LOS FENOMENOS LITOGENÉTICOS Y CRITALOGRÁFICOS EN EL SOPLAO

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1 LOS FENOMENOS LITOGENÉTICOS Y CRITALOGRÁFICOS EN EL SOPLAO LAS CONCRECIONES En este apartado hablaremos de todos aquellos tipos de concreciones que podemos considerar "normales", es decir, cuya presencia es habitual en la mayoría de las cavernas del mundo. Nos extenderemos muy poco en este tema por considerarlo suficientemente estudiado, limitándonos a una descripción de su situación en la cavidad. Si bien la práctica totalidad del Soplao presenta formaciones de este tipo podemos decir que su presencia es inversamente proporcional a la de las excéntricas. No podemos olvidar que en los 12 Kms. de la cueva sólo existen dos entradas naturales, situadas en un mismo extremo de la cueva. Esto condiciona la presencia tanto de excéntricas como de concreciones gravitacionales (estalactitas, estalagmitas, coladas, etc.). Así pues, con el plano de la cavidad vemos que, la zona Este de la misma (donde se ubican las dos entradas naturales de la cueva) presenta un gran concrecionamiento de tipo "Convencional", especialmente en la zona del Tejo y de las Galerías Vírgenes, mientras en la zona media (Galería del Alud, Galería de la Sirena, Galería del Puente y Galerías del Bozque, exceptuando la misma sala del Bozque hasta la Galería de los Fantasmas, se presenta de nuevo el concrecionamiento convencional pero con predominio de las denominadas concreciones excéntricas (Helictitas) que estudiaremos más adelante y ampliamente en sucesivos apartados. Describir aquí las maravillosas formaciones gravitacionales (las denominaremos así para distinguirlas de las excéntricas) sería inútil, pero cabe destacar las Galerías del "Tejo" y la Sala del "Bozque"(denominado así por la similitud de sus innumerables columnas estalagmíticas con los troncos de los árboles de un bosque), pero para todo aquel que haya visitado una vez el Soplao o vea sus fotos, lo realmente importante serán las excéntricas, que por su increíble calidad, cantidad y belleza, hacen de la cueva -creemos- un caso único en el mundo. LAS EXCÉNTRICAS 0 HELICTITAS Por definición, llamamos concreciones excéntricas a toda aquella formación litogenética propia de las cuevas, en cuyo desarrollo la fuerza de la gravedad queda desplazada en beneficio de otras acciones, cuyo origen estudiaremos. Dadas las condiciones necesarias para la aparición en las cuevas de este tipo de concreciones, que como veremos son extremadamente raras, son pocas las cavidades conocidas en todo el mundo que presentan este fenómeno, sobre todo la cantidad con que aparecen en el Soplao. Para su estudio div idiremos las excéntricas en tres, grupos, según su presencia en la cueva que nos ocupa y según su composición cristalográfica. Excéntricas de calcita Excéntricas de aragonito Excéntricas mixtas

