Kraške pećine u Rusiji. Kraške pećine svijeta

Pećina je prirodna šupljina u gornjem sloju zemljine kore, koja komunicira sa površinom zemlje jednim ili više izlaznih otvora koji su prohodni za ljude. Najveće pećine su složeni sistemi prolaza i hodnika, često ukupne dužine i do nekoliko desetina kilometara. Pećine su predmet proučavanja speleologije.

Pećine se prema porijeklu mogu podijeliti u pet grupa. To su tektonske pećine, erozione pećine, ledene pećine, vulkanske pećine i konačno najveća grupa, kraške pećine. Pećine u ulaznom prostoru, odgovarajuće morfologije (horizontalni prostrani ulaz) i lokacije (blizu vode), koristili su stari ljudi kao udobne nastambe.

Ako posmatrate pećine sa geološke tačke gledišta, one su samo šupljine u zemljinoj kori, ali pećine su se igrale važnu ulogu u razvoju čovječanstva, a zahvaljujući čovjekovom strahu od nepoznatog, mnoge pećine na planeti još uvijek nisu temeljito proučene. U mnogim pećinama sačuvane su takozvane "kamene" slike prvih ljudi, koje omogućavaju razumijevanje života i kulture drevnih stanovnika Zemlje. Mnoge pećine su zanimljive zbog svoje speleofaune i raznovrsne speleološke unutrašnjosti. Stijena u kojoj se pojavljuju pećine je krečnjak. To je meka stijena i može se otopiti slabom kiselinom. Kiselina koja razgrađuje krečnjak dolazi iz kišnice. Kapi kiše koje padaju uzimaju ugljični dioksid iz zraka i tla. Ovaj ugljični dioksid pretvara vodu u ugljični dioksid.

Planinske pećine nisu jedina vrsta pećina. Postoje, na primjer, i morske pećine koje su nastale pod utjecajem pljuskanja valova po stijenama duž obale. Talasi su rastvorili litice. Uništeni su, potkopani iz godine u godinu šljunkom i sitnim pijeskom. Vrste pećina

Kraške pećine

Većina ovih pećina je ovakva. Upravo kraške pećine imaju najveći obim i dubinu. Pećine nastaju zbog rastvaranja stijena vodom. Stoga se kraške pećine nalaze samo tamo gdje se nalaze topljive stijene: krečnjak, mramor, dolomit, kreda, kao i gips i sol.

Krečnjak, a posebno mermer, vrlo se slabo rastvara u čistoj destilovanoj vodi. Rastvorljivost se povećava nekoliko puta ako je u vodi prisutan otopljeni ugljični dioksid (a on je u vodi uvijek otopljen, u prirodi), ali se krečnjak i dalje slabo otapa u odnosu na, recimo, gips ili, posebno, so. Ali ispostavilo se da to ima pozitivan učinak na formiranje proširenih špilja, budući da se gipsane i slane pećine ne samo brzo formiraju, već se i brzo urušavaju.

Tektonske pukotine i rasjedi igraju veliku ulogu u formiranju pećina. Iz karata proučavanih pećina često se može vidjeti da su prolazi ograničeni na tektonske poremećaje koji su vidljivi na površini. Također, naravno, za formiranje špilje potrebna je dovoljna količina vodenog taloga i uspješan oblik reljefa: sedimenti sa većeg područja trebaju pasti u pećinu, ulaz u pećinu treba biti lociran vidljivo iznad mjesto gdje se ispuštaju podzemne vode itd.

Hemija kraških procesa je takva da se često voda, otopivši stijenu, nakon nekog vremena taloži natrag, formirajući tzv. sinter formacije: stalaktiti, stalagmiti, heliktiti, draperije itd.

Najduža pećina na svijetu, Mamutova pećina u SAD-u, izgrađena je od krečnjaka. Ima ukupnu dužinu prolaza od preko 500 km. Najduža pećina u gipsu je Optimisticheskaya, u Ukrajini, sa dužinom od više od 200 km. Formiranje tako dugih špilja u gipsu povezano je s posebnim rasporedom stijena: slojevi gipsa koji sadrže pećinu prekriveni su krečnjakom, zbog čega se svodovi ne urušavaju. Najduža pećina u Rusiji je pećina Botovskaja, duga preko 60 km, izgrađena od krečnjaka, koja se nalazi u Irkutskoj oblasti, u slivu rijeke Lene. Bolshaya Oreshnaya je malo inferiorna od nje - kraška pećina u konglomeratima u Krasnojarskom regionu. Najdublje pećine na planeti su takođe kraške: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) u Abhaziji. U Rusiji, najdublja pećina je Gorlo Barloga (-900 m) u Karachay-Cherkessia. Svi ovi zapisi se stalno mijenjaju, ali samo jedno ostaje konstantno: kraške špilje prednjače.

Jednog leta sam se po prvi put našao u pećini, i to u čuvenoj pećini Petralona, koja se nalazi u severnoj Grčkoj. Ova pećina je od velikog značaja u oblasti antropologije i paleontologije - ovdje je, prema grčkim naučnicima, pronađen kostur najstarijeg neandertalskog čovjeka u Evropi, koji je živio u Evropi prije više od 700 hiljada godina. I od tada je pitanje kolijevke čovječanstva, odakle je čovječanstvo počelo, kontroverzno, uprkos brojnim studijama i prikupljenim dokazima.

Ali najviše od svega ova grčka pećina me je oduševila svojom veličinom i ljepotom. Ovdje sam prvi put vidio pećinsko jezero, stalaktite, stalagmite i stalagnate. Krećući se od hodnika do hodnika ove pećine, razmišljao sam kako to da odozgo vise „sleđe“ – stalaktiti. Zašto imaju tako bizarne oblike i ne tope se? A odozdo, poput drveća, rastu druge „sleđe“ - stalagmiti. Od čega rastu ako ima kamenja okolo? Zašto ne padnu? Zašto su istovremeno tvrdi i lomljivi, ali mokri na dodir? Što ako kod kuće uzgojite stalagmit ili stalaktit i ukrasite svoju sobu? Ili takva radoznalost može biti korisna u svakodnevnom životu?

Vrativši se kući, odlučio sam da istražim ovaj problem. I morali smo početi proučavanjem „staništa“ ovih nevjerovatnih pećinskih formacija – od samih pećina. Ispostavilo se da i ovdje ima puno zanimljivih i uzbudljivih stvari. Još sam imao početnu ideju i informacije nakon posjete grčkoj pećini. Naš vodič je vrlo zanimljivo i detaljno pričao o pećini u kojoj sam bio. Ali kako nastaju same pećine? I zašto se u njima pojavljuju stalaktiti i stalagmiti, a nigdje drugdje? Od čega su napravljeni ovi stalaktiti?

Tokom istraživanja, da bih riješio probleme, morao sam proučavati naučne članke i rezultate speleoloških istraživanja. Speleologija je nauka koja se bavi proučavanjem pećina. Osim toga, odlučio sam provesti eksperiment uzgoja stalaktita kod kuće.

A da bih razumio prirodu stalaktita i stalagmita, prvo sam morao znati sve o pećinama – šta su one i kako nastaju? Potrebne teorijske informacije pronašao sam u enciklopedijama i na internet stranicama.

Pećine. Njihovo obrazovanje.

Pećina je prirodna šupljina u gornjem sloju zemljine kore, koja komunicira sa površinom zemlje jednim ili više izlaznih otvora koji su prohodni za ljude. Najveće pećine su složeni sistemi prolaza i dvorana čija ukupna dužina često doseže nekoliko desetina kilometara. Pećine su predmet proučavanja speleologije.

Pećine su dugo bile povezane sa istorijom ljudskog razvoja. Čak iu kamenom dobu pećine su spašavale ljude od zimske hladnoće. Ali čak i nakon što su drevni ljudi prestali koristiti pećine kao domove, pećine su bile okružene aurom neobičnog i čudnog. Grci su vjerovali da su pećine hramovi njihovih bogova - Zevsa, Pana, Dionisija i Plutona. IN stari Rim Vjerovalo se da u pećinama žive nimfe i vještice. Stari Perzijanci i drugi narodi vjerovali su da kralj svih zemaljskih duhova, Mitra, živi u pećinama. Ovih dana ogromne i prelijepe pećine privlače turiste.

U prirodi ne postoje dvije identične pećine. Pećine se formiraju na različite načine. Međutim, sve najveće pećine na svijetu formirane su na sličan način. Neke velike pećine počele su se stvarati prije 60 miliona godina. Kiše su padale, rijeke su se izlivale, a monolitne planine su se polako rušile, a unutar brda, planina i stijena pojavile su se velike praznine (Prilog 1).

Stijena u kojoj se pojavljuju pećine je krečnjak. To je meka stijena i može se otopiti slabom kiselinom. Kiselina koja razgrađuje krečnjak dolazi iz kišnice. Kapi kiše koje padaju uzimaju ugljični dioksid iz zraka i tla. Ovaj ugljični dioksid pretvara vodu u ugljični dioksid.

Zbog toga su milionima godina kisele kiše zalivale krečnjake. Stalno su kapali na planine, a na njima su se počele pojavljivati pukotine. A kiše su nastavile da padaju. Voda je tekla, šireći pukotine. Pronašla je nove pukotine u monolitu. Pukotine su se proširile u tunele. Tuneli su se ukrštali i pojavile su se niše. Nakon miliona godina, pećine su dobile svoj oblik. A voda je činila pećine sve većim i većim.

Neke pećine imaju rupe u stropu (Prilog 2). Nastali su na mjestu gdje se nekada nakupljala voda, koja je potom probila u pećinu. U pećinama se nalaze nizovi galerija, jedna iznad druge. Kroz neke pećine teku tokovi vode, u drugim nakon njihovog formiranja voda opada i pećina presuši.

Pećine su skrivene svuda: u planinama, samo u kamenitom tlu od mekih stena. Pećine se ne grade samo od vode, već i od vjetra, surfa i vulkanska lava. Pećine ostaju nakon vađenja kamene soli. Postoje i ledene pećine, ali su kratkog vijeka.

Vrste pećina.

Pećine se prema porijeklu mogu podijeliti u pet grupa. To su tektonske, morske, glacijalne, vulkanske i, konačno, najveća i najrasprostranjenija grupa, kraške pećine.

Tektonske pećine mogu se pojaviti u bilo kojoj stijeni kao rezultat formiranja tektonskih rasjeda. U pravilu se takve pećine nalaze na stranama riječnih dolina duboko usječenih u visoravni, kada se ogromne mase stijena odlome sa strana, formirajući pukotine (šerpe), koje se zauzvrat obično poput klina spajaju s dubinom. Ponekad formiraju prilično duboke vertikalne pećine do 100 m dubine. Ova vrsta pećina je rasprostranjena u istočnom Sibiru.

