Peșteri carstice din Rusia. Peșterile carstice ale lumii

Peștera - o cavitate naturală în grosimea superioară a scoarței terestre, care comunică cu suprafața pământului printr-una sau mai multe ieșiri transitabile pentru oameni. Cele mai mari peșteri sunt sisteme complexe de pasaje și săli, adesea cu o lungime totală de până la câteva zeci de kilometri. Peșterile sunt un obiect de studiu speologic.

Peșterile pot fi împărțite în funcție de originea lor în cinci grupuri. Acestea sunt peșteri tectonice, peșteri de eroziune, peșteri de gheață, peșteri vulcanice și, în sfârșit, cel mai mare grup, peșteri carstice. Peșterile, în partea de intrare, cu morfologie adecvată (intrare spațioasă orizontală) și amplasare (în apropierea apei) au fost folosite de oamenii din vechime ca locuințe confortabile.

Dacă te uiți la peșteri din punct de vedere al geologiei, atunci sunt doar cavități din scoarța terestră, dar peșterile au jucat rol importantîn dezvoltarea omenirii și datorită fricii omului de necunoscut, multe dintre peșterile de pe planetă nu au fost încă studiate temeinic. În multe peșteri s-au păstrat așa-numitele desene „în stâncă” ale primilor oameni, care fac posibilă înțelegerea vieții și culturii vechilor locuitori ai Pământului. Multe peșteri sunt de interes pentru speleofauna și speleo - interior divers. Stânca în care se ridică peșterile este calcar. Aceasta este o rocă moale, poate fi dizolvată de acid slab. Acidul care descompune calcarul provine din apa de ploaie. Picaturile de ploaie care cad preiau dioxidul de carbon din aer si sol. Acest dioxid de carbon transformă apa în dioxid de carbon.

Peșterile de munte nu sunt singurul tip de peșteri. Există, de exemplu, și peșteri marine care au apărut sub influența valurilor stropitoare pe stâncile de piatră de-a lungul coastei. Valurile spargeau stâncile. Au fost distruși, subminați de la an la an și de pietricele și nisip fin. Tipuri de peșteri

Peșteri carstice

Cele mai multe dintre aceste peșteri. Peșterile carstice au cea mai mare lungime și adâncime. Peșterile se formează din cauza dizolvării rocilor de către apă. Prin urmare, peșterile carstice se găsesc doar acolo unde apar roci solubile: calcar, marmură, dolomit, cretă, precum și gips și sare.

Calcarul, și cu atât mai mult marmura, se dizolvă foarte slab cu apă distilată pură. Solubilitatea crește de câteva ori dacă dioxidul de carbon dizolvat este prezent în apă (și este întotdeauna dizolvat în apă, în natură), dar calcarul încă se dizolvă ușor, în comparație cu, să zicem, gipsul sau, mai mult, sarea. Dar se dovedește că acest lucru are un efect pozitiv asupra formării peșterilor extinse, deoarece peșterile de gips și sare nu numai că se formează rapid, ci și se prăbușesc rapid.

Un rol uriaș în formarea peșterilor îl joacă fisurile și faliile tectonice. Conform hărților peșterilor explorate, se poate observa foarte des că pasajele sunt limitate la falii tectonice care sunt vizibile la suprafață. De asemenea, desigur, pentru formarea unei peșteri, este necesară o cantitate suficientă de precipitații de apă, o formă reușită de relief: precipitațiile dintr-o zonă mare ar trebui să cadă în peșteră, intrarea în peșteră ar trebui să fie situată vizibil mai sus decât locul unde se deversează apele subterane etc.

Chimia proceselor carstice este de așa natură încât adesea apa, după ce a dizolvat roca, după un timp o depune înapoi, formând așa-numita. formațiuni sinterizate: stalactite, stalagmite, helictite, draperii etc.

Cea mai lungă peșteră de mamut din lume din Statele Unite este încorporată în calcar. Are o lungime totală a pasajelor de peste 500 km. Cea mai lungă peșteră din gips este Optimistic, din Ucraina, cu o lungime de peste 200 km. Formarea unor astfel de peșteri lungi în gips este asociată cu un aranjament special de roci: straturile de gips care înconjoară peștera sunt acoperite de sus cu calcar, datorită căruia bolțile nu se prăbușesc. Cea mai lungă peșteră din Rusia - peștera Botovskaya, cu o lungime de peste 60 km, este așezată în calcar, situată în regiunea Irkutsk, bazinul râului Lena. Puțin inferioară acesteia este Bolshaya Oreshnaya - o peșteră carstică în conglomerate din teritoriul Krasnoyarsk. Cele mai adânci peșteri ale planetei sunt și carstice: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) în Abhazia. În Rusia, cea mai adâncă peșteră este Throat Barloga (-900 m) în Karachay-Cherkessia. Toate aceste recorduri se schimbă constant, un singur lucru este invariabil: peșterile carstice sunt în frunte.

Într-o vară m-am trezit pentru prima dată într-o peșteră, și în celebra peșteră Petralona, situată în nordul Greciei. Această peșteră are o importanță deosebită în domeniul antropologiei și paleontologiei - aici, conform oamenilor de știință greci, a fost găsit scheletul celui mai bătrân om de Neanderthal din Europa, care a trăit în Europa cu peste 700 de mii de ani în urmă. Și de atunci, întrebarea leagănului umanității, de unde și-a provenit totuși omenirea, a fost controversată, în ciuda numeroaselor studii și dovezi adunate.

Dar, mai ales, această peșteră grecească m-a uimit prin dimensiunea și frumusețea ei. Aici am văzut prima dată un lac din peșteră, stalactite, stalagmite și stalagnate. Trecând din sală în sală a acestei peșteri, m-am gândit cum se întâmplă ca „țurțuri” - stalactite - să atârnă de sus. De ce au forme atât de bizare și nu se topesc? Și dedesubt, ca și copacii, cresc și alte „țurțuri” - stalagmite. Din ce cresc ele dacă sunt pietre în jur? De ce nu cad? De ce sunt ambele dure și casante în același timp, dar umede la atingere? Ce se întâmplă dacă crești o stalagmită sau stalactită acasă și îți decorezi camera? Sau o astfel de curiozitate poate fi utilă în viața de zi cu zi?

După ce m-am întors acasă, am decis să investighez această problemă. Și a trebuit să încep cu a studia „habitatul” acestor formațiuni uimitoare de peșteră - din peșterile în sine. Au fost, de asemenea, multe lucruri interesante și interesante aici. Mai aveam ideea și informațiile inițiale după ce am vizitat peștera grecească. Ghidul nostru a fost foarte interesant și a povestit în detaliu despre peștera în care mă aflam. Dar cum se nasc peșterile în sine? Și de ce tocmai în ele, și nicăieri altundeva, apar stalactite și stalagmite? Din ce sunt făcute aceste stalactite?

Pe parcursul cercetărilor mele, pentru a rezolva sarcinile puse, a trebuit să studiez articole științifice și rezultatele cercetărilor speologice. Speologia este o știință care se ocupă cu studiul peșterilor. În plus, am decis să efectuez un experiment pentru creșterea unei stalactite acasă.

Și pentru a înțelege natura stalactitelor și stalagmitelor, mai întâi trebuia să învăț totul despre peșteri - ce sunt și cum se formează? Am găsit informațiile teoretice necesare în enciclopedii și pe site-uri de internet.

Peșteri. Educația lor.

O peșteră este o cavitate naturală din grosimea superioară a scoarței terestre, care comunică cu suprafața pământului printr-una sau mai multe ieșiri transitabile pentru o persoană. Cele mai mari peșteri sunt sisteme complexe de pasaje și săli, a căror lungime totală ajunge adesea la câteva zeci de kilometri. Peșterile sunt un obiect de studiu speologic.

Peșterile au fost mult timp asociate cu istoria dezvoltării umane. Chiar și în epoca de piatră, peșterile au salvat oamenii de frigul iernii. Dar chiar și după ce oamenii antici au încetat să folosească peșterile ca locuințe, peșterile au fost înconjurate de o aură de neobișnuit și ciudat. Grecii credeau că peșterile erau templele zeilor lor - Zeus, Pan, Dionysius și Pluto. LA Roma antică Se credea că în peșteri trăiau nimfe și vrăjitoare. Vechii perși și alte popoare credeau că regele tuturor spiritelor pământești, Mithras, trăiește în peșteri. Astăzi, peșterile vaste și frumoase atrag turiștii.

În natură, nu există două peșteri identice. Peșterile se formează în moduri diferite. Cu toate acestea, toate cele mai mari peșteri din lume sunt formate într-un mod similar. Unele peșteri mari au început să fie create acum 60 de milioane de ani. Ploile au turnat, râurile s-au revărsat, iar munții monolitici s-au prăbușit încet și au apărut goluri mari în interiorul dealurilor, munților și stâncilor (Anexa 1).

Stânca în care se ridică peșterile este calcar. Aceasta este o rocă moale, poate fi dizolvată de acid slab. Acidul care descompune calcarul provine din apa de ploaie. Picaturile de ploaie care cad preiau dioxidul de carbon din aer si sol. Acest dioxid de carbon transformă apa în dioxid de carbon.

Prin urmare, ploaia acidă a udat calcarul timp de milioane de ani. Au picurat constant pe munți și au început să apară crăpături pe ei. Și ploile au continuat să toarnă. Apa curgea, lărgindu-se crăpăturile. A găsit noi crăpături în monolit. Crăpăturile s-au lărgit în tuneluri. S-au traversat tuneluri, au apărut nișe. După milioane de ani, peșterile și-au luat forma. Și apa făcea peșterile din ce în ce mai mari.

Unele peșteri au găuri în tavan (Anexa 2). S-au format în locul în care s-a acumulat cândva apa, care apoi a spart în peșteră. În peșteri puteți găsi șiruri de galerii mergând una deasupra celeilalte. Fluxuri de apă curg prin unele peșteri, în altele - după formarea lor, apa coboară, iar peștera se usucă.

Peșterile sunt ascunse peste tot: în munți, doar în pământ pietros, compus din roci moi. Peșterile sunt construite nu numai de apă, ci și de vânt și surful mării și lavă vulcanică. Peșterile rămân după extragerea sării geme. Există și peșteri de gheață, doar că sunt de scurtă durată.

Tipuri de peșteri.

Peșterile pot fi împărțite în funcție de originea lor în cinci grupuri. Acestea sunt tectonice, marine, glaciare, vulcanice și, în sfârșit, grupul cel mai mare și cel mai comun, peșterile carstice.

