"Świat kryształów uwięzionych w lodzie" "Utwory kriomineralne jaskiń lodowych" Wiaczesław Andrejczuk1, Ewa Teper2 1Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Nauk o Ziemi,Katedra Geografii Regionalnej i Turyzmu, ul. Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec e-mail: geo@wnoz.us.edu.pl 2 Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Nauk o Ziemi, Katedra Geochemii, Mineralogii i Petrografii, ul. Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec e-mail: ewa.teper@us.edu.pl Agregat kryształów kalcytu (CaCO3) Rozszczepiony agregat kryształów gipsu (CaSO4x 2H2O) Widok ogólny kryształów kriominerałów pod mikroskopem elektronowym

Opis popularnonaukowy projektu

Półmrok stopniowo przechodzący w ciemność, wysoka wilgotność, a nawet sącząca się gdzieniegdzie woda, temperatura niezmiennie zbliżona do 4°C - takie warunki panują w typowej, podręcznikowej jaskini. Modelowe jaskinie, zasługujące na miejsce w literaturze, charakteryzują się ponadto bogatym wystrojem wnętrz, czyli podręcznikowo mówiąc: szatą naciekową. Podstawowe elementy tego wystroju zna każdy nie-speleolog: stalaktyty, stalagmity, stalagnaty. Nazwy mniej oczywistych detali wyposażenia po zakończeniu obowiązkowej edukacji często ulegają zapomnieniu, jednak wycieczka z przewodnikiem do udostępnionej turystom jaskini doskonale odświeża pamięć, a strumień światła wydobywający z mroku draperie czy perły jaskiniowe pomoże ją utrwalić. Wielu z nas amatorsko i turystycznie zwiedziło niejedną podziemną grotę i widok form krasowych, powstałych w wyniku rozpuszczania i krystalizowania minerałów budujących ściany jaskiń jest nam nieobcy.
Świat podziemnych wnętrz jest jednak znacznie bardziej zróżnicowany niż to, co ujawnia się w głębi łatwo dostępnych otworów w skałach. Wśród nich szczególnie ciekawe są jaskinie lodowe, występujące w wysokich górach i na przedpolach współczesnych lodowców, na przykład na Grenlandii czy Spitzbergenie. Tam, na skutek panowania niskich temperatur, wodne roztwory minerałów budujących skały, zamarzają i dzieje się to w zupełnie inny sposób, niż powstawanie sopli, gdy spływający z dachów topniejący w południowym słońcu śnieg pod wieczór zamienia się w wiszące, lśniące wąskie stożki. Ujemne temperatury panujące w jaskiniach lodowych niezmiennie od tysięcy lat spowodowały, że zamrożone mineralne "sorbety" wyglądają, jakby czarodziejska różdżka zatrzymała w biegu strumienie, wodospady czy spienione fale. Widać to w lodowych jaskiniach udostępnionych turystom. Ustawione na trasie zwiedzania reflektory wydobywają z lodowej szaty jeszcze więcej uroku.
Skrystalizowane roztwory minerałów są piękne również własnym, wewnętrznym pięknem, widocznym jednak dopiero w wiązce elektronów mikroskopu skaningowego. Obrazy mikroskopowe przywodzą na myśl maleńkie abstrakcyjne rzeźby w gipsie czy w kalcycie. To prawdopodobnie tu, wewnątrz mikroskopijnych kriokomórek z uwięzionymi wewnątrz kryształami minerałów budujących ściany jaskini, leży źródło bajecznych, różnorodnych efektów widocznych okiem turysty.

Streszczenie naukowe

W latach 2001-2013 na Wydziale Nauk o Ziemi UŚ prowadzono wieloletnie kompleksowe badania mineralnych utworów, powstających w trakcie zamarzania wody w jaskiniach zimnych stref wysokogórskich oraz obszarów peryglacjalnych, czyli tworzenia się podziemnych lodowczyków. Procesowi zamrażania roztworów wodnych towarzyszą tzw. procesy kriochemiczne, czyli przeobrażenia chemiczne roztworów pod wpływem obniżającej się temperatury i zmiany postaci wody (przemiany cieczy w lód). Roztwory wód, krążących w środowisku jaskiniowym, cechuje podwyższona mineralizacja (do 2-3 g/l) ze względu na aktywnie zachodzące procesy rozpuszczania otaczających skał. Podczas ich zamarzania zachodzi stopniowy proces krystalizacji roztworu. Najpierw krystalizuje się lód, a następnie, w jego kriokomórkach - wskutek przesycenia roztworu - następuje stopniowa krystalizacja różnych minerałów. Zakrojone na szeroką skalę badania mineralogiczne, przede wszystkim z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego, pozwoliły na odkrycie zadziwiającej różnorodności mineralogicznej lodu jaskiniowego oraz piękna świata kriominerałów.

Komitet Organizacyjny

Sponsorzy

Patronat medialny