Tropfsteine sind Kalkablagerungen und entstehen in Höhlen durch kalkhaltiges, fließendes und insbesondere tropfendes Wasser. Der Wasserfluss ist dabei in der Regel sehr gering.
Entstehung
Chemie und Formen
Während das kohlensäurehaltige Wasser durch den Karst fließt, löst es Kalziumkarbonat in sich auf. Wenn es dann auf einen Hohlraum trifft, fließt das Sickerwasser an der Decke entlang, verliert an Fließgeschwindigkeit und bildet auf Grund der Oberflächenspannung Tropfen. Dabei gibt es CO2 ab, was zur Bildung von kristallinem CaCO3 führt. Dieser Sinter-Kalk bildet den von der Decke herabhängenden Tropfstein, den Stalaktiten. Der auf den Boden auftreffende Tropfen enthält noch etwas Kalk. Beim Aufprall des Tropfens wird nochmals CO2 freigesetzt und Kalk ausgefällt. Entsprechend wächst ein weiterer Tropfstein vom Boden in die Höhe und bildet einen Stalagmiten. Stalagmiten und Stalaktiten können auch als Säule zusammenwachsen und werden dann Stalagnat genannt. Die Verdunstung des Wassers spielt nur in wenigen Höhlen bzw. Höhlenteilen, z.B. an Höhleneingängen eine Rolle. Durch im Wasser gelöste Mineralien können Tropfsteine unterschiedliche Färbungen aufweisen.
Wachstumsgeschwindigkeit
Tropfsteine entstehen und wachsen im menschlichen Maßstab gesehen nur sehr langsam. Die genaue Geschwindigkeit von Tropfsteinen variiert jedoch und hängt von mehreren Faktoren ab:
- Kalk-Konzentration im Wasser
- CO2-Gehalt im Wasser und in der Höhle
- Menge des herabtropfenden Wassers
- Temperatur
Störungen
Das Wachstum der Tropfsteine kann durch Höhlenbesucher gestört werden. Berührt man einen Tropfstein, so setzt sich Fett von der Haut ab und verhindert an dieser Stelle zukünftige Kalkablagerungen.
Tropfstein-Vorkommen
Grundsätzlich befinden sich fast in allen Höhlen weltweit, die in Karst- und Kalkgesteinsregionen liegen, Tropfsteine.
Der größte bekannte Tropfstein ist in der Carlsbad Cavern in Neu-Mexiko/USA zu finden. Er ist 12 m hoch und an der breitesten Stelle 5 m stark.
Je nach Anordnung des Tropfsteins spricht man von Stalaktit, Stalagmit oder Stalagnat, wobei der letzte Begriff im allgemeinen Sprachgebrauch weniger verwendet wird, da die durchgehende Säulenform verhältnismäßig selten vorkommt.
Im Deutschen lässt sich den Unterschied zwischen den beiden erstgenannten Tropfstein-Formen dadurch merken, dass Stalagmiten "müde" und deswegen am Boden sind, während Stalaktiten tropfen und an der Decke hängen. Eine bekannte Eselsbrücke für erwachsene ist: "Stalaktit(t)en hängen". Wegen ihrer Schlüpfrigkeit ist diese Eselsbrücke wohl die, die sich meisten Erwachsenen merken.
Unter Beachtung der Form der Großbuchstaben M und T können auch StalagMiten und StalagTiten gute Eselsbrücken sein.
Im Englischen hilft der folgende Spruch: "Stalagmites grow from the ground, stalactites grow from the ceiling."