O que é uma gruta?

Uma gruta é uma cavidade subterrânea de origem natural com dimensões suficientes para uma pessoa lá entrar e pode ter as mais variadas dimensões, desde métricas a quilométricas.

As grutas desenvolvem-se quer vertical quer horizontalmente e podem ser simples ou bastante complexas. Quanto mais complexa for a gruta, maior é a quantidade de salas, galerias, túneis e condutas, todos interligados e em qualquer direcção no espaço. (Por vezes as galerias têm orientações bem definidas, quando a dissolução se dá preferencialmente ao longo de planos de fractura).

As grutas formam-se em todos os tipos de rocha, embora com processos de génese diferentes. Ocorrem mais frequentemente em rochas calcárias e é porventura nestas rochas, que se formam as mais belas grutas, na medida em que exibem cores e formas muito mais variadas que em quaisquer outras. Normalmente, as grutas em rochas carbonatadas são as que apresentam maior complexidade.

As grutas podem ser classificadas em primárias e secundárias. As primárias são aquelas que se formam contemporaneamente à rocha e as secundárias, após a sua formação.

Representação esquemática de uma gruta em rocha calcária representada em corte. Vê-se os vários tipos de galerias (inundadas, activas e fósseis), bem como, alguns espeleotemas. À superfície estão representadas as zonas de entrada de água para o sistema cársico (dois algares, neste caso) e as cristas cársicas, formas de relevo típicas da paisagem cársica.
Informação retirado de: http://rashidfaridi.wordpress.com

Assim, os exemplos de grutas primárias são:

a) Em rochas basálticas - os túneis de lava são cavidades que resultam do escoamento da lava expelida numa erupção vulcânica: a lava que escoa pelas encostas do vulcão tende a consolidar devido ao arrefecimento rápido da sua superfície externa, permanecendo canais no seu interior, por onde a lava continua a escorrer. Quando se dá o fim da actividade vulcânica, esses canais ficam frequentemente ocos, formando-se assim, os túneis.

b) Em recifes de coral - à medida que os recifes de coral se vão formando, podem gerar-se espaços com dimensões suficientes para constituir grutas.

As grutas secundárias resultam de processos de alteração química e mecânica nas rochas. Esses processos ocorrem simultaneamente e dependem sempre da acção da água e da gravidade.

A acção química da água nas rochas resulta num importante processo de alteração. Como consequência, alguns minerais vão ser alterados na sua composição, dando origem a outros. Estas alterações mineralógicas em simultâneo com a acção mecânica da água que passa através das fracturas, falhas, diaclases e porosidade das rochas, vão ajudar a alargar os espaços que já existam e, consequentemente, a aumentar o grau de conectividade entre essas superfícies, gerando espaços cada vez maiores.

Diversos tipos de grutas

Grutas em calcário:

A génese das grutas calcárias baseia-se na acção química da água acidificada, ao longo do seu percurso pela rocha. Para que a acção química seja mais eficiente, é importante que existam superfícies de escoamento de modo a facilitar a entrada da água e, por conseguinte, aumentar a superfície de contacto entre a água e a rocha.

Corte em calcários onde se pode observar a terra rossa resultante da alteração da rocha.
A terra rossa encontra-se nos espaços vazios e à superfície, constituindo o solo (solo de alteração).
Foto retirada de www.wingara.com.au

Essas superfícies são as falhas, fracturas, diaclases e a própria superfície de estratificação.

Grosso modo, pode dizer-se que a acção química da água ácida vai ter como resultado a dissolução da rocha, principalmente ao longo destes planos de escoamento, alargando-os e criando espaços no seio da rocha.

A acção da água:

A água da chuva vai ficando acidificada ao atravessar a atmosfera, enriquecendo em dióxido de carbono, pelo seguinte processo:

H₂O + CO₂ <------------> H₂CO₃

(água + dióxido de carbono = ácido carbónico)

Ao atravessar o solo a água vai reagir com os componentes húmicos (ácidos húmicos) que derivam da decomposição da matéria orgânica vegetal, ficando ainda mais ácida. A partir do ponto em que a água começa o seu percurso para o interior da rocha até entrar na rede de fracturação, propriamente dita, começam a ocorrer as reacções de alteração com a rocha carbonatada:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ <-------------> Ca(HCO₃)₂

(calcite + água + dióxido de carbono = bicarbonato de cálcio)

Nas rochas calcárias é frequente encontrar-se nas zonas deprimidas, em corredores, ou simples covas, um material argiloso denominado terra rossa. Este é um material residual que constitui as "impurezas" contidas no calcário que, após a sua dissolução se acumula nos espaços vazios e na rede de fracturação. A terra rossa é constituída por argilas, areias e minerais de óxido de ferro e tem uma cor avermelhada escura.

À medida que os espaços se vão abrindo cada vez mais, vão surgindo galerias conectadas ou não, que podem atingir alguns quilómetros de comprimento.

As grutas desenvolvem-se em todas as direcções do espaço, sendo que, a maioria das galerias se desenvolve na horizontal ou perto dela e, a ligá-las, surgem muitas vezes os poços, que são condutas verticais mais ou menos arredondadas e que podem atingir centenas de metros de desnível. A ligar galerias e poços surgem também, muito frequentemente, os túneis, que são também condutas, mas de dimensões mais reduzidas e muitas vezes, podem ser bastante inclinados.

Toda esta rede de galerias, salas, poços e túneis pode estar, ou não, permanentemente alagada. Tendo em conta a presença ou não de água numa gruta, as galerias são classificadas como:

- galerias fósseis, se não têm circulação de água;

- galerias semi-activas, se a água circula temporariamente;

- galerias activas, se tiverem água a circular permanentemente.

Ao longo da vida de uma gruta vão ocorrendo fenómenos que lhe vão alterando a forma e as dimensões, ou seja, para além dos processos de dissolução da rocha e que continuam a fazer aumentar os espaços, geram-se grandes vazios na rocha que lhe vão causar instabilidade. Assim, ocorrem desmoronamentos e abatimentos dentro da gruta. Sucessivamente, estes acontecimentos vão deixando no chão um depósito detrítico, e, têm também a particularidade de fazer a gruta "crescer" de baixo para cima, uma vez que a profundidade dos tectos começa a ser menor, tal como a do chão que, a cada abatimento que ocorra, passa a ser constituído pelos blocos caídos.

Contemporaneamente a todos estes processos vai ocorrendo a precipitação dos espeleotemas. Os mais frequentes são as estalactites, estalagmites, colunas e bandeiras, entre muitas outras formas. Os espeleotemas resultam da precipitação de minerais carbonatados (na sua maioria), sendo os mais comuns a calcite, dolomite e aragonite. Atendendo ao processo químico que lhes dá origem, os espeleotemas resultam da seguinte reacção química, que é a inversa da anterior:

Ca(HCO₃)₂ <-------------> CaCO₃ + H₂O + CO₂

(bicarbonato de cálcio = calcite + água (evaporação) + dióxido de carbono (libertação para a atmosfera))

Esta reacção dá-se sempre que se verifique alguma destas condições:

- Diminuição da pressão da água que circula na rocha. Isto acontece quando a água atinge espaços abertos;

- Aumento de temperatura;

- Aumento na velocidade de escorrência da água.

Assim sendo, sempre que ocorra a libertação de dióxido de carbono da água, o material "tirado" à rocha, volta a precipitar, mas agora na forma de espeleotemas.

Grutas em granito:

A génese das grutas graníticas e afins, tem início num processo de alteração química que promove o alargamento dos espaços entre fracturas. Este alargamento deve-se, quer à acção química da água (hidrólise) nos minerais feldspatados (feldspatos), que os vai transformando em minerais de argila facilmente removíveis, quer à acção mecânica exercida pela água e detritos ao longo das fracturas.

A reacção química que traduz a hidrólise dos feldspatos é a seguinte:

2KALSi₃O₈ + H₂CO₃ + H₂O <-------------> K₂CO₃ + Al₂Si₂O₅(OH)₄ + 4SiO₂

(feldspato potássico + ácido carbónico + água = carbonato de potássio + caulinite (mineral de argila) + sílica)

A alteração mineralógica destas rochas vai facilitar a abertura de espaços ajudando, muitas vezes, ao surgimento de grutas. No entanto, apesar da ocorrência destes fenómenos, a maioria das grutas graníticas tem origem no desmoronamento dos blocos (caos de blocos) que ao cair se amontoam de uma forma que pode conter espaços abertos no seu interior.

Grutas em basalto:

As grutas basálticas consistem na sua maioria em túneis de lava. Resultam da consolidação de canais de escorrência da lava na sua parte externa, permanecendo o interior oco, por ter terminado a actividade vulcânica. Os canais podem ter dimensões variáveis, quer em altura quer em comprimento e podem ser simples, com uma só conduta, ou ser ramificados. Nestas cavidades podem observar-se algumas formas estalactíticas resultantes do "gotejar" de lava no interior do tecto do canal. É também frequente encontrar lava encordoada ao longo do chão do túnel.

Túnel de lava onde se pode ver a lava ainda incandescente no seu interior.
Retirado de www.physics.mq.edu.au/~lmoore/Hawaii/Pahoehoe.jpg

Além dos túneis de lava existem também algares. Os algares resultam de antigas chaminés vulcânicas cuja actividade cessou, normalmente por ter surgido outra conduta de saída de lava numa posição inferior.

Grutas em glaciares:

Gruta em glaciar (Eisgrotte-Fee). Suíça.
Retirado de http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Eisgrotte_Feegletscher.jpg

Estas grutas formadas no interior dos glaciares resultam de canais de passagem de água líquida no seu interior. São grutas instáveis e têm um tempo de vida relativamente curto. Estão em constante mudança, na medida em que a água líquida está constantemente a passar a gelo e vice-versa, alterando as formas da cavidade a cada mudança.

Grutas em coral:

Fotografia tirada de dentro de uma gruta num coral, retirada de www.pbase.com

As grutas em coral formam-se a partir de espaços que permanecem durante o crescimento dos edifícios de coral. Normalmente estas cavidades não têm grandes dimensões.

Grutas marinhas:

As grutas marinhas formam-se nas zonas de arriba e resultam da acção de erosão das ondas (abrasão marinha), que abre cavidades na rocha.

Lapa da Boca do Tamboril. Gruta marinha na zona da Arrábida - Sesimbra, onde se observa perfeitamente as camadas sedimentares no calcário
e onde a falta de uma parte das camadas, devido à erosão marinha e fracturação da rocha, "construiu" uma cavidade à qual se acede pelo mar.
Fotografias de Francisco Rasteiro, NECA - Núcleo de Espeleologia da Costa Azul.

Geralmente, as grutas marinhas desenvolvem-se em rochas sedimentares estratificadas, onde ocorre alternância de camadas mais resistentes e outras menos resistentes à erosão.

A acção erosiva/abrasiva do mar vai desgastar preferencialmente as camadas sedimentares mais brandas (menos resistentes à erosão), criando assim espaços que podem ter as mais variadas dimensões, ou seja, as grutas marinhas.

Para registar a sua visita nesta cache precisa enviar-me um e-mail com as resposta às seguintes perguntas:

1 - Para além da gruta das coordenadas existe mais alguma do mesmo tamanho para o lado esquerdo ou direito dela (num espaço de 25 metros)?

2 - Existem pinturas dentro da gruta(s)?

3 - Qual a altura aproximada da gruta(s)?

4 - Que tipo de gruta(s) estamos presente? Explique o porque da sua resposta.

Se quiserem podem tirar foto do local mas sem apanhar a zona das respostas às perguntas.

Normas de segurança

A cache não deve ser feita sem os seguintes cuidados:

1. O mar deve estar calmo sem ondas.
   
   

2. Nunca deve ir sozinho fazer esta cache.
   
   

3. Todos os que a forem fazer devem saber nadar e sentirem-se completamente à vontade dentro de água.
   
   

4. Não devem entrar na água sem completar pelo menos duas horas após qualquer refeição.
   
   

5. Devem levar calçado apropriado para andar em cima de rochas para não haver acidentes.
   
   

6. Devem ter todo o cuidado na aproximação da cache.
   
   

A cache é feita por sua conta e risco! Se não cumpre as condições supra citadas, não tente fazer esta cache. Não transforme uma diversão em tragédia!

 What is a cave?

A cave is a naturally occurring underground cavity large enough for one person that can come in and have the most varied dimensions from metric to kilometric.

The caves are developed either vertically or horizontally and can be simple or quite complex. The more complex the cavern is, the greater the number of rooms, galleries, tunnels and conduits, all interconnected and in any direction in space. (Sometimes the galleries are well established guidelines, when the dissolution is preferably along the planes of fracture).

The caverns are formed in all rock types, but with different genesis processes. Occur most frequently in limestone and is perhaps these rocks, which form the finest caves in that exhibit colors and are much more varied than in any other. Normally, the caves in carbonate rocks are those with greater complexity.

The caves can be classified into primary and secondary. The primaries are those that form contemporaneously with the rock and the secondary, after its formation.

Schematic representation of a limestone cave represented in court. It can be seen the various types of spaces (flooded active and fossil), as well as some speleothems. Are represented by the surface areas of water ingress into the system Karst (algares two in this case) and the crests Karst, landforms typical karst landscape.

These surfaces are faults, fractures, and the surface itself diaclases stratification.

Roughly speaking, one can say that the chemical action of acidic water will result in the dissolution of the rock, mainly along these flow plans, expanding them and creating spaces within the rock.

The action of water:

Rainwater becomes acidified across the atmosphere richer in carbon dioxide, the following process:

H2CO3">H2O + CO2 <------------> H2CO3

(Water plus carbon dioxide = carbonic acid)

Passing through the ground water will react with the components of humic acids (humic acids) that derive from the decomposition of vegetable organic matter, becoming more acidic. From the point where the water begins its path into the rock to enter the network of fracture, as such, they begin to change the reactions occur with carbonate rock:

Ca(HCO3)2">CaCO3 + H2O + CO2 <-------------> Ca (HCO3) 2

(Calcite + water + carbon dioxide = calcium bicarbonate)

In the limestone often find themselves in depressed areas, corridors, or simple pits, a clay material called terra rossa. This is a waste material which constitutes the "impurities" contained in the lime which, after being dissolved accumulates in voids and fractures of the network. The earth rossa comprises clays, sand and mineral iron oxide and has a dark reddish color.

As will open spaces are increasingly arise galleries connected or not, which may be several kilometers in length.

The caverns are developed in all directions of space, and, most galleries develops or near horizontally and connecting them, there are often the wells, which are vertical ducts more or less rounded and may reach hundreds of feet of elevation. The connecting galleries and wells also arise, quite often, the tunnels, which are also conduits, but smaller size and can often be very inclined.

This entire network of galleries, rooms, shafts and tunnels may be, or not permanently flooded. Given the presence of water in a stable, galleries are classified as:

- Fossil galleries, if they have no water circulation;

- Galleries semi-active, if water flows temporarily;

- Galleries active if it has water circulated continuously.

Over the life of a cave phenomena will occur which will by changing the shape and dimensions, ie in addition to the process of dissolution of the block and continue to increase the space, to generate large voids in the rock which will causing instability. Thus, landslides occur and rebates inside the cave. Subsequently, these events can leave a deposit on the floor overburden, and also have the particularity of the cave "grow" upwards, since the depth of ceilings begins to be reduced as the ground that the each abatement occurs, shall consist of the fallen blocks.

Contemporaneously to all these processes will occur in the precipitation of speleothems. The most common are stalactites, stalagmites, columns and flags, among many other ways. The speleothems result of precipitation of carbonate minerals (mostly), the most common being calcite, dolomite and aragonite. Given the chemical process that gives rise, resulting from the speleothems following chemical reaction, which is the inverse of the above:

CaCO3 + H2O + CO2">Ca (HCO3) 2 <-------------> CaCO3 + H2O + CO2

(Sodium bicarbonate + water = calcite (evaporation) + carbon dioxide (release to the atmosphere))

This reaction takes place whenever there is any of these conditions:

- Decreased water pressure flowing into the rock. This happens when the water reaches the open spaces;

- Increase of temperature;

- Increase in the rate of water seepage.

Therefore, whenever there is the release of carbon dioxide from the water, the material "cut off" to rock back to precipitate, but now in the form of speleothems.

Caves in granite:

The genesis of granite caves and the like, begins a process of chemical change that promotes the enlargement of the spaces between fractures. This extension is due both to chemical action of water (hydrolysis) in mineral feldspatados (feldspar), that will transform into clay minerals can be easily removed, both the mechanical action exerted by water and debris along the fracture.

The chemical reaction which reflects the hydrolysis of the feldspar is as follows:

H2CO3 + H2O + 2KALSi3O8 <-------------> Al2Si2O5 K2CO3 + (OH) 4 + 4SiO2

(K-feldspar + carbonic acid + water = potassium carbonate + kaolinite (clay mineral) + silica)

The mineralogy of these rocks amendment will facilitate the opening of spaces to help, often to the emergence cave. However, despite the occurrence of such phenomena, the majority of caves granite originates from the collapse of the blocks (chaos block) which are piled up to fall in a form that can contain open spaces therein.
 

Caves in basalt:

The basaltic caves consist mostly of lava tunnels. Result of the consolidation of the lava channel seepage on the outside, leaving the hollow interior by volcanic activity has ended. The channels can have variable dimensions, both in height or length and can be simple with just a single conduit, or be branched. These cavities can be seen some forms resulting from estalactíticas "drip" lava within the roof channel. It is also common to find washing strung across the floor of the tunnel.

In addition to the tunnel washer are also algares. The ancient algares result from volcanic vents whose activity has ceased, usually have arisen other outlet conduit washed at a lower position.

Caves in glaciers:

These caves formed within the stem channel glacial passage of liquid water inside it. Caves are unstable and have a relatively short life time. Are constantly changing, in that liquid water is constantly passing the ice and vice versa, by changing the shapes of the cavity for each change.

Caves in coral:

Coral in the caves are formed from spaces which remain during the growth of building coral. Typically, these cavities are not large.

Sea caves:

The sea caves are formed in areas of cliff and erosion resulting from wave action (marine abrasion), which opens in the rock cavities.

Generally, sea caves develop in stratified sedimentary rocks, where there is alternating layers of more resistant and others less resistant to erosion.

The action erosive / abrasive wear of the sea will preferably softer sedimentary layers (less resistant to erosion), thus creating spaces that may have the most varied dimensions, ie, the sea caves.

To register your visit to this cache you need to send me an e-mail with the following questions:

1 - In addition to the coordinates of the cave is there any more cave of the same size to the left or right of it (within 25 meters)?

2 - Are there any paintings in the cave(s)?

3 - What is the approximate height of the cave(s)?

4 - What kind of cave(s) are present? Explain your anwser.

If you want you can take pictures of the place without picking up the area of responses to the questions.

Safety Rules

To make this cache you have to follow this safety rules:

1. The sea should be calm with no waves
   

2. Never go alone.
   

3. All of you must swim and feel very comfortable in water.
   

4. Wait at least two hours, after eating any meal.
   

5. Take proper shoes to walk in rocks and get to the cache.
   

6. You have to be very carefull when aproaching the earthcache.
   

You make this cache at your own risk. Follow all the items. Don't transform this pleasant activity in a tragedy!