Koji prirodni procesi doprinose nastanku pećina. Pećine: karakteristike i tipovi. Pećine prema vrsti stene

Moskovski državni institut za čelik i legure

Vyksa Branch

(Tehnološki univerzitet)

Sažetak na temu

kristalna fizika

Na temu: “Formiranje špilja i krša”

Student: Pichugin A.A.

Grupe:MO-07 (MFM)

Predavač: Lopatin D.V.

Moskva 2008

I. Opće informacije o pećinama i kršu

II. Hipoteza o nastanku kraških područja

III. Uslovi za formiranje pećina

IV. Vrste pećina:

1. Kraške pećine

2. Tektonske pećine

3. Erozijske pećine

4. Glečerske pećine

5. Lava Cave

V. Pećine u Bajkalskom regionu

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

Opći podaci o špiljama i kršu

Karst(od njemačkog Krasa, prema nazivu krečnjačke alpske visoravni Kras u Sloveniji), - skup procesa i pojava povezanih s djelovanjem vode i izraženih u rastvaranju stijene i stvaranje praznina u njima, kao i osebujni reljefni oblici koji nastaju na područjima sastavljenim od stena koje su relativno lako rastvorljive u vodi (gips, krečnjak, mermer, dolomit i kamena so).

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

Na osnovu dubine podzemne vode, krš se razlikuje od dubokog i plitkog. Postoje i „goli“ ili mediteranski krš, u kojem su kraški reljefni oblici lišeni tla i biljnog pokrivača (na primjer, Krimske planine), i „pokriveni“ ili srednjoevropski krš, na čijoj je površini očuvana kora od vremenskih utjecaja. a tlo i biljni pokrivač su razvijeni.

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

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

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

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

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

HIPOTEZA O NASTANKU KRAŠKIH PODRUČJA

Naime, postoji hipoteza da:

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

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

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

U trenutku kretanja zemljine kore, more se povuklo, a nekadašnje dno postalo suvo;

Postojala su dva moguća scenarija za razvoj događaja: 1) slojevi su ostali gotovo horizontalni i neporemećeni (kao kod Moskve); 2) dno je ispupčeno formirajući planine, a integritet slojeva krečnjaka je narušen i u njima su nastale brojne poprečne pukotine i rasjedi. Tako je nastala buduća kraška regija.

Ovu hipotezu potvrđuju nalazi ostataka drevnih školjki i drugih nekadašnjih živih organizama u sloju krečnjaka. Kako god bilo, jasno je da su pećine i stijene na kojima se formiraju usko povezane s drevnim životom na Zemlji.

USLOVI ZA FORMIRANJE PEĆINA

Tri su glavna uslova za formiranje kraških pećina:

1. Prisutnost kraških stijena.

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

3. Prisustvo agresivne cirkulirajuće vode.

Bez bilo kojeg od ovih uslova neće doći do formiranja pećine. Međutim, ovi neophodni uslovi mogu biti nadređeni lokalnim karakteristikama klime, reljefnom strukturom i prisustvom drugih stijena. Sve to dovodi do pojave špilja raznih tipova. Čak iu jednoj pećini postoje razni „kompozitni“ elementi koji se formiraju na različite načine. Glavni morfološki elementi kraških špilja i njihovo porijeklo.

Morfološki elementi kraških pećina:

Vertikalne ponore, okna i bunari,

Horizontalno nagnute pećine i meandri,

Labirinti.

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

Vrste kršenja:

Greške i kvarovi, pukotine:

posteljina,

Na granici kraške i nekraške stijene,

tektonski (obično poprečni),

Takozvane bočne pukotine.

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

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

Nival bunari (sa površine masiva):

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

Formiranje horizontalno nagnutih prolaza:

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

Formiranje sala.

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

Ponekad se aktiviraju dodatni mehanizmi:

Mehaničko uklanjanje krhotina stijena tokovima vode,

Djelovanje pritiska termalne vode(Pećina Nova Atos).

Kraške pećine– to su podzemne šupljine koje su formirane i deblje od zemljine kore, u područjima gdje su rasprostranjene lako topljive karbonatne i halogene stijene, podložne ispiranju i mehaničkom naprezanju, ove stijene se postupno urušavaju, što dovodi do stvaranja raznih kraških oblika. Među njima najveći interes izazivaju podzemni kraški oblici - špilje, rudnici i bunari, ponekad karakterizirani vrlo složenom strukturom. Jedan od glavnih uslova formiranje kraških pećina je prisustvo kraških stijena koje karakterizira značajna litološka raznolikost. Među njima su karbonatne stijene (krečnjaci, dolomiti, kreda, mermeri), sulfatne stijene (gips, anhidrit) i halogenidne stijene (kamene soli, kalijeve soli). Kraške stijene su veoma rasprostranjene. Na mnogim mjestima prekriveni su tankim pokrivačem pjeskovito-glinovitih sedimenata ili direktno izlaze na površinu, što pogoduje aktivnom razvoju kraških procesa i formiranju raznih kraških oblika. Na intenzitet formiranja krša značajan utjecaj ima i debljina stijena, njihov hemijski sastav i karakteristike pojave.

Voda je graditelj kraških pećina

Kao što je već spomenuto, graditelj kraških pećina je vode. Međutim, da bi voda otopila stijene, one moraju biti propusne, odnosno slomljene. Frakturiranje stijena jedan je od glavnih uslova za razvoj krša. Ako je karbonatni ili sulfatni masiv monolitan i sastoji se od čvrstih vrsta stijena bez pukotina, onda na njega ne utječu kraški procesi. Međutim, ova pojava je rijetka, budući da su vapnenci, dolomiti i gips po prirodi lomljeni. Pukotine koje seku kroz krečnjačke masive imaju različito porijeklo. Pukotine se ističu litogenetsko, tektonsko, mehaničko rasterećenje i vremenske prilike. Najčešće su tektonske pukotine, koje obično prosijeku različite slojeve sedimentnih stijena, bez prelamanja pri prijelazu iz jednog sloja u drugi i bez promjene njihove širine. Tektonsko lomljenje karakterizira razvoj složenih međusobno okomitih pukotina širine 1-2 mm. Stijene se odlikuju najvećom fragmentacijom i lomljenošću u zonama tektonskih poremećaja. Padajući na površinu kraškog masiva, atmosferske padavine prodiru u dubinu ovog masiva kroz pukotine različitog porijekla. Kružeći kroz podzemne kanale, voda ispire stijenu, postepeno širi podzemne prolaze i ponekad formira ogromne špilje. Pokretna voda je treći preduvjet za razvoj kraških procesa. Bez vode, koja rastvara i uništava stijene, ne bi bilo ni kraških pećina. Zbog toga karakteristike hidrografske mreže i posebnost hidrogeološkog režima u velikoj mjeri određuju stepen zamršenosti karstnih naslaga, intenzitet i uslove za razvoj podzemnih šupljina.

Voda od kiše i otopljenog snijega

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

Kondenzaciona voda

Osim infiltracijskih, infuzionih i tlačnih voda, određenu ulogu u nastanku pećina imaju i kondenzacijske vode, koje skupljajući se na zidovima i stropovima pećina nagrizaju ih stvarajući bizarne šare. Za razliku od podzemnih tokova, kondenzaciona voda utiče na celu površinu šupljine, te stoga imaju najveći uticaj o morfologiji pećina. Posebno povoljni uslovi za kondenzaciju vlage karakterišu male šupljine koje se nalaze na značajnoj dubini od površine, jer količina kondenzacione vlage direktno zavisi od intenziteta razmene vazduha i obrnuto od zapremine šupljine. Posmatranja obavljena u , pokazala su da u

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

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

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

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

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

Pećine. Njihovo obrazovanje.

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

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

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

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

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

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

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

Vrste pećina.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Stalaktiti, stalagmiti i stalagnati

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

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

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

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

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

Stalagnati su kapljaste formacije u obliku stupova koji se pojavljuju u pećinama kada se stalaktiti i stalagmiti spoje (Prilog 9).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Milijarde kapi tokom miliona godina stvorile su u pećini čitavu šumu stalaktita, stalagmita, fantastičnu unutrašnju dekoraciju stubova i ažurnih kamenih zavesa, zastava i vodopada (Prilog 13).

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

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

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

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

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

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

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

Druge pećinske misterije

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Pećinsko blago je još jedna misterija i misterija pećina. Mnogo milenijuma legende i priče govore o blagu skrivenom u pećinama. Kosti izgubljenih lovaca na blago koje nikada nisu mogli pronaći pronađene su pod zemljom više puta. njegovana blaga. Jedna od pećina u češkim Tatrama zove se Pećina tragača za blagom. I postoji toliko mnogo legendi o gusarskom blagu skrivenom, uključujući i pećine. Ali svaka legenda ima neku istinu.

ZAKLJUČAK

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

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

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

Zašto mi treba ovo znanje? Mogu li mi biti od koristi u životu? Mislim da da. I uglavnom, kako bismo bolje razumjeli svijet oko nas, vidjeli i cijenili ljepotu koju priroda može stvoriti. Takođe, iznenada će se klima na Planeti ponovo dramatično promeniti i ljudi će morati ponovo da se vrate u pećine. Sa ovim znanjem bit će mi lakše da se i sama tamo udobno smjestim i pomognem drugima.

Pećine su šupljine nastale u gornjem dijelu zemljine kore kao rezultat prirodnih procesa. Ovo tako prozaično opisuje misteriozni objekti naučni jezik. Međutim, pravi poznavaoci pećina uvijek će imati žive riječi za njih.

Tako je, na primjer, Alfred Begley, švicarski istraživač pećina, rekao o njima: "Ispod površine zemlje u apsolutnoj tami postoji tako ogroman svijet da možemo govoriti o novom kontinentu."

Geografski objekat. Značenje pećina

Važnost pećina za ljude teško se može precijeniti. Na kraju krajeva, pećine su bile prvi domovi primitivnih ljudi, pa otkrivanje tajni koje čuvaju pećine pomaže u dodavanju nedostajućih zagonetki u sliku ljudske istorije i evolucije.

O velikoj obrazovnoj vrijednosti pećina svjedoči i povećano interesovanje za speleologiju posljednjih decenija, kako istraživača, tako i turista i ljubitelja avanture. Širom svijeta raste broj pećina pripremljenih za turističke posjete.

Velika vrijednost za poljoprivreda imaju kraške pećinske šupljine, jer njihovo prisustvo dovodi do povlačenja podzemnih voda u veća dubina, isušivanje gornjih slojeva tla, što se mora uzeti u obzir pri planiranju poljoprivrednih radova. A neke pećine s mikroklimom koju karakteriziraju posebno niske temperature koriste se kao veliki "hladnjaci" za čuvanje hrane i raznih materijala.

Pećine su od velikog značaja za vađenje i istraživanje raznih minerala i nekih željeznih ruda.

Karakteristike pećina

Pećine su zaštićene od vanjskog svijeta, imaju stalnu unutrašnju klimu i izuzetno sporo se razvijaju. Ove karakteristike čine ih neprocjenjivim za arheologiju: pećine su za nas sačuvale ostatke starih ljudi, kosti izumrlih životinja i pelud biljaka.

Speleofauna nije posebno raznolika, a ipak postoje životinje i biljke koje žive uglavnom u pećinama ili samo u njima. To su šišmiši, koji savršeno plove čak i najdužim i najzamršenijim podzemnim prolazima, neki insekti, škampi i drugi rakovi, pauci, ribe i daždevnjaci. Stanovnici pećina, prilagođeni potpunom mraku, često su potpuno slijepi i nemaju pigment.

Pećinske naslage dijele se na mehaničke i hemogene. Mehaničke naslage su glina, kockasti šut, pijesak, šljunak; hemogeni - stalaktiti i stalagmiti koji ukrašavaju drevne pećinske galerije.

Vrste pećina

Postoje vještački(obrazovan od strane čovjeka) i prirodno(nastalih prirodnim procesima) pećine. Prirodne pećine se prema svom nastanku (vodećem procesu) dijele na sljedećih pet tipova.

Karst. Najveća grupa. Oni su najljepši, duboki i produženi. Proces njihovog nastanka posljedica je rastvaranja različitih stijena u vodi (gips, krečnjak, kreda, sol, mermer itd.). Upravo u kraškim pećinama nastaju stalaktiti, stalagmiti, kao i helikati i zadivljujući pećinski oniks.

Erozivna. Proces formiranja je sličan kraškim pećinama, međutim erozione pećine nastaju kao rezultat mehaničke erozije, tj. isprati vodom koja sadrži čvrste čestice (pijesak, kamenčići itd.). Često se formira duž obale.

Tektonski. Nastaju na mjestima tektonskih rasjeda. Najčešći su na stranama riječnih dolina, zabijenih duboko u visoravni.

Vulkanski. Nastaju na sljedeći način: tokom vulkanske erupcije, tok lave se hladi i prekriva se korom, formirajući lava cijev. Unutar cijevi, lava nastavlja teći neko vrijeme, što rezultira stvaranjem šupljine. Kao vulkanske se takođe klasifikuju pećine formirane vulkanskim otvorima.

Glacial. Nastaje u tijelu glečera. Među glacijalnim pećinama postoje pećine nastale otopljenom vodom, pećine nastale u glečerima na izlazu iz subglacijalnih i intraglacijalnih voda, kao i pećine nastale u glečerima na izlazu iz subglacijalnih termalnih izvora.

Najveće pećine

(Son Doong Cave)

Najveća pećina na svijetu je pećina otvorena 2009. godine Shondong u centralnom Vijetnamu (provincija Quang Binh). Poznatiji, ali manji Mamutova pećina, koji se nalazi u Kentakiju, SAD. To je sistem kraških pećina formiranih u sloju krečnjaka.

U Rusiji je najduže Botovskaya, čija dužina dostiže 60 km. Nalazi se u Rumuniji Movile cave- jedna od tri pećine na svijetu nastala kao rezultat izlaganja stijena sumpornoj kiselini. Pećina je jedinstvena po tome što je zatvoreni ekosistem, izolovan od Zemljinog ekosistema.

Najdublja pećina

(Krubera pećina)

Najdublja pećina na svetu - Krubera pećina ili Vrana- nalazi se u Abhaziji (greben Gagra). Pećina se grana u dva kraka: dubina jednog je 2.196 m, a drugog 1.300 m. Otkrivena je 1960. godine.

Najduža pećina

Najduža na svijetu je ona koja je već spomenuta. Sistem pećina mamuta(Kentuki, SAD). Njena dužina iznosi 627.644 m Mamutova pećina leži u podnožju zapadnih Apalača iu istraženom dijelu ima 20 velikih dvorana, isto toliko. duboke rudnike i oko 225 podzemnih prolaza.

Pećina je šupljina u gornjem dijelu zemljine kore, povezana s površinom jednom ili više ulaznih rupa. Druga definicija: pećina je prirodna podzemna šupljina dostupna ljudskom prodiranju, s dijelovima koji nisu obasjani sunčevom svjetlošću i dužinom (dubinom) većom od druge dvije dimenzije. Najveće pećine su složeni sistemi prolaza i dvorana, često ukupne dužine i do nekoliko desetina kilometara. Pećine su predmet proučavanja speleologije. Speleoturisti daju značajan doprinos proučavanju pećina.

Pećine se prema nastanku mogu podijeliti u pet grupa: tektonske, erozijske, glacijalne, vulkanske i, konačno, najveća grupa - kraška. Pećine u ulaznom prostoru, odgovarajuće morfologije (horizontalni prostrani ulaz) i lokacije (blizu vode), stari su ljudi koristili kao udobne nastambe.

Pećine po porijeklu

Kraške pećine

Većina pećina je ovakva. Upravo kraške pećine imaju najveći obim i dubinu. Kraške pećine nastaju zbog rastvaranja stijena vodom, pa se nalaze samo tamo gdje se nalaze topljive stijene: krečnjak, mramor, dolomit, kreda, kao i gips i sol. Krečnjak, a posebno mermer, veoma se slabo rastvara u čistoj destilovanoj vodi. Rastvorljivost se povećava nekoliko puta ako je otopljeni ugljični dioksid prisutan u vodi (a uvijek je prisutan u vodi). prirodna voda), međutim, krečnjak se još uvijek slabo otapa u odnosu na, recimo, gips ili, posebno, so. Ali ispostavilo se da to ima pozitivan učinak na formiranje proširenih špilja, budući da se gipsane i slane pećine ne samo brzo formiraju, već se i brzo urušavaju.

Tektonske pukotine i rasjedi igraju veliku ulogu u formiranju pećina. Iz karata proučavanih pećina često se može vidjeti da su prolazi ograničeni na tektonske poremećaje koji se mogu pratiti na površini. Takođe, za formiranje špilje neophodna je dovoljna količina vodenog sedimenta i uspješan oblik reljefa: sedimenti sa veće površine treba da padaju u pećinu, ulaz u pećinu treba da bude vidljivo iznad mjesta gdje se nalazi. ispuštaju se podzemne vode itd.

Mnoge kraške pećine su reliktni sistemi: protok vode, koji je formirao pećinu, napustio ju je zbog promjena reljefa ili na dublje nivoe (zbog smanjenja lokalne osnove erozije - dno susjednih riječnih dolina), ili je prestao da ulazi u pećinu zbog promjena u površinskoj drenaži. oblasti, nakon čega pećina prolazi kroz različite faze starenja. Vrlo često, proučavane pećine su mali fragmenti drevnog pećinskog sistema, izloženi uništavanju planinskih lanaca domaćina.

Evolucija kraških procesa i njihova hemija su takvi da često voda, otopivši mineralne tvari stijena (karbonate, sulfate), nakon nekog vremena taloži ih na svodove i zidove pećina u obliku masivnih kora debljine do metar. ili više (pećinski mramorni oniks) ili posebne za svaku pećinu ansambala mineralnih agregata pećina, formirajući stalaktite, stalagmite, heliktiti, draperije i druge specifične kraške mineralne forme - sinter formacije.

U poslednje vreme sve više pećina otvara se u stijenama koje se tradicionalno smatraju nekraškim. Na primjer, u pješčanicima i kvarcitima tepui stolnih planina u Južnoj Americi, pećine Abismo Gai Collet, s dubinom od −671 m (2006.), i Cueva Ojos de Cristal, dužine 16 km (2009.), su otkriveni. Očigledno su i ove pećine kraškog porijekla. U vrućim tropskim klimama, pod određenim uvjetima, kvarcit se može otopiti vodom.

Još jedan egzotičan primjer formiranja kraških pećina je vrlo duga i najdublja špilja Lechugia na kopnu SAD-a (i druge pećine Karlsbada). nacionalni park). Prema modernoj hipotezi, nastao je otapanjem krečnjaka uzdizanjem termalnih voda zasićenih sumpornom kiselinom.

Tektonske pećine

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

Erozijske pećine

Pećine nastale u nerastvorljivim stenama usled mehaničke erozije, odnosno obrađene vodom koja sadrži zrna čvrstog materijala. Često se takve pećine formiraju na morskoj obali pod utjecajem valova, ali su male. Međutim, moguće je i formiranje špilja, iskopanih duž primarnih tektonskih pukotina potocima koji idu ispod zemlje. Poznate su prilično velike (duge stotine metara) erozione pećine nastale u pješčanicima, pa čak i granitima. Primjeri velikih erozionih pećina uključuju T.S.O.D. (Dodirljivi Damoklov mač) Pećina u gabru (4 km/−51 m, Njujork), Pećina slepih miševa u gnajsovima (1,7 km, Severna Karolina), Pećina jezera Gornje Millerton u granitu (Kalifornija).

Glacier caves

Pećine nastale u tijelu glečera otopljenom vodom. Takve pećine nalaze se na mnogim glečerima. Otopljene glečerske vode upija tijelo glečera duž velikih pukotina ili na sjecištima pukotina, formirajući prolaze koji su ponekad prohodni za ljude. Dužina takvih pećina može biti nekoliko stotina metara, dubina - do 100 m ili više. Godine 1993. na Grenlandu je otkriven i istražen gigantski glacijalni bunar „Isortog“ dubine 173 m, priliv vode u njega ljeti iznosio je 30 m³ ili više.

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

Poseban tip glacijalnih pećina su pećine nastale u glečerima na izlazu podzemnih termalnih voda koje se nalaze ispod glečera. Vruća voda može stvoriti obimne galerije, ali takve pećine ne leže u samom glečeru, već ispod njega, jer se led topi odozdo. Termalne glacijalne pećine nalaze se na Islandu i Grenlandu i dostižu značajne veličine.

Vulkanske pećine

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

Osim lava cijevi, postoje i vertikalne vulkanske pećine - vulkanski otvori.

Pećine prema vrsti stene

Najduža pećina na svijetu, Mamutova pećina (SAD), kraška je pećina izgrađena u krečnjaku. Ima ukupnu dužinu prolaza veću od 600 km. Najduža pećina u Rusiji je pećina Botovskaja, duga preko 60 km, položena u relativno tanak sloj krečnjaka, stisnuta između peščara, nalazi se u Irkutsk region, sliv rijeke Lena. Nešto inferiorna od nje je Bolshaya Oreshnaya - najduža krška pećina na svijetu u konglomeratima na Krasnojarskom teritoriju. Najduža pećina u gipsu je Optimisticheskaya, u Ukrajini, sa dužinom većom od 230 km. Formiranje takvih proširenih špilja u gipsu povezano je s posebnim rasporedom stijena: slojevi gipsa koji sadrže pećinu prekriveni su krečnjakom, zbog čega se svodovi ne urušavaju. Poznate su pećine u kamenoj soli, u glečerima, u očvrsnutoj lavi itd.

Pećine po veličini

Najdublje pećine na planeti su takođe kraške: Krubera-Voronya (do −2196 m), Snezhnaya (−1753 m) u Abhaziji. U Rusiji, najdublja pećina je Gorlo Barloga (−900 m) u Karachay-Cherkessia. Svi ovi zapisi se stalno mijenjaju, ali samo jedno ostaje konstantno: kraške špilje prednjače.

Najdublje pećine na svijetu

Dubina pećine je razlika u visini između ulaza (najvišeg od ulaza, ako ih ima više) i najniže tačke pećine. Ako se u pećini nalaze prolazi iznad ulaza, koristite koncept amplitude - razlika u nivoima između najnižeg i najviša tačka pećine. Prema procjenama, maksimalna dubina pećinskih prolaza ispod površine (ne brkati se sa dubinom pećine!) ne može biti veća od 3000 metara: svaka dublja pećina bi bila zdrobljena težinom stijena iznad. Za kraške špilje maksimalna dubina je određena kraškom podlogom (donja granica kraških procesa, koja se poklapa sa osnovom vapnenačkih naslaga), koja zbog prisustva sifonskih kanala može biti niža od erozione osnove. Većina duboka pećina, trenutno je pećina Krubera-Voronya sa dubinom od 2196 m, ovo je prva i jedina pećina koja je prešla granicu od 2 km. Prva špilja koja je istražena s dubinom većom od 1000 metara bila je francuska Bergerova ponora, koja se smatrala najdubljom na svijetu od njenog otkrića 1953. do 1963. godine.

Dubina, m

Lokacija
1 Krubera-Voronya
2
3
4

Lamprechtsofen
5

Mirolda
6

Jean-Bernard
7

Torca del Cerro
8

Pantyuhinskaya
9

Sima de la Corniza
10

Slovenija

Najduže pećine na svijetu

Dubina, m

Lokacija
1

Mamontova
2
3

Ox-Bel-Ha
4

Optimističan
5
6
7

Sak-Actun
8

Switzerland
9

Fisher Ridge
10

Gua-Air-Jernich

Malezija

Sadržaj pećina

Speleofauna

Iako živi svijet pećina, po pravilu, nije previše bogat (izuzimajući ulazni dio u koji dopire sunčeva svjetlost), ipak neke životinje žive u pećinama ili čak samo u pećinama. Prije svega, to su šišmiši, mnoge njihove vrste koriste pećine kao svakodnevno sklonište ili za zimovanje. Štaviše, slepi miševi ponekad lete u vrlo udaljene i teško dostupne uglove, savršeno se krećući uskim labirintskim prolazima.

Osim slepih miševa, neke pećine u toplim klimatskim područjima su dom nekoliko vrsta insekata, paukova (Neoleptoneta myopica), škampa (Palaemonias alabamae) i drugih rakova, daždevnjaka i riba (Amblyopsidae). Pećinske vrste prilagođavaju se potpunom mraku, a mnoge od njih gube organe vida i pigmentaciju. Ove vrste su često vrlo rijetke, mnoge od njih endemične.

Arheološki nalazi

Praistorijski ljudi koristili su pećine širom svijeta kao domove. Još češće su se životinje naseljavale u pećine. Mnoge životinje uginule su u pećinama zamkama počevši od vertikalnih bunara. Izuzetno spora evolucija pećina, njihova stalna klima i zaštita od vanjskog svijeta su nam sačuvani ogromna količina arheološki nalazi. Ovo je polen fosilnih biljaka, kosti davno izumrlih životinja (pećinski medvjed, pećinska hijena, mamut, vunasti nosorog), kamene slike starih ljudi (Kapova pećine na južnom Uralu, Divya na sjevernom Uralu, Tuzuksu u Kuznjeckom Alatauu , pećine Niah u Maleziji), oruđa njihovog rada (Strašnaja, Okladnikova, Kaminnaja na Altaju), ljudski ostaci različite kulture, uključujući neandertalce, do 50-200 hiljada godina (pećina Teshik-Tash u Uzbekistanu, Denisova pećina na Altaju, Kromanjon u Francuskoj i mnogi drugi).

Pećine su možda služile kao moderni bioskopi.

Voda u pećinama

Voda se obično nalazi u mnogim špiljama, a kraške špilje njoj duguju nastanak. U pećinama možete pronaći kondenzacijske filmove, kapi, potoci i rijeke, jezera i vodopade. Sifoni u pećinama značajno otežavaju prolaz i zahtijevaju posebnu opremu i posebnu obuku. Često se nalaze podvodne pećine. U ulaznim prostorima pećina voda je često prisutna u zaleđenom stanju, u obliku ledenih naslaga, često veoma značajnih i višegodišnjih.

Vazduh u pećinama

U većini pećina zrak je prozračan zbog prirodne cirkulacije, iako ima pećina u kojima možete biti samo u gas maskama. Na primjer, naslage guana mogu otrovati zrak. Međutim, u ogromnoj većini prirodne pećine razmjena zraka sa površinom je prilično intenzivna. Razlozi kretanja zraka najčešće su temperaturna razlika u pećini i na površini, pa smjer i intenzitet cirkulacije zavise od godišnjeg doba i vremenskim uslovima. U velikim šupljinama kretanje zraka je toliko intenzivno da se pretvara u vjetar. Zbog toga je propuh jedan od važnih znakova pri traženju novih pećina.

Pećinski depoziti

Postoje mehaničke (glina, pijesak, šljunak, blokovi) i hemogene naslage (stalaktiti, stalagmiti itd.). U pećinskim sistemima sa aktivnim vodotokom, po pravilu, mehaničke naslage su predstavljene u obliku kockastog šuta, često veoma velikih zapremina, nastalih kao rezultat urušavanja luka prolaza, koji nastaje otapanjem vode. protok. Krš je teško proći i opasan, jer je ravnoteža kockastog ruševina često nestabilna. Ležišta gline su široko zastupljena u galerijama koje su napuštene aktivnim vodotokom koji je nosio mehanički nerastvorljive čestice stijena. Rastvorljiva komponenta pećinskog krečnjaka je kalcijum karbonat, koji često čini samo oko 50% stijene. Preostali minerali su po pravilu nerastvorljivi, a ako je voda koja otapa stenu predstavljena u obliku kapi, infiltrata, sa malim protokom vode, nesposobnim da obezbedi mehanički transport čestica, počinje nakupljanje glinenih naslaga. Vrlo često su drevni prolazi potpuno blokirani glinom.

Kemogene naslage (sinterne formacije) obično ukrašavaju i drevne pećinske galerije, gdje se voda, polako filtrirajući kroz pukotine u krečnjaku, zasićena kalcijum karbonatom, a kada uđe u pećinske šupljine, zbog male promjene parcijalnog tlaka vodene pare kada se kap odvoji, ili kada padne na pod, ili kada nastane turbulencija tokom dreniranja, kalcijum karbonat kristališe iz zasićenog rastvora u obliku kalcita.

Izletske pećine

Neke pećine su opremljene za posjetu izletničke grupe(tzv. izložbene pećine). Da bi se to postiglo, u dijelu pećine koji je najprostraniji i bogat sinter formacijama, položene su pješačke staze, ljestve, mostovi i napravljeno električno osvjetljenje; u nekim slučajevima, ako je ulazni dio pećine tehnički težak prostor, izrađuju se tuneli. Na teritoriji bivši SSSR Najpoznatije pećine su Mramornaya na Krimu, Kungurskaya na Uralu i Novoafonskaya u Abhaziji.

Pećine u Sunčevom sistemu

Osim na Zemlji, pećine su otkrivene i na Mjesecu i Marsu. Očigledno, to su vulkanske pećine, drevni tragovi vulkanske aktivnosti.

Veštačke pećine

Pećine - tamnice industrijskog svijeta

Pod bilo kojim veliki grad postoji sistem tehničkih tamnica: podrumi nadzemnih zgrada, metro, sistemi za održavanje života (vodovod, grijanje, kanalizacija, električni i telefonski kablovi, optička mreža), skloništa za bombe, bunkeri u slučaju rata itd.

Pećina je kao stan svetih podvižnika

Mnogi sveti podvižnici su gradili svoje domove u pećinama. Kasnije su na ovim mestima osnovani manastiri i lavre:

  • Kijevsko-pečerska lavra
  • Pskovsko-Pečerski manastir
  • Sveto-Uspenski pećinski manastir (Krim)
  • Kholkovski manastir
  • Chelter-Koba
  • Basarbovski manastir
  • Pećinske crkve u Ivanovu

Sveti podvižnici koji su živeli u pećinama:

  • “I iziđe Lot iz Siora i stade živjeti u gori, a s njim i njegove dvije kćeri, jer se bojao živjeti u Sioru. I on je živio u pećini, i njegove dvije kćeri s njim" (Postanak 19,30)
  • “I on, prorok Ilija, uđe u pećinu tamo i prenoći u njoj” (3. knjiga o Kraljevima 19.9)
  • Ilarion Kijevski
  • Anthony Pechersky
  • Varlaam Pechersky

Pećine-kuće

Mnogi su narodi gradili svoje domove u pećinama, jer ih je bilo lako održavati čistima i održavati konstantnu temperaturu tokom cijele godine.

  • Kapadokija
  • Anasazi
  • Guadiz
  • Sassy Di Matera

Ljekovite pećine

Mnoge medicinske ustanove imaju prostorije koje se nazivaju „slane pećine“. Zidovi su obloženi ciglama od kalijumove soli, a pacijenti provode neko vrijeme u njima, slušajući muziku i imaju ljekovito djelovanje.

Zabavne pećine

Poznate su pećine strave u sklopu zabavnih parkova, kafića i barova uređenih da izgledaju kao pećine.

Pećine u mitologiji, misticizmu i religiji.

O simboličkom i mističnom značenju pećina pisao je V. G. Ivančenko u svom članku „Znak pećine“, objavljenom u časopisu „Orijentacija“.

Pećine u umjetnosti, književnosti i filmu

Pećine se pojavljuju u mnogim fantastičnim djelima (i fantazijskim i naučnofantastičnim). Pećine (tačnije bunkeri) u naučnoj fantastici uglavnom služe kao skloništa nakon globalne katastrofe koja je učinila život na površini nemogućim. A pećine u fantaziji takođe naseljavaju: patuljci, koboldi, goblini, zmajevi, a u ruskim narodnim pričama tamo živi "Gospodarica bakarne planine", Zmija Gorynych. U sjevernoj mitologiji, Sirtya živi u pećinama. Jedan od najpoznatijih književnih heroja koji je završio u pećinama bio je: Tom Sojer, zajedno sa Beki Tačer, Bilbo Begins.

Podzemne šupljine

Pored pećina koje imaju pristup površini i koje su dostupne ljudima direktnom proučavanju, u zemljinoj kori postoje zatvorene podzemne šupljine. Najdublja podzemna šupljina (2952 metra) otkrivena je bušenjem na obali Kube. U Rodopima je tokom bušenja otkrivena podzemna šupljina na dubini od 2400 metara. On obala Crnog mora U Gagri su bušenjem otkrivene podzemne šupljine na dubini do 2300 metara.

(Posjećeno 402 puta, 1 posjeta danas)

 

Možda bi bilo korisno pročitati: