Original paper
Karst-like landforms and hydrology in quartzites of the Venezuelan Guyana shield: Pseudokarst or "real" karst?
Doerr, S. H.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 43 Issue 1 (1999), p. 1 - 17
27 references
published: Mar 18, 1999
ArtNo. ESP022004301000, Price: 29.00 €
Abstract
The surfaces of table mountains (Tepuis) in southeastern Venezuela display well-developed karst topography including caves, sinkholes and karren-features. Although the rock (orthoquartzite of the Precambrian Roraima Formation) has a very low solubility, active cave systems are present with passages more than one kilometre in length, descending to more than 300 metres depth. These dimensions are greater than any so far reported in quartzitic rocks. There is strong evidence that corrosive rather than erosive processes are responsible for the karstification. Thin-sections of rock samples show dissolution not only of the amorphous silica cement, but also of the crystalline quartz grains themselves. Together with field observations in and near an active cave system on the Kukenan Tepui, this indicates a close similarity between the processes active on the Venezuelan table mountains and karstification processes in rocks of greater solubility. A combination of factors including high precipitation (4000-7000 mm/year), rock of very high purity (98 % silica) and the absence of other significant geomorphological processes prevailing for at least several million years are thought to have enabled a spectacular karst landscape to evolve in a rock that in the past has been regarded as almost immune to chemical weathering.
Kurzfassung
Auf den Gipfelplateaus von Tafelbergen (Tepuis) in Südost-Venezuela befindet sich eine gut entwickelte Karsttopographie mit Höhlen, Schwinden und Karren. Obwohl das Gestein (Orthoquarzit der Präkambrischen Roraima Folge) eine sehr geringe Löslichkeit aufweist, haben sich aktive Höhlensysteme mit mehreren Kilometern Länge und mehr als 300 Metern Tiefe entwickelt. Diese Dimensionen übertreffen alle bisher bekannten Höhlensysteme in quarzitischem Gestein. Dünnschliffe von Gesteinsproben zeigen, daß nicht nur der amorphe Silikatzement gelöst wird, sondern auch die kristallinen Quarzkörner. Diese Beobachtung sowie Geländebefunde im Bereich eines aktiven Höhlensystems auf dem Kukenan Tepui deuten darauf hin, daß nicht Erosion, sondern vorwiegend Korrosion der Genese dieser Formen zugrunde liegt. Dies wird durch die ungewöhnliche Kombination eines hohen Jahresniederschlages (4000- 7000 mm), einer hohen Gesteinsreinheit (98 % SiO2) und dem Nichtvorhandensein anderer wichtiger geomorphologischer Prozesse ermöglicht. Das Vorherrschen dieser Bedingungen über mehrere Millionen Jahre hat zu einer spektakulären Karstlandschaft in einem Gesteinstyp geführt, der bisher als nahezu immun gegenüber chemischer Verwitterung galt.
Résumé
Les surfaces de montagne de table dans le sud-est du Vénézuela montrent une topographie karstique bien développée. Y incdus des grottes, pertes et phénomènes karren. Bien que les roches (orthoquartzites de l'âqe pré-cambrien) aient une dissolution lente, des systémes de grottes actives existent avec les chemins longs de plus d'un kilomètre et á une profondeur de 300 m, ces dimensions sont plus grandes que toutes celles découvertes jusqu'alors dans les reoches non-carbonates. Il y a de fort témoignage que des processes corrosifs plutôt qù erosifs sont responsables de la création du karst. De minces parties (ou lamelles) des échanfillons des rochers révèlent la dissolution non seulement du ciment siliceux amorphe mais aussi des garins de quartz cristallin. Considérées conjointement avec des observations prises sur le terrain dans et autour d'un système actif de grottes dans le Kukenan Tepui - ceci indique une proche ressemlance entre les processus actifs dans les montagnes de table Vénezuéliennes et les processus de création du karst dans les rochers d'une plus grande solubilité. On considère qu'une combination de facteurs, y indus une haute précipitation (4000-7000 mm par an), des rochers d'une très grande pureté (98 % silice) et l'absence d'autres processus géomorphologiques importants et dominants pour au moins quelques millions d'annes-on considére que tous ces éléments out permis à évoluer un paysage impressionant de karst dans une roche qu'on a considéré dans le passe (jusqu'alors) comme presqu'immunisée contre une alteration météorologique chimique.
Keywords
table mountains • Tepuis • southeastern Venezuela • karren-features • silica cement