鍾乳洞と雨水と石灰岩

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ケン博士

サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。

こちらは以前訪れたことのある鍾乳洞の様子です。薄気味悪いというか、奇妙な形に鍾乳洞はなりますね。不思議で綺麗にも見えます。このような鍾乳洞がどのようにしてできるかというモデルがありました。

水が垂れている様子がわかります。鍾乳洞は石灰岩でできていますが、石灰岩の割れ目に雨水などが入り込んでいきます。すると地下水が鍾乳洞を少しずつ溶かしていきます。

また落盤なども起こって、少しずつ鍾乳洞が大きくなっていくそうです。なお１００年かけて１ｃｍ成長するのだそうです。長い年月がかかってできた結果が鍾乳洞なのですね。

石灰岩は酸性の水に溶ける性質があって、純粋だと水にはあまり溶けないのですが、雨水になると二酸化炭素が溶けた弱い酸性になるので、これが石灰岩を溶かすそうです。

化学式で書くと、

CaCO3(石灰岩の主成分　炭酸カルシウム　)＋CO2＋H2O → Ca(HCO３)２（炭酸水素カルシウム）（水に溶ける性質がある）

このようにしてできたのが鍾乳洞やカルスト地形だとのことです。カルスト地形は見たことがないので、どこかに旅行に行ってみにいきたいなと思っています。

https://geo-hs.com/karst/

なおなぜ石灰岩が四国にあるのかというのもまた面白いところです。太平洋で、海底火山から火山岩が、また珊瑚が石灰岩となり、また放散虫などでチャートができます。これらが海洋プレートによって運ばれて、大陸プレートとの衝突で剥ぎ取られて、日本列島に石灰岩、チャート、火山岩などが剥ぎ取られて、これらが隆起をして、四国にあるということだそうです。ダイナミックな動きですね。