Peșterile tectonice pot apărea în orice rocă ca urmare a formării faliilor tectonice. De regulă, astfel de peșteri se găsesc pe laturile văilor râurilor adânc tăiate în platou, când mase uriașe de roci se desprind din laterale, formând crăpături (sherlops), care, la rândul lor, converg de obicei cu adâncimea ca o pană. Uneori formează peșteri verticale destul de adânci de până la 100 m adâncime. Acest tip de peșteri este larg răspândit în Siberia de Est.

Peșterile marine au apărut sub influența valurilor stropitoare pe stâncile de piatră de-a lungul coastei (Anexa 3). Valurile mării care conţineau granule de material solid (pietricele, nisip fin) au dizolvat stâncile. Au fost distruse, subminate de la an la an de surf. Peșteri separate sunt situate sub apă. Ele sunt de obicei rezultatul activității apelor subterane, spălând roci moi, de exemplu, același calcar.

Peșterile glaciare se găsesc în mulți ghețari și se formează în interiorul ghețarilor prin apa de topire (Anexa 4). Apa de topire glaciară este absorbită de ghețar de-a lungul fisurilor mari sau la intersecția fisurilor. În același timp, se formează pasaje de-a lungul cărora o persoană poate trece uneori. Astfel de peșteri au forma unei fântâni și ating o adâncime de 100 de metri sau mai mult. În 1993, a fost descoperită și explorată o fântână glaciară gigantică „Izotrog” cu o adâncime de 173 de metri.

Un tip special de peșteri glaciare sunt peșteri formate într-un ghețar în punctul în care ies apele termale subterane. Deoarece apa este fierbinte, este capabilă să facă galerii voluminoase. Astfel de peșteri nu sunt situate în ghețar în sine, ci sub acesta, deoarece gheața se topește de jos. Peșterile glaciare termice se găsesc în Islanda, Groenlanda și ating dimensiuni considerabile.

Peșterile vulcanice sau de lavă apar în timpul erupțiilor vulcanice (Anexa 5). Fluxul de lavă, care se răcește, este acoperit cu o crustă solidă, formând un tub de lavă, în interiorul căruia încă curge roca topită. După ce erupția sa încheiat deja, de fapt, lava curge din tub de la capătul inferior, iar în interiorul tubului rămâne o cavitate. Este clar că peșterile de lavă se află chiar la suprafață și adesea acoperișul se prăbușește.

Cu toate acestea, peșterile de lavă pot atinge dimensiuni foarte mari. Cum ar fi, de exemplu, Peștera Kazumura din Hawaii - 65,6 km lungime și 1100 m adâncime. Și cea mai mare peșteră vulcanică din lume Cueva de Loe Verdes este situată pe una dintre Insulele Canare.

Peșterile carstice sunt majoritatea acestor peșteri (Anexa 6). Peșterile carstice au cea mai mare lungime și adâncime.

Peșterile se formează din cauza dizolvării rocilor de către apă. Prin urmare, peșterile carstice se găsesc doar acolo unde apar roci solubile: calcar, marmură, cretă, gips și sare. Calcarul, și cu atât mai mult marmura, se dizolvă foarte slab cu apă distilată pură. Solubilitatea crește de mai multe ori dacă dioxidul de carbon dizolvat este prezent în apă, iar în natură este întotdeauna dizolvat în apă. Cu toate acestea, calcarul se dizolvă prost, în comparație, să zicem, cu gipsul sau, mai mult, cu sarea. Dar se dovedește că acest lucru are un efect pozitiv asupra formării peșterilor extinse, deoarece peșterile de gips și sare nu numai că se formează rapid, ci și se prăbușesc rapid.

Peșterile sunt o lume specială care nu are analogi la suprafață. În peșteri nu este nici iarnă, nici vară. Temperatura este întotdeauna aceeași. În peșterile reci, variază de la +2 la +8 grade, iar în cald și cald - de la +15 la +28.

Se dovedește că aerul din peșteri este steril. Are de o mie de ori mai puțini germeni decât la suprafață. Se pare că izotopii radioactivi ai carbonului pătrund în peșteri împreună cu apele subterane. Ele provoacă strălucirea stalactitelor, ionizează aerul, ucid microbii.

Cea mai lungă peșteră din lume - Flint Mammoth - se află în SUA, în statul Kentucky. Lungimea tuturor coridoarelor sale este de peste 550 de kilometri. Și cea mai adâncă peșteră se află în Abhazia - peștera Krubera-Voronya. O persoană poate coborî până la 2 kilometri în el.

În ciuda faptului că se cunosc deja atât de multe despre peșteri, mai multe descoperiri sunt înaintea oamenilor de știință. Fiecare peșteră are pasaje, crăpături și coridoare despre care călătorii peșterilor - speologii - nu știu încă. Ei cred că au studiat deja totul, dar brusc, într-o zi, observă un gol în spatele unui blocaj de piatră, iar în spatele lui se află un coridor, dincolo de care mai sunt câțiva metri de frumusețea peșterii.

În urma acestor studii, se poate concluziona că există mai multe tipuri de peșteri, dar cele mai frecvente sunt carstice. Pentru formarea unei peșteri, este necesară o cantitate suficientă de precipitații de apă și o formă reușită de relief, adică precipitațiile dintr-o zonă mare trebuie să cadă în peșteră, iar intrarea în peșteră trebuie să fie situată vizibil mai sus decât locul. unde se deversa apa subterana.

Stalactite, stalagmite și stalagnate

Apa este o mare putere. Ea macină piatra când își croiește drumul, construiește galerii, apoi le părăsește, subminează pietrele, iar ele se scufundă, se prăbușesc, se mișcă. Așa se nasc peșterile în sine. Cu toate acestea, apa nu este doar un constructor, ci și un artist, un sculptor!

Peșterile sunt în diferite roci, iar apa aduce diferite particule în ele, se formează din diferite materiale: din calcit, gips, sare gemă. Dizolvarea și distrugerea rocilor sedimentare de către apă se numește carst - procesul carstic.

Procesul carstic are două fețe: apa dizolvă roca într-un loc, o transferă în altul și acolo creează formațiuni frumoase de sinterizare din aceeași rocă - stalactite și stalagmite.

Stalactitele (din grecescul stalaktós - care curge picătură cu picătură), sunt formațiuni de picurare care atârnă sub formă de țurțuri conice, draperii, franjuri curbate sau tuburi goale din bolțile și părțile superioare ale pereților peșterilor carstice sau ale altor goluri subterane ( Anexa 7).

Stalagmite (din greacă. stálagma - o picătură), formațiuni de picurare și picurare de forme columnare, conice și alte forme, care se ridică din fundul peșterilor și a altor cavități carstice subterane (Anexa 8).

Stalagnatele sunt formațiuni cu picături în formă de coloane care apar în peșteri atunci când stalactitele și stalagmitele se unesc (Anexa 9).

Cum sunt formate? O picătură de ploaie, care se scurge printr-o crăpătură a stâncii, dizolvă o bucată de piatră. Astfel, fiecare astfel de picătură conține particule de calcar sau alte minerale. Prin dizolvarea calcarului, apa ia calcitul mineral din acesta. O picătură de soluție saturată cu calcit prin cele mai mici crăpături ajunge la tavanul unei peșteri deja create și atârnă de ea (Anexa 10).

Treptat, foarte incet, picatura se evapora, iar bucata de calcit sau alt mineral adusa de acesta cu cea mai subtire pelicula se aseaza pe tavan. După ceva timp, următoarea picătură vine în acest loc și depune din nou calcit. În creștere, boabele de calcit se transformă mai întâi într-un tub subțire transparent și gol în interior. De ce gol? Da, pentru că picătura în sine este goală înăuntru.

Dar apoi un grăunte de nisip intră în picătură și înfundă tubul. Apoi, alte picături încep să curgă în jurul acestui tub din toate părțile și crește un țurț de piatră, la fel ca cel de gheață - o stalactită.

Dar picăturile vin neuniform dintr-o parte sau din cealaltă, iar stalactita nu este tocmai rotundă. Și apoi plouă la suprafață, apa se murdărește, stalactitele se întunecă. Ploaia a încetat, apa este din nou limpede, iar următorul strat de stalactită a devenit de altă culoare. Dacă o tăiați, atunci tăierea va avea aceleași inele ca un copac, dar nu și anuale. Doar că primăvara și toamna este mai multă apă, iar stalactitele cresc mai repede. Apa este mai întunecată, iar inelul este mai întunecat, există mai puțină apă și creșterea s-a oprit (Anexa 11).

Am găsit chiar formula chimică pentru formarea unei stalactite. Iată: CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2 HCO3

Dar nu tot calcitul se așează pe tavan și dă creștere stalactitei. Sub propria greutate, unele dintre picături cad pe podea, iar o stalagmită crește de jos spre stalactită. Când o stalactită și o stalagmită se unesc și cresc împreună, se formează o coloană de calcit - un stalagnat. Și stalactitele, stalagmitele și coloanele sunt foarte mari - zeci de metri înălțime și câțiva metri în diametru.

Picăturile de apă, care cad pe ele, formează fluxuri care curg în jurul coloanelor din toate părțile și apoi apar dungi sub formă de coaste. Dacă picăturile curg pe peretele peșterii, atunci pe ea apar dungi nu mai puțin uimitoare sub formă de cascade de piatră, steaguri și alte formațiuni fantastice.

Uneori, în peșteri apar dungi de forme complet neașteptate. Stalactitele încep brusc să crească la întâmplare, creând țesături bizare de piatră. Pe podea și pe pereți apar flori de stalactită de piatră și gips surprinzător de frumoase - coraliți, cristalictite și helictite (Anexa 12).

Acolo unde există un dezechilibru în fluxul soluției - de exemplu, picură de sus, dar atât de puțin încât picăturile se răspândesc imediat ca un film - apar forme hibride, stalagmita înflorește cu un tufiș. În acest caz, apare o mare varietate de forme de tranziție, forme poliminerale și multe altele. De exemplu, puteți găsi formațiuni care copiază exact arhitectura cuiburilor de viespi. Și pânza de gips, care este mai subțire decât un păr uman, se prăbușește în praf la cea mai mică fluctuație a aerului.

Miliarde de picături de-a lungul a milioane de ani au creat în peșteră o pădure întreagă de stalactite, stalagmite, fantastice decoratiune interioara din coloane și perdele de piatră ajurate, steaguri și cascade (Anexa 13).

Pe podeaua peșterii, apa curgătoare depune și calcit și formează „băi” care variază ca formă și culoare. Cele mai mici particule de săruri ale diferitelor minerale și metale - cupru, cobalt, fier - fac petele roz, galbene, albastre, roșii, morcovi, negre. Foarte rar se găsesc în „băi” așa-numitele perle de peșteră. Se formează la fel ca și marea, dar nu și în cochilie. Uneori, perlele de peșteră ajung la trei până la cinci centimetri în diametru - aproape ca o minge de ping-pong - dar acest lucru este foarte rar.

