沈殿過程

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沈殿（装飾）過程

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/04 14:17 UTC 版)

「カルスト地形」の記事における「沈殿（装飾）過程」の解説

石灰分の晶出は、外気と洞内気の温度差によって人が通過できないような割れ目や穴をも流れる気流（煙突効果）のために、洞内気の組成は外気とほとんど変わらないという理由で起こる。つまり洞内気の二酸化炭素は外気（0.04%）とそう変わらない（せいぜい数倍）ために、土壌空気に由来する多量の二酸化炭素によって多量の石灰分を溶かしている地下水が洞窟内に滲出すると、二酸化炭素は水中から洞内気の方へ逃げていく（ビールから二酸化炭素が逃げるように）。すると溶存していた石灰分は二酸化炭素が逃げた分だけ水に溶けていることができなくなり、沈殿を始める。こうして鍾乳石（洞窟生成物、二次生成物、石灰生成物、洞窟装飾物）ができ、洞窟内が装飾されていく。 この沈殿過程を化学反応式で示すと、上述の式とは逆に次のように記される。 Ca(HCO3)2→ CaCO3 + CO2 + H2O あるいは Ca2+ + 2HCO3-→ CaCO3 + CO2 + H2O 鍾乳石はできる場所や水量、不純物の量などによって様々に形や色、大きさを変えるので、色々の形態名があるが、成分は炭酸カルシウム（鉱物名は方解石、岩石名は結晶質石灰岩）である。まれに同じ化学組成で、結晶構造が異なる霰石からなるものも見られる。これらが洞窟内に特異な風景をつくっている。中には光を当てるときらきら光り美しいものがあるが、細かい方解石の結晶面が暗い洞窟内で照射光を反射するためである。主な種類には次のようなものがある。 鍾乳石: 天井から垂れ下がるもの（つらら石とも言う）。広義には洞窟生成物の意。 石筍: 床面から上に向かって生えるもの。 石柱: 鍾乳石と石筍が繋がった柱状のもの（石灰柱、石灰華柱、石灰石柱、石灰岩柱とも）。注）石灰石柱や石灰岩柱には洞窟母岩の石灰岩が残柱状に溶け残ったもの（柱石）を、また石灰岩柱には地表に露出するピナクルを指す用法もあり、統一されていない。 リムストーン: 畦石、輪縁（辺）石とも。緩い傾斜面に生じた棚田のような形のもの（秋芳洞の百枚皿が有名）。畦石群からできた全体の微地形を石灰華段（石灰華段丘とも）と呼ぶ。 フローストーン: 流華石。壁面を被って流れた形のもの（よくクラゲの滝登りとか、石の滝というような名称が付けられている）。「流れ石」という直訳がしばしば用いられるが、イメージとしてそぐわず、適当でない。 カーテン: 石幕、石灰幕。オーバーハングの壁面に旗状に垂れ下がったもの。