Sötétségben született

Az agyag nem kosz...

A földalatti tájak egyik legfontosabb alkotóeleme a barlangi lerakódások. A karsztológusok világszerte több tucat munkáját szentelték osztályozásuknak. Például 1985-ben R. Tsykin 18 barlangi környezetben képződött üledék genetikai típusát azonosította. Szinte az összes felszínen ismert üledékes és kristályos képződmény megtalálható itt, de ezek meghatározott formában megjelennek. Részletes leírás A barlangi lerakódások szakemberek dolga. A mi feladatunk az, hogy megadjuk az olvasónak alapgondolat arról, hogy mi található a föld alatt. Erre a célra a D. S. Sokolov által javasolt és G. A. Maksimovich által átdolgozott osztályozás megfelelőbb. 8 féle barlangi lerakódást foglal magában: maradék, földcsuszamlás, vízmechanikai, vízkemogén, kriogén, organogén, antropogén és hidrotermális.

Maradék betétek. A negyvenéves barlangi tevékenység során a szerzőnek nemegyszer kellett nem szakemberekből álló csoportokat a föld alá kísérnie. Első reakciójuk: „milyen kosz van itt...” El kellett magyarázniuk, hogy az agyag nem piszok, hanem a föld alatt szükségszerűen jelen lévő üledékek egyik fajtája.

A maradék üledékek története egy csepp víz története. A karsztkőzetek kis mennyiségben (1-10%) szükségszerűen tartalmaznak homok vagy agyag keveréket, amely SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 összetételű. Amikor a mészkő vagy a gipsz feloldódik, az oldhatatlan maradék felhalmozódik a repedések falán, lecsúszik a galériák aljára, és keveredik más barlangi lerakódásokkal. Yu. I. Shutov karsztológus számításai szerint a Krími-hegységet alkotó egy köbméter jura mészkőből (súlya körülbelül 2,7 tonna) 140 kg agyag (0,05 m 3) keletkezik. Tanulmányok kimutatták, hogy illitből, montmorillonitból, kaolinitből, földpátból és kvarcból áll. Az agyagok tulajdonságai az arányuktól függenek: némelyikük megduzzad, amikor nedvesítik, kis repedéseket tömítenek be, míg mások éppen ellenkezőleg, könnyen felszabadítják a vizet és gyorsan összeomlanak a falakról. Néha a baktériumok is részt vesznek a falakon lévő agyaglerakódások kialakulásában: V. Comartin francia kutató 1957-ben bebizonyította, hogy bizonyos típusú mikrobák közvetlenül a mészkőből (CaCO 3) tudnak szenet nyerni. Így a barlangok falán féreg alakú vagy lekerekített mélyedések képződnek – még baktériumok számára is alkalmatlan termékekkel megtöltött agyag vermiculációk (61. ábra).

A maradék betéteknek nincs gyakorlati jelentősége. A kivétel talán az az eset, amikor a barlang aktív kőbányák közelében található, ahol az ásványokat robbanásveszélyes eszközökkel nyerik ki. Erős, akár 7-es erősségű helyi szeizmikus sokknak megfelelő robbanások után az agyagok lecsúszhatnak a repedések faláról, átmenetileg elzárva a források vízellátó csatornáit. Ismertek olyan esetek, amikor a fogyasztásuk nullára csökkent, majd a forrásokból vörös víz kezdett folyni, lebegő agyagszemcséket szállítva...

Az összeomlások zúgásában

G. A. Makszimovics alapvető összefoglalójában mindössze 5 sort szentelnek a földcsuszamlási lerakódásoknak... Úgy vélték, szinte semmilyen információt nem hordoznak. Kutatás 60-90 megmutatta, hogy ez nem így van. Három különböző eredetű csoportra oszthatók.

Termogravitációs lerakódások csak a barlang bejáratánál alakulnak ki, ahol nagy napi és szezonális hőmérséklet-ingadozások vannak. Faluk hámlik, az üreg boltozatos része nő, padlóján zúzott kő és finom föld halmozódik fel. I. Streit német barlangkutató több mint tíz évet eltöltött, kifinomult matematikai módszereket alkalmazva az anyagok feldolgozására, bebizonyította, hogy ennek az anyagnak a mennyisége, összetétele, mérete, részecskék alakja, éleinek és lapjainak száma titkosított információkat tárol éghajlatváltozások a területen több tízezer éve . Ezeknek a lerakódásoknak a csupasz lejtőn kiemelkedő foltjai alapján a közép-ázsiai karsztkutatók magabiztosan észlelik a barlangok finom bejáratait a szemközti lejtőről.

Földcsuszamlás-gravitációs lerakódások Az egész barlangban képződnek, de különösen bőségesen a tektonikus repedési zónákban. A boltozatból lehullott zúzott kő, törmelék, kis sziklák képet adnak a geológiai felépítésről magas termek, amit nehéz közvetlenül tanulmányozni (az USA-beli Carlsbad-barlangban található Nagyterem kupolájának tanulmányozására R. Kerbo amerikai barlangkupola még hőlégballont is használt!).

A legnagyobb érdeklődésre számot tartó tönkremeneteli-gravitációs lerakódások. Az elöljárószók változásának sok értelme van: egy omlás során csak az az anyag halmozódik fel a karzat alján, amely magában a barlangban van; amikor egy boltozat beomlik, a felszínről anyag kerül bele, a padlóközi mennyezetek beomlásakor pedig hatalmas csarnokok jelennek meg... Ezeket a lerakódásokat több százezer tonnás tömbök és sziklák képviselik. A barlangok azon részei, ahol megtalálhatók, fantasztikus látványt nyújtanak. Sokuk annyira instabil, hogy veszélyesen csikorog, ha egy barlangász rájuk mászik.

A mészkövek vörösesbarna felületét fehér csillagok borítják - a lehullott kövek becsapódásainak nyomai. Az ember kényelmetlenül érzi magát ebben a káoszban. De gyakran itt találhatunk néhány azonnal megnyugtató mintát...

1989-ben a szimferopoli barlangkutatók felfedezték, majd a 90-es években feltárták és kirándulásokhoz felszerelték Krím egyik legszebb barlangját - a Chatyrdag-i márványt. Középső részén található a Krím legnagyobb földcsuszamlás-csarnoka (a terület fél futballpálya!), amely a kor szellemében a Peresztrojka Csarnok ironikus nevet kapta. Meglepetésünkre a tömbök káoszában rend alakult ki: némelyik vízszintesen fekszik, mások 30-60°-os szögben dőlnek, mások fejjel lefelé vannak fordítva, és az egykor rajtuk nőtt cseppkövek mára „ sztalagmitok”... A titok az, hogy maguk a barlangot alkotó mészkövek 30°-os szögben esnek le. Ezért ha a terem boltozatában leszakítanak egy réteget, az csuklósan, forgással, sőt fordulattal mozog.

A tömbök és sziklák mellett az összeomlás gravitációs lerakódásai közé tartoznak a ledőlt szinterező oszlopok is. Másoknál jobban tanulmányozták őket szeizmikus területeken - a Krím-félszigeten, Franciaország déli részén, Olaszország északi részén. Ugyanakkor a karszttudomány és a szeizmológia között közvetlen és fordított összefüggések megállapítására is lehetőség nyílt. Az erős földrengések a barlangboltozatok beomlását okozzák. Ha a kapott blokkokat és sziklákat nehéz közvetlenül összekapcsolni velük, akkor az orientált ledőlt oszlopok néha magabiztosan jelzik a földrengések epicentrumait. Így a Krím-félszigeten körülbelül 60 oszlopot írtak le, amelyek vízszintes padlón feküdtek (ez nagyon fontos, mivel a ferde padlókon elgurulhatnak és megváltoztathatják a tájolást). 40%-uk a Sudak felé, 40%-a a Jalta felé, 10%-a pedig az Alushta és Szevasztopol epicentrális zónái felé gravitál. Ez azt jelzi, hogy az antropocén erős földrengések forrásai Sudakból Szevasztopolba vándoroltak. Sajnos még nem találtak olyan számítási sémát, amely megmagyarázná a legfeljebb 8 méter hosszú (Monastyr-Chokrak bánya), legfeljebb 3 m átmérőjű (Vörös-barlang) és legfeljebb 1 tömegű óriások elmozdulásának mechanizmusát. 70 tonna (Mira bánya). Egyértelmű, hogy erősebbek voltak, mint a történelmi időszak földrengései.

Mikor történtek ezek a földrengések? A barlangkutatás itt is megbízható kormeghatározási módszert biztosít a szeizmológusok számára. A szinteres oszlopok „ásványi” oszlopok, amelyekben egy adott terület geofizikai függőlegesének helyzete a teljes növekedése során rögzítve van. Ha zuhanás után cseppkövek vagy cseppkövek nőnek rajtuk (62. ábra), akkor bármilyen abszolút módszerrel (radiokarbon, magmágneses rezonancia stb.) meghatározott koruk alapján meghatározható az oszlop kora (legkorábban mint ...). A Krím-félszigeten eddig csak két radiokarbon dátum szerepel, amelyek 10 és 60 ezer éves kort adnak a Peresztrojka Csarnok ledőlt oszlopaira. A világ más barlangjaiban ez a tartomány még szélesebb - 10-500 ezer év...

A karszt és a szeizmológia közötti visszacsatolás abban nyilvánul meg, hogy egy barlangtető meghibásodásakor 2-3 ezer tonnás tömbök keletkeznek. A padlót érő ütés 10-100 m magasságból zuhanáskor 1x10 15 - 10 17 erg energia szabadul fel, ami összemérhető a földrengések energiájával (az 1966-os taskenti földrengés - 1x10 18 erg). Igaz, kis térfogatú kőzetben lokalizálódik, de akár 5 pontos erejű, észrevehető helyi földrengést is okozhat.

A szeizmikus zónatérképek finomítására szolgáló barlangtani módszereket Franciaországban széles körben alkalmazták a helyszínek meghatározásakor atomerőművek. Ugyanezt a munkát, amely jelentősen megváltoztatta a szakemberek kezdeti elképzeléseit, a 90-es években végezték el. a Krímben. Ez ismét bizonyítja, hogy a természetben minden összefügg, és nincsenek olyan természeti tárgyak, amelyek ne hordoznának hasznos információ. Csak tudnod kell, hogyan szerezheted meg.

A téma befejezéseként érintsünk röviden még egy kérdést. Mennyire veszélyesek a földrengések egy föld alatt dolgozó barlangász számára? Erről a kérdésről kevés az információ, de sejthető. Az 1927-es krími földrengés idején P. M. Vasziljevszkij hidrogeológiai különítményének egy csoportja az Emine-Bair-Khosar bányában tartózkodott Chatyrdag-on. Egyáltalán nem érezte a hét magnitúdós sokkot, ami pánikot keltett a felszínen lévő vezetőikben. 1929. május 1-jén a Germab-földrengés (9-es erősségű) idején kirándulók tartózkodtak a Baharden-barlangban. Egyre erősödő zúgást hallottak, egyes kavicsok hullottak le a falakról, lábaik előtt lágy hullámok kezdtek folyni a tavon... Az 1977. március 4-i vranceai földrengést (8 pont) a Topchika-barlangban (Bulgária) csak az érezte. a felszín alatti vízfolyás vízszintjének és hőmérsékletének enyhe ingadozása Egyértelműnek tűnik: a föld alatti legerősebb szeizmikus lökéseket is csillapítják (a „leválasztás” jelensége, amely sok gondot okozott az atomrobbanások tilalmáról szóló szerződés aláírásakor). De ne siessük el a következtetéseket. L. I. Maruashvili szerint az 1957-es baldini földrengés során tele volt összeomlott sziklával, és megszűnt létezni. földrajzi adottság Tsipuria karsztbánya (Grúzia). Az 1988. augusztus 27-i földrengés után a Vesennyaya bányában (Bzyb-masszívum, Georgia) 200 méter mélyen elmozdult egy tömbös gát, amelyből az imént kimászott barlangkutatók csak a szerencse révén maradtak életben. Nem, a földrengések nem tréfa - mind a földön, mind a föld alatt...

Ívó mozgó víz

A barlangi üledékek következő jelentős csoportja a vízi mechanikai lerakódások. Megismerésük nem okoz sok örömet egy nem szakember számára. A Vörös-barlangban vannak olyan tavak, ahol az ember szinte derékig belemerül a viszkózus agyagba, gyakran benne hagyja a csizmája talpát, vagy akár a búvárruha alsó részét... De a geológus ezekben a lerakódásokban forrást lát. különböző információk a karsztüregek „életkörülményeiről”. Megszerzésükhöz mindenekelőtt az üledékek összetételét kell tanulmányozni.

Az ásványtani elemzés néha azonnal választ ad arra a kérdésre, hogy honnan származik a víz. Ha az üledékek összetétele megegyezik a befogadó kőzetek ásványi összetételével, akkor a barlangot lokális, őshonos áramlások alakították ki. Ezért már 1958-ban, a Vörös-barlang kutatásának megkezdésekor már tudtuk, hogy kezdetét a Dolgorukovszkij-masszívum fennsíkján, a Proval-bányában kell keresni - elvégre csak az ott táplálkozó vízgyűjtőn belül. kvarc kavicsok. A tátrai Koscielska-völgy barlangjainak tanulmányozása során a lengyel barlangkutatók észrevették, hogy az ugyanazon a helyen, de a völgyfenék felett eltérő magasságban található barlangok különböző összetételű homoktöltetet tartalmaznak: minél közelebb van a fenékhez, annál gazdagabb a tartomány. a benne talált ásványok közül.. A terület paleogeográfiájának tanulmányozása kimutatta, hogy ennek oka a folyó bemetszésének mélysége, amely fokozatosan „elérte” a Tátra nem karsztos kőzetekből álló középső részének vízgyűjtőit.

Természetesen részletes tanulmányokkal ez a rendszer sokkal bonyolultabbnak tűnik. Több száz mintát kell venni, frakciókra osztani méret, fajsúly, mágneses és egyéb tulajdonságok szerint, mikroszkóp alatt meghatározni és kiszámítani az egyes ásványi szemcsék tartalmát stb. A jutalom elképesztő lelet. Váratlanul ásványokat fedeztek fel a krími barlangokban: moissanit, cohenite, iocyte, amelyeket korábban csak meteoritokban ismertek; Bulgária barlangjaiban vulkáni hamurétegeket fedeztek fel, amelyeket okkal lehet összefüggésbe hozni egy vulkán robbanásával az Égei-tenger Santorini szigetén a Kr.e. 25. és 4-1. évezredben. e.

Így húzódott egy szál, amely összeköti a 20. század barlangkutatóit Atlantisz problémáival és a minószi kultúra halálával...

