- カルスト風化プロセス
- カルストレリーフの出現に必要な要素：
- 母岩の溶解メカニズム：
- カルストレリーフの地形
- -内部カルストまたは内部カーストリリーフ
- 乾いた洞窟
- ギャラリー
- 鍾乳石、石筍、柱
- 大砲
- -外部カルスト、外因性またはエピジェネティックな救済
- ドリナス
- ぶどう
- ポリェス
- ライフゾーンとしてのカルストの形成
- カルスト層の光帯
- 光地帯における動物相と適応
- カルスト形成の他の制限条件
- 内科領域の微生物
- 外気帯の微生物
- スペインのカルスト形成の風景
- ラテンアメリカのカルスト層の景観
- 参考文献
カルスト、カルスト又はカルストレリーフは、原点可溶性岩石灰岩、ドロマイト及び石膏を溶解することによってプロセスを風化に起因する地形の形態です。これらのレリーフは、洞窟と排水路を備えた地下排水システムを提示することを特徴としています。
カルストという言葉は、カルスト地形がたくさんあるイタリア-スロベニア地域のカルソを指すために使用されたドイツのカルストに由来します。ロイヤルスパニッシュアカデミーは、「カルスト」と「カルスト」の両方の単語の使用を承認し、同等の意味で使用しました。
図1.スペイン、テネリフェ島、アナガ、カナリア諸島の山。出典：Jan Kraus、flickr.com / photos / johny経由
石灰岩は堆積岩で、主に以下のものから構成されます。
- 方解石（炭酸カルシウム、CaCO 3）。
- マグネサイト（炭酸マグネシウム、MgCO 3）。
- そのようなクレー（水和ケイ酸アルミニウムの凝集体）、ヘマタイト（酸化鉄の鉱物Feなどの色と岩石の圧縮の程度を変更する少量のミネラル、2 O 3）、石英（酸化ケイ素の鉱物のSiO 2）シデライト（炭酸鉄鉱物FeCO 3）。
ドロマイトは、カルシウムとマグネシウムの複炭酸塩CaMg（CO 3）2である鉱物ドロマイトで構成された堆積岩です。
石膏は、硫酸カルシウム水和物（CaSO 4 .2H 2 O）で構成される岩石で、少量の炭酸塩、粘土、酸化物、塩化物、シリカ、無水石膏（CaSO 4）を含む場合があります。
カルスト風化プロセス
カルスト形成の化学プロセスには、基本的に次の反応が含まれます。
- 二酸化炭素（CO 2）の水への溶解：
CO 2 + H 2 O→H 2 CO 3
- 水中での炭酸（H 2 CO 3）の解離：
H 2 CO 3 + H 2 O→HCO 3 - + H 3 O +
- 酸攻撃による炭酸カルシウム（CaCO 3）の溶解：
CaCO 3 + H 3 O + →のCa 2+ + HCO 3 - + H 2 O
- 結果の総反応：
CO 2 + H 2 O +のCaCO 3 →2HCO 3 - +のCa 2+
- 弱酸性の炭酸水の作用、ドロマイトの解離とそれに続く炭酸塩の寄与：
CaMg（CO 3）2 + 2H 2 O + CO 2 →CaCO 3 + MgCO 3 + 2H 2 O + CO 2
カルストレリーフの出現に必要な要素：
- 石灰岩の岩盤の存在。
- 水の存在感が豊富。
- 水中のかなりのCO 2濃度; この濃度は、高圧と低温で増加します。
- CO 2の生物起源。呼吸プロセスを通じてCO 2を生成する微生物の存在。
- 岩に水が作用するのに十分な時間。
母岩の溶解メカニズム：
- 硫酸（H 2 SO 4）の水溶液の作用。
- 火山活動、溶岩流は管状の洞窟またはトンネルを形成します。
- 波の影響と崖の掘り起こしにより、海または海岸の洞窟を作り出す海水の物理的な侵食作用。
- 海岸の洞窟は、海水の化学作用によって形成され、宿主の岩が常に溶解します。
カルストレリーフの地形
カルストレリーフはホスト岩の内部または外部に形成されます。最初のケースでは、それは内部カルスト、内因性または低形成の救済と呼ばれ、2番目のケースでは、外部カルスト、外因性または後成の救済と呼ばれます。
図2.スペイン、アストゥリアス、コバドンガのカルスト救済。出典：MªCristina LimaBazánhttps://www.flickr.com/photos//27435235767経由
-内部カルストまたは内部カーストリリーフ
炭素質岩のベッド内を循環する地下水流は、私たちが言及した溶解プロセスを通じて、大きな岩の内部のコースを掘っています。
洗掘の特性に応じて、さまざまな形態の内部カルストレリーフが発生します。
乾いた洞窟
乾いた洞窟は、内部の水の流れが岩を掘り下げたこれらのチャネルを離れると形成されます。
ギャラリー
洞窟の中で水に掘られる最も簡単な方法はギャラリーです。ギャラリーを広げて「ヴォールト」を形成したり、狭めて「廊下」や「トンネル」を形成したり、「分岐したトンネル」や「サイフォン」と呼ばれる水の隆起を形成することもできます。
鍾乳石、石筍、柱
水が岩の中にコースを去ったばかりの期間中、残りのギャラリーは湿度が高くなり、炭酸カルシウムが溶けて水滴がしみ出します。
水が蒸発すると、炭酸塩が固体状態に沈殿し、「石筍」と呼ばれる地面から成長する地層が現れ、「鍾乳石」と呼ばれる他の地層が洞窟の天井からぶら下がって成長します。
鍾乳石と石筍が同じ空間で合流すると、洞窟内に「柱」が形成されます。
大砲
洞窟の屋根が崩れ崩れると「峡谷」ができます。したがって、非常に深い切土と垂直の壁が表面の川が流れることができる場所に現れます。
-外部カルスト、外因性またはエピジェネティックな救済
水による石灰岩の溶解は、岩石の表面を突き破り、さまざまなサイズの空隙または空洞を形成する可能性があります。これらの空洞は、直径が数ミリメートル、直径が数メートルの大きな空洞、または「裂け目」と呼ばれる管状のチャネルにすることができます。
ラピアスが十分に発達してくぼみを生成すると、「シンクホール」、「ウバラ」、「ポリエ」と呼ばれる他のカルスト地形が現れます。
ドリナス
シンクホールは円形または楕円形の底面を持つくぼみで、そのサイズは数百メートルに達することがあります。
多くの場合、シンクホールに水が蓄積し、炭酸塩を溶かすことによってシンクが漏斗の形で掘られます。
ぶどう
いくつかの陥没穴が成長して大きな窪みに合流すると、「ブドウ」が形成されます。
ポリェス
底面が平らで寸法がキロメートルである大きな窪みが形成される場合、それは「ポリェ」と呼ばれます。
ポルジェは理論的には巨大なブドウであり、ポルジェ内には最小のカルスト形態であるウバラとシンクホールがあります。
Poljésでは、地下水に注ぐシンクで水路のネットワークが形成されています。
図3.クエバデルファンタスマ、ベネズエラのアプラダテプイ。（サイズの参考のために、画像の左側にいる人々を観察してください）。出典：MatWr、Wikimedia Commons
ライフゾーンとしてのカルストの形成
カルスト層には、粒間空間、細孔、関節、骨折、亀裂、および管があり、それらの表面には微生物がコロニーを形成する可能性があります。
カルスト層の光帯
カルストレリーフのこれらの表面では、光の浸透と強度に応じて3つの光ゾーンが生成されます。これらのゾーンは次のとおりです。
- 入口エリア：このエリアは、日中昼夜の照明サイクルで日光に曝されています。
- トワイライトゾーン：中間の光ゾーン。
- 暗い領域：光が透過しない領域。
光地帯における動物相と適応
生命のさまざまな形態とそれらの適応メカニズムは、これらの光ゾーンの状態と直接相関しています。
侵入ゾーンと薄明ゾーンは、昆虫から脊椎動物まで、さまざまな生物にとって許容できる条件を備えています。
暗いゾーンは、表面的なゾーンよりも安定した状態を示します。たとえば、風の乱れの影響を受けず、年間を通じてほぼ一定の温度を維持しますが、これらの条件は、光がなく、光合成が不可能であるため、さらに極端です。
これらの理由により、深いカルスト地域は光合成の主要生産者が不足しているため、栄養素（貧栄養性）が乏しいと考えられています。
カルスト形成の他の制限条件
内カルスト環境では光がないことに加えて、カルスト層には、生命体の発達に関する他の制限条件があります。
地表への水文学的な接続があるいくつかの環境は洪水を被る可能性があります。砂漠の洞窟では長期の干ばつが発生し、火山の管状システムでは火山活動が新たに発生します。