Morske pećine nastale su pod utjecajem pljuskavih valova na stijenama duž obale (Prilog 3). Morski valovi koji su sadržavali zrnca tvrdog materijala (šljunak, sitni pijesak) rastvorili su litice. Uništavali su ih, iz godine u godinu potkopavao surf. Neke pećine se nalaze pod vodom. Obično su rezultat aktivnosti podzemnih voda, koje ispiraju meke stijene, na primjer, isti krečnjak.

Glečerske pećine nalaze se u mnogim glečerima i formiraju se unutar glečera od otopljene vode (Dodatak 4). Glacijalnu otopljenu vodu glečer upija duž velikih pukotina ili na sjecištima pukotina. U ovom slučaju se formiraju prolazi duž kojih osoba ponekad može proći. Takve pećine imaju oblik bunara i dosežu dubine od 100 metara ili više. 1993. godine otkriven je i istražen gigantski glacijalni bunar „Izotrog“ dubine 173 metra.

Poseban tip glacijalnih pećina su pećine nastale u glečeru gdje izbijaju podzemne termalne vode. Budući da je voda topla, sposobna je da stvori obimne galerije. Takve pećine se ne nalaze u samom glečeru, već ispod njega, jer se led topi odozdo. Termalne glacijalne pećine nalaze se na Islandu i Grenlandu i dostižu značajne veličine.

Vulkanske pećine ili pećine lave nastaju tokom vulkanskih erupcija (Dodatak 5). Tok lave, kako se hladi, postaje prekriven tvrdom korom, formirajući lava cijev, unutar koje još uvijek teče rastopljeni kamen. Nakon što se erupcija zapravo završi, lava teče iz cijevi sa donjeg kraja, a unutar cijevi ostaje šupljina. Jasno je da pećine od lave leže na samoj površini, a često se krov ruši.

Međutim, pećine od lave mogu doseći vrlo velike veličine. Kao, na primjer, pećina Kazumura na Havajima - duga 65,6 km i duboka 1100 m. I najveća vulkanska pećina na svijetu, Cueva de loe Verdes, nalazi se na jednom od Kanarskih ostrva.

Kraške pećine su većina takvih pećina (Prilog 6). Upravo kraške pećine imaju najveći obim i dubinu.

Pećine nastaju zbog rastvaranja stijena vodom. Stoga se kraške pećine nalaze samo tamo gdje se nalaze topljive stijene: krečnjak, mramor, kreda, gips i sol. Krečnjak, a posebno mermer, vrlo se slabo rastvara u čistoj destilovanoj vodi. Rastvorljivost se povećava nekoliko puta ako je otopljeni ugljični dioksid prisutan u vodi, a u prirodi je uvijek otopljen u vodi. Međutim, krečnjak se i dalje slabo otapa u odnosu na, recimo, gips ili, posebno, so. Ali ispostavilo se da to ima pozitivan učinak na formiranje proširenih špilja, budući da se gipsane i slane pećine ne samo brzo formiraju, već se i brzo urušavaju.

Pećine su poseban svijet koji na površini nema analoga. U pećinama nema ni zime ni ljeta. Temperatura je uvijek ista. U hladnim pećinama kreće se od +2 do +8 stepeni, au toplim i toplim pećinama - od +15 do +28.

Ispostavilo se da je vazduh u pećinama sterilan. Sadrži hiljadu puta manje mikroba nego na površini. Ispostavilo se da izotopi radioaktivnog ugljika prodiru u pećine zajedno s podzemnim vodama. Oni uzrokuju da stalaktiti svijetle, ioniziraju zrak i ubijaju mikrobe.

Najduža pećina na svijetu - Flint Mammoth - nalazi se u SAD-u, u državi Kentucky. Dužina svih njegovih koridora je više od 550 kilometara. A najdublja pećina nalazi se u Abhaziji - pećina Krubera-Voronya. U njega se čovjek može spustiti 2 kilometra.

Uprkos činjenici da se o pećinama već toliko zna, nova otkrića čekaju naučnike. Svaka pećina ima prolaze, pukotine i hodnike za koje pećinski putnici - speleolozi - još ne znaju. Misle da su već sve proučili, ali odjednom jednog dana uočavaju procjep iza kamene blokade, a iza nje - hodnik, iza kojeg ima još nekoliko metara pećinske ljepote.

Kao rezultat ovih istraživanja možemo zaključiti da postoji nekoliko tipova špilja, ali su najčešće one kraške. Za formiranje pećine neophodna je dovoljna količina vodenog sedimenta i povoljan oblik reljefa, odnosno sedimenti sa veće površine moraju pasti u pećinu, a ulaz u pećinu mora biti lociran vidljivo iznad mjesta gdje se nalazi pećina. podzemne vode se ispuštaju.

Stalaktiti, stalagmiti i stalagnati

voda – velika moć. Ona oštri kamen kada se probije, gradi galerije, a onda ih napušta, potkopava stijene, a one tonu, ruše se, kreću se. Tako nastaju same pećine. Međutim, voda nije samo graditelj, već i umjetnik i vajar!

Pećine dolaze u različitim stijenama, a voda u njih unosi različite čestice, izgrađujući ih različitih materijala: od kalcita, gipsa, kamene soli. Otapanje i uništavanje sedimentnih stijena vodom naziva se karst – kraški proces.

Kraški proces je dvoličan: voda na jednom mjestu rastvara stijenu, prenosi je na drugo i tamo od iste stijene stvara prekrasne sinter formacije - stalaktiti i stalagmite.

Stalaktiti (od grčkog stalaktós - tekao kap po kap) su tvorevine kap po kap koje vise u obliku kupastih ledenica, draperija, zakrivljenih resa ili šupljih cijevi sa svodova i gornjih dijelova zidova kraških pećina ili drugih podzemnih šupljina (Dodatak 7).

Stalagmiti (od grč. stálagma - kap), kapaljne formacije stupastih, kupastih i drugih oblika, koje se dižu sa dna pećina i drugih podzemnih kraških šupljina (Prilog 8).

Stalagnati su tvorevine kapaljke u obliku stupova koje nastaju u pećinama kada se stalaktiti i stalagmiti spoje (Prilog 9).

Kako nastaju? Kap kiše, koja prodire kroz pukotinu u stijeni, rastvara komad kamena. Dakle, svaka takva kap sadrži čestice krečnjaka ili drugih minerala. Otapanjem krečnjaka voda iz njega uzima mineral kalcit. Kap otopine zasićene kalcitom, kroz najmanje pukotine, dopire do stropa već stvorene pećine i visi na njoj (Prilog 10).

Postepeno, vrlo sporo, kap isparava, a čestica kalcita ili drugog minerala koji je donijela taloži se na plafon u tankom filmu. Nakon nekog vremena, sljedeća kapljica dolazi na ovo mjesto i ponovo taloži kalcit. Kako rastu, zrna kalcita se prvo pretvaraju u tanku, prozirnu cijev koja je unutra prazna. Zašto prazna? Da, jer je sama kap iznutra prazna.

Ali tada zrno pijeska uđe u kap i začepi cijev. Tada po ovoj cijevi sa svih strana počnu teći druge kapi i izraste kamena ledenica, ista kao i ledena - stalaktit.

Ali kapi stižu neravnomjerno, s jedne strane na drugu, a stalaktit nije sasvim okrugao. A onda pada kiša na površini, voda postaje prljava, stalaktit potamni. Kiša je prestala, voda je ponovo bila bistra, a sljedeći sloj stalaktita postao je druge boje. Ako ga posječete, tada će rez imati iste godove kao drvo, ali ne i jednogodišnje. Jednostavno ima više vode u proljeće i jesen, a stalaktit raste brže. Voda je tamnija, a prsten je tamniji, vode je manje, a rast je zaustavljen (Prilog 11).

Čak sam pronašao i hemijsku formulu za proces stvaranja stalaktita. Evo ga: CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2 HCO3

Ali ne taloži se sav kalcit na plafonu i izaziva rast stalaktita. Pod vlastitom težinom, neke od kapi padaju na pod, a odozdo prema stalaktitu raste stalagmit. Kada se stalaktit i stalagmit spoje i rastu zajedno, formira se kalcitni stup - stalagnat. I stalaktiti, stalagmiti i stupovi su veoma veliki - desetine metara u visinu i nekoliko metara u prečniku.

Kapljice vode koje padaju na njih formiraju potočiće koji struju oko stubova sa svih strana, a zatim se pojavljuju mrlje u obliku rebara. Ako se kapi slijevaju niz zid pećine, onda se na njoj pojavljuju ništa manje nevjerojatne naslage u obliku kamenih vodopada, zastava i drugih fantastičnih formacija.

Ponekad se u pećinama pojavljuju naslage potpuno neočekivanih oblika. Stalaktiti iznenada počinju nasumično rasti, stvarajući bizarne kamene preplete. Na podu i zidovima pojavljuju se nevjerojatno lijepi kameni i gipsani stalaktitni cvjetovi - koraliti, kristalititi i heliktiti (Prilog 12).

Tamo gdje postoji neravnoteža u protoku otopine - na primjer, kaplje odozgo, ali tako malo da se kapi odmah rašire poput filma - nastaju hibridni oblici, stalagmit cvjeta kao grm. U ovom slučaju nastaje širok izbor prijelaznih oblika, polimineralnih oblika i još mnogo toga. Na primjer, možete pronaći formacije koje točno kopiraju arhitekturu osinih gnijezda. A gipsana mreža, tanja od ljudske dlake, raspada se u prašinu pri najmanjoj vibraciji zraka.

Milijarde kapi tokom miliona godina stvorile su u pećini čitavu šumu stalaktita, stalagmita, fantastičnih unutrašnja dekoracija od stupova i ažurnih kamenih zavjesa, zastava i vodopada (Prilog 13).

Na podu pećine, tekuća voda takođe taloži kalcit i formira „kupke“ raznih oblika i boja. Najsitnije čestice soli raznih minerala i metala - bakra, kobalta, gvožđa - čine mrlje ružičastim, žutim, plavim, crvenim, šargarepa, crnim. Takozvani pećinski biseri se vrlo rijetko nalaze u “kupkama”. Formira se na isti način kao i morska voda, ali ne u školjki. Ponekad pećinski biseri dosežu prečnik od tri do pet centimetara - skoro kao ping-pong loptica - ali to je vrlo rijetko.

