1。雨水は酸性になります:
*大気二酸化炭素(CO2)は雨水に溶解し、炭酸酸(H2CO3)を形成します。
* CO2(G) + H2O(L)⇌H2CO3(AQ)
2。炭酸酸は石灰岩を溶解します:
*炭酸酸は炭酸カルシウムと反応し、重炭酸カルシウム(Ca(HCO3)2)を形成します。これは水に溶けます:
* Caco3(s) + H2Co3(aq)⇌Ca(hco3)2(aq)
3。洞窟形成:
*溶解した重炭酸カルシウムは地下水によって運ばれ、石灰岩の空間を残します。時間が経つにつれて、これらのスペースは成長し、洞窟に発展します。
追加因子:
* 亀裂と骨折の存在: これらは、水が岩に浸透し、より大きな空洞を作るための経路を提供します。
* 水の流量: より速い流れる水は、石灰岩をより迅速に溶解する可能性があります。
* 温度: 暖かい水はより多くのCO2を溶解する可能性があるため、より多くの石灰岩が溶解します。
その他の反応:
* 加水分解: 石灰岩は、加水分解によって直接水と反応することもありますが、このプロセスは炭酸による溶解よりもはるかに遅くなります。
* 酸化: 硫化鉄のような石灰岩に存在するいくつかの鉱物は、水と酸素と反応し、洞窟形成に寄与する酸性化合物を放出します。
要約: 石灰岩の洞窟の形成は、主にわずかに酸性の雨水による炭酸カルシウムの溶解によって駆動されます。このプロセスは、亀裂の存在、水の流れの速度、温度によって強化されます。