内部の空洞や内因性の地層では、無機化合物の毒性濃度など、生命を脅かすさまざまな状態も発生する可能性があります。硫黄、重金属、極度の酸性またはアルカリ性、致死的ガスまたは放射能。
内科領域の微生物
内膜形成に生息する微生物の中には、細菌、古細菌、真菌に言及することができ、ウイルスもあります。これらの微生物群は、表面の生息地で見られるような多様性を示していません。
鉄および硫黄の酸化、アンモニア化、硝化、脱窒、嫌気性硫黄酸化、硫酸塩の還元（SO 4 2-）、メタンの環化（メタンCH 4からの環状炭化水素化合物の形成）などの多くの地質学的プロセス、他のものは微生物によって媒介されます。
これらの微生物の例として、次のものが挙げられます。
- Leptothrix sp。、ボッラ洞窟（インド）の鉄の沈殿に影響を与えます。
- Sahastradhara洞窟（インド）から分離されたBacillus pumilisは、炭酸カルシウムの沈殿と方解石の結晶形成を媒介します。
- 糸状硫黄酸化細菌Thiothrix sp。、ワイオミング州（米国）のロウアーケイン洞窟で発見されました。
外気帯の微生物
一部のエキソカルスト層には、デルタプロテオバクテリア属が含まれています。、アシドバクテリア属、ニトロスピラ属。とプロテオバクテリア属。
属の種：イプシロンプロテオバクテリア、ガンマプロテオバクテリア、ベータプロテオバクテリア、アクチノバクテリア、アシディミクロビウム、サーモプラズマ、バチルス、クロストリジウム、およびファーミキューテスは、とりわけ、低形成またはエンドカルスト形成に見られます。
スペインのカルスト形成の風景
- ラスロラス公園は、カスティーリャイレオンの北部に位置し、ユネスコの世界ジオパークに指定されています。
- パペローナ洞窟、バルセロナ。
- マラガのアルダレス洞窟。
- サンティマミネ洞窟、空の国。
- コバラナの洞窟、カンタブリア。
- ラハザの洞窟、カンタブリア。
- カンタブリアのミエラ渓谷。
- シエラデグラサレマ、カディス。
- ティトブスティロ洞窟、リバデセリャ、アストゥリアス。
- トルガデアンテケラ、マラガ。
- セビリアのセロデルイエロ
- Massif de Cabra、SubbéticaCordobesa。
- ハエンのシエラデカソルラ自然公園。
- テネリフェ島のアナガ山脈。
- ナバラのララ山塊。
- ルドロン渓谷、ブルゴス。
- オルデサ国立公園、ウエスカ。
- マヨルカのトラモンタナ山脈。
- サラゴサのピエドラ修道院。
- エンチャンテッドシティ、クエンカ。
ラテンアメリカのカルスト層の景観
- メキシコ、チアパス、モンテベロの湖。
- エルサカトン、メキシコ。
- ドリナスデチアパス、メキシコ。
- メキシコのキンタナローのセノーテス。
- カカワミルパ洞窟、メキシコ。
- テンピスク、コスタリカ。
- ロライマスール洞窟、ベネズエラ。
- チャールズブリューワー洞窟、キマンタ、ベネズエラ。
- La Danta System、コロンビア。
- グルタダカリダーデ、ブラジル。
- クエバデロスタヨス、エクアドル。
- Cura Knife System、アルゼンチン。
- チリのマドレデディオス島。
- チリのエルロアの形成。
- チリのタラパカ山脈の沿岸地域。
- クテルボ形成、ペルー。
- プカラ層、ペルー。
- ウマジャランタ洞窟、ボリビア。
- ウルグアイのポランコ層。
- バレミ、パラグアイ。
参考文献
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- エンゲル、AS（2007）。硫化物カルスト生息地の生物多様性について。洞窟とカルスト研究のジャーナル。69：187-206。
- Krajic、K.（2004）。洞窟の生物学者が埋められた宝物を発掘します 理科。293：2,378-2,381。
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- 土井：10.1002 / ldr.3188
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