Co to jest jaskinia krasowa? Jaskinie krasowe

Jaskinie krasowe, których zdjęcia można zobaczyć w tym artykule, są szeroko rozpowszechnione na całym świecie. To właśnie ten gatunek charakteryzuje się formacją o największym zasięgu i głębokości. W większości przypadków, gdy jaskinie powstają w sposób naturalny, ich kształt zależy od stopnia oddziaływania wody na skały. Dlatego jaskinie krasowe znajdują się w miejscach, w których występują złoża różnych skał rozpuszczalnych.

Wapień bardzo słabo rozpuszcza się pod wpływem czystej wody. Co więcej, jeśli woda zawiera zwiększoną ilość dwutlenku węgla, rozpuszczalność skały może kilkakrotnie przyspieszyć.

Podstawowe dane

Jaskinie krasowe to podziemne jamy, które mogą stanowić wyjście na powierzchnię lub tworzyć się w zamkniętej przestrzeni. W istocie są to zagłębienia o różnej długości i rozpiętości, powstałe w sposób naturalny, bez interwencji człowieka, w różnorodnych skałach krasowych. Co więcej, warstwa krasowa w każdej jaskini ma swój własny procent zawartości wilgoci.

Warto zauważyć, że jaskinie solne powstają i niszczą się wystarczająco szybko, w wyniku czego prawie nigdy nie mają czasu osiągnąć tego samego rozmiaru, co jaskinie wapienne czy marmurowe powstałe pod wpływem wody.

Relief jaskiń

Do przyspieszonego powstawania takich jaskiń konieczne jest posiadanie w warstwach skalnych małych pęknięć i zagłębień zwanych karasami, a także sieci takich naturalnych otworów jak:

• Lejki. Cechą charakterystyczną jest nieregularny lub stożkowy kształt wnęki. Osiągają średnicę do 250-300 m na głębokości od 50 m do 100 m. Na dnie znajdują się specjalne otwory zwane ponorami, do których stopniowo spływa większość wód gruntowych. Obszary te są często początkowymi formacjami przyszłych kopalni, studni lub przepaści, których głębokość w niektórych przypadkach przekracza tysiąc metrów. Na przykład jedna z największych przepaści na świecie o nazwie Jean-Bernard znajduje się w alpejskich górach Francji. Jego głębokość wynosi 1410 m.
• Baseny to zagłębienia okresowo wypełniane wodą (zanikające jeziora).
• Polia to baseny o powierzchni 20-200 km 2. Charakteryzują się także okresowym napełnianiem wodą.
• Wellsa.
• Kopalnie.

Warto zauważyć, że w skałach krasowych początkowo powstają podziemne przejścia i zagłębienia o różnej długości, a z nich stopniowo zaczyna tworzyć się pełnoprawna jaskinia krasowa, której tworzenie może trwać setki lat.

Edukacja

Powstawanie jaskiń krasowych w dużej mierze zależy od pęknięć i uskoków tektonicznych, do których przez długi czas napływają duże ilości osadów wodnych. Ponadto do powstania jaskini konieczne jest, aby wejście do niej znajdowało się znacznie wyżej niż miejsce gromadzenia się wody podziemnej. Warto zauważyć, że główną cechą procesów krasowych jest to, że często woda po rozpuszczeniu skały po pewnym czasie zmywa ją ponownie, tworząc szereg formacji spiekanych.

Stopień wyrazistości form krasowych

Ze względu na stopień wyrazistości formacje krasowe powierzchniowe i podziemne można podzielić na:

• nagi - wyraźnie wyrażony i umiejscowiony na powierzchni ziemi;
• darniowo – można przykryć warstwą ziemi;
• pokryty - warstwa krasu pokryta jest luźnymi osadami o nierozpuszczalnej strukturze;
• pancerny - warstwa krasowa pokryta jest formacjami półskalnymi i skalnymi.

Wewnątrz takich jaskiń, na skutek braku dostępu światła słonecznego i zwiększonego stężenia dwutlenku węgla, od wieków utrzymuje się specyficzny mikroklimat, pozwalający zachować naturalne piękno formacji krasowych.

Wpływ klimatu

W rejonach charakteryzujących się niskimi temperaturami powietrza podziemne zagłębienia jaskiń krasowych zamarzają zimą tak bardzo, że nawet latem temperatura w nich nie wzrasta powyżej zera. W takich jaskiniach często można zaobserwować powstawanie skorup lodowych, stalaktytów lub innych form zamarzniętej wilgoci na suficie i ścianach.

Jaskinie krasowe świata

Najdłuższa jaskinia na świecie, uformowana w wapieniu, nosiła nazwę Mamontova. Znajduje się w USA (Kentucky) i ma łączną długość przejść ponad 400 km. Przepływają przez nią jednocześnie dwie rzeki: Styks i Echo.

Najdłuższa jaskinia w gipsie – Optymistyczna – znajduje się na Ukrainie (obwód tarnopolski, Podole). Odkryto go już w 1966 roku. Długość korytarzy w nim wynosi ponad 230 km. Powierzchnia samej jaskini sięga 2 hektarów. Długość tę uzyskano dzięki temu, że warstwy gipsu, w którym powstała jaskinia, przykryte są warstwą wapienia, co zapobiega zawaleniu się sklepień.

Warto zauważyć, że najgłębsze jaskinie na świecie są również krasowe. Jako przykład możemy przytoczyć abchaskie: Krubera-Voronya i Snezhnaya. Głębokość pierwszego wynosi 2191 m, a drugiego 1753 m.

Duża liczba jaskiń krasowych znajduje się także w Europie. Najbardziej znanym z nich jest Morawski Kras (Czechy). Podziemne złoża krasowe wapienia dewońskiego powstały ponad 350 milionów lat temu. Reprezentuje cały obszar sedymentacji krasowej.

Jednocześnie jaskinia krasowa Postojnska Jama (Słowenia) pozostaje jedną z najpopularniejszych jaskiń wśród turystów. Jego całkowita długość nie przekracza 20 km, ale przez jego podziemne terytorium przepływa rzeka Poika, w której wodach można zobaczyć niezwykłe białawe ryby bez oczu.

Jaskinie krasowe w Rosji

Pomimo różnorodności jaskiń krasowych na całym świecie, największa i najdłuższa z nich - Bolszaja Oreszna - znajduje się na terytorium Krasnojarska.

Jedną z najdłuższych jaskiń wapiennych w Rosji jest Botovskaya (obwód irkucki). Jego długość wynosi około 60 km.

Najgłębsza jaskinia krasowa, Gorło Barloga, znajduje się w Karaczajo-Czerkiesji i ma głębokość 900 m.

Jaskinie Półwyspu Krymskiego

Na szczególną uwagę zasługuje Krym, który od dawna słynie z jam krasowych.

Pomimo tego, że ich formacje zajmują imponującą część półwyspu, najbardziej znanymi wśród turystów są następujące jaskinie krasowe:

1. Czerwony. Labirynty jego korytarzy zajmują 6 pięter o wysokości sklepień około 30 m i długości sal dochodzącej do 80 m. Stanowi 1/3 powierzchni wszystkich tego typu formacji na półwyspie. Dnem jaskini płynie podziemna rzeka Su-Uchkhan, której łuki ozdobione są niezwykle pięknymi kolumnami, stalagmitami i stalaktytami.
2. Mramornaya położona jest na wysokości 1000 m nad poziomem morza. Swoją nazwę zawdzięcza powstaniu w marmurkowym wapieniu. Zawiera piękne kaskady jezior, rozproszone perły jaskiniowe i kamienne wodospady.
3. Emine-Bair-Khosar zajmuje jedno z pierwszych miejsc wśród światowych zjawisk naturalnych. Składa się z ponad 1500 galerii i sal, z których niewielka część jest przystosowana do zwiedzania przez turystów. W tej jaskini można zobaczyć unikalną kolekcję szczątków przedstawicieli dzikiej fauny, która zamieszkiwała Półwysep Krymski kilka milionów lat temu.

