los fenomenos litogenéticos y critalográficos en el soplao

LOS
FENOMENOS
LITOGENÉTICOS
CRITALOGRÁFICOS EN EL SOPLAO
Y
LAS CONCRECIONES
En este apartado hablaremos de todos aquellos tipos de concreciones que
podemos considerar "normales", es decir, cuya presencia es habitual en la
mayoría de las cavernas del mundo.
Nos extenderemos muy poco en este tema por considerarlo suficientemente
estudiado, limitándonos a una descripción de su situación en la cavidad.
Si bien la práctica totalidad del Soplao presenta formaciones de este tipo
podemos decir que su presencia es inversamente proporcional a la de las
excéntricas. No podemos olvidar que en los 12 Kms. de la cueva sólo existen
dos entradas naturales, situadas en un mismo extremo de la cueva. Esto
condiciona la presencia tanto de excéntricas como de concreciones
gravitacionales (estalactitas, estalagmitas, coladas, etc.).
Así pues, con el plano de la cavidad vemos que, la zona Este de la misma
(donde se ubican las dos entradas naturales de la cueva) presenta un gran
concrecionamiento de tipo "Convencional", especialmente en la zona del Tejo
y de las Galerías Vírgenes, mientras en la zona media (Galería del Alud,
Galería de la Sirena, Galería del Puente y Galerías del Bozque, exceptuando la
misma sala del Bozque hasta la Galería de los Fantasmas, se presenta de
nuevo el concrecionamiento convencional pero con predominio de las
denominadas concreciones excéntricas (Helictitas) que estudiaremos más
adelante y ampliamente en sucesivos apartados. Describir aquí las
maravillosas formaciones gravitacionales (las denominaremos así para
distinguirlas de las excéntricas) sería inútil, pero cabe destacar las Galerías
del "Tejo" y la Sala del "Bozque"(denominado así por la similitud de sus
innumerables columnas estalagmíticas con los troncos de los árboles de un
bosque), pero para todo aquel que haya visitado una vez el Soplao o vea sus
fotos, lo realmente importante serán las excéntricas, que por su increíble
calidad, cantidad y belleza, hacen de la cueva -creemos- un caso único en el
mundo.
LAS EXCÉNTRICAS 0 HELICTITAS
Por definición, llamamos concreciones excéntricas a toda aquella formación
litogenética propia de las cuevas, en cuyo desarrollo la fuerza de la gravedad
queda desplazada en beneficio de otras acciones, cuyo origen estudiaremos.
Dadas las condiciones necesarias para la aparición en las cuevas de este tipo
de concreciones, que como veremos son extremadamente raras, son pocas las
cavidades conocidas en todo el mundo que presentan este fenómeno, sobre
todo la cantidad con que aparecen en el Soplao. Para su estudio div idiremos
las excéntricas en tres, grupos, según su presencia en la cueva que nos ocupa
y según su composición cristalográfica.
Excéntricas de calcita
Excéntricas
de
aragonito
Excéntricas
mixtas
Concreciones
de
Otras formaciones (concreciones de arcilla, perlas, etc.).
yeso
EXCÉNTRICAS DE CALCITA
Presentan unas características bien diferenciadas, que permiten su distinción
sin necesidad de análisis físico-químicos de las excéntricas, con otra
composición cristalográfica. Estas características son:
Normalmente presentan capilar interno (aunque esta condición como
veremos
no
es
eliminatoria).
Color blanco (debido a la pureza del carbonato cálcico que las origina).
Son concreciones gruesas comparadas con las de aragonito, no presentan
ángulos vivos sino generalmente curvas abiertas. En general las concreciones
de
calcita
presentan
formas
vermiculares.
Aparecen principalmente en los techos, aunque no es rara su presencia en
paredes y ocasionalmente en suelos (el aragonito se encuentra
indistintamente en suelos y techos).
Son varios los procesos físico-químicos que explican la formación de las
excéntricas de calcita, estos fenómenos no son excluyentes entre sí, sino que
se compaginan y complementan. A continuación los describiremos
individualmente:
1°.- Corrientes de aire.- Las corrientes de aire pueden influir de dos maneras
en la formación; si la corriente de aire es fuerte, puede movilizar la gota del
extremo de la concreción obligando así a que el depósito de carbonato cálcico
se realice siguiendo la dirección de la corriente, en el caso de aquellas
estalactitas que se presentan todas con una misma inclinación en un cierto
sentido. Este tipo de formaciones es bastante frecuente en la mayoría de las
cavidades. En el Soplao, lo tenemos presente en la zona Oeste, es decir, en las
proximidades de las entradas naturales que facilitan la formación de
corrientes con suficiente fuerza para influir en la dirección de la
cristalización.
