Le parc national de Wind Cave, dans le Dakota du Sud, offre les conditions idéales pour la formation de pop-corn des grottes. NPS Il n'y a pas beaucoup de termes de géologie qui peuvent faire grogner votre estomac. "Cave popcorn" est la rare exception. On dirait que cela pourrait être une collation au bord du sentier - un régal pour les louveteaux lors des voyages de camping le week-end. Mais il s'agit en fait d'un dépôt rocheux lié aux stalactites et stalagmites. Partout où se trouve le pop-corn des cavernes, il se dresse comme un monument au pouvoir transformateur de l'eau, et au fait que les grottes changent constamment.
Par une définition populaire, une grotte est un vide naturel dans le sol, ou dans un glacier, c'est assez grand pour qu'une personne puisse y entrer et contient également des zones qui ne voient jamais la lumière directe du soleil.
Lava est un architecte troglodytique. Si, par exemple, un flux de cette roche en fusion durcit à l'extérieur avant que son intérieur ne se solidifie, vous pourriez vous retrouver avec une grotte en forme de tunnel connue sous le nom de tube de lave. D'autres grottes sont créées par le martèlement incessant des vagues du lac ou de l'océan. Naturellement, vous aurez tendance à les trouver le long des côtes.
L'eau construit des grottes par des moyens plus subtils, également. Le calcaire et la dolomie sont deux types courants de roches sédimentaires qui contiennent de la calcite minérale. L'exposition à de l'eau même faiblement acide peut faire dissoudre la calcite. Et l'eau de pluie qui absorbe le gaz carbonique (CO2) - par contact avec l'air et la matière végétale morte - devient une solution d'acide carbonique.
Maintenant, disons que le substrat rocheux de votre région d'origine est un gros morceau de calcaire, dolomie ou un matériau similaire. Supposons aussi qu'il soit plein de fissures, trous et crevasses créés par les forces géologiques. Une fois que l'eau de pluie chargée de CO2 s'infiltre à travers la couche arable sus-jacente, il entrera dans ces fractures. Si le substrat rocheux contient un pourcentage élevé de calcite, de grandes quantités de ce matériau seront décomposées par la solution acide. À la fois, l'eau qui coule va provoquer une érosion physique.
Grâce à ce processus, de grandes ouvertures souterraines sont créées dans le substratum rocheux. Ceux qui se développent au-dessus de la nappe phréatique (un niveau souterrain qui est saturé en permanence par les eaux souterraines) peuvent s'étendre dans de vastes cavernes ou systèmes de grottes. Les grottes produites de cette manière sont appelées grottes à solution.
L'eau acide ne crée pas seulement des grottes de solution; il est également sujet à décorer eux plus tard. Tout naturel, structure de grotte décorative - que ce soit une stalagmite pointue, une stalactite pendante ou quelque chose d'autre - qui se forme dans une grotte préexistante s'appelle un spéléothème.
Pour apprendre plus, nous avons contacté Lee-Gray Boze, un physicien avec le United States Geological Survey. Dans un courriel, il explique que les spéléothèmes "se produisent le plus souvent lorsque l'eau transporte des minéraux dissous et dépose ces minéraux à la surface de la grotte".
Vous vous souvenez des eaux souterraines chargées en CO2 dont nous avons parlé ? Comme mentionné plus tôt, lorsque ce liquide traverse une couche de substratum calcaire/dolomie, il absorbe la calcite de la roche. Si l'eau descend et pénètre dans une ouverture, grotte remplie d'air, il se passe quelque chose d'intéressant.
D'abord, l'eau perd une partie de son gaz CO2, qui se libère dans l'air. Et ce n'est pas la seule chose à laquelle il se rend. Avec ses réserves de CO2 épuisées, le liquide libère une partie de la calcite qu'il avait absorbée auparavant. L'excès de calcite peut s'accumuler sur les sols des grottes, murs et plafonds. Parfois, à mesure que de plus en plus de calcite (ou un autre minéral) est déposée par l'eau à un endroit précis, le matériau de construction empilé se développe lentement en un spéléothème.
Cette image montre du pop-corn de grotte dans le parc national de Wind Cave juxtaposé à une autre formation géologique étonnante connue sous le nom de givre de grotte. NPS
De loin, les spéléothèmes les plus célèbres sont les stalactites et les stalagmites en forme de glaçon. Les variétés moins connues incluent les colonnes du sol au toit et les flowstones drapés. Et puis il y a le pop-corn des cavernes.
Généralement en calcite, du gypse ou de l'aragonite, Le pop-corn des cavernes tire son nom de sa forme distinctive. Ce type de spéléothème se compose de nodules étroitement groupés mesurant chacun de 0,7 à 3,9 pouces (2 à 100 millimètres) de diamètre. Si vous plissez les yeux, les paquets cahoteux ressemblent un peu à du pop-corn de cinéma ossifié. Miam.
"Le pop-corn des grottes se produit généralement dans les zones humides de la grotte où l'eau peut s'écouler à la surface [de la grotte], " dit Boze. " Bon nombre des systèmes de grottes les plus longs ont tendance à être plus secs, à quelques exceptions notables près, et ces zones sèches ont tendance à être moins décorées. Cependant, dans les zones humides, Le pop-corn des cavernes est une caractéristique commune, indiquant généralement un environnement humide et un flux d'air."
Boze dit que de nombreux mécanismes géologiques différents peuvent créer du pop-corn des grottes. "Il se forme le plus souvent lorsque l'eau remplit les pores d'une roche, et l'air passe dessus, " explique-t-il. " D'autres environnements courants peuvent inclure des gouttes d'eau, dans lequel les gouttes peuvent provoquer la formation de pop-corn dans un rayon autour des sites de goutte." Il est même connu qu'il se forme sous l'eau, au fond des piscines au fond des grottes.
Et le pop-corn n'émerge pas toujours isolément. Il se développe souvent sur ou autour d'autres types de spéléothèmes. Par exemple, Les "Billy Clubs" sont des stalactites recouvertes de pop-corn des cavernes. On en trouve des exemples dans la région des Black Hills du Dakota du Sud - où, selon Boze, les grottes ont tendance à être grandes, humide et un peu venteux. « Ensemble, ces facteurs forment de très bonnes conditions pour que le pop-corn se produise, " il dit.
MAINTENANT C'EST INTÉRESSANTIl y a une grotte en forme de rhinocéros à Blue Lake, Washington. Il y a environ 15 millions d'années, un parent rhinocéros préhistorique nommé Dicératherium a été enfermé dans une couche de basalte après l'éruption d'un volcan dans le nord-ouest du Pacifique. Le corps de la créature s'est désintégré (à part quelques fragments d'os restants) et la roche environnante s'est durcie. Cela a créé une cavité géologique qui ressemble à un parfait Dicératherium mouler. Vous pouvez y entrer par une ouverture située à l'emplacement de l'arrière-train de la bête.
