Boja siga

Kalcit, aragonit i gips, najčešći špiljski minerali, ukoliko su čisti (bez primjesa) zapravo su bezbojni. No, u špiljama pokazuju veliku varijabilnost boja. Kalcitne sige mogu biti raznih boja od kremasto bijelih, preko žutih, žutosmeđih i narančastih, do čokoladno smeđih i crvenih. Mnogo rjeđe pojavljuju se i druge boje, kao npr. zeleni kalciti i plavi aragoniti. Za razliku od kalcitnih siga, aragonitne i gipsne sige obično nisu obojene nego su bijele i slabije ili jače prozirne. Rjeđi špiljski minerali, kao što su oksidi željeza i mangana, pojavljuju se u svojim vlastitim bojama.

Boja sige ovisi o obližnjem izvoru mineralnih primjesa, o tlu iznad špilje, biljnom pokrovu, klimi i o općem špiljskome okolišu.

Kremasta, žutosmeđa, narančasta i smeđa boja obično potječe od humusnih kiselina procijeđenih iz pokrova tla iznad špilje. Organske molekule umiješane su između kalcitnih kristala a mogu biti i ugrađene u kristalnu rešetku na molekularnoj razini.

Rijetke plave, zelene i druge boje dolaze od metalnih iona ugrađenih u kristalnu strukturu siga.

Oksidi i hidroksidi željeza (crveni, smeđi, žuti) i mangana (crni) intenzivno su obojeni. Oni sami mogu tvoriti prevlake preko siga ili mogu biti raspodijeljeni u malim količinama unutar mineralnoga sastava siga i time im dati svoju karakterističnu boju.

Poplavni nanosi mulja, gline, praha i organske tvari obojit će sige bojom hrđe i crno.

Na mjestu duljeg zadržavanja kolonije šišmiša, reakcijom njihove mokraće s kalcitom iz stijene, na sigama nastaje tanka kora fosfatnih minerala. Oni su zbog uklopaka organske tvari često tamnosmeđe do crne boje, kao npr. karbonat-hidroksilapatit.

Crnu boju stalaktita obično čine prevlake fosfatnih minerala bogatih primjesama organske tvari, nastalih zbog obitavanja kolonije šišmiša.

 


Saljev sa stalaktitima. Crvena boja potječe vjerojatno od primjesa minerala željeza.
Jama iznad uvale Ropotnica. Otok Kornat. Snimio: D. Lacković, 2001.


Saljev obojen različitim primjesama. špilja za Gromačkom vlakom,
Orašac, Dubrovnik.
Snimio: D. Lacković, 1998.


Čulumova špilja, Kijevo.
Snimio: D. Lacković, 1999.

 


Špilja u Šušnjaru (lijevo), Munižaba, Crnopac, J.Velebit (desno).
Snimio: D.Bakšić

 

Brzina rasta i starost siga

Goleme sige mogu rasti milijunima godina, no češće rastu samo desetke do stotine tisuća godina. Brzina rasta siga ovisi o brzini dotoka i sastavu otopine, temperaturi, vlazi i dr., što sve ne ovisi samo o klimatskoj zoni u kojoj se špilja nalazi, nego se znatno razlikuju i u špiljama istoga klimatskoga područja, te i unutar samo jedne špilje ili samo jednoga njenoga djela. Obilan rast siga podudara se s vlažnim, a oskudan sa sušnim razdobljima geološke prošlosti. Osim okolišnih uvjeta u kojima siga raste, brzina rasta ovisi i o vremenu u kojem se promatra, jer se vremenom mijenjaju i uvjeti rasta (promjena sastava i količine otopine, sezonska promjena klime i dr.). Stalagmiti u špilji Domica u Češkoj rastu brzinom od 0,05 mm na godinu, a u Clapham Caveu u Engleskoj za isto vrijeme tamošnje sige izrastu čak 6,07 mm. Na osnovi velikoga broja podataka o rastu siga u posljednjih stotinjak godina u svijetu, uzima se da je prosječna brzina rasta od 1 do 2 mm na godinu.

Starost siga može se odrediti relativno i apsolutno. Relativna starost određuje se uspoređivanjem redoslijeda rasta pojedinih siga, iz čega doznajemo koje su sige ili slojevi siga stariji, a koji mlađi. Apsolutna starost siga izražava se u godinama, a određuje se najčešće mjerenjem nestabilnog (radioaktivnog) izotopa ugljika 14C, te odnosom izotopa urana 234U i torija 230Th. Pri rastu sige, u strukturu kalcita ugrađuje se u određenom poznatom omjeru i radioaktivni izotop ugljika 14C iz atmosfere. Mjerenjem količine preostaloga izotopa 14C u sigi, te poznavajući njegovo vrijeme poluraspada (oko 5500 godina) može se izračunati starost sige, koja se s točnošću od oko +- 10% može određivati do oko 35 000 godina unatrag. Uran/torijeva radiometrijska metoda temelji se na određivanju sadržaja torija i urana. Istovremeno s rastom siga, odnosno taloženjem kalcita izlučuju se u vrlo malim količinama i kompleksni uranovi karbonati. Radioaktivni uran nastavit će se raspadati u torij te će siga, što je starija, sadržavati više torija a manje urana. Granica za određivanje starosti siga ovom metodom je 350 000 do 400 000 godina, s pogreškom do 5%. Prosječnu brzinu rasta siga moguće je odrediti na temelju njihove starosti, uzimajući u obzir manje ili veće prekide rasta. U Zbirci siga Hrvatskoga prirodoslovnoga muzeja čuva se nekoliko uzoraka na kojima su obavljene izotopne analize starosti.


Presjek stalagmita (promjera 15 cm) na kojem je napravljena analiza starosti 14C metodom. Starost središnjeg, najstarijeg dijela određena je na preko 37 000 godina (starost veća od granica metode), dok je vanjski, najmlađi sloj star 17 200 godina +- 750 godina (analizu provela dr. Nada Horvatinčić, Institut Ruđer Bošković).
Špilja Tučepska Vilenjača, Biokovo. Snimio: D. Lacković, 2002.

Kako nestaju sige?

Sve stijene na površini Zemlje se troše i uklanjaju pa se s vremenom reljef snižava. U krškim predjelima taj proces postupno skida strop špiljama, jamama i kavernama sve do kritične debljine, kada dolazi do urušavanja stropa i pretvaranja šupljina u ponikve, kanjone ili neke druge morfološki neobične i jedinstvene oblike krškoga reljefa. Tako i sige dolaze na površinu, iako tamo nisu nastale. Krajnji učinak trošenja, erozije i korozije je potpuni nestanak stijene u kojoj se špilja nalazila, pa time i špilja i siga.


Ostaci siga (smeđe) dospjeli su na površinu erozijom i urušavanjem stropa nekadašnje špilje. Na slici se dobro vidi i slojevita građa vapnenca u kojem se špilja nalazila. Otok Kornat. Snimio: D. Lacković, 2001.


Ostaci siga iz erozijom otkrivene pukotinske špilje. Otok Susak. Snimio: D. Lacković, 2003.

       HRVATSKI SPELEOLOŠKI POSLUŽITELJ     ŠPILJE HRVATSKE     ZNANOST    ŠTO JE SPELEOLOGIJA?     ZAŠTITA ŠPILJA

© 1997-2011. HRVATSKI SPELEOLOŠKI POSLUŽITELJ