Original paper

Stalactites on tropical cliffs: remnants of breached caves or subaerial tufa deposits?

Taboroši, Danko; Myloroire, John E.; Hirakawa, Kazuomi

Zeitschrift für Geomorphologie, NF Volume 50 Issue 1 (2006), p. 117 - 139

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published: Mar 1, 2006

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ArtNo. ESP022005001015, Price: 29.00 €

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Abstract

Stalactitic deposits of calcium carbonate are often seen on cliffs and in other epigean settings in the tropics. Since it is generally accepted that the formation of stalactites requires the enclosed atmosphere of caves, such deposits at the land surface are often considered decayed speleothems, remnants of former caves breached by erosion and collapse. However, our sampling of stalactites from epigean settings in the Mariana Islands, Western Pacific, has revealed that they belong to at least two distinct categories of deposits, which exhibit a superficially similar form and structure but have profoundly different depositional histories and are not necessarily related to former caves. We have termed them exposed stalactites and stalactitic tufa. The former are hard, densely layered, coarsely crystalline calcite deposits that formed as true speleothems and subsequently became exposed at the land surface. They indeed are indicators of dissolutional landforms and former caves. The latter, however, are subaerial deposits of calcareous tufa, which convincingly mimic speleothems but actively grow in humid epigean settings. They are contemporary parts of the land surface environments in which they are observed and cannot be used to indicate de-roofed, intersected, or otherwise exposed spelean environments.

Kurzfassung

Stalaktiten an tropischen Klippen: Zeugnisse aufgebrochener Höhlen oder subaerische Kalksinter-Ablagerungen? – Stalaktiten entstehen normalerweise in der geschlossenen Atmosphäre von Höhlen durch die Entgasung von CO2 aus vadosen Sickerwässern. Treten sie an der Geländeoberfläche auf, werden sie daher meist als Zeugnisse früherer Hohlräume angesehen, beispielsweise an Klippen, wo Höhlen durch Erosion und Kollaps freigelegt wurden. Stalaktiten können sich jedoch auch aktiv an der Erdoberfläche bilden, also subaerisch. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit den in Höhlen gebildeten Formen (Speleothemen) werden sie oft als solche fehlinterpretiert. Sie bestehen überwiegend aus Kalksinter, sind rezenter und aktiver Teil ihrer Umwelt und stehen in keinem Zusammenhang mit früheren Höhlen. Zur Unterscheidung von früheren Speleothemen, die an der Oberfläche aufgeschlossen sind, und Stalaktiten, die sich erst dort gebildet haben, ist daher besondere Aufmerksamkeit erforderlich. Dies gilt insbesondere, da diagenetische und biologische Prozesse dazu führen können, dass sich beide Formen täuschend ähneln.

Résumé

Stalactites dans les falaises tropicales: Résidus d’anciennes grottes ou concrétions calcaires subaériennes? – Les stalactites se forment normalement en atmosphère fermée dans les grottes par le dégazage de CO2 des eaux vadoses. Lorsqu’elles se trouvent à l’air libre, on les considère comme résidus d’anciennes cavités, telles que celles révélées par érosion ou éboulement dans les falaises. Mais d’autres types de stalactites peuvent se former activement à l’air libre. Ces stalactites subaériennes sont souvent mal interprétées en raison de leur ressemblance avec les stalactites de grottes (spéléothèmes). Elles sont constituées de concrétions calcaires, et sont une partie récente et active de leur environnement, sans relation avec les anciennes grottes. C’est pourquoi une attention particulière doit être portée à la reconnaissance de stalactites trouvées à l’air libre, en particulier lorsque des processus diagénétiques et biologiques les rendent similaires.

Keywords

Stalactitestropical cliffsbreached cavessubaerial tufa depositsStalaktiten