos (hidróxidos e óxidos de ferro, magnésio, chumbo e cobre...). A ação individual ou conjuta destes agentes permite que os minerais incolores como a calcite e o aragonite adquira maravilhosas tonalidades.

Dependendo da quantidade de água que existe, podem.se estabelecer seis classes de concreções:

Goteio: estalactites, velas ou cortinas e estalagmites.
Escorrimento: colunas, mantos, gours e bandeiras.
Capilaridade: discos e excêntricas.
Subaquáticos: mamelones, pisolitos.
Condensação: argolas, bigodes.
Águas artesianas: geysermitas.

Passemos então à explicação de alguns dos variados espeleotemas que se formam numa gruta:

Estalactites

São as mais frequentes. A água ao alcançar o teto de uma galeria por uma fenda, devido às mudanças de pressão e temperatura que ali se encontra, perde o dióxido de carbono e solta o carbonato cálcico do redor da gota. Pouco a pouco forma uma fina concreção, por cujo interior a água flui. Denomina-se tubulares ou pistulosas quando são muito compridas e de pouco diâmetro (até 6m de longitude e entre 2 a 6 mm de grossura). As estalactites nem sempre são circulares.

Um fluxo lenso e uma evaporação intensa produz estalactites finas e compridas, de crescimento rápido. Pelo contrário o crescimento lento origina estalactites grossas e de menor comprimento.

Cavernas

A água ao chegar ao solo começa a formar uma estalagmite. Geralmente são mais largas que as estalactites e coma extremidade menos pontiaguda. Não possuem canais internos e o seu diâmetro está diretamente proporcionado ao caudal da goteira. Quando a gota cai sobre os sedimentos detríticos, forma-se um orifício por erosão, e, nas suas paredes precipita-se a calcite, formando-se antiestalagmites com conulitos.

Colunas

Quando uma estalactite alcança a estalagmite subjacente forma-se uma coluna. A sua evolução posterior já não depende da goteira, que obviamente se interrompe, evoluindo como uma manto devido ao fluxo de calcite que resvala pelas suas paredes.

Excêntricas

Este termo designa dois tipos de concreções muito vistosas (antoditas e helictitas) cuja formação é muito distinta. Ambas apresentam um crescimento ramificado em todas as direções imaginárias.

As antoditas formam-se por fluido superficial, crescendo a partir de uma fina lâmina de água que cobre a concreção. Podem encontrar-se associadas a zonas com corrente de ar e evaporação. O aragonite, mineral presente na maioria das antoditas, dá lugar a "cachos" fibrosos muito delicados. Os compostos de calcite com aspecto de ramos, apresentam maior consistência.

As helictites são concreções que necessitam de uma canal central que aporte a água para o seu crescimento. Desafiando as leis da gravidade crescem em qualquer direção, na sua formação ocorre múltiplos fatores como rotação de eixos cristalográficos, originam poros laterais, concentração de impurezas devido à evaporação da água, poros obstruídos em períodos secos, correntes de ar.

Bandeiras

A água ao escorrer nas paredes inclinadas, dá lugar a curiosas formações com aspecto de cortinas que recebem o nome de bandeiras. Se as iluminar-mos à contraluz podemos apreciar perfeitamente as estrias de crescimento, tingidas de diferentes tonalidades. Ao tocarmos podemos obter estranhos e melodiosos sons.

Mantos

Produzem-se quando a água apresenta um fluxo laminar sobre uma determinada superfície, que facilite a perda de dióxido de carbono. Apresentam inúmeras formas e cores e às vezes alcançam vários metros de espessura, podendo colmatar algumas galerias. As cascatas, que aparecem com frequência cobrindo paredes ou tetos, têm a mesma origem que os mantos, só que se formam a partir de águas de infiltração.

Gours

São concreções em forma de poça que se desenvolvem sobre uma pendente em que circula um curso ativo. A sua formação requer correntes de água contínuas e pequenas irregularidades no leito. O fluxo turbulento que produzem liberta dióxido de carbono e, perante a precipitação de calcite, que faz com que as turbulências sejam maiores, o processo continua indefinidamente alcançando dimensões espetaculares. Crescem frequentemente sobre mantos e não se podem formar quando a pendente do solo supera os 30º.