El segundo caso es cuando, si bien la corriente de aire existe, no puede
movilizar la gota pero afecta a la concreción facilitando la aireación de la
misma por una de sus caras, lo que hace que el concrecionamiento crezca
más rápidamente en dirección contraria a la corriente, ya que la mayor
ventilación por un lado aumenta la evaporación del agua de ese lado y por lo
tanto la concentración de carbonato cálcico. Este caso es más frecuente de lo
que pudiera parecer, y a él son debidas ciertas anomalías presentes en
muchas concreciones.
Nosotros a estos dos casos de formación de excéntricas debido a corrientes de
aire añadiríamos uno más intermedio, es decir, cuando la corriente de aire no
es lo suficientemente fuerte para movilizar el agua que gotea en un sentido y
no es tan débil como para sólo afectar a la evaporación de la gota. Entonces la
misma oscila continuamente mientras la corriente de aire persista,
provocando así un tipo de concreción vertical, pero cuya superficie es
ondulada. Concreciones de este tipo las tenemos claramente presentes en el
Soplao en la zona denominada "La Escalera" que presenta grandes
cantidades de estalactitas con este curioso fenómeno (que no es citado en
ninguna de las obras consultadas).
2°.- Cristalización por ejes.- También podemos distinguir dos casos; a)
desorientación del eje cristalino (eje de macla) es decir el eje no se mantiene
vertical sino que se forma una curva (ver fig. nº 1).
Figura 1
b) Desarrollo cristalino siguiendo diferentes caras del cristal elemental (ver
fig. nº 2), en este caso los ejes de los cristales se mantienen siempre
verticales.
Figura 2
Hasta aquí hemos explicado como se forman las excéntricas de calcita, pero
no las causas de esta formación que podemos denominar anómala. Al
respecto se han sugerido desde su descubrimiento multitud de teorías que
poco a poco han ido siendo ensanchadas por carecer de un fundamento
experimental que las sustentase. En los últimos años ha surgido en Francia la
explicación, que creemos acertada, sobre la génesis de las excéntricas, con su
correspondiente comprobación experimental "in situ" y con resultados
positivos. En esta teoría podemos distinguir puntos que se complementan
(fig. nº 3):
Figura 3
1.- Si tenemos una fisura de dimensiones dadas sobre una pared calcárea o
una concreción gravitacional esa fisura estará por una parte en comunicación
con el aire exterior, y por otra con una columna de agua de "h" cm. de altura.
Si aplicamos la ley de HAGEN-POISEUILLE la velocidad de paso del agua a
través de la fisura será dada por: V= 2Pr4 /16n cm.3 /seg. Donde P= pérdida de
carga debida a la fricción; n= viscosidad del agua; r= radio de la fisura.
Fórmula
Velocidad de paso del agua a través de la fisura.
En condiciones estacionarias podemos decir que P= Ph + Pc, siendo Ph la
presión hidrostática y Pc presión debida a la capilaridad. Teniendo en cuenta
que Ph= qgh donde q es la densidad del agua y g la aceleración de la gravedad
y que Pc= 2y/r donde (y) es el potencial de superficie entre roca y agua.
Dadas las condiciones de nuestra supuesta fisura (0’1 mm. de radio),
podemos despreciar la acción de la presión hidrostática de la columna de
agua.
El agua que sale por la fisura esta sometida a dos fuerzas:
?
?
Presión debida a la capilaridad (Pc).
Peso (Pg).
Lo que determina la formación de una gota asimétrica, con lo que se produce
una cristalización irregular y la formación de una concreción no vertical.
Aunque este fenómeno juega un papel importante en la formación de la
excéntricas, no es por sí mismo suficiente para explicar la totalidad de las
mismas. Hemos de tener en cuenta otra particularidad presente en algunas
cavidades, que es la siguiente:
2.- Toda la atmósfera subterránea presenta bajo unas condiciones
particulares una serie de micro gotas de agua en suspensión. Una micro gota
con un diámetro de 0’1 mm. contiene 1013 moléculas de carbonato cálcico
(CO3 Ca), que pueden formar al precipitar completamente un cristal de una
micra de longitud. Cuando una de estas micro gotas toca un objeto sólido
(pared, suelo u otras concreciones), el carbonato cálcico disuelto precipita
totalmente.