2 Concreciones de yeso Otras formaciones (concreciones de arcilla, perlas, etc.). EXCÉNTRICAS DE CALCITA Presentan unas características bien diferenciadas, que permiten su distinción sin necesidad de análisis físico-químicos de las excéntricas, con otra composición cristalográfica. Estas características son: Normalmente presentan capilar interno (aunque esta condición como veremos no es eliminatoria). Color blanco (debido a la pureza del carbonato cálcico que las origina). Son concreciones gruesas comparadas con las de aragonito, no presentan ángulos vivos sino generalmente curvas abiertas. En general las concreciones de calcita presentan formas vermiculares. Aparecen principalmente en los techos, aunque no es rara su presencia en paredes y ocasionalmente en suelos (el aragonito se encuentra indistintamente en suelos y techos). Son varios los procesos físico-químicos que explican la formación de las excéntricas de calcita, estos fenómenos no son excluyentes entre sí, sino que se compaginan y complementan. A continuación los describiremos individualmente: 1.- Corrientes de aire.- Las corrientes de aire pueden influir de dos maneras en la formación; si la corriente de aire es fuerte, puede movilizar la gota del extremo de la concreción obligando así a que el depósito de carbonato cálcico se realice siguiendo la dirección de la corriente, en el caso de aquellas estalactitas que se presentan todas con una misma inclinación en un cierto sentido. Este tipo de formaciones es bastante frecuente en la mayoría de las cavidades. En el Soplao, lo tenemos presente en la zona Oeste, es decir, en las proximidades de las entradas naturales que facilitan la formación de corrientes con suficiente fuerza para influir en la dirección de la cristalización. El segundo caso es cuando, si bien la corriente de aire existe, no puede movilizar la gota pero afecta a la concreción facilitando la aireación de la misma por una de sus caras, lo que hace que el concrecionamiento crezca más rápidamente en dirección contraria a la corriente, ya que la mayor ventilación por un lado aumenta la evaporación del agua de ese lado y por lo tanto la concentración de carbonato cálcico. Este caso es más frecuente de lo que pudiera parecer, y a él son debidas ciertas anomalías presentes en muchas concreciones. Nosotros a estos dos casos de formación de excéntricas debido a corrientes de aire añadiríamos uno más intermedio, es decir, cuando la corriente de aire no es lo suficientemente fuerte para movilizar el agua que gotea en un sentido y no es tan débil como para sólo afectar a la evaporación de la gota. Entonces la misma oscila continuamente mientras la corriente de aire persista, provocando así un tipo de concreción vertical, pero cuya superficie es ondulada. Concreciones de este tipo las tenemos claramente presentes en el Soplao en la zona denominada "La Escalera" que presenta grandes cantidades de estalactitas con este curioso fenómeno (que no es citado en ninguna de las obras consultadas). 2.- Cristalización por ejes.- También podemos distinguir dos casos; a) desorientación del eje cristalino (eje de macla) es decir el eje no se mantiene vertical sino que se forma una curva (ver fig. nº 1).

3 Figura 1 b) Desarrollo cristalino siguiendo diferentes caras del cristal elemental (ver fig. nº 2), en este caso los ejes de los cristales se mantienen siempre verticales. Figura 2 Hasta aquí hemos explicado como se forman las excéntricas de calcita, pero no las causas de esta formación que podemos denominar anómala. Al respecto se han sugerido desde su descubrimiento multitud de teorías que poco a poco han ido siendo ensanchadas por carecer de un fundamento experimental que las sustentase. En los últimos años ha surgido en Francia la explicación, que creemos acertada, sobre la génesis de las excéntricas, con su correspondiente comprobación experimental "in situ" y con resultados

4 positivos. En esta teoría podemos distinguir puntos que se complementan (fig. nº 3): Figura Si tenemos una fisura de dimensiones dadas sobre una pared calcárea o una concreción gravitacional esa fisura estará por una parte en comunicación con el aire exterior, y por otra con una columna de agua de "h" cm. de altura. Si aplicamos la ley de HAGEN-POISEUILLE la velocidad de paso del agua a través de la fisura será dada por: V= 2Pr 4 /16n cm. 3 /seg. Donde P= pérdida de carga debida a la fricción; n= viscosidad del agua; r= radio de la fisura. Fórmula Velocidad de paso del agua a través de la fisura. En condiciones estacionarias podemos decir que P= Ph + Pc, siendo Ph la presión hidrostática y Pc presión debida a la capilaridad. Teniendo en cuenta que Ph= qgh donde q es la densidad del agua y g la aceleración de la gravedad y que Pc= 2y/r donde (y) es el potencial de superficie entre roca y agua. Dadas las condiciones de nuestra supuesta fisura (0 1 mm. de radio), podemos despreciar la acción de la presión hidrostática de la columna de agua. El agua que sale por la fisura esta sometida a dos fuerzas:? Presión debida a la capilaridad (Pc).? Peso (Pg). Lo que determina la formación de una gota asimétrica, con lo que se produce una cristalización irregular y la formación de una concreción no vertical. Aunque este fenómeno juega un papel importante en la formación de la excéntricas, no es por sí mismo suficiente para explicar la totalidad de las mismas. Hemos de tener en cuenta otra particularidad presente en algunas cavidades, que es la siguiente: 2.- Toda la atmósfera subterránea presenta bajo unas condiciones particulares una serie de micro gotas de agua en suspensión. Una micro gota con un diámetro de 0 1 mm. contiene moléculas de carbonato cálcico (CO3 Ca), que pueden formar al precipitar completamente un cristal de una