O mare varietate de stalactite pot fi găsite în peșterile carstice. De exemplu, stalactitele tubulare, sunt paste. Canalul, care se întinde pe toată lungimea lor, timp de secole a sugerat în mod automat cercetătorilor că stalactitele sunt alimentate prin acest canal. Dar s-a dovedit că nu a fost deloc așa. S-a dovedit că canalul este doar o consecință a cristalizării de-a lungul perimetrului picăturii detașate. De aceea, stalactitele noi, care cresc în locul celor sparte, nu continuă conducta inițială, ci cresc ușor în lateral, unde este mai convenabil ca apa să picure.

Cele mai spectaculoase dintre stalactite sunt draperiile (Anexa 14) care apar pe pereții înclinați. Atunci stalactitele în creștere începe să influențeze punctul de separare al picăturii și devine mobilă, mișcându-se de-a lungul celui mai mic capriciu al curentului de apă și fixând în forma sa învolburată aprins direcția acestor jeturi, unde ar trebui să curgă.

Când un mineral se schimbă, să zicem, calcitul în gips, peștera se schimbă și ea și nu poate fi recunoscută (Anexa 15). Gipsul are o chimie diferită de cristalizare. Prin urmare, într-o astfel de peșteră, formațiunile de gips „cresc” - „candelabre de cristal” (Anexa 16) și gips „brazi acoperiți de zăpadă”.

Se formează într-un mod extrem de remarcabil. Peștera are și anotimpuri uscate și umede, iar ghipsul este un mineral foarte solubil. Când umezeala se depune la suprafață, gipsul se dizolvă. Când umiditatea se evaporă, ghipsul se cristalizează. Apei „îi place” să se așeze în depresiuni și să se evapore din margini este o fizică elementară. Și apoi se dovedește că cavitatea interioară a stalagmitei continuă să se dizolve, iar suprafața exterioară - să crească, în plus, tufișuri ramificate de cristale. Apar aceiași „brazi acoperiți de zăpadă”. Când peretele devine mai subțire, astfel încât stalagmita să nu-și mai țină propria greutate, apoi „murind”, ea cade în sine, furnizând propriile „rezerve” de gips pentru creșterea altor formațiuni.

Este nevoie de mult timp pentru a crea toată această frumusețe subterană extraordinară. Oamenii de știință au calculat că, în medie, o stalactită crește cu patru zecimi de milimetru pe an și crește doar cu patru centimetri într-o sută de ani. Și în 100 de ani, un țurțuri de piatră va apărea în acest loc - o stalactită lungă de 4 centimetri. Și la fiecare 100 de ani, stalactitele vor crește cu aceeași cantitate. Iar mai jos, unde a căzut picătura, va crește un turn de piatră - o stalagmită. După milioane de ani, stalactita și stalagmita se vor uni și se vor transforma într-o coloană strălucitoare. Aceasta înseamnă că un om care a spart un țurț de piatră lung de un metru a distrus ceea ce natura crease de aproximativ două mii și jumătate de ani!

Astfel, în cursul studiului, am aflat că stalactitele, stalagmitele și stalagnatele sunt formațiuni de scurgere prin picurare din peșteri. Procesul de formare a stalactitelor și stalagmitelor este un proces chimic complex, care constă în faptul că apa dizolvă roca, o transferă în alt loc și după un timp o depune înapoi, creând formațiuni sinterizate. Acest proces durează sute, mii de ani.

Alte mistere ale pesterilor

Paleontologia este știința care studiază plantele și animalele fosile. Fosilele sunt rămășițele animalelor care au trăit cu milioane de ani în urmă, care au supraviețuit până în zilele noastre. În principal prin studiul fosilelor știm ce anume lumea animală cu sute de milioane de ani în urmă.

La începutul lucrării mele, am spus deja că studiul peșterilor are o mare importanță științifică în paleontologie, mineralogie, antropologie și arheologie. Acest lucru este confirmat de cea mai tare și mai interesantă descoperire a secolului al XX-lea - descoperirea peșterii Petralona din nordul Greciei. Eu însumi am fost în această peșteră și a devenit punctul de plecare pentru mine în studiul mecanismului de formare a peșterilor și a stalactitelor. Prin urmare, vreau să vorbesc pe scurt despre asta (Anexele 17-24).

În 1959, pe peninsula Halkidiki, în nordul Greciei, la o altitudine de 250 de metri deasupra nivelului mării, la poalele Muntelui Katsika, a fost descoperită o intrare într-o peșteră. Totul s-a întâmplat destul de întâmplător, un cioban pe nume Petralona păștea oile în zonă. Odată, auzind murmurul liniştit al apei, m-am hotărât să examinez cu atenţie poalele muntelui şi m-am împiedicat de intrarea în peşteră. Cercetări ulterioare au fost întreprinse de specialiști, în special de celebrul antropolog grec Aris Poulianos, care mai târziu a construit un muzeu paleontologic lângă peșteră și chiar uneori conduce el însuși excursii. Am avut noroc, l-am văzut și când eram într-un turneu.

Zona pesterii 10 mii metri patrati, lungimea totală a coridoarelor (pasajelor) - 1.500 metri. Traseul turistic, deschis publicului, este încă de doar 600 de metri. Descoperirile care au fost descoperite în interiorul acestei peșteri au făcut o adevărată revoluție în antropologie. În 1960, la un an după descoperirea peșterii în sine, în interior a fost descoperit un craniu și un schelet al unui european antic, un om de Neanderthal, numit arhantrop. Rezultatele primului studiu al craniului au fost prezentate la Congresul Internațional al Antropologilor de la Moscova în 1964 și au făcut o mare impresie specialiștilor.

În plus, în peșteră au fost găsite oase pietrificate, unelte de piatră, rămășițe de animale - urși, hiene, țestoase, rinoceri, lei și chiar o girafă. Și o altă descoperire neobișnuită din peștera Petralona sunt urme de incendii și cenușă, care are 1 milion de ani. Potrivit oamenilor de știință, acestea sunt cele mai vechi urme ale utilizării focului de către om.

Până de curând, se credea că vârsta omenirii este de 3,5-4 milioane de ani, iar Africa este patria. Totuși, descoperirile din peștera Petralone și datarea lor dau dreptul de a presupune că leagănul omenirii este Europa de Sud-Est, iar omul a apărut în urmă cu 11-12 milioane de ani în Grecia. Toate descoperirile din peștera Petralona sunt expuse în muzeul antropologic construit lângă peșteră.

De fapt, există o mulțime de mistere și mistere în peșteri. După cum am aflat în timpul cercetărilor mele, lumea animală a temnițelor este neobișnuită și interesantă. Inca primitiv a cunoscut și a pictat pe pereții animalelor care trăiau în peșteri - un leu de peșteră, o hienă, un urs de peșteră. Apropo, picturile pe rocă conțin și o mulțime de informații interesante pentru oamenii de știință (Anexa 25).

Animalele antice s-au stins cu mult timp în urmă, oamenii au părăsit peșterile, dar peșterile în sine nu erau goale. Cercetările biologice serioase în lumea interlopă au început abia în 1831, când a fost găsit primul gândac de peșteră. De atunci, au fost descoperite multe creaturi rupestre diferite - atât acvatice, cât și terestre. Aceștia sunt troglobionți, care înseamnă „trăiesc în peșteri” - crustacee, pești, păduchi de lemn, centipede, păianjeni, scorpioni falși și alte insecte.

Adaptarea organismelor vii la viața din peșteră este foarte complexă și diversă. În comparație cu rudele lor terestre, au corpuri mai lungi și mai subțiri, picioare și antene mai alungite, sunt transparente și incolore. Deoarece nu există lumină în peșteri, ei nu au nevoie de vedere și, prin urmare, nu au ochi. În peșteri există gândaci orbi, pești, amfibieni, raci și chiar muște oarbe și fără aripi. Aerul din peșteri este saturat de umiditate și, prin urmare, troglobionții pot trăi atât în apă, cât și pe uscat.

Potrivit oamenilor de știință, animalele și insectele au intrat în peșteri din cauza schimbărilor climatice de pe Pământ, și anume în timpul unei răceli. Astfel, majoritatea locuitorilor moderni din peșteri sunt reprezentanți ai erelor trecute, fosile vii care nu se mai găsesc la suprafață, dar și-au păstrat aspectul și obiceiurile mileniilor trecute.

Cu toate acestea, majoritatea iubitorilor de întuneric petrec doar o parte din viața lor în subteran. De exemplu, fluturii hibernează doar în peșteri. Și unele specii de lăcuste, care duc un stil de viață nocturn, sunt acolo toată ziua. Al lor le aparținea și ursul de peșteră, pentru că peștera era pentru el doar un loc de odihnă. Hiena și leul au petrecut și mai puțin timp în peșteri. Spre deosebire de ursul de peșteră, ei nu au intrat niciodată departe în adâncurile peșterii, ci au rămas la intrare.

Comorile peșterilor - un alt mister și mister al peșterilor. De multe milenii, legendele și poveștile vorbesc despre comori ascunse în peșteri. Sub pământ, de mai multe ori, au fost găsite oasele vânătorilor de comori pierduți, care nu au reușit niciodată să găsească comorile prețuite. Una dintre peșterile din Tatra cehă se numește Peștera Căutătorilor de comori. Și despre câte legende comoara pirat ascunse, inclusiv în peșteri. Dar în fiecare legendă există ceva adevăr.

CONCLUZIE

Obiectul cercetării mele l-au constituit peșterile și misterele lor, principalele dintre acestea fiind stalactitele, stalagmitele și stalagnatele, mecanismul formării lor și posibilitatea creării în condiții casnice, adică acasă. La începutul lucrării, am intenționat să efectuez un experiment pe o astfel de cultivare. M-am gândit că, studiind natura și mecanismul formării stalactitelor, aș putea face același lucru și eu. Dar chiar și în cursul cercetărilor teoretice, mi-am dat seama că este imposibil să crești o stalactită adevărată acasă.

Pentru a crește o stalactită, sunt necesare câteva condiții foarte esențiale. Și anume, o peșteră cu un anumit relief și microclimat, un flux constant de apă, prezența dioxid de carbonși cel mai important - câteva sute și chiar mii de ani. viata umana nu este suficient pentru a repeta un fenomen atât de neobișnuit și frumos ca o stalactită sau stalagmită. A mai rămas un singur lucru - de admirat și de prețuit.

Pe baza cercetărilor mele, pot concluzia principală- Sunt fenomene naturale pe care o persoană ar trebui să le studieze, să le prețuiască, dar nu este deloc necesar să le repete sau să le folosească în viața sa. Poate că într-o zi oamenii vor inventa o mașină a timpului sau un accelerator al timpului și atunci vor fi capabili să accelereze artificial procesul natural de creștere a stalactitelor, dar apare următoarea întrebare, este necesar?

De ce am nevoie de aceste cunoștințe? Îmi pot fi de folos în viață? Cred ca da. Și mai presus de toate, pentru a înțelege mai bine lumea pentru a vedea și a aprecia frumusețea pe care natura o poate crea. Și totuși - brusc, clima de pe Planetă se va schimba dramatic din nou și oamenii vor trebui din nou să se întoarcă în peșteri. Cu aceste cunoștințe, îmi va fi mai ușor să mă obișnuiesc și să-i ajut pe ceilalți.

Peșterile carstice sunt cavități subterane formate în grosimea scoarței terestre, în zonele în care sunt distribuite roci carbonatice și halogene ușor solubile. Fiind supuse leșierii și impactului mecanic, aceste roci sunt distruse treptat, ceea ce duce la formarea diferitelor forme carstice. Dintre acestea, cele mai interesante sunt formele carstice subterane - peșteri, mine și fântâni, caracterizate uneori printr-o structură foarte complexă.

Una dintre principalele condiții pentru dezvoltarea peșterilor carstice este prezența rocilor carstice, care se disting printr-o diversitate litologică semnificativă. Printre acestea se numără rocile carbonatice (calcare, dolomite, cretă de scris, marmură), sulfat (gips, anhidrit) și halogenuri (rocă, săruri de potasiu). Rocile carstice sunt foarte răspândite. În multe locuri, acestea sunt acoperite de o acoperire subțire de depozite nisipos-argilacee sau ies direct la suprafață, ceea ce favorizează dezvoltarea activă a proceselor carstice și formarea diferitelor forme carstice. Intensitatea formării carstice este, de asemenea, afectată semnificativ de grosimea rocilor, compoziția lor chimică și caracteristicile de apariție.

După cum am menționat deja, constructorul peșterilor carstice este apa. Cu toate acestea, pentru ca apa să dizolve rocile, acestea trebuie să fie permeabile, adică să fie fracturate. Fracturarea rocii este una dintre principalele condiții pentru dezvoltarea carstului. Dacă un masiv carbonat sau sulfat este monolitic și este format din soiuri de roci solide lipsite de fracturare, atunci nu este afectat de procesele carstice. Cu toate acestea, acest fenomen este rar, deoarece calcarele, dolomiții și gipsurile sunt fisurate în natură. Fisurile care traversează masivele calcaroase au o altă origine. Alocați fisuri litogenetice, tectonice, de descărcare mecanică și intemperii. Cele mai frecvente sunt fisurile tectonice, care de obicei taie diferite straturi de roci sedimentare, fără a se refracta în timpul trecerii de la un strat la altul și fără a le modifica lățimea. Fractura tectonica se caracterizeaza prin dezvoltarea unor fisuri complexe reciproc perpendiculare de 1-2 mm latime. Rocile se caracterizează prin cea mai mare fragmentare și fracturare în zonele de perturbări tectonice.

Cazând la suprafața unui masiv carstic, precipitațiile atmosferice pătrund adânc în acest masiv prin fisuri de diverse origini. Circulând prin canalele subterane, apa scurge stânca, lărgește treptat pasajele subterane și uneori formează grote uriașe. Apa în mișcare este a treia condiție prealabilă pentru dezvoltarea proceselor carstice. Fără apă, care dizolvă și distruge rocile, nu ar exista peșteri carstice. De aceea, caracteristicile rețelei hidrografice și particularitatea regimului hidrogeologic determină în mare măsură gradul de cavernitate al straturilor carstice, intensitatea proceselor de leșiere și condițiile de dezvoltare a cavităților subterane.

Rolul principal în formarea multor cavități carstice este jucat de infiltrarea și inflația ploilor și a apelor de topire a zăpezii. Astfel de peșteri sunt de origine coroziune-eroziune, deoarece distrugerea rocii are loc atât din cauza levigarii sale chimice, cât și a eroziunii mecanice. Cu toate acestea, nu trebuie să ne gândim că aceste procese decurg simultan și continuu. În diferite etape ale dezvoltării peșterilor și în diferite părți ale acestora, unul dintre aceste procese domină de obicei. Formarea unor peșteri este în întregime asociată fie cu procese de coroziune, fie de eroziune. Există și peșteri nival-corozive, care își datorează originea activității apelor de zăpadă topită în zona de contact dintre masa de zăpadă și roca carstică. Acestea includ, de exemplu, cavități verticale relativ puțin adânci (până la 70 m) din Crimeea și Caucaz. Multe peșteri au apărut ca urmare a prăbușirii acoperișului deasupra golurilor subterane de coroziune-eroziune. Unele cavități naturale s-au format prin levigarea rocilor de către ape arteziene, minerale și termale care urcau de-a lungul crăpăturilor. Astfel, peșterile carstice pot fi de coroziune, coroziune-eroziune, eroziune, nival-coroziune, coroziune-gravitație (defecțiune), hidrotermală și eterogenă.

Pe lângă apele de infiltrare, umflare și presiune, apele de condensare joacă și un anumit rol în formarea peșterilor, care, adunându-se pe pereții și tavanul peșterilor, le corodează, creând modele bizare. Spre deosebire de pâraiele subterane, apele de condensare afectează întreaga suprafață a cavității și, prin urmare, au cel mai mare impact asupra morfologiei peșterilor. Condițiile deosebit de favorabile pentru condensarea umidității sunt caracterizate de cavități mici situate la o adâncime considerabilă de la suprafață, deoarece cantitatea de umiditate de condensare depinde direct de intensitatea schimbului de aer și invers de volumul cavității. Observațiile efectuate în Munții Crimeei au arătat că 3201,6 m 3 de apă se condensează în peșterile carstice studiate în timpul anului (Dublyansky, Ilyukhin, 1971), iar în cavitățile subterane ale întregii creste principale de 2500 de ori mai mult (adică 0, 008004 km). 3). Aceste ape sunt foarte agresive. Rigiditatea lor depășește 6 meq (300 mg/l). Astfel, din cauza apelor de infiltrare, peșterile din Munții Crimeei, după cum se arată prin calcule simple, cresc cu aproximativ 5,3% față de volumul total. Mineralizarea medie a apelor de condensare este de circa 300 mg/l, prin urmare, acestea efectuează în cursul anului 2401,2 tone (8004 10 6 l X 300 mg/l) de carbonat de calciu. Îndepărtarea totală a carbonatului de calciu de către izvoarele carstice din Munții Crimeei este de aproximativ 45.000 de tone/an (Rodionov, 1958). În consecință, rolul apelor de condensare în formarea cavităților subterane este relativ mic, iar impactul lor asupra rocii ca agent de denudare este limitat în principal la perioada caldă.

Cum decurge procesul de levigare a rocilor carstice? Să luăm în considerare această problemă în termeni generali folosind formațiunile carbonatice ca exemplu. Apele naturale conțin întotdeauna dioxid de carbon, precum și diverși acizi organici, cu care se îmbogățesc la contactul cu vegetația și infiltrațiile prin acoperirea solului. Sub acțiunea dioxidului de carbon, carbonatul de calciu este transformat în bicarbonat, care este mult mai ușor solubil în apă decât carbonatul.

Această reacție este reversibilă. O creștere a conținutului de dioxid de carbon din apă determină trecerea calcitului în soluție, iar odată cu scăderea acestuia, are loc precipitarea bicarbonatului de calciu (sediment de var) dintr-o soluție apoasă, care se acumulează în unele locuri într-o cantitate semnificativă. Există o relație inversă între conținutul de dioxid de carbon și temperatura apei.

Solubilitatea calcarelor crește brusc atunci când apele subterane sunt îmbogățite cu acizi și săruri. Deci, atunci când apa subterană este îmbogățită cu acid sulfuric, reacția se desfășoară conform ecuației

Dioxidul de carbon eliberat ca rezultat al acestei reacții este o sursă suplimentară de formare a hidrocarbonatului.

Gradul de solubilitate al gipsului și anhidritei depinde și de prezența anumitor acizi și săruri. De exemplu, prezența CaCl 2 în apă reduce semnificativ solubilitatea gipsului, dimpotrivă, prezența NCl și MgCl 2 în apă crește solubilitatea sulfatului de calciu. Dizolvarea gipsului poate avea loc, în principiu, și în apă pură din punct de vedere chimic.

Deși numim roci carbonatice și sulfatice ușor solubile, ele se dizolvă extrem de lent. Este nevoie de multe, multe mii de ani pentru a forma goluri subterane. În același timp, rocile carstice se dizolvă și se prăbușesc doar de-a lungul crăpăturilor; în afara crăpăturilor, ele rămân foarte puternice și dure ca înainte.

Apele atmosferice care pătrund în masivele carstice de-a lungul fisurilor și perturbărilor tectonice sunt inițial caracterizate printr-o mișcare predominant verticală. După ce au ajuns la o acvicludă sau la o bază locală de eroziune, aceștia dobândesc o mișcare orizontală și curg de obicei de-a lungul căderii straturilor de rocă. O parte din apă se infiltrează în orizonturi adânci și formează o scurgere regională. În acest sens, în masivul carstic se disting mai multe zone hidrodinamice și anume zona de circulație de suprafață, verticală, sezonieră, orizontală, sifonică și adâncă a apelor carstice (Fig. 1). Fiecare dintre aceste zone hidrodinamice este caracterizată de un anumit set de forme carstice. Astfel, cavitățile subterane verticale - fântâni carstice și minele - sunt limitate la zona de circulație verticală a apei sau zona de aerare. Ele se dezvoltă de-a lungul crăpăturilor verticale sau în pantă ușor ca urmare a levigarii periodice a rocilor de către zăpada topită și apele de ploaie. Peșterile orizontale se formează în zona de circulație orizontală, unde există o curgere liberă a apelor fără presiune către văile râurilor sau la periferia unui masiv carstic. În zona de circulație a sifonului se remarcă cavități înclinate și orizontale, caracterizate prin ape sub presiune care se deplasează în canale de subflux, adesea sub baza de eroziune locală.

Dezvoltarea peșterilor, pe lângă caracteristicile morfostructurale și hidrogeologice, este influențată semnificativ și de climă, sol, vegetație, fauna sălbatică, precum și activitate economică persoană. Din păcate, rolul acestor factori în formarea peșterilor este în prezent departe de a fi suficient de studiat. Este de sperat că acest decalaj va fi eliminat în viitorul apropiat.

Teoria originii peșterilor carstice de calcar care se dezvoltă în roci cu așternut orizontal a fost dezvoltată de W. M. Davis (1930). În evoluția așa-numitelor peșteri cu două cicluri, formate în timpul dublei ridicări a masivului calcaros, el a distins cinci etape principale: a) canale rudimentare formate în zona de saturație completă a apelor freatice cu mișcare lentă sub presiune; b) galerii mature, când eroziunea mecanică (coroziunea) începe să domine în condiţiile propagării fluxurilor de vadoză cu curgere liberă; c) galerii uscate, rezultate din plecarea apei în adâncurile masivului din cauza ridicării locale a teritoriului; d) sinter-acumulativ, caracterizat prin umplerea galeriilor cu sinter-picătură și alte depozite rupestre; e) distrugerea galeriilor subterane (peneplanizare).

Pe baza dezvoltării opiniilor lui Davis, a fost creată o idee despre etapele freatice (galeriile peșterilor sunt dezvoltate de apele subterane sub presiune) și vadose (apele subterane se deplasează liber, nu sub presiune, de-a lungul galeriilor spre sistemele de drenaj) ale dezvoltării peșterilor ( Bretz, 1942).

Cele mai complete întrebări privind evoluția cavităților subterane au fost dezvoltate de cercetătorii sovietici G. A. Maksimovici (1963, 1969) și L. I. Maruashvili (1969), care au identificat mai multe etape în formarea peșterilor carstice orizontale. Prima etapă este fisura, apoi crăpătura. Pe măsură ce lățimea fisurilor și crăpăturilor crește, o cantitate tot mai mare de apă pătrunde în ele. Acest lucru activează procesele carstice, în special în zonele cu diferențe de roci pure. Peștera trece în stadiul de canal. Odată cu extinderea canalelor, fluxurile subterane capătă mișcare turbulentă, ceea ce favorizează o creștere și mai mare a proceselor de coroziune și eroziune. Aceasta este etapa râului subteran sau vokluzovaya. Se caracterizează printr-o umplere semnificativă a canalului subteran cu un curent de apă și ieșirea sa sub formă de sursă deschisă la suprafața zilei, precum și formarea țevilor de orgă, prăbușirea bolților și creșterea grotelor.

Datorită eroziunii fundului canalului subteran, apa se infiltrează prin fisuri în adâncurile straturilor de carbonat și halogen, unde dezvoltă noi cavități la un nivel inferior, formând etajul inferior al peșterii (Fig. 2). Treptat, canalele subterane se extind. Apa curge parțial și apoi complet în orizonturile inferioare ale masivului, iar peștera devine uscată. Doar apa de infiltrare pătrunde în el prin crăpăturile din acoperiș. Aceasta este o etapă de dezvoltare a peșterii de coridor-grotă (galerie de apă, conform L.I. Maruashvili). Se distinge printr-o distribuție largă a acumulării chimice și mecanice (în peșterile de gips, stadiul de acumulare a sinterului este absent). Tavanul și pereții peșterii sunt acoperiți cu diverse depozite de calcit. Se formează „talus” de piatră și pământ, acesta din urmă fiind situat în principal sub țevile orgii. Se acumulează și sedimente ale râurilor și ale lacurilor. Odată cu plecarea cursului de apă, creșterea în continuare a cavității subterane încetinește brusc, deși activitatea coroziva continuă din cauza apelor de infiltrare și condensare.

Pe măsură ce peștera se dezvoltă, trece în stadiul de alunecare de teren-coridor-grotă-cimentare (galerie uscată, conform L.I. Maruashvili). În această etapă, ca urmare a prăbușirii acoperișului peste cavitățile subterane, este posibilă deschiderea unor părți ale peșterii. Prăbușirea treptată a acoperișului peșterii duce la distrugerea completă a acestuia, care este tipică în special pentru părțile superioare cu o grosime mică a acoperișului. În zonele supraviețuitoare au rămas doar poduri carstice și arcade înguste. Odată cu distrugerea completă a peșterii, se formează o vale carstică.

Dacă grosimea acoperișului depășește 100-200 m, atunci, de regulă, nu se formează adâncituri în el, iar cavitățile subterane sunt umplute cu blocuri de rocă care au căzut din tavan și au adus depozite nisipoase-argilacee, care sparg peșteră în cavități izolate separate. În acest caz, dezvoltarea peșterii se încheie cu o etapă de alunecare de teren coridor-grotă-cimentare (etapa grotă-camera, conform L. I. Maruashvili).

Durata etapelor individuale ale ciclului de formare a peșterilor, care diferă prin caracteristicile hidrodinamice și morfologice, specificul proceselor fizico-chimice și particularitățile condițiilor bioclimatice, este măsurată în zeci și sute de milenii. Astfel, etapa de galerie uscată a Peșterii Kudaro din Caucaz se desfășoară de 200-300 de mii de ani (Maruashvili, 1969). În ceea ce privește etapele incipiente ale dezvoltării peșterii (fisura, fanta, canal și boltă), durata lor este mult mai scurtă. Peșterile „pot atinge o stare matură de galerie de apă la câteva milenii de la momentul inițial al dezvoltării lor”. În acest sens, sunt de interes studii experimentale ale lui E. M. Abashidze (1967) privind dizolvarea pereților de fisuri în calcarele glauconite din rezervorul Shaori (Caucaz). Experimentele au arătat că timp de 25 de ani de filtrare continuă, în funcție de debit, fisurile firului de păr de 0,1-0,25 mm în dimensiune pot crește la 5-23 mm.

Astfel, peșterile carstice se caracterizează printr-o evoluție complexă, ale cărei trăsături depind de o combinație de diverși factori care determină adesea abateri semnificative de la schema avută în vedere. Dezvoltarea peșterilor, dintr-un motiv sau altul, se poate opri sau reîncepe în orice stadiu morfologic și hidrologic. Sistemele complexe de peșteri constau de obicei din situri aflate în diferite stadii de dezvoltare. Deci, în peștera Ischeevskaya din Uralii de Sud, există acum secțiuni de la etapa canalului până la valea carstică.

O trăsătură a multor peșteri este mai multe niveluri, iar nivelurile superioare sunt întotdeauna mult mai vechi decât cele subiacente. Numărul de etaje din diferite peșteri variază de la 2 la 11.

Distanța dintre două niveluri adiacente de peșteri cu mai multe etaje variază de la câțiva metri la câteva zeci. Prăbușirea arcadelor care separă podelele peșterii duce la formarea unor grote uriașe, atingând uneori o înălțime de 50-60 m (peșterile Krasnaya și Anakopiya).

G. A. Maksimovici conectează apariția unei noi etaje cu ridicarea tectonică a zonei în care se află peștera. N. A. Gvozdetsky atribuie mișcărilor ascendente rolul principal în dezvoltarea peșterilor cu mai multe etaje în condiții de grosime mare a rocilor carstice, pe care le consideră nu ca un factor perturbator, ci ca un fundal general pentru evoluția carstului. Potrivit lui L. I. Maruashvili, peșterile cu mai multe niveluri pot fi determinate nu numai de ridicarea tectonică a masivului carstic, ci și de scăderea generală a nivelului oceanului (eustasia), care determină o adâncire intensă a văilor râurilor și o scădere rapidă. în nivelul circulaţiei orizontale a apelor carstice.

Stratificarea este cel mai bine exprimată în peșterile de la câmpie și de la poalele dealurilor, care se disting prin ridicări tectonice relativ lente. În timpul formării peșterilor, uneori există o deplasare a axei galeriilor peșterilor față de planul vertical original. Peștera Tsutskhvatskaya este interesantă în acest sens. Fiecare nivel mai tânăr (dintre cele patru inferioare) al acestei peșteri este deplasat spre est față de cel precedent și, prin urmare, secțiunea subterană a râului Shapatagele este în prezent situată mult la est decât în timpul formării nivelurilor superioare ale peșterii. . Deplasarea axei galeriilor rupestre este asociată cu înclinarea fisurilor tectonice, la care sunt limitate cavitățile subterane.

Care este vârsta peșterilor carstice și după ce semne se poate judeca începutul formării peșterii? Potrivit lui L. I. Maruashvili, perioada de tranziție la stadiul de groapă (galerie de apă) ar trebui luată drept începutul formării peșterii, deoarece în etapele anterioare ale dezvoltării sale, peștera nu este încă o peșteră în mod obișnuit. sens: este slab dezvoltată, cu apă complet umplută și complet impracticabil.

Pentru a determina vârsta peșterilor sunt utilizate diverse metode de cercetare, inclusiv cele paleozoologice, arheologice, radiocarbonice și geomorfologice. În acest din urmă caz, nivelul hipsometric al peșterilor este comparat cu nivelurile formelor de suprafață. Din păcate, multe dintre aceste metode oferă doar o limită superioară a vârstei unei peșteri. Dovezile directe și indirecte dovedesc existența foarte îndelungată a peșterilor carstice, uneori determinată de multe milioane de ani. Desigur, vârsta peșterilor depinde în mare măsură de compoziția litologică a rocilor în care se formează și de situația fizică și geografică generală. Cu toate acestea, chiar și în formațiunile de sulfat (gips, anhidrit) ușor solubile, peșterile rămân foarte perioadă lungă de timp. De interes în acest sens sunt peșterile de gips din Podolia, începutul formării lor datând din Miocenul superior. I. M. Gunevsky, pe baza caracteristicilor structurii geologice a teritoriului, a gradului de fracturare a rocilor, a naturii reliefului, a morfologiei cavităților subterane și a structurii formațiunilor sinterizate, distinge următoarele etape ale formării peșterilor Podolsk. : Sarmatianul superior (începutul unei eroziuni intense profunde), Pliocenul timpuriu (caracterizat prin intensificarea proceselor de direcție verticală), Pliocenul târziu (prevalează procesele de circulație orizontală a apelor subterane asupra celor verticale), Pleistocenul timpuriu (procesele de formare a peșterilor ating intensitatea maximă). ), Pleistocenul mijlociu (procesele de formare carstică subterană încep să se estompeze), Pleistocenul târziu (acumularea de formațiuni minerale și chemogene), Holocenul (acumularea de depozite blocate). Astfel, vârsta celor mai mari peșteri de gips din lume Optimistic, Ozernaya și Kryvchenskaya din Podolia depășește aparent 10 milioane de ani. Epoca peșterilor de calcar poate fi și mai semnificativă. Așadar, unele peșteri carstice antice din lanțul Alai (Asia Centrală), care sunt de origine hidrotermală, potrivit lui Z. S. Sultanov, s-au format în timpul Paleozoicului superior, adică cu peste 200 de milioane de ani în urmă.

Peșterile antice se găsesc, însă, relativ rar, rămânând mult timp doar în cele mai favorabile condiții naturale. Majoritatea peșterilor carstice, în special în rocile sulfatice udate intens, sunt de vârstă tânără, predominant cuaternară sau chiar holocenă. Desigur, galerii separate de peșteri cu mai multe niveluri construite complex s-au format în momente diferite și vârsta lor poate varia considerabil.

Pentru o evaluare cantitativă a cavităților carstice, G. A. Maksimovici (1963) oferă doi indicatori: densitatea și densitatea peșterilor carstice. Densitatea se referă la numărul de peșteri aferente unei suprafețe de 1000 km 2, iar densitatea este lungimea totală a tuturor cavităților din aceeași zonă convențională.

J. Korbel a propus să caracterizeze dimensiunea peșterilor carstice cu un indicator al golului, calculat prin formula

Unde V - volumul de rocă solubilă în care se dezvoltă peștera, în 0,1 km 3; L- distanta (pe plan) intre punctele extreme de-a lungul axei principale a sistemului de cavitati - 0,1 km; J- distanța dintre cele două puncte cele mai îndepărtate de-a lungul perpendicularei pe axa principală - 0,1 km; H - diferența de repere între punctele cele mai înalte și cele mai joase ale sistemului de peșteri este de 0,1 km.

Pentru a determina dimensiunea peșterilor, există și o altă metodă, care este asociată cu calculul volumului cavităților. Dacă cavitatea are o formă complexă, atunci ar trebui să fie reprezentată ca un set de diverse forme geometrice (prismă, cilindru, con plin și trunchiat, piramidă plină și trunchiată cu o bază de orice formă, bilă etc.), volumul de care se calculează prin formula Simpson

Unde v - volumul figurii geometrice, m 3; h - înălțimea figurii, m; s1, s2, s3 - zonele secțiunilor inferioare, mijlocii și superioare ale figurii, m 2. Verificarea acestei metode de către speologii din Crimeea a arătat că erorile în calcularea volumului cavităților folosind formula Simpson nu depășesc 5-6%.

Moscova Institutul de Stat Oteluri si aliaje

Filiala Vyksa

(Universitatea de Tehnologie)

Rezumatul subiectului

fizica cristalelor

Pe tema: „Formarea peșterilor și a carsurilor”

Student: Pichugin A.A.

Grupuri: MO-07 (MChM)

Lector: Lopatin D.V.

Moscova 2008

eu. Informatii generale despre peșteri și carsturi

II. Ipoteza despre originea zonelor carstice

III. Condiții pentru formarea peșterilor

IV. Tipuri de pesteri:

1. Peșteri carstice

2. Peșteri tectonice

3. Peșteri de eroziune

4. Peșteri glaciare

5. Peștera de lavă

V. Peșteri de pe teritoriul regiunii Baikal

VI. Peștera Kyzylyarovskaya ei. G.A. Maksimovici.

Informații generale despre peșteri și carsturi

carstică(din Karst german, după numele platoului alpin calcaros Kras din Slovenia), - un set de procese și fenomene asociate cu activitatea apei și exprimate în dizolvarea rocilor și formarea de goluri în ele, precum și în particularități forme de relief care apar în zone compuse din roci relativ ușor solubile în apă (gips, calcar, marmură, dolomit și sare gemă).

Cel mai caracteristic carstic forme negative relief. După origine, ele se împart în forme formate prin dizolvare (la suprafață și subterană), erozive și mixte. După morfologie se deosebesc următoarele formațiuni: karruri, fântâni, mine, scufundări, pâlnii, râpe carstice oarbe, văi, câmpuri, peșteri carstice, canale carstice subterane. Pentru desfășurarea procesului carstic sunt necesare următoarele condiții: a) prezența unei suprafețe plane sau ușor înclinate astfel încât apa să poată stagna și pătrunde prin fisuri; b) grosimea rocilor carstice trebuie sa aiba o grosime semnificativa; c) nivelul apei subterane să fie scăzut, astfel încât să existe suficient spațiu pentru mișcare verticală panza freatica.

În funcție de adâncimea nivelului apei subterane, se disting carstul adânc și cel puțin adânc. Se face, de asemenea, o distincție între carstul „gol” sau mediteranean, în care formele de relief carstice sunt lipsite de acoperire de sol și vegetație (de exemplu, Crimeea muntoasă) și carstul „acoperit” sau central-european, pe suprafața căruia se află crusta de intemperii. conservată și se dezvoltă acoperirea solului și a vegetației.

Carstul se caracterizează printr-un complex de forme de relief de suprafață (cratere, karrs, jgheaburi, bazine, caverne etc.) și subterane (peșteri carstice, galerii, cavități, pasaje). Tranziția între formele de suprafață și cele subterane sunt puțuri carstice de mică adâncime (până la 20 m), tuneluri naturale, mine sau eșecuri. Chiuvetele sau alte elemente ale carstului de suprafață prin care apele de suprafață intră în sistemul carstic se numesc ponori.

Carstice, podișuri calcaroase - un complex de nereguli, aflorimente convexe de roci, depresiuni, peșteri, pâraie dispărute și drenuri subterane. Apare în roci solubile în apă și deteriorate. Procesul este tipic pentru calcar, precum și pentru acele locuri în care rocile sunt spălate. Multe râuri sunt sub pământ, există și multe peșteri și caverne mari. Cele mai mari pesteri se pot prabusi si forma un defileu sau defileu. Treptat, tot calcarul poate fi spălat. Fenomenul poartă numele platoului carstic din fosta Iugoslavie. Sistemele carstice caracteristice sunt larg reprezentate în munții Crimeei și în Urali.

Carstul poate fi observat în Alpii de Vest, în Munții Apalași (SUA) și în sudul Chinei deoarece straturile de calcar, care constau mai întâi dintr-un strat de calcit (carbonat de calciu), de până la 200 m grosime, care a fost parțial erodat de apă. Dioxidul de carbon din atmosferă a fost dizolvat în ploaie și a contribuit la formarea acidului carbonic slab, care, la rândul său, a contribuit la eroziunea rocilor, în special de-a lungul liniilor și straturilor de clivaj, crescându-le la formarea peșterilor carstice, văi care au apărut ca un rezultat al prăbușirii pereților peșterii, care, odată cu procesele de dezvoltare ulterioare, se pot transforma în chei și, în final, rămân resturi de calcar, caracteristice peisajului carstic, care nu au fost erodate.

Peşteră- o cavitate naturală în grosimea superioară a scoarței terestre, care comunică cu suprafața pământului printr-una sau mai multe ieșiri transitabile pentru o persoană. Cele mai mari peșteri sunt sisteme complexe de pasaje și săli, adesea cu o lungime totală de până la câteva zeci de kilometri. Peșterile sunt un obiect de studiu speologic.

IPOTEZA PRIVIND ORIGINEA REGIUNILOR CARSTICE

Și anume, există o ipoteză că:

În antichitate, în urmă cu 300-400 de milioane de ani, în apa mării avea loc un proces de creștere și moarte a organismelor vii, folosindu-se intens de calciu pentru a-și construi cochilia. Apa era o soluție saturată de carbonat de calciu. Obuzele moarte s-au scufundat pe fund și s-au acumulat împreună cu sedimentele care au precipitat din soluție ca urmare a schimbărilor climatice;

De-a lungul a milioane de ani, masa de calcar s-a acumulat la fund în straturi;

Sub presiune, sedimentul de calcar și-a schimbat structura, transformându-se într-o piatră aflată în straturi orizontale;

În momentul mișcărilor scoarței terestre, marea s-a retras și fost fund a devenit uscat;

Două scenarii pentru desfășurarea evenimentelor au fost posibile: 1) straturile au rămas aproape orizontale și nesmulse (ca lângă Moscova); 2) fundul ieșea, formând munți, în timp ce integritatea straturilor de calcar a fost încălcată, în ele s-au format numeroase fisuri transversale și falii. Așa s-a format viitoarea regiune carstică.

Această ipoteză este confirmată de descoperirile rămășițelor de scoici antice și ale altor foste organisme vii în grosimea calcarelor. Oricum ar fi, este evident că peșterile și rocile în care se formează sunt strâns legate de viața antică de pe Pământ.

CONDITII PENTRU FORMAREA PESTELOR

Există trei condiții principale pentru formarea peșterilor carstice:

1. Prezența rocilor carstice.

2. Prezența proceselor de construcție montană, mișcări ale scoarței terestre în zona de distribuție a rocilor carstice, ca urmare - prezența fisurilor în grosimea masivului.

3. Prezența apelor circulante agresive.

Fără oricare dintre aceste condiții, formarea peșterilor nu va avea loc. Cu toate acestea, aceste condiții necesare pot fi suprapuse de caracteristicile locale ale climei, structura reliefului și prezența altor roci. Toate acestea duc la apariția unor peșteri de diferite tipuri. Chiar și într-o peșteră există diverse elemente „compozite” care se formează în moduri diferite. Principalele elemente morfologice ale peșterilor carstice și originea lor.

Elemente morfologice ale peșterilor carstice:

Abisuri verticale, puțuri și puțuri,

Peșteri și meandre înclinate orizontal,

Labirinturi.

Aceste elemente apar în funcție de tipul de perturbări în grosimea masivului carstic.

Tipuri de încălcări:

Defecțiuni și defecte, fisuri:

așternut,

La granița stâncii carstice și necarstice,

tectonic (de obicei transversal),

Așa-numita rezistență laterală crapă.

Schema formării elementelor verticale ale peșterilor (fântâni, mine, abisuri): Leşierea.

Sondele se formează la intersecția fisurilor tectonice - în cel mai slab punct mecanic al masivului. Aici este absorbită apa din precipitații. Și dizolvă încet calcarul; de-a lungul a milioane de ani, apa extinde fisurile, transformându-le în puțuri. Aceasta este o zonă de circulație verticală a apelor subterane

Fântâni nivale (de la suprafața masivului):

Iarna, crăpăturile sunt înfundate cu zăpadă, apoi se topește încet, aceasta este apă agresivă, se erodează intens și extinde fisurile, formând puțuri de la suprafața pământului.

Formarea mișcărilor înclinate orizontal:

Apa, pătrunzând prin stratul (stratul) de rocă carstică, ajunge la fisura așternutului și începe să se răspândească de-a lungul planului „căderii” straturilor. Există un proces de leșiere, se formează un curs suborizontal. Apoi apa va ajunge la următoarea intersecție a crăpăturilor tectonice și din nou se va forma o fântână sau margine verticală. În cele din urmă, apa va ajunge la granița stâncilor carstice și necarstice și apoi se va răspândi doar de-a lungul acestei granițe. De obicei aici curge deja un râu subteran, acolo sunt sifoane. Aceasta este o zonă de circulație orizontală a apelor subterane.

Formarea sălii.

Halele se găsesc în zone de falie - perturbări mecanice mari în masiv. Sălile sunt rezultatul alternării proceselor de construcție montană, leșiere și din nou construcție montană (cutremur, alunecări de teren).

Se întâmplă că sunt incluse mecanisme suplimentare:

Îndepărtarea mecanică a fragmentelor de rocă prin curgeri de apă,

Acțiunea apelor termale sub presiune (peștera New Athos).

Formarea labirinturilor orizontale.

Procesul de leșiere are loc de-a lungul unei „grile” de fisuri tectonice. Un exemplu tipic sunt peșterile de gips din vestul Ucrainei. Mecanismele numite de formare a elementelor structurale (morfologia) peșterilor sunt comune pentru toate tipurile de roci carstice.

În general, putem spune că masivul carstic este o „sită” care cerne prin precipitații și apele curgătoare. Toate peșterile carstice - atât verticale, cât și orizontale - sunt canale pentru drenarea naturală a apei din masivul carstic. Rezultatul acestei circulații este eliberarea indispensabilă a apelor subterane la suprafață – sub formă de surse evidente sau ascunse, inclusiv submarine.

Tipuri de peșteri

Peșteri carstice

Lac din peștera carstică Krizna Yama, Slovenia.

Formațiuni de scurgere în Peștera Katerloch, Austria Majoritatea acestor peșteri. Peșterile carstice au cea mai mare lungime și adâncime. Peșterile se formează din cauza dizolvării rocilor de către apă. Prin urmare, peșterile carstice se găsesc doar acolo unde apar roci solubile: calcar, marmură, dolomit, cretă, precum și gips și sare.

Peșteri tectonice

Astfel de peșteri pot apărea în orice rocă ca urmare a formării faliilor tectonice. De regulă, astfel de peșteri se găsesc pe laturile văilor râurilor tăiate adânc în platou, când mase uriașe de roci se desprind din laterale, formând crăpături ascuțite (sherlops). Fisurile de gripare se îmbină de obicei cu adâncimea. Cel mai adesea sunt acoperite cu depozite libere de la suprafața masivului, dar uneori formează peșteri verticale destul de adânci, până la 100 m adâncime. Sherlops este răspândit în Siberia de Est. Sunt relativ puțin studiate și probabil apar destul de des.

pesteri de eroziune

Peșteri formate în roci insolubile din cauza eroziunii mecanice, adică lucrate de apă care conține boabe de material solid. Adesea, astfel de peșteri se formează pe malul mării sub acțiunea surfului, dar sunt mici. Cu toate acestea, este posibilă și formarea de peșteri, elaborate de-a lungul fisurilor tectonice primare de către pâraiele care merg în subteran. Sunt cunoscute peșteri de eroziune destul de mari (de sute de metri lungime), formate în gresie și chiar granite.

Peșteri glaciare

Peșteri formate în corpul ghețarilor prin topirea apei. Astfel de peșteri se găsesc pe mulți ghețari. Apele glaciare topite sunt absorbite de corpul ghețarului de-a lungul crăpăturilor mari sau la intersecția crăpăturilor, formând pasaje uneori transitabile pentru oameni. Lungimile caracteristice sunt de câteva sute de metri, adâncimi de până la 100 m sau mai mult. În 1993, în Groenlanda a fost descoperită și explorată o fântână glaciară gigantică Izortog, adâncă de 173 m; debitul de apă în ea în timpul verii era de 30 m³/s sau mai mult.

Peștera glaciară de la marginea ghețarului Fallbreeen, Svalbard Un alt tip de peșteri glaciare sunt peșterile formate într-un ghețar la ieșirea din ape intraglaciare și subglaciare la marginea ghețarilor. Apa de topire din astfel de peșteri poate curge atât de-a lungul patului ghețarului, cât și peste gheața glaciară.

Un tip special de peșteri glaciare sunt peșteri formate într-un ghețar în punctul în care ies apele termale subterane. Deoarece apa este fierbinte, este capabilă să facă galerii voluminoase, totuși, astfel de peșteri nu se află în ghețar în sine, ci sub acesta, deoarece gheața se topește de jos. Peșterile de gheață termică se găsesc în Islanda, Groenlanda și ating dimensiuni considerabile.

pestera de lava, Hawaii. Peșteri vulcanice

Aceste peșteri se formează în timpul erupțiilor vulcanice. Fluxul de lavă, care se răcește, este acoperit cu o crustă solidă, formând un tub de lavă, în interiorul căruia încă curge roca topită. După ce erupția sa încheiat deja, de fapt, lava curge din tub de la capătul inferior, iar în interiorul tubului rămâne o cavitate. Este clar că peșterile de lavă se află chiar la suprafață și adesea acoperișul se prăbușește. Cu toate acestea, după cum s-a dovedit, peșterile de lavă pot atinge dimensiuni foarte mari, până la 65,6 km lungime și 1100 m adâncime (Peștera Kazamura, Hawaii).

Peșteri de pe teritoriul regiunii Baikal

Pe teritoriul regiunii Baikal se găsesc peșteri în diverse rase iar originea lor este foarte diversă.

Unele peșteri sunt rezultatul unei dizolvari foarte prelungite a calcarului, ghipsului, dolomitei, sării geme și a altor roci ușor solubile prin ploaie sau apa de topire a zăpezii care se infiltrează în pâraiele mici prin crăpăturile din straturile de rocă.

Alte peșteri se găsesc în granite, gresie, capcane, conglomerate și alte roci dure și s-au format din cauza proceselor de intemperii, fluctuațiilor bruște de temperatură și din alte motive.

Pe teritoriul regiunii Baikal, peșterile de primul tip sunt cele mai răspândite.

Fenomenele apărute ca urmare a dizolvării rocilor de către apă sunt de obicei numite carstice în literatura geografică și geologică. Cuvântul „carst” provine de la denumirea platoului calcaros carstic, situat în apropierea Alpilor de Est Marea Adriatică, la est de orașul Trieste, unde fenomenele carstice sunt cele mai pronunțate și au fost primele studiate.

Principala caracteristică a carstului este permeabilitatea rocilor asociată cu capacitatea lor de a se dizolva în apă.

Gipsul se dizolvă destul de repede în apă. Calcarul se dizolvă mai lent și numai în apă care conține dioxid de carbon. Apa de ploaie și topirea zăpezii care se infiltrează prin fisurile calcaroase conțin, pe lângă dioxid de carbon, acizi organici formați în sol în timpul descompunerii frunzelor și tulpinilor. Apa corodează încet calcarul, lărgând și adâncind crăpăturile din acesta.

Așadar, timp de multe milenii, apele subterane și de suprafață, cu acțiunea lor erozivă și de dizolvare, contribuie la formarea depresiunilor în formă de pâlnie, fântâni, afundări și peșteri subterane cu multe săli și coridoare.

Situate adânc în subteran, peșterile carstice constau adesea din mai multe etaje la diferite niveluri una peste alta. Coridoarele unor astfel de peșteri, conectate prin pasaje înguste, se întind uneori pe o distanță lungă, formând labirinturi complexe. În unele peșteri, aparent, curgeau cândva râuri subterane, având legătură cu cursurile de apă de suprafață.

Fenomenele carstice cauzează adesea mari pagube economiei naționale. În urma unui studiu amănunțit al fenomenelor carstice, s-a stabilit că principalul pericol nu este atât procesul de dizolvare a calcarului, care are loc extrem de lent, cât golurile carstice create în perioadele geologice anterioare, în care se scufundă apa din suprafaţă. Acest lucru determină o lipsă de apă în regiune sau fluctuații bruște ale nivelului apei subterane, îngreunează extragerea mineralelor și reprezintă o piedică serioasă în construirea diferitelor structuri hidraulice, amenajarea căilor ferate, căutarea rutelor pentru autostrăzi și murdărie. drumuri, în timpul activităților de exploatare forestieră etc.

În unele peșteri carstice se pot observa uneori formațiuni sinterizate calcaroase. Târțuri înguste și lungi - stalactite - atârnă de tavanul peșterii, stalagmite colonare cresc spre ele de pe podea.

F. D. Bubleinikov explică originea stalactitelor și stalagmitelor în felul acesta: „Pe suprafața unei picături care atârnă pe tavanul unei peșteri, se eliberează un sediment calcaros solid. Soluția continuă să curgă și în sfârșit. o picătură sub propria greutate se rupe și cade, lăsând un depozit de materie solidă în formă de inel pe tavanul peșterii. Aceasta formează treptat un tub calcaros subțire, în interiorul căruia apa care se scurge continuă să curgă. Tubul este de obicei umplut cu sedimente, iar soluția care curge coboară de-a lungul suprafeței sale. Strat după strat de var se depune și la fel cum se formează gheață de-a lungul marginilor acoperișurilor primăvara, o stalactită coboară din tavanul peșterii, crescând încet. Apa care nu a avut timp să se evapore de la suprafața stalactitei cade pe fundul peșterii, iar în acest loc se formează treptat o coloană de calcar, „stalagmita”.

De la an la an, stalactitele și stalagmitele devin mai groase și mai lungi. Adesea se poate observa o fuziune bizară de stalactite și stalagmite între ele sub formă de coloane înalte și subțiri, perdele, paravane, ciuperci, statui etc., formațiuni sinterizate care decorează eficient peștera.

În peșteri mari și reci, vizitatorul este uimit de întunericul de nepătruns, liniștea adâncă și formele neobișnuit de bizare de bolți și pereți, acoperite cu ghirlande frumos suspendate de cristale de gheață și brumă, strălucitoare de diamante. Doar ocazional, liniștea peșterii este întreruptă de sunetele melodice ale picăturilor de apă care cad din tavan, de sunetul unei pietre care cade undeva sau de o rafală ușoară de vânt care sufla de undeva departe.

Peșterile găsite în granite, gresii, conglomerate (o stâncă formată din bolovani cimentați rotunjiți și pietricele de diferite origini și dimensiuni), capcane (rocă magmatică antică) și alte roci arată ca nișe mici deschise, copertine, arcade, crăpături, uneori ajungând la adâncimea mare. în stânci. Astfel de peșteri și nișe sunt de obicei adăposturi luminoase, uscate și confortabile de ploaie și vânt. Deschiderile exterioare ale peșterilor și nișelor se găsesc de obicei pe versanții munților, în stânci de coastă sau pe terasele fluviale și, uneori, la o înălțime considerabilă deasupra unui râu sau lac.

În numeroasele stânci de pe coasta lacului Baikal au apărut peșteri și grote sub influența valului de sare, care, cu puterea lor distructivă enormă, au contribuit la extinderea crăpăturilor și golurilor din stânci. Efectul distructiv al surfului este sporit de impacturile frecvente ale fragmentelor de rocă aruncate de valuri și lovindu-se de marginile coastei. Procesele de meteorizare au jucat și ele un anumit rol în crearea grotelor. În unele locuri s-au format arcade înalte și porți din răsturnarea valurilor de pe coasta lacului Baikal. Grotele pitorești din golfurile Peschanaya, Babushka, Sennaya, în stâncile insulei Olkhoy, pe insulele Mării Mici, în stâncile din apropierea satului Koty, la 18 kilometri nord de izvorul râului, sunt Foarte faimos. Hangare. Aceste grote sunt excepțional de pitorești la sfârșitul toamnei, când dâre de gheață atârnă de pereții și tavanul grotelor în ghirlande frumoase.

Peștera Kyzylyarovskaya ei. G.A. Maksimovici.

Una dintre cele mai mari peșteri din Uralii de Sud este un exemplu clasic de peșteri labirint de tip zăbrele, cea mai mare peșteră din Urali din depozitele precambriene, cea mai lungă peșteră de revărsare din Bashkortostan. Face parte din Rezervația Uralului de Sud. Situat în districtul Beloretsky, la 1,2 km nord-nord-est de fostul. d. Kyzylyarovo.

O mică intrare ovală (0,8 x 0,4 m) în peșteră este situată în partea de mijloc a versantului drept al văii râului. Bol. Inzer la o cotă absolută de 362 m cu un exces de 13 m deasupra albiei râului, este așezată într-un masiv carstic format dintr-un cot în formă de U al râului. Calcarele formațiunii Minyar din Rifeanul superior participă la structura sa geologică.

Coridorul de intrare a fost așezat de-a lungul unei fisuri tectonice și este orientat de-a lungul az. 320 de grade. 285-310 grade.Sunt intersectate de pasaje din direcția nord-est. Formarea labirintului este asociată cu un sistem de fisuri intersectate ale presiunii laterale dezvoltate în partea interioară a cotului râului. În același timp, cele mai lungi coridoare ale părții labirintice a peșterii sunt paralele cu linia bazinului de apă de pe cot, iar pasajele scurte sunt orientate perpendicular pe aceasta. Formarea unei peșteri în cotul rădăcinii râului de-a lungul unui sistem de fisuri care se intersectează a determinat dimensiunea sa semnificativă, deoarece în Uralii de Sud peșterile mari (în lungime) nu sunt tipice pentru rocile carbonatate din Proterozoicul superior.

Peștera este bogată în diverse formațiuni sinterizate. Conține helictite și cristale de calcit, care sunt relativ rare în peșterile din Uralul de Sud.

Cele mai joase părți ale peșterii sunt ocupate de lacuri care au legătură hidraulică cu apele râurilor. Prin masivul carstic cu peștera, apa râului curge cu o pierdere parțială a debitului râului la intrarea în cot.

Peștera a fost fondată se pare în Pleistocenul inferior, iar formarea sa cea mai activă a avut loc în Cuaternarul Mijlociu (acum 300-400 de mii de ani).

Lungimea totală a peșterii este de 2217 m, suprafața podelei este de 6,8 mii de metri pătrați. m, volum - 30,6 mii de metri cubi. m, adâncime - 13 m, amplitudine - 25 m.

Peșteri carstice

Dizolvarea (leșierea) anumitor roci determină o serie de fenomene care se numesc carstice sau, într-un cuvânt, carstice. Aceste fenomene au fost studiate pentru prima dată pe platoul de var carstic din Iugoslavia. Se găsesc acolo unde rocile solubile sunt comune: sare gemă, gips, cretă, calcar, dolomit. Apele de suprafață și subterane levăn în ele cavități mari și mici, care au adesea forme bizare, formând peșteri, scufundări, grote.

Când acoperișul se prăbușește peste golurile carstice sau rocile aflate la suprafață sunt levigate, apar forme de relief deosebite - carstice. Dintre acestea, cele mai comune pâlnii de diferite dimensiuni și forme, goluri și dips; car-ry - adâncituri, șanțuri, crăpături, brazde care străbat suprafața pământului.

Sub influența carstului, apar multe fenomene uimitoare: râurile, pâraiele, lacurile dispar (literalmente cad în pământ); unele râuri „ipar” brusc la suprafață; pe fundul mării curge apă dulce din cavitățile carstice. Se crede că unele legende despre orașele care au dispărut brusc (să zicem, despre orașul invizibil Kitezh) au apărut sub influența defecțiunilor carstice în care s-au prăbușit clădirile. Asemenea fenomene nu sunt neobișnuite în zonele în care se dezvoltă carstul.

Studiul carstului este asociat în primul rând cu nevoi practice: construcția de orașe și structuri individuale, exploatarea căilor ferate etc. Eșecurile carstice, de exemplu, au apărut în mod repetat în apropierea căii ferate de pe linia Moscova-Gorky. Una dintre pâlnii avea un diametru de 50 m. Pentru a o umple au fost nevoie de 15 vagoane de pământ. Și mai multe probleme sunt cauzate de defecțiunile carstice din orașe. Sunt cazuri când casele au căzut în cavități carstice, iar cartiere întregi au fost distruse. Așadar, la Johannesburg (Africa de Sud), la sfârșitul anului 1962, o întreagă fabrică a dispărut în subteran, într-un eșec, iar mai târziu - o clădire rezidențială. Aparent, aceste scăderi au apărut ca urmare a pompării mari a apei subterane. Stabilitatea a fost ruptă în cavitățile carstice, în dolomiți și calcare aflate sub oraș.

Este foarte dificil să se realizeze construcții de inginerie hidraulică în zonele carstice.

În ciuda acestui fapt, construcția este în curs de desfășurare în zonele carstice. Astfel, centrala hidroelectrică Pavlovskaya de pe râul Ufa, Kakhovskaya de pe Nipru și multe alte baraje sunt situate în locurile în care se dezvoltă carstul. Dar aici, chiar înainte de începerea construcției, geografii și geologii au lucrat pentru a studia carstul și au sugerat măsuri pentru combaterea acestuia. La urma urmei, în ciuda întregii „ viclenie” ale carstului, poate fi tratată cu succes. De exemplu, pentru a injecta ciment prin puțuri în goluri subterane sau pentru a „vindeca” pâlnii cu pământ.

Carstul complică foarte mult lucrările subterane: conducerea de mine, galerii, tuneluri. Adesea pâraiele subterane și râurile curg în goluri carstice, există lacuri subterane. Dar sub pământ, carstul poate deveni și un ajutor uman: speologii (exploratorii peșterilor) reușesc să pătrundă sute de metri în adâncurile munților prin peșterile carstice.

Peșterile carstice sunt creații minunate ale naturii. Labirinturi fanteziste, galerii; grote maiestuoase și abisuri „fără fund”; „țurțuri” de piatră din stalactite și coloane de stalagmite; pâraie furtunoase, cascade si cele mai linistite lacuri; faună deosebită și formațiuni cristaline fragile - toate acestea se găsesc în peșterile carstice. Unele dintre ele sunt foarte mari. În Transnistria Mijlociu, lungimea Peșterii Lacului este de 21,6 km, iar Peștera Principală (Cristal) este de 18,8 km. Celebra peșteră Kungur din Ciș-Urali are 4,6 km lungime; are peste 30 de lacuri. Cea mai mare pestera este Mammoth (SUA, Kentucky); lungimea totală a tuturor ramurilor sale este de 240 km. Există multe peșteri în Caucaz, în Crimeea. În vara anului 1979, speologii sovietici, care au explorat peștera caucaziană Snezhnaya, au coborât la o adâncime de 1190 m. Cel mai adânc eșec carstic din lume este peștera Pierre-Saint-Martin din Franța (1332 m).

Carstul este antic și modern. În valea Volga, pe Samarskaya Luka, se pot vedea forme carstice formate în urmă cu mai bine de 150 de milioane de ani. Acesta este un carst antic. Procesele carstice moderne au intensitate diferită. Și totuși viteza lor, în general, nu este foarte mare. De-a lungul anilor și deceniilor, o cavitate carstică mare, sau karra, nu se poate forma. Deci, vârsta celor mai multe forme carstice moderne este de multe mii sau chiar milioane de ani.

Pentru formarea carstului, prezența rocilor solubile este încă insuficientă. De mare importanță sunt adâncimea apelor subterane (cu cât nivelul acestora este mai scăzut, cu atât formele carstice sunt mai adânci), compoziția chimică a apelor de suprafață și subterane, relieful, clima, precum și activitățile umane (exploatare minieră, construcții, structuri hidraulice etc.). Prin urmare, este foarte dificil să studiezi carstul, cauzele sale, caracteristicile și metodele de tratare a acestuia.

Carstul se găsește în multe zone vaste ale țării noastre: în Muntele Rusiei Centrale și Volga, în bazinul Oka, Klyazma, cursurile superioare ale Niprului și Don, în Muntele Volyn, în Țările Baltice, pe O. - Bazinul hidrografic al Dvinei, în partea de nord a Belarusului, în Carpați și Transcarpatia, în Crimeea și Caucaz, în câmpia Caspică, în Urali și în Cis-Ural. Carstul este larg răspândit și în Siberia de Est, în regiunea Baikal de Vest, în Primorye și regiunea Amur, în Kazahstan și Asia Centrală. A fost studiat în cel mai detaliu în partea europeană a țării. Cu toate acestea, nici aici, în multe zone, nu a fost încă studiat suficient de bine.

Un tânăr istoric local poate afla despre existența carstului într-o zonă dată din poveștile locuitorilor și specialiștilor locali, precum și din formele de relief, peșteri etc.

Carstul poate fi detectat prin forme de relief caracteristice (karr, doline); de-a lungul pârâurilor și râurilor care dispar; în zonele în care cantitatea de apă din râu scade sau crește brusc; surse majore de apă subterană. În marile depresiuni carstice și râpele carstice, dolinele mici, puternic acoperite, nu sunt neobișnuite, care nu sunt ușor de observat. Cu toate acestea, trebuie amintit că tocmai astfel de buzunare de vegetație densă indică existența dolinelor aici.

Este necesar să se examineze cu mare atenție formele carstice, ținând cont de posibila întâlnire cu fântâni carstice adânci, scufundări; nu se poate acționa singur, fără participarea unor camarazi seniori cu experiență, profesori. Ar trebui să se limiteze la inspecția și măsurarea formelor carstice de la suprafață (fără a coborî în adâncituri, peșteri). Efectuați un studiu vizual al zonelor de distribuție a acestora, reprezentați aceste zone pe hărți și diagrame la scară mică. O atenție deosebită trebuie acordată deteriorării drumurilor și structurilor individuale din cauza manifestărilor carstice. Peșterile carstice sunt foarte periculoase: este ușor să te pierzi în ele; în plus, în ele se găsesc adesea fântâni carstice adânci și abisuri.

Sursa: yunc.org

Peșteri carstice

Continut Asemanator: