Cryogenic ridges: a new speleothem type


Autoria

  • Bogdan P. Onac
  • Daniel M. Cleary
Data de publicação  17/7/2024
Idioma  Inglês
Editor  International Journal of Speleology
Coleção  Artigos
DOI  https://doi.org/10.5038/1827-806X.52.1.2416

Cristas criogênicas: um novo tipo de espeleotema

Cryogenic cave carbonates have been described from several formerly or presently glaciated karst caves. In most of these occurrences, they precipitated as loose grains or aggregates with various morphologies and sizes. Here, we report on a new speleothem type (cryogenic ridges) identified in Sohodoalele Mici Cave (SW Romania) within a large chamber near the entrance shaft. This study was motivated by the presence of a network of calcite ridges over the stalactites’ surface and by the observation that during winter, these speleothems are covered by a thin ice layer. The higher δ18O (−3.5 to –1‰) and δ13C (0 to 7‰) values found in the calcite ridges relative to δ18O (–7.5 to –4‰) and δ13C (–9 to –2‰) values of calcite from the inner stalactite indicate that the ridges are of cryogenic origin and formed during relatively rapid carbonate precipitation associated with evaporative cooling and freezing of the water. Four U-series ages suggest that the stalactites with ridges formed during cold winters of the Holocene, when cave air temperatures dropped below freezing.

Carbonatos de cavernas criogênicas foram descritos de várias cavernas cársticas glaciais anteriores ou atuais. Na maioria dessas ocorrências, eles precipitaram como grãos soltos ou agregados com diversas morfologias e tamanhos. Aqui, relatamos um novo tipo de espeleotema ( cristas criogênicas ) identificado na caverna Sohodoalele Mici (SW Romênia) dentro de uma grande câmara perto do poço de entrada. Este estudo foi motivado pela presença de uma rede de cristas calcíticas sobre a superfície das estalactites e pela observação de que durante o inverno, esses espeleotemas são cobertos por uma fina camada de gelo. Os maiores valores de δ 18 O (−3,5 a –1‰) e δ 13 C (0 a 7‰) encontrados nas cristas de calcita em relação a δ 18 O (–7,5 a –4‰) e δ 13Os valores de C (–9 a –2‰) de calcita da estalactite interna indicam que as cristas são de origem criogênica e formadas durante precipitação carbonática relativamente rápida associada ao resfriamento evaporativo e congelamento da água. Quatro idades da série U sugerem que as estalactites com cristas se formaram durante os invernos frios do Holoceno, quando as temperaturas do ar das cavernas caíram abaixo de zero.