5 micra de longitud. Cuando una de estas micro gotas toca un objeto sólido (pared, suelo u otras concreciones), el carbonato cálcico disuelto precipita totalmente. Ahora bien, ésta característica de la atmósfera subterránea, la tenemos en la mayoría de las cavidades del mundo. El porque en algunos casos se forman excéntricas y en otras no viene dado por el siguiente motivo: supongamos que estas micro gotas están ligeramente cargadas eléctricamente. En este caso entra en acción las fuerzas electrostáticas que dirigen las micro gotas según su potencial eléctrico a precipitarse contra superficies de potencial contrario (fig. nº 4), o que pueden hacer que dos concreciones se eviten (fig. nº 5). Figura 4 Figura 5 Qué condiciones de la atmósfera subterránea hacen que en la mayoría de las cavidades no existan excéntricas y en otras si? Atmósfera aislada del exterior que favorezca unas condiciones micro climáticas extremadamente estables (ausencia de corriente de aire, temperaturas constantes, etc.). Esto queda demostrado por la presencia de excéntricas principalmente en cavidades descubiertas por trabajos mineros, canteras, etc., es decir que carecen de bocas de acceso o bien en aquellas grutas en que las bocas naturales están alejadas por kilómetros de galerías de las zonas de excéntricas o que por su estrechez no favorecen en absoluto las corrientes de aire.

6 Radioactividad subterránea, originada por factores como la penetración de radiaciones cósmicas y la concentración en las arcillas de elementos radiactivos naturales presentes en las rocas. La radiación produce la ionización de las micro gotas en suspensión. A consecuencia de esto es curioso observar que las grandes concentraciones de excéntricas en el Soplao están íntimamente relacionadas con la presencia de arcilla en grandes cantidades. La existencia de diversos núcleos estratigráficos, mineralógicos, corrientes subterráneas de agua y otros factores capaces de producir corrientes eléctricas en el seno de la roca que aumentarán la intensidad de las fuerzas eléctricas entre las micro gotas y los demás elementos, especialmente cuando éstos presenten formas puntiagudas. La zona en que está enclavada el Soplao, reúne todas estas condiciones para la aparición de corrientes telúricas. (Ver el estudio geológico, los apartados correspondientes a ESTRATIGRAFÍA y EL METALOCTETO GENERAL DEL GARGASIENSE). Igualdad relativa entre la cantidad de agua de alimentación de cada concreción y la de evaporización, que origina gotas permanentes. EXCÉNTRICAS DE ARAGONITO. Como es sabido la única diferencia entre la calcita y el aragonito es cristalográfica, mientras la calcita cristaliza en el sistema romboédrico el aragonito lo hace en el ortorrómbico. Las condiciones para la formación del aragonito son mucho más exigentes que para la calcita, lo que origina una mayor abundancia de ésta que de aquél. Veremos a continuación las características morfológicas de las excéntricas de aragonito, que las diferencian claramente de las de calcita. Ausencia de capilar interno. Formaciones con ángulos muy definidos. Pequeño grosor, generalmente inferior al milímetro. Alta sensibilidad a los cambios de temperatura, que originan la ruptura de estas concreciones. En el Soplao este fenómeno se da muy claramente en la denominada "Galería del Falso Suelo" donde la sola presencia de los espeleólogos origina la ruptura casi en cadena de las concreciones del techo, donde se acumula el calor. Forma fibrosa. Las excéntricas de aragonito aparecen indistintamente en techo, paredes y suelo. Los fenómenos descritos para la formación de las excéntricas de calcita son igualmente validas para las de aragonito, únicamente tendremos que completarlos con una serie de procesos exclusivos del aragonito: 1.- Aragonito secundario (precipitaciones muy rápidas) CO3 Ca (amorfo)- - - vaterita- - -Aragonito II 2.- Aragonito primario. Aparece directamente, sin pasar por estados intermedios. Puede estar ligado a la presencia de ciertos iones extraños.? a) Precipitaciones superficiales de soluciones fuertemente saturadas.? b) Evaporación y/o congelación rápida de la totalidad de la solución.

