غار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

غار خائوبین در استان راتچابوری تایلند
بزرگ شود
غار خائوبین در استان راتچابوری تایلند

غارهای طبیعی در اثر عوامل مختلفی چون نفوذ آب در طبقات آهکی، وقوع زمین لرزه یا چین خوردگی زمین، اثر آبشارها و امواج دریا، وجود آتشفشان یا گدازه‌های حاصل از آن و انواع غارهای بادی و یخی به وجود می‌‌آید.

غارهای طبیعی بیشتر در اثر نفوذ آب در طبقات آهکی به وجود می‌‌آیند و به فراوانی در دنیا یافت می‌‌شوند. تعداد اندکی از آن‌ها در سنگ‌های گرانیتی، آتشفشانی و یا سنگ‌های شنی وجود دارند.

بنابراین اکثر غارهای طبیعی از سنگ‌های آهکی تشکیل شده که ارتباطی مستقیم با تشکیلات سنگ‌های رسوبی دارند. خاستگاه این سنگ‌ها در اصل شیمیایی یا زیست-شیمیایی است و تشکیل دهنده عمده آنها کربنات کلسیم Caco3 می‌‌باشد.

مهم‌ترین خاصیت سنگ‌های آهکی انحلال آنها در آبهای محتوی دی اکسید کربن CO2 است. این گاز ترکیبی از دو عنصر کربن و اکسیژن است که به فراوانی و به صورت گسترده در سطح زمین وجود دارد و همواره در واکنش‌های زیست‌شناختی شرکت می‌‌کند. (عناصری چون اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و کربن در تمامی موجودات زنده وجود دارد و موجودات برای حفظ انرژی خود با مصرف ترکیب عناصر کربن دار به حیات خود ادامه می‌‌دهند).

دی اکسید کربن گازی است که در هوا وجود دارد، این گاز در جایی که سنگ‌های آهکی در داخل غار تشکیل شده اند، از غلظت بیشتری برخوردار است. دی اکسید کربن بیش از همه در فضا از بین می‌‌رود و از بدو پیدایش در روی زمین مقدار این گاز به تدریج رو به افزایش بوده است.

محلول دی اکسید کربن در آب اسیدکربنیک (H2CO3) تولید می‌‌کند. کلسیم محلول در آبها یا ترکیب این اسید کربنات کلسیم به وجود می‌‌آورد که در آب قابل حل بوده و طبقات سنگ‌های آهکی را تشکیل می‌‌دهد. سنگ‌های آهکی احتمالاً از دوره پرکامبرین (2000 تا 3500 میلیون سال قبل) وجود داشته اند. هم‌زمان با تشکیل سنگ‌های جدید آهکی، سنگ‌های قدیمی در اثر فعل و انفعالات هوای روی زمین و اسید کربنیک ناپدید می‌‌شوند. CaCO3 + CO2 + H2O-------Ca (H2 CO3) 2

البته این فعل و انفعالات ساده نیست و قابل تغییر نیز نیست و نهایتا موازنه‌های شیمیایی که همیشه در آب وجود دارد، انجام می‌‌گیرد. برقراری موازنه در اثر شرایط خاص به صورت فعل و انفعالاتی از چپ به راست یا از راست به چپ انجام می‌‌گیرد.

زمانی که فعل و انفعال این فومول از چپ به راست انجام گیرد، در حقیقت آبهای جاری از طریق زمین‌هایی که دارای پوشش گیاهی هستند، از گاز CO2 غنی شده و به لایه‌های تحتانی سنگ‌های آهکی نفوذ می‌کنند و مقدار مساوی از کربنات کلسیم به محلول بی کربنات کلسیم تبدیل می‌‌شود. حال اگر این محلول به داخل غاری جاری شود یا در لایه‌های سنگ‌های آهکی نفوذ کند با فضایی که دارای دی اکسید کربن کمتری است، مواجه می‌‌شود.

قسمتی از محلول دی اکسید کربن به فضایی که تحت تأثیر ته نشینی کربنات کلسیم است باز می‌‌گردد، در این حالت فعل و انفعال فرمول از راست به چپ انجام می‌‌گیرد. در این صورت آب مدت بیشتری نمی‌تواند تمامی کربنات کلسیم را که به شکل رسوب باقی مانده است، حل نماید، ازاینرو ته‌نشین نازکی از آهک در سقف یا دیواره غار یا به صورت آهک بلورین آویخته از سقف باقی می‌‌ماند.

غاری در آلابامای شمالی، آمریکا
بزرگ شود
غاری در آلابامای شمالی، آمریکا

وقتی که این تشکیلات آهکی که به طور عمودی از سقف به پائین آویزان باشند، آنها را چکنده می‌‌نامند.

ته نشین‌های آهکی به وجود آمده از چکه‌های آب از سقف به سمت پائین در کف غار رو به بالا می‌‌روند که چکیده نامیده می‌‌شوند.

شکل رشد پیدا کرده آنها یکسان است اما در انتها ضخیم تر و همگی در مقابل جریان هوا یا آب مقاوم هستند. تزئینات آهکی در ایران به نام‌های پرده ای، سوزنی، جرقه ای، گل کلمی، فندقی، اسفنجی و نقل بادامی وعروف است.

این دو تشکیلات در طول هزاران سال گسترش پیدا می‌کنند و رشد آنها گاهی فقط به چند سانتی متر در یک قرن محدود می‌شود که به نظر عده‌ای از زمین شناسان رشد آنها در هر قرن 5/2 سانتی متر مکعب است. گاهی این دو تشکیلات در طول سده‌های پیاپی بهم رسیده و تشکیل ستونی را می‌‌دهند که از سقف به زمین می‌‌رسد و این ستون‌ها گاهی به دیواره غار می‌‌چسبد که به آنها جرز (Piliers) می‌‌گویند.

آبی که در امتداد طول سقف غار جریان می‌‌یابد، بتدریج سقف غار را از کربنات کلسیم می‌‌پوشاند که روانه نامیده می‌‌شود.

فهرست مندرجات

[ویرایش] تعیین طول عمر یک غار

آزمون‌های رادیوکربن روش بسیار خوبی است که امروزه می‌‌تواند در بسیاری از شاخه‌های پژوهشی مانند زمین‌شناسی، باستان شناسی، تاریخ گذاری صخره ها، درختان، مواد معدنی تا سفال و ابزار پیش از تاریخ و حتی مومیایی‌های مصری به کار رود.

مقدار بسیار کمی از کربن بدست آمده در جوی که دی اکسید کربن در آن وجود دارد، پرتوزا (رادیواکتیو) است و از نیتروژن به عنوان نتیجه پرتوافکنی پرانرژی کیهانی شکل گرفته و وزن اتمی آن دو واحد بیش از کربن عادی به فرمول C12 است، بنابراین C14 نامیده می‌‌شود.

این کربن پرتوزا ماده‌ای زوال‌پذیر است، اگر مقدار کامل مشخصی از C14 در محفظه‌ای محبوس شود، نیمی از مقدار اتم‌های آن پس از 5568 سال از میان می‌‌روند که این نیمه عمر نامیده می‌‌شود. بدین ترتیب مقدار مشخصی از کربن پرتوزا وارد آب تراوش شده می‌‌شوند و بخشی از آن، صخره آهکی را حل کرده و می‌‌تواند در توف آهکی و تشکیلات راه یابد و در آن باقی بماند.

مشکل بعدی اندازه گیری و شناخت نحوه آهکی شدن آن است. اگر قطعه‌ای از یک چکنده (استالاگتیت) پیدا شود که دقیقا حاوی نیمی از رادیو کربن باشد، عمر آن 5568 سال یعنی معادل نیمه عمر رادیو کربن است و اگر مقدار کمتری در این قطعه چکنده پیدا شود، نشان می‌‌دهد که عمر آن بیشتر است. اما اگر این مقدار کمتر باشد، این تشکیلات باید جدیدتر و جوانتر باشد. در هر 2 حالت C14 موجود که حاوی دی اکسید کربن هوا و خاک است، تغییر نکرده و به میزان نسبتاً خوبی تاریخ گذاری آن تائید می‌‌شود. آزمایش‌های رادیوکربن نشان داده که ماده آلی از آنچه حدس زده شده، کهن تر است و در زمین‌شناسی و دیرین‌شناسی و باستان‌شناسی و زمینه‌های وابسته اهمیت قطعی دارد. آزمون رادیو کربن صراحتا، عمری بیش از 50000 سال را برای تشکیلات آهکی نشان می‌‌دهد. نمونه‌های چکنده‌ای که از غارهای زیر دریایی جزیره کفالینیا در دریای ایونی به دست آمده بین 16000 تا 20000 سال عمر دارند. خاستگاه چکنده‌ها ظاهراً به طور محسوسی کم شده است. گاهی آثاری از سایر مواد رادیو کربن نظیر اورانیوم در غارها کشف می‌‌شود. به‌عنوان مثال در غاری در جنوب فرانسه، نشانه‌هایی از تخریب به خاطر فروپاشی اورانیوم وجود داشته است. گاهی می‌‌توان از طریق چکنده‌های شکسته، به‌عنوان زلزله سنج طبیعی برای بازگویی لرزه‌های گذشته زمین و تخریب‌های مشابه استفاده می‌‌کنند.

[ویرایش] جستارهای وابسته

[ویرایش] منبع

دانشنامه رشد.

[ویرایش] پيوند به بيرون