speleothemer

Speleothemer, dryppsteinsformer, fellesbetegnelse på avsetningsformer som stalaktitter, stalagmitter, heliktitter og krystaller som finnes i huler.

Forekomst

Speleothemer finnes i størst variasjon i karsthuler, men også i andre huletyper som brenningshuler, hellere, tektoniske grotter og lavagrotter.

Kjemisk sammensetning, dannelse

Avsetningene består for det meste av mineraler som er utfelt fra mineralholdig vann. De vanligste mineralene er karbonater (kalsitt, dolomitt) og evaporittmineraler (sulfater og halogenider), men ulike oksider og silikater er også kjent.

I karsthuler er kalsiumkarbonat, CaCO₃, det vanligste mineralet i speleothemer. Kalsiumkarbonat-utfellinger dannes vanligst ved avgassing av CO₂ fra overmettede vannløsninger som trenger inn fra sprekker i grottevegger og -tak, eller ved fordampning, se også karbonatkinetikk.

I tillegg finnes en rekke eksotiske grottemineraler hvis dannelse er betinget av svært lav fuktighet og konstant temperatur, som f.eks. mirabilitt, Na₂SO₄+10H₂O og epsomitt, MgSO₄+7H₂O, eller ved spesielle kjemiske betingelser, som ulike fosfater, nitrater og organiske salter dannet fra guano.

Både på grunn av at veksthastigheten er større, og at det har vært mer tid til rådighet (ingen nedisning under istider), er speleothemer i sørligere strøk (særlig i tropene) mye større enn på nordlige breddegrader.

Typer

Stalaktitter og stalagmitter

Istapplignende former som dannes av dryppende vann. Istappformene i taket kalles stalaktitter, og pilarformer som stikker opp fra gulvet, kalles stalagmitter.

De to formene kan møtes og vokse sammen til søyler. Stalaktittene dannes ofte først som tynne sugerørstalaktitter, som har samme diameter som en enkelt vanndråpe. Når en slik vanndråpe pipler ut i grottetaket, vil avgassing skje, og litt mineral utfelles i form av en ring rundt dråpen. For hver dråpe avsettes litt mer av ringen, som tilslutt danner et rør som vannet føres ut igjennom. Dersom sentralkanalen skulle gro igjen, vil vannet måtte renne på yttersiden av strået, og det dannes tykkere, istapplignende stalaktitter.

Når dråpene løsner og faller ned på gulvet, skjer ny avgassing, og en stalagmitt dannes, denne gang med større diameter enn stalaktitten over. Diameteren avhenger av dråpestørrelsen og hvor langt de har falt, men er vanligvis mellom 4–5 cm og 10–15 cm. De kan bli flere titalls meter høye. Stalagmittplater er større, isvull-lignende former som kan danne et fast gulv oppå sedimenter.

Veksthastigheten på de fleste stalagmitter er i området 0,1–1,0 millimeter per år.

Heliktitter

Heliktitter dannes dersom dryppehastigheten er svært liten. Da vil krystallveksten dominere over effekten av tyngdekraften, og heliktittene vokser i alle mulige retninger.

Koralloider

Koralloider er forgrenede, bobleformede utvekster som dannes ved utfelling fra aerosoler på steder der det er vannsprut.

Anthoditer

Anthoditer er bunter av nålformede krystaller.

Krystalldammer

Krystalldammer dannes i stalagmittplater som en rekke demninger som kan minne om rismarker i miniatyr. Bak hver demning dannes en dam hvor det dannes krystaller som kan bli opptil flere desimeter i diameter.

Anvendelse i klimaforskning

Speleothemer er verdifulle klima-arkiver hvor forskerne kan lese variasjonene i tidligere tiders nedbør og temperatur. Man har ved hjelp av følgende forhold kunnet kartlegge klimavariasjonene tilbake igjennom flere istider og mellomistider:

Innvendig viser mange stalagmitter vekstlag som minner om årringer i trær, hvor veksthastigheten varierer både med nedbør (dryppehastighet) og med temperatur.
Fordelingen av isotoper av oksygen (¹⁶O og ¹⁸O) i kalsittmineralet avhenger av temperaturen under dannelsen og kan derfor gi indikasjoner på variasjoner i nedbør og temperatur over grotten gjennom tidene.
Speleothemer inneholder også små mengder blomsterstøv (pollen) som i sin tid drev inn utenfra og klebet seg på den våte dryppsteinsoverflaten. Man kan dermed identifisere plantesamfunn fra den tiden dryppsteinen vokste. På grunn av at karbonatspeleothemer inneholder en del uran, kan alderen bestemmes meget presist med såkalt uranserie-datering.