Corais (agulhas)

São espeleoformas de aspecto rugoso, que podem crescer sobre qualquer sítio (paredes, solos ou concreções), apresentando diferentes mecanismos de crescimento. O aporte de água pode ter lugar por infiltração, salpicaduras ou por fluxo sobre uma superfície. A perda de dióxido de carbono tem lugar preferentemente nos pontos mais salientes, visto que é nestes lugares onde mais crescem.

Discos

São concreções bastante grandes (até 3m de diâmetro), com forma de disco, pegado pela extremidade a uma parede ou abóbada. São formados por duas partes sobrepostas, separadas por um buraco muito fino por onde circula a água. os discos estão alinhados sobre pequenas fendas pelas quais a água sai à pressão. A calcite deposita-se sobre os dois lados da fissura, sem a obstruir e vai formando camadas sucessivas. Com o tempoa parte inferior desprende-se e na cobertura criada nascem pequenas estalactites.

Pérolas

São concreções esféricas constituídas por camadas concêntricas que vão crescendo sobre um núcleo central de areia ou similar. Formam-se em pequenas poças de água submetidas à agitação por goteamento. O seu tamanho varia entre poucos mm a 15cm. Geralmente aparecem agrupadas com numerosos exemplares.

Geysermítas

Têm a forma de pequenos cones vulcânicos que se geram quando a água artesiana termal sai para o exterior.

Cavernas
Cavernas

A gruta, um organismo vivo

Depois de explicar os diferentes processos que contribuem para a formação de uma gruta, é indispensável abordar a sua importância em diferentes campos.

Do ponto de vista ecológico as grutas desempenham importantes funções em vários campos da ciência. Segundo uma perspectiva antropológica, pré-histórica e arqueológica, as grutas ou cavernas, permitem-nos aprofundar o conhecimento sobre a evolução humana, através dos vestígios deixados, das pinturas rupestres, dos sepultamentos, dos restos de fogueiras, etc.

Estas são também importantes ao nível da paleontologia, pois conservam ossadas e vestígios fósseis de vários animais que existiram há milhões de anos.

O seu ecossistema bastante diferenciado, dão às cavernas uma grande importância ambiental no que diz respeito ao desenvolvimento da fauna e flora cavernícola. Um dos principais habitantes das grutas são os morcegos, mamíferos voadores, que as utilizam como abrigo e local de reprodução.

Ao observarmos uma gruta esta parece-nos um lugar imóvel e morto, mas não. Esta é uma espécie de organismo em contínua transformação - nasce, cresce e morre.

O seu desenvolvimento não decorre de forma linear, visto que é afetada pelas diferentes variações climáticas. A água, fator responsável pela ativação da gruta, desaparece de algumas zonas para seguir o seu caminho, mergulhando no subsolo. Parte das galerias passam a ser fósseis e só voltam a inundar-se depois de súbitas subidas de água provocadas por fortes chuvadas. Depois permanecem silenciosas para sempre.

A época senil de uma cavidade acontece quando os grandes buracos gerados começam a desabar e a encher com sedimentos ou precipitação de calcite. O maciço montanhoso "devora" a cavidade nascida no seu interior. Fatores que ocorrem posteriormente, podem fazer desaparecer parte da montanha e com ela a gruta que albergava.

O ciclo poderá começar outra vez se o perfil da terra for modificado, levantando e cortando de novo a superfície terrestre. A água despenderá de novos lugares onde começa de novo o seu lento e árduo trabalho, procurando novamente o seu caminho.

Fonte: viagemaocentrodaterra.planetaclix.pt

Cavernas

Há milênios as cavernas encantam o homem. No início dos tempos as cavernas eram usadas como abrigo, nelas foram deixadas restos de fogueiras, de alimentos, ossos e pinturas que nos permitem conhecer a vida e os hábitos dos nossos ancestrais.

Sejam em pinturas rupestres, animais exóticos, depósitos minerais ou acidentes geológicos, os ambientes cavernícolas preservaram momentos de nossa história, neles criou-se um novo mundo a ser descoberto.

