* 雨水と二酸化炭素: 雨水は大気から二酸化炭素を自然に吸収し、弱い炭酸酸(H2CO3)を形成します。
* 酸性水: この酸性雨水は、主に石灰岩とドロマイト、炭酸塩岩と反応します。
* 岩の溶解: 炭酸酸は、岩石に炭酸塩鉱物(炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウム)を溶解し、小さな亀裂と隙間を作り出します。
* 空洞の拡大: 時間が経つにつれて、酸性の水はこれらの亀裂を通り抜け続け、徐々に洞窟や洞窟に拡大します。
ここに簡略化された化学反応があります:
* CACO3(炭酸カルシウム) + H2CO3(炭酸)→Ca(HCO3)2(重炭酸カルシウム) + H2O(水)
重炭酸カルシウムは水に溶け、運び去られ、中空の空間が残ります。
洞窟形成に寄与する他の要因:
* 地質活動: 岩の骨折と断層は、水の流れの経路を提供し、溶解プロセスを加速させます。
* 温度: 寒い温度は、水中の二酸化炭素の溶解度を高め、水をより酸性にすることができます。
* 生物学的プロセス: 細菌や菌類のような一部の生物は、炭酸塩岩の分解に寄与し、溶解プロセスをさらに強化することができます。
溶解が主要なメカニズムですが、侵食や堆積などの他のプロセスは、洞窟や洞窟のインテリアを形作ることもできます。