A vizes mechanikai lerakódások kutatásának második iránya a méretük vizsgálata. Különböző lehet - a méteres szikláktól, amelyeket olykor a glaciális áramlások által kialakított barlangokban találnak, a legfinomabb agyagig, amelynek részecskéi mikron nagyságúak. Kutatásuk módszerei természetesen eltérőek: közvetlen mérés, szitakészlet használata, hagyományos és ultracentrifugák alkalmazása. Mit ad mindez, sokszor hosszadalmas és költséges munka? A legfontosabb dolog a barlangok létezésének ősi paleogeográfiai feltételeinek helyreállítása. Összefüggések vannak a föld alatti áramlások sebessége, a csatornák átmérője, amelyeken keresztül mozognak, és a szállított részecskék mérete között, amelyeket meglehetősen összetett képletekkel fejeznek ki. Ugyanazon Bernoulli áramlási folytonossági egyenleten alapulnak, „megszorozva” a szintén jól ismert Stokes-egyenlettel, amely leírja a részecskék ülepedési sebességét különböző hőmérsékletű és sűrűségű állóvízben. Az eredmény egy gyönyörű nomogram, amelyet R. Burckhardt cseh barlangkutató javasolt - egy grafikon, amely szerint a járat keresztmetszeti területének és az alján lerakódott részecskék átmérőjének ismeretében megbecsülhető az átlagos és a maximum az egykor itt tomboló patakok sebességét és áramlási sebességét (63. ábra).

A vizes mechanikai üledékek tanulmányozása lehetővé teszi néhány elméleti probléma megválaszolását, különösen azt a kérdést, hogy melyik hidrodinamikai zónában alakult ki ez a barlang. J. Bretz tapasztalt geológus és barlangkutató 1942-ben, miután számos amerikai barlang fenekén vékony agyagot fedezett fel, felvetette, hogy ezek a mészkövek lassan folyó vizek általi feloldásával jöttek létre: elvégre csak ezekben lehetséges a agyagszemcsék ülepedése! 15 évvel később, miután több tucat barlangban mély gödröket ásott, Davis karsztszakértő megállapította, hogy a gazdag agyagok csak a töltőanyag igen összetett, több méteres szakaszát koronázzák meg. Az agyagok alatt homok- és kavicsrétegek képződtek, amelyeket egy erős patak hozott, majd egy szinteres kéreg következett, ami csak a barlang hosszan tartó lecsapolásakor alakulhatott ki, alatta - a szakaszon ismét agyag jelent meg, amely a barlangon feküdt. sziklák... A vízbázisú mechanikai lerakódások így segítenek a szakembereknek „elolvasni” a barlangok fejlődéstörténetét.

„Felső csepp” és „alsó csepp”

A „cseppkő” és a „sztalagmit” kifejezéseket (a görög „stalagma” szóból – csepp) Olao Worm dán természettudós vezette be az irodalomba 1655-ben. Száz évvel később az orosz irodalomban megjelent Mihail Lomonoszov nem kevésbé átvitt definíciója: „csepeg”... Valóban, ezek a képződmények a vízmozgás cseppformájához kötődnek. A csepp folyadékként való viselkedésének néhány jellemzőjét már ismerjük. De ez nem csak víz, hanem bizonyos összetevőket tartalmazó oldat. Amikor egy vízzel telt repedés tövében egy csepp oldat képződik, az nem csak a felületi feszültség és a gravitáció küzdelme. Ezzel egyidejűleg beindulnak a kémiai folyamatok, amelyek az oldat és a kőzet érintkezésénél mikroszkopikus kalcium-karbonát részecskék kicsapódásához vezetnek. A barlang mennyezetéről lehulló több ezer csepp vékony, áttetsző kalcitgyűrűt hagy maga után a kőzet/oldat érintkezésénél. A következő vízadagok már a kalcit/oldat érintkezésnél cseppeket képeznek. Így alakul ki a gyűrűből egy egyre hosszabbodó cső. A leghosszabb csövek (brčki) 4-5 m (Gombásek-barlang, Szlovákia). Úgy tűnik, hogy a folyamat kémiai lényege egyszerű - reverzibilis reakció

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca 2+ + 2HCO - 3. (1)

Amikor a mészkő feloldódik, a reakció jobbra halad, egy kétértékű Ca-ion és két egyértékű HCO 3 -ion képződik. Amikor lerakódások képződnek, a reakció balra megy, és ezekből az ionokból ásványi kalcit képződik. De itt is van egy „csapda”, és nem csak egy...

Számos földrajzi és geológiai tankönyvben a cseppkövek kialakulását a víz elpárolgása magyarázza. A.E. Fersman korai műveiben nem kerülte el ezt a hibát. De azt már tudjuk, hogy a barlangokban a levegő nedvességgel való telítettségének hiánya megközelíti a 0-t. Ilyen körülmények között inkább a kondenzáció, mint a párolgás dominál.

Az (1) reakció valójában több szakaszban megy végbe. Először is, a víz kölcsönhatásba lép a szén-dioxiddal:

H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 H + + HCO - 3. (2)

De a szénsav gyenge, ezért hidrogénionra (H +) és HCO-3 ionra disszociál. A hidrogénion megsavanyítja az oldatot, és csak ezt követően kezdődik meg a kalcit oldódása. Ez azt jelenti, hogy az (1) képletben csak egy HCO 3 ion származik a kőzetből, a második pedig nem kapcsolódik hozzá, és a karsztmasszívumba juttatott vízből és szén-dioxidból jön létre. Ez 20-30%-kal csökkenti a karsztfolyamat becsült aktivitását. Nézzünk csak egy egyszerű példát. Legyen a vízben lévő összes ion összege 400 mg/l (beleértve a 200 mg/l HCO 3-at is). Ha az ivóvíz értékelésére elemzést használunk, akkor mind a 400 mg/l beleszámít a számításba (nem érdekel, hogy a víz egyes komponensei honnan származnak, az számít, hogy ott vannak). De ha ebből az elemzésből számítjuk ki a karsztfolyamat intenzitását, akkor az ionok összegét mínusz a HCO 3 ion tartalmának fele (400-100 = 300 mg/l) be kell számítani a számításba. Ilyen számítási hibákat számos karsztológus munkájában találunk szerte a világon, beleértve azokat is, akik magas tudományos fokozattal és címmel rendelkeznek.

Ezután meg kell becsülni, hogy mekkora különbség van a rendszerben a CO 2 parciális nyomásai között. A 40-50-es években. azt hitték, hogy a karsztfolyamat csak a légkörből érkező CO 2 hatására megy végbe. De a levegőben földgolyó csak 0,03-0,04 térfogat% (nyomás 0,0003-0,0004 Hgmm), és ennek az értéknek a fluktuációja a szélesség és a tengerszint feletti magasság között jelentéktelen. Közben régóta észrevették, hogy a barlangokban gazdagabbak a lerakódások mérsékelt övi szélességi körökés a szubtrópusokon, a nagy szélességi és magassági barlangokban pedig nagyon kevés van belőlük... A talajlevegő összetételének vizsgálata, amelyet Jakuch László magyar barlangkutató egy csoportja végzett, kimutatta, hogy a benne lévő CO 2 -tartalom kb. 1-5 térfogat%-kal, azaz 1,5-2 nagyságrenddel nagyobb, mint a légkörben. Rögtön felmerült egy hipotézis: a cseppkövek a repedésekben lévő CO 2 parciális nyomásának különbségéből (ugyanúgy, mint a talajlevegőben) és a barlangok légköri CO 2 tartalmú levegőjében keletkeznek. Az utolsó korrekciót a barlangok levegőjében lévő CO 2 közvetlen meghatározásával végeztük. A végső „diagnózis” azt mondja: a cseppkövek főleg nem a nedvesség elpárolgása révén jönnek létre, hanem a CO 2 parciális nyomásgradiensének jelenlétében 1-5%-ról (talaj levegő és víz a repedésekben) 0,1-0,5%-ra (levegő). barlangokban) .

Amíg a cseppkő táplálócsatornája nyitva van, a cseppek rendszeresen átfolynak rajta. A hegyéről letörve egyetlen sztalagmitot képeznek a padlón. Ez meglehetősen lassan történik (tíz-száz év), és ezért a világ számos felszerelt barlangjában egymáshoz nyúló formák az „örök szerelmesek” figurális nevet kapták. Amikor az etetőcsatorna benőtt, agyaggal vagy homokszemekkel eltömődik, az egyik szerelmes „szívrohamot” kap - megnövekszik a hidrosztatikus nyomás a csatornában. Fala áttörik, és a cseppkő tovább növekszik a külső oldalán lévő oldatfilm áramlása miatt (64. ábra). Ha víz szivárog ki az ágyazati síkok mentén és a boltozat ferde repedései mentén, cseppkövek sorai, rojtok és a legfurcsább formájú és méretű függönyök jelennek meg.

A vízbefolyás állandóságától és a csarnok magasságától függően 1-2 m magasságú, 3-4 cm átmérőjű egyedi sztalagmit-rudak alakulnak ki a csepegtető alatt; „lapított”, a kivágott fák tuskóihoz hasonló, vagy kúp alakú, tornyokra vagy pagodákra emlékeztető. Ezek a barlangok legnagyobb szinterezett képződményei, amelyek mérete több tíz méter. A világ legmagasabb sztalagmitja jelenleg egy 63 méteres óriás a Las Villas barlangban (Kuba), Európában pedig egy 35,6 méteres, a szlovákiai Buzgo-barlangban. Amikor a cseppkövek és a sztalagmitok együtt nőnek, cseppkövek képződnek, amelyek fokozatosan oszlopokká alakulnak. Némelyikük eléri a 30-40 m-t (magasság) és a 10-12 m-t (átmérő). Ha filmek és lapos patakok formájában lefolynak, különböző formájú és méretű lépcsőzetes lerakódások képződnek.

A felsorolt, elterjedt formák mellett szubaerial körülmények között (vagyis a levegőben) mindenféle bizarr képződmény képződik, amelyek virágokra (antoditák), buborékokra (hólyagok, léggömbök), korallokra (koralloidok, popcorn, botrioidok) hasonlítanak, spirálok (helictitek), stb. A legnagyobb Helictitesek mind a hétköznapi látogatókat, mind a szakembereket meglepik. Közülük a legnagyobbat, 2 m hosszút a Jaul-barlangban (Dél-Afrika) írták le. Új-Zélandon (lisztbarlang) írtak le egy 80 cm hosszú "tavasz" spirális gipszheliktit. Hatalmas, 5-7 m hosszú gipsz „mancsokat” írtak le Cap Coutan (Türkmenisztán) és Lechugia (USA) barlangjaiban. Az ilyen formák kialakulásának mechanizmusát nem teljesen ismerték, számos ország mineralógusai tanulmányozzák őket. Az elmúlt években új aeroszol-hipotézis merült fel egyes szubaerial formák kialakulására vonatkozóan. Ez hidat teremt a levegő kondenzációjának és ionizációjának tanulmányozása és a barlangképződés problémái között.

A szubaquatikus formák nem kevésbé változatosak. A földalatti tavak felszínén vékony ásványi film képződik, amely a fürdő falához vagy a vízszintet elért cseppkőhöz tapadva vékony lemezzé alakulhat. Ha a fürdő vízszintje ingadozik, akkor több növekedési szint képződik, ami csipkeszegélyekre emlékeztet. Gyengén folyású fürdőkben és földalatti folyómedrekben szinteres gátak-gurok képződnek, amelyek magassága több centimétertől 15 m-ig terjed (Los Brijos, Brazília). A fürdők alján vagy a szár testének mikromélyedéseiben gyakran barlanggyöngy képződik, akárcsak az igazi gyöngy, több tucat növekedési koncentrátumból állva. Egy csodálatos képződmény kiemelkedik - „holdtej”. Különböző körülmények között lehet félfolyékony, krémes, sűrű, mint a túró, szabadon folyó, mint a liszt. Szárításkor a holdtej finom fehér porrá változik, és a keskeny függőleges kéményből kimászó barlangkutató úgy néz ki, mint egy „kéményseprő-ellenes”. A holdtejnek körülbelül száz szinonimája van, kialakulását több mint 30 hipotézis „magyarázza”. Egyelőre még nincs egységes elmélet, mint ahogy valószínűleg nincs egyetlen formája sem a „holdtejnek” – poligenetikus...

Ahogy a híres orosz ásványkutató, D. P. Grigorjev (Szentpétervár) és a világ egyik legjobb barlangi ásványok diagnosztizálója, V. I. Stepanov (Moszkva) rámutatott, a barlangi lerakódások formáinak változatosságát ontogenezisük sajátosságai magyarázzák: eredet, szelektív növekedés és másodlagos változások. Ebben az irányban a barlangok a legszélesebb lehetőségeket nyitják meg a kristálytudós és ásványkutató előtt, csak hogy megérkezésükig megőrizzék a szinterezett díszítést... Sajnos a barlangok ásványtani és geokémiájának finomságainak kutatása még mindig az amatőrök dolga. Ezek a munkaigényes munkák nem találnak megrendelőt - a barlangok külső szépségét meghatározó szinteres lerakódások a gyakorlatban alapvetően nem számítanak.

A 70-es évek óta XX század a helyzet lassan változni kezdett: a formák külső egzotikuma révén egyre érezhetőbben kezdtek felvillanni azok a belső minták, amelyek nem csak ásványtani érdeklődéssel bírtak. Mondjunk csak néhány példát. 1970-ben G. A. Maksimovich a világ számos barlangjából származó szórványadatokat összegezve bebizonyította, hogy különböző morfológiájú és méretű karbonátlerakódások képződnek különböző intenzitású vízbeáramlásnál. Így 1-0,01 l/s vízhozam mellett képződnek fedőlerakódások, gátak; kúp alakú cseppkövek 0,0005-0,00001 l/s; excentrikus formák - kevesebb, mint 0,000001 l/s. Az orosz ásványkutatók, N. P. Chirvinsky és A. E. Fersman ragyogó előrelátása az ásványok irányított növekedésének fontosságáról mostanra a természetes vízszintek és szintek harmonikus koncepciójává bővült. A 80-as években briliánsan felhasználták Olaszország és Franciaország karsztvidékein az atomerőművek építésével kapcsolatos közelmúltbeli tektonikus mozgások rekonstruálására. Éves ciklusokábrán jól látható cseppkövek és cseppkövek. 64 kiderült, hogy a kozmikus ritmusok megnyilvánulásának csak egy speciális esete.

Vlagyimir Malcev geológus és barlangkutató tehetséges könyvében „Álmok barlangja. A sors barlangja”, Astrel Kiadó, 1997 - az egyik ásványtan. a legszebb barlangok világ - Cap Coutan Türkmenisztánban - egy egész fejezetet szentelnek. A paradox cím („Az amatőrök tudománya”) nem akadályozta meg a szerzőt abban, hogy népszerűen, de ugyanakkor meglehetősen szakszerűen beszéljen a barlangokban található számos ásványi képződmény kialakulásáról szóló modern elképzelésekről - a legegyszerűbb cseppkőtől a titokzatos különcig.