Frágeis e fascinantes, as cavernas atraem pessoas pelos mais diversos motivos, sejam eles científicos ou religiosos, por curiosidade ou aventura, as cavernas propiciam o mais intenso contato com a natureza. Mais do que caminhar sobre o chão estamos dentro da terra, envolvidos por rochas, cercados de escuridão e silêncio.

Nelas o tempo parece congelado. Suas formas intrigantes e belas, iluminadas por nossas luzes fazem nossa imaginação pequena. Vendo pequenas gotas caírem do teto ou escorrerem pelas paredes, podemos imaginar como tudo começou há milhares de anos.

As vezes a calma e o silêncio dão lugar a galerias barulhentas, com seus rios e corredeiras a castigar a rocha, cachoeiras, abismos, desmoronamentos, tudo é singular nas cavernas.

Podem ser grandes entradas ou pequenas fendas na montanha, as cavernas atraem pela beleza, aventura e principalmente pelo desconhecido. Não sabemos o que vamos encontrar, estamos caminhando sem pegadas à frente, o teto se abaixa, o rio se estreita, logo abre-se um grande salão, mais um abismo, uma pequena passagem entre blocos, ninguém sabe aonde vai chegar.

Com as luzes apagadas, deitados sobre uma pedra a escutar as gotas caírem sobre o chão, nos entregamos às mais sinceras emoções. O rio que antes corria longe parece agora percorrer nossas entranhas e sair encachoeirado por nossas lágrimas, seguindo seu curso por entre as pedras que nos abraçam e se fundem a nós.

As coisas são simples, todos são iguais e compartilham do mesmo ambiente e emoções, nas cavernas podemos por uns instantes saber o que significa viver intensamente e principalmente reconhecer o sentido da palavra liberdade.

Com uma forma física razoável, curiosidade, um capacete e uma lanterna pode-se começar a descobrir os mistérios do mundo subterrâneo, e quem sabe ser contaminado pelo vírus espeleológico, do qual ninguém se recupera.

Mais do que técnica, vale a coragem, a tenacidade e a curiosidade para ultrapassar os obstáculos encontrados, mais do que vencer é preciso respeitar e conhecer os segredos das cavernas e os próprios limites.

Formação das Cavernas

Cavernas

As maiores e mais belas cavernas são formadas em rochas solúveis, especialmente as carbonáticas como os calcários, formados principalmente de carbonato de cálcio (CaCO3). Os calcários são rochas sedimentares que se depositaram nos fundos dos mares há mais de 500 milhões de anos, num processo lento foram depositados em camadas separadas por planos de acamamento e em graus diferentes de pureza e as vezes intercalados com argila.

Existem cavernas em outros tipos de rochas como quartzitos, arenitos e granitos, mas que não são tão atraentes quanto as calcárias. As rochas sofreram a ação de altas pressões e temperaturas e se recristalizaram em calcário metamórfico, movimentos tectônicos as fizeram emergir do fundo dos mares e se tornar montanhas e erosões e corrosões modelaram o relevo.

Quando um rio penetra na terra denomina-se sumidouro e quando surge dela, denomina-se ressurgência. As dolinas são depressões, mais ou menos circulares mais largas que profundas, na superfície, ocasionadas geralmente por pontos de maior captação de água ou pelo desmoronamento do teto de uma caverna.

O relevo caracterizado principalmente por drenagem subterrânea, cavernas, sumidouros e ressurgências, vales, cannyons, dolinas e lapiás recebe o nome de carste. Na maioria das vezes o calcário é recoberto por uma vegetação exuberante, como no Vale do Ribeira em São Paulo e se evidencia por afloramentos da rocha, na forma de lapiás, que são rochas calcárias que sofreram corrosão por parte das águas, exibindo formas reentrantes e furos de todo tipo.

