Caverna – A formação de estalactites e estalagmites

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A água que corre na superfície da Terra pode se tornar ligeiramente ácida devido à dissolução do CO2 da atmosfera (lembre-se de que CO2 + H2O = H2CO3) e à dissolução de ácidos resultantes da decomposição dos vegetais. Quando essa água encontra um terreno calcário (isto é, formado por CaCO3), tem início um processo de dissolução do calcário, devido à reação:

H2CO3 —> H+ + HCO3

CaCO3 + H+ —> Ca2+ + HCO3

Isso ocorre porque o CaCO3 é insolúvel na água e o Ca(HCO3)é bem mais solúvel. Começa então um processo de erosão química do calcário, com a formação de furos, veios e fissuras através da rocha, que demora milhares de anos.
À medida que a água vai aprofundando-se no terreno, a pressão hidrostática da coluna líquida provoca um aumento de dissolução do CO2 na água.   Em decorrência do aumento da concentração do H2CO3 na água, o equilíbro CaCO3(s) + H2CO3(aq)  —> Ca(HCO3)2(aq) também se desloca para a direita; em decorrência disso, a rocha calcária (CaCO3) sofre ainda mais erosão (dissolução, formando-se assim o Ca(HCO3)2, que vai sendo arrastado pela água. Com o passar dos séculos, os veios e fissuras da rocha vão aumentado e se transformando em grutas e cavernas. Essas cavernas podem permanecer cheias de água ou então se esvaziar devido ao escoamento da água através de novos veios, canais e galerias no terreno, com a formação de verdadeiros rios subterrâneos.
De todo esse processo, resultam formações geológicas bastantes interessantes:

  • Depressões na superfície do terreno, como se fossem “ralos de pia”;
  • Desabamentos de bolsões ou grutas subterrâneas com a formação de poços mais ou menos profundos no terreno, chamados dolinas; é o que acontece na região de Ponta Grossa, no Paraná;
  • Rios e lagos subterrâneos, que ocorrem quando um rio entra por uma fenda mais ou menos vertical do terreno (sumidouro), percorre o subsolo através de grutas, cavernas e canais, e reaparece depois de vários quilômetros, nas chamadas ressurgências; é o que acontece na região de Iporanga em São Paulo;
  • Cavernas, como por exemplo, a Gruta de Maquiné e de Lapinha, no Vale do Rio São Francisco, e a Caverna do Diabo, no Vale do Ribeira.

A formação das estalactites e estalagmites nas cavernas é um exemplo interessante de deslocamento dos equilíbrios químicos. Quando a água goteja do teto de uma caverna, ela está passando de uma pressão maior (pois está comprimida dentro de uma fenda do terreno) para uma pressão menor (a pressão atmosférica dentro da caverna). Sendo assim, observa-se a formação de CaCO3 sólido que se depositar junto com as gotas de água que caem do teto da caverna. Com o passar dos séculos, esse depósito dá origem às estalactites – formações calcárias pendentes do teto da caverna – e também às estalagmites -formações calcárias que crescem do solo para cima. Com o passar dos séculos, algumas estalactites e estalagmites se unem, formando colunas, cortina, paredes e outras formações que embelezam as cavernas.

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Professor de Química Analítica da Universidade Federal do Amazonas, autor de livros em Química, Editor da Revista Eletrônica Scientia Amazonia e da Revista Divirta-se com o Clube da Química.

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