Ahora bien, ésta característica de la atmósfera subterránea, la tenemos en la
mayoría de las cavidades del mundo. El porque en algunos casos se forman
excéntricas y en otras no viene dado por el siguiente motivo: supongamos
que estas micro gotas están ligeramente cargadas eléctricamente. En este
caso entra en acción las fuerzas electrostáticas que dirigen las micro gotas
según su potencial eléctrico a precipitarse contra superficies de potencial
contrario (fig. nº 4), o que pueden hacer que dos concreciones se eviten (fig.
nº 5).
Figura 4
Figura 5
¿Qué condiciones de la atmósfera subterránea hacen que en la mayoría de las
cavidades no existan excéntricas y en otras si?
Atmósfera aislada del exterior que favorezca unas condiciones micro
climáticas extremadamente estables (ausencia de corriente de aire,
temperaturas constantes, etc.). Esto queda demostrado por la presencia de
excéntricas principalmente en cavidades descubiertas por trabajos mineros,
canteras, etc., es decir que carecen de bocas de acceso o bien en aquellas
grutas en que las bocas naturales están alejadas por kilómetros de galerías de
las zonas de excéntricas o que por su estrechez no favorecen en absoluto las
corrientes de aire.
Radioactividad subterránea, originada por factores como la penetración de
radiaciones cósmicas y la concentración en las arcillas de elementos
radiactivos naturales presentes en las rocas. La radiación produce la
ionización de las micro gotas en suspensión. A consecuencia de esto es
curioso observar que las grandes concentraciones de excéntricas en el Soplao
están íntimamente relacionadas con la presencia de arcilla en grandes
cantidades.
La existencia de diversos núcleos estratigráficos, mineralógicos, corrientes
subterráneas de agua y otros factores capaces de producir corrientes
eléctricas en el seno de la roca que aumentarán la intensidad de las fuerzas
eléctricas entre las micro gotas y los demás elementos, especialmente cuando
éstos presenten formas puntiagudas.
La zona en que está enclavada el Soplao, reúne todas estas condiciones para
la aparición de corrientes telúricas. (Ver el estudio geológico, los apartados
correspondientes a ESTRATIGRAFÍA y EL METALOCTETO GENERAL DEL
GARGASIENSE).
Igualdad relativa entre la cantidad de agua de alimentación de cada
concreción y la de evaporización, que origina gotas permanentes.
EXCÉNTRICAS DE ARAGONITO.
Como es sabido la única diferencia entre la calcita y el aragonito es
cristalográfica, mientras la calcita cristaliza en el sistema romboédrico el
aragonito lo hace en el ortorrómbico.
Las condiciones para la formación del aragonito son mucho más exigentes
que para la calcita, lo que origina una mayor abundancia de ésta que de
aquél. Veremos a continuación las características morfológicas de las
excéntricas de aragonito, que las diferencian claramente de las de calcita.
Ausencia
de
capilar
interno.
Formaciones
con
ángulos
muy
definidos.
Pequeño
grosor,
generalmente
inferior
al
milímetro.
Alta sensibilidad a los cambios de temperatura, que originan la ruptura de
estas concreciones. En el Soplao este fenómeno se da muy claramente en la
denominada "Galería del Falso Suelo" donde la sola presencia de los
espeleólogos origina la ruptura casi en cadena de las concreciones del techo,
donde
se
acumula
el
calor.
Forma
fibrosa.
Las excéntricas de aragonito aparecen indistintamente en techo, paredes y
suelo.
Los fenómenos descritos para la formación de las excéntricas de calcita son
igualmente validas para las de aragonito, únicamente tendremos que
completarlos con una serie de procesos exclusivos del aragonito:
1.Aragonito
secundario
(precipitaciones
muy
rápidas)
CO3 Ca (amorfo)- - - vaterita- - -Aragonito II
2.- Aragonito primario. Aparece directamente, sin pasar por estados
intermedios. Puede estar ligado a la presencia de ciertos iones extraños.
?
?
a) Precipitaciones superficiales de soluciones fuertemente saturadas.
b) Evaporación y/o congelación rápida de la totalidad de la solución.
En el caso del Soplao tendremos que hacer notar Aragonito Secundario y
Primario tipo "a". Distinguir entre uno y otro es problemático, pues ambos
fenómenos aparecen combinados.
Veamos ahora como aparecen las concreciones de aragonito sobre una de
calcita. El fluido del canal interno que alimenta a la estalactita (calcita) está
menos aireado y por lo tanto menos concentrado mientras que la
alimentación del aragonito que discurre por el exterior, se va concentrando
progresivamente, además la aguja de aragonito "b" está más afectada por la
evaporación, con lo cual tendremos precipitaciones muy rápidas (aragonito
secundario) o precipitaciones superficiales de soluciones fuertemente
saturadas (aragonito primario tipo "a"). Estos procesos se pueden producir
indistintamente sobre cualquier superficie, véase roca, barro, otras
concreciones etc. Además explica el porque de la no presencia de excéntricas
de aragonito de capilar interno.
EXCÉNTRICAS MIXTAS.
En general la aparición de calcita o aragonito en una concreción, depende del
grado de saturación del carbonato en el agua. En los casos en que el límite de
saturación la calcita sea rebasado antes de que comience el depósito
aparecerá el aragonito, pero si se da una situación intermedia, pueden
aparecer ambas variedades mezcladas. Las características de una excéntrica
mixta dependerán lógicamente del porcentaje que corresponda a cada
variedad en su composición, acercándose más a una o a otra. En el Soplao
aparece este tipo de formaciones de forma especial en la zona del "Falso
Suelo".
OTRAS FORMACIONES.
Comenzaremos este apartado hablando de las concreciones de arcilla.
Cuando el agua de filtración lleva en suspensión una cantidad grande de
arcilla, ésta se deposita junto con el carbonato cálcico, dando lugar a las
típicas concreciones de calcita de color marrón debido a la impureza; pero si
la cantidad de arcilla es muy superior a la de CO3 Ca, el depósito consistirá en
una forma arcillosa a la que la calcita contenida dará una dureza superior a la
normal. Estas suelen depositarse sobre los suelos, y la caída de nuevas gotas
aunque no es suficientemente fuerte para destruirlas si puede esculpirlas
originando formas que recuerdan a los abetos, de ahí que se las conozca
como "abetos de arcilla". En el Soplao aparecen en número importante en la
"Galería del Campamento", en un entrante muy concrecionado.
Las perlas de las cavernas son sin duda una de las formaciones que más
sorprenden al profano, aparecen en el interior de los gours, y tanto su
composición como su forma o distribución pueden ser diferentes. Se forman
en el seno de aguas tranquilas, en las que no obstante existen débiles
corrientes circulares que depositan el carbonato disuelto sobre un núcleo
original que puede ser una partícula de calcita, de cuarzo, una bolita de
arcilla o un hueso o caparazón, de algún pequeño animal. Su forma suele ser
esférica o de peonza, pero también las hay cúbicas, aplanadas y discoidales.
Sus dimensiones varían de menos de un milímetro hasta varios centímetros,
y se pueden presentar aisladas, en grupos circulares que asemejan nidos o en
capas que cubren el fondo del gour. Existe una forma intermedia en que las
perlas forman una capa continua pero agrupándose dentro de ella por
tamaños formando una especie de nidos. En cuanto a su composición
cristalina se han descrito tanto perlas de calcita como de aragonito.
En el Soplao aparecen en las "Galerías del Tejo" y en las "Galerías Vírgenes, y
se presentan tanto en capas como nidos, con formas generalmente circular o
muy aplanada, alcanzando tamaños de varios centímetros en algunos casos.
Finalmente comentaremos que en puntos muy determinados de la cavidad se
han originado otras formaciones menos comunes, como la calcita flotante en
la "Galería del Barro" próxima a la del "Bozque"; formas vegetales
("coliflores") También en las proximidades del "Bozque" y cristalizaciones en
forma de "dientes de cerdo" en diversos gours de la cueva.
Como se puede comprobar la variedad y abundancia del concrecionamiento
en el Soplao es realmente grande aunque la facilidad de acceso a algunas
zonas ha hecho que algunos desaprensivos hayan llevado a cabo una
metódica labor de destrucción con fines comerciales para la venta de
curiosidades geológicas, que ha dejado diezmada la zona de la "Galería
Gorda" uno de los mayores núcleos de concreciones excéntricas, motivo por
el que desde hace algunos años venimos luchando porque se tomen las
medidas de protección convenientes. Sin embargo la destrucción de lo que la
naturaleza tardó milenios en construir puede hacerse de forma eficaz en unos
pocos minutos por lo que las cuevas y sus tesoros estarán en constante
peligro.