As cavernas se originam, basicamente, da ação e circulação da água sobre as rochas, através de reações químicas de corrosão e da erosão. As águas das chuvas absorvem gás carbônico da atmosfera e principalmente do solo tornando-se ácidas (ácido carbônico H2CO3). Essas águas penetram pelas fendas e fraturas das rochas dissolvendo-a, abrindo condutos e galerias. Esses processos são naturalmente muito lentos, a água vai obedecendo a lei da gravidade, percorrendo milímetros em séculos.

Cavernas

Em regiões tropicais como no Brasil é ainda mais intenso o processo de formação de cavernas, os ácidos encontrados no solo têm um papel muito importante nesse processo, aliado às constantes chuvas que inundam os vales e montanhas. Milênios depois esses condutos alargados permitem a passagem de mais água tornando o processo mais acelerado.

Ai a erosão começa a aparecer, mais tarde as galerias começam a ser preenchidas também por ar, o rio toma a aparência de um rio do exterior, intensificando o processo de erosão. É neste momento que começam os depósitos de minerais, os espeleotemas, como as estalactites e estalagmites.

O contínuo alargamento das galerias pode ocasionar desmoronamentos das paredes e tetos, processo conhecido como incasão, aumentando os espaços internos.

Pode haver um rebaixamento do nível dos rios, desenvolvendo diferentes níveis na caverna.

As cavernas são classificadas, basicamente, em grutas, predominantemente horizontais e abismos, predominantemente verticais. Elas apresentam, normalmente, os mais variados tipos de acidentes, como tetos baixos, galerias altas, trechos alagados, desmoronamentos, salões amplos etc.

Num determinado momento os rios podem deixar de correr por certas galerias ou cavernas, os espeleotemas tomam todo ou quase todo o espaço interno da caverna, ou elas são preenchidas por sedimentos, a caverna entra então na sua fase final de existência, pelo menos até a que a água volte a correr por suas galerias retomando o processo que tende a arrasar toda a rocha calcária.

Fonte: www.pousadadoquiririm.com.br

Cavernas

FORMAÇÃO DE CAVERNAS

Em certas regiões, o sub-solo compõe-se de rochas calcárias, podendo ocorrer infiltrações da água das chuvas, que penetra nos corpos rochosos, causando a sua dissolução na forma de bicarbonato de cálcio. Ao se introduzir por juntas e poros dessas rochas, a água vai alargando os vazios, abrindo canais e, às vezes, cavando grandes espaços ocos (cavernas).

Tais cavernas apersentam-se sob a forma de corredores e salões subterrâneos, alguns de grande extensão. No caso de o teto dessas cavernas desabar, há o afundamento do terreno sobrejacente e a formação de depressões afuniladas que são chamadas "dolinas".

Eventualmente as depressões acumulam água, dando origem a lagoas mais ou menos circulares. Já os desabamentos em áreas habitadas provocam a destruição de edifícios de vias públicas, como já aconteceu, na década de 80, em cidade da Grande São Paulo.

Cavernas

Nas cavernas calcárias, ocorre a infiltração das águas superficiais ou de lençóis de água subterrânea, carregadas de bicarbonato de cálcio, que afloram no teto, de onde gotejam. Tais gotas, ao serem expostas ao ar, perdem o gás carbônico dissolvido; assim, o bicarbonato de cálcio volta a forma de carbonato, que por ser insolúvel, precipita-se, formando cristais de calcita. No decorrer dos tempos, esses cristais fundem-se em grandes massas pendentes do teto das cavernas; trata-se das estalacitas, que assumem as mais variadas formas ( colunas, cortinas, tubas de órgão, figuras de animais, etc.). Por processo semelhante, as gotas de água carregadas de bicarbonato que caem no solo formam as estalagmitas. São essas formações que dão extraordinária beleza às grutas calcárias, transformando-as em atrações turísticas. Em condições especiais, os cristais de calcita precipitam-se dentro de poças d'água, originando espetaculares estruturas globulares chamadas "pérolas das cavernas".

As águas de infiltração que geram as cavernas calcárias podem ser drenadas por cursos d'água subterrâneos, que eventualmente afloram nas proximidades dessas formações geológicas. É de se esperar que o interior das cavernas contenha ar com um alto teor de gás carbônico, que se acumula nas partes baixas ( o CO2 é mais denso que o ar), especialmente junto ao solo. Esse fato representa um perigo para os exploradores de cavernas e, em alguns casos, chega a impedir a entrada de pequenos animais, que são sufocados por estarem com as narinas mergulhadas no gás carbônico acumulado próximo ao solo.

Um exemplo desse tipo de fenômeno é a Gruta do Cão, localizada na Itália.

Há cavernas calcárias em muitas regiões do Brasil, sendo mais famosas as da região da Lagoa Santa, em Minas Gerais: Lapinha, Maquiné, Lapa Nova, Lapa Vermelha e São João del Rei ( a Lagoa Santa, por sua vez, que tem forma circular, resultou do desabamento do teto de uma caverna, formando uma dolina que foi preenchida por águas subterrâneas). Também bastante conhecidas, as formações do Vale do Ribeira de Iguape, em São Paulo, constituem o maior conjunto decavernas calcárias no país; entre elas destaca-se a Caverna do Diabo, ponto turístico da região. Existem cavernas deste tipo em outras regiões do Brasil, como a que abriga o Santuário do Bom Jesus da Lapa, na Bahia, e as do vale do Rio Salitre, no estado do Ceará. No âmbito mundial, as mais famosas são as enormes Cavernas de Carlsbad, localizadas no sudoeste do estado do Novo México, nos Estados Unidos.

Fonte: educar.sc.usp.br

Cavernas

O que são e onde ocorrem

Cavernas

São cavidades formadas no interior da Terra, em maciços rochosos. Podem ocorrer em várias rochas, mas a maioria se dá nas do tipo carbonática, conhecidas genericamente como calcárias. Também são nestas rochas que aparecem as mais desenvolvidas, mais ornamentadas e com fauna mais rica. No Brasil existem cinco regiões onde ocorrem grandes corpos de carbonáticas, com grupamentos de cavernas. Estas regiões são conhecidas como províncias espeleológicas. O Vale do Ribeira possui o maior número de cavernas em rochas carbonáticas do País.

Elas só se formam se a região reunir condicionantes geológicas, geomorfológicas e climáticas adequadas:

Geológica: É preciso que a rocha seja solúvel pela água acidulada e que o pacote rochoso seja espesso e fraturado para que a água possa circular por dentro dele.
Geomorfológica:
Esse pacote rochoso deve estar acima do nível do mar, formando um relevo, e grande parte dele acima do nível freático.
Climática:
É preciso que chova e o solo seja rico em matéria orgânica.

Nestas condições, a caverna nada mais é que o resultado da ação e da circulação da água sobre rochas solúveis.

Como se formam

Rochas carbonáticas contêm calcita (carbonato de cálcio - CaCO3), mineral que se dissolve em contato com a água acidulada. A atmosfera e o solo rico em húmus contêm dióxido de carbono (CO2) em abundância.

Quando a água da chuva passa por eles, se enriquece Ambiente de respeito deste dióxido, torna-se bastante ácida e dá origem ao ácido carbônico (H2CO3). A água acidulada penetra pelas fendas da rocha calcária, dissolve o carbonato de cálcio e produz bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2), solúvel e facilmente transportado pela água.

Conforme o carbonato é dissolvido pela água, as fendas se alargam e criam vazios e condutos que se ampliam no interior do maciço rochoso, originando as cavernas. Por estes vazios e condutos, a água circula e, à medida que o processo avança, as aberturas ficam cada vez maiores. Uma drenagem subterrânea se instala e surgem variadas e complexas formas de espeleotemas ou ornamentações, como genericamente são conhecidos. São eles, com suas formas estranhas, que dão extraordinária beleza às cavernas e fascinam os visitantes.

Formação de espeleotemas

A água que goteja do teto das cavernas é rica em bicarbonato de cálcio. Essas gotas, expostas ao ar, perdem o gás carbônico, voltando à forma de carbonato que se precipita dando origem aos cristais de calcita. Os espeleotemas são formados por minerais como a calcita, originária do processo de dissolução do calcário. Com o passar do tempo esses cristais fundem-se em grandes massas pendentes dos tetos (estalagtites) das cavernas ou por processo semelhante vão crescendo no solo (estalagmites). Estas são as formas mais frequentes, mas existem outras como pérolas, cortinas, helicites etc.

Cavernas
Cortina

Cavernas
Coluna

Cavernas
Estalagtites

Ambiente de respeito

A formação de uma caverna está intimamente ligada a condições especiais do meio ambiente e também com o meio externo que a circunda.

Qualquer alteração externa, como poluição das águas, desmatamento, afetará o seu ambiente interior, suas formas de vida e a própria formação dos espeleotemas.

Igualmente grave é a poluição interna das cavernas tanto por dejetos, como por construções para comodidade dos turistas, ou retirada de pedaços de ornamentos para lembranças ou inscrições de nomes nas paredes e tantos outros atos de desrespeito.

Fonte: www.ige.unicamp.br

Cavernas

Reações Químicas e a Formação das Cavernas

As cavernas formam-se normalmente em áreas de rochas calcárias, embora na zona costeira possam ocorrer em outros tipos de rochas.

As rochas calcárias são formadas por calcita (carbonato de cálcio, CaCO3), que dissolvem-se quando entram em contato com a água

Cavernas
Gruta São Mateus II- Goiás

que contém suficiente teor de ácidos. Estes são provenientes da chuva ácida ou do dióxido de carbono (CO2) existente na atmosfera e na decomposição da matéria orgânica, que em contato com a água formam o ácido carbônico, H2CO3.

Num segundo momento, a água ácida penetrando pelas fendas do calcário ataca a rocha, produzindo o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2), que é solúvel e facilmente transportado pela água. Com a dissolução do bicarbonato de cálcio, as fendas vão-se alargando lentamente e formando as cavernas.

Vamos ver como tudo isso pode ser escrito através das equações químicas?

1- Acidulação da água (formação do ácido carbônico):

H2O
+
CO2
Cavernas
H2CO3
água
  
dióxido
de carbono
  
ácido carbônico

2- Dissolução da rocha pelo ácido carbônico:

H2CO3
+
CaCO3
Cavernas
Ca(HCO3)2
ácido
carbônico
  
carbonato
de cálcio
  
bicarbonato
de cálcio

As águas da chuva, aciduladas pelo gás carbônico da atmosfera e do solo, ao penetrarem pelas fendas da rocha calcária, vão dissolvendo-a e transportando o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) em solução até emergirem no teto de uma caverna pré-existente.

Cavernas
(Gruta do Lago Azul-Bonito)

A gota dessa solução aquosa fica pendurada no teto até que atinja volume e peso suficiente para cair. Nesse período ocorre a liberação do gás carbônico (CO2) e, como conseqüência, ocorre a precipitação de parte do bicarbonato dissolvido. Formam-se assim os primeiros cristais de carbonato de cálcio (CaCO3), que vão dar origem à estalactite.

A gota, ao cair, ainda carrega consigo bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) em solução, o qual vai sendo depositado no piso logo abaixo, formando uma estalagmite. O crescimento oposto da estalactite e da estalagmite faz com que essas peças muitas vezes se unam, dando origem à colunas.

Vamos ver a equação química que expressa este fenômeno?

3- Precipitação do carbonato de cálcio:

Ca(HCO3)2

Cavernas

CaCO3 Cavernas

+

H2O

+

CO2 Cavernas

Bicarbonato
de Cálcio
   Carbonato
de Cálcio
   Água    Dióxido
de Carbono

Abaixo temos um esquema que representa resumidamente tudo que aprendemos. Vamos revisar?

Cavernas

Renata M.S. Celeghini

Referências Bibliográficas

1- Lino, C.F. Cavernas: o fascinante Brasil subterrâneo, Editora Rios-SP, 1989.
2- Brady, J.E. and Holum, J.R. Chemistry: The study of matter and its changes, John Wiley, 1993.
3-Beiser, A. et al A Terra, Biblioteca da Natureza- Life, Livraria José Olympio Editora-RJ, 1970.

Fonte: www.geocities.com

Sobre o Portal | Política de Privacidade | Fale Conosco | Anuncie | Indique o Portal