U kraškim špiljama možete pronaći veliki izbor stalaktita. Na primjer, cjevasti stalaktiti, također poznati kao tjestenina. Vekovima je kanal koji se protezao celom njihovom dužinom automatski naveo istraživače da poveruju da je stalaktit hranjen kroz ovaj kanal. Ali ispostavilo se da to uopšte nije slučaj. Ispostavilo se da je kanal samo posledica kristalizacije duž perimetra odvojene kapi. Zato novi stalaktiti koji rastu na mjestu polomljenih ne nastavljaju prvobitnu cijev, već blago rastu u stranu, gdje je pogodnije da voda kaplje.

Najspektakularniji od stalaktita su draperije (Dodatak 14) koje se pojavljuju na nagnutim zidovima. Tada rastući stalaktit počinje da utiče na tačku odvajanja kapi, i on postaje pokretljiv, krećući se na najmanji hir vodenog toka i fiksirajući se u svom blesavo uvijenom obliku u pravcu ovih potoka kamo bi trebalo da teče.

Kada se mineral pretvori, recimo, iz kalcita u gips, pećina se mijenja do neprepoznatljivosti (Prilog 15). Gips ima drugačiju hemiju kristalizacije. Stoga u takvoj pećini "rastu" gipsane formacije - "kristalni lusteri" (Dodatak 16) i gipsane "snjegom prekrivene smreke".

Formirani su na izuzetno izvanredan način. Pećina takođe ima sušne i vlažne sezone, a gips je visoko rastvorljiv mineral. Kada se vlaga taloži na površini, gips se otapa. Kada vlaga ispari, gips kristalizira. Voda "voli" da se taloži u depresijama i isparava sa izbočina - to je elementarna fizika. A onda se ispostavilo da se unutarnja šupljina stalagmita nastavlja rastvarati, a vanjska površina nastavlja rasti, osim toga, u granate grmlje kristala. Pojavljuju se one iste „snjegom prekrivene smreke“. Kada zid postane tanji tako da stalagmit više ne podnosi vlastitu težinu, tada "umirući" pada u sebe, osiguravajući vlastite "rezerve" gipsa za rast drugih formacija.

Potrebno je puno vremena da se stvori sva ova izuzetna podzemna ljepota. Naučnici su izračunali da stalaktit u prosjeku raste za četiri desetinke milimetra godišnje, a tokom stotinu godina za samo četiri centimetra. I nakon 100 godina, na ovom mjestu pojavit će se kamena ledenica - stalaktit dugačak 4 centimetra. I svakih 100 godina stalaktit će rasti za istu količinu. A ispod, gdje je kap pala, izrasti će kamena kula - stalagmit. Nakon miliona godina, stalaktit i stalagmit će se ujediniti i pretvoriti u svjetlucavi stup. To znači da je osoba koja je razbila metar dugu kamenu ledenicu uništila ono što je priroda stvarala oko dvije i po hiljade godina!

Tako sam tokom istraživanja saznao da su stalaktiti, stalagmiti i stalagnati tvorevine kap po kap u pećinama. Proces nastajanja stalaktita i stalagmita je složen hemijski proces koji se sastoji u tome da voda rastvara stijene, transportuje ih na drugo mjesto i nakon nekog vremena vraća nazad, stvarajući sinter formacije. Ovaj proces traje stotinama, hiljadama godina.

Druge pećinske misterije

Paleontologija je nauka koja se bavi proučavanjem fosilnih biljaka i životinja. Fosili su ostaci životinja koje su živjele prije više miliona godina i koji su preživjeli do danas. Zahvaljujući uglavnom proučavanju fosila, znamo kako je to bilo životinjski svijet pre stotina miliona godina.

Već na početku svog rada rekao sam da je proučavanje pećina od velikog naučnog značaja u paleontologiji, mineralogiji, antropologiji i arheologiji. To potvrđuju i najglasniji i zanimljivo otkriće 20. vijek - otkriće pećine Petralona u sjevernoj Grčkoj. I sam sam bio u ovoj pećini, i ona mi je postala polazna tačka u proučavanju mehanizma nastanka pećina i stalaktita. Stoga želim ukratko da govorim o tome (Prilozi 17-24).

1959. godine, na poluostrvu Halkidiki, u sjevernoj Grčkoj, na nadmorskoj visini od 250 metara u podnožju planine Katsika, otkriven je ulaz u pećinu. Sve se dogodilo sasvim slučajno, pastir Petralona je čuvao ovce u okolini. Jednog dana, čuvši tihi šum vode, odlučio sam da pažljivo ispitam podnožje planine i naišao na ulaz u pećinu. Dalja istraživanja izvršili su stručnjaci, posebno poznati grčki antropolog Aris Poulianos, koji je kasnije izgradio paleontološki muzej pored pećine, a ponekad i sam vodi ekskurzije. Imao sam sreće, vidio sam ga i kad sam bio na ekskurziji.

Površina pećine 10 hiljada kvadratnih metara, ukupna dužina koridora (prolaza) je 1.500 metara. Turistička ruta otvorena za javnost trenutno je duga samo 600 metara. Nalazi koji su otkriveni unutar ove pećine napravili su pravu revoluciju u antropologiji. 1960. godine, godinu dana nakon otvaranja same pećine, unutra je otkrivena lobanja i kostur najstarijeg Evropljanina, neandertalca, zvanog Arhantrop. Rezultati prvog istraživanja lobanje predstavljeni su na Međunarodnom kongresu antropologa u Moskvi 1964. godine i ostavili su veliki utisak na specijaliste.

Osim toga, u pećini su pronađene fosilizirane kosti, kameno oruđe i ostaci životinja - medvjeda, hijena, kornjača, nosoroga, lavova, pa čak i žirafe. I još jedan neobičan nalaz iz pećine Petralona su tragovi vatre i pepela, koji je star milion godina. Prema naučnicima, ovo su najstariji tragovi ljudske upotrebe vatre.

Donedavno se vjerovalo da je starost čovječanstva 3,5-4 miliona godina, a njegova domovina je Afrika. Međutim, nalazi iz pećine Petralone i njihovo datiranje daju za pravo da se pretpostavi da je kolevka čovečanstva Jugoistočna Evropa, a da se čovek pojavio pre 11-12 miliona godina u Grčkoj. Svi nalazi iz pećine Petralona izloženi su u antropološkom muzeju izgrađenom pored pećine.

Zapravo, u pećinama ima mnogo misterija i tajni. Kako sam saznao tokom svog istraživanja, životinjski svijet tamnica je neobičan i zanimljiv. Više primitivno poznavao i crtao na zidovima životinje koje žive u pećinama - pećinskog lava, hijene, pećinskog medvjeda. Inače, slike na stijenama sadrže i dosta podataka zanimljivih naučnicima (Prilog 25).

Drevne životinje su odavno izumrle, ljudi su napustili pećine, ali same pećine nisu bile prazne. Ozbiljna biološka istraživanja podzemlje počela je tek 1831. godine, kada je pronađena prva pećinska buba. Od tada je otkriveno mnogo različitih pećinskih stvorenja - i vodenih i kopnenih. Riječ je o troglobiontima, što znači "spiljski stan" - rakovi, ribe, uši, stonoge, pauci, pseudoškorpioni i drugi insekti.

Prilagodba živih organizama na pećinski život je vrlo složena i raznolika. U poređenju sa svojim kopnenim srodnicima, imaju duže i tanje tijelo, izduženije noge i antene, prozirne su i bezbojne. Pošto u pećinama nema svjetla, njima nije potreban vid i stoga nemaju oči. U pećinama se nalaze slijepe bube, ribe, vodozemci, rakovi, pa čak i slijepe muhe i muhe bez krila. Zrak u pećinama je zasićen vlagom, pa stoga troglobionti mogu živjeti i u vodi i na kopnu.

Prema naučnicima, životinje i insekti su otišli u pećine zbog klimatskih promjena na Zemlji, odnosno tokom hladnog vremena. Dakle, većina modernih stanovnika pećina su predstavnici prošlih epoha, živi fosili koji se više ne nalaze na površini, ali su zadržali izgled i navike prošlih milenijuma.

Međutim, većina mračnih ljubavnika samo dio svog života provede pod zemljom. Na primjer, leptiri zimuju samo u pećinama. A neke vrste skakavaca, koji su noćni, ostaju tu cijeli dan. To je uključivalo i pećinskog medvjeda, jer mu je pećina bila samo odmorište. Hijena i lav su još manje vremena provodili u pećinama. Za razliku od pećinskog medvjeda, nikada nisu odlazili daleko u pećinu, već su ostajali blizu ulaza.

Pećinsko blago je još jedna misterija i misterija pećina. Mnogo milenijuma legende i priče govore o blagu skrivenom u pećinama. Kosti izgubljenih lovaca na blago koji nikada nisu uspjeli pronaći blago pronađene su pod zemljom više puta. Jedna od pećina u češkim Tatrama zove se Pećina tragača za blagom. A o koliko legendi postoji gusarsko blago, skrivene, uključujući i pećine. Ali svaka legenda ima neku istinu.

ZAKLJUČAK

Predmet mog istraživanja bile su pećine i njihove misterije, od kojih su glavni stalaktiti, stalagmiti i stalagnati, mehanizam njihovog nastanka i mogućnost njihovog stvaranja u svakodnevnim uslovima, odnosno kod kuće. Na početku svog rada namjeravao sam provesti eksperiment na takvoj kultivaciji. Mislio sam da bih, proučavajući prirodu i mehanizam nastanka stalaktita, mogao i sam učiniti isto. Ali čak i tokom teorijskog istraživanja, shvatio sam da je nemoguće uzgajati pravi stalaktit kod kuće.

Za uzgoj stalaktita potrebno je nekoliko vrlo bitnih uslova. Naime, pećina sa određenom topografijom i mikroklimom, stalnim protokom vode, prisustvom ugljen-dioksid i što je najvažnije - nekoliko stotina, pa čak i hiljada godina. Ljudski zivot nije dovoljno da se ponovi tako izuzetan i lijep fenomen kao što je stalaktit ili stalagmit. Ostaje samo jedno - diviti se i cijeniti.

Na osnovu rezultata mog istraživanja mogu glavni zaključak- ima takvih prirodne pojave, koje čovjek treba proučavati, cijeniti, ali ih uopće nije potrebno ponavljati ili koristiti u svom životu. Možda će ljudi jednog dana izmisliti vremeplov ili vremenski akcelerator i tada će moći umjetno ubrzati prirodni proces rasta stalaktita, ali postavlja se sljedeće pitanje: da li je to potrebno?

Zašto mi treba ovo znanje? Mogu li mi biti od koristi u životu? Mislim da da. I to uglavnom radi boljeg razumijevanja svijet, vidjeti i cijeniti ljepotu koju priroda može stvoriti. Isto tako, iznenada će se klima na Planeti ponovo dramatično promijeniti i ljudi će morati ponovo da se vrate u pećine. S ovim znanjem bit će mi lakše da se i sama tamo udobno smjestim i pomognem drugima.

