Proses meteorisasi Karst dan landskap di Sepanyol dan Amerika Latin



The karst, Karst atau karstic relief, adalah satu bentuk topografi yang berasal dari proses pelapuran dengan melarutkan batuan larut seperti limestones, dolomit dan gipsum. Pelepasan ini dicirikan dengan menyampaikan sistem saliran bawah tanah dengan gua-gua dan longkang.

Perkataan karst berasal dari bahasa Jerman Karst, perbendaharaan kata dengan apa yang dipanggil zon Italo-Slovenia Carso, di mana bentuk karstic bantuan melimpah. Akademi Bahasa Sepanyol Diraja meluluskan penggunaan perkataan "karstic" dan "karstic", dengan kesamaan makna.

Batu kapur adalah batu sedimen yang terdiri terutamanya oleh:

  • Calcite (kalsium karbonat, CaCO3).
  • Magnesit (magnesium karbonat, MgCO3).
  • Mineral dalam kuantiti kecil yang mengubah warna dan darjah pemadatan batu, seperti lempung (agregat silicates aluminium terhidrat), hematit (Ferric Oxide Fe mineral)2O3), kuarza (mineral silikon oksida SiO)2) dan siderit (FeCO mineral karbonat besi)3).

Dolomit adalah batu sedimen yang terdiri daripada bijih dolomit, iaitu karbonat ganda kalsium dan magnesium CaMg (CO3)2.

Gipsum adalah batu yang terdiri daripada kalsium sulfat terhidrat (CaSO)4.2H2O), yang mungkin mengandungi sedikit karbonat, tanah liat, oksida, klorida, silika dan anhidrim (CaSO)4).

Indeks

  • 1 Proses karst weathering
  • 2 Geomorfologi karst relief
    • 2.1-karstic dalaman atau endocárstico
    • 2.2-Relief karstic luar, exocárstico atau epigénico
  • 3 Karst formasi sebagai zon hayat
    • 3.1 Kawasan fotik dalam pembentukan karstic
    • 3.2 Fauna dan penyesuaian di zon photik
    • 3.3 Syarat-syarat menghadkan lain dalam pembentukan karst
    • 3.4 Mikroorganisma zon endokrotik
    • 3.5 Mikroorganisma zon eksokardik
  • 4 Landskap pembentukan karstic di Sepanyol
  • 5 Landskap pembentukan karstic di Amerika Latin
  • 6 Rujukan

Proses karst weathering

Proses kimia pembentukan karstik pada dasarnya termasuk tindak balas berikut:

  • Pembubaran karbon dioksida (CO2) dalam air:

CO2  + H2O → H2CO3

  • Pemisahan asid karbonik (H2CO3) dalam air:

H2CO3 + H2O → HCO3- + H3O+

  • Penyelesaian kalsium karbonat (CaCO)3) dengan serangan asid:

CaCO3  + H3O+ → Ca2+ + HCO3- + H2O

  • Dengan tindak balas total yang terhasil:

CO2  + H2O + CaCO3 → 2HCO3- + Ca2+

  • Tindakan perairan berkarbonat sedikit berasid, menghasilkan pemisahan dolomit dan bekalan karbonat seterusnya:

CaMg (CO3)2 + 2H2O + CO2 → CaCO3 + MgCO3 + 2H2O + CO2

Faktor-faktor yang diperlukan untuk penampilan karstic relief:

  • Kewujudan matriks batu kapur.
  • Kehadiran air yang banyak.
  • Kepekatan CO2 ketara di dalam air; Kepekatan ini meningkat dengan tekanan tinggi dan suhu rendah.
  • Sumber biogenik CO2. Kehadiran mikroorganisma, yang menghasilkan CO2 melalui proses pernafasan.
  • Masa yang cukup untuk tindakan air di atas batu.

Mekanisme untuk Pembubaran rock host:

  • Tindakan larutan asid sulfurik (H2SO4).
  • Vulcanism, di mana aliran lava membentuk gua-gua dan terowong.
  • Tindakan erosif fizikal air laut yang menghasilkan gua-gua laut atau pantai, dengan kesan ombak dan tebing yang melemahkan.
  • Gua pantai dibentuk oleh tindakan kimia air laut, dengan solubilization berterusan batu-batu tuan rumah.

Geomorfologi karst relief

Relau karst boleh dibentuk di dalam batu host atau di luarnya. Dalam kes pertama ia dipanggil relief karstic dalaman, endocárstico atau hypogenic, dan dalam kes kedua relief karstic luaran, exocárstico atau epigénico.

-Kelegaan karstik atau endocárstico dalaman

Arus air bawah tanah yang beredar di dalam katil batu karbonat, menggali kursus dalaman di dalam batuan besar, melalui proses pembubaran yang telah kita sebutkan.

Bergantung kepada ciri-ciri pemerasan, pelbagai bentuk pelepasan karstik dalaman berasal.

