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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.
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 mineraisvão 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.
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.
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.
Os espeleotemas:
Estalactites
As estalactites formam-se a partir do tecto das cavidades crescendo na vertical e podem ser de dois tipos: as estalactites e as estalactites tubulares.
As estalactites tubulares formam-se a partir de um ponto de saída de água no tecto (uma fractura, fissura ou falha) por onde a água vai gotejando e precipitando a calcite. Estas tubulares têm sempre um canal de alimentação interno, ou seja, são ocas. No entanto, em qualquer altura podem ficar obstruídas e deixar de ser alimentadas internamente, continuando a crescer apenas pela precipitação mineral resultante da água que escorre por fora.
Por outro lado, as estalactites resultam do facto de, em determinadas circunstâncias, a água de escorrência do tecto se "dirigir" para um ponto específico devido a uma qualquer irregularidade na forma do tecto e aí precipite calcite formando uma estalactite sem canal interno. Neste caso, as estalactites vão se formando em películas externas, fazendo com que, quase sempre, tenham um maior diâmetro que as tubulares que, como o próprio nome indica, têm o aspecto de tubos finos, mais ou menos compridos. Note-se que uma estalactite tubular quando fica obstruída pode começar a crescer como uma estalactite, ou seja, através da escorrência externa de água ao longo da mesma.
É frequente encontrar-se estalactites nas extremidades mais compridas das bandeiras, ponto a partir do qual a água goteja para o chão.
Estalagmites
As estalagmites formam-se na dependência das estalactites, resultando da precipitação mineral pela água que atinge o chão. Podem ter várias formas e tamanhos, sendo sempre mais grossas que as estalactites, devido à aspersão da água quando atinge o chão.
Colunas
As colunas formam-se quando uma estalagmite e uma estalactite se tocam.
Bandeiras
As bandeiras resultam do escorrimento da água numa superfície inclinada, normalmente um tecto. A água em vez de pingar escorre, contornando as irregularidades, fazendo um percurso algo sinuoso. À medida que vai escorrendo, vai precipitando calcite em bandas ao longo desse percurso. A maior parte das vezes, as bandeiras têm uma espessura idêntica à da gota e podem atingir mais de um metro de comprimento. Formam uma película de calcite "pendurada", que faz lembrar uma bandeira ou cortina.
Excêntricas
As excêntricas são formas de concrecionamento muito particulares. São muito finas, crescem em todas as direcções do espaço e a sua génese é controversa.
Consistem na sua maioria em finíssimos tubos de calcite ou aragonite que crescem a partir do tecto, paredes ou do chão, desafiando as leis da gravidade.
O seu canal de alimentação é tão fino, que a água circula por capilaridade. Estas forças são superiores à força da gravidade e como resultado, estes espeleotemas desenvolvem-se em qualquer direcção.
Além destes espeleotemas existem muitos mais, tais como, os gours, coralóides, pérolas de gruta, flores, medusas, bolas e mantos, entre outros. Uma característica particular nas formas de concrecionamento das grutas calcárias, é que qualquer um destes espeleotemas pode apresentar-se com aspectos diferentes (costuma dizer-se que não há duas estalactites iguais), bem como, pode surgir uma imensa variedade de combinações entre eles.
Embora haja pequenas diferenças que os levem a formar-se de uma forma ou de outra, o princípio é sempre o mesmo: precipitação química de calcite ou outros minerais.
Escorrimentos
A água, que escorre pelas paredes ou em torno de colunas e estalagmites mais antigos, pode formar toda sorte de figuras. Uma das formas mais comuns são os órgãos, semelhantes a grupos de estalactites coladas nas paredes. Também há cascatas de pedra, escorrimentos de grandes volumes e com formatos variados. Outras formas de escorrimento podem criar discos ou folhas projetados das paredes, lustres ou pingentes no teto e placas estalagmiticas que se acumulam no chão cobrindo grandes áreas ao invés de subirem verticalmente. A exsudação pode criar gotículas, bolhas e outras formas chamadas coletivamente de coralóides. Alguns espeleotemas podem ter formações semelhantes a estalactites de pequeno comprimento que crescem lado a lado, chamados de dentes de cão.
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