フローストーン

フローストーンは、洞窟の壁や底に沿って水が流れ落ちる場所に形成される方解石やその他の炭酸塩鉱物のシート状の堆積物です。^{[1]フローストーンは、通常、}石灰岩の「溶解洞窟」で見つかり、最も一般的な洞窟生成物です。ただし、溶解した鉱物を吸収した水が入るあらゆるタイプの洞窟で形成される可能性があります。フローストーンは、通気浸透水の脱ガスによって形成されます。^[2]

フローストーンは、コンクリート、石灰、モルタルから浸出した水酸化カルシウムの結果として、人工構造物上に形成されることもあります。洞窟環境の外で生成されたこれらの二次堆積物は、洞窟生成物の形状を模倣しており、「カルテマイト」に分類され、コンクリートの劣化に関連しています。^[3]

洞窟の床や正の傾斜の壁に沿って流れる水膜は、炭酸カルシウム（方解石）、アラゴナイト、石膏、^{[4] [5]}などの洞窟鉱物の層を形成します。これらの鉱物は水中に溶解しており、攪拌のメカニズムによって水が溶解した二酸化炭素を失うと沈殿します。つまり、水はもはや鉱物を溶解したままでいられなくなります。流石は、これらの堆積物の薄い層が積み重なって形成され、堆積物が厚くなるにつれて、より丸みを帯びた形状になることもあります。

フローストーンには、トゥファとトラバーチンという 2 つの一般的な形態があります。トゥファは通常、炭酸カルシウムの沈殿によって形成され、性質はスポンジ状または多孔質です。トラバーチンは、小川や川で形成されることが多い炭酸カルシウムの堆積物で、層状の性質を持ち、石筍や鍾乳石などの構造が含まれます。

堆積物は、壁の張り出した部分から垂れ下がる「ドレープ」または「カーテン」と呼ばれる薄いシートに変化することがあります。ドレープには半透明のものもあれば、茶色とベージュの層があり、ベーコンによく似たものもあります(「洞窟ベーコン」と呼ばれることが多い)。

流石は洞窟生成物の中でも最大級のものですが、一度触れただけで損傷を受けることがあります。人間の指の油分によって流水がその場所を避け、その場所が乾燥します。流石は、成長するために何らかの形の水を必要とするため、過去の干ばつの時期を示すのにも適しています。長期間水がなかったことで、流石の有無や詳細な構造によって岩石の記録に痕跡が残ることがあります。^[2]

コンクリート、石灰、モルタルから生成される流石は、天然の洞窟環境よりも化学反応が異なるため、人工構造物上にはるかに速く形成されることがあります。^{[6]コンクリート構造物では、これらの二次堆積物は}コンクリートの劣化 の結果であり、^{[7] [8]}カルシウムイオンが溶液中のコンクリートから浸出し、構造物の表面に再堆積して流石、鍾乳石、石筍を形成します。^[6] 二酸化炭素(CO ₂ ) は、コンクリートから出てくる高アルカリ浸出液に吸収されます。これにより化学反応が促進され、流石の形で炭酸カルシウム(CaCO _{3 ) が垂直面または傾斜面に堆積します。} ^{[6] [8]}

コンクリート由来の二次堆積物は「カルシマイト」に分類されます。^{[8]これらの炭酸カルシウム堆積}物は、洞窟で形成された鍾乳石、鍾乳石、流石などの洞窟生成物の形状を模倣しています。カルシマイト流石は、浸出液から方解石として沈殿し、「他のより安定性の低い多形体であるアラゴナイトやバテライトよりも優先される」可能性が最も高いと考えられます。^[8]

_{鉄筋の錆びからの鉄や配管からの酸化銅などの他の微量元素は浸出液によって運ばれ、CaCO 3}と同時に堆積する可能性がある。^[8]これにより、カルテマイトは浸出した酸化物の色を帯びる可能性がある。^{[9] [8]}

洞窟オニキスは、建築装飾に望ましいとされるさまざまな種類のフローストーンです。「洞窟オニキス」は、19 世紀から 20 世紀初頭にかけて、米国の特定の地域、特にテネシー州、アラバマ州、ジョージア州、オザーク山脈でよく使われた用語で、本物のオニキスを思わせる縞模様の方解石の洞窟生成物を指していました。

米国には、そのような堆積物が存在することから 「オニキス洞窟」と呼ばれる洞窟が数多くあります。

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  ミネソタ州ミステリーケーブのフローストーン
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  タスマニア州ガンズプレーンズ洞窟の天井にあるフローストーン
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  米国ケンタッキー州マンモスケーブのトラバーチンフローストーン層
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  _{コンクリート壁のカルテマイト流石。CaCO 3}とともに沈着した酸化鉄によって着色されています。コンクリートの劣化の兆候です。
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  コンクリートの壁に置かれたカルセマイト流石。

ウィキメディア・コモンズには、フローストーンに関連するメディアがあります。

• 仮想洞窟：フローストーン