* 雨水はわずかに酸性です: 雨水は大気から二酸化炭素を自然に吸収し、弱い炭酸酸を形成します。
* 炭酸酸は石灰岩と反応します: 石灰岩は、主に炭酸カルシウム(CACO3)で構成されています。炭酸酸が石灰岩と接触すると、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。
* 重炭酸カルシウムは可溶性です: 重炭酸カルシウムは水に溶けているため、流れる水によって溶けて運ばれます。
このプロセスは、 karst風化と呼ばれます 。 時間が経つにつれて、炭酸酸の連続溶解作用は、石灰岩に亀裂と亀裂を作り出し、最終的に洞窟に拡大します。
これが簡略化された化学方程式です:
Caco3(石灰岩) + H2CO3(炭酸)→Ca(HCO3)2(重炭酸カルシウム)
洞窟形成に寄与する要因:
* 降雨: 降雨量が増えると、炭酸酸の形成が増え、したがってより多くの溶解が発生します。
* 温度: 温度が暖かくなると、より多くの二酸化炭素が水に溶解し、酸性度が向上します。
* 骨折と関節: 石灰岩の既存の亀裂と関節は、水が流れて岩を溶かすための経路を提供します。
* 時間: 洞窟の形成は、数千年、さらには何百万年もかかる可能性のあるゆっくりとしたプロセスです。