Gua kering

Gua-gua kering dibentuk apabila arus air dalaman meninggalkan saluran-saluran ini yang telah digali melalui batuan.

Galeri

Cara paling mudah untuk menggali melalui air di dalam gua ialah galeri. Galeri boleh dibesarkan membentuk "peti" atau mereka boleh sempit dan membentuk "koridor" dan "terowong". Anda juga boleh membentuk "terowong bercabang" dan naik air yang disebut "siphons".

Stalaktit, stalagmit dan lajur

Sepanjang tempoh ketika air baru saja meninggalkan perjalanannya di dalam batu, galeri-galeri yang tinggal ditinggalkan dengan kadar kelembaban yang tinggi, memancarkan tetesan air dengan kalsium karbonat terlarut.

Apabila air menyejat karbonat dicetuskan dan pembentukan pepejal yang semakin meningkat daripada panggilan tingkat muncul "stalagmit", dan formasi lain tumbuh tergantung dari siling gua, yang dipanggil "stalaktit".

Apabila stalaktit dan stalagmit bertepatan di ruang yang sama, bergabung bersama, "lajur" dibentuk di dalam gua.

Meriam

Apabila bumbung gua runtuh dan runtuh, "meriam" dibentuk. Terdapat luka yang sangat mendalam dan dinding menegak di mana sungai permukaan dapat mengedarkan.

-Pelepasan karstic eksternal, exocárstico atau epigénico

Pembubaran batu kapur dengan air dapat menembusi batu di permukaannya dan membentuk jurang atau rongga dengan saiz yang berlainan. Rongga ini boleh beberapa milimeter dalam diameter, rongga besar beberapa meter diameter atau saluran tiub yang dipanggil "lapiaces".

Apabila cukup membangun lapiaz dan menghasilkan kemurungan, bentuk lain karst relief yang dinamakan "dolinas", "uvalas" dan "poljes" muncul.

Dolinas

Dolina adalah kemurungan dengan asas pekeliling atau elips, saiznya boleh mencapai beberapa ratus meter.

Sering kali, air terakumulasi di dalam sinkhole, yang, dengan melarutkan karbonat, menggali corong berbentuk corong.

Uvalas

Apabila beberapa sinkholes tumbuh dan bersatu dalam kemurungan yang besar, bentuk "uvala".

Poljes

Apabila membentuk kemurungan yang besar dengan dasar rata dan dimensi dalam kilometer, ia dipanggil "poljé".

Polje secara teori mempunyai pelbagai besar, dan dalam bentuk polje bentuk karstic yang lebih kecil ada: uvalas dan dolin.

Dalam poljes rangkaian saluran air dibentuk dengan sink yang mengalir ke dalam air bawah tanah.

Pembentukan karst sebagai zon hayat

Dalam pembentukan karstic terdapat ruang, pori, kesatuan, patah, celah dan saluran intergranular, yang permukaannya boleh dijajah oleh mikroorganisma.

Kawasan fotik dalam pembentukan karstic

Dalam permukaan karst relief, tiga zon photik dihasilkan sebagai fungsi penembusan dan keamatan cahaya. Zon-kawasan ini adalah:

  • Kawasan masuk: kawasan ini terdedah kepada penyinaran solar dengan kitaran pencahayaan siang hari.
  • Zon Twilight: zarah fotik perantaraan.
  • Kawasan gelap: kawasan di mana cahaya tidak menembusi.

Fauna dan penyesuaian di zon photik

Bentuk kehidupan yang berbeza dan mekanisme penyesuaian mereka berkait rapat dengan keadaan zon fitnah ini.

Zon kemasukan dan penumbra mempunyai keadaan yang boleh diterima untuk pelbagai organisma, dari serangga hingga vertebrata.

Zon gelap mempunyai keadaan yang lebih stabil daripada kawasan permukaan. Sebagai contoh, ia tidak terjejas oleh pergolakan angin dan mengekalkan suhu yang hampir berterusan sepanjang tahun, tetapi keadaan ini lebih melampau kerana ketiadaan cahaya dan ketidakmungkinan melakukan fotosintesis..

Atas alasan ini, kawasan karst yang dalam dianggap miskin dalam nutrien (oligotrophik), kerana mereka kekurangan pengeluar utama fotosintesis.

Syarat pembatas lain dalam pembentukan karstic

Selain ketiadaan cahaya dalam persekitaran endokresistos, dalam formasi karstic terdapat syarat-syarat yang membatasi lain untuk pembangunan bentuk kehidupan.

Sesetengah persekitaran dengan sambungan hidrologi ke permukaan, mungkin mengalami banjir; gua-gua padang pasir boleh melalui tempoh kemarau yang panjang dan sistem tiub vulkanik dapat mengalami peningkatan aktiviti gunung berapi.

Di dalam gua-gua dalaman atau pembentukan endogenik, pelbagai keadaan yang mengancam nyawa mungkin juga wujud, seperti kepekatan toksik sebatian anorganik; Sulfur, logam berat, keasidan melampau atau kealkalian, gas maut atau radioaktif.

Mikroorganisma zon endokrificas

Antara mikroorganisma yang mendiami formasi endokratik dapat disebut bakteria, archaea, kulat dan terdapat juga virus. Kumpulan mikroorganisma ini tidak menunjukkan kepelbagaian yang ditunjukkan dalam habitat permukaan.

Banyak proses geologi seperti pengoksidaan besi dan sulfur, ammonifikasi, pengoksidaan, denitrifikasi, pengoksidaan anaerobik sulfur, pengurangan sulfat (SO)42-), kitaran metana (pembentukan sebatian hidrokarbon kitaran daripada metana CH4), antara lain, ditengah oleh mikroorganisma.

Sebagai contoh dari mikroorganisma ini, kita boleh menyebut:

  • Leptothrix sp., yang memberi kesan kepada pemendakan besi di gua Borra (India).
  • Bacillus pumilis terisolasi dari gua Sahastradhara (India), yang memeterai pemendapan kalsium karbonat dan pembentukan kristal kalsit.
  • Bakteria bakteria pengoksidaan sulfur Thiothrix sp., ditemui di gua Lower Kane, Wyomming (USA).

Mikroorganisma zon eksokardik

Beberapa formasi eksokarstik mengandungi deltaproteobacteria spp., acidobacteria spp., Nitrospira spp. dan proteobakteria spp.

Dalam pembentukan hypogenic atau endokársticas boleh didapati spesies jenis: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium dan Firmicutes, antara lain.

Landskap pembentukan karstic di Sepanyol

  • Taman Las Loras, yang ditetapkan Geopark Dunia oleh UNESCO, terletak di bahagian utara Castilla y León.
  • Gua Papellona, ​​Barcelona.
  • Gua Ardales, Málaga.
  • Gua Santimamiñe, Negara Vazco.
  • Gua Covalanas, Cantabria.
  • Gua La Haza, Cantabria.
  • Valle del Miera, Cantabria.
  • Sierra de Grazalema, Cadiz.
  • Gua Tito Bustillo, Ribadesella, Asturias.
  • Torcal de Antequera, Málaga.
  • Cerro del Hierro, Seville.
  • Pepejal Cabra, Cordobesa Subbética.
  • Taman Alam Sierra de Cazorla, Jaén.
  • Gunung Anaga, Tenerife.
  • Macizo de Larra, Navarra.
  • Lembah Rudrón, Burgos.
  • Taman Negara Ordesa, Huesca.
  • Sierra de Tramontana, Mallorca.
  • Monasterio de Piedra, Zaragoza.
  • Enchanted City, Cuenca.

Landskap pembentukan karstic di Amerika Latin

  • Lagos de Montebello, Chiapas, Mexico.
  • El Zacatón, Mexico.
  • Dolinas of Chiapas, Mexico.
  • Cenotes Quintana Roo, Mexico.
  • Grutas de Cacahuamilpa, Mexico.
  • Tempisque, Costa Rica.
  • Gua Roraima Sur, Venezuela.
  • Gua Charles Brewer, Chimantá, Venezuela.
  • Sistem La Danta, Colombia.
  • Gruta da Caridade, Brazil.
  • Cueva de los Tayos, Ecuador.
  • Cuchillo Curá System, Argentina.
  • Pulau Madre de Dios, Chile.
  • Pembentukan El Loa, Chile.
  • Kawasan pantai Cordillera de Tarapacá, Chile.
  • Pembentukan Cutervo, Peru.
  • Pembentukan Pucará, Peru.
  • Gua Umajalanta, Bolivia.
  • Latihan Polanco, Uruguay.
  • Vallemí, Paraguay.

Rujukan

  1. Barton, H.A. dan Northup, D.E. (2007). Geomikrobiologi dalam persekitaran gua: perspektif masa lalu, semasa dan masa depan. Jurnal Kajian Gua dan Karst. 67: 27-38.
  2. Culver, D.C. dan Pipan, T. (2009). Biologi gua dan habitat bawah tanah lain. Oxford, UK: Oxford University Press.
  3. Engel, A.S. (2007). Mengenai biodiversiti habitat karst sulfidic. Jurnal Kajian Gua dan Karst. 69: 187-206.
  4. Krajic, K. (2004). Ahli biologi gua menggali harta terkubur. Sains 293: 2,378-2,381.
  5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. dan Wang, k. (2018). Maklum balas masyarakat mikrobiologi tanah kepada penanaman rumput padi di tanah karst terdegradasi. Degradasi dan Pembangunan Tanah. 29: 4,262-4,270.
  6. doi: 10.1002 / ldr.3188
  7. Northup, D.E. dan Lavoie, K. (2001). Geomikrobiologi gua: Kajian semula. Jurnal Geomicrobiology. 18: 199-222.