Nagyon érdekes a vizes kemogén lerakódások kémiai összetétele is. A.E. Fersman a 20. század elején. azt írta, hogy a kalcitról mint a barlangok fő ásványáról szóló hagyományos elképzelések csak részben igazak. A 80-as években A bájos amerikai mineralógus, Carol Hill és a temperamentumos olasz barlangkutató, Paolo Forti /36/ alapvető összefoglalója a világ barlangjainak 186 ásványáról szolgáltat adatokat. Az ásványfajták számát tekintve (számláló) az első helyen az érces ásványok állnak. A kristályosodási formák száma szerint (nevező) - karbonátok. Összesen 10 osztályba tartozó ásványokat találtak a föld alatt: érc - 59/7; foszfátok - 34/4; különböző osztályú ásványok - 28/6; oxidok - 12/19; szilikátok - 11/14; karbonátok - 10/27; szulfátok - 10/16; nitrátok - 6/4; kloridok - 4/9; hidroxidok - 4/3. A. E. Fersman előrejelzése a barlangi ásványok különböző geokémiai környezetben történő kialakulásáról szintén beigazolódott. Nyilvánvalóan nem mindegyiket azonosították és jellemezték. Különösen a termálbarlangok ásványtani vizsgálata még csak most kezdődik (65. ábra).

Jég Királyság

A vizes kemogén lerakódások folyékony és gőz víz termékei. A hó és jég formájában lévő víz azokra a barlangokra jellemző, ahol folyamatosan vagy szezonálisan negatív levegőhőmérséklet figyelhető meg.

A hófelhalmozódás csak a nagy bejáratú földalatti üregekben képződik. A hó berepül a barlangba, vagy felhalmozódik a bányák párkányain, kis lavinákban hullva le. Ismertek olyan esetek, amikor a beömlőnyílás alatt 100-150 m mélységben több tíz-száz köbméter térfogatú földalatti hókúpok keletkeznek (Krím, Bezdonnaja, 19. ábra). Az egyik legnagyobb hófelhalmozódást a Snezhnaya bányában (Grúzia) írják le. Kezdetben a hó 40 m mélységben, a felső széle mentén 2000 m2 területű beléptető tölcsérbe kerül. Innen egy 130 méteres aknába lép be, melynek szélessége 2-12 m (tranzitterület). Az alján lévő lyukon keresztül 200 m mélyre zuhan a Nagyterembe, ahol mintegy 5 ezer m 2 területű, több mint 50 ezer m 3 térfogatú kúpot alkot. BAN BEN különböző évek konfigurációja megváltozik, mivel a hóban hó-jég dugók vagy lekerekített olvadt foltok képződnek - eső lefolyási csatornák, amelyek megváltoztatják a hó felszínéről lefolyó útját.

A barlangokban lévő jég különböző eredetű. Leggyakrabban a hó tömörödik, ami először firn, majd gleccserjéggé alakul; ritkábban ez a jég még mozogni is kezd, földalatti gleccseret képezve (Argentiere, Franciaország); végül nagyon ritkán figyelhető meg, hogy a barlangokban képződött jég adott körülmények között megmaradjon örök fagy(Meglepetés, Oroszország), vagy a szárazföldi gleccserek áramlása (Castelgarde, Kanada). Második oktatási út barlangi jég- olvadt hóvíz bejutása hideg (statikus) barlangokba (Buzluk, Ukrajna). A harmadik út a léghűtés a szél (dinamikus) barlangokban (Eisriesenwelt, Ausztria), a negyedik pedig a légköri eredetű szublimációs kristályok képződése lehűlt kőzetfelületen vagy jégen. Érdekesség, hogy a különböző eredetű jég eltérő mineralizációjú: a legfrissebb (mindössze 30-60 mg/l) a szublimációs és gleccserjég, a legsósabb a gipsz- és sóbarlangokból származó jég (2 vagy több g/l). l). Speciális eset a hegyi vagy fedőgleccserek jegében közvetlenül kialakult jégbarlangok. Másodlagos jégképződményeik a befogadó jég olvadásával és fagyásával kapcsolatosak (Aimfjomet, Norvégia stb.)

Jégbarlangok leggyakrabban a hegyekben találhatók, 900-2000 m magasságban.Az egyik leghíresebb az ausztriai Eisriesenwelt. A bejárata 1656 m tengerszint feletti magasságban található, jég borítja a bejárati galéria alját 1 km távolságban, és különböző években 20-30 ezer m2 területet foglal el. Az egyik legnagyobb gleccserbarlang a Dobshinska (Szlovákia). 12 ezer m2-es területen több mint 145 ezer m3 jég halmozódott fel itt, amely erőteljes zuhatagokat (alsó rétegeikben a jég kora akár 7 ezer év) és jéglerakódásokat (1-2 éves korú) alkot. ). Oroszországban a leghíresebb a Kungur-jégbarlang. Jégfelhalmozódások képződnek benne télen és csak a bejárati részen. A képződött jég mennyisége a hideg időszak időjárási viszonyaitól és a barlanglátogatók számától függ.

Az oxidok csoportjának legegyszerűbb ásványi vegyületeként a jég a közönséges megereszkedésre jellemző valamennyi formát alkotja. Másoknál gyakrabban vannak „fagyott vízesések” - akár 100 m magas vízesések (Eisriesenwelt), cseppkövek, cseppkövek, 10-12 m magas oszlopok, különféle drapériák; ritkábban legfeljebb 10 cm hosszú jéghelictitek és átlátszó hatszögletű kristályok, amelyek legfeljebb 60 cm átmérőjű aggregátumokat képeznek. Előfordul, hogy a földalatti tavak is befagynak, amelyek sima felszínű jegét alulról időnként összetett víz alatti növekedési formák borítják (Pinego-Kuloi régió és Szibéria barlangjai).

9.6. Műtrágyákhoz - föld alatt

A barlangokban gyakran felhalmozódnak különféle organogén lerakódások: guánó, csontbreccia, foszforitok, salétrom, amelyek kiváló műtrágya.

A guanó legelterjedtebb lelőhelyei a denevér- vagy madárürülék. A középső szélességi körökben ritkán képez ipari koncentrációt. Általában ezek 1-2 m magas és 2-5 m átmérőjű vékony rétegek vagy kúp alakú kupacok, amelyek kis (tíz-száz egyedből álló) denevértelepek rögzítési helyei alatt képződnek. Az összes kontinens alsó szélességein a denevérek hatalmas kolóniákat alkotnak, elérik a 10-25 millió egyedet (Brackenskaya, Novaya, USA). Az ilyen barlangokban, valamint azokban az üregekben, ahol a madarak fészkelnek, a guanó felhalmozódása eléri a 40 m vastagságot (Kirkulo, Kuba), a tartalékok pedig elérik a 100 ezer tonnát (Carlsbad, Mamontova, USA). Számos barlangban az északi és Dél Amerika a guanótartalékok teljesen kimerültek; Kubában még mindig „fekete aranynak” számít. A Kirkulo-barlangban évente akár 1000 tonna guanót bányásznak, készleteit 80 ezer tonnára becsülik. Az ipari guanó-kitermelés költsége az eladási ár mindössze 15%-a. Thaiföldön több „guan” barlang kiaknázásából származó bevétel eléri az 50 ezer dollárt. Ebből a pénzből több buddhista templom és közösségi iskola is működik.

A guano értékes műtrágya. 12-30% foszfor-, nitrogén- és káliumvegyületeket tartalmaz. Guano műtrágyák - koncentrátum. Ahhoz, hogy a növények gyökérrendszerének károsodása nélkül használhassa, fekete talajjal kell „hígítani” 1:5, 1:10 arányban. A barlangi guanólelőhelyeket Venezuelában, Malajziában és Kenyában is hasznosítják. Helyiek a világ számos karsztvidékén (Franciaország, Spanyolország, Olaszország, Szlovénia, Görögország, Üzbegisztán, Vietnam, Ausztrália stb.) használják kisegítő gazdálkodásban. Az elmúlt évtizedekben a franciaországi „gomba-robbanásnak” köszönhetően a guanót gombatermesztésben használták.

Azokban a barlangokban, ahol guánó található, a benne lévő foszfor és kén savas oldatokat eredményez, amelyek kölcsönhatásba lépnek az alapkőzettel és az üledékekkel. Ennek eredményeként korrozív formák keletkeznek - „guan” edények, kupolák, fülkék, valamint a még mindig rosszul tanulmányozott foszfát ásványok teljes spektruma (több mint 50!). A barlangokban, ahol a guanó képződése a mai napig tart, az állatvilág nagyon gazdag és sajátos, amelynek számos képviselője betegségek hordozója. A 60-80-as években. Az alacsony szélességi körök barlangjainak kutatása során sok európai barlangkutató súlyosan megbetegedett, nagyon fogékonyak voltak a „trópusi” vírusokra. Manapság a guanós barlangok közelében egy figyelmeztető tábla látható: „Veszély: hisztoplazmózis”.

Valamivel ritkábban gerinces csontmaradványokban gazdag barlangokban képződnek foszfortartalmú lerakódások. Európában különösen jól tanulmányozták Drachenhele és Michnitz (Ausztria) és Quercy (Franciaország) csontos barlangjait. A foszfortartalmú üledékek foszfor-oxidban (22-25%), szilícium-dioxidban (22-27%), alumíniumban és vasban (2-5%) gazdag laza homokos-agyagos és földes vörösbarna kőzetek. A csontbrekcsákat gyakran karbonátlerakódások cementálják. Belgiumban, Franciaországban és Kínában számos barlangban a gerincesek csontmaradványait tartalmazó breccsát teljes egészében ipari célokra bányászják.

A biogén nitrát (NaNO 3) felhalmozódását alkalmanként találják barlangokban, amelyek vadállatok menedékéül vagy állattartó karámként szolgáltak. Az USA-ban Kentucky (Mamontova), Dél-Virginia (Sinnet), Indiana (Wyandot), Georgia (Kingston) államok számos barlangjában, a Krím és a Kaukázus lábánál a XIX. salétromot bányásztak lőpor előállítására. Konkrétan egy „barlangi nyersanyagokat” használó kis porgyár működött Szevasztopolban az 1854-1855-ös angol-francia-orosz háború idején. Érdekes módon a nitrát rozetták jelenléte a falakon a viszonylag alacsony (csak 70-80%-os) levegő páratartalmának bizonyítéka a barlangokban.

Szigorúan véve az emberi jelenléttel összefüggő antropogén lerakódások is az organogén üledékekhez tartoznak. Számos funkciójuk van, ezért az alábbiakban ezeket nézzük meg.

Forró oldat lerakódások

A „Föld alatti szférák titkai” részben a hidrotermális barlangok felfedezésének mikéntjéről beszéltünk. Számos gyakori és sajátos ásványt fedeztek fel bennük, amelyek összmennyisége rohamosan növekedett és a 90-es évek végére. meghaladta a 30-at. A hidrotermikus ásványok képződési hőmérsékletét számos esetben zárványhomogenizációs módszerrel igazolták. Néha bizonyos ásványok leletei „jelzés” a forró oldatok által barlang kialakulásának lehetőségéről. Ezek közé tartozik az anhidrit (Diana, Románia), az ankerit (Donbass, Ukrajna szénbányái által nyitott üregek), aragonit (Zbrasovskaya, Csehország, számos barlang Közép-Ázsiában), barit (Baritovaya, Kirgizisztán), hematit (Szél, USA), kvarc, cinóber, rutil (Magian, Tádzsikisztán) stb. A. E. Fersman a zonális kalcitlerakódások egy részét is a hidrotermális képződményeknek - márványonixoknak - tulajdonította, amelyek nyomában sok gyönyörű barlang szinterezett díszítése megsemmisült...

A hidrotermikus képződményeknek nemcsak sajátos összetétele van, hanem kibocsátási formái is. Közöttük gyakran vannak jól kivágott kristályok, egykristályok vagy egymáson növekvő kristályok (Iceland spar a krími barlangokból). I. Kunski leírta, hogy a hidrotermikus oldatok alulról történő behatolásakor növekednek a „gejzsermitek”. Az egyik hipotézis szerint pedig a Szélbarlang (USA) falain egymást metsző válaszfalak - dobozszerkezetek - kialakulása hidrotermális megoldásokhoz kapcsolódik.

A hidrotermikus ásványok tanulmányozása összekapcsolja a barlangkutatást az ásványlelőhelyek tanulmányozásával. Ismertek ólom és cink, antimon és higany, urán és arany, bárium és celesztin, izlandi spar és bauxit, nikkel és mangán, vas és kén, malachit és gyémánt karsztlelőhelyei /17/. Ez egy speciális, nagyon összetett téma, amely különös figyelmet igényel.

9.8. Az alvilág színei

Az első kísérletet arra, hogy az ásványok természetét a színükkel összekapcsolják, A.E. Fersman tette. Főleg karbonátos karsztbarlangokban dolgozva figyelte fel világos színeiket - tól fehér jég Krím barlangjai a Tyuya-Muyun sárga és téglavörös lelőhelyeihez.

60 évvel Alekszandr Jevgenyevics munkája után sokkal többet tudunk a barlangi ásványok színéről. Függ a fémionok jelenlététől, vegyületeik oxidációs és hidratáltsági fokától, mechanikai szennyeződések és szerves anyagok jelenlététől /36/. A vas és oxidjai meghatározzák az ásványok vörös, narancssárga és sárga, barna és barna színét; mangán - kék; réz - zöld, kék (kék-zöld), szürke-sárga; nikkel - halványzöld és citromsárga; agyag keveréke - vörös, narancs-barna és sárga-barna; szerves anyagok, denevér guánó, humin fulvosavak - vörös, narancs, sárga, kék, vörös-barna, barna, borostyán színű. Az akromatikus tónusok (fehér, világosszürke, szürke) jeget és számos ásványi anyagot tartalmaznak, amelyek mangánt tartalmaznak.

Mindezek a színek eltérően oszlanak el a lerakódások felületén, tiszta rétegeket képezve, vagy furcsa kontúrokat rajzolva, amelyek ellenállnak a gravitációnak. A színérzékelésben nagy szerepet játszik a felület „textúrája”. Az alapkőzet teljesen másképp néz ki, ha frissen törik vagy vékony ferromangánkéreg borítja, száraz és vízzel megnedvesítjük.

Az ügyes polírozás, amely felfedi őket, különleges varázst ad a cseppeknek. belső szerkezet(64. ábra). Végül a fény erőssége és a világítás természete játszik jelentős szerepet. Egy dolog a barlang vizsgálata egy sztearingyertya fényében; egy másik - fáklyákkal; a harmadik - elektromos világítással. Ebből a szempontból a barlangok ugyanolyan változékonyak, mint Proteus...

Megváltoztatja a színt és a jeget. A kutak falát vékony réteggel bevonva szinte színtelen, ezen keresztül „átjön” a kő vagy szinterek színe. Minél vastagabb a jégréteg, annál kevésbé átlátszó, és fokozatosan elnyeri saját kékes-fehér vagy fehér árnyalatát.

A Szilícium-barlangban (Szlovákia) vörös színű jéglerakódások ismertek (az agyagszemcsék keveredése miatt). Ha a víz lassan fagy, a jég átlátszóbb; ha gyors, akkor a sűrített levegő buborékok határozzák meg a jég tejszerű árnyalatát...

A falak színe és a megereszkedés nagymértékben meghatározza az ember érzéseit. A színezés gyakran figyelmeztet: „vigyázat, itt friss összeomlás történt”; „itt van árvízi zóna árvíz idején”; "itt - kövek hullanak"...

A barlangok színvilágának hirtelen változásai riasztóak, és emelkedett, vagy éppen ellenkezőleg, nyomasztó hangulatot keltenek. Nem ok nélkül néhányan (Aptelek, Magyarország) adnak otthont színes zenei koncerteknek.

Fentebb már beszéltünk a lerakódások fluoreszcenciájáról. Izzásuk színe általában narancsvörös, halványzöld, sárga-zöld, kékeszöld, halványkék, ibolya-kék, ibolya. Ez a réz, cink, stroncium és mangán mikroszennyeződéseinek jelenlétével függ össze. A vasionok jelenléte éppen ellenkezőleg, „kioltja” a ragyogást. Miért történik ez? Az energia részletekben bocsát ki és nyel el – kvantumokban. Amikor egy anyag atomja elnyeli a fénykvantumot, az elektronja magasabb energiaszintre „ugrik” - egy pályával távolabb az atommagtól. De egy ilyen gerjesztett állapot instabil: az elektronok hajlamosak olyan pozíciót elfoglalni, ahol az energiájuk a legalacsonyabb. Ezért ez az atom előbb-utóbb visszatér normál állapotába, „lebontva” a korábbi szintjét, és fénykvantum formájában visszaadja az energiakülönbséget. Az az idő, amelyet egy elektron gerjesztett állapotban tölt, az utófény időtartama. A barlangokban abnormálisan magas és eléri a 2-6 másodpercet (általában kb. 0,015 másodpercet...). A jelenség oka még nem tisztázott, de ez nem akadályoz meg bennünket abban, hogy gyönyörködjünk a lerakódásokban, amelyek eleinte belülről mintha hideg színű tűzzel telne meg, amely kirajzolja bizarr körvonalaikat és lassan elhalványul...

Maradó. Ha a karbonátos kőzet oldhatatlan részét (agyag és homokos részecskék) a vízáramok nem viszik el, hanem a keletkezés helyén marad (ún. „agyag”), akkor eluviumról van szó.

Földcsuszamlás-gravitáció. Leszállások. Tömbök, zúzott kő.

Folyói üledékek - hordalék, hordalék. Homok, kavics, kavics.

Kriogén. A jégtevékenység termékei. Nival-korróziós kutak alsó részein. Különböző méretű törmelékek.

Biogén. Guano (trópusi barlangok), denevér ürülék, a bejárati részekben - elesett állatok csontjai, fatörzsek.

Kemogén.

Minden típusú szinterképződmény:

a).Sztalaktitok, cseppkövek, cseppkövek (oszlopba olvadt cseppkő, cseppkő), falburkolatok, függönyök, függönyök (ha az oldat forrása nem pont, hanem lineáris - rés), botok, pagodák, medúzák , oszlopok, kőgátak, kővízesések. Minden felsorolt ​​forma azonos eredetű.

b).Tészta. Ha a cseppkő jégcsap alakú, kúpos alakú, akkor a tészta teljes hosszában megközelítőleg azonos vastagságú (akár egy méter vagy több). Az azt alkotó kalcit szemcséi nagyobbak, a tésztában az üreges csatorna átmérője akár több mm is lehet, a cseppkőben viszont nagyon vékony. A sztalagmitnak egyáltalán nincs csatornája.

c).Koralliták (nyugaton botrioidoknak hívják). Kialakulásuk mechanizmusa nem teljesen tisztázott. Valószínűleg a környező kőzetekből származó ionoknak az üregek falán kondenzálódó vízfilmeken keresztül történő diffúziójából keletkeznek. Általában a barlangok oldalfalán és alján alakulnak ki.

d).Kristálytitok. Jól körülhatárolható kalcitkristálykötegek (az első cm-ig), amelyek a korallok tetejéről nőnek ki.

d).Helictitek. A görög "helicos" szóból - csavarva. A cseppkő szigorúan függőlegesen nő, mivel növekedését a gravitáció szabályozza. A heliktit növekedését nem a gravitáció, hanem a kristályosodási erő szabályozza. Egy kristály párhuzamos atomsorokból áll, és a következő sor az előzőhöz igazodik. Így a növekedés a kristálynövekedési tengely mentén megy végbe, amely tetszőlegesen irányítható a térben.
Ezért a heliktit növekedési iránya is független a gravitációtól. A csavarodás más atomok szennyeződései miatt következik be. Ha egy idegen atom megjelenik az azonos atomokból álló rétegben, akkor a következő réteg nem lesz párhuzamos az előzővel, és a kristálynövekedés iránya megváltozik. A heliktit párhuzamos szőrszerű kalcit- vagy aragonitkristályok összenövése.

e).Holdtej. Finom, nedves massza, hasonló a nedves fogporhoz. Kalcitkristályok magjait képviseli, amelyek növekedését az atommagok felszínén lévő magnéziumionok adszorpciója gátolta.
Ezért a már kialakult mikrokristályok nem nőnek tovább. De az oldat kalcium-karbonáttal túltelített, és az utóbbinak ki kell csapódnia. Egyre több új kristály hullik ki, melyek növekedése azonnal megakad.

g).Antoliták. Könnyen oldódó ásványi anyagok (gipsz stb.) tű alakú kristályai kiszáradt tócsák, tavak alján. A déli, trópusi barlangokra jellemző, ahol nem magas a páratartalom és kiszáradás lehetséges. A Kaukázusban néha jelentős mélységben is megtalálhatók, ahol 5-10 fokkal is megemelkedhet a hőmérséklet. A kőzetek hőmérséklete átlagosan 1 fokkal növekszik minden 33 méteres mélységben. Azt mondják: a geotermikus gradiens 1 fok/33 m.

h).Pizolitok (barlangi gyöngyök). Rögzítetlen forma, kerek képződmények 1-2 cm-ig. átmérőjű földalatti tavak alján.

e).Filmek, tartalékok, felnik, csészealjak - mindez a földalatti tavak partján.

Az oroszországi barlangi lelőhelyek egyik első szisztematikus leírását A.A. Kruber híres monográfiájában " Karsztvidék Mountain Crimea" (Kruber, 1915), ahol az E.A. besorolása szerint. Martel különbözik: szinteres képződmények; tufa a talajvízkivezetéseknél; a falak megsemmisülésének és leszakadásának termékei; a meghibásodások és a boltozatok összeomlásának termékei; a barlangi agyag a karsztkőzetek oldhatatlan maradványa; a felszínről hozott törmeléklerakódások; valamint állati és növényi eredetű lerakódások; hó és jég.

A karsztüregek lerakódásai legtöbbször antropogén korúak. De a negyedidőszaki lerakódások osztályozási konstrukcióiban gyakorlatilag nem veszik figyelembe őket (Kiesevalter, 1985; Kozhevnikov, 1985; Schanzer, 1966). Jelenleg nincs átfogó osztályozás a barlangi üledékekre vonatkozóan. A hazai szakirodalomban általánosan elfogadott a D.S. osztályozása. Sokolova - G.A. Maksimovich, köztük nyolc barlangi lerakódás (Maksimovich, 1963). A múlt század 60-as éveinek elején hozták létre, majd néhány változáson át a mai napig használják. Ezt a barlangkutatók által széles körben ismert osztályozást is alapul fogjuk venni, kiegészítve a rendelkezésre álló modern kutatási adatokkal.

1. Maradék betétek
A maradék alatt általában az üregeket tartalmazó kőzetek oldhatatlan maradványai miatt keletkező lerakódásokat értjük. A masszív, jól karsztos mészkövek, amelyekben sok karsztbarlang található, 1-5% oldhatatlan maradékot tartalmaznak. A számítások azt mutatják, hogy 1 m 3 mészkő feloldásakor körülbelül 140 kg (0,05 m 3) agyaganyag képződik (Dublyansky, 1977; Shutov, 1971). A Kungur-barlang területén 1,6-2,3% oldhatatlan maradékot tartalmazó gipszkőzeteknél ez az érték 70 kg/m 3 szulfátkőzet. A visszamaradó lerakódások tiszta genetikai típusának izolálása általában meglehetősen nehéz. Ide tartoznak a barnásvörös műanyag agyagok, amelyek egyes kupolák belső felületét és karsztrepedések vékony rétegben borítják be. Néhány spektrális elemzés azt mutatja, hogy bennük a Be, Ba, Ti, V, Mn, Cr, Ni, Co, Pb, Sn, Ga, La olyan mennyiségben van jelen, amely nem haladja meg ezen elemek tartalmát a gazdakőzetekben (Dublyansky, Polkanov). , 1974; Stepanov, 1999).

A visszamaradó lerakódások valószínűleg finoman exhumált agyagokat tartalmaznak, amelyek bonyolultan ívelt mélyedéseket képeznek a barlangok boltozatán és falán. Ezek „agyagos vermiculációk”, amelyek az agresszív kondenzvizek és a gazdamészkövek szenet asszimilálni képes bakteriális mikroflórájának a kőzetre gyakorolt ​​együttes hatásának az eredménye (Hill, Forti, 1997).

A maradék lerakódások beboríthatják a vízzel teljesen megtelt üregek falát. Búvárfelszereléssel végzett munka során a visszamaradt üledékek könnyen felkavarnak, ami megnehezíti a víz alatti barlangkutatást.

2. Földcsuszamlás-lerakódások
Az összeomlásos lerakódások széles körben elterjedt, de kevéssé tanulmányozott barlangi lerakódás. V.N. Dubljanszkij (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Dublyanskaya, 2004) a földcsuszamlás-lerakódások négy genetikai altípusát azonosította: termogravitációs, földcsuszamlás-gravitációs, tönkremeneteli-gravitációs, szeizmikus-gravitációs.

Termo-gravitációs lerakódások Az üregek bejárati részében képződnek, és a levegő hőmérsékletének éles napi ingadozásainak zónájában a fizikai mállás eredménye. Ezeket zúzott kő és mészkőtörmelék képviselik, laza halmozódásban szezonális rétegeket képezve. Általában csak a barlangok bejárati részében gyakoriak. A termogravitációs lerakódások vastagsága elérheti a több métert is (Vorontsovskaya, Akhshtyrskaya, Partizanskaya, Atsinskaya stb., Nyugat-Kaukázus), a legmélyebb rétegekre a súlyosabb mállás jellemző, helyenként a töredékek alumíniumanyaggá bomlanak. Ha vöröses színűek a vas- és mangán-oxiddal való dúsítás miatt, akkor kialakulásuk nedves és meleg éghajlaton történt. A fedő rétegeket általában hámlásos zúzott kő képviseli nedvesített sötétbarna vályoggal - az ilyen lerakódások puhábbra utalnak. éghajlati viszonyok a talajképződési folyamatok elősegítése mérsékelt éghajlaton. A felső rétegeket finom kavics és világosszürke vályog képviseli, ami a holocén korszak mállási folyamatának lelassulását jelzi. Így a töredékek helyzete és mérete, felületük és élük jellege, színe, valamint a másodlagos fémoxidok jelenléte lehetővé teszi a karsztüregek kialakulásának paleoklimatikus viszonyainak rekonstruálását (Niyazov, 1983).

Földcsuszamlás-gravitációs lerakódások kizárólag őshonos anyagok képviselik. Az egész barlangban a pusztulás eredményeként keletkeznek földalatti átjárók, kolluviális felhalmozódást képeznek főleg a falaikon. A töredékek méretét tekintve a legnagyobb tömbfelhalmozódás a tektonikai zavarok zónáiban elhelyezkedő üregekre jellemző. A kőzetanyag mérete függ a kőzetek rétegzettségétől, repedésétől és a földalatti csarnokok és galériák magasságától. Néha földcsuszamlás-gravitációs lerakódások képződnek nagy kolluviális kúpok formájában a karsztbányák tövében. Ezek a lerakódások gyakorlatilag válogatatlanok és gyakran tömörítettek. Másodlagos szinterképződmények képződhetnek rajtuk. A nyitott üregek belső felületeinek mállását elősegíti a falközeli zónában elterjedt alterit, a pórus- és csatornafolyadékok kölcsönhatása során metaszomatikus reakciók eredményeként megváltozott kőzet (Klimchuk és Timokhina, 2011).

Összeomlás-gravitációs lerakódások akkor alakulnak ki, amikor a barlangok boltozatai vagy egyes emeleteik meghibásodnak. Az ország összes gyűrött hegyvidékén nagy barlangos lerakódások ismertek. A legnagyobb méretű blokkhalmozódások a tektonikus vetések töréssíkjaihoz közeli területeken figyelhetők meg. A Peresztrojka Csarnokban található Márványbarlangban (Krím) a legnagyobb földcsuszamlásos mészkőtömbök mérete eléri a 20x6x3 métert és eléri az 1000 tonnát. A Sznezsnaja-barlangban (Nyugat-Kaukázus) az omlásos gravitációs lerakódások vastagsága eléri a 100 ( végső csarnok) és akár 140 m (sérülés) a földalatti folyó felső szakaszán), az egyes blokkok tömege eléri a 2,5 ezer tonnát.. A nagy omlás-gravitációs testek szeizmogén jellegűek (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Vakhrusev, Amelichev , Shutov, 2002). A víznyelő-gravitációs lerakódásokra a különböző méretű nagy tömbökből, fűből és finom földből álló törmelékanyag lokalizációja és rossz válogatása is jellemző. A meghibásodási-gravitációs lerakódások vastagsága elérheti a több száz métert és a több ezer m3 térfogatot.

Szeizmikus-gravitációs lerakódások Az összeomló csarnokok beomlott padlóközi mennyezetei, valamint a ledőlt szinteroszlopok és a függőleges helyzetükből eltávolított sztalagmitok képviselik. Az ilyen képződmények gyakran megtalálhatók Oroszország szeizmikusan aktív régióiban.

G.A. Makszimovics 1943-ban azonosította a karszt szeizmákat a denudációs folyamatok csoportjában, amelyek kis hipocentrum mélységgel (30-100 m) és erősséggel (legfeljebb 6-7 ponttal az epicentrumban) rendelkeznek. A szeizmográfok általában negatív érkezésként rögzítik őket.

A szakirodalomban elég sok utalás található a karsztszeizmekre. Geológusok A.A. Külföldiek, P.N. Barbot-de-Marny, F.Y. Levinson-Lessing minden gyenge krími földrengést kudarcnak tartott. A számítások azt mutatják, hogy a Vörös-barlangban a csarnokok mennyezetének meghibásodása 2,5-2,7 egység (3,7-3,9 pont) erősségű földrengést okozhat a legközelebbi településeken (Szimferopol - 22 km, Alushta - 26 km). A felszabaduló energiát (n·10 12 -10 17 erg) tekintve a legnagyobb meghibásodások 3 nagyságrenddel kisebbek, mint az 1927-es jaltai földrengésnél. Hasonló lerakódásokat írtak le a kaukázusi barlangoknál (Vakhrushev, Dublyansky, Amelichev, 2001). .

Nagyon érdekes információ A szeizmikus sokkok erősségét és irányát a nagy csarnokok és üregek galériáinak ledőlt szinterei oszlopai jelzik. Az ilyen oszlopok maximális tömege eléri a 150 tonnát, hossza 8-10 m, átmérője 6 m. A barlangokban fekvő oszlopok azimutjai epicentrális zónákat jeleznek, amelyek szeizmikus eseményei a felborulásukhoz vezettek. A rajtuk növő sztalagmitok új generációja lehetővé teszi a pusztulásukkal járó földrengés korának meghatározását.

3. Vizes mechanikai lerakódások
A barlangok vizes mechanikai lerakódásai ideiglenes és állandó csatornás felszín alatti vízfolyások hordalék-proluviális lerakódásaiból, a csatornán kívüli tavak üledékeiből és a felszínről repedéseken, kutakon, bányákon és gödörbarlangokon keresztül kihozott törmelékes üledékekből állnak. Ezek a lerakódások nagy és változatos információkat tartalmaznak az üregek hidrogeológiájáról és paleogeográfiájáról, amelyek megszerzéséhez speciális granulometriai és ásványtani elemzési módszereket kell alkalmazni (Niyazov, 1983). A barlangok vízmechanikai lerakódásaira vonatkozó anyagok szinte minden karsztos és nem karsztos üregekkel foglalkozó kiadványban megtalálhatók. Tekintsük külön-külön granulometriai összetételüket, ásványtani jellemzőiket és jelentőségüket, mint a földalatti áramlások paleovelocitásainak és paleodisüléseinek indikátorát. Az alábbi anyagokat a Kaukázusban és a Krímben található barlangok tanulmányozása során nyertük. Hasonló technika alkalmazható az ország más régióiban is.

Osztályozás. A koncentrált áramlások vizes mechanikai lerakódásai egyértelműen három csoportra oszthatók: csatorna (I), szifoncsatorna (II) és szifon (III). Az e csoportokon belüli egyes minták egyéni eltéréseket mutatnak, de általában véve statisztikai jellemzőik meglehetősen stabilak (1. ábra).

A csatornalerakódásokra a jó válogatás jellemző (1,91), mivel állandó vízfolyásban keletkeztek. A legdurvább összetétel jellemzi őket (50-90% homok és kavicsfrakció). 3-18%-a kavics, ami más csoportok üledékeiben soha nem figyelhető meg. Ritkán lehetséges egyértelmű mintázatokat megállapítani a csatorna üledékeinek eloszlásában a méret és a szétválogatás mértéke szerint a folyásirányban. Egy tipikus kumulatív görbe konvex alakú.

A szifoncsatornás lerakódások a csatorna és a szifon lerakódások árvizek során bekövetkezett keveredése miatt keletkeztek. Közepes (2,20) válogatás jellemzi őket. Az átlagos részecskeátmérő 8 és 1,7 mm között van. Az 1 mm-nél nagyobb részecskék 12-70%-át teszik ki, ami a különböző hidrológiai viszonyok között ismétlődő transzporttal magyarázható. Az üledékek 50%-át 1-2 mm-es durva homokos részecskék képviselik.

Rizs. 1. Csatorna (I), szifon-csatorna (II), szifon (III) lerakódások és tipikus kumulatív görbék (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

Szifon betétek a legjobb válogatás jellemzi (1,42). Ez azzal magyarázható, hogy minden szifoncsatornának saját áteresztőképessége van, amely meghatározza az áramlási sebességet és az általa szállított részecskék méretét. A szifoncsatorna kilépésénél egy bizonyos méretű anyag elválik. Átlagosan 90-95%-a homokméretű részecskék. Az 1 mm-nél nagyobb átmérőjű részecskék mindössze 10-12%-a található ebben a csoportban.

A bemutatott adatok jelentős ősföldrajzi érdekességgel bírnak, hiszen a homok- és kavicsos lerakódások granulometriai összetétele meghatározhatja kialakulásuk körülményeit. Ehhez használhatja a Hulstrom-Burkhardt módszert (Niyazov, 1983), amely lehetővé teszi, hogy a vízmechanikai üledékek granulometrikus összetételére vonatkozó adatok alapján meghatározzuk az azokat alkotó vízáramlások paleohidrológiai viszonyait (sebességét és áramlási sebességét). . Ezzel a módszerrel a barlangi vízhozamok hidrológiai jellemzőit állapították meg, ahol megmutatta jó információtartalmát. Tehát a Földrajzi-barlangban (Nyugat-Kaukázus) a paleo sebesség 1-2 m/s, a paleodisütés 3-10 m3/s volt.

Nagy érdeklődésre tart számot a vízmechanikai lerakódások vertikális eloszlásának vizsgálata. Ehhez egy lyukat kell fektetni, amelynek meg kell nyitnia a teljes vágást. A gödör keresztmetszetében váltakozó homok-, agyag- és kavicsrétegek lesznek láthatók. A szakaszt kissé általánosítani kell - a mintavétel tíz centiméteres rétegekből történik, néha több réteg homok- vagy agyagrétegből.

A 2. ábra jól mutatja az anyagméret növekedését a mélységgel. Ha az alapkőzeten fekvő rétegekben találhatók régészeti leletek, akkor lehetővé válik ezen lerakódások arányának és képződési idejének meghatározása. A feltárt lerakódások kumulatív görbéi (2. ábra) a II. és III. csoportba tartoznak – i.e. Ezek szifoncsapdában képződő üledékek, amelyek időszakosan szállított csatornaüledékekkel keverednek. Egy ilyen szakasz elemzése csúcsokat tár fel, amelyek során a csatornahordalék bejutása a szifoncsapdába élesen megnőtt. Az áramlási sebesség 0,00-0,25 m/s (agyagszemcsék lerakódása) és 1,0-1,5 m/s (kavics és kavics lerakódás) között változott.

Víz-mechanikai üledékek ásványi összetétele. Ebből a célból a barlangok különböző pontjain vett minták pontszerű elemzését végzik el. Kiválasztásuk feltételei eltérőek. Ha egy természetes csapda térfogata kicsi (fürdőkád, szikla- vagy szinterező küszöb, kanyargós réskitöltő stb.), akkor teljesen kitisztul a tutajig. Ha a vizes mechanikai lerakódások vastagsága vagy területi eloszlása ​​nagy, a mintát a metszet vagy terület átlagaként veszik a negyedelési módszerrel. Három minta nagyméretű (10-12 kg) technológiai minta, amely a barlang egyes szakaszainak ásványtani összetételét jellemzi.

A mintákat szürke koncentrátummá mossuk (a nehéz ásványi anyagok elvesztése kb. 15%). A szürke koncentrátumot bromoformmal kezeljük. A könnyű és nehéz frakciókat elektromágneses elválasztásnak vetik alá. A minta részecskeméret-eloszlását az eredeti mintából vett átlagos 100 grammos minta szitálásával határozzuk meg. Az ásványtani elemzést általánosan elfogadott módon végzik. Az ásványi anyagok mennyiségi meghatározását távcső alatt végezzük, először mágneses és nem mágneses frakciók alapján, majd a mintában lévő összes nehéz ásvány tömegéhez viszonyítva. Minden frakcióban körülbelül 300 szem van számolva. A mintát a track módszerrel csökkentjük. Az elemzés eredményeit tömegszázalékban fejezzük ki, figyelembe véve az ásványok fajsúlyát.

Rizs. 2. A gödör metszete (A) és az általa feltárt rétegek kumulatív görbéi (B) (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

A karsztüregek vizes mechanikai üledékeinek ásványi összetétele közel áll a befogadó kőzetek oldhatatlan maradékának ásványi összetételéhez (Dublyansky, Polkanov, 1974). A könnyű frakciót főként kvarc és kvarc-csillám aggregátumok, vas-hidroxidok és elszenesedett növényi maradványok képviselik. Vannak még kagylólerakódások töredékei és kis rágcsálócsontok. A gazdamészkő nehéz frakciója: cinóber, pirit, markazit, fluorit, leukoxén, ilmenit, spinell, rutil, brookit, anatáz, kromit, magnetit, vas-hidroxidok, cirkon, kianit, szilimanit, turmalin, piroxén, csillám, klorit, hornblende, gránát, sztaurolit, moissanit, barit, apatit, staurolit, glaukonit, korund, epidot, arany, galenit, szfalerit, karbonatapatit és mások (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

A barlangokban található vizes mechanikai lerakódások ásványianyag-gazdagságának okai változatosak. A lényeg, hogy természetes dúsított koncentrátumról van szó (a nehézfrakció hozama mészkőnél általában jóval kevesebb, mint 1%, barlangtöltőnél pedig eléri az 5%-ot). Ezért a befogadó kőzetekben még fel nem fedezett ásványok megjelenése összetételében az utóbbiak járulékos mineralizációjáról alkotott elképzeléseink hiányosságával függ össze. Azokon a karsztterületeken, ahol az állandó és ideiglenes vízfolyások felső folyása nem karsztos kőzetekben található, a mészkővel érintkező bányák és ponorák szó szerint túlterheltek hordalék-proluviális üledékekkel. Ahogy lefelé halad, a barlangokban lévő anyag kereksége és válogatási foka nő. A nagy sziklák és kavicsok általában nem képeznek folyamatos felhalmozódást, hanem hidrodinamikus csapdákban halmozódnak fel (párologtató kazánokban, földalatti tavakban vagy járatok tágulásában stb.). Néha vannak olyan területek, amelyek egykor teljesen tele voltak sziklákkal és kavicsokkal. Másodlagos mosásuk után elduguló lerakódások maradnak a kutak falában. Az elárasztott oroszországi barlangokban az árvizek során a szállított törmelék eltömítheti a keskeny csatornákat, ami a föld alatti áramlás irányának megváltozását, egyes helyeken a vízmechanikai üledékek erózióját, máshol ülepedést okozhat. Az ilyen barlangok bizonyos területein, ahol az üledékeket korszerű áramlások vágják, modern földalatti teraszok alakulnak ki, amelyek vizsgálata a fent leírt módszerrel végezhető el. A nagy folyók völgyében elhelyezkedő barlangok, amelyek bejárata magas ártér szintjén van (vagy volt), árvizek során elönthetők. Az ilyen barlangokban kavicsok és sziklák kerülnek a barlangba a folyó medréből árvizek során (Shakuranskaya, Nyugat-Kaukázus stb.).

Egyes barlangokban sűrű, nehéz, sötétbarna csomók találhatók a padlón, fényes külső kérggel. Helyenként ezeket a csomókat karbonát anyag ragasztja össze, és egyfajta mikrokonglomerátumot képeznek. A minták visszavert fényben történő vizsgálata azt mutatta, hogy goethitből és hidrogoetitből állnak.

4. Vizes kemogén lerakódások
G.A. Maksimovich (Maksimovich, 1963) szerint a vizes kemogén üledékeket szinterekre (szubterrális), kalcitra (szubaquatikus), őshonos ásványok kristályaira és korrelatív felszíni lerakódásokra osztják. K. Hill és P. Forti monográfiájának (Hill, Forti, 1997) anyagai jelentősen megváltoztatták a kemogén barlangi üledékek képződésének elképzelését: bevezették a „speleothem” új fogalmát (másodlagos ásványképződmények a barlangi környezet fizikai-kémiai reakciók eredményeként); a leírt ásványok száma 40-ről (1950-1995) 240-re nőtt; Összetételük szerint az összes barlangi ásványt 13 csoportba sorolták: natív elemek, szulfidok, oxidok és hidroxidok, halogenidek, arzenátok, borátok, karbonátok, nitritek, foszfátok, szilikátok, szulfátok, vanadátok, szerves eredetű ásványok. A hidrotermikus és érces ásványok listája az előbbinél több mint 30, az utóbbinál a 60-as tételt érte el. Bemutatják a vulkáni tevékenység során keletkezett barlangok lerakódásait - lávakorallok és heliktitek; agyagból és homokból képződött cseppkövek; A barlangi üledékképződés számos más ritka formáját is figyelembe veszik. A hazai szakirodalomban már vannak olyan fejlemények, amelyek figyelembe veszik ezt a besorolást, különösen a barlangi ásványképződést leíró részben (Turchinov, 1996). Tekintettel a fenti osztályozás összetettségére, itt az első, a hazai barlangkutatók által legismertebb osztályozásra fogunk összpontosítani.

Földalatti betétek. A földalatti képződmények (levegőben keletkeznek, a vízfelszínnel érintkezve) típusába tartoznak a cseppkövek, rojtok, függönyök, heliktitek, sztalagmitok, sztalagnátok, burkolatok, pajzsok, korallok, mésztej (holdtej) stb.

cseppkövek karsztbarlangokban elterjedt. Esetenként más eredetű üregekben is megtalálhatók, ahol nemcsak karbonátos összetételűek, hanem vas-magnézium-, szulfid-, organogén és egyéb összetételű ásványfajtákból is állnak. A cseppkövek a vékony (2-4 mm) 0,2-1,0 m hosszú csövektől a különböző kúp alakúakig terjednek, amelyek átmérője 50-60 cm és hossza akár 4-5 m. A központi csatorna elzárásakor a cseppkövek felhalmozódnak ovális félkör alakú keresztmetszet. A cseppkövek sűrűsége (1 m2-enkénti szám) a barlangok egyes területein eléri a 20-30 darabot. Gyakran sorokban helyezkednek el, megjelölve azokat a hibákat, amelyeknél elegendő vízbeáramlás van. A cseppkövek az üregek íveiből nőnek ki, engedelmeskedve a gravitációs erők vektorának. A cseppkövek és sok más karbonátos kemogén lerakódás kialakulásának fő tényezője a kalcium-karbonát „kisülése” a geokémiai gáton, a cseppkőbe juttatott oldat és a barlang levegőjének CO 2 tartalom különbsége miatt.

Sztalagmitok barlangpadlókon, falpárkányokon és barlanglerakódásokon alakulnak ki. A CO 2 gáztalanítás eredményeként keletkeznek, amikor vízcseppek érik a barlang talaját. A karsztogén barlangokban a sztalagmitokat a szakirodalomban leírt valamennyi fajta képviselheti: 2-3 átmérőjű, legfeljebb 3 m magasságú pálcika; kúpos, hengeres és pagoda alakú, átmérője 5-80 cm és magassága legfeljebb 4-5 m; pálmafák, amelyek átmérője legfeljebb 20 cm és magassága legfeljebb 3 m; szabálytalan alakú, 2-3 m átmérőjű, 4-6 m magasságú sztalagmitok A sztalagmitok gyakran nagy repedéseket is nyomnak a boltozatban, ahonnan a víz folyik, egy vagy több egyenes mentén.

Stalagnátumok vagy oszlopok vízben gazdag repedések tövében elhelyezkedő nagy cseppkövek és sztalagmitok bezáródása következtében jönnek létre. Magasságuk 12-18 m, átmérőjük 5-6 m, tömegük pedig 130-1100 tonna, néha a benőtt cseppfolyósok a nagy barlanggalériákat több elszigetelt csarnokra oszthatják.

Szinter kéreg, bevonat akkor keletkeznek, amikor az oldat vízszintes repedésből vagy falrésből kerül be. Gyakran megereszkedett zuhatagokat képeznek, amelyek elöl 20-30 m magasságot és 30 m szélességet érnek el. Az ilyen burkolatok felülete hullámos, sima és néha mállott. Amikor a víz mechanikai lerakódásait kimossák a kéreg alól, „lógó kéregek” jelennek meg, amelyek néha jelentős távolságra helyezkednek el egymástól. Gyakran jellemző rájuk az egyes rétegek rétegződése, korróziója és ferruginizációja.

RojtÉs függönyök akkor keletkeznek, amikor a víz egy hosszú repedésből szivárog ki, vagy egy párkányon folyik végig.

Kalcit pajzsok, dobok és zászlók. Viszonylag ritkák. Az elsőt kerek lemezek képviselik, amelyek átmérője legfeljebb 1 m, néha nagyobb, és amelyek külső felületén cseppkövek vannak. A másodikak úgy néznek ki, mint az üreg falára erősített zászló. Eredetük vitatható. Egyes kutatók úgy vélik, hogy ezek a kalcitkéreg maradványai, amelyek az agyagos szubsztrátum elmosása után a levegőben lebegtek. Valószínűbb, hogy a rétegek koncentrikus növekedése során keletkeztek, amikor kapilláris repedésből táplálkoztak (Stepanov, 1999).

Helictites- ezek összetett morfológiájú képződmények, amelyek boltozatokon, falakon és különböző földalatti lerakódásokon képződnek. A növekedési zónájukban általában nincs légmozgás. Bármilyen irányban nőnek, bármilyen szögben hajlik, nem engedelmeskednek a gravitációnak. Nyilvánvalóan a kristályosodási erők a főbbek morfológiájukban. Viszonylag ritkák.

Koralliták különböző (gyakran aeroszolos) eredetű vizes filmekből kristályosodás során keletkeznek. Az alapkőzetfalak és szinteres képződmények függőleges, ferde és vízszintes felületein találhatók. Az éves áradások területén a mangán ásványok vékony kéregével „páncélozhatók”, és jellegzetes barna színűek. Mind a nagy forgalmú, mind a nehéz légáramlású területeken megtalálhatók.

Lime (hold) tej- ezek sajtos (vizes állapotban) vagy lisztes (levegőszáraz állapotban) falakat és söpredéket borító képződmények. Ritkák. Ezek a filmkristályosítás egy speciális formája. Felületén amorf kalcitszemcsékből áll, amelyeket vékony (0,1-0,05 μm) meszesedett, esetleg szerves eredetű szálak szövedéke hatol át. A belső tér amorf. Az állaga általában tejfölös. Szárításkor porszerű anyaggá alakul.

Antoliták- kővirágok. Az alapkőzetből kinyúlva nőnek ki. Csak jól oldódó ásványi anyagok (gipsz, epszómit, tenardit, salétrom) alkotják őket. Minden ellátási pórusból egy szabad kristály nő. Együtt nőhet más kristályokkal, vagy összetett ívvé göndörödhet.

Víz alatti üledékek. A vízszint alatt vagy a vízfelület levegővel való érintkezésekor keletkeznek.

A vízzel teljesen feltöltött üregekben egykristályok vagy drúzaik jelenhetnek meg. A hidrotermokarszt-barlangokban a hidrotermikus sorozatba tartozó ásványok rakódnak le: szfalerit, kvarc, kalcit, pirit, galenit, cinóber, fluorit, aragonit, barit, kalkocit, urán-tórium csoportba tartozó ásványok, ritka és nemesfémek ásványai stb. lerakódások keletkezhetnek ezekben a barlangokban. A vízzel teljesen elárasztott hidrotermikus barlangokat a falak teljes felületén gyakran oszlopos alakú kristályok jellemzik. A hidegbarlangok esetében a kristályképződés az egyes részeire korlátozódik.

A barlangkutató gyakorlatban leggyakrabban vízzel részben feltöltött üregekkel kell számolni. A víz alatti lerakódásokat kalcitfilmek és partok, keretek, gurámi, barlangi gyöngyök stb.

Kalcit filmek földalatti tavak vizének felszínén keletkeznek. A földalatti tavak felszínén a barlangi légkörrel való gázcsere során kristályosodnak. Ezek alkotják a legvékonyabb filmeket, amelyek a felületi feszültség hatására tartják őket a vízen. Karbonát- és szulfátbarlangokban egyaránt megtalálhatók. Alacsony vízfolyású tavakban ún. „zárt gubacsokat” képezhetnek, amelyek tetején kalcitkéreggel teljesen záródnak. Kalcium-karbonátból (97%) és agyagszemcsékből (3%) álló kalcitfilmek képződhetnek a jégcseppkövek, sztalagmitok, fali jégfolyamok felszínén (Druzsba-barlang, Urál).

Kalcit keretek(partok) akkor képződnek, amikor a film a parthoz vagy cseppkőhöz vagy cseppkőhöz csatlakozik. Széles körben elterjedt a krími barlangokban. Alacsony vízhozamú és pangó tavak oldalain alakulnak ki szintjük csökkenése miatt. A tóba belógó cseppköveken és a fenékről emelkedő cseppköveken mindenféle formájú és méretű csipkeszegélyek jelennek meg. A karsztológiában a barlangok elárasztási szintjének ásványi mutatóinak tekintik.

Kalcit gátak (gurok) Oroszország számos karsztvidékén elterjedt. Gátjaik magassága 0,2-7,0 m között változik, a gurámi mögötti tavak területe 2-200 m 2 között mozog. A kalcitlerakódás az áramlás hidrokémiai egyensúlyának megváltozása miatt következik be egy összetett termogeokémiai és hidrofizikai gátnál, amely akkor következik be, amikor a víz a medencéből lefolyik a gáton. Itt vékony réteg kicsapódott kalcit képződik. A 0,001-0,100 l/s vízbeáramlással képződött guruk önállóan vagy kis csoportokban nagy szűrőrepedések tövében, területi beszivárgás vagy kondenzvízcseppek helyén, oldalsó mellékágak további áthaladása számára elérhetetlen szűkületeiben helyezkednek el. Jellemzőjük a szinteres gátak magasságának (0,5-5,0 m) és a mögöttük lévő tavak területének jelentős ingadozása (0,2-15,0 m2), a gátak rövid hossza (0,2-1,2 m), erős konvexitásuk. falak lefelé. A gátak falai porózus karbonát anyagúak (sűrűség 2,2-2,4 g/cm3), belülről kalcit peremek keretezik. Alukon gyakran denevérek és kis rágcsálók csontjai, cseppkőtöredékek és kalcitpizolitok találhatók. A befogadó sziklákból származó kavicsok általában hiányoznak. A kalcitos gátak általában sértetlenek maradnak, és a tavak csak esőzés és hóolvadás után telnek meg vízzel. Hasonló guruk jönnek létre egy összetett mechanikai-termodinamikai gátnál (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Az áramlási körülmények között 0,1-100,0 l/s vízhozamú guruk élesen eltérnek a morfológiában leírtaktól. A krími Vörös-barlang gátjainak egy része csaknem 11 ezer szezonális rétegből áll. Jellemzőjük a jelentős magasság (0,2-7,0 m), nagy terület gáttavak (10-200 m2), hosszúak (általában 3-4 m, maximum 13 m). A gátak összetett lépcsős profilúak, túlnyomórészt függőleges szakaszok. Sűrűbb karbonátos anyagból állnak (térfogattömeg 2,4-2,6 g/cm3). A gátak belső és főként külső falai vízzel fényezettek, esetenként sűrű, fényes, 0,2-0,3 mm vastag karbonát-mangán bevonattal „páncélozva”. Az ilyen típusú gátas tavak fenekén őshonos (gazdamészkövek és sag) és allochton (kvarckavics) eredetű, jól lekerekített kavics- és homok-kavicsos anyag található. A gourák kaszkádokat alkothatnak az áramlás irányában. Számos karsztüregben ismertek a zuhatagok. A flow guruk jellemző vonása a víztartalom növekedésével járó áttörés. Például a Vörös-barlangban az összes gurunak csak 16%-a tart vissza vizet. A többi gát átszakadt, és az esetek 45%-ában keskeny (10-30 cm-es) vágás, 35%-ban a gáttestben lévő evorziós üst falának áttörése, 20%-ban. a gur alapjának áttörése a mai vízfolyás felett 0,2 -2,1 m magasságban szivárgás-akkumulatív híd kialakulásával.

Kalcit-oolitok és pizolitok kis folyású tavakban, cseppkövekből vagy barlangívekből lehulló cseppek által alkotott kis mélyedésekben, gur tavakban stb. található. Az oolitok és pizolitok csak méretükben különböznek egymástól. Kerek, fehér fajtáikat barlanggyöngynek nevezik. Az oolitok ovális alakúak, átlagos mérete 5-10 mm.

Az átfolyó fürdőkben a vízhőmérséklet emelkedése a talajvíz karbonát kapacitásának csökkenését, ennek következtében a barlangi gyöngyszemek aktívabb képződését okozza.

A barlangi oolitokat és pizolitokat egy központi mag és a környező koncentrikus rétegek alkotják. A pizolitok főként kalcium-karbonátból állnak. A sűrű mag általában a barlangot körülvevő mészkődarabokból, kvarchomok szemcsékből, ritkábban agyagcsomókból, csőszerű cseppkövek darabjaiból és kis madárcsontokból áll. A mag alakja meghatározza a pizolitok kezdeti körvonalait, amelyek néha a végső szakaszig megmaradnak. Vannak esetek, amikor 30-40 koncentrációnövekedés után a pizolit nagy átmérőjének orientációja megváltozik. Ez jelzi az ő fordulatát a növekedési folyamatban. A legnagyobb pizolitokban a rétegek száma eléri a 180-200-at. Egyes kiszáradó fürdőkben száradási repedésekkel tört gyöngyöket találtak. Ez az eredeti kolloid vérrög kiszáradását és „öregedését” jelzi. Így a barlangi gyöngy poligenetikus képződmény.

Az oolitok és pizolitok kémiai összetétele megfelel a befogadó mészkövek összetételének.

Meszes tufa egy speciális képződmény, amely a barlangokhoz kapcsolódó felszín alatti vízkivezetéseknél fordul elő. Ezek általában hidegvizes lerakódások, de vannak hidrotermális szellőzőnyílások által képzett tufák. A tufalerakódás 250-440 mg/l mineralizációjú hidrokarbonátos kalcium, magnézium-kalcium és nátrium-kalcium összetételű vizekből történik. A karbonátlerakódás egy összetett biomechanikai-termodinamikai gáttal van összefüggésben, amely azokon a területeken fordul elő, ahol turbulens vízkeveredés zajlik a hullámokon, sziklás küszöbökön és vízeséseken (Vakhrushev, 2010). A tufa vízfolyások által hozott leveles és vízi mohák, cserjék és fák ágaira telepszik meg. A tufák egyes karsztforrás-barlangok kijáratainál úgynevezett „tufaplatformokat” alkotnak, és akár 400 ezer m 3 térfogatot is elérhetnek (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

5. Őshonos ásványok kristályai
Ide tartoznak elsősorban a kalcitkristályok a karbonátkarsztban, a gipsz a szulfátkarsztban és a halit a sókarsztban. Kristályok Izland spar számos karsztüregben találhatók a Krím-félszigeten, a Kaukázusban, Közép-Ázsiában stb. Általában a sárgásbarna agyaggal töltött repedések kiszélesedésében találhatók. A kristályok leggyakrabban nem érintkeznek az üreg falaival. A Hod Konem (Krím) karsztbányában az izlandi sparkristályok átlagos mérete 8-10 cm, bár itt is találtak 15 cm-ig terjedő egyedeket (Dublyansky, 1977). A kristályok átlátszóak, színtelenek vagy világosszürkék. Az izlandi spark kialakulását a termálvizekhez kötik.

Kalcit kristályok. Az oroszországi karbonátos karszt számos barlangjában néhány millimétertől 5-7 cm-ig terjedő méretű kalcitkristályok csontváza található, a nagyméretű kristályok piramis alakúak. Gyakoriak a különböző méretű kristályok, amelyek habitusa a szkalenoéder. Nyilvánvalóan szubaerial körülmények között keletkeztek hideg oldatokból (20 °C alatti hőmérséklet).

Számos, hidrotermokarszt fejlődési szakaszon átesett karsztüregben a falak felszíne fölé kiálló preparált kalcit erek találhatók. Az érkalcit felülete korrodált, helyenként agyagmaradványok, mangán-oxidok vagy karbonát lerakódások borítják. A kalcitkristályok világoskék és sötétkék színekben gyengén fluoreszkálnak. A spektrális elemzés számos elem jelenlétét tárta fel bennük: Ba, Na, Sn, Cu, Ni, Sr, B, Al, Si, Mn, Fe, Mg, Ti. A bennük lévő zárványok homogenizálási hőmérséklete 40-120°C (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

A frreatikus (szubaquatikus) kalcit kristályai összefüggő kéreggel boríthatják be a karsztjáratok falát. 5-60 cm vastagságú, párhuzamos oszlopos barna kalcitkristályokból állnak, eredetük az üregek keletkezésének hidrotermális szakaszához kötődik. Dolomit kristályok szilárd zárványai, barit-strontianit, hidroxiapatit, mangán-hidroxidok, stibnit, apatit és apatit-brustit ásványi metaszomatikus társulások stb. aggregátumai találhatók (Klimchuk, Timokhina, 2011).

gipsz kristályok, bár a szulfátkarsztra jellemzőek, a karbonátkarsztban meglehetősen gyakran előfordulnak, különösen, ha a barlang tektonikus bolygatása közelében található, olyan területen, ahol a hőmérséklet és a levegő páratartalma évenkénti ingadozása nem haladja meg a 0,2 °C-ot. 0,3 mm rt. Művészet.

Az agyaggal borított karsztkőzeteken csipkézett alakú, durva-kristályos gipszből álló gipszkonkréciók nőnek. A gipszkristályok általában prizmásak, és a másodlagos oldódás miatt ritkán tartják meg a megfelelő krisztallográfiai körvonalat. Azokon a területeken, ahol a pórusoldatok bejutnak, gipszvirágok képződnek - antolitok. A karbonátos karsztban gipszkristályok keletkeznek, amikor a beszivárgó vizek a mészkövekben szétszórt piritre hatnak. A nagy szakadási zónák közelségének a jele.

Aragonit kristályok. A Krím-félszigeten, az Urálban és Szibériában található barlangokban, Távol-Kelet stb. Az aragonit kristályok, cseppkövek, sztalagmitok, heliktitek formájában jelenik meg. Az aragonit előfordulása hidrotermális folyamatokkal hozható összefüggésbe.

6. Szerves lerakódások
A barlangok szerves lerakódásait leggyakrabban foszforitok, guanó, csontbreccia, salétrom és koloniális mikroorganizmusok lerakódásai képviselik.

Guanó és barlangok foszforitjai. A foszforitok és a foszfortartalmú ásványok szárazföldi gerincesek által lakott karsztüregekben képződnek. Számos oroszországi barlangban vannak olyan területek, ahol denevérguanó található. A guánó és az alapkőzet mészkő érintkezésénél kialakult foszfortartalmú képződmények ásványtana gyakorlatilag ismeretlen. Időközben több mint 50 foszfátot írtak le a Mira-barlangok üledékeiben, köztük számos ritka ásványt (Hill és Forti, 1997).

Csont lerakódások a modern és régebbi korszakok tömeges mennyiségben meglehetősen ritkák. A csontok nagy felhalmozódása úgynevezett csontbrecciát képezhet. Kinézetre laza homokos-agyagos vörösbarna kőzet, magas foszfor-, szilícium-, alumínium- és vas-oxid-tartalommal. Vannak karbonáttal cementált csontbreccsa. Néha pszeudomorfok találhatók vas- és mangán-hidroxidok, gipsz, kalcit és karbonát-apatit fauna megkövesedett csontmaradványain. A karbonát-hidroxi-apatit gömb alakú, legfeljebb 3-5 mm méretű, sárga, borostyánsárga, rózsaszínes-fehér színű (Tishchenko, 2008). Az ókori korok különféle állatainak csontjainak régészeti és őslénytani vizsgálatai fontos anyagai a paleogeográfiai rekonstrukcióknak (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002; Bachinsky, 1970; Ridush, Vremir, 2008). A barlangokban leggyakrabban nyúl, szarvas, róka, barlangi medve, bika, hörcsög, vakond patkány, borz, kutya, őz, ló csontmaradványai találhatók, sokkal ritkábban - barlangi oroszlán, barlangi hiéna, mamut, szőrös és Etruszk orrszarvú. A legtöbb csontmaradvány pleisztocén korú – akár 1,5 millió éves. A 2 millió éves vagy annál idősebb pliocén lelőhelyek valamivel ritkábban fordulnak elő (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Salétrom. A biogén nitrát-lerakódások porszerű lerakódások, kéregek és kis kristályok formájában a nitrogéntartalmú szerves anyagok barlangokban történő biokémiai lebomlásához kapcsolódnak. Ismeretesek a Krím-félszigeten, az Észak-Kaukázusban, Közép-Ázsiában, Szibériában, a Távol-Keleten stb.

Mikroorganizmus-kolóniák lerakódásai, amelyek között ülepedési szempontból a legaktívabbak a vasbaktériumok. Életműködésük eredményeként biokemogén képződmények keletkeznek - mikrobiolitok (filmek, mikro-sztalaktitok és sztalagmitok, kéregek stb.), amelyek a barlangok falán és fenekén képződnek. Sztalagmit-szerű, csőszerű, korall alakú, antheca-szerű és egyéb formákat is alkothatnak (Andreychuk, 2009).

7. Antropogén üledékek
Az antropogén lerakódások a modern és az élettevékenység nyomait jelentik ősi ember. Vizsgálataik lehetővé teszik az egyes barlangok vagy mesterséges üregek használatának jellegének megállapítását (Dublyansky, Dublyanskaya, Lavrov, 2001). Az oroszországi karsztvidékek régészeti tanulmányai kimutatták, hogy a barlangokat az ókori ember használta a korai paleolitikum óta. Ezek az anyagok az ország szinte minden jelentősebb karsztrégiójáról elérhetőek a regionális jelentésekben.
A terepi és laboratóriumi kutatási technikák széles skáláját alkalmazzák az üreges lerakódás tanulmányozására. Felhasználásuknak meglehetősen kiterjedt, főként karsztológiai irodalom foglalkozik (Niyazov, 1983; Dubljanszkij, Vakhrusev, Amelicsev, Shutov, 2002 stb.).

3. ábra Kalcitperemek egy földalatti tó vízszintjén.
4. ábra. Egy földalatti tó több vízszintjének kalcitperemei (partjai).




5. ábra. Lépcsőzetes megereszkedés
6. ábra. Több generációs kalcit drapériák és sztalagmitok




7. ábra. Barlangcsarnok különféle szinteres képződményekkel
8. ábra. Összeolvadt cseppkövek és sztalagmitok a kalcitkérgen





9. ábra Celesztin (stroncium-szulfát) kristályai fehér kalcit lerakódások hátterében (L. Gomarev, A. Shelepin fotói)
10. ábra. Helictites (fotó: L. Gomarev, A. Shelepin)
11. ábra. Gipszvirágok – antolitok (fotó: L. Gomarev, A. Shelepin)

A HASZNÁLT HIVATKOZÁSOK JEGYZÉKE

1. Andreychuk V.N. A karszttáj szisztematikus jellege // Barlangászat és karsztológia. – 2009. - 3. sz. – 47-59.

Bachinsky G. A. A fosszilis gerincesek lelőhelyeinek tafonómiai jellemzői Ukrajna karsztbarlangjaiban // Fizikai földrajz és geomorfológia (Ukrajna karsztja). - 1970. - 4. sz. - 153-159.

Vakhrusev B.A., Dubljanszkij V.N., Amelicsev G.N. A Bzyb-gerinc karsztja. Nyugat-Kaukázus. - Moszkva: RUDN, 2001. – 170 p.

Vakhrusev B.A. A geokémiai átalakulások szerepe a karszt geomorfogenezisében // Barlangtan és karsztológia. - 2010. - 4. sz. - P. 33-43.

Dubljanszkij V.N., Klimenko V.I., Vakhrusev B.A. A Nyugat-Kaukázus karsztmasszívumainak karsztja és talajvize - L.: Nauka, 1985. - 150 p.

Dublyansky V.N. A Krími-hegység karsztbarlangjai és bányái. – L.: Nauka, 1977. – 180 p.

Dublyansky V.N., Dublyanskaya G.N. Karstology. 1. rész Általános karszttudomány. - Perm: PSU, 2004. - 307 p.

Dublyansky V.N., Dublyanskaya G.N., Lavrov I.A. Földalatti terek osztályozása, használata és védelme. - Jekatyerinburg: Az Orosz Tudományos Akadémia Uráli Fiókja, 2001. - 195 p.

Dubljanszkij V.N., Polkanov Yu.A. A Krími-hegység karsztüregeinek vízkemogén és mechanikai üledékeinek összetétele // Barlangok. - Perm, 1974. - Szám. 14-15. - 32-38.

Kizevalter D.S., Ryzhova A.A. A negyedidőszaki geológia alapjai. – M: Nauka, 1985. - 177 p.

Kozhevnikov A.V. Hegyek és előhegységek antropogénje. - M.: Nedra, 1985. - 181 p.

Kruber A. A. A Krími-hegység karsztvidéke. - M., 1915. - 319 p.

Klimchuk A.B., Timokhina E.I. A Tavskaya-barlang morfogenetikai elemzése (A Piemont Crimea belső gerince) // Barlangkutatás és karsztológia. - 2011. - 6. sz. - P. 36-52.

Dubljanszkij V.N., Vakhrusev B.A., Amelicsev G.N., Shutov Yu.I.. Vörös barlang. Komplex karsztológiai kutatások tapasztalatai - M.: RUDN, 2002. - 190 p.

Maksimovich G. A. A karsztológia alapjai T. 1. – Perm: Permi Könyvkiadó, 1963. – 444 p.

A karsztüregek tanulmányozásának problémái a Szovjetunió déli régióiban / szerk. R. A. Nyijazova. - Taskent: Az USZSZK rajongója, 1983. - 150 p.

Ridush B.T., Vremir M. A krími barlangok paleontológiai vizsgálatának eredményei és kilátásai // Barlangkutatás és karsztológia. - 2008. - 1. sz. - P. 85-93.

Stepanov V. I. Barlangok ásványa // Barlangok. - Perm, 1999. - 63-71.

Tishchenko A.I. A Krím karsztüregeinek ásványtani vizsgálata // Barlangászat és karsztológia. - 2008. - 1. sz. - P.81-84.

Turchinov I.I. A barlangi ásványok és barlangi ásványi képződmények genetikai osztályozása // Svet. - 1996. - 1. szám (14). - 24-26.

Shantser E.V. Esszék a kontinentális üledékes képződmények genetikai típusainak tanáról. - M.: Nauka, 1966. - 239 p.

Shutov Yu.I. A repedés-karsztvizek képződési feltételei, hidrodinamikai hidrokémiai zónái Főgerinc Hegyi Krím. A geológiai és ásványtani tudományok kandidátusi fokozatát megszerző disszertáció kivonata. Kijev, 1971. – 22 p.

2. Hill C.A., Forti P. Cave minerals of the World. - Huntsville, Alabama, Amerikai Egyesült Államok - 1997. - 462 p.

Földalatti vízfolyások; 6) colmatáció, kivéve - ideiglenes felszíni és talajvíz által hozott, földalatti üregeket kitöltő finomföldanyag; c) akadályok, amelyek a barlangboltozatok beomlásakor keletkeznek; d) szinterező képződmények (sztalaktitok, sztalagmitok stb.); e) organogén képződmények (állati csontok felhalmozódása stb.). O. p. jelentéktelen vastagságú, szabálytalan szaggatott lencse alakú, nem réteges vagy durván rétegezett szerkezetű. Az O. barlangokhoz számos vas- és mangán-érc, bauxit és egyebek lelőhelye köthető A barlangokban gyakran találhatók kőkorszaki ember csontmaradványai és anyagi kultúrájának tárgyai, amelyek vizsgálata jelentős segítséget nyújt a kőkorszak rétegtani felosztásához. negyedidőszaki kiv.

Földtani Szótár: 2 kötetben. - M.: Nedra. Szerkesztette: K. N. Paffengoltz et al.. 1978 .

Nézze meg, mi az a „CAVE DEPOSITS” más szótárakban:

barlangi lerakódások- Karsztüregeket kitöltő üledékek Témakörök Olaj- és gázipar HU barlangi lerakódások… Műszaki fordítói útmutató

A barlangokban talált emlősök töredékeinek és egész csontjainak felhalmozódását általában vastartalmú, homokos agyaggal vagy agyagos cementtel cementezik. Lásd a barlangi lerakódásokat. Földtani Szótár: 2 kötetben. M.: Nedra. Szerkesztette: K.N....... Földtani enciklopédia

Kontinentális genetikai típusok természetes kombinációi exc. Közülük a legkülönlegesebb a mállási kérget alkotó nehezen kezelhető képződményeket ötvözi. Az ide tartozó eluvium és talajok eredetük sajátosságai szerint csak feltételesen tartoznak a... ... Földtani enciklopédia

Yungang Cave Grottoes, 252 mesterséges barlangból álló komplexum, 16 km-re délkeleti a kínai Datong városból, Shanxi tartományból. Akár 51 000 Buddha-képet is tartalmaz, amelyek közül néhány eléri a 17 méteres magasságot. Yungang képviseli... ... a Wikipédiát

Tartalom 1 Barlangok eredet szerint 1.1 Karsztbarlangok ... Wikipédia

Grúzia története ... Wikipédia

Tanulmányi tárgy. Az újvilág régészetének kutatásának tárgya Amerika bennszülött népeinek és az amerikai indiánoknak a története és kultúrája. Fajilag homogén, az amerikai indiánok nagy ágat képviselnek... ... Collier enciklopédiája

Kínában az UNESCO Világörökség része Népköztársaság 41 tétel szerepel (2011-ben), ez a teljes szám 4,3%-a (2012-ben 962). 29 objektum szerepel a listán kulturális szempontok szerint, 8 ... ... Wikipédia

Az ábrán látható geológiai időt geológiai órának nevezzük, amely a relatív hosszt mutatja ... Wikipédia

- (angol Chemeia chemistry; angol Genes birth) üledékes kőzetek, amelyek a tározók alján oldatokból kémiai kicsapáskor vagy a víz elpárolgása során keletkeznek. Kialakulásukban fontos szerepet játszik a párolgás, ezért a második nevük... ... Wikipédia

3. BARLANGBETÉKEK

A barlangok szinte az összes felszínen ismert üledékes és kristályos képződményt tartalmaznak, de sajátos formában jelennek meg.

1. Maradék betétek. A karsztkőzetek szükségszerűen tartalmaznak kis mennyiségben (1–10%) homok vagy agyag keveréket, amely SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 összetételű. Amikor a mészkő vagy a gipsz feloldódik, az oldhatatlan maradék felhalmozódik a repedések falán, és lecsúszik a galériák aljára. Más barlangi üledékekkel keveredik. Például 1 m³ jura mészkőből (kb. 2,7 tonna) 140 kg agyag keletkezik, amely illit, montmorillonit, kaolinit, földpát és kvarc ásványokból áll. Az agyagok tulajdonságai az arányuktól függenek: némelyikük megduzzad, amikor nedvesítik, kis repedéseket tömítenek be, míg mások éppen ellenkezőleg, könnyen felszabadítják a vizet és gyorsan összeomlanak a falakról. Időnként baktériumok is részt vesznek az agyaglerakódások kialakulásában: bizonyos típusú mikrobák képesek közvetlenül a mészkőből szenet nyerni - így féregszerű vagy lekerekített mélyedések („agyagvermiculációk”) keletkeznek a falakon.

2. A földcsuszamlás-lerakódások három különböző eredetű csoportba sorolhatók.

– termogravitációsak csak a barlang bejáratánál képződnek, ahol nagyok a napi és szezonális hőmérsékletingadozások. Faluk „hámlik”, az üreg boltozati része nő, a padlón zúzottkő és finom föld gyűlik fel. Ennek az anyagnak a mennyisége, összetétele, mérete, részecskék alakja, éleinek és lapjainak száma több tízezer éven át titkosított információkat tárol a térség klímaváltozásairól.

– földcsuszamlás-gravitációs lerakódások képződnek az egész barlangban, különösen a tektonikus repedési zónákban. A boltívekből lehullott zúzott kő, törmelék, kis sziklák képet adnak a termek földtani felépítéséről, amit nehéz közvetlenül tanulmányozni.

– omlás-gravitációs lerakódások: a galéria alján lévő omlás során csak az az anyag, amely magában a barlangban elérhető; amikor a boltozat beomlik, a felszínről anyag kerül bele, a padlóközi mennyezetek beomlásakor pedig hatalmas termek jelennek meg. Ezeket a lerakódásokat több százezer tonnás tömbök és blokkok képviselik. A mészkövek vörösesbarna felületét fehér „csillagok” borítják - a lehullott kövek becsapódásainak nyomai. Maguk a barlangot alkotó mészkövek 30°-os szögben esnek le, így a csarnok boltozatában egy réteg leszakadásakor az csuklósan, forgással és inverzióval mozog. A tömbök és sziklák mellett ledőlt szinterező oszlopok is megfigyelhetők. Az erős földrengések a boltozatok összeomlását okozzák, és a ledőlt oszlopok néha magabiztosan mutatnak az epicentrumra. A szinteres oszlopok is „ásványi” csapok, amelyekben egy adott terület geofizikai vertikális helyzetét rögzítik annak teljes növekedése során. Ha zuhanás után sztalagmitok vagy cseppkövek nőnek rajtuk, akkor életkoruk alapján meghatározható az oszlop kora.

A karszt és a szeizmológia közötti visszacsatolás az, hogy egy barlangtető meghibásodásakor 2-3 ezer tonnás tömbök keletkeznek. 10-100 m magasságból eséskor a padlónak ütközve 1·-nek megfelelő energia szabadul fel! 0 13 – 10 15 erg, ami a földrengések energiájához hasonlítható. Kis térfogatú kőzetben lokalizálódik, de észrevehető helyi földrengést okozhat, amelynek erőssége akár 5 pont is lehet.

3. A vízmechanikai üledékek információforrást jelentenek a karsztüregek kialakulásának feltételeiről. Ha az üledékek összetétele megegyezik a befogadó kőzetek ásványi összetételével, akkor a barlang helyi áramlásokból alakult ki. Az ilyen lerakódások mérete a méteres szikláktól (a gleccserek által alkotott barlangokban) a legfinomabb agyagig terjed. Ismerve az átjáró keresztmetszeti területét és a lerakódott részecskék átmérőjét, megbecsülik az ősi áramlások sebességét és áramlását, valamint azt, hogy a barlang melyik hidrodinamikai zónában alakult ki.

4. vizes kemogén lerakódások. A „cseppkő” és a „sztalagmit” kifejezéseket (a görög „stalagma” szóból – csepp) Olao Worm dán természettudós vezette be az irodalomba 1655-ben. Ezek a képződmények a víz cseppecskés formájához kapcsolódnak - egy olyan oldat, amely különféle komponenseket tartalmaz. Amikor egy vízzel telt repedés tövében egy csepp oldat képződik, az nem csak a felületi feszültség és a gravitáció küzdelme. Ezzel egyidejűleg beindulnak a kémiai folyamatok, amelyek az oldat és a kőzet érintkezésénél mikroszkopikus kalcium-karbonát részecskék kicsapódásához vezetnek. A barlang mennyezetéről lehulló több ezer csepp vékony, áttetsző kalcitgyűrűt hagy maga után a kőzet/oldat érintkezésénél. A következő vízadagok már a kalcit/oldat érintkezésnél cseppeket képeznek. Így alakul ki egy gyűrűből egy egyre hosszabbodó cső (brčki - a szlovákiai Gombásek-barlangban eléri a 4-5 métert). Így a folyamat kémiai alapja egy reverzibilis reakció

CaCO 3 + H 2 O + CO 2<=>Ca 2+ + 2HCO 3 - (1)

Amikor a mészkő feloldódik, a reakció jobbra halad, egy kétértékű Ca-ion és két egyértékű HCO 3 -ion képződik. Amikor lerakódások képződnek, a reakció balra megy, és ezekből az ionokból ásványi kalcit képződik. Az (1) reakció több szakaszban megy végbe. Először a víz reagál a szén-dioxiddal:

H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3<=>H + + HCO 3 - (2)

A szénsav azonban gyenge, ezért H + hidrogénionra és HCO 3 - ionra disszociál, A hidrogénion megsavanyítja az oldatot, és csak ezután kezdődik meg a kalcit oldódása. Az (1) képletben csak egy HCO 3 ion származik a kőzetből, a második pedig nem kapcsolódik hozzá, és a karsztmasszívumba juttatott vízből és szén-dioxidból jön létre. Ez 20-20%-kal csökkenti a karsztfolyamat becsült aktivitását. Például legyen a vízben lévő összes ion összege 400 mg/l (beleértve a 200 mg/l HCO 3-at is). Ha az ivóvíz értékelésére elemzést használunk, akkor mind a 400 mg/l beleszámítunk a számításba, ha viszont ezzel az elemzéssel a karsztfolyamat intenzitását számoljuk, akkor az ionok összege mínusz a HCO 3 ion tartalmának fele. be kell számítani a számításba (400-100 = 300 mg/l). Figyelembe kell venni azt is, hogy a CO 2 mekkora parciális nyomáskülönbsége van a rendszerben. A 40-50-es években. azt hitték, hogy a karsztfolyamat csak a légkörből érkező CO 2 hatására megy végbe. A levegőben azonban csak 0,03–0,04 térfogatszázalék (nyomás 0,0003–0,0004 Hgmm), és ennek az értéknek a szélességi és tengerszint feletti magassági ingadozása jelentéktelen. De észrevették, hogy a mérsékelt szélességi és szubtrópusi barlangok lerakódásokban gazdagabbak, míg a nagy szélességi és magas tengerszint feletti magasságú barlangokban nagyon kevés van belőlük. A talajlevegő összetételének vizsgálata kimutatta, hogy a CO 2 tartalom benne 1-5 térfogat%, azaz. 1,5-2 nagyságrenddel több, mint a légkörben. Rögtön felvetődött egy hipotézis: a cseppkövek a repedésekben (ugyanúgy, mint a talajlevegőben) a CO 2 parciális nyomásának különbségéből és a légköri CO 2 tartalmú barlangi levegőből keletkeznek. Így a cseppkövek elsősorban nem a nedvesség elpárolgása révén jönnek létre, hanem a CO 2 parciális nyomásgradiensének jelenlétében 1–5% és 0,1–0,5% között (levegő a barlangokban). Amíg a cseppkő táplálócsatornája nyitva van, a cseppek rendszeresen átfolynak rajta. A hegyéről letörve egyetlen sztalagmitot képeznek a padlón. Ez már több tíz vagy száz éve történik. Amikor az ellátó csatorna benőtt, agyaggal vagy homokszemekkel eltömődik, a hidrosztatikus nyomás megnő. A fal áttörik, és a cseppkő tovább növekszik az oldatok külső részének áramlása miatt. Amikor a víz beszivárog az ágyás síkjai mentén és a boltozat ferde repedései mentén, cseppkövek, rojtok, függönyök és zuhatagok sorai jelennek meg. A vízbefolyás állandóságától és a csarnok magasságától függően a csepegők alatt 1–2 m (akár több tíz méter) magasságú, 3–4 cm átmérőjű egyedi sztalagmitok-rudak képződnek. és a sztalagmitok együtt nőnek, oszlopok képződnek - sztalagnátok, magasságuk 30–40 m, átmérője 10–12 m. Szubaerial körülmények között (levegő) antoditok (virágok), buborékok (ballonok), korallok (koralloidok, botrioidok), heliktitek (2 m magas spirálok) stb. képződnek. A földalatti tavak felszínén vékony ásványi film képződik, amely a falhoz tapadhat. Ha a vízszint ingadozik, felhalmozódási szintek képződnek. Gyengén folyó vízben gátak-gurok (néhány cm-től 15 m-ig) és barlanggyöngyök keletkeznek. Csak a „holdtej” eredete máig megmagyarázhatatlan.

Rizs. 10. A barlangok vizes kemogén üledékeinek kialakulásának geokémiai feltételei. Kőzetek és üledékek: a – mészkövek, b – dolomitok, c-gipsz, d – kősó, d – érctest, f – agyag, g – guanó, h – talaj; vizek: i – talaj, k – beszivárgás, l – termál; m – ásványi osztályok (1 – jég, 2 – szulfátok, 3 – nitrátok, 4 – halogének, 5 – foszfátok, 6 – kén, 7 – karbonátok, 8 – oxidok, 9 – karbonátfémek, 10 – szulfidok); n – speciális kialakulási feltételek (jelenléte: 1 – pirit, 2 – baktériumok, 3 – denevérkolóniák, 4 – hidrotermális oldatok, 5 – pirit és markazit); o - ásványfajták és izolálásuk formái (1 - jégcseppkő; 2 - epszómit, mirabilit, tenardit dendrit; 3 - epszómit és mirabilit kéreg; 4 - gipsz, barit, celesztin kristályai; 5 - különböző kalcitképződmények; 6 - holdtej; 7 – sóformák; 8 – hidrokalcit; 9 – alumínium-foszfátok; 10 – nitrofoszfátok; 11 – cink és vas ásványi anyagok; 12 – szulfid-oxidok; 13 – vanadinit, fluorit; 14 – vas- és ólom-oxidok; 15 – limonit, ólom-oxidok goethit; 16 – ceruszit, azurit, malachit; 17 – opál cseppkövek; 18 – hemimorfit; 19 – kvarckristályok)

5. Kriogén. A negatív hőmérsékletű barlangokra jellemző a hó és jég formájában lévő víz. A hófelhalmozódás csak a nagy bejáratú földalatti üregekben képződik. A hó berepül a barlangba, vagy felhalmozódik a bányák párkányain. Néha a beömlőnyílás alatt 100-150 m mélységben több tíz-száz m³ térfogatú hókúpok keletkeznek. A barlangokban lévő jég különböző eredetű. A hó gyakrabban tömörödik, és jéggé és gleccserjéggé alakul. Ritkábban fordul elő földalatti gleccser kialakulása, és még ritkábban figyelhető meg a permafrost körülmények között kialakult jég megmaradása vagy a szárazföldi gleccserek áramlása. A jégképződés második módja az olvadt hóvíz bejutása a hideg (statikus) barlangokba. A harmadik út a szél (dinamikus) barlangok levegőjének lehűtése, a negyedik pedig a légköri eredetű szublimációs kristályok képződése lehűlt kőzetfelületen vagy jégen. A legkevésbé mineralizált (30-60 g/l) a szublimációs és gleccserjég, a legtöbb (több mint 2 g/l) a gipsz- és sóbarlangokból származó jég. A jégbarlangok leggyakrabban a hegyekben találhatók, 900-2000 m tengerszint feletti magasságban. A jég minden formája a közönséges lerakódásokra jellemző.

6. Organogén: guánó, csontbreccia, foszforitok, salétrom. Antropogén lerakódásokat is azonosítottak.

7. Hidrotermikus: anhidrit, aragonit, ankerit, barit, hematit, kvarc, cinóber, rutil. Ezenkívül a zónás kalcitlerakódások egyes fajtái márványonixok. Az ilyen képződményeknek sajátos felszabadulási formái vannak: gyakran jól kivágott kristályok, egymást keresztező válaszfalak (dobozszerkezetek), „gejzszermitek”... Ólom és cink, antimon és higany, urán és arany, bárium és celesztin, izlandi spar és bauxit karsztlerakódásai, ismert a nikkel és a mangán, a vas és a kén, a malachit és a gyémánt.

Következtetés

A karszt nagyon elterjedt a Föld felszínén és a földkéreg felszínközeli zónájában. Rendkívül magas specifitás és sokoldalúság figyelhető meg karsztformákés hidrológiai jelenségek. A legtöbb esetben a fürdőkád domborzata dominál a Föld felszínén, kivéve a megmaradt trópusi karsztot (ami önmagában is univerzális), de még a síkvidéki trópusokon is meglehetősen elterjedt a fürdőkád domborzata, amely gyakran kombinálódik. maradék megkönnyebbüléssel. A karr nem minden karszttípusban található, de amint a karszt kőzet feltárul a felszínen, megjelennek. Különböző geológiai-geomorfológiai és fizikai-földrajzi viszonyok között a karsztformák más-más változatban jelennek meg, de a főbb formatípusok és hidrológiai jelenségek mindenhol megmutatkoznak. A karsztformák és a hidrológiai jelenségek egyetemessége a karsztképződés vezető folyamatának, az oldható kőzetek kilúgozási folyamatának a következménye. A karszt, a karsztdomborzat és a karszttáj kialakításában a földtani alapok kiemelt fontosságát emelhetjük ki. A karszt kialakulását a fizikai-földrajzi helyzet is befolyásolja, amely a karsztjelenségek szélességi és magassági zónájával függ össze. Karszt terep, a karszttájak és a bennük lezajló folyamatok annyira sajátosak, hogy egy karsztterületen egyetlen komoly gazdasági tevékenység sem végezhető ezek figyelembevétele és sokszor külön vizsgálat nélkül. A karszt nagy hatással van a tájra, mint fizikai-földrajzi komplexumra. Befolyásolja a lefolyást, a karszt felszínformáit - a talaj- és növénytakaró mikroklímájára és eloszlására, a karsztkőzetekre és azok összetételére - a talajokra és a növényzetre, a karsztvizek kémiai összetételére, a táj egészére stb. A karszt vízelvezető képessége a száraz területeken növeli a nedvességhiányt, és éppen ellenkezőleg, a túlzottan nedves területeken kedvezőbb feltételeket teremt a tájképződéshez. A karszt a permafrost degradációjához vezet, ami szintén jelentősen javul természetes tulajdonságok területeken. A karszt földrajzi tájra gyakorolt ​​hatásának mértéke a karszt morfológiai és genetikai típusa alapján ítélhető meg.

A karszt jellemzői, gyakran morfológiai-genetikai típusa és a karsztterület földrajzi tájképének osztályozási rangja. A karszt zónákra a következő taxonómiai rendszer javasolható: karsztország - régió - tartomány - járás - körzet. A régión belül egy részletes vizsgálat során javasolt a tipológiai egységek (területek) azonosítása különböző típusok karszt), azonban...

FOLYAMATOK A karszt-szufffúziós folyamatok és jelenségek következtében a földtani környezet stabilitása csökken, ami katasztrofális következményekkel jár (süllyedés, tönkremenetel, szerkezetek deformációja). Az Orosz Föderációban a karsztfolyamatok széles körben kifejlődnek Arhangelszkben, Leningrádban, Moszkvában, Tulában, Kurszkban, Nyizsnyij Novgorodban, Voronyezsi régiók, a Baskír Köztársaság, Tatár, Mari-El, Mordovia, ...

Vékony gipszrétegű homokkövek), feltételezhető, hogy az általunk vizsgált területen kedvező feltételek alakultak ki a karsztos felszínformák kialakulásához. 1.3 A Nyuksensky régió tektonikai szerkezetének jellemzői A Nyuksensky régió területe az orosz lemez északnyugati részén található, amelyet a kristályos alapozás tömbszerkezete jellemez. Benne fekszik...

Vastagrétegű márványos mészkövek), valamint azzal, hogy az üledékek jelentős része a félsziget legmagasabban fekvő részére korlátozódik. A Krím elő- és sztyeppei részein is gyakoriak a karsztjelenségek, mégis a kiegyenlített csúcsfelszín. Krími hegyek(yaily) a karszteloszlás klasszikus területe. Karszt a Krími-hegységben...