Kraške pećine su podzemne šupljine nastale u debljini zemljine kore, u područjima gdje su rasprostranjene lako topljive karbonatne i halogene stijene. Podložne ispiranju i mehaničkom naprezanju, ove stijene se postupno uništavaju, što dovodi do stvaranja raznih kraških oblika. Među njima najveće interesovanje uzrokuju podzemne kraške forme - špilje, rudnici i bunari, ponekad karakterizirani vrlo složenom strukturom.

Jedan od glavnih uslova za razvoj kraških pećina je prisustvo kraških stijena, koje karakterizira značajna litološka raznolikost. Među njima su karbonatne stijene (krečnjaci, dolomiti, kreda, mermeri), sulfatne stijene (gips, anhidrit) i halogenidne stijene (kamene soli, kalijeve soli). Kraške stijene su veoma rasprostranjene. Na mnogim mjestima su prekrivene tankim pokrivačem pjeskovito-glinovitih sedimenata ili direktno izlaze na površinu, što pogoduje aktivni razvoj kraški procesi i formiranje raznih kraških oblika. Na intenzitet formiranja krša značajno utiče i debljina stijena, njihova hemijski sastav i karakteristike pojave.

Kao što je već spomenuto, graditelj kraških pećina je voda. Međutim, da bi voda otopila stijene, one moraju biti propusne, odnosno slomljene. Pukotina stijena jedan je od glavnih uvjeta za razvoj krša. Ako je karbonatni ili sulfatni masiv monolitan i sastoji se od čvrstih vrsta stijena bez pukotina, onda na njega ne utječu kraški procesi. Međutim, ova pojava je rijetka, budući da su vapnenci, dolomiti i gips po prirodi lomljeni. Pukotine koje seku kroz krečnjačke masive imaju različito porijeklo. Postoje pukotine litogenetskog, tektonskog, mehaničkog rasterećenja i vremenskih utjecaja. Najčešće su tektonske pukotine, koje obično prosijeku različite slojeve sedimentnih stijena, bez prelamanja pri prijelazu iz jednog sloja u drugi i bez promjene njihove širine. Tektonsko lomljenje karakterizira razvoj složenih međusobno okomitih pukotina širine 1-2 mm. Stijene se odlikuju najvećom fragmentacijom i lomljenošću u zonama tektonskih poremećaja.

Padajući na površinu kraškog masiva, atmosferske padavine prodiru u dubinu ovog masiva kroz pukotine različitog porijekla. Kružeći kroz podzemne kanale, voda ispire stijenu, postepeno širi podzemne prolaze i ponekad formira ogromne špilje. Pokretna voda je treći preduvjet za razvoj kraških procesa. Bez vode, koja rastvara i uništava stijene, ne bi bilo ni kraških pećina. Zbog toga karakteristike hidrografske mreže i posebnost hidrogeološkog režima u velikoj mjeri određuju stepen kavernoznosti karstnih naslaga, intenzitet procesa ispiranja i uslove za razvoj podzemnih šupljina.

Glavnu ulogu u formiranju mnogih kraških šupljina ima infiltracija i naduvavanje kišnice i otopljene snježne vode. Takve pećine su koroziono-erozionog porijekla, jer do razaranja stijena dolazi kako zbog njegovog hemijskog ispiranja tako i mehaničke erozije. Međutim, ne treba misliti da se ovi procesi odvijaju istovremeno i kontinuirano. U različitim fazama razvoja pećine i na različitim područjima obično dominira jedan od ovih procesa. Formiranje nekih pećina u potpunosti je povezano s procesima korozije ili erozije. Postoje i pećine nivalne korozije, čije nastajanje je posljedica djelovanja otopljenih snježnih voda u zoni kontakta snježne mase sa kraškim stijenama. To uključuje, na primjer, relativno plitke (do 70 m) vertikalne šupljine Krima i Kavkaza. Mnoge pećine su nastale kao rezultat urušavanja krova nad podzemnim koroziono-erozivnim šupljinama. Neke prirodne šupljine nastale su ispiranjem stijena arteškim, mineralnim i termalnim vodama koje su se uzdizale kroz pukotine. Dakle, kraške pećine mogu biti korozionog, koroziono-erozionog, erozijskog, nivalno-korozivnog, koroziono-gravitacionog (ponorničnog), hidrotermalnog i heterogenog porijekla.

Osim infiltracijskih, infuzionih i tlačnih voda, određenu ulogu u nastanku pećina imaju i kondenzacijske vode, koje skupljajući se na zidovima i stropovima pećina nagrizaju ih stvarajući bizarne šare. Za razliku od podzemnih tokova, kondenzacijske vode djeluju na cijelu površinu šupljine, te stoga imaju najveći utjecaj na morfologiju pećina. Posebno povoljni uslovi za kondenzaciju vlage karakterišu male šupljine koje se nalaze na značajnoj dubini od površine, jer količina kondenzacione vlage direktno zavisi od intenziteta razmene vazduha i obrnuto od zapremine šupljine. Posmatranja obavljena na Krimskim planinama pokazala su da se u proučavanim kraškim pećinama tokom godine kondenzira 3201,6 m3 vode (Dublyansky, Ilyukhin, 1971), au podzemnim šupljinama cijelog glavnog grebena 2500 puta više (tj. 0,038004 km). ). Ove vode su veoma agresivne. Njihova tvrdoća prelazi 6 mEq (300 mg/l). Tako se zbog infiltracije voda pećine Krimskih planina, kako pokazuju jednostavne računice, povećavaju u odnosu na ukupnu zapreminu za približno 5,3%. Prosječna mineralizacija kondenzacijskih voda je oko 300 mg/l, dakle one u toku godine iznesu 2401,2 tone (8004 10 6 l X 300 mg/l) kalcijum karbonata. Ukupno uklanjanje kalcijum karbonata iz kraških izvora na Krimskim planinama iznosi oko 45.000 tona godišnje (Rodionov, 1958). Slijedom toga, uloga kondenzacijskih voda u formiranju podzemnih šupljina je relativno mala, a njihov utjecaj na stijene kao denudacijskog agensa ograničen je uglavnom na topli period.

Kako teče proces ispiranja kraških stijena? Razmotrimo ovo pitanje općenito koristeći primjer karbonatnih formacija. Prirodne vode uvijek sadrže ugljični dioksid, kao i razne organske kiseline, kojima se obogaćuju u dodiru s vegetacijom i curenjem kroz zemljišni pokrivač. Pod uticajem ugljen-dioksida, kalcijum karbonat se pretvara u bikarbonat, koji je mnogo lakše rastvorljiv u vodi od karbonata

Ova reakcija je reverzibilna. Povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u vodi uzrokuje prijelaz kalcita u otopinu, a kada se on smanji, iz vodene otopine taloži se kalcijum bikarbonat (vapneni sediment), koji se na mjestima akumulira u značajnim količinama. Postoji inverzna veza između sadržaja ugljičnog dioksida i temperature vode.

Rastvorljivost krečnjaka se naglo povećava kada se podzemna voda obogati kiselinama i solima. Dakle, kada je podzemna voda obogaćena sumpornom kiselinom, reakcija se odvija prema jednadžbi

Ispostavlja se da je ugljični dioksid koji se oslobađa kao rezultat ove reakcije dodatni izvor stvaranja bikarbonata.

Stepen rastvorljivosti gipsa i anhidrita takođe zavisi od prisustva određenih kiselina i soli. Na primjer, prisustvo CaCl 2 u vodi značajno smanjuje rastvorljivost gipsa; naprotiv, prisustvo NCl i MgCl 2 u vodi povećava rastvorljivost kalcijum sulfata. Otapanje gipsa se u principu može desiti i u hemijski čistoj vodi.

Iako karbonatne i sulfatne stijene nazivamo lako topivim, one se otapaju izuzetno sporo. Potrebno je mnogo, mnogo hiljada godina da se formiraju podzemne praznine. U tom slučaju kraške stijene se otapaju i urušavaju samo duž pukotina, a izvan pukotina ostaju vrlo čvrste i tvrde.

Atmosferske vode koje kroz pukotine i tektonske poremećaje prodiru u kraške masive u početku karakteriziraju pretežno vertikalno kretanje. Dospijevši do akvitarde ili lokalne erozione baze, poprimaju horizontalno kretanje i obično teku uz pad slojeva stijena. Dio vode prodire u duboke horizonte i formira regionalno otjecanje. S tim u vezi, u kraškom masivu se izdvaja nekoliko hidrodinamičkih zona, a to su zona površinske, vertikalne, sezonske, horizontalne, sifonske i duboke cirkulacije kraških voda (sl. 1). Svaku od ovih hidrodinamičkih zona karakterizira određeni skup kraških oblika. Tako su uglavnom vertikalne podzemne šupljine - kraški bunari i rudnici - ograničeni na zonu vertikalne cirkulacije vode ili zonu aeracije. Razvijaju se duž vertikalnih ili blago nagnutih pukotina kao rezultat periodičnog ispiranja stijena otopljenim snijegom i kišnicom. U zoni horizontalne cirkulacije, gdje postoji slobodan tok vode u riječnim dolinama ili periferiji kraškog masiva, formiraju se horizontalne pećine. U zoni cirkulacije sifona uočavaju se nagnute i horizontalne šupljine, koje karakteriziraju tlačne vode koje se kreću u podkanalima često ispod lokalne erozione baze.

Na razvoj pećina, pored morfostrukturnih i hidrogeoloških karakteristika, značajno utiču i klima, tlo, vegetacija, fauna, kao i ekonomska aktivnost osoba. Nažalost, uloga ovih faktora u formiranju pećina trenutno nije dovoljno istražena. Nadamo se da će ovaj jaz u bliskoj budućnosti biti popunjen.

Teoriju nastanka krečnjačkih kraških pećina koje se razvijaju u stijenama s horizontalnim slojevima razvio je W. M. Davis (1930). U evoluciji takozvanih dvociklusnih pećina, nastalih prilikom dvostrukog izdizanja krečnjačkog masiva, on je izdvojio pet glavnih etapa: a) embrionalni kanali nastali u zoni potpune zasićenosti sporo pokretnih freatskih voda pod pritiskom; b) zrele galerije, kada mehanička erozija (korozija) počinje da dominira u uslovima širenja slobodnih vadoznih tokova; c) suhe galerije nastale kao rezultat prodora vode dublje u masiv zbog lokalnog izdizanja teritorije; d) sinter-akumulativni, karakteriziran punjenjem galerija sinter-kapnim i drugim pećinskim naslagama; e) uništavanje podzemnih galerija (peneplanacija).

Na osnovu razvoja Davisovih stavova stvorena je ideja o freatskoj (pećinske galerije razvijaju podzemne vode pod pritiskom) i vadozne (podzemne vode slobodno, a ne pod pritiskom, kreću se kroz galerije prema drenažnim sistemima) fazama razvoja pećine (Bretz, 1942).

Pitanja evolucije podzemnih šupljina najpotpunije su razradili sovjetski istraživači G. A. Maksimovich (1963, 1969) i L. I. Maruashvili (1969), koji su identificirali nekoliko faza formiranja horizontalnih kraških pećina. Prva faza je pukotina, a zatim pukotina. Kako se širina pukotina i pukotina povećava, sve više vode prodire u njih. To aktivira kraške procese posebno u područjima čistih stijenskih razlika. Pećina ulazi u fazu kanala. Kada se kanali šire, podzemni tokovi dobijaju turbulentno kretanje, što pogoduje još većem intenziviranju procesa korozije i erozije. Ovo je faza podzemne rijeke, ili Vauclusian. Karakterizira ga značajno punjenje podzemnog kanala protokom vode i njegovo ispuštanje u vidu izvora priliva na dnevnu površinu, kao i formiranje orguljskih cijevi, urušavanje svodova i rast špilja.

Zbog erozije dna podzemnog kanala, voda prodire kroz pukotine duboko u karbonatne i halogene slojeve, gdje na nižem nivou stvara nove šupljine, formirajući donji kat pećine (sl. 2). Postepeno, podzemni kanali se šire. Voda djelimično, a zatim u potpunosti odlazi u donje horizonte masiva, a pećina postaje suha. Samo infiltraciona voda prodire kroz pukotine na krovu. Ovo je faza razvoja pećine koridor-grot sinter-talus (vodena galerija, prema L.I. Maruashviliju). Karakteriše ga široka distribucija hemijske i mehaničke akumulacije (u gipsanim pećinama nema faze sinter akumulacije). Strop i zidovi pećine prekriveni su raznim naslagama kalcita. Nastaju kameni i zemljani torbi, koji se uglavnom nalaze ispod orguljskih cijevi. Akumuliraju se i sedimenti iz rijeka i jezera. Odlaskom vodotoka dalje širenje podzemne šupljine naglo se usporava, iako se korozivna aktivnost nastavlja zbog infiltracije i kondenzacije voda.

Kako se pećina razvija, ona prelazi u fazu koridor-grotto klizište-cementacija (suha galerija, prema L.I. Maruashviliju). U ovoj fazi, kao rezultat urušavanja krova iznad podzemnih šupljina, moguće je otvaranje pojedinih dijelova pećine. Postepeno urušavanje špiljskog krova dovodi do njegovog potpunog uništenja, što je posebno karakteristično za gornje dijelove s malom debljinom krova. Na preživjelim područjima ostali su samo kraški mostovi i uski svodovi. Kada se špilja potpuno uništi, formira se kraška dolina.

Ako debljina krova prelazi 100-200 m, tada, u pravilu, u njemu nema praznina, a podzemne šupljine su ispunjene blokovima stijena koji su pali sa stropa i donijeli naslage pješčane gline, koje se razbijaju. pećinu u zasebne izolovane šupljine. U ovom slučaju, razvoj pećine završava etapom koridor-grot klizište-cementacija (faza pećine-komora, prema L. I. Maruashvili).

Trajanje pojedinih faza ciklusa formiranja pećine, koje se razlikuju po hidrodinamičkim i morfološkim karakteristikama, specifičnosti fizičko-hemijskih procesa i jedinstvenosti bioklimatskih uslova, mjeri se desetinama i stotinama milenijuma. Dakle, faza suhog galerije pećine Kudaro na Kavkazu traje već 200-300 hiljada godina (Maruashvili, 1969). Što se tiče ranih faza razvoja pećine (pukotina, pukotina, kanal i svod), njihovo trajanje je znatno kraće. Pećine „mogu dostići zrelo stanje vodene galerije u roku od nekoliko hiljada godina od početnog trenutka svog razvoja“. S tim u vezi, zanimljiva su eksperimentalna istraživanja E. M. Abashidzea (1967) o rastvaranju zidova pukotina u glaukonitnim krečnjacima akumulacije Shaori (Kavkaz). Eksperimenti su pokazali da se tokom 25 godina kontinuirane filtracije, ovisno o brzini protoka, pukotine na dlakama veličine 0,1-0,25 mm mogu povećati na 5-23 mm.

Dakle, kraške špilje karakterizira složena evolucija, čije karakteristike ovise o kombinaciji niza faktora koji često određuju značajna odstupanja od razmatrane sheme. Razvoj špilja, iz ovog ili onog razloga, može prestati ili početi iznova u bilo kojoj morfološkoj i hidrološkoj fazi. Složeni pećinski sistemi se obično sastoje od područja u različitim fazama razvoja. Tako se u pećini Ishcheevskaya na južnom Uralu trenutno nalaze područja od faze kanala do kraške doline.

Karakteristika mnogih pećina je njihova višeslojna priroda, pri čemu su gornji slojevi uvijek mnogo stariji od onih ispod. Broj spratova u različitim pećinama varira od 2 do 11.

Udaljenost između dva susjedna nivoa višekatnih pećina kreće se od nekoliko metara do nekoliko desetina. Urušavanje svodova koji razdvajaju podove pećine dovodi do formiranja divovskih špilja, koje ponekad dosežu visinu od 50-60 m (Krasnaya i Anakopiyskaya pećine).

G. A. Maksimović pojavu novog kata povezuje sa tektonskim izdizanjem područja na kojem se pećina nalazi. N.A. Gvozdetsky glavnu ulogu u razvoju višekatnih špilja u uvjetima velike debljine kraških stijena pripisuje uzlaznim kretanjima, koje ne vidi kao uznemirujući faktor, već kao opću pozadinu za evoluciju krša. Prema L. I. Maruashviliju, višeslojna priroda pećina može se odrediti ne samo tektonskim izdizanjem kraškog masiva, već i općim smanjenjem nivoa oceana (eustasy), što uzrokuje intenzivno produbljivanje riječnih dolina i brzo smanjenje u nivou horizontalne cirkulacije kraških voda.

Višeslojnost je najbolje izražena u pećinama nizinskih i predgorskih područja, koje karakteriziraju relativno spora tektonska izdizanja. Prilikom formiranja pećina ponekad se uočava pomicanje ose pećinskih galerija od prvobitne vertikalne ravni. U tom pogledu zanimljiva je pećina Tsutskvatskaya. Svaki mlađi (od četiri niža) nivoa ove pećine pomjeren je na istok u odnosu na prethodni, te se stoga podzemni dio rijeke Šapatagele trenutno nalazi znatno istočnije nego u vrijeme formiranja viših nivoa pećine. Pomicanje ose pećinskih galerija povezano je s nagibom tektonskih pukotina na koje su ograničene podzemne šupljine.

Koja je starost kraških špilja i po kojim znakovima se može suditi o početku nastanka pećine? Prema L. I. Maruashviliju, period njenog prelaska u fazu sinter-talusa (vodene galerije) treba uzeti kao početak formiranja pećine, budući da u ranijim fazama svog razvoja pećina još nije pećina u uobičajeni smisao: slabo je razvijen, potpuno napunjen vodom i potpuno neprohodan.

Za određivanje starosti pećina koriste se različite metode istraživanja, uključujući paleozoološke, arheološke, radiokarbonske i geomorfološke. U potonjem slučaju, hipsometrijski nivo pećina se upoređuje sa nivoima površinskih oblika. Nažalost, mnoge od ovih metoda daju samo gornju granicu starosti pećine. Direktni i indirektni podaci dokazuju veoma dugo postojanje kraških pećina, ponekad i više miliona godina. Naravno, starost pećina u velikoj mjeri ovisi o litološkom sastavu stijena u kojima su nastale i općoj fizičko-geografskoj situaciji. Međutim, čak iu lako topljivim sulfatnim (gips, anhidrit) formacijama pećine ostaju vrlo dugo vrijeme. Zanimljive su u tom pogledu gipsane pećine Podolije, početak njihovog formiranja datira iz gornjeg miocena. I. M. Gunevsky, na osnovu karakteristika geološke strukture teritorije, stepena lomljenosti stijena, prirode reljefa, morfologije podzemnih šupljina i strukture sinter formacija, identificira sljedeće faze formiranja Podolskih pećina : gornji sarmat (početak intenzivne duboke erozije), rani pliocen (karakteriziran intenziviranjem vertikalnih procesa), kasni pliocen (procesi horizontalne cirkulacije podzemnih voda prevladavaju nad vertikalnim), rani pleistocen (procesi formiranja pećina dostižu maksimalni intenzitet) , srednji pleistocen (procesi formiranja podzemnog krša počinju da blijedi), kasni pleistocen (akumulacija mineralnih i hemogenih formacija), holocen (akumulacija blokovskih naslaga). Dakle, starost najvećih gipsanih pećina na svijetu Optimisticheskaya, Ozernaya i Kryvchenskaya u Podoliju izgleda premašuje 10 miliona godina. Starost krečnjačkih pećina može biti još značajnija. Tako su neke drevne kraške pećine Alajskog lanca (Srednja Azija), koje su hidrotermalnog porijekla, prema Z. S. Sultanovu, nastale u doba gornjeg paleozoika, odnosno prije više od 200 miliona godina.

Drevne pećine su, međutim, relativno rijetke, dugo opstaju samo u najpovoljnijim prirodnim uvjetima. Većina kraških pećina, posebno u jako navodnjenim sulfatnim stijenama, mlade su, pretežno kvartarne ili čak holocenske starosti. Naravno, pojedinačne galerije složeno građenih višeslojnih pećina formirane su u različito vrijeme i njihova starost može varirati u značajnim granicama.

Za kvantificiranje kraških šupljina G. A. Maksimovich (1963) nudi dva indikatora: gustoću i gustoću kraških pećina. Gustina se odnosi na broj pećina po površini od 1000 km 2, a gustina se odnosi na ukupnu dužinu svih šupljina unutar iste konvencionalne površine.

J. Corbel je predložio da se veličina kraških špilja okarakteriše indikatorom praznine, izračunatim pomoću formule

Gdje V - zapremina rastvorljive stijene u kojoj je pećina razvijena je 0,1 km 3; L- rastojanje (na planu) između krajnjih tačaka duž glavne ose sistema šupljina je 0,1 km; J- udaljenost između dvije najudaljenije tačke okomito na glavnu osu je 0,1 km; N - visinska razlika između najviše i najniže tačke pećinskog sistema je 0,1 km.

Za određivanje veličine pećina postoji i druga metoda koja uključuje izračunavanje zapremine šupljina. Ako šupljina ima složen oblik, onda je treba predstaviti kao skup različitih geometrijskih oblika (prizma, cilindar, pun i krnji stožac, puna i krnja piramida sa osnovom bilo kojeg oblika, lopta, itd.), zapremine koji se izračunava pomoću Simpsonove formule

Gdje v - zapremina geometrijske figure, m 3; h - visina figure, m; s 1, s 2, s 3 - površine donjeg, srednjeg i gornjeg dijela slike, m 2. Testiranje ove metode od strane krimskih speleologa pokazalo je da greške u izračunavanju zapremine šupljina pomoću Simpsonove formule ne prelaze 5-6%.

Moskva Državni institutČelici i legure

Vyksa Branch

(Tehnološki univerzitet)

Sažetak na temu

kristalna fizika

Na temu: “Formiranje špilja i krša”

Student: Pichugin A.A.

Grupe:MO-07 (MFM)

Predavač: Lopatin D.V.

Moskva 2008

I. Opće informacije o pećinama i kršu

II. Hipoteza o nastanku kraških područja

III. Uslovi za formiranje pećina

IV. Vrste pećina:

1. Kraške pećine

2. Tektonske pećine

3. Erozijske pećine

4. Glečerske pećine

5. Lava Cave

V. Pećine u Bajkalskom regionu

VI. Pećina Kyzylyarovskaya nazvana po. G.A. Maksimovich.

Opći podaci o špiljama i kršu

Karst(od njemačkog Krasa, prema nazivu krečnjačke alpske visoravni Kras u Sloveniji) - skup procesa i pojava povezanih s djelovanjem vode i izraženih u rastvaranju stijena i stvaranju praznina u njima, kao i osebujnom reljefu oblici koji nastaju u područjima sastavljenim od relativno lako rastvorljivih u vodi stena (gips, krečnjak, mermer, dolomit i kamena so).

Najkarakterističnije za krš negativne forme olakšanje. Po porijeklu se dijele na oblike nastale rastvaranjem (površinski i podzemni), erozivne i mješovite. Na osnovu morfologije razlikuju se sljedeće formacije: krševi, bunari, rudnici, provali, lijevci, slijepe kraške jaruge, doline, polja, kraške pećine, podzemni kraški kanali. Za razvoj kraškog procesa neophodni su sljedeći uvjeti: a) postojanje ravne ili blago nagnute površine kako bi voda mogla stagnirati i prodirati kroz pukotine; b) debljina kraških stijena mora biti značajna; c) nivo podzemne vode treba da bude nizak tako da ima dovoljno prostora za vertikalno kretanje podzemne vode.

Na osnovu dubine podzemne vode, krš se razlikuje od dubokog i plitkog. Postoji i razlika između "golog" ili mediteranskog krša, u kojem su kraški reljefni oblici lišeni tla i biljnog pokrivača (na primjer, Krimske planine), i "pokrivenog" ili srednjoevropskog krša, na čijoj su površini vremenske prilike kora je očuvana i razvijeno zemljište i biljni pokrivač.

Karst karakterizira kompleks površinskih (krateri, kamenolomi, rovovi, bazeni, kaverne itd.) i podzemnih (kraške pećine, galerije, šupljine, prolazi) reljefnih oblika. Prijelazni između površinskih i podzemnih oblika su plitki (do 20 m) kraški bunari, prirodni tuneli, okna ili provali. Kraške vrtače ili drugi elementi površinskog krša kroz koje površinske vode otiču u kraški sistem nazivaju se ponori.

KRŠ, krečnjački plato - kompleks neravnina, konveksnih izbočina stijena, udubljenja, pećina, nestalih potoka i podzemnih drenaža. Javlja se u vodorastvorljivim i istrošenim stijenama. Proces je tipičan za krečnjak, kao i na mjestima gdje se kamenje spira. Mnoge rijeke su podzemne, a tu su i mnoge pećine i velike pećine. Najveće pećine mogu se srušiti i formirati klisuru ili klisuru. Postepeno se sav krečnjak može isprati. Fenomen je dobio ime po kraškoj visoravni u bivšoj Jugoslaviji. Karakteristični kraški sistemi su široko zastupljeni na Krimskim planinama i Uralu.

Krš se može uočiti u zapadnim Alpima, na Apalačima (SAD) i u južnoj Kini jer su slojevi krečnjačkih stijena, koji su se prvo sastojali od sloja kalcita (kalcij karbonata), debljine do 200 m, djelomično erodirani vodom. Ugljični dioksid iz atmosfere otapao se u kiši i doprinio stvaranju slabe ugljične kiseline, što je zauzvrat doprinijelo eroziji stijena, posebno duž linija cijepanja i slojeva, povećavajući ih do formiranja kraških pećina, dolina koje su nastale kao rezultat urušavanja pećinskih zidova, koji se daljnjim razvojem mogu pretvoriti u klisure, i konačno, ostaju ostaci vapnenca koji nije erodiran, karakterističan za kraški krajolik.

Pećina- prirodna šupljina u gornjem sloju zemljine kore, koja komunicira sa površinom zemlje jednim ili više izlaznih otvora prohodnih za ljude. Najveće pećine su složeni sistemi prolaza i dvorana, često ukupne dužine i do nekoliko desetina kilometara. Pećine su predmet proučavanja speleologije.

HIPOTEZA O NASTANKU KRAŠKIH PODRUČJA

Naime, postoji hipoteza da:

U davna vremena, prije 300-400 miliona godina, u morskoj vodi se odvijao proces rasta i smrti živih organizama koji su intenzivno koristili kalcij za izgradnju svojih školjki. Voda je bila zasićeni rastvor kalcijum karbonata. Mrtve školjke su potonule na dno i nakupile se zajedno sa sedimentima koji su se taložili iz rastvora kao rezultat klimatskih promena;

Tokom miliona godina, krečnjačka masa se akumulirala u slojevima na dnu;

Pod pritiskom je krečnjački sediment promijenio svoju strukturu, pretvarajući se u kamen koji leži u horizontalnim slojevima;

U trenutku pomaka u zemljinoj kori, more se povuklo i nekadašnje dno postala suha zemlja;

Moguća su dva scenarija razvoja događaja: 1) slojevi su ostali gotovo horizontalni i neporemećeni (kao kod Moskve); 2) dno je izbočeno i formiralo planine, a integritet slojeva krečnjaka je bio narušen, a u njima su nastale brojne poprečne pukotine i rasjedi. Tako je nastala buduća kraška regija.

Ovu hipotezu potvrđuju nalazi ostataka drevnih školjki i drugih nekadašnjih živih organizama u sloju krečnjaka. Kako god bilo, očigledno je da su pećine i stijene na kojima se formiraju usko povezane drevni život na zemlji.

USLOVI ZA FORMIRANJE PEĆINA

Tri su glavna uslova za formiranje kraških pećina:

1. Prisutnost kraških stijena.

2. Prisutnost procesa izgradnje planina, kretanja zemljine kore u zoni distribucije kraških stijena, kao rezultat - prisutnost pukotina u debljini masiva.

3. Prisustvo agresivne cirkulirajuće vode.

Bez bilo kojeg od ovih uslova neće doći do formiranja pećine. Međutim, ove neophodne uslove lokalne karakteristike klime, reljefna struktura i prisustvo drugih stijena mogu se preklapati. Sve to dovodi do pojave pećina razne vrste. Čak iu jednoj pećini postoje razni "kompozitni" elementi koji se formiraju na različite načine. Glavni morfološki elementi kraških špilja i njihovo porijeklo.

Morfološki elementi kraških pećina:

Vertikalne ponore, okna i bunari,

Horizontalno nagnute pećine i meandri,

Labirinti.

Ovi elementi nastaju ovisno o vrsti poremećaja u debljini kraškog masiva.

Vrste kršenja:

Greške i kvarovi, pukotine:

posteljina,

Na granici kraške i nekraške stijene,

tektonski (obično poprečni),

Takozvane bočne pukotine.

Šema formiranja vertikalnih elemenata pećina (bunari, okna, ponori): Leaching.

Bušotine se formiraju na sjecištu tektonskih pukotina - na mehanički najslabijoj tački masiva. Tamo se apsorbuje voda iz atmosferskih padavina. I polako otapa krečnjak; Tokom miliona godina, voda širi pukotine, pretvarajući ih u bunare. Ovo je zona vertikalne cirkulacije podzemnih voda

Nival bunari (sa površine masiva):

Zimi su pukotine začepljene snijegom, zatim se polako topi, to je agresivna voda, intenzivno erodira i širi pukotine, formirajući bunare sa površine zemlje.

Formiranje horizontalno nagnutih prolaza:

Voda, prodrevši kroz sloj (sloj) kraške stijene, dolazi do pukotine ležišta i počinje se širiti duž nje duž ravnine „urona“ slojeva. Dolazi do procesa ispiranja i formira se subhorizontalni prolaz. Tada će voda doći do sljedećeg sjecišta tektonskih pukotina i opet će se formirati vertikalni bunar ili izbočina. Konačno, voda će doći do granice kraških i nekraških stijena i potom se širiti samo duž ove granice. Obično ovdje već teče podzemna rijeka i postoje sifoni. Ovo je zona horizontalne cirkulacije podzemnih voda.

Formiranje sala.

Hale se nalaze u rasednim zonama - veliki mehanički poremećaji u masivu. Hale su rezultat naizmjeničnih procesa izgradnje planina, ispiranja i ponovnog podizanja planina (zemljotresi, klizišta).

Ponekad se aktiviraju dodatni mehanizmi:

Mehaničko uklanjanje krhotina stijena tokovima vode,

Dejstvo tlačnih termalnih voda (Nova Atoska pećina).

Formiranje horizontalnih lavirinta.

Proces ispiranja odvija se duž "mreže" tektonskih pukotina. Tipičan primjer su gipsane pećine zapadne Ukrajine. Navedeni mehanizmi formiranja strukturnih elemenata (morfologije) špilja zajednički su za sve vrste kraških stijena.

Općenito, možemo reći da je kraški masiv „sito“ koje procjeđuje sedimente i tekuće vode. Sve kraške špilje - i vertikalne i horizontalne - su kanali za prirodnu drenažu vode u kraškom masivu. Rezultat ove cirkulacije je neizbježno ispuštanje podzemnih voda na površinu - u obliku očiglednih ili skrivenih izvora, uključujući i podmorske.

Vrste pećina

Kraške pećine

Jezero u kraškoj špilji Križna Jama, Slovenija.

Sinter formacije u pećini Katerloch, Austrija. Većina takvih pećina. Upravo kraške pećine imaju najveći obim i dubinu. Pećine nastaju zbog rastvaranja stijena vodom. Stoga se kraške pećine nalaze samo tamo gdje se nalaze topljive stijene: krečnjak, mramor, dolomit, kreda, kao i gips i sol.

Hemija kraških procesa je takva da se često voda, otopivši stijenu, nakon nekog vremena taloži natrag, formirajući tzv. sinter formacije: stalaktiti, stalagmiti, heliktiti, draperije itd.

Najduža pećina na svijetu, Mamutova pećina u SAD-u, izgrađena je od krečnjaka. Ima ukupnu dužinu prolaza od preko 500 km. Najduža pećina u gipsu je Optimisticheskaya, u Ukrajini, sa dužinom od više od 200 km. Formiranje tako dugih špilja u gipsu povezano je s posebnim rasporedom stijena: slojevi gipsa koji sadrže pećinu prekriveni su krečnjakom, zbog čega se svodovi ne urušavaju. Najduža pećina u Rusiji je pećina Botovskaja, duga preko 60 km, izgrađena od krečnjaka, koja se nalazi u Irkutskoj oblasti, u slivu rijeke Lene. Nešto inferiorna od nje je Bolshaya Oreshnaya - kraška pećina u konglomeratima na Krasnojarskom teritoriju. Najdublje pećine na planeti su takođe kraške: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) u Abhaziji. U Rusiji, najdublja pećina je Gorlo Barloga (-900 m) u Karachay-Cherkessia. Svi ovi zapisi se stalno mijenjaju, ali samo jedno ostaje konstantno: kraške špilje prednjače.

Tektonske pećine

Takve pećine mogu se pojaviti u bilo kojoj stijeni kao rezultat formiranja tektonskih rasjeda. Takve pećine se po pravilu nalaze na stranama riječnih dolina duboko usječenih u visoravni, kada se ogromne mase stijena odlome sa strana, formirajući pukotine slijeganja (šerpe). Pukotine na slijeganju obično se spajaju kao klin sa dubinom. Najčešće su ispunjene rastresitim sedimentima sa površine masiva, ali ponekad formiraju prilično duboke vertikalne pećine, do 100 m dubine. Šerpe su rasprostranjene u istočnom Sibiru. Oni su relativno slabo proučavani i vjerovatno su prilično česti.

Erozijske pećine

Pećine nastale u nerastvorljivim stijenama uslijed mehaničke erozije, odnosno probijene vodom koja sadrži zrna čvrstog materijala. Često se takve pećine formiraju na morskoj obali pod utjecajem valova, ali su male. Međutim, moguće je i formiranje špilja, iskopanih duž primarnih tektonskih pukotina potocima koji idu ispod zemlje. Poznate su prilično velike (duge stotine metara) erozione pećine nastale u pješčanicima, pa čak i granitima.

Glacier caves

Pećine nastale u tijelu glečera otopljenom vodom. Takve pećine nalaze se na mnogim glečerima. Otopljene glečerske vode upija tijelo glečera duž velikih pukotina ili na sjecištima pukotina, formirajući prolaze koji su ponekad prohodni za ljude. Karakteristične dužine su nekoliko stotina metara, dubine do 100 m ili više. Godine 1993. na Grenlandu je otkriven i istražen gigantski glacijalni bunar „Isortog” dubine 173 m, u koji je ljeti dotok vode iznosio 30 m³/s ili više.

Glečerska pećina na rubu glečera Fall (Fallbreeen), Spitsbergen Druga vrsta glacijalnih pećina su pećine nastale u glečeru na mjestu ispuštanja intraglacijalnih i subglacijalnih voda na rubu glečera. Otopljena voda u takvim pećinama može teći i duž korita glečera i preko glacijalnog leda.

Poseban tip glacijalnih pećina su pećine nastale u glečeru na izlazu podzemnih termalnih voda. Pošto je voda topla, sposobna je da stvara obimne galerije, ali takve pećine ne leže u samom glečeru, već ispod njega, jer se led topi odozdo. Termalne ledene pećine nalaze se na Islandu i Grenlandu i dostižu značajne veličine.

Lava cave, Havaji. Vulkanske pećine

Ove pećine nastaju tokom vulkanskih erupcija. Tok lave, kako se hladi, postaje prekriven tvrdom korom, formirajući lava cijev, unutar koje još uvijek teče rastopljeni kamen. Nakon što se erupcija zapravo završi, lava teče iz cijevi sa donjeg kraja, a unutar cijevi ostaje šupljina. Jasno je da pećine od lave leže na samoj površini, a često se krov ruši. Međutim, kako se pokazalo, pećine od lave mogu dostići veoma velike veličine, do 65,6 km dužine i 1100 m dubine (Kazamura pećina, Havajska ostrva).

Pećine u regiji Baikal

Na teritoriji Bajkalskog regiona nalaze se pećine razne rase a njihovo porijeklo je veoma raznoliko.

Pojedine pećine bile su rezultat veoma dugog rastvaranja krečnjaka, gipsa, dolomita, kamene soli i drugih lako rastvorljivih stijena kišom ili otopljenim snijegom koji se u malim potocima cijedio kroz pukotine u slojevima stijena.

Ostale pećine nalaze se u granitima, pješčanicima, trapovima, konglomeratima i drugim tvrdim stijenama i nastale su kao rezultat procesa trošenja, naglih temperaturnih fluktuacija i drugih razloga.

U regiji Baikal, pećine prvog tipa su najraširenije.

Pojave koje nastaju otapanjem stijena vodom obično se u geografskoj i geološkoj literaturi nazivaju kršom. Riječ "karst" dolazi od naziva krečnjačke visoravni Karst, koja se nalazi u istočnim Alpima u blizini Jadransko more, istočno od grada Trsta, gdje su karstne pojave najizraženije i najranije su proučavane.

Glavna karakteristika krša je propusnost stijena, povezana s njihovom sposobnošću otapanja u vodi.

Gips se prilično brzo otapa u vodi. Krečnjak se otapa sporije i samo u vodi koja sadrži ugljični dioksid. Voda od kiše i otopljenog snijega koja prodire kroz krečnjačke pukotine sadrži, osim ugljičnog dioksida, i organske kiseline koje nastaju u tlu kada trunu lišće i stabljika. Voda polako izjeda krečnjak, šireći i produbljujući pukotine u njemu.

Tako već milenijumima podzemne i površinske vode svojim erodirajućim i otapajućim djelovanjem doprinose stvaranju ljevkastih udubljenja, bunara, vrtača i podzemnih pećina sa brojnim hodnicima i hodnicima.

Smještene duboko pod zemljom, kraške pećine se često sastoje od nekoliko etaža na različitim razinama jedna na drugoj. Hodnici takvih pećina, povezani uskim prolazima i puškarnicama, ponekad se protežu na velike udaljenosti, formirajući složene lavirinte. Neke pećine su očigledno nekada sadržavale podzemne rijeke povezane s površinskim vodotocima.

Kraške pojave često nanose velike štete nacionalnoj ekonomiji. Kao rezultat detaljnog proučavanja krških pojava, ustanovljeno je da glavna opasnost ne predstavlja toliko proces rastvaranja krečnjaka, koji se odvija izuzetno sporo, već kraške šupljine nastale u prethodnim geološkim razdobljima u koje se izlijeva voda. površine. To uzrokuje nedostatak vode u regiji ili oštra kolebanja nivoa podzemnih voda, otežava vađenje minerala i predstavlja ozbiljnu prepreku za izgradnju raznih hidrotehničkih objekata, postavljanje željezničkih pruga, istraživanje trasa za autoputeve i zemljane puteve, tokom eksploatacije šuma itd.

U nekim kraškim špiljama ponekad se mogu vidjeti formacije kamenca. Sa stropa špilje vise uske i dugačke ledenice - stalaktiti, a prema njima sa poda rastu stubasti stalagmiti.

F. D. Bubleynikov na sljedeći način objašnjava porijeklo stalaktita i stalagmita: „Na površini kapljice koja visi na stropu pećine oslobađa se čvrst vapnenački sediment. Rješenje nastavlja da teče i konačno. kap se odlomi pod sopstvenom težinom i pada, ostavljajući na tavanici pećine talog čvrste materije u obliku prstena. Ovo postupno formira tanku krečnu cijev, unutar koje curi voda nastavlja teći. Cijev se obično ubrzo napuni sedimentom, a nadolazeća otopina se spušta duž njene površine. Sloj za slojem kreča se taloži i, kao što se u proljeće stvaraju ledenice po rubovima krovova, stalaktit se spušta sa stropa pećine, polako rastući. Voda koja nije imala vremena da ispari sa površine stalaktita pada na dno pećine, a na ovom mjestu se postepeno stvara stup krečnjaka - "stalagmit".

Iz godine u godinu stalaktiti i stalagmiti postaju sve deblji i duži. Često možete promatrati bizarnu fuziju stalaktita i stalagmita jedan s drugim u obliku visokih vitkih stupova, zavjesa, paravana, pečuraka, statua itd. sinter formacija koje efektno ukrašavaju pećinu.

U velikim hladnim pećinama posjetitelja zadivljuje neprobojna tama, duboka tišina i neobično bizarni oblici lukova i zidova, prekrivenih prekrasno obješenim vijencima leda i ledenih kristala koji svjetlucaju dijamantima. Samo povremeno tišinu pećine narušavaju melodični zvuci kapljica vode koje padaju sa stropa, kucanje kamena koji negdje pada, ili lagani nalet vjetra koji puše odnekud iz daljine.

Pećine, pronađene u granitima, peščarima, konglomeratima (stijena koja se sastoji od cementiranih zaobljenih gromada i oblutaka različitog porijekla i različitih veličina), trapovima (drevne magmatske stijene) i drugim stijenama, izgledaju kao male otvorene niše, nadstrešnice, lukovi, pukotine, ponekad ide daleko u stene. Takve pećine i niše su obično lagane, suhe i udobne zaklone od kiše i vjetra. Spoljašnji otvori pećina i niša obično se nalaze na planinskim padinama, u obalnim liticama ili na riječnim terasama, a ponekad i na znatnoj visini iznad rijeke ili jezera.

U brojnim stijenama na obali Bajkalskog jezera, pećine i špilje su nastale pod utjecajem slanog valova, koji je svojom ogromnom razornom snagom doprinio širenju pukotina i šupljina u stijenama. Destruktivno djelovanje valova pojačano je čestim udarima krhotina stijena koje bacaju valovi i udaraju u izbočine obale. Određenu ulogu u stvaranju pećina imali su i vremenski procesi. Na pojedinim mjestima su se na obali Bajkalskog jezera formirali visoki lukovi i kapije od razbijanja valova. Živopisne pećine u zalivu Peščanaja, Babuška, Sennaja, u stenama ostrva Olhoj, na ostrvima Malog mora, u stenama u blizini sela Koti, 18 kilometara severno od izvora reke, veoma su poznati. Hangari. Ove špilje mogu biti izuzetno slikovite u kasnu jesen, kada ledene naslage leda vise sa zidova i stropa špilja u prekrasnim vijencima.

Pećina Kyzylyarovskaya nazvana po. G.A. Maksimovich.

Jedna od najvećih pećina na južnom Uralu je klasičan primjer labirintskih pećina rešetkastog tipa, najveća pećina na Uralu u pretkambrijskim naslagama, najduža preljevna pećina u Baškortostanu. Dio je prirodnog rezervata Južnog Urala. Smješten u Beloreckom okrugu, 1,2 km sjevero-sjeveroistočno od bivšeg. selo Kyzylyarovo.

U srednjem dijelu desne padine riječne doline nalazi se mali (0,8x0,4 m) ovalni ulaz u pećinu. Bol. Inzer na apsolutnoj nadmorskoj visini od 362 m sa kotom iznad korita rijeke od 13 m. Nalazi se u kraškom masivu formiranom krivinom rijeke u obliku slova U. Njegova geološka struktura uključuje krečnjake gornjorifejske Minyar formacije.

Ulazni hodnik je položen uz tektonsku pukotinu i orijentisan je po az. 320 stepeni.Glavni labirintsko-rešetkasti dio pećine predstavlja sistem koso-horizontalnih, relativno uskih i visokih hodnika i galerija, koji se protežu duž az. 285-310 stepeni Presijecani su prolazima u pravcu sjeveroistoka. Formiranje lavirinta povezano je sa sistemom ukrštanja pukotina u bočnom zidu razvijenim u unutrašnjem dijelu riječne krivine. U ovom slučaju, najduži hodnici labirintnog dijela pećine su paralelni s vododjelnicom na krivini, a kratki prolazi su orijentirani okomito na nju. Upravo je formiranje pećine u kamenoj krivini rijeke duž sistema ukrštanih pukotina odredilo njenu značajnu veličinu, budući da na južnom Uralu velike pećine (dužine) općenito nisu tipične za gornje proterozojske karbonatne stijene.

Pećina je bogata raznim sinter formacijama. Sadrži heliktiti i kristale kalcita, koji su relativno rijetki u pećinama južnog Urala.

Najniže dijelove pećine zauzimaju jezera koja imaju hidrauličku vezu sa riječnim vodama. Riječna voda teče kroz kraški masiv sa pećinom, uz djelimični gubitak toka rijeke na ulazu u okuku.

Osnivanje pećine očigledno se dogodilo u donjem pleistocenu, a njeno najaktivnije formiranje dogodilo se u srednjem kvartaru (prije 300-400 hiljada godina).

Ukupna dužina pećine je 2217 m, površina 6,8 hiljada kvadratnih metara. m, zapremina - 30,6 hiljada kubnih metara. m, dubina - 13 m, amplituda - 25 m.

Kraške pećine

Otapanje (ispiranje) pojedinih stijena uzrokuje niz pojava koje se nazivaju karst ili, jednom riječju, krš. Ovi fenomeni su prvi put proučavani na kraškoj krečnjačkoj visoravni u Jugoslaviji. Nalaze se tamo gde su uobičajene rastvorljive stene: kamena so, gips, kreda, krečnjak, dolomit. Površinske i podzemne vode izlijevaju u njih velike i male šupljine, često bizarnih oblika, formirajući pećine, propuste, špilje.

Kada se krov nad kraškim šupljinama uruši ili se stijene koje leže ispod površine izluže, pojavljuju se jedinstveni oblici kraškog reljefa. Od njih su najčešći lijevci različitih veličina i oblika, bazeni i kvarovi; kar-ry - udubljenja, rovovi, pukotine, brazde koje seku kroz površinu zemlje.

Pod uticajem krša nastaju mnoge nevjerovatne pojave: rijeke, potoci, jezera nestaju (bukvalno padaju u zemlju); neke rijeke iznenada „isplivaju na površinu“; on morsko dno Slatka voda teče iz kraških šupljina. Vjeruje se da su neke legende o naglo nestalim gradovima (recimo o nevidljivom gradu Kitežu) nastale pod dojmom kraških vrtača u koje su se zgrade urušile. Ovakve pojave nisu neuobičajene u područjima gdje je krš razvijen.

Proučavanje krša prvenstveno se odnosi na praktične potrebe: izgradnju gradova i pojedinačnih objekata, rad željeznice itd. Kraške vrtače su se, na primjer, više puta javljale u blizini korita puta. željeznica na liniji Moskva-Gorki. Jedan od kratera imao je prečnik 50 m. Za njegovo punjenje bilo je potrebno 15 vagona zemlje. Još veće nevolje izazivaju kraške vrtače u gradovima. Poznati su slučajevi kada su kuće padale u kraške šupljine, a čitava naselja su uništena. Tako je u Johanesburgu (Južna Afrika) krajem 1962. godine pod zemljom, u vrtači, nestala čitava fabrika, a kasnije i stambena zgrada. Očigledno, ove vrtače su rezultat velikog crpljenja podzemnih voda. Stabilnost u kraškim šupljinama, dolomitima i krečnjacima ispod grada je narušena.

U kraškim područjima vrlo je teško izvesti hidrotehničku gradnju.

Uprkos tome, gradnja je u toku u kraškim područjima. Tako se hidroelektrana Pavlovsk na rijeci Ufi, hidroelektrana Kahovskaja na Dnjepru i mnoge druge brane nalaze na mjestima gdje je razvijen krš. Ali i prije nego što je gradnja počela, ovdje su radili geografi i geolozi koji su proučavali krš i predlagali mjere za borbu protiv njega. Uostalom, unatoč svoj "lukavosti" krša, s njim se može uspješno boriti. Na primjer, pumpanje cementa kroz bunare u podzemne šupljine ili "liječenje" kratera zemljom.

Krš uvelike otežava podzemne radove: iskopavanje rudnika, ruševina i tunela. Često u kraškim prazninama teku podzemni potoci i rijeke, a postoje i podzemna jezera. Ali pod zemljom, krš može postati i ljudski pomoćnik: kroz kraške pećine speleolozi (istraživači pećina) uspijevaju prodrijeti stotine metara u dubinu planina.

Kraške špilje su divne tvorevine prirode. Bizarni lavirinti, galerije; veličanstvene pećine i ponori „bez dna“; kamene ledenice od stalaktita i stalagmitskih stupova; uzburkani tokovi, vodopadi i mirna jezera; posebne divlje životinje i krhke kristalne formacije nalaze se u kraškim špiljama. Neki od njih su veoma veliki. U centralnom Pridnjestrovlju dužina pećine Ozernaya je 21,6 km, a Glavne (kristalne) pećine 18,8 km. Čuvena pećina Kungur na Uralu duga je 4,6 km; sadrži više od 30 jezera. Najveća pećina je Mamut (SAD, Kentucky); ukupna dužina svih njegovih krakova je 240 km. Na Kavkazu i Krimu ima mnogo pećina. U ljeto 1979. sovjetski speleolozi koji su istraživali kavkasku pećinu Snežnaja spustili su se na dubinu od 1190 m. Najdublji kraški propust na svijetu je pećina Pierre-Saint-Martin u Francuskoj (1332 m).

Krš može biti drevni ili moderni. U dolini Volge, na Samarskoj Luci, možete vidjeti kraške forme nastale prije više od 150 miliona godina. Ovo je drevni krš. Moderni kraški procesi imaju različite intenzitete. Pa ipak, njihova brzina, općenito, nije velika. Tokom godina i decenija ne može se formirati velika kraška šupljina ili kars. Dakle, starost većine modernih karstnih oblika je mnogo hiljada, pa čak i milioni godina.

Prisustvo rastvorljivih stijena još uvijek nije dovoljno za formiranje krša. Velika važnost imaju dubinu podzemnih voda (što je niži nivo to su kraški oblici dublje), hemijski sastav površinskih i podzemnih voda, topografiju, klimu, kao i ljudske aktivnosti (rudarstvo, građevinarstvo, hidrotehnički objekti itd.). Stoga je vrlo teško proučavati krš, njegove uzroke, karakteristike i metode suzbijanja.

Krš se nalazi na mnogim ogromnim područjima naše zemlje: na srednjoruskoj i volškoj visoravni, u basenu Oke, Kljazme, u gornjem toku Dnjepra i Dona, na Volinskoj visoravni, u baltičkim državama, na Ogo-Dvini sliv, u sjevernom dijelu Bjelorusije, u regijama Ciscarpathian i Transcarpathian, na Krimu i Kavkazu, u Kaspijskoj niziji, na Uralu i na Uralu. Krš je takođe rasprostranjen u Istočnom Sibiru, Zapadnom Bajkalu, Primorju i Amurskoj oblasti, Kazahstanu i Centralnoj Aziji. Najdetaljnije je proučavan u evropskom dijelu zemlje. Međutim, čak i ovdje u mnogim oblastima to još nije dovoljno dobro proučeno.

O postojanju krša na određenom području mladi istoričar može saznati iz priča lokalnih stanovnika i stručnjaka, kao i iz reljefa, pećina itd.

Krš se može otkriti po karakterističnim oblicima reljefa (karovi, vrtače); duž potoka i rijeka koje nestaju; u područjima gdje se količina vode u rijeci smanjuje ili naglo povećava; na velikim izvorima podzemnih voda. U velikim kraškim depresijama i kraškim jarugama često se nalaze jako obrasle male vrtače koje nije lako uočiti. Međutim, treba imati na umu da upravo takvi džepovi guste vegetacije ukazuju na postojanje kvarova ovdje.

Potrebno je vrlo pažljivo ispitati kraške oblike reljefa, prisjećajući se mogućeg susreta s dubokim kraškim bunarima i vrtačama; Ne možete djelovati sami, bez učešća iskusnih starijih drugova i učitelja. Trebali biste se ograničiti na pregled i mjerenje kraških reljefa s površine (bez spuštanja u rupe ili pećine). Izvršite pregled njihovih područja distribucije i ucrtajte ta područja na male karte i dijagrame. Posebnu pažnju treba posvetiti oštećenjima na putevima i pojedinačnim objektima zbog karstnih manifestacija. Kraške pećine su vrlo opasne: u njima se lako izgubiti; osim toga, često sadrže duboke kraške bunare i ponore.

Izvor: yunc.org

Kraške pećine

Povezani materijali: