viernes, 24 de julio de 2009

INTRODUCCIÓN.

Las características del yeso son fundamentalmente diferentes a las de caliza. Las formaciones de yeso se han depositado principalmente por precipitación química y después suelen haber experimentado un ciclo de transformación yeso-anhidrita-yeso. Donde se han formado las cuevas suele ser en el yeso del final del ciclo, es decir yeso retransformado de anhidrita. Antes del ensanchamiento de las fisuras por flujos de agua (karstificación) la permeabilidad del yeso suele ser baja.
La solubilidad es grande y la disolución es rápida en comparación con caliza, mientras que el proceso de disolución es bastante más simple. La presencia de anhídrido carbónico no tiene ningún efecto sobre la disolución, sin embargo la presencia de otras sales si lo tienen. La velocidad del flujo tiene un marcado efecto sobre la velocidad de disolución.
Las consecuencias para la espeleogénesis son varias: el desarrollo de las fisuras anchas y proto-conductos es mucho más rápido en yeso que en calizas, aunque el desarrollo de fisuras muy estrechas es parecido. Muchas galerías son bastante uniformes por toda su longitud. Los restringimientos al flujo se ensanchan rápidamente hasta que dejan de ser lo, y por lo tanto las crecidas son raras. Las galerías inundadas y lagos de cuevas que se han formado en un equilibrio con el nivel de base, suelen coincidir con este nivel de base.
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ENSANCHAMIENTO DE LAS GALERÍAS.
Una de las características más importante es el aumento de la disolución con una mayor velocidad del flujo. En un experimento de campo se han hecho mediciones de 2 flujos en un mismo ambiente geológico. Flujo número 1 tenía 1,36 gramos de yeso disuelto por litro y un retroceso de paredes (velocidad de disolución) de 0,22 mm por año. Flujo número 2 tenía 1,82 gramos de yeso disuelto por litro y un retroceso de paredes de 1,56 mm por año. Es notable que la velocidad de disolución del flujo 2 era 7 veces mayor, aunque su porcentaje de saturación era el más alto. La explicación es que la velocidad del flujo 2 era aproximadamente 25 veces mayor. Este experimento demuestra que puede ser que la disolución en una cueva depende más de la velocidad del flujo que del porcentaje de saturación. Lo ilustramos con un ejemplo:
Imagínese un río que se pierde en un sumidero y reaparece a cierta distancia como fuente, además supongamos que las galerías siempre están llenas de agua (galerías freáticas). Entonces la velocidad del flujo depende del diámetro de las galerías, donde (por alguna razón) las galerías son más anchas la velocidad es más lenta y viceversa. Esto quiere decir que el retroceso de las paredes (ensanchamiento) es menor en las galerías anchas y mayor en las galerías estrechas. Con otras palabras, las diferencias en tamaño tiendan a disminuir y el resultado va a ser una galería de un tamaño bastante uniforme (figura 6), algo bastante común en cuevas en yeso. De todos modos, probablemente es más frecuente que este mecanismo simplemente evita la formación de pasos más estrechos o más anchos, y que por esta razón las galerías en yeso son tan uniformes. Sin embargo, esto no quiere decir que en cuevas en yeso no puede haber salas grandes y pasos estrechos consecutivos. Por ejemplo, cuando las crecidas causadas por un aumento en nivel de base en la zona epifreática llegan a su máximo, la velocidad del flujo es mínima en toda la cueva. En este caso la cantidad de yeso que puede ser disuelto depende de la cantidad de agua presente. En las salas hay mucho más agua que en los pasos más estrechos y por lo tanto se ensanchan más.

La figura 6A muestra un río que se pierde en un sumidero y reaparece en un manantial. El flujo es mayor en las galerías más estrechas y por lo tanto también lo es la disolución. La figura 6B muestra como la disolución diferencial ha uniformado a la galería. Las flechas negras indican la velocidad de disolución y las flechas azules la velocidad del flujo.
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ADAPTACIÓN DE LAS GALERÍAS AL MÁXIMO CAUDAL DEL FLUJO.
Las crecidas en cuevas pueden ser por un aumento excepcional del caudal o por un aumento de nivel de base. En caso de crecida por un aumento excepcional de caudal, hace falta un paso estrecho que restrinja el flujo. En yesos esto no suele ocurrir por la siguiente razón: En épocas de crecida la velocidad del agua es máxima en los pasos más estrechos, lo que significa que también la disolución es máxima y estos pasos se ensancharán rápidamente hasta dejar de ser un obstáculo para el flujo. En caso de crecida por aumento de nivel de base este efecto es menos pronunciado porque solo actúa durante la crecida y decrecida. En este caso los pasos muy estrechos suelen ensancharse hasta que dejan de ser un obstáculo para el flujo, pero siguen siendo de reducidos dimensiones. Como consecuencia las crecidas o “backflooding” deben de ser muy poco frecuentes en cuevas en yeso. Si se da la vuelta a este mecanismo se puede decir que si encontramos pasos estrechos en yeso (que no son el resultado de rellenos de sedimento), la velocidad no puede haber sido grande. Otro aspecto es la siguiente: si se trata de una cueva cuyas galerías se han formado en un equilibrio con el nivel de base, ese muy probable que los niveles de los lagos freáticos coinciden con el nivel de base. La razón es que dentro de las galerías inundadas (freáticas) que conectan con los lagos no hay restringimiento en forma de pasos estrechos.
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Nota: la información acerca del ambiente y ciclo de transformación se ha cogido principalmente de “Sedimentary environments and facies” de Reading (1986) y “Karst hydrogeology and geomorphology” de Ford y Williams (2007).La información acerca de la solubilidad y la disolución se ha cogido principalmente de “The disolution and conversión of gypsum and anhydrite” y “Speleogenesis in gypsum”, ambos de Klimchouk (1996).

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