Cechy badania

Wody gruntowe stopniowo wypłukują i poszerzają otwory pęknięć w skale, zaczynając tworzyć galerie i groty. Warto zauważyć, że te jaskinie krasowe, w których woda przepływa, wycinają dla siebie bardziej imponujące ścieżki, stopniowo rozszerzają się i tworzą skomplikowany system podziemnych przejść, które mogą być zlokalizowane na różnych poziomach i połączone szybami i studniami o różnej głębokości.

Każdy, kto zdecyduje się na podróż podziemną rzeką, musi pamiętać, że jest to czynność bardzo niebezpieczna. Pomimo tego, że większość tuneli jest dość szeroka, w niektórych miejscach stopniowo się zwężają. W takim przypadku pod wpływem prądu łódź może po prostu rozbić się o ściany jaskini. Oprócz tego turyści w takich maskach borykają się także z licznymi bystrzami i wodospadami, a także z niespodziewanie pojawiającymi się głębokimi przepaściami. Poważnych obrażeń możesz także doznać, jeśli natkniesz się na naturalne narośla skalne: wystające z wody lub zwisające z sufitu. W rezultacie możesz zostać zrzucony z łodzi do lodowatej wody, co grozi nie tylko siniakami, ale także hipotermią. Dlatego zwiedzając jaskinie krasowe, należy zachować szczególną ostrożność i ostrożność, aby zachować w sobie jedynie przyjemne wrażenia z niezapomnianej podróży po tych wspaniałych miejscach.

Kras to proces geologiczny i związane z nim zjawiska, które powstają w wyniku interakcji wody ze skałami rozpuszczalnymi. Należą do nich strefy, w których zmieniają się właściwości skał, powierzchniowych i podziemnych form krasowych oraz osadów krasowych.

W strefach zmian właściwości wodno-fizycznych i fizyczno-mechanicznych skał dochodzi do dezintegracji, brekcjowania, kawernizmu i dekompresji skał. Na powierzchni skał rozpuszczalnych powstają negatywne formy korozji - nisze, karry, lejki, baseny, pola, rowy, kłody krasowe, wąwozy, doliny i kaniony. Nisze to zagłębienia o różnym kształcie i pochodzeniu na zboczach masywów krasowych. Karry to mikroformy w postaci rowków, rowków, dziur na poziomych lub pionowych powierzchniach skalnych. Zamknięte, rozszerzające się ku górze zagłębienia o kształcie okrągłym, owalnym lub nieregularnym o średnicy do 100 m tworzą lejki, a o średnicy powyżej 100 m - niecki. Pola są formami zamkniętymi lub półzamkniętymi o różnej wielkości (do 500 km2 powierzchni), posiadającymi płaskie dno i okresowo zalewane wodami krasowymi. Krasowe wąwozy, wąwozy, doliny i kaniony różnią się od siebie stromością zbocza i charakterem wchłaniania spływu (od częściowego do całkowitego). Fosy to wydłużone zagłębienia korozyjne o stromych zboczach, zwykle zorientowane równolegle do krawędzi zbocza. Przy selektywnym rozpuszczaniu czasami pojawiają się formy pozytywne - pozostałości (wieże, stożki itp.).

Do podziemnych form krasowych zalicza się formy korozji ujemnej, korozyjno-erozyjnej lub korozyjno-grawitacyjnej, których szerokość lub wysokość przy wejściu jest mniejsza niż długość lub głębokość (jaskinie, studnie, kopalnie). Jaskinie to poziome, nachylone lub złożone (labiryntowe) wnęki w skałach krasowych o przekroju większym niż 30 cm Pionowe wnęki w skałach krasowych o kształcie stożkowym, cylindrycznym, szczelinowym lub innym złożonym o głębokości do do 20 m nazywane są studniami; i przy głębokości większej niż 20 m - miny.

Osady krasowe - osady o różnej genezie, składzie i wielkości - powstają w formach krasowych powierzchniowych i podziemnych (gliny resztkowe, nagromadzenia osuwiskowe, osady wodno-mechaniczne, mączka węglanowa, brekcja, tuf wapienny, stalaktyty, stalagmity, stalagnaty, skorupy, perły jaskiniowe; materiał kostny, lód itp.).

Jednym z głównych warunków rozwoju krasu jest obecność skał węglanowych, siarczanowych lub solnych w przekroju skorupy ziemskiej. Ze względu na litologię wyróżnia się cztery podgrupy: I - warstwy tego samego rodzaju skał krasowych; II - warstwy przewarstwień różnych typów skał krasowych; III - warstwy przewarstwień skał krasowych i niekrasowych; IV - przewarstwienia skał krasowych wśród skał niekrasowych; siedem typów litologicznych: węglanowy, siarczanowy, solny, węglanowo-siarczanowy, terygeniczny-węglanowy, terygeniczny-siarczanowy, węglanowo-terygenny; dziewięć typów litologicznych: wapień, dolomit, kreda, gips, sól kamienna, wapień-gips, wapień terygeniczny, terygeniczny-gips, wapień-terygeniczny.

Ze względu na charakter leżących nad nimi osadów wyróżnia się następujące typy krasów: otwarty (skały krasowe wychodzą na powierzchnię lub są przykryte osadowymi osadami nieskonsolidowanymi o miąższości do 2 m), pokryte (skały krasowe są przykryte nieskonsolidowanymi osadami osadowymi różnej genezie o miąższości powyżej 2 m), pokryte (skały krasowe przykryte są skałami osadowymi cementowymi, magmowymi lub metamorficznymi o różnej miąższości), nałożone (skały krasowe są przykryte skałami osadowymi cementowymi, magmowymi lub metamorficznymi oraz osadowe nieskonsolidowane osady o różnej miąższości).

Osobno wyróżnia się przejawy hydrotermokarstu - procesy rozpuszczania skał, powstawania i wypełniania form i płynów krasowych. Hydrotermokarst, występujący głównie w skałach węglanowych, wiąże się z powstawaniem wielu złóż - ołowiu, cynku, antymonu, rtęci, uranu, złota, fluorytu, barytu, celestyny, drzewca islandzkiego, boksytu itp.
Ponad 60% terytorium Rosji podlega rozwojowi procesów krasowych w skałach od epoki archajsko-proterozoicznej do neogenu. Najbardziej rozwinięte są typy litologiczne krasu terygeniczno-węglanowe (40%), węglanowo-terygeniczne (24%) i węglanowe (14%).

Największą powierzchnię (40,6%) zajmują tereny o prostej budowie, gdzie na odcinku występują nachodzące na siebie skały krasowe jednego lub dwóch systemów, 24% powierzchni ma budowę złożoną (3–5 systemów); 2% - bardzo złożona konstrukcja (więcej niż pięć systemów).
Skały krasowe są bardziej rozwinięte w europejskiej części Rosji (72%), mniej w części azjatyckiej (64%). Występują na 70% powierzchni wiecznej zmarzliny i 33% powierzchni objętej zlodowaceniami czwartorzędowymi.

Jaskinie. Jednym z najbardziej uderzających przejawów krasu są jaskinie. Są poziome i nachylone. Jaskinie składają się z galerii, sal (grot), meandrów (krętych galerii), wąskich przejść i włazów, piszczałek organowych (zwykle ślepych studni wychodzących z galerii), gruzu (fragmenty galerii z zawalonym sklepieniem). Duże jaskinie często tworzą labirynty: płaskie (bez podłóg lub osadzone w jednej warstwie) lub obszerne (schodzące na duże głębokości). W zalanych jaskiniach znajdują się jeziora, strumienie, rzeki jaskiniowe z wodospadami i syfonami (miejsca, w których rzeka przechodzi pod łukiem jamy). Istnieją jaskinie całkowicie wypełnione wodą.

W połowie XX wieku. W Rosji znanych było około 350 małych jaskiń krasowych, z których najdłuższe uważano za wapienne - Woroncowska (Zachodni Kaukaz, ponad 5 km) oraz w gipsie - Kungurskaya (Ural, 4,5 km). Nie było żadnych informacji o kopalniach krasowych w Rosji. W wyniku aktywnych badań speleologicznych odkryto obecnie ponad 4 tysiące naturalnych jam różnej wielkości i pochodzenia, z czego 141 to duże jaskinie o długości ponad kilometra i głębokości ponad 100 m. Najdłuższe jaskinie w Rosji: w wapieniu - Botovskaya (60,8 km, obwód irkucki ), w gipsie - Kulogorskaya-Troy (16,25 km, obwód Archangielsk), w konglomeratach - Bolszaja Oreshnaya (47,0 km, terytorium Krasnojarska). Najwięcej dużych jaskiń znajduje się na Wielkim Kaukazie (35), w regionach Pinego-Kuloisky (22) i Uralu Południowego (19).

Wykorzystanie jaskiń w kraju jest dość zróżnicowane. Do celów przemysłowych służą do organizacji zaopatrzenia w wodę; w przypadkach medycznych - w celu leczenia (na przykład astma oskrzelowa w podziemnych wyrobiskach kopalni potażu w regionie Perm); w sporcie – do organizowania różnorodnych imprez sportowych; w naukach - do badań geologicznych, biologicznych, archeologicznych i innych; w turystyce jako miejsca wycieczek (jaskinie Kungurskaya, Kapova, Vorontsovskaya, Bolshaya Azishskaya, katakumby Sablinsky).

Jaskinia Lodowa Kungur jest jedną z największych jaskiń w Rosji. Jego długość wynosi 5,7 km. Jaskinia znajduje się na obrzeżach miasta Kungur (region Perm), na prawym brzegu rzeki Sylva, u podnóża zbocza Lodowej Góry. Wejście do jaskini znajduje się w skalnej wychodni dolnopermskiego gipsu, anhydrytu i dolomitu. Jaskinia jest labiryntem utworzonym w zboczowej części doliny rzeki Sylwy. Średnia grubość stropu wynosi 65,0 m. Na podstawie badań teodolitu przeprowadzonych przez E. P. Dorofeeva sporządzono plan jaskini, który obejmuje 48 grot (największe to Grota Geografów, około 50 tys. m3, Grota Wielka , około 45 tys. m3). Amplituda jaskini wynosi 32 m, powierzchnia 65,0 tys. m2; kubatura - 206 tys. m3. W jaskini znajduje się 70 jezior o łącznej powierzchni 7,4 tys. m2 (największe podziemne jezioro – Przyjaźń Narodów – o powierzchni 1460 m2). Liczba i wielkość jezior zmienia się w różnych porach roku. Jaskinia Kungur słynie z formacji lodowych. Na wejściu do niego tworzą się głównie lody kongelacyjne, które powstają w wyniku zamarzania wody (lód spiekany, lód jeziorny, lód segregacyjny, lód cementowy i lód żyłkowy). Lód powstaje w wyniku wymiany powietrza pomiędzy podziemnymi zagłębieniami lub ich poszczególnymi odcinkami. Są to kryształy (w kształcie liścia, w kształcie tacki, piramidalne, prostokątne, w kształcie igły) i kształty złożone (zespoły). Specjalne obserwacje wykazały, że intensywność sublimacji wynosi 0,2 mm/dzień. (w warstwie wody). Lody te charakteryzują się niską mineralizacją i są wrażliwe na zanieczyszczenia.

Jaskinia Kapova (Shulgan-Tash) znajduje się w Republice Baszkortostanu i jest częścią Rezerwatu Przyrody Shulgan-Tash. Jest to jedna z największych wielopoziomowych jaskiń na Uralu o długości 2640 m, stanowisko archeologiczne o światowym znaczeniu z malowidłami paleolitycznymi i stanowisko starożytnych ludzi. Powstał w masywie krasowym na prawym brzegu Belaya. Masyw zbudowano z wapieni etapu wizeńskiego dolnego karbonu. Wejście do jaskini ma formę łuku o wymiarach 48 x 18 m. Jaskinia to system galerii, korytarzy i sal o orientacji północno-północno-zachodniej i północno-wschodniej, rozmieszczonych na trzech poziomach. Najważniejsze sale (Chaos, Rysunki, Diament, Kryształ) powstają na środkowym i górnym poziomie. Dnem płynie rzeka Shulgan (średni przepływ wody 50 l/s), która znika z powierzchni 2,5 km na północ od jaskini. W syfonowej części rzeki, przy wejściu do jaskini, głębokość sięga 30 m. Najstarsze jest środkowe piętro jaskini, gdzie znajduje się współczesne wejście do niej. Jaskinię zdobią nacieki spieków kalcytowych, a zimą – lodowe stalaktyty i stalagmity.

W 1959 roku zoolog A.V. Ryumin odkrył w jaskini paleolityczne rysunki przedstawiające starożytnego człowieka, co przyniosło jej światową sławę. Do chwili obecnej odkryto ponad 50 różnych rodzajów kolorowych wizerunków zwierząt (mamuta, nosorożca, żubra), stworzeń antropomorficznych, plam farby i różnych znaków geometrycznych w postaci trapezów, prostokątów i trójkątów, wykonanych w ochrze o różnych odcieniach w jaskini. Wymiary rysunków wahają się od 6 cm do 1,06 m. Umieszczone są one w czterech salach: w Kopule, Znakach i Chaosie na środkowej kondygnacji oraz w Sali Rysunków na górnej kondygnacji. Wiek rysunków wynosi co najmniej 13–14 tysięcy lat. W warstwie kulturowej środkowej kondygnacji jaskini odkryto ostrza, skrobaki, narzędzia karbowane, ostrza o stępionych krawędziach i inne narzędzia wykonane z miejscowego wapienia jaskiniowego i kalcytu, a także z krzemienia i zielonobrązowego jaspisu. Z jaskinią wiąże się wiele legend, tradycji, wierzeń i baśni.

Jaskinie krasowe to podziemne jamy utworzone w grubości skorupy ziemskiej, na obszarach, gdzie występują łatwo rozpuszczalne skały węglanowe i halogenowe. Poddane wymywania i naprężeniom mechanicznym skały te ulegają stopniowemu niszczeniu, co prowadzi do powstania różnorodnych form krasowych. Wśród nich największe zainteresowanie budzą podziemne formy krasowe – jaskinie, kopalnie i studnie, charakteryzujące się niekiedy bardzo złożoną budową.

Jednym z głównych warunków rozwoju jaskiń krasowych jest obecność skał krasowych, charakteryzujących się znacznym zróżnicowaniem litologicznym. Należą do nich skały węglanowe (wapienie, dolomity, kreda, marmury), skały siarczanowe (gips, anhydryty) i skały halogenkowe (sole kamienne, sole potasowe). Skały krasowe są bardzo rozpowszechnione. W wielu miejscach pokrywają się one cienką warstwą osadów piaszczysto-gliniastych lub bezpośrednio wychodzą na powierzchnię, co sprzyja aktywnemu rozwojowi procesów krasowych i powstawaniu różnorodnych form krasowych. Na intensywność powstawania krasów istotny wpływ ma także miąższość skał, ich skład chemiczny i cechy występowania.

Jak już wspomniano, budowniczym jaskiń krasowych jest woda. Aby jednak woda mogła rozpuścić skały, muszą one być przepuszczalne, czyli spękane. Pękanie skał jest jednym z głównych warunków rozwoju krasu. Jeśli masyw węglanowy lub siarczanowy jest monolityczny i składa się z litych odmian skał bez pęknięć, wówczas procesy krasowe nie mają na niego wpływu. Zjawisko to jest jednak rzadkie, ponieważ wapienie, dolomity i gips ulegają naturalnemu spękaniu. Pęknięcia przecinające masywy wapienne mają różną genezę. Występują pęknięcia litogeniczne, tektoniczne, mechaniczne i wietrzenia. Najczęściej spotykane są pęknięcia tektoniczne, które zazwyczaj przecinają różne warstwy skał osadowych, nie załamując się przy przejściu z jednej warstwy do drugiej i nie zmieniając ich szerokości. Pękanie tektoniczne charakteryzuje się powstawaniem złożonych, wzajemnie prostopadłych pęknięć o szerokości 1-2 mm. Największą fragmentacją i spękaniem charakteryzują się skały w strefach zaburzeń tektonicznych.

Opady atmosferyczne, opadając na powierzchnię masywu krasowego, przedostają się w głąb tego masywu poprzez pęknięcia różnego pochodzenia. Woda krążąc podziemnymi kanałami wypłukuje skałę, stopniowo poszerza podziemne przejścia i czasami tworzy ogromne groty. Ruchoma woda jest trzecim warunkiem rozwoju procesów krasowych. Bez wody, która rozpuszcza i niszczy skały, nie byłoby jaskiń krasowych. Dlatego cechy sieci hydrograficznej i specyfika reżimu hydrogeologicznego w dużej mierze determinują stopień przepastności warstw krasowych, intensywność procesów wymywania i warunki rozwoju zagłębień podziemnych.

Główną rolę w powstawaniu wielu zagłębień krasowych odgrywa infiltracja i inflacja wody deszczowej i roztopionego śniegu. Jaskinie takie mają pochodzenie korozyjne, gdyż niszczenie skał następuje zarówno na skutek ich wymywania chemicznego, jak i erozji mechanicznej. Nie należy jednak sądzić, że procesy te zachodzą jednocześnie i w sposób ciągły. Na różnych etapach rozwoju jaskiń i na różnych obszarach zazwyczaj dominuje jeden z tych procesów. Powstawanie niektórych jaskiń jest całkowicie związane z procesami korozji lub erozji. Występują tu także jaskinie niwalno-korozyjne, których powstanie wynika z działania roztopionych wód śnieżnych w strefie kontaktu masy śnieżnej ze skałami krasowymi. Należą do nich na przykład stosunkowo płytkie (do 70 m) pionowe zagłębienia Krymu i Kaukazu. Wiele jaskiń powstało w wyniku zawalenia się stropu nad podziemnymi pustkami korozyjno-erozyjnymi. Niektóre naturalne zagłębienia powstały w wyniku wymywania skał przez wody artezyjskie, mineralne i termalne przedostające się przez szczeliny. Zatem jaskinie krasowe mogą mieć pochodzenie korozyjne, korozyjne, erozji, korozji niwalnej, korozyjno-grawitacyjnej (zapadlisko), hydrotermalne i heterogeniczne.

Oprócz wód infiltracyjnych, infuzyjnych i ciśnieniowych, w powstawaniu jaskiń pewną rolę odgrywają także wody kondensacyjne, które gromadząc się na ścianach i stropach jaskiń, powodują ich korozję, tworząc dziwaczne wzory. W odróżnieniu od potoków podziemnych wody kondensacyjne oddziałują na całą powierzchnię jamy i dlatego mają największy wpływ na morfologię jaskiń. Szczególnie korzystne warunki do kondensacji wilgoci charakteryzują się małymi wgłębieniami znajdującymi się na znacznej głębokości od powierzchni, ponieważ ilość wilgoci kondensacyjnej zależy bezpośrednio od intensywności wymiany powietrza i odwrotnie od objętości wnęki. Obserwacje prowadzone w Górach Krymskich wykazały, że w badanych jaskiniach krasowych w ciągu roku kondensuje 3201,6 m3 wody (Dublyansky, Ilyukhin, 1971), a w podziemnych zagłębieniach całego głównego grzbietu 2500 razy więcej (tj. 0,008004 km 3 ). Wody te są bardzo agresywne. Ich twardość przekracza 6 mEq (300 mg/l). Zatem z powodu wód infiltracyjnych jaskinie Gór Krymskich, jak pokazują proste obliczenia, zwiększają się w porównaniu z całkowitą objętością o około 5,3%. Średnia mineralizacja wód kondensacyjnych wynosi około 300 mg/l, dlatego w ciągu roku przeprowadzają one 2401,2 ton (8004 10 6 l X 300 mg/l) węglanu wapnia. Całkowite usuwanie węglanu wapnia ze źródeł krasowych w Górach Krymskich wynosi około 45 000 ton/rok (Rodionov, 1958). W związku z tym rola wód kondensacyjnych w powstawaniu zagłębień podziemnych jest stosunkowo niewielka, a ich wpływ na skały jako czynnik denudacyjny ogranicza się głównie do okresu ciepłego.

Jak przebiega proces ługowania skał krasowych? Rozważmy to zagadnienie ogólnie na przykładzie formacji węglanowych. Wody naturalne zawsze zawierają dwutlenek węgla, a także różne kwasy organiczne, w które wzbogacają się w kontakcie z roślinnością i przedostawaniu się przez pokrywę glebową. Pod wpływem dwutlenku węgla węglan wapnia zamienia się w wodorowęglan, który jest znacznie łatwiej rozpuszczalny w wodzie niż węglan

Ta reakcja jest odwracalna. Wzrost zawartości dwutlenku węgla w wodzie powoduje przejście kalcytu do roztworu, a przy jej zmniejszeniu z roztworu wodnego wytrąca się wodorowęglan wapnia (osad wapienny), który miejscami gromadzi się w znacznych ilościach. Istnieje odwrotna zależność pomiędzy zawartością dwutlenku węgla i temperaturą wody.

Rozpuszczalność wapienia gwałtownie wzrasta, gdy woda gruntowa jest wzbogacona kwasami i solami. Tak więc, gdy woda gruntowa jest wzbogacona kwasem siarkowym, reakcja przebiega zgodnie z równaniem

Uwolniony w wyniku tej reakcji dwutlenek węgla okazuje się być dodatkowym źródłem powstawania wodorowęglanów.

Stopień rozpuszczalności gipsu i anhydrytu zależy również od obecności pewnych kwasów i soli. Na przykład obecność CaCl 2 w wodzie znacznie zmniejsza rozpuszczalność gipsu, wręcz przeciwnie, obecność NCl i MgCl 2 w wodzie zwiększa rozpuszczalność siarczanu wapnia. Rozpuszczenie gipsu może w zasadzie nastąpić również w chemicznie czystej wodzie.

Chociaż skały węglanowe i siarczanowe nazywamy łatwo rozpuszczalnymi, rozpuszczają się one niezwykle wolno. Tworzenie się podziemnych pustych przestrzeni zajmuje wiele, wiele tysięcy lat. W tym przypadku skały krasowe rozpuszczają się i zapadają tylko wzdłuż pęknięć, poza pęknięciami pozostają bardzo mocne i twarde.

Wody atmosferyczne wnikające do masywów krasowych poprzez pęknięcia i zaburzenia tektoniczne charakteryzują się początkowo przeważnie ruchem pionowym. Po dotarciu do akwitardu lub lokalnego podłoża erozyjnego uzyskują ruch poziomy i zwykle płyną wzdłuż zagłębień warstw skalnych. Część wody wsiąka w głębokie horyzonty i tworzy lokalne spływy. Pod tym względem w masywie krasowym wyróżnia się kilka stref hydrodynamicznych, a mianowicie strefę powierzchniowej, pionowej, sezonowej, poziomej, syfonowej i głębokiej cyrkulacji wód krasowych (ryc. 1). Każda z tych stref hydrodynamicznych charakteryzuje się pewnym zespołem form krasowych. Zatem głównie pionowe zagłębienia podziemne – studnie krasowe i kopalnie – ograniczają się do strefy pionowej cyrkulacji wody lub strefy aeracji. Powstają wzdłuż pionowych lub lekko nachylonych pęknięć w wyniku okresowego wymywania skał przez roztopiony śnieg i wodę deszczową. W strefie obiegu poziomego, gdzie następuje swobodny dopływ swobodnie płynącej wody do dolin rzecznych lub na obrzeża masywu krasowego, tworzą się jaskinie poziome. W strefie cyrkulacji syfonów obserwuje się ukośne i poziome wnęki, charakteryzujące się występowaniem wód ciśnieniowych przemieszczających się w podkanałach, często poniżej lokalnego podłoża erozji.

Na rozwój jaskiń, oprócz cech morfostrukturalnych i hydrogeologicznych, istotny wpływ ma także klimat, gleba, roślinność, fauna, a także działalność gospodarcza człowieka. Niestety, rola tych czynników w powstawaniu jaskiń nie została obecnie dostatecznie zbadana. Należy mieć nadzieję, że w najbliższej przyszłości luka ta zostanie uzupełniona.

Teorię pochodzenia wapiennych jaskiń krasowych rozwijających się w skałach o warstwach poziomych opracował W. M. Davis (1930). W ewolucji tzw. jaskiń dwucyklowych, powstałych podczas podwójnego wypiętrzenia masywu wapiennego, wyróżnił pięć głównych etapów: a) kanały embrionalne powstałe w strefie całkowitego nasycenia wolno poruszających się pod ciśnieniem wód freatycznych; b) chodniki dojrzałe, gdy w warunkach rozprzestrzeniania się swobodnie przepływających spływów wadozowych zaczyna dominować erozja mechaniczna (korozja); c) suche chodniki powstałe w wyniku przedostawania się wody w głąb masywu w wyniku lokalnego wypiętrzenia terenu; d) spiekalno-akumulacyjny, charakteryzujący się wypełnianiem chodników osadami spiekalniczymi i innymi osadami jaskiniowymi; e) niszczenie chodników podziemnych (peneplanacja).

Na podstawie rozwoju poglądów Davisa powstał pomysł na freatyczne (galerie jaskiniowe zagospodarowywane są przez wody gruntowe pod ciśnieniem) i wadozowe (wody gruntowe swobodnie, bez ciśnienia przemieszczają się przez chodniki w kierunku systemów odwadniających) etapy rozwoju jaskiń (Bretz, 1942).

Zagadnienia ewolucji podziemnych jam najpełniej rozwinęli radzieccy badacze G. A. Maksimowicz (1963, 1969) i L. I. Maruashvili (1969), którzy zidentyfikowali kilka etapów powstawania poziomych jaskiń krasowych. Pierwszym etapem jest szczelina, a następnie szczelina. Wraz ze wzrostem szerokości pęknięć i szczelin wnika w nie coraz więcej wody. Aktywuje to procesy krasowe, zwłaszcza na obszarach o czystych różnicach skalnych. Jaskinia wchodzi w fazę kanału. W miarę rozszerzania się kanałów przepływy podziemne uzyskują ruch turbulentny, co sprzyja jeszcze większemu nasileniu procesów korozji i erozji. Jest to etap podziemnej rzeki, czyli Vauclusian. Charakteryzuje się znacznym wypełnieniem podziemnego kanału przepływem wody i uwolnieniem jej w postaci źródła dopływu na powierzchnię dzienną, a także powstawaniem piszczałek organowych, zapadaniem się sklepień i powstawaniem grot.

W wyniku erozji dna podziemnego kanału woda przedostaje się poprzez szczeliny w głąb warstw węglanowych i halogenowych, gdzie na niższym poziomie tworzy nowe jamy, tworząc dolne piętro jaskini (ryc. 2). Stopniowo rozwijają się podziemne kanały. Woda częściowo, a następnie całkowicie spływa do dolnych poziomów masywu, a jaskinia wysycha. Przez pęknięcia w dachu przedostaje się jedynie woda infiltracyjna. Jest to etap rozwoju jaskini korytarz-grota spiekany (galeria wodna według L.I. Maruashvili). Charakteryzuje się szerokim rozkładem akumulacji chemicznej i mechanicznej (w jaskiniach gipsowych nie występuje etap akumulacji spieku). Strop i ściany jaskini pokryte są różnymi osadami kalcytu. Tworzą się piargi kamienne i ziemne, te ostatnie zlokalizowane są głównie pod piszczałkami organowymi. Gromadzą się także osady z rzek i jezior. Wraz z odejściem cieku wodnego dalsza ekspansja podziemnej jamy gwałtownie zwalnia, chociaż działanie korozyjne trwa nadal z powodu infiltracji i kondensacji wód.

W miarę rozwoju jaskinia przechodzi w etap korytarza-groty-cementowania osuwisk (sucha galeria według L.I. Maruashvili). Na tym etapie, w wyniku zawalenia się stropu nad podziemnymi wgłębieniami, możliwe jest otwarcie niektórych fragmentów jaskini. Stopniowe zapadanie się stropu jaskini prowadzi do jej całkowitego zniszczenia, co jest szczególnie typowe dla górnych partii o małej grubości stropu. Na ocalałych obszarach pozostały jedynie mosty krasowe i wąskie łuki. Kiedy jaskinia zostaje całkowicie zniszczona, powstaje dolina krasowa.

Jeśli grubość dachu przekracza 100-200 m, z reguły nie ma w nim szczelin, a podziemne wnęki są wypełnione blokami skalnymi, które spadły ze stropu i przyniosły osady piaszczysto-gliniaste, które pękają jaskinię na osobne, izolowane jamy. W tym przypadku rozwój jaskini kończy się etapem cementowania osuwiska korytarza-groty (etap groty-komory według L. I. Maruashvili).

Czas trwania poszczególnych etapów cyklu jaskiniowego, wyróżniających się cechami hydrodynamicznymi i morfologicznymi, specyfiką procesów fizykochemicznych oraz wyjątkowością warunków bioklimatycznych, mierzony jest w dziesiątkach i setkach tysiącleci. Tak więc etap suchogaleryjny jaskini Kudaro na Kaukazie trwa od 200-300 tysięcy lat (Maruashvili, 1969). Jeśli chodzi o wczesne etapy rozwoju jaskiń (szczelina, szczelina, kanał i sklepienie), ich czas trwania jest znacznie krótszy. Jaskinie „mogą osiągnąć dojrzały stan galerii wodnej w ciągu kilku tysięcy lat od początkowego momentu ich rozwoju”. Pod tym względem interesujące są badania eksperymentalne E. M. Abashidze (1967) dotyczące rozpuszczania ścian pęknięć w wapieniach glaukonitowych zbiornika Shaori (Kaukaz). Doświadczenia wykazały, że w ciągu 25 lat ciągłej filtracji, w zależności od natężenia przepływu, włoskowate pęknięcia o wielkości 0,1-0,25 mm mogą wzrosnąć do 5-23 mm.

Zatem jaskinie krasowe charakteryzują się złożoną ewolucją, której cechy zależą od splotu różnych czynników, które często decydują o znacznych odchyleniach od rozpatrywanego schematu. Rozwój jaskiń z tego czy innego powodu może zostać zatrzymany lub wznowiony na dowolnym etapie morfologicznym i hydrologicznym. Złożone systemy jaskiń składają się zwykle z obszarów znajdujących się na różnych etapach rozwoju. Tak więc w jaskini Iszczejewskiej na południowym Uralu obecnie znajdują się obszary od etapu kanału do doliny krasowej.

Cechą wielu jaskiń jest ich wielopoziomowy charakter, przy czym górne poziomy są zawsze znacznie starsze niż te znajdujące się pod spodem. Liczba pięter w różnych jaskiniach waha się od 2 do 11.

Odległość pomiędzy dwoma sąsiednimi poziomami wielopiętrowych jaskiń waha się od kilku do kilkudziesięciu metrów. Zawalenie się sklepień oddzielających podłogi jaskiń prowadzi do powstania gigantycznych grot, osiągających czasami wysokość 50-60 m (jaskinie Krasnaja i Anakopijska).

G. A. Maksimowicz wiąże pojawienie się nowego piętra z wypiętrzeniem tektonicznym obszaru, na którym znajduje się jaskinia. N.A. Gvozdetsky przypisuje główną rolę w rozwoju wielopiętrowych jaskiń w warunkach dużej grubości skał krasowych ruchom w górę, które postrzega nie jako czynnik zakłócający, ale jako ogólne tło ewolucji krasu. Według L.I. Maruashvili o wielopoziomowym charakterze jaskiń może świadczyć nie tylko wypiętrzenie tektoniczne masywu krasowego, ale także ogólne obniżenie poziomu oceanów (eustazja), co powoduje intensywne pogłębianie się dolin rzecznych i gwałtowne opadanie w poziomie poziomej cyrkulacji wód krasowych.

Poziomowanie najlepiej wyrażają jaskinie na obszarach nizinnych i podgórskich, charakteryzujące się stosunkowo powolnymi wypiętrzeniami tektonicznymi. Podczas powstawania jaskiń obserwuje się czasami przesunięcie osi chodników jaskiniowych od pierwotnej płaszczyzny pionowej. Pod tym względem interesująca jest jaskinia Tsutskvatskaya. Każdy młodszy (z czterech niższych) poziomów tej jaskini jest przesunięty na wschód w stosunku do poprzedniego, dlatego też podziemny odcinek rzeki Shapatagele położony jest obecnie znacznie dalej na wschód niż w okresie powstawania wyższych poziomów jaskini. Przesunięcie osi chodników jaskiniowych jest związane z nachyleniem pęknięć tektonicznych, w których zwężone są podziemne jamy.

Jaki jest wiek jaskiń krasowych i po jakich znakach można ocenić początek powstawania jaskini? Według L.I. Maruashvili za początek formowania się jaskini należy przyjąć okres jej przejścia do etapu spiekano-skokowego (galerii wodnej), gdyż na wcześniejszych etapach jej rozwoju jaskinia nie jest jeszcze jaskinią w w zwykłym znaczeniu: jest to słabo rozwinięta, całkowicie wypełniona woda i całkowicie nieprzejezdna.

Do określenia wieku jaskiń stosuje się różne metody badawcze, m.in. paleozoologiczne, archeologiczne, radiowęglowe i geomorfologiczne. W tym drugim przypadku poziom hipsometryczny jaskiń porównuje się z poziomem form powierzchniowych. Niestety wiele z tych metod podaje jedynie górną granicę wieku jaskini. Dane bezpośrednie i pośrednie potwierdzają bardzo długie istnienie jaskiń krasowych, trwające czasami wiele milionów lat. Oczywiście wiek jaskiń w dużej mierze zależy od składu litologicznego skał, w których powstały oraz ogólnego położenia fizycznego i geograficznego. Jednak nawet w łatwo rozpuszczalnych utworach siarczanowych (gips, anhydryt) jaskinie utrzymują się bardzo długo. Interesujące pod tym względem są jaskinie gipsowe Podola, których początki sięgają górnego miocenu. I. M. Gunevsky, w oparciu o charakterystykę budowy geologicznej terytorium, stopień spękania skał, charakter płaskorzeźby, morfologię podziemnych wnęk i strukturę formacji spiekanych, identyfikuje następujące etapy powstawania jaskiń Podolsk : górny sarmacki (początek intensywnej głębokiej erozji), wczesny pliocen (charakteryzujący się nasileniem procesów pionowych), późny pliocen (procesy poziomej cyrkulacji wód gruntowych przeważają nad pionowymi), wczesny plejstocen (procesy powstawania jaskiń osiągają maksymalne nasilenie) , środkowy plejstocen (zaczynają zanikać procesy powstawania krasów podziemnych), późny plejstocen (nagromadzenie utworów mineralnych i chemogenicznych), holocen (nagromadzenie osadów blokowych). Zatem wiek największych na świecie jaskiń gipsowych Optimisticheskaya, Ozernaya i Kryvchenskaya na Podolu najwyraźniej przekracza 10 milionów lat. Wiek jaskiń wapiennych może być jeszcze bardziej znaczący. Tak więc niektóre starożytne jaskinie krasowe pasma Alai (Azja Środkowa), które według Z. S. Sultanova mają pochodzenie hydrotermalne, powstały w okresie górnego paleozoiku, tj. Ponad 200 milionów lat temu.

Starożytne jaskinie są jednak stosunkowo rzadkie i przetrwają długi czas tylko w najkorzystniejszych warunkach naturalnych. Większość jaskiń krasowych, zwłaszcza w silnie nawodnionych skałach siarczanowych, jest młoda, przeważnie czwartorzędowa lub nawet holoceńska. Oczywiście poszczególne galerie skomplikowanych, wielopoziomowych jaskiń powstawały w różnym czasie, a ich wiek może różnić się w znacznych granicach.

Aby określić ilościowo jamy krasowe, G. A. Maksimovich (1963) oferuje dwa wskaźniki: gęstość i gęstość jaskiń krasowych. Gęstość odnosi się do liczby jaskiń na powierzchnię 1000 km 2, a gęstość odnosi się do całkowitej długości wszystkich jaskiń w tym samym umownym obszarze.

J. Corbel zaproponował scharakteryzowanie wielkości jaskiń krasowych za pomocą wskaźnika pustki, obliczanego za pomocą wzoru

Gdzie V - objętość skały rozpuszczalnej, w której rozwinęła się jaskinia, wynosi 0,1 km 3; L- odległość (na planie) pomiędzy skrajnymi punktami wzdłuż głównej osi układu wnękowego wynosi 0,1 km; J- odległość pomiędzy dwoma najbardziej odległymi punktami prostopadłymi do osi głównej wynosi 0,1 km; N - różnica wzniesień pomiędzy najwyższym i najniższym punktem systemu jaskiń wynosi 0,1 km.

Aby określić wielkość jaskiń, istnieje również inna metoda, która polega na obliczeniu objętości jam. Jeżeli wnęka ma złożony kształt, należy ją przedstawić jako zbiór różnych kształtów geometrycznych (pryzmat, walec, stożek pełny i ścięty, ostrosłup pełny i ścięty z podstawą o dowolnym kształcie, kula itp.), objętość co oblicza się za pomocą wzoru Simpsona

Gdzie w - objętość figury geometrycznej, m 3; H - wysokość figury, m; s 1, s 2, s 3 - obszary dolnej, środkowej i górnej części figury, m 2. Testowanie tej metody przez speleologów krymskich wykazało, że błędy w obliczaniu objętości jam według wzoru Simpsona nie przekraczają 5-6%.

Jaskinie krasowe

Jaskinia- naturalna wnęka w górnej warstwie skorupy ziemskiej, połączona z powierzchnią ziemi jednym lub większą liczbą otworów wyjściowych dostępnych dla człowieka. Największe jaskinie to złożone systemy korytarzy i sal, często o łącznej długości dochodzącej do kilkudziesięciu kilometrów. Jaskinie są przedmiotem badań speleologii.

Jaskinie można podzielić na pięć grup ze względu na ich pochodzenie. Są to jaskinie tektoniczne, jaskinie erozyjne, jaskinie lodowe, jaskinie wulkaniczne i wreszcie największa grupa, jaskinie krasowe. Jaskinie w strefie wejściowej, o odpowiedniej morfologii (poziome przestronne wejście) i lokalizacji (blisko wody), służyły już starożytnym ludziom jako wygodne mieszkania.

Rodzaje jaskiń

Jaskinie krasowe

Wapień, a zwłaszcza marmur, bardzo słabo rozpuszczają się w czystej wodzie destylowanej. Rozpuszczalność wzrasta kilkakrotnie, jeśli w wodzie występuje rozpuszczony dwutlenek węgla (a w naturze jest on zawsze rozpuszczony w wodzie), ale wapień nadal słabo się rozpuszcza w porównaniu z, powiedzmy, gipsem, a zwłaszcza solą. Okazuje się jednak, że ma to pozytywny wpływ na powstawanie rozległych jaskiń, ponieważ jaskinie gipsowe i solne nie tylko szybko powstają, ale także szybko się zapadają.

Pęknięcia i uskoki tektoniczne odgrywają ogromną rolę w powstawaniu jaskiń. Z map badanych jaskiń często wynika, że ​​przejścia te ograniczone są przez widoczne na powierzchni zaburzenia tektoniczne. Oczywiście do powstania jaskini konieczna jest także wystarczająca ilość osadów wodnych i udany kształt reliefu: do jaskini powinny wpaść osady z dużego obszaru, wejście do jaskini powinno znajdować się zauważalnie nad poziomem morza miejsce odprowadzania wód gruntowych itp.

Chemia procesów krasowych jest taka, że ​​często woda po rozpuszczeniu skały, po pewnym czasie odkłada ją z powrotem, tworząc tzw. formacje spiekane: stalaktyty, stalagmity, heliktyty, draperie itp.

Najdłuższa jaskinia na świecie, Mammoth Cave w USA, zbudowana jest z wapienia. Łączna długość korytarzy wynosi ponad 500 km. Najdłuższą jaskinią w gipsie jest Optimisticheskaya na Ukrainie, o długości ponad 200 km. Powstawanie tak długich jaskiń w gipsie wiąże się ze specjalnym układem skał: warstwy gipsu zawierające jaskinię są przykryte wapieniem, dzięki czemu sklepienia nie zapadają się. Najdłuższą jaskinią w Rosji jest jaskinia Botovskaya, zbudowana w wapieniu, o długości ponad 60 km, położona w obwodzie irkuckim, w dorzeczu rzeki Leny. Nieco gorsza jest Bolshaya Oreshnaya - jaskinia krasowa w konglomeratach na terytorium Krasnojarska. Najgłębsze jaskinie na świecie to także kras: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) w Abchazji. W Rosji najgłębszą jaskinią jest Gorło Barloga (-900 m) w Karaczajo-Czerkiesji. Wszystkie te zapisy ciągle się zmieniają, ale tylko jedno pozostaje niezmienne: prym wiodą jaskinie krasowe.

Jaskinie tektoniczne

Takie jaskinie mogą pojawić się w każdej skale w wyniku powstania uskoków tektonicznych. Z reguły takie jaskinie znajdują się na zboczach dolin rzecznych, głęboko wciętych w płaskowyż, gdy z boków odrywają się ogromne masy skał, tworząc pęknięcia osiadające (szeropy). Pęknięcia osiadające zwykle zbiegają się wraz z głębokością niczym klin. Najczęściej wypełnione są luźnymi osadami z powierzchni masywu, czasem jednak tworzą się dość głębokie, pionowe jaskinie, dochodzące do 100 m głębokości. Sherlopy są szeroko rozpowszechnione we wschodniej Syberii. Zostały one stosunkowo słabo zbadane i prawdopodobnie są dość powszechne.

Jaskinie erozyjne

Jaskinie powstają w skałach nierozpuszczalnych w wyniku erozji mechanicznej, czyli przebijania przez wodę zawierającą ziarna materiału stałego. Często takie jaskinie powstają na brzegu morza pod wpływem fal, ale są one małe. Możliwe jest jednak również powstawanie jaskiń, wydrążonych wzdłuż pierwotnych pęknięć tektonicznych przez strumienie schodzące pod ziemię. Znane są dość duże (kilkaset metrów długości) jaskinie erozyjne powstałe w piaskowcach, a nawet granitach.

Jaskinie lodowcowe

Innym rodzajem jaskiń polodowcowych są jaskinie utworzone w lodowcu w miejscu uwolnienia się wód śródlodowcowych i subglacjalnych na krawędziach lodowców. Woda roztopowa w takich jaskiniach może płynąć zarówno po dnie lodowca, jak i po lodzie lodowcowym.

Szczególnym rodzajem jaskiń polodowcowych są jaskinie utworzone w lodowcu u ujścia podziemnych wód termalnych. Ponieważ woda jest gorąca, może tworzyć obszerne galerie, ale takie jaskinie nie znajdują się w samym lodowcu, ale pod nim, ponieważ lód topi się od dołu. Termiczne jaskinie lodowe znajdują się na Islandii i Grenlandii i osiągają znaczne rozmiary.

Jaskinie wulkaniczne

Jaskinie te pojawiają się podczas erupcji wulkanów. Strumień lawy w miarę ochładzania pokrywa się twardą skorupą, tworząc rurę lawową, wewnątrz której nadal płynie stopiona skała. Po faktycznym zakończeniu erupcji lawa wypływa z rurki od dolnego końca, a wewnątrz rurki pozostaje wnęka. Oczywiste jest, że jaskinie lawowe leżą na samej powierzchni, a dach często się zawala. Jak się jednak okazało, jaskinie lawowe mogą osiągać bardzo duże rozmiary, do 65,6 km długości i 1100 m głębokości (Jaskinia Kazamura, Wyspy Hawajskie).

Najgłębsze jaskinie na świecie

Najdłuższe jaskinie na świecie

Największe jaskinie na terenie byłego ZSRR

Speleofauna, zagadnienia środowiskowe

Chociaż żywy świat jaskiń z reguły nie jest zbyt bogaty (z wyjątkiem części wejściowej, do której wpada światło słoneczne), to jednak niektóre zwierzęta żyją w jaskiniach, a konkretnie w jaskiniach. Przede wszystkim są to oczywiście nietoperze, wiele ich gatunków wykorzystuje jaskinie jako codzienne schronienie lub zimowisko. Co więcej, nietoperze czasami wlatują w bardzo odległe i trudno dostępne zakątki, doskonale pokonując wąskie labiryntowe przejścia.

Oprócz nietoperzy niektóre jaskinie w ciepłym klimacie są domem dla kilku gatunków owadów, pająków ( Neoleptoneta krótkowzroczna), raki, krewetki ( Palemonias alabamae), salamandry i ryby ( Amblyopsidae). Co więcej, gatunki jaskiniowe przystosowują się do całkowitej ciemności i tracą wzrok. Często są to gatunki bardzo rzadkie, endemiczne.

Wartość archeologiczna

Prehistoryczni ludzie wykorzystywali jaskinie na całym świecie jako domy. Jeszcze częściej zwierzęta osiedlały się w jaskiniach. Wiele zwierząt zginęło w jaskiniach-pułapkach, zaczynając od pionowych studni. Niezwykle powolna ewolucja jaskiń, ich stały klimat i ochrona przed światem zewnętrznym pozwoliły nam zachować ogromną liczbę znalezisk archeologicznych. Są to pyłki roślin kopalnych, kości dawno wymarłych zwierząt (niedźwiedź jaskiniowy, hiena jaskiniowa, mamut, nosorożec włochaty), malowidła naskalne przedstawiające starożytnych ludzi (jaskinie Kapow na południowym Uralu (rysunki), Divya na Uralu Północnym (niedźwiedź jaskiniowy ), Tuzuksu w Kuźnieckiej Alatau), narzędzia ich pracy (Strashnaya, Okladnikova, Kaminnaya w Ałtaju), szczątki ludzkie różnych kultur, w tym neandertalczyków, do 50-200 tysięcy lat (jaskinia Teshik-Tash w Uzbekistanie, Jaskinia Denisova w Ałtaju, Cro-Magnon we Francji i wielu innych).

W kulturze

Jaskinia ma ważne znaczenie symboliczne.

Notatki

Spinki do mankietów

• Jaskinie Kugitanga (Turkmenistan) w systemie Cap-Coutan. Wycieczka fotograficzna i trochę literatury.
• B. Mavlyudov. Odbicia na lodzie w jaskiniach
• Jaskinie regionu Perm. Jaskinia Orda. Nurkowanie jaskiniowe Fotorelacja z wizyty Jill Haynet – speleolożki i producentki filmowej („Odkrycie”)

Fundacja Wikimedia. 2010.

Jaskinie krasowe

Rozpuszczanie (wymywanie) niektórych skał powoduje szereg zjawisk zwanych krasem lub jednym słowem krasem. Zjawiska te po raz pierwszy badano na płaskowyżu wapiennym krasowym w Jugosławii. Występują tam, gdzie powszechnie występują skały rozpuszczalne: sól kamienna, gips, kreda, wapień, dolomit. Wody powierzchniowe i podziemne wypłukują do nich duże i małe jamy, często przybierające dziwaczne kształty, tworząc jaskinie, uskoki, groty.

Kiedy strop nad pustkami krasowymi zapadnie się lub skały znajdujące się pod powierzchnią zostaną wypłukane, pojawiają się unikalne formy płaskorzeźby krasowej. Spośród nich najczęstsze są lejki o różnych rozmiarach i kształtach, baseny i awarie; kar-ry - zagłębienia, rowy, pęknięcia, bruzdy przecinające powierzchnię ziemi.

Pod wpływem krasu zachodzi wiele niesamowitych zjawisk: znikają rzeki, strumienie, jeziora (dosłownie wpadają w ziemię); niektóre rzeki nagle „wypływają na powierzchnię”; Na dnie morskim z zagłębień krasowych wypływa słodka woda. Uważa się, że niektóre legendy o nagle znikających miastach (powiedzmy o niewidzialnym mieście Kiteż) powstały pod wrażeniem krasowych zapadlisk, w które zapadały się budynki. Zjawiska takie nie są rzadkością na obszarach, na których występuje rozwój krasu.

Badanie krasu wiąże się przede wszystkim z potrzebami praktycznymi: budową miast i poszczególnych obiektów, eksploatacją kolei itp. Na przykład zapadliska krasowe wielokrotnie występowały w pobliżu podtorza na linii Moskwa-Gorky. Jeden z kraterów miał średnicę 50 m. Do jego wypełnienia potrzeba było 15 samochodów ciężarów ziemi. Jeszcze więcej kłopotów powodują krasowe zapadliska w miastach. Znane są przypadki, gdy domy zapadały się w zagłębienia krasowe, a całe dzielnice ulegały zniszczeniu. I tak w Johannesburgu (RPA) pod koniec 1962 roku pod ziemią, w zapadlisku zniknęła cała fabryka, a później – budynek mieszkalny. Najwyraźniej te zapadliska powstały w wyniku pompowania wód gruntowych na dużą skalę. Stabilność zagłębień krasowych, dolomitów i wapieni leżących pod miastem została zakłócona.

Na terenach krasowych bardzo trudno jest prowadzić budownictwo hydrotechniczne.

Mimo to na terenach krasowych trwają prace budowlane. Tak więc elektrownia wodna Pawłowsk na rzece Ufa, elektrownia wodna Kachowska na Dnieprze i wiele innych zapór znajdują się w miejscach, gdzie rozwija się kras. Ale jeszcze przed rozpoczęciem budowy geografowie i geolodzy pracowali tutaj, badając kras i sugerując środki jego zwalczania. Przecież pomimo całej „przebiegłości” krasu można go skutecznie zwalczać. Na przykład pompowanie cementu przez studnie do podziemnych pustek lub „leczenie” kraterów glebą.

Kras znacznie komplikuje prace podziemne: kopanie kopalń, sztolnie i tunele. Często podziemne strumienie i rzeki płyną w pustkach krasowych, a także podziemne jeziora. Ale pod ziemią kras może również stać się pomocnikiem człowieka: poprzez jaskinie krasowe speleologom (odkrywcom jaskiń) udaje się przeniknąć setki metrów w głąb gór.

Jaskinie krasowe to wspaniałe dzieła natury. Dziwaczne labirynty, galerie; majestatyczne groty i „bezdenne” otchłanie; kamienne „sople” stalaktytów i kolumn stalagmitów; burzliwe strumienie, wodospady i ciche jeziora; W jaskiniach krasowych można znaleźć szczególną przyrodę i delikatne formacje krystaliczne. Niektóre z nich są bardzo duże. W środkowym Naddniestrzu długość jaskini Ozernaya wynosi 21,6 km, a jaskini głównej (kryształowej) 18,8 km. Słynna jaskinia Kungur na Uralu ma długość 4,6 km; zawiera ponad 30 jezior. Największą jaskinią jest Mammoth (USA, Kentucky); całkowita długość wszystkich jego odgałęzień wynosi 240 km. Na Kaukazie i Krymie jest wiele jaskiń. Latem 1979 r. radzieccy speleolodzy badający kaukaską jaskinię Śnieżna zeszli na głębokość 1190 m. Najgłębszą na świecie awarią krasową jest jaskinia Pierre-Saint-Martin we Francji (1332 m).

Kras może być starożytny lub nowoczesny. W dolinie Wołgi, na Samarze Luce, można zobaczyć formy krasowe powstałe ponad 150 milionów lat temu. To starożytny kras. Współczesne procesy krasowe mają różną intensywność. A jednak ich prędkość na ogół nie jest zbyt wysoka. Przez lata i dziesięciolecia nie może powstać duża jama krasowa, czyli karr. Zatem wiek większości współczesnych form krasowych wynosi wiele tysięcy, a nawet milionów lat.

Obecność rozpuszczalnych skał nie jest jeszcze wystarczająca do powstania krasu. Duże znaczenie ma głębokość wód gruntowych (im niższy poziom, tym głębsze formy krasowe), skład chemiczny wód powierzchniowych i gruntowych, rzeźba terenu, klimat, a także działalność człowieka (górnictwo, budownictwo, konstrukcje hydrotechniczne itp.). Dlatego bardzo trudno jest badać kras, jego przyczyny, cechy i metody jego zwalczania.

Kras występuje na wielu rozległych obszarach naszego kraju: na Wyżynie Środkowej Rosji i Wołgi, w dorzeczu Oki, Klyazmy, w górnym biegu Dniepru i Donu, na Wyżynie Wołyńskiej, w krajach bałtyckich, na Ogo-Dwinie przełom, w północnej części Białorusi, w regionie Przedkarpackim i Zakarpackim, na Krymie i na Kaukazie, na nizinie kaspijskiej, na Uralu i na Uralu. Kras jest również szeroko rozpowszechniony we wschodniej Syberii, zachodnim regionie Bajkału, regionie Primorye i Amur, Kazachstanie i Azji Środkowej. Najbardziej szczegółowo zbadano go w europejskiej części kraju. Jednak nawet tutaj w wielu obszarach nie zostało to jeszcze wystarczająco dobrze zbadane.

Młody lokalny historyk może dowiedzieć się o istnieniu krasu na danym terenie z opowieści lokalnych mieszkańców i specjalistów, a także z rzeźby terenu, jaskiń itp.

Kras można rozpoznać po charakterystycznych formach terenu (karry, zapadliska); wzdłuż znikających strumieni i rzek; na obszarach, gdzie ilość wody w rzece gwałtownie maleje lub gwałtownie wzrasta; na dużych źródłach wód podziemnych. W dużych zagłębieniach krasowych i wąwozach krasowych często występują silnie zarośnięte małe zapadliska, których niełatwo zauważyć. Należy jednak pamiętać, że to właśnie takie skupiska gęstej roślinności wskazują na istnienie tutaj awarii.

Należy bardzo dokładnie zbadać ukształtowanie terenu krasowego, pamiętając o możliwym spotkaniu z głębokimi studniami krasowymi i zapadliskami; Nie możesz działać sam, bez udziału doświadczonych starszych towarzyszy i nauczycieli. Należy ograniczyć się do oględzin i pomiarów form krasowych z powierzchni (bez schodzenia do dziur czy jaskiń). Przeprowadź oględziny obszarów ich występowania i nanieś te obszary na mapy i diagramy w małej skali. Szczególną uwagę należy zwrócić na uszkodzenia dróg i poszczególnych obiektów na skutek przejawów krasowych. Jaskinie krasowe są bardzo niebezpieczne: łatwo się w nich zgubić; ponadto często zawierają głębokie studnie krasowe i przepaści.

Źródło: yunc.org