|
Nastanak siga
dio je procesa okršavanja kojim nastaju špilje i jame. Sige su sekundarni kemijski
talozi koji nastaju djelovanjem vode.
Sige mogu sadržavati jedan ili kombinaciju preko 300 poznatih
minerala. Karbonati su najčešći mineralni talozi koji se
nalaze u špiljama. Od sekundarnih karbonatnih minerala najčešći su
kalciti i aragonit, koji predstavljaju oko 95% svih špiljskih
minerala. Istaknimo definiciju špiljskih minerala P.Fortija kojom se
oni jasno razlikuju od ostalih minerala na svijetu:
Špiljski minerali: sekundarni minerali formirani u
špilji
Pri tome sekundarni
znači da je mineral produkt kemijske reakcije od primarnog minerala
koji postoji u stijenama ili u talogu. Špilja je prirodna šupljina čija je veličina
pogodna za direktno istraživanje čovjeka i koja se pruža iza granice
dnevnog svjetla.
Minerali u špiljama u svijetu: 97% karbonati, 2.5%
sulfati, 0.5% ostali. Sistematske studije špiljskih
mineraloško-genetskih mehanizama su počele tek zadnjih godina. Do
sada je u svijetu znanstveno proučavan tek mali broj špilja, u
kojima je do sada opaženo preko 300 špiljskih minerala, a neki od njih
su novi za znanost.
Stalaktit u procesu kristalizacije
koja se odvija u kapljici na vrhu.
Nepravilni oblici sa strane su heliktiti - stalaktiti koji rastu po
zakrivljenim putanjama.
Mehanizam odgovoran za preko 95% svih kemijskih
taloga u špiljama baziran je na procesu u kojem oborinska voda
otapanjem CO2 iz zraka i prolaskom kroz naslage humusa postaje blago
kisela te otapa vapnenac. U tom procesu korozije vapnenac se
rastavlja na ione kalcija (Ca2+) i hidrogen karbonata
(HCO3-). Prolaskom kroz pukotine, procjedna
voda dolazi u špilju. Jednom izložena špiljskoj atmosferi u kojoj je
manji parcijalni tlak CO2 nego u vodi, voda će uspostavljati
ravnotežu s novim okolišem i CO2 će u plinovitom stanju izlaziti iz
otopine. To povećava razinu saturacije otopine obzirom na kalcit
(ili drugi mineral u otopini) te vodi do nužnog preduvjeta za
taloženje, odnosno kristalizaciju minerala kalcijevog karbonata koji
nazivamo kalcit (CaCO3).
Ca2+ + 2HCO3-
 CaCO3 +H2O + CO2
Isparavanjem
vode ili kapanjem, ovim procesom nastaju sige. Isparavanje vode
također povećava koncentraciju preostalog CO2 u vodi, što također
diže razinu saturacije i pospješuje kristalizaciju kalcita. Kalcit
formiran pod uvjetima isparavanja vode, koji se obično može naći u
blizini ulaza u špilje ili u jako suhim špiljama je mikrokristaličan
i mekan. Za razliku od njega kalcit formiran isparavanjem CO2 je tvrd i masivan.
Stalaktiti u prvoj fazi nastanka
imaju oblik cjevčica (koje se još nazivaju makaroni)
kroz čije se sredine cijedi voda.
Strujanje zraka pogoduje nastanku siga nepravilnih oblika - heliktita.
Kapljica vode u dolasku kroz
cjevčicu, da bi se zaustavila na vrhu stalaktita i tu
došlo do kristalizacije kalcita.
Stalagmiti nastaju kapanjem vodene
otopine sa stropa špilje. Kapanjem dolazi do oslobađanja CO2 iz
otopine te kristalizacije kalcita. Stalagmiti za razliku od
stalaktita nemaju početnu fazu nastanka u obliku cjevčice, dakle u
njihovom presjeku nema rupe u sredini.
Poseban oblik siga su zavjese. Nastaju na
mjestima gdje vodena otopina ne dolazi samo iz jedne točke (npr. kod
pukotine u stropu).
Naglasimo na
kraju da su sige su samo jedna od puno vrsta taloga u unutrašnjosti špilja. Druge
vrste taloga možda nisu toliko estetski atraktivne, ali su
znanstveno vrlo zanimljive.
Ukupna slika špiljskih taloga može
biti poprilično složena i rezultat
ne samo kristalizacije karbonata već i niza drugih procesa.
Uredili: D.Paar i D.Bakšić
|
|
U
knjizi Sige autora Damira Lackovića, dostupnoj u
digitalnom obliku na Hrvatskom speleološkom poslužitelju, možete
saznati o tome gdje i kako nastaju sige, o procesu okršavanja i nastanku
špilja i jama, o mineralnom sastavu siga. Prikazani su najčešći oblici siga te neke rijetke koji se javljaju
u hrvatskome kršu. Pojašnjeno je čime je određena boja siga, kako brzo
sige rastu i koliko su stare.
Sige su uvijek
skrivene pogledu, uvijek obavijene nekom tajnom i pričama, koje u narodu
pobuđuje susret s nepoznatim i mračnim podzemnim svijetom. Mračnim dok
ga ne osvijetli titravi plamen karbidne svjetiljke speleologa. I tada,
kao taknute štapićem čarobnjaka, zanjišu se krivuljaste sjene, poigraju
izmiješane s čudesnim kamenim oblicima, zaiskre se plohe kristala na
njihovoj površini, zablistaju kapljice vode na stropu i u zrcalu bistrih
kamenica. Sige, stupovi, cjevčice, koralji, čipke, saljevi, lopoči,
zavjese, orgulje, špiljski biser, grožđe, pahuljice, inje i još mnogi
bezimeni oblici špiljskog nakita, prvi put imaju boju, prvi put su
viđeni ljudskim okom.
Marijan Čepelak -
Maligan
Najćešći karbonatni
minerali u Dinarskom kršu
|
Naziv |
Formula |
Kristalni
sustav |
Svojstva |
|
Kalcit |
CaCO3 |
Heksagonski |
Najčešći špiljski mineral.
Bezbojan ili bijeli (uz moguće nijanse crvenog, smeđeg ili
sivog), proziran ili djelomično propustan za svjetlost. |
|
Aragonit |
CaCO3 |
Rompski |
Bezbojan ili bijeli, proziran
ili djelomično propustan za svjetlost. Tanki i igličasti. |
|
Dolomit |
CaMg(CO3)2 |
Heksagonski / trigonski |
Bijeli, smeđkast ili rozi. Od
kalcita se može razlikovati samo optičkom tehnikom ili
rendgenskom difrakcijom. |
Karbonatne taloge u špiljama možemo kategorizirati u 3 grupe
1. Sige i sigasta kora:
a) stalaktiti
b) stalagmiti
c) zavjese
d) sigasta kora (saljevi)
2. Nepravilni oblici
a) palete
b) heliktiti
c) nepravilni oblici na stjenkama špilje (botryoidal)
d) špiljsko cvijeće (anthodites)
e) špiljsko mlijeko (moonmilk)
3. Oblici formirani ispod vode
a) kamenice (kaskade), barijere
b) konkrecije
c) talozi u lokvama
d) kristalne obloge
Ako su mikroklimatski uvjeti u špilji
složeni, može doći do različitih oblika kristalizacije, odnosno oblika i
tipova siga.
Stvaranjem lokvica u špilji, dolazi do
kristalizacije ispod vode te nastaju kamenice ili razne vrste taloga
formiranih ispod vode.
Špiljski biseri - nastaju ispod vode
kombinacijom taloženja
kalcita na početnu jezgru (koja može biti npr. kamenčić)
i strujanja vode (koja izaziva pomicanja i rotacije). Moguće je i da na
kamenčiće u nekakvom udubljenju padaju kapljice obogaćene kalcitom koje
udarcima rotiraju kamenčiće i oblažu ih tako da oni postaju sve
zaobljeniji dok se ne zaokruže poput bisera.
Literatura:
Gillieson, D., 1996: Caves:
Processes, Development and Management. Blackwell Publishers, Oxford,
UK.
Palmer, A.N., 2007: Cave geology.
Cave books, Dayton, USA.
Ford, T.D., 2001: Sediments in caves.
BCRA Cave studies series 9,
Forti, P., 2008: Chemical deposits in
caves. Lecture at 16th International Karstological School "Classical
Karst", Postojna, Slovenia, 16.-20.6.
Lacković, D., 2003: Sige, Hrvatski
prirodoslovni muzej, Zagreb.
 |
