As cavernas são formadas pelo processo de corrosão, erosão, dissolução, transporte e desmoronamento de rocha.
São famosas pelos espeleotemas (espeleo=caverna; thema=depósito), cuja formação será explicada adiante.
Em cavernas calcárias, predominam os minerais de cálcio, como a calcita, aragonita e gipsita. A calcita é um mineral branco ou transparente, quando puro, que se cristaliza no sistema romboédrico ou trigonal, sendo o mineral mais frequente e que mais tipos de espeleotemas formam dentro da caverna.
Do latim spelaeum (caverna) e do grego logos (estudo), espeleologia é o estudo das cavernas, de sua gênese e evolução, do meio físico que elas representam, de seu povoamento biológico atual ou passado, bem como dos meios ou técnicas que são próprias ao seu estudo. Entre as ciências que se relacionam com a espeleologia estão geologia, geografia, hidrologia, biologia, climatologia e arqueologia.O termo caverna (do latim cavus, buraco) designa qualquer cavidade natural em rocha com dimensões que permitam acesso a seres humanos. Pode ser de vários tipos, conforme topografia, comprimento e forma.
Origem
As cavernas formam-se principalmente por dissolução das rochas. Por isso, são muito mais comuns em zonas de rochas carbonáticas, como mármores e calcários.
Embora a calcita, mineral que forma os calcários e mármores, seja um carbonato de cálcio pouco solúvel em água, se essa água absorver pequenas quantidades de dióxido de carbono formará ácido carbônico.
H2O + CO2 −> H2CO3
Esse ácido é fraco, mas basta uma pequena quantidade dele para que a água dissolva facilmente o carbonato de cálcio. Forma-se, assim, carbonato ácido de cálcio (mais conhecido como bicarbonato de cálcio), que é solúvel e vai embora com a água.
CaCO3 + H2CO3 −> CaH2(CO3)2
Normalmente, o calcário é uma rocha com abundantes fraturas. À medida que a água dissolve a rocha, vai alargando essas aberturas e, com isso, mais água pode ali penetrar, de modo que o processo tende a se acelerar cada vez mais.
Obs: Cavernas formam-se também em outros locais, como rochas ígneas e metamórficas, em geleiras, recifes de coral, etc. Porém com outros processos de formação.
Morfologia
Em relação ao perfil do terreno, uma caverna pode ser:
a) Predominantemente horizontal: desenvolvimento paralelo aos estratos da rocha, com pequenos desníveis internos. Forma-se principalmente por dissolução entre planos de estratificação.
b) Inclinada: possui grandes desníveis, ocasionados pelo alargamento de fendas inclinadas entre os planos de estratificação.
c) Vertical: também formada pelo alargamento de fendas ou fraturas, mas de direção vertical.
Em relação ao percurso (traçado em planta), uma caverna pode ser:
a) De percurso linear: um único caminho, aproximadamente reto, de uma entrada a outra ou até haver um estreitamento que impeça o avanço.
b) Com meandros: um único caminho, que acompanha o curso de um rio subterrâneo.
c) Com múltiplas galerias: possui mais de um caminho e frequentemente diversas saídas com bifurcações e, às vezes, sistemas complexos e labirintos.
Algumas cavernas são complexas, com diversos níveis horizontais que podem se interligar verticalmente através de trechos inclinados ou mesmo de abismos internos. Alguns desses níveis podem estar inundados, enquanto os níveis acima deles estão secos.
Ambientes
a) Galerias: constituem a maior parte dos seus caminhos internos. Podem permitir caminhadas a pé ou, se forem baixas, exigir que se rasteje.
b) Salões: espaços altos e largos, geralmente formados por desabamentos internos ou fraturas. Podem ter até centenas de metros de largura e altura.
Espeleotemas
Chama-se de espeleotema uma formação rochosa originada pela dissolução de minerais e sua recristalização em níveis inferiores no teto, paredes e chão das cavernas. A substância mais comum nesse processo é o carbonato de cálcio, que, ao recristalizar, forma os minerais calcita ou aragonita, ambos com aquela composição química. Se há também magnésio dissolvido, pode-se formar outro mineral, a dolomita. Outros possíveis minerais formadores de espeleotemas são a gipsita (sulfato hidratado de cálcio) e a malaquita (carbonato básico de cobre).
Como vimos no item "Origem", a água que penetra pelas paredes de uma caverna traz bicarbonato de cálcio dissolvido. Ao entrar em contato com a atmosfera da caverna, ela libera CO2, porque a concentração desse gás é menor na atmosfera da caverna. Com isso, resta na água apenas calcita. Sendo esse mineral pouco solúvel, deposita-se (precipita) e começa a formar-se um depósito de carbonato de cálcio, o espeleotema. Se isso acontecer no teto da caverna, surgirá provavelmente uma estalactite.
O tempo de formação de um espeleotema varia bastante. Vai depender do volume de água envolvido, da velocidade de gotejamento, do teor de gás carbônico na água, da temperatura, da altura do teto etc.
Os espeleotemas mais comuns são as estalactites, as estalagmites e as colunas.
a) Estalactites: (do grego stalassein, que significa pingar) formam-se por gotejamento através de fendas ou furos no teto. A água desce pela fenda ou furo e, ao chegar ao teto da caverna, para em razão da tensão superficial, formando uma gota. Com isso, o carbonato de cálcio precipita, como um anel em torno da gota. Quando a gota fica grande o suficiente para cair, a água se vai e o carbonato de cálcio fica aderido à rocha. O processo se repete continuamente e assim vai surgindo a estalactite). Os anéis unem-se uns aos outros, formando tubos cilíndricos com 2 a 9 mm de diâmetro interno e paredes com aproximadamente 0,5 mm de espessura. Esses tubos crescem rumo ao chão, de 6 a 25 mm por século. A forma cônica surge pelo escorrimento da água pela parte externa de suas paredes.
b) Estalagmites: formam-se de modo similar, a partir do sal que ainda ficou na gota quando esta caiu no chão. A água evapora e ele precipita, formando uma estrutura semelhante à estalactite, mas que cresce debaixo para cima. A estalagmite costuma ser cilíndrica e com a ponta arredondada. Pode ter mais de um metro de diâmetro e vários metros de comprimento. Na maior parte dos casos, há uma estalagmite para cada estalactite, mas as primeiras podem se juntar em maciços estalagmíticos.
c) Colunas: formam-se pela união de uma estalactite com uma estalagmite.
d) Escorrimentos: ao longo das paredes da caverna podem surgir outros tipos de formação, que recebem nomes como órgãos, candelabros, pingentes, discos, folhas e cascatas rochosas, dependendo da forma.
e) Cortinas: interessante figura formada em tetos inclinados, onde a água, em vez de pingar, escorre sempre pelo mesmo caminho, criando finas paredes onduladas. Essas cortinas podem atingir o chão e se tornar muito espessas e resistentes.
f) Helictites e heligmites: espeleotemas espiralados que se formam em tetos, paredes, no chão ou mesmo sobre outros espeleotemas, por mecanismos não totalmente conhecidos e que, às vezes, lembram as raízes de uma árvore.
g) Flores: espeleotemas de aragonita, calcita ou gipsita, que se irradiam em todas as direções, a partir de um ponto central ou de um eixo. Algumas são esféricas como um dente de leão, outras lembram cachos de flores ou flocos de algodão.
LINKS DAS FONTES: INFO PETAR - CPMR