7 En el caso del Soplao tendremos que hacer notar Aragonito Secundario y Primario tipo "a". Distinguir entre uno y otro es problemático, pues ambos fenómenos aparecen combinados. Veamos ahora como aparecen las concreciones de aragonito sobre una de calcita. El fluido del canal interno que alimenta a la estalactita (calcita) está menos aireado y por lo tanto menos concentrado mientras que la alimentación del aragonito que discurre por el exterior, se va concentrando progresivamente, además la aguja de aragonito "b" está más afectada por la evaporación, con lo cual tendremos precipitaciones muy rápidas (aragonito secundario) o precipitaciones superficiales de soluciones fuertemente saturadas (aragonito primario tipo "a"). Estos procesos se pueden producir indistintamente sobre cualquier superficie, véase roca, barro, otras concreciones etc. Además explica el porque de la no presencia de excéntricas de aragonito de capilar interno. EXCÉNTRICAS MIXTAS. En general la aparición de calcita o aragonito en una concreción, depende del grado de saturación del carbonato en el agua. En los casos en que el límite de saturación la calcita sea rebasado antes de que comience el depósito aparecerá el aragonito, pero si se da una situación intermedia, pueden aparecer ambas variedades mezcladas. Las características de una excéntrica mixta dependerán lógicamente del porcentaje que corresponda a cada variedad en su composición, acercándose más a una o a otra. En el Soplao aparece este tipo de formaciones de forma especial en la zona del "Falso Suelo". OTRAS FORMACIONES. Comenzaremos este apartado hablando de las concreciones de arcilla. Cuando el agua de filtración lleva en suspensión una cantidad grande de arcilla, ésta se deposita junto con el carbonato cálcico, dando lugar a las típicas concreciones de calcita de color marrón debido a la impureza; pero si la cantidad de arcilla es muy superior a la de CO3 Ca, el depósito consistirá en una forma arcillosa a la que la calcita contenida dará una dureza superior a la normal. Estas suelen depositarse sobre los suelos, y la caída de nuevas gotas aunque no es suficientemente fuerte para destruirlas si puede esculpirlas originando formas que recuerdan a los abetos, de ahí que se las conozca como "abetos de arcilla". En el Soplao aparecen en número importante en la "Galería del Campamento", en un entrante muy concrecionado. Las perlas de las cavernas son sin duda una de las formaciones que más sorprenden al profano, aparecen en el interior de los gours, y tanto su composición como su forma o distribución pueden ser diferentes. Se forman en el seno de aguas tranquilas, en las que no obstante existen débiles corrientes circulares que depositan el carbonato disuelto sobre un núcleo original que puede ser una partícula de calcita, de cuarzo, una bolita de arcilla o un hueso o caparazón, de algún pequeño animal. Su forma suele ser esférica o de peonza, pero también las hay cúbicas, aplanadas y discoidales. Sus dimensiones varían de menos de un milímetro hasta varios centímetros, y se pueden presentar aisladas, en grupos circulares que asemejan nidos o en capas que cubren el fondo del gour. Existe una forma intermedia en que las perlas forman una capa continua pero agrupándose dentro de ella por

8 tamaños formando una especie de nidos. En cuanto a su composición cristalina se han descrito tanto perlas de calcita como de aragonito. En el Soplao aparecen en las "Galerías del Tejo" y en las "Galerías Vírgenes, y se presentan tanto en capas como nidos, con formas generalmente circular o muy aplanada, alcanzando tamaños de varios centímetros en algunos casos. Finalmente comentaremos que en puntos muy determinados de la cavidad se han originado otras formaciones menos comunes, como la calcita flotante en la "Galería del Barro" próxima a la del "Bozque"; formas vegetales ("coliflores") También en las proximidades del "Bozque" y cristalizaciones en forma de "dientes de cerdo" en diversos gours de la cueva. Como se puede comprobar la variedad y abundancia del concrecionamiento en el Soplao es realmente grande aunque la facilidad de acceso a algunas zonas ha hecho que algunos desaprensivos hayan llevado a cabo una metódica labor de destrucción con fines comerciales para la venta de curiosidades geológicas, que ha dejado diezmada la zona de la "Galería Gorda" uno de los mayores núcleos de concreciones excéntricas, motivo por el que desde hace algunos años venimos luchando porque se tomen las medidas de protección convenientes. Sin embargo la destrucción de lo que la naturaleza tardó milenios en construir puede hacerse de forma eficaz en unos pocos minutos por lo que las cuevas y sus tesoros estarán en constante peligro.