Lahir dalam kegelapan

Tanah liat bukan lumpur...

Endapan gua adalah salah satu komponen lanskap bawah tanah yang paling penting. Puluhan karya para ahli karst dari seluruh dunia dikhususkan untuk klasifikasinya. Sebagai contoh, pada tahun 1985 R. Tsykin mengidentifikasi 18 jenis genetik dari endapan yang terbentuk dalam pengaturan gua. Hampir semua formasi sedimen dan kristal yang dikenal di permukaan hadir di sini, tetapi mereka diwakili oleh bentuk-bentuk tertentu. Penjelasan rinci tentang deposit gua adalah masalah bagi para spesialis. Tugas kita adalah memberi pembaca Ide umum tentang apa yang dapat ditemukan di bawah tanah. Untuk tujuan ini, klasifikasi yang diusulkan oleh D.S.Sokolov dan direvisi oleh G.A.Massimovich lebih cocok. Ini mencakup 8 jenis endapan gua: residu, longsoran, mekanis air, kemogenik air, kriogenik, organogenik, antropogenik, dan hidrotermal.

Deposit sisa. Selama empat puluh tahun aktivitas gua, penulis harus menemani kelompok non-spesialis bawah tanah lebih dari satu kali. Reaksi pertama mereka: "betapa kotornya di sini ..." Saya harus menjelaskan bahwa tanah liat bukanlah lumpur, tetapi salah satu jenis endapan yang pasti ada di bawah tanah.

Sejarah Sedimen Residu - Sejarah Tetesan Air. Dalam batuan karst, sejumlah kecil (1-10%) tentu mengandung campuran pasir atau lempung, yang terdiri dari SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3. Ketika batu kapur atau gipsum larut, residu yang tidak larut menumpuk di dinding retakan, meluncur ke dasar galeri, dan bercampur dengan endapan gua lainnya. Karstolog Yu. I. Shutov menghitung bahwa 140 kg tanah liat (0,05 m 3) terbentuk dari satu meter kubik batugamping Jurassic yang membentuk Pegunungan Krimea (beratnya sekitar 2,7 ton). Studi telah menunjukkan bahwa itu terdiri dari mineral illite, montmorillonit, kaolinite, feldspar, dan kuarsa. Sifat-sifat tanah liat tergantung pada rasionya: beberapa di antaranya membengkak ketika dibasahi, menyumbat retakan kecil, beberapa, sebaliknya, mudah melepaskan air dan dengan cepat hancur dari dinding. Kadang-kadang bakteri juga mengambil bagian dalam pembentukan endapan tanah liat di dinding: pada tahun 1957, peneliti Prancis V. Comarten membuktikan bahwa beberapa jenis mikroba dapat memperoleh karbon langsung dari batu kapur (CaCO 3). Jadi di dinding gua terbentuk lekukan seperti cacing atau bulat - vermikulasi tanah liat diisi dengan produk yang tidak cocok bahkan untuk bakteri (Gbr. 61).

Deposit sisa tidak penting secara praktis. Pengecualian, mungkin, adalah kasus ketika gua terletak tidak jauh dari tambang aktif, di mana mineral diekstraksi dengan metode eksplosif. Setelah ledakan kuat, setara dengan guncangan seismik lokal hingga 7 titik, tanah liat dapat meluncur dari dinding retakan, untuk sementara memblokir saluran pasokan air. Ada kasus ketika konsumsi mereka turun menjadi nol, dan kemudian air merah mulai mengalir dari mata air, membawa partikel tanah liat yang tersuspensi ...

Dalam kecelakaan tanah longsor

Dalam ringkasan mendasar G. A. Maksimovich, hanya 5 baris yang dikhususkan untuk endapan tanah longsor ... Diyakini bahwa mereka tidak membawa hampir semua informasi. Penelitian 60-90 tahun. telah menunjukkan bahwa ini tidak terjadi. Mereka diklasifikasikan menjadi tiga kelompok asal yang berbeda.

Deposit termogravitasi terbentuk hanya di pintu masuk gua, di mana fluktuasi suhu harian dan musiman sangat besar. Dindingnya terkelupas, bagian rongga yang dekat tumbuh, dan kerikil serta tanah halus menumpuk di lantainya. Ahli speleologi Jerman I. Streit, setelah menghabiskan lebih dari selusin tahun dan menggunakan metode matematika yang canggih untuk memproses bahan, membuktikan bahwa jumlah bahan ini, komposisinya, ukuran, bentuk partikel, jumlah tepi dan tepinya menyimpan informasi terenkripsi tentang perubahan iklim di daerah itu selama puluhan ribu tahun ... Ilmuwan karst Asia Tengah, menggunakan titik-titik endapan ini, yang menonjol di lereng yang gundul, dengan percaya diri menemukan pintu masuk gua yang tidak mencolok dari lereng yang berlawanan.

Deposit gravitasi darat terbentuk di seluruh gua, tetapi terutama berlimpah - di zona rekahan tektonik. Batu pecah, pasir, batu-batu kecil yang jatuh dari lengkungan memberikan gambaran tentang struktur geologi aula tinggi, yang sulit untuk dipelajari secara langsung (untuk mempelajari kubah Aula Besar di Gua Carlsbad di AS, Speleologist Amerika R. Kerbo bahkan menggunakan balon!).

Yang paling menarik adalah endapan gravitasi lubang pembuangan... Mengubah preposisi sangat masuk akal: selama keruntuhan, hanya material yang ada di dalam gua itu sendiri yang terakumulasi di bagian bawah galeri; ketika lemari besi runtuh, material dari permukaan memasukinya, dan ketika langit-langit antar lantai runtuh, aula besar muncul ... Deposit ini diwakili oleh balok dan gumpalan dengan berat ratusan ribu ton. Gua tempat mereka bertemu adalah pemandangan yang fantastis. Banyak dari mereka sangat tidak stabil sehingga mereka berderit mengancam ketika seorang penjelajah gua memanjatnya.

Permukaan batugamping berwarna coklat kemerahan ditutupi dengan bintang-bintang putih - jejak dampak batu yang jatuh. Seseorang merasa tidak nyaman dalam kekacauan ini. Tetapi seringkali di sini juga, seseorang dapat menemukan pola yang menenangkan sekaligus ...

Pada tahun 1989, para penjelajah Simferopol menemukan, dan pada tahun 90-an dieksplorasi dan diperlengkapi untuk tamasya salah satu gua terindah di Krimea - Marmer di Chatyrdag. Di bagian tengahnya, ada aula tanah longsor Krimea terbesar (areanya setengah lapangan sepak bola!), Yang menerima nama ironis Aula Perestroika dalam semangat zaman. Yang mengejutkan kami, dalam kekacauan bloknya, sebuah urutan diuraikan: beberapa di antaranya terletak secara horizontal, yang lain dimiringkan pada sudut 30-60 °, yang lain terbalik, dan stalaktit yang pernah tumbuh di atasnya kini telah berubah. menjadi "stalagmit" ... Rahasianya adalah fakta bahwa batugamping yang menyusun gua itu sendiri jatuh pada sudut 30°. Oleh karena itu, ketika jahitan robek di lemari besi aula, itu dipindahkan secara pivot, dengan belokan dan bahkan terbalik.

Selain balok dan bongkahan bongkahan batu, kolom tetes yang runtuh juga termasuk dalam endapan gravitasi-kegagalan. Mereka telah dipelajari lebih baik daripada yang lain di daerah seismik - di Krimea, di selatan Prancis, di utara Italia. Pada saat yang sama, dimungkinkan untuk membangun hubungan langsung dan terbalik antara studi karst dan seismologi. Gempa bumi yang kuat menyebabkan runtuhnya kubah gua. Jika balok dan batu besar yang dihasilkan sulit untuk terhubung langsung dengannya, maka kolom jatuh yang berorientasi terkadang dengan yakin menunjukkan pusat gempa. Jadi, di Krimea, sekitar 60 kolom digambarkan terletak di lantai horizontal (ini sangat penting, karena di lantai miring mereka dapat berguling dan mengubah orientasinya). 40% dari mereka condong ke Sudak, 40% - ke Yalta dan 10% masing-masing - ke zona episentral Alushta dan Sevastopol. Ini membuktikan migrasi fokus gempa kuat di antropogen dari Sudak ke Sevastopol. Sayangnya, skema desain belum ditemukan yang memungkinkan untuk menjelaskan mekanisme perpindahan raksasa dengan panjang hingga 8 m (tambang Monastyr-Chokrak), diameter hingga 3 m (Gua Merah) dan berat hingga 70 ton (tambang Mira). Hanya jelas bahwa mereka lebih kuat dari gempa bumi pada periode sejarah.

Kapan gempa bumi ini terjadi? Di sini, speleologi memberi seismolog metode penanggalan yang andal. Kolom aliran adalah garis tegak lurus "mineralogi", di mana posisi vertikal geofisika dari area tertentu tetap di seluruh pertumbuhannya. Jika setelah jatuh di atasnya stalaktit atau stalagmit tumbuh (Gbr. 62), maka berdasarkan usianya, ditentukan dengan metode absolut apa pun (radiokarbon, resonansi magnetik nuklir, dll.), Anda dapat menentukan usia kolom (tidak lebih awal dari ...). Hanya ada dua penanggalan radiokarbon untuk Krimea sejauh ini, memberikan usia 10 dan 60 ribu tahun untuk kolom runtuh Aula Perestroika. Di gua-gua lain di dunia, kisaran ini bahkan lebih luas - dari 10 hingga 500 ribu tahun ...

Umpan balik karst dan seismologi dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa ketika atap gua runtuh, balok dengan berat hingga 2-3 ribu ton terbentuk. Tabrakan di lantai saat jatuh dari ketinggian 10-100 m melepaskan energi 1x10 15 - 10 17 erg, yang sepadan dengan energi gempa bumi (gempa Tashkent 1966 - 1x10 18 erg). Benar, itu terlokalisasi dalam volume kecil batu, tetapi dapat menyebabkan gempa lokal yang nyata dengan kekuatan hingga 5 poin.

Metode speleologi untuk menyempurnakan peta zonasi seismik banyak digunakan di Prancis untuk menentukan lokasi pembangkit listrik tenaga nuklir. Pekerjaan yang sama, yang secara signifikan mengubah ide awal para spesialis, dilakukan pada tahun 90-an. di Krimea. Ini membuktikan sekali lagi bahwa segala sesuatu di alam ini saling berhubungan dan tidak ada benda-benda alam yang tidak membawa informasi yang berguna. Anda hanya perlu bisa mendapatkannya.

Untuk menyelesaikan topik ini, mari kita sentuh satu pertanyaan lagi secara singkat. Sejauh mana gempa bumi berbahaya bagi seorang pekerja gua yang bekerja di bawah tanah? Informasi tentang hal ini langka, tetapi sugestif. Selama gempa bumi Krimea tahun 1927 di tambang Emine-Bair-Khosar di Chatyrdag, ada kelompok dari detasemen hidrogeologi P.M. Vasilievsky. Dia tidak pernah merasakan sentakan 7 poin yang menyebabkan kepanikan di antara pemandu mereka ke permukaan. 05/01/1929 selama gempa Hermab (9 poin) di gua Bakhardenskaya ada ekskursi. Mereka mendengar raungan yang semakin besar, kerikil-kerikil jatuh dari dinding, ombak yang lembut turun ke danau di kaki mereka ... aliran air. Tampaknya jelas: bahkan guncangan seismik terkuat pun redaman di bawah tanah (fenomena "decoupling", yang menyebabkan banyak masalah selama penandatanganan perjanjian yang melarang ledakan nuklir). Tapi jangan langsung mengambil kesimpulan. Menurut L. I. Maruashvili, selama gempa Baldinsky pada tahun 1957, itu dipenuhi dengan batu yang runtuh dan tidak ada lagi sebagai fitur geografis Tambang karst Tsipuria (Georgia). Setelah gempa bumi 27/08/1988 di tambang Vesennyaya (Bzybsky massif, Georgia), sebuah penyumbatan dipindahkan pada kedalaman 200 m, para penjelajah yang baru saja keluar darinya hanya selamat secara kebetulan. Tidak, leluconnya buruk dengan gempa bumi - baik di tanah maupun di bawah tanah ...

Pemijahan Air Bergerak

Kelompok endapan gua berikutnya yang penting adalah endapan mekanis air. Mengenal mereka juga tidak akan membawa banyak kesenangan bagi orang awam. Ada danau di Gua Merah, di mana Anda terjun hampir setinggi pinggang ke dalam tanah liat kental, sering kali meninggalkan sol sepatu bot atau bahkan bagian bawah pakaian selam di dalamnya ... Tetapi ahli geologi melihat dalam endapan ini sumber berbagai informasi tentang kondisi “kehidupan” rongga karst. Untuk mendapatkannya, pertama-tama, perlu mempelajari komposisi deposit.

Analisis mineralogi terkadang langsung memberikan jawaban atas pertanyaan dari mana air itu berasal. Jika komposisi sedimen sesuai dengan komposisi mineral batuan induk, maka gua tersebut terbentuk oleh aliran lokal yang asli. Oleh karena itu, kembali pada tahun 1958, baru memulai penjelajahan Gua Merah, kami sudah tahu bahwa kami harus mencari awalnya di dataran tinggi Dolgorukov, di tambang Proval, karena hanya dalam batas-batas makanan tangkapan. itu ada kerikil kuarsa. Mempelajari gua-gua Lembah Kocielska di Tatras, ahli speleologi Polandia memperhatikan bahwa gua-gua yang terletak di satu tempat, tetapi pada ketinggian yang berbeda di atas dasar lembah, memiliki komposisi pengisi pasir yang berbeda: semakin dekat ke bawah, semakin kaya jangkauan mineral yang ditemukan di dalamnya.. Kajian paleogeografi kawasan menunjukkan bahwa hal ini disebabkan kedalaman sayatan sungai, yang secara bertahap "mencapai" tangkapan bagian tengah Tatras, terdiri dari batuan non-karst .

Tentu saja, dengan penelitian terperinci, skema ini terlihat jauh lebih rumit. Kita harus mengambil ratusan sampel, membaginya menjadi pecahan-pecahan menurut ukuran, berat jenis, sifat magnetik dan sifat lainnya, menentukan dan menghitung kandungan butir mineral individu di bawah mikroskop, dll. Penemuan luar biasa dihargai. Di gua-gua Krimea, mineral secara tak terduga ditemukan: moissanite, cogenite, iocyte, yang sebelumnya hanya diketahui di meteorit; Di gua-gua Bulgaria, lapisan abu vulkanik ditemukan, yang ada alasan untuk dikaitkan dengan ledakan gunung berapi di Pulau Santorini di Laut Aegea pada milenium ke-25 dan ke-4 - ke-1 SM. NS.

Beginilah benang yang menghubungkan para peneliti gua abad ke-20 dengan masalah Atlantis dan kematian budaya Minoa ...

Arah kedua penelitian deposit mekanik air adalah studi tentang ukurannya. Ini bisa berbeda - dari batu-batu besar sepanjang meter, kadang-kadang ditemukan di gua-gua yang dibentuk oleh aliran glasial, hingga tanah liat terbaik, yang partikelnya berukuran mikron. Secara alami, metode penelitian mereka berbeda: pengukuran langsung, penggunaan seperangkat saringan, penggunaan konvensional dan ultrasentrifugal. Apa yang diberikan oleh semua karya ini, yang seringkali panjang dan mahal? Hal utama adalah pemulihan kondisi paleogeografi kuno keberadaan gua. Ada hubungan antara kecepatan aliran bawah tanah, diameter saluran yang dilaluinya, dan ukuran partikel yang diangkut, yang dinyatakan dalam rumus yang agak rumit. Mereka didasarkan pada persamaan kontinuitas aliran Bernoulli yang sama, "dikalikan" dengan persamaan Stokes yang sama-sama terkenal, yang menggambarkan laju sedimentasi partikel dalam air tergenang dengan suhu dan kepadatan berbeda. Hasilnya adalah nomogram yang indah, yang diusulkan oleh ahli speleologi Ceko R. Burckhardt, sebuah grafik yang menurutnya, mengetahui luas penampang jalur dan diameter partikel yang disimpan di dasarnya, adalah mungkin untuk memperkirakan kecepatan rata-rata dan maksimum dan laju aliran arus yang pernah mengamuk di sini (Gbr. 63) ...

Studi tentang endapan mekanis air memungkinkan seseorang untuk memberikan jawaban atas beberapa masalah teoretis, khususnya, pertanyaan tentang zona hidrodinamika mana gua tersebut diletakkan. Pada tahun 1942, setelah menemukan tanah liat tipis di dasar sejumlah gua AS, ahli geologi dan speleologis berpengalaman J. Bretz menyarankan bahwa mereka terbentuk dengan melarutkan batugamping oleh air yang mengalir perlahan: lagi pula, hanya di dalamnya ada pengendapan partikel tanah liat. mungkin! Setelah 15 tahun, setelah menggali lubang yang dalam di lusinan gua yang sama, ilmuwan karst Davis menetapkan bahwa lempung berlemak hanya memahkotai potongan pengisi multi-meter yang sangat kompleks. Di bawah tanah liat ada lapisan pasir dan kerikil, dibawa oleh aliran yang kuat, kemudian ada kerak tetesan, yang hanya bisa terbentuk dengan drainase gua yang berkepanjangan, di bawah - lagi, tanah liat muncul di bagian itu, tergeletak di atas batu-batu besar . .. Jadi sedimen mekanik air membantu spesialis "membaca" cerita perkembangan gua.

"Tetesan atas" dan "Tetesan bawah"

Istilah "stalaktit" dan "stalagmit" (dari bahasa Yunani "stalagm" - drop) diperkenalkan ke dalam literatur pada tahun 1655 oleh naturalis Denmark Olao Worm. Seratus tahun kemudian, definisi kiasan yang tidak kalah dari Mikhail Lomonosov muncul dalam literatur Rusia: "tetes" ... Memang, formasi ini dikaitkan dengan bentuk tetesan gerakan air. Kita telah mengetahui beberapa ciri-ciri perilaku setetes sebagai zat cair. Tapi ini bukan hanya air, tetapi larutan yang mengandung komponen tertentu. Ketika setetes larutan terbentuk di dasar rekahan yang tergenang, itu bukan hanya perjuangan antara tegangan permukaan dan gravitasi. Pada saat yang sama, proses kimia dimulai, yang mengarah ke pengendapan partikel mikroskopis kalsium karbonat pada kontak antara larutan dan batu. Beberapa ribu tetes yang jatuh dari langit-langit gua meninggalkan cincin kalsit tembus pandang tipis pada kontak batuan/larutan. Bagian air selanjutnya sudah akan membentuk tetesan pada kontak kalsit/larutan. Jadi dari ringlet, seluruh tabung pemanjang terbentuk. Tabung terpanjang (brches) adalah 4-5 m (Gua Gombasek, Slovakia). Tampaknya esensi kimia dari proses ini juga sederhana - reaksi reversibel

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

Ketika batu kapur larut, reaksi berlangsung ke kanan, dengan pembentukan satu ion Ca divalen dan dua ion HCO3 monovalen. Dengan pembentukan tetesan, reaksi berjalan ke kiri dan mineral kalsit terbentuk dari ion-ion ini. Tetapi ada juga "perangkap" di sini, dan bahkan tidak satu pun ...

Dalam banyak buku teks geografi dan geologi, pembentukan stalaktit dijelaskan oleh penguapan air. AE Fersman tidak menghindari kesalahan ini dalam karya-karya awalnya. Tetapi kita sudah tahu bahwa di gua-gua defisit saturasi udara dengan kelembaban mendekati 0. Dalam kondisi seperti itu, bukan penguapan, tetapi kondensasi yang terjadi.

Reaksi (1) sebenarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, air berinteraksi dengan karbon dioksida:

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

Tetapi asam karbonat lemah dan karena itu terdisosiasi menjadi ion hidrogen (H +) dan ion HCO - 3. Ion hidrogen mengasamkan larutan, dan baru kemudian pembubaran kalsit dimulai. Ini berarti bahwa pada rumus (1) hanya satu ion HCO 3 yang berasal dari batuan, dan yang kedua tidak terkait dengannya dan terbentuk dari air dan karbon dioksida yang masuk ke dalam massa karst. Hal ini mengurangi estimasi nilai aktivitas proses karst sebesar 20-30%. Mari kita lihat satu contoh sederhana saja. Biarkan jumlah semua ion dalam air menjadi 400 mg / l (termasuk 200 mg / l HCO 3). Jika kami menggunakan analisis untuk menilai air minum, maka semua 400 mg / l dimasukkan dalam perhitungan (kami tidak peduli dari mana komponen individu dalam air berasal, penting bahwa mereka ada di sana). Tetapi jika intensitas proses karst dihitung dari analisis ini, maka perhitungan harus mencakup jumlah ion dikurangi setengah dari kandungan ion HCO3 (400-100 = 300 mg/l). Kesalahan dalam perhitungan seperti itu ditemukan dalam karya-karya banyak karstolog dunia, termasuk yang memiliki gelar dan gelar ilmiah yang tinggi.

Maka perlu diperkirakan berapa perbedaan tekanan parsial CO2 dalam sistem. Di tahun 40-50an. diyakini bahwa proses karst hanya karena CO2 yang berasal dari atmosfer. Tetapi di udara dunia hanya 0,03-0,04 vol% (tekanan 0,0003-0,0004 mm Hg), dan fluktuasi nilai ini pada garis lintang dan ketinggian di atas permukaan laut tidak signifikan. Sementara itu, sudah lama diketahui bahwa gua lebih kaya akan sedimen garis lintang sedang dan subtropis, dan di gua-gua di lintang tinggi dan dataran tinggi mereka sangat sedikit ... 2 kali lipat lebih besar daripada di atmosfer. Sebuah hipotesis segera muncul: stalaktit terbentuk ketika tekanan parsial CO 2 di celah-celah (sama seperti di udara tanah) dan udara gua, yang memiliki kandungan CO 2 atmosfer. Koreksi terakhir dilakukan dengan penentuan langsung 2 di udara gua. "Diagnosis" terakhir mengatakan: stalaktit terbentuk terutama bukan oleh penguapan uap air, tetapi dengan adanya gradien tekanan parsial CO2 dari 1-5% (udara tanah dan air dalam retakan) menjadi 0,1-0,5% (udara dalam gua) . ..

Selama saluran makan stalaktit terbuka, tetesan mengalir secara teratur melaluinya. Mematahkan ujungnya, mereka membentuk stalagmit tunggal di lantai. Ini terjadi agak lambat (puluhan - ratusan tahun), dan oleh karena itu bentuk-bentuk seperti itu saling menjangkau di banyak gua dunia yang dilengkapi telah menerima nama kiasan "pecinta abadi". Ketika saluran pasokan ditumbuhi, tersumbat dengan tanah liat atau butiran pasir, salah satu pecinta akan mengalami "serangan jantung" - peningkatan tekanan hidrostatik di saluran. Dindingnya menerobos, dan stalaktit terus tumbuh karena drainase lapisan larutan di sepanjang sisi luarnya (Gbr. 64). Jika air merembes keluar di sepanjang bidang alas dan retakan miring di lemari besi, barisan stalaktit, pinggiran dan tirai dengan bentuk dan ukuran paling aneh akan muncul.

Tergantung pada keteguhan aliran air dan ketinggian aula, tongkat stalagmit tunggal dengan ketinggian 1-2 m dan diameter 3-4 cm terbentuk di bawah tetesan; "pipih", mirip dengan tunggul pohon yang ditebang, atau berbentuk kerucut, menyerupai menara atau pagoda dalam bentuk. Ini adalah formasi gua tetesan batu terbesar, berukuran beberapa puluh meter. Stalagmit tertinggi di dunia sekarang dianggap sebagai raksasa 63 meter di gua Las Villas (Kuba), dan di Eropa - 35,6 meter, di gua Buzgo di Slovakia. Ketika stalaktit dan stalagmit bersatu, stalagnasi terbentuk, secara bertahap berubah menjadi kolom. Beberapa di antaranya mencapai 30-40 m (tinggi) dan 10-12 m (diameter). Saat mengalir dalam bentuk film dan aliran datar, kerak berjenjang dari berbagai bentuk dan ukuran terbentuk.

Selain bentuk tersebar luas yang terdaftar dalam kondisi subaerial (yaitu, di udara), semua jenis formasi aneh terbentuk yang menyerupai bunga (antodit), gelembung (lepuh, balon), karang (coralloid, popcorn, botryoid), spiral (helictites), dll. baik pengunjung biasa maupun spesialis dikejutkan oleh helictites. Yang terbesar dari mereka, panjang 2 m, dijelaskan di Gua Jaul (Afrika Selatan). Heliktit spiral gipsum "Musim Semi" sepanjang 80 cm (Gua Fluur) telah dideskripsikan di Selandia Baru. "Cakar" plester besar sepanjang 5-7 m dijelaskan di gua Kap-Kutan (Turkmenistan) dan Lechugiya (AS). Mekanisme pembentukan bentuk-bentuk seperti itu tidak sepenuhnya dipahami, ahli mineral dari banyak negara terlibat dalam studi mereka. Dalam beberapa tahun terakhir, hipotesis aerosol baru tentang pembentukan beberapa bentuk subaerial telah muncul. Dengan demikian, jembatan sedang dibuat antara studi kondensasi dan ionisasi udara dan masalah speleogenesis.

Bentuk subaqueous tidak kalah beragam. Lapisan mineral tipis terbentuk di permukaan danau bawah tanah, yang dapat menempel pada dinding bak mandi atau pada stalaktit yang telah mencapai permukaan air, berubah menjadi pelat tipis. Jika ketinggian air di bak mandi berfluktuasi, maka beberapa tingkat pertumbuhan terbentuk, mengingatkan pada trim renda. Di pemandian yang mengalir lemah dan saluran sungai bawah tanah, bendungan aliran-goura terbentuk, memiliki ketinggian beberapa sentimeter hingga 15 m (Los Bridgos, Brasil). Di bagian bawah baki atau dalam mikrodepresi di badan tetesan, mutiara gua sering terbentuk, seperti mutiara asli, yang terdiri dari lusinan konsentrat pertumbuhan. Berdiri terpisah adalah formasi yang luar biasa - "susu bulan". Dalam kondisi yang berbeda, itu bisa semi-cair, lembut, padat, seperti keju cottage, mengalir bebas, seperti tepung. Saat mengering, susu bulan berubah menjadi debu putih halus, dan gua yang muncul dari cerobong vertikal sempit tampak seperti "penyapu anti-cerobong". Susu bulan memiliki sekitar seratus sinonim, pembentukannya "dijelaskan" oleh lebih dari 30 hipotesis. Belum ada teori terpadu, sama seperti mungkin tidak ada bentuk tunggal "susu bulan" - ini adalah poligenetik ...

Sebagai ahli mineral Rusia terkenal D.P. Grigoriev (St. Petersburg) dan salah satu ahli diagnosa mineral gua terbaik di dunia, V.I. Dalam arah ini, gua membuka peluang seluas-luasnya bagi ahli kristalografi dan mineralogi, jika hanya untuk melestarikan hiasan tetesan sebelum kedatangan mereka ... Sayangnya, penelitian tentang seluk-beluk mineralogi dan geokimia gua masih banyak amatir. Karya-karya yang melelahkan ini tidak menemukan pelanggan - endapan gua yang menetes, yang mendefinisikan keindahan luarnya, sebagian besar tidak relevan dalam praktiknya.

Sejak tahun 70-an. abad XX situasi mulai perlahan berubah: melalui eksotisme eksternal bentuk, keteraturan internal yang tidak hanya menjadi kepentingan mineralogi mulai bersinar semakin nyata. Berikut adalah beberapa contoh. Pada tahun 1970, GA Maksimovich, meringkas data yang tersebar dari banyak gua di dunia, membuktikan bahwa lapisan karbonat dengan morfologi dan ukuran yang berbeda terbentuk pada tingkat aliran air yang berbeda. Jadi, garis-garis penutup dan bendungan terbentuk pada laju aliran air 1-0,01 l / s; stalaktit berbentuk kerucut dari 0,0005 hingga 0,00001 l / s; bentuk eksentrik - kurang dari 0,000001 l / s. Pandangan ke depan yang brilian dari ahli mineral Rusia NP Chirvinsky dan AE Fersman tentang pentingnya pertumbuhan mineral yang berorientasi sekarang telah dikembangkan menjadi konsep yang koheren tentang garis tegak lurus dan level alami. Pada tahun 80-an. itu dengan cemerlang digunakan untuk merekonstruksi gerakan tektonik terbaru di kawasan karst Italia dan Prancis sehubungan dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir. Siklus tahunan stalaktit dan stalagmit, terlihat jelas pada Gambar. 64, ternyata hanya kasus khusus dari manifestasi ritme kosmik.

Seluruh bab dikhususkan untuk buku berbakat ahli geologi dan speleolog Vladimir Maltsev "Gua Mimpi. Gua Takdir", penerbit "Astrel", 1997 - mineralogi salah satu gua terindah di dunia - Cap-Cutan di Turkmenistan. Judul paradoks ("Ilmu Amatir") tidak menghalangi penulis untuk populer, tetapi pada saat yang sama, cukup profesional berbicara tentang ide-ide modern tentang pembentukan banyak formasi mineral di gua - dari stalaktit paling sederhana hingga eksentrik misterius.

Komposisi kimia dari endapan kemogenik air juga sangat menarik. A. E. Fersman pada awal abad XX. menulis bahwa gagasan tradisional tentang kalsit sebagai mineral utama dalam gua hanya sebagian yang benar. Pada tahun 80-an. dalam ringkasan mendasar dari ahli mineral Amerika yang menawan Carol Hill dan ahli speleologi Italia yang temperamental Paolo Forti / 36 / data tentang 186 mineral dari gua-gua dunia diberikan. Di tempat pertama dalam hal jumlah jenis mineral (pembilang) adalah mineral bijih. Menurut jumlah bentuk di mana mereka mengkristal (penyebut) - karbonat. Secara total, 10 kelas mineral ditemukan di bawah tanah: bijih - 59/7; fosfat - 34/4; mineral dari kelas yang berbeda - 28/6; oksida - 19/12; silikat - 14/11; karbonat - 27/10; sulfat - 16/10; nitrat - 6/4; klorida - 4/9; hidroksida - 4/3. Prediksi AE Fersman tentang pembentukan mineral gua dalam pengaturan geokimia yang berbeda juga dikonfirmasi. Jelas, tidak semua dari mereka telah diidentifikasi dan dicirikan. Secara khusus, studi tentang mineralogi gua termal baru saja dimulai (Gbr. 65).

Kerajaan es

Endapan kemogenik air adalah pembentukan air cair dan uap. Air dalam bentuk salju dan es adalah ciri khas gua, di mana suhu udara negatif diamati secara konstan atau musiman.

Akumulasi salju hanya terbentuk di rongga bawah tanah dengan pintu masuk yang besar. Salju terbang ke dalam gua atau menumpuk di tepi tambang, runtuh dalam longsoran kecil. Ada kasus yang diketahui tentang pembentukan kerucut salju bawah tanah dengan volume puluhan hingga ratusan meter kubik pada kedalaman 100-150 m di bawah saluran masuk (Crimea, Bezdonnaya, Gambar 19). Salah satu akumulasi salju terbesar dijelaskan di tambang Snezhnaya (Georgia). Awalnya, salju memasuki corong masuk dengan kedalaman 40 m dan area di sepanjang tepi atas 2000 m 2. Dari sini masuk poros 130 meter dengan lebar 2 sampai 12 meter (area transit). Melalui lubang di dasarnya, ia jatuh ke kedalaman 200 m, ke Aula Besar, di mana ia membentuk kerucut dengan luas sekitar 5 ribu m 2 dan volume lebih dari 50 ribu m 3. V tahun yang berbeda konfigurasinya berubah, seperti sumbat es salju atau tambalan bulat yang dicairkan di saluran limpasan salju - hujan yang mengubah jalur salju dari permukaan.

Es di gua memiliki asal-usul yang berbeda. Paling sering, salju dipadatkan, yang pertama berubah menjadi cemara, dan kemudian menjadi es gletser; lebih jarang, es ini bahkan mulai bergerak, membentuk gletser bawah tanah (Argentiere, Prancis); akhirnya, pelestarian es terbentuk dalam kondisi lapisan es(Kejutan, Rusia), atau aliran gletser terestrial (Castelgard, Kanada). Jalur pendidikan kedua es gua- masuk ke gua dingin (statis) dari air salju yang meleleh (Buzluk, Ukraina). Cara ketiga adalah pendinginan udara di gua-gua angin (dinamis) (Eisriesenwelt, Austria), dan yang keempat adalah pembentukan kristal sublimasi yang berasal dari atmosfer pada permukaan batuan yang didinginkan atau di atas es. Sangat menarik bahwa es dari asal yang berbeda memiliki mineralisasi yang berbeda: yang paling "segar" (hanya 30-60 mg / l) adalah sublimasi dan es glasial, yang paling "asin" adalah es dari gipsum dan gua garam (2 atau lebih g / l). Kasus khusus adalah gua es yang terbentuk langsung di es gunung atau gletser lembaran. Formasi es sekunder mereka terkait dengan pencairan dan pembekuan es yang menutupi (Aimfjömet, Norwegia, dll.)

Gua es paling sering ditemukan di pegunungan, pada ketinggian 900 hingga 2000 m. Salah satu yang paling terkenal adalah Eisriesenwelt di Austria. Pintu masuknya terletak di ketinggian 1656 m, es menutupi bagian bawah galeri pintu masuk pada jarak hingga 1 km, menempati area seluas 20-30 ribu m 2 di tahun yang berbeda. Salah satu gua gletser terbesar adalah Dobsinska (Slovakia). Di area seluas 12 ribu m 2, lebih dari 145 ribu m 3 es telah terkumpul di sini, membentuk kaskade yang kuat (usia es di lapisan bawahnya hingga 7 ribu tahun) dan es melayang (usia 1-2 bertahun-tahun). Yang paling terkenal di Rusia adalah Gua Es Kungur. Akumulasi es terbentuk di dalamnya di musim dingin dan hanya di bagian pintu masuk. Jumlah es yang terbentuk tergantung pada kondisi cuaca pada periode dingin dan kehadiran gua.

Menjadi senyawa mineral paling sederhana dari kelompok oksida, es membentuk semua bentuk karakteristik drift biasa. Lebih sering daripada yang lain ada "air terjun beku" - air terjun setinggi 100 m (Eisriesenwelt), stalaktit, stalagmit, kolom setinggi 10-12 m, berbagai tirai; lebih jarang - es heliks dengan panjang hingga 10 cm dan kristal heksagonal transparan membentuk agregat dengan diameter hingga 60 cm. Kadang-kadang danau bawah tanah membeku, es permukaan halus yang kadang-kadang ditutupi dari bawah oleh bentuk-bentuk pertumbuhan bawah air yang kompleks (gua-gua di wilayah Pinego-Kuloi dan Siberia).

9.6. Untuk pupuk - bawah tanah

Di gua, berbagai endapan organogenik sering menumpuk: guano, breksi tulang, fosfor, sendawa, yang merupakan pupuk yang sangat baik.

Deposit guano yang paling luas adalah kotoran kelelawar atau burung. Di lintang tengah, jarang membentuk klaster industri. Biasanya ini adalah lapisan tipis atau tumpukan berbentuk kerucut setinggi 1-2 m dan diameter 2-5 m, yang terbentuk di bawah titik perlekatan koloni kelelawar kecil (puluhan - ratusan individu). Di garis lintang bawah semua benua, kelelawar membentuk koloni besar yang mencapai 10-25 juta individu (Brackenskaya, Novaya, AS). Di gua-gua seperti itu, serta di rongga tempat burung bersarang, akumulasi guano mencapai ketebalan 40 m (Kirkulo, Kuba), dan cadangan - 100 ribu ton (Karlsbadskaya, Mamontova, AS). Di sejumlah gua di Amerika Utara dan Selatan, guano benar-benar habis; di Kuba, masih dianggap "emas hitam". Di gua Kirkulo, hingga 1000 ton guano ditambang setiap tahun, dan cadangannya diperkirakan mencapai 80 ribu ton. Biaya produksi komersial guano hanya 15% dari harga jual. Di Thailand, pendapatan dari eksploitasi beberapa gua "guan" mencapai 50 ribu dolar. Dengan uang ini, ada beberapa kuil Buddha dan sekolah komunitas.

Guano adalah pupuk yang paling berharga. Ini mengandung 12 hingga 30% senyawa fosfor, nitrogen, kalium. Pupuk Guano - konsentrat. Untuk menggunakannya tanpa merusak sistem akar tanaman, perlu untuk "mencairkannya" dengan tanah hitam dalam perbandingan 1:5, 1:10. Deposit gua guano juga dieksploitasi di Venezuela, Malaysia, Kenya. Penduduk setempat menggunakannya dalam pertanian anak perusahaan di banyak kawasan karst di dunia (Prancis, Spanyol, Italia, Slovenia, Yunani, Uzbekistan, Vietnam, Australia, dll.). Dalam beberapa dekade terakhir, sehubungan dengan "ledakan champignon" di Prancis, guano telah digunakan untuk menanam jamur.

Di gua-gua yang terdapat guano, fosfor dan belerang yang menjadi bagiannya menimbulkan larutan asam yang berinteraksi dengan batuan dasar dan sedimen. Akibatnya, bentuk korosif muncul - pot "guan", kubah, relung, serta seluruh spektrum (lebih dari 50!) Dari mineral fosfat yang masih kurang dipelajari. Di gua-gua, di mana pembentukan guano berlanjut hingga saat ini, faunanya sangat kaya dan spesifik, banyak di antaranya adalah pembawa penyakit. Dalam 60-80 tahun. saat menjelajahi gua di lintang rendah, banyak gua Eropa, sangat rentan terhadap virus "tropis", jatuh sakit parah. Sekarang di gua-gua dengan guano mereka memasang tanda peringatan: "Berbahaya: histoplasmosis."

Agak jarang, endapan yang mengandung fosfor terbentuk di gua-gua yang kaya akan sisa-sisa tulang vertebrata. Di Eropa, gua yang mengandung tulang Drachenhele dan Michnitz (Austria) dan Kuersi (Prancis) dipelajari dengan sangat baik. Endapan yang mengandung fosfor adalah batuan lepas berpasir-argillaceous dan bersahaja merah-coklat, kaya fosfor oksida (22-25%), silika (22-27%), aluminium dan besi (2-5%). Breksi tulang sering disemen oleh sedimen karbonat. Di sejumlah gua di Belgia, Prancis, Cina, breksi yang mengandung sisa tulang vertebrata dikembangkan sepenuhnya untuk kebutuhan industri.

Akumulasi nitrat biogenik (NaNO 3) jarang ditemukan di gua-gua yang berfungsi sebagai tempat perlindungan bagi hewan liar atau sebagai kandang ternak. Di banyak gua di negara bagian Kentucky (Mamontova), Virginia Selatan (Sinnet), Indiana (Wyandot), Georgia (Kingston) di AS, kaki bukit Krimea dan Kaukasus pada abad ke-19. sendawa ditambang untuk produksi mesiu. Secara khusus, sebuah pabrik mesiu kecil yang menggunakan "bahan mentah gua" bekerja di Sevastopol selama perang Anglo-Prancis-Rusia tahun 1854-1855. Menariknya, keberadaan roset sendawa di dinding adalah bukti dari kelembaban udara yang relatif rendah (hanya 70-80%) di dalam gua.

Sebenarnya, endapan antropogenik yang terkait dengan manusia di bawah tanah juga bersifat organogenik. Mereka memiliki sejumlah fitur, dan oleh karena itu kami akan mempertimbangkannya di bawah ini.

Setoran solusi panas

Di bagian "Rahasia Lingkaran Bawah Tanah", kami berbicara tentang bagaimana gua hidrotermal ditemukan. Sejumlah mineral umum dan spesifik ditemukan di dalamnya, jumlah totalnya meningkat pesat pada akhir tahun 90-an. melebihi 30. Dalam beberapa kasus, suhu pembentukan mineral hidrotermal dikonfirmasi dengan metode homogenisasi inklusi. Terkadang temuan mineral tertentu merupakan "sinyal" tentang kemungkinan terbentuknya gua dengan larutan panas. Diantaranya adalah anhidrit (Diana, Rumania), ankerit (rongga dibuka oleh tambang batubara Donbass, Ukraina), aragonit (Zbrashovskaya, Republik Ceko, sejumlah gua di Asia Tengah), barit (Barit, Kirgistan), hematit (Angin, AS), kuarsa , cinnabar, rutil (Magian, Tajikistan), dll. A.E. Fersman juga menghubungkan beberapa perbedaan endapan kalsit zona dengan formasi hidrotermal - onyx marmer, yang mengejar dekorasi tetesan banyak gua yang indah dihancurkan ...

Formasi hidrotermal tidak hanya memiliki komposisi tertentu, tetapi juga bentuk ekskresi. Di antara mereka, sering ada kristal yang dipotong dengan baik, kristal tunggal atau kristal yang tumbuh di atas satu sama lain (spar Islandia dari gua Krimea). I. Kunski menggambarkan "geysermites" yang tumbuh ketika larutan hidrotermal masuk dari bawah. Dan menurut salah satu hipotesis, pembentukan partisi yang berpotongan - kotak - di dinding Gua Angin (AS) dikaitkan dengan solusi hidrotermal.

Studi mineral hidrotermal menghubungkan speleologi dengan studi deposit mineral. Ada endapan karst yang diketahui dari timbal dan seng, antimon dan merkuri, uranium dan emas, barium dan celestine, spar dan bauksit Islandia, nikel dan mangan, besi dan belerang, perunggu dan intan / 17 /. Ini adalah topik khusus, sangat kompleks yang memerlukan pertimbangan khusus.

9.8. cat dunia bawah

Upaya pertama untuk menghubungkan sifat mineral dengan warnanya dilakukan oleh A.E. Fersman. Bekerja terutama di gua karst karbonat, ia menarik perhatian pada rentang warna terang mereka - dari es putih gua-gua Krimea hingga lapisan kuning dan merah bata di Tyuya-Muyun.

60 tahun setelah karya Alexander Evgenievich, kita tahu lebih banyak tentang warna mineral gua. Itu tergantung pada keberadaan ion logam, tingkat oksidasi dan hidrasi senyawanya, keberadaan pengotor mekanis dan bahan organik / 36 /. Besi dan oksidanya menentukan warna mineral merah, jingga dan kuning, coklat-coklat dan pucat; mangan - biru; tembaga - hijau, biru (biru-hijau), abu-abu-kuning; nikel - hijau pucat dan kuning lemon; campuran tanah liat - merah, oranye-coklat dan kuning-coklat; bahan organik, guano kelelawar, asam fulvat humat - merah, oranye, kuning, biru, merah-coklat, coklat, warna kuning. Nada akromatik (putih, abu-abu muda, abu-abu) memiliki es dan sejumlah mineral yang mengandung campuran mangan.

Semua warna ini didistribusikan dengan cara yang berbeda pada permukaan kerak, membentuk lapisan yang jelas atau menguraikan kontur aneh yang tidak mematuhi gaya gravitasi. "Tekstur" permukaan memainkan peran penting dalam persepsi warna. Batuan dasar terlihat sangat berbeda pada rekahan segar atau ditutupi dengan kerak besi-mangan tipis, kering dan dibasahi dengan air.

Pemolesan yang terampil, yang memperlihatkan struktur internalnya, memberikan pesona khusus pada tetesan (Gbr. 64). Akhirnya, intensitas cahaya dan sifat pencahayaan memainkan peran penting. Salah satunya adalah memeriksa gua dengan cahaya lilin stearin; yang lain dengan obor; yang ketiga - dengan penerangan listrik. Dalam hal ini, gua sama cairnya dengan Proteus ...

Berubah warna dan es. Menutupi dinding sumur dengan lapisan tipis, hampir tidak berwarna, dan melaluinya warna batu atau tetesan "muncul". Semakin tebal lapisan es, semakin tidak transparan dan secara bertahap memperoleh rona putih kebiruan atau putihnya sendiri.

Di Gua Silika (Slovakia), aliran es berwarna merah diketahui (karena campuran partikel tanah liat). Jika air membeku perlahan, maka es lebih transparan; jika cepat, maka gelembung udara yang terperangkap menentukan warna es yang seperti susu ...

Warna dinding dan kebocoran sangat menentukan sensasi seseorang. Seringkali pewarnaan memperingatkan: "hati-hati! Ada tanah longsor baru di sini"; "di sini adalah zona banjir"; "di sini - batu-batunya jatuh" ...

Perubahan tajam dalam skema warna gua mengkhawatirkan, menciptakan suasana hati yang terangkat atau, sebaliknya, menindas. Tak heran beberapa dari mereka (Aptelek, Hungaria) mengadakan konser musik berwarna.

Di atas, kita telah berbicara tentang fluoresensi inkrustasi. Warna pendarannya biasanya oranye-merah, hijau pucat, kuning-hijau, hijau kebiruan, biru pucat, ungu-biru, ungu. Ini terkait dengan adanya jejak kotoran tembaga, seng, strontium, mangan. Kehadiran ion besi, sebaliknya, "memadamkan" cahaya. Mengapa itu terjadi? Energi dipancarkan dan diserap dalam porsi - kuanta. Ketika atom suatu zat menyerap kuantum cahaya, elektronnya "melompat" ke tingkat energi yang lebih tinggi - orbit yang lebih jauh dari nukleus. Tetapi keadaan tereksitasi seperti itu tidak stabil: elektron cenderung menempati posisi di mana energinya akan menjadi yang terkecil. Oleh karena itu, cepat atau lambat, atom ini kembali ke keadaan normalnya, "mengurai" ke tingkat sebelumnya dan mengembalikan perbedaan energi dalam bentuk kuantum cahaya. Waktu yang dihabiskan elektron dalam keadaan tereksitasi adalah durasi dari pijaran tersebut. Di gua, ukurannya tidak normal dan mencapai 2-6 detik (biasanya sekitar 0,015 detik ...). Alasan untuk fenomena ini belum diklarifikasi, tetapi ini tidak menghalangi kita untuk mengagumi kerak, pada awalnya seolah-olah mengalir dari dalam dengan api berwarna dingin, yang menguraikan garis aneh mereka dan perlahan memudar ...

Sisa. Jika bagian yang tidak larut dari batuan karbonat (partikel tanah liat dan pasir) tidak terbawa oleh aliran air, tetapi tetap berada di tempat pembentukannya (yang disebut "tanah liat"), maka ini adalah eluvium.

Gravitasi daratan. Landfalls. Benjolan, puing-puing.

Sedimen sungai - aluvium, aluvial. Pasir, kerikil, kerikil.

kriogenik. Produk glasial. Di bagian bawah sumur korosif nival. Puing-puing dengan ukuran berbeda.

Biogenik. Guano (gua tropis), kotoran kelelawar, di bagian pintu masuk - tulang binatang yang jatuh, batang pohon.

kemogenik.

Semua jenis formasi tetesan:

a) Stalaktit, stalagmit, stalagnasi (stalaktit dan stalagmit menyatu menjadi kolom), pelapis dinding, gorden, gorden (jika sumber larutan bukan titik, tetapi celah linier), tongkat, pagoda, ubur-ubur, kolom, batu bendungan, air terjun batu. Semua bentuk ini memiliki asal yang sama.

b.makaroni. Jika stalaktit memiliki bentuk kerucut seperti es, maka pasta memiliki ketebalan yang kira-kira sama di sepanjang panjangnya (hingga satu meter atau lebih). Butir kalsit penyusunnya lebih besar, lubang saluran pada makaroni berdiameter hingga beberapa mm, sedangkan pada stalaktit sangat tipis. Stalagmit tidak memiliki saluran sama sekali.

c) Corallite (di barat mereka disebut botryoids). Mekanisme pembentukan mereka tidak sepenuhnya jelas. Mereka mungkin terbentuk oleh difusi ion dari batuan sekitarnya melalui lapisan air yang mengembun di dinding rongga. Biasanya terbentuk pada dinding samping dan dasar gua.

d) Kristalikitis. Kumpulan kristal kalsit yang terdefinisi dengan baik (sampai cm pertama) tumbuh dari puncak koralit.

e) Helikt. Dari kata Yunani untuk "helicos" - dipelintir. Stalaktit tumbuh sangat vertikal karena pertumbuhannya dikendalikan oleh gravitasi. Pertumbuhan heliktit dikendalikan bukan oleh gravitasi, tetapi oleh kekuatan kristalisasi. Kristal mewakili baris paralel atom dan baris berikutnya menyesuaikan dengan yang sebelumnya. Dengan demikian, pertumbuhan terjadi di sepanjang sumbu pertumbuhan kristal, yang dapat diorientasikan dalam ruang sesuai keinginan.
Oleh karena itu, arah pertumbuhan heliktit juga tidak bergantung pada gaya gravitasi. Memutar terjadi karena pengotor atom lain. Jika atom asing muncul di lapisan atom identik, maka lapisan berikutnya tidak akan sejajar dengan yang sebelumnya, dan arah pertumbuhan kristal akan berubah. Helictite adalah agregat kristal kalsit atau aragonit seperti rambut paralel.

f) Susu bulan (moonmilk). Massa basah yang tersebar halus, mirip dengan bubuk gigi basah. Ini adalah inti kristal kalsit, yang pertumbuhannya diblokir oleh adsorpsi ion magnesium oleh permukaan inti.
Oleh karena itu, mikrokristal yang sudah terbentuk tidak tumbuh lebih jauh. Tetapi larutannya jenuh dengan kalsium karbonat dan yang terakhir akan mengendap. Semua kristal baru rontok, yang pertumbuhannya segera diblokir.

g) Antolit. Kristal jarum dari mineral yang mudah larut (gipsum, dll.) di dasar genangan air dan danau kering. Khas untuk selatan, gua tropis, di mana kelembaban tidak tinggi dan kekeringan mungkin terjadi. Dalam kondisi Kaukasus, mereka kadang-kadang ditemukan di kedalaman yang cukup dalam, di mana suhunya bisa meningkat 5-10 derajat. Rata-rata, suhu batuan meningkat 1 derajat untuk setiap kedalaman 33 m. Mereka mengatakan: gradien panas bumi adalah 1 derajat / 33m.

h) Pisolites (mutiara gua). Bentuk tidak terikat, formasi membulat hingga 1-2 cm. diameter di dasar danau bawah tanah.

f) Film, tepi, tepi, piring - semua ini di sepanjang tepi danau bawah tanah.

Salah satu deskripsi sistematis pertama tentang endapan gua di Rusia diberikan oleh A.A. Kruber dalam monografinya yang terkenal "The Karst Region of the Mountainous Crimea" (Kruber, 1915), di mana, sesuai dengan klasifikasi E.A. Martel dibedakan: formasi tetesan; tufa di outlet air tanah; produk penghancuran dan penumpahan dinding; produk keruntuhan dan keruntuhan lengkungan; tanah liat gua - residu batuan karst yang tidak larut; puing-puing yang diendapkan dari permukaan; serta sedimen asal hewan dan tumbuhan; salju dan es.

Endapan rongga karst paling sering berumur Antropogenik. Tetapi dalam konstruksi klasifikasi sedimen Kuarter, mereka praktis tidak diperhitungkan (Kizevalter, 1985; Kozhevnikov, 1985; Shantser, 1966). Saat ini tidak ada klasifikasi yang komprehensif dari deposit gua. Dalam literatur domestik, klasifikasi D.S. Sokolova - G.A. Maksimovich, termasuk delapan jenis endapan gua (Maksimovich, 1963). Dibuat pada awal 60-an abad terakhir, kemudian, setelah mengalami beberapa perubahan, terus digunakan hingga hari ini. Kami juga akan menggunakan klasifikasi ini, yang dikenal luas oleh para penjelajah gua, sebagai dasar, dengan tambahan data yang tersedia dari penelitian modern.

1. Setoran sisa
Dengan residu, biasanya untuk memahami endapan yang terbentuk karena residu yang tidak larut dari batuan yang mengandung rongga. Batugamping sumur karst masif, di mana banyak gua karst diletakkan, mengandung 1-5% residu yang tidak larut. Perhitungan menunjukkan bahwa pelarutan 1 m 3 batu kapur membentuk sekitar 140 kg (0,05 m 3) bahan lempung (Dublyansky, 1977; Shutov, 1971). Untuk batuan gipsum di daerah gua Kungurskaya, dengan kandungan 1,6-2,3% residu yang tidak larut, angka ini adalah 70 kg per m 3 batuan sulfat. Biasanya sulit untuk mengisolasi jenis genetik murni dari endapan residu. Ini termasuk tanah liat plastik berwarna merah kecoklatan, yang menutupi permukaan bagian dalam beberapa kubah dan retakan karst dalam lapisan tipis. Beberapa analisis spektral menunjukkan adanya Be, Ba, Ti, V, Mn, Cr, Ni, Co, Pb, Sn, Ga, La di dalamnya dalam jumlah yang tidak melebihi kandungan unsur-unsur ini dalam batuan induk (Dublyansky, Polkanov , 1974; Stepanov, 1999).

Sedimen residu, mungkin, dapat dikaitkan dengan lempung yang terelusi halus, mengisi lekukan yang melengkung pada kubah dan dinding gua. Ini adalah "vermikulasi tanah liat", yang merupakan hasil dari dampak gabungan air kondensasi agresif dan mikroflora bakteri pada batu, yang mampu mengasimilasi karbon dari batugamping sekitarnya (Hill dan Forti, 1997).

Endapan sisa dapat menutupi dinding rongga yang terisi penuh air. Saat bekerja dengan scuba diving, endapan residu mudah gelisah, yang memperumit studi speleologi bawah air.

2. Deposit jatuhan
Endapan runtuhan batuan adalah jenis endapan gua yang tersebar luas tetapi kurang dipelajari. V.N. Dublyansky (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Dublyanskaya, 2004) mengidentifikasi empat subtipe genetik dari endapan tanah longsor: gravitasi termo, gravitasi longsor, gravitasi kegagalan, gravitasi seismik.

Deposit termo-gravitasi terbentuk di bagian pintu masuk rongga dan merupakan hasil pelapukan fisik di zona fluktuasi suhu udara harian yang tajam. Mereka diwakili oleh puing-puing batu dan batu kapur yang dihancurkan, mereka membentuk lapisan musiman dalam akumulasi longgar. Biasanya mereka hanya didistribusikan di bagian pintu masuk gua. Ketebalan endapan termo-gravitasi dapat mencapai beberapa meter (Vorontsovskaya, Akhshtyrskaya, Partizanskaya, Atsinskaya, dll., Kaukasus Barat), lapisan terdalam dibedakan oleh pelapukan yang lebih kuat, di tempat-tempat fragmen dihancurkan menjadi bahan alumina. Jika mereka memiliki warna kemerahan karena pengayaan dengan besi dan oksida mangan, maka pembentukannya terjadi di iklim yang lembab dan panas. Lapisan di atasnya, sebagai suatu peraturan, diwakili oleh batu pecah deskuamasi dengan tanah humus berwarna coklat tua - keberadaan endapan tersebut menunjukkan lebih lunak kondisi iklim berkontribusi pada proses pembentukan tanah di iklim sedang. Lapisan atas diwakili oleh kerikil halus dan lempung abu-abu muda, yang menunjukkan perlambatan proses pelapukan pada zaman Holosen. Dengan demikian, posisi dan ukuran fragmen, sifat permukaan dan tepinya, warna, dan keberadaan oksida logam sekunder memungkinkan untuk merekonstruksi kondisi paleoklimat untuk pembentukan rongga karst (Niyazov, 1983).

Deposit gravitasi darat disajikan secara eksklusif oleh bahan asli. Mereka terbentuk di sepanjang gua sebagai akibat dari penghancuran lorong bawah tanah, membentuk akumulasi colluvial terutama di dinding mereka. Yang terbesar dalam hal ukuran fragmen, akumulasi blok adalah karakteristik dari bagian rongga yang diletakkan di zona gangguan tektonik. Ukuran material klastik tergantung pada lapisan batuan, rekahannya dan ketinggian ruang bawah tanah dan galeri. Terkadang endapan gravitasi longsor terbentuk dalam bentuk kerucut colluvial besar di dasar tambang karst. Endapan ini praktis tidak disortir, sering dipadatkan. Formasi sinter sekunder dapat terbentuk di atasnya. Pelapukan permukaan bagian dalam rongga terbuka difasilitasi oleh perkembangan luas di zona parietal alterit, batuan yang diubah sebagai akibat dari reaksi metasomatik selama interaksi pori dan cairan saluran (Klimchuk dan Timokhina, 2011).

Endapan gravitasi lubang pembuangan terbentuk ketika kubah gua atau lantai masing-masing gagal. Endapan gravitasi lubang pembuangan besar dikenal di semua wilayah lipatan gunung di negara ini. Akumulasi blok yang paling signifikan diamati di daerah yang dekat dengan pemindah sesar tektonik. Di Gua Marmer (Crimea), di Aula Perestroika, blok batu kapur longsor terbesar mencapai dimensi 20x6x3 m dan berat hingga 1000 ton, di hulu sungai bawah tanah, berat blok individu mencapai 2,5 ribu ton. Benda-benda gravitasi lubang pembuangan besar bersifat seismogenik (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002). Endapan kegagalan-gravitasi juga dicirikan oleh lokalisasi, pemilahan material klastik yang buruk, terdiri dari batu-batu besar dengan ukuran berbeda, tanah kasar dan tanah halus. Ketebalan endapan sinkhole-gravitasi bisa mencapai ratusan meter dan volume ribuan m3.

Deposit seismik-gravitasi diwakili oleh langit-langit antar lantai yang runtuh dari longsoran salju, serta kolom dan stalagmit yang jatuh ke bawah, dibawa keluar dari posisi vertikal. Formasi seperti itu sering ditemukan di wilayah aktif seismik Rusia.

G.A. Kembali pada tahun 1943, Maksimovich mengidentifikasi seismik karst dalam kelompok proses denudasi, yang memiliki kedalaman hiposenter dangkal (30-100 m) dan kekuatan (tidak lebih dari 6-7 titik di pusat gempa). Seismograf biasanya mencatat ini sebagai kedatangan negatif.

Ada beberapa referensi untuk seismik karst dalam literatur. Ahli geologi A.A. Inostrantsev, P.N. Barbot de Marni, F.Yu. Levinson-Lessing menganggap semua gempa bumi lemah di Krimea sebagai kegagalan. Perhitungan menunjukkan bahwa runtuhnya aula di Gua Merah dapat menyebabkan gempa bumi dengan kekuatan 2,5-2,7 unit (3,7-3,9 poin) di pemukiman terdekat (Simferopol - 22 km, Alushta - 26 km). Dalam hal energi yang dilepaskan (n · 10 12 -10 17 erg), penurunan terbesar adalah 3 kali lipat lebih kecil dari gempa Yalta tahun 1927. Deposit serupa telah dijelaskan untuk gua Kaukasia (Vakhrushev, Dublyansky, Amelichev, 2001) .

Sangat informasi yang menarik kekuatan dan arah guncangan seismik diberikan oleh kolom tetesan jatuh dari aula besar dan galeri rongga. Berat maksimum kolom tersebut mencapai 150 ton, panjangnya 8-10 m, dan diameter hingga 6 m. Azimut kolom berbaring di gua menunjukkan zona episentral, peristiwa seismik yang menyebabkannya terbalik . Stalagmit generasi baru yang tumbuh di atasnya memungkinkan untuk menentukan usia gempa yang terkait dengan kehancurannya.

3. Deposit mekanik air
Sedimen mekanis air gua terdiri dari sedimen aluvial-proluvial dari aliran bawah tanah saluran sementara dan permanen, sedimen danau di luar saluran dan endapan puing yang dibawa dari permukaan melalui retakan, sumur, tambang, dan gua ponora. Endapan ini mengandung informasi besar dan serbaguna tentang hidrogeologi dan paleogeografi rongga, yang untuk itu perlu menggunakan metode khusus analisis granulometri dan mineralogi (Niyazov, 1983). Materi tentang sedimen mekanik air gua tersedia di hampir setiap publikasi yang dikhususkan untuk rongga karst dan non-karst. Mari kita pertimbangkan secara terpisah komposisi granulometrik, fitur mineralogi dan signifikansinya sebagai indikator kecepatan paleo dan laju aliran paleo dari aliran bawah tanah. Bahan-bahan di bawah ini diperoleh selama mempelajari gua-gua Kaukasus dan Krimea. Teknik serupa dapat digunakan di wilayah lain di negara ini.

Penilaian. Sedimen mekanis air dari aliran terkonsentrasi secara jelas dibagi menjadi tiga kelompok: saluran (I), saluran siphon (II) dan siphon (III). Sampel individu dalam kelompok ini memiliki perbedaan individu, tetapi secara keseluruhan karakteristik statistiknya cukup stabil (Gbr. 1).

Sedimen saluran dicirikan oleh gradasi yang baik (1,91), karena terbentuk dalam aliran air yang terus-menerus. Mereka dicirikan oleh komposisi paling kasar (50-90% dari fraksi pasir dan kerikil). Kerikil membentuk 3-18%, yang tidak pernah diamati dalam endapan kelompok lain. Jarang mungkin untuk menetapkan pola yang jelas dalam distribusi sedimen saluran dalam hal ukuran dan tingkat pemilahan di hilir. Kurva kumulatif yang khas adalah cembung.

Endapan saluran siphon terbentuk karena pencampuran saluran dan endapan siphon selama banjir. Mereka dicirikan oleh penilaian rata-rata (2,20). Diameter partikel rata-rata berkisar antara 8 hingga 1,7 mm. Partikel berukuran lebih dari 1 mm menyumbang 12-70%, yang dapat dijelaskan dengan transfer berulang dalam kondisi hidrologis yang berbeda. 50% endapan diwakili oleh partikel berpasir kasar 1-2 mm.

Beras. 1. Bidang saluran (I), saluran siphon (II), endapan siphon (III) dan kurva kumulatif tipikal (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

Sedot deposit dicirikan oleh penyortiran terbaik (1,42). Ini disebabkan oleh fakta bahwa setiap saluran siphon memiliki throughputnya sendiri, yang menentukan laju aliran dan ukuran partikel yang dibawa olehnya. Di outlet saluran siphon, bahan dengan ukuran tertentu dipisahkan. Rata-rata, 90-95% dicatat oleh partikel ukuran berpasir. Partikel dengan diameter lebih dari 1 mm dalam kelompok ini hanya 10-12%.

Data yang disajikan memiliki minat paleogeografis yang signifikan, karena kondisi pembentukannya dapat ditentukan oleh komposisi granulometrik endapan kerikil-pasir. Untuk melakukan ini, seseorang dapat menggunakan metode Hjulstrom-Burkhardt (Niyazov, 1983), yang memungkinkan untuk menentukan kondisi paleohidrologis (kecepatan dan laju aliran) aliran air yang membentuknya dari data komposisi granulometrik mekanik air. deposito. Metode ini digunakan untuk menetapkan karakteristik hidrologis aliran air di dalam gua, yang menunjukkan kandungan informasi yang baik. Misalnya, di gua Geografis (Kaukasus Barat), kecepatan paleo adalah 1-2 m / s, dan pelepasan paleo dari 3 hingga 10 m 3 / s.

Sangat menarik untuk mempelajari fitur distribusi vertikal dari endapan mekanis air. Untuk melakukan ini, perlu membuat lubang, yang seharusnya membuka seluruh bagian. Di bagian lubang, lapisan pasir, tanah liat, dan kerikil bergantian akan terlihat. Bagian perlu agak digeneralisasi - pengambilan sampel dibuat dari lapisan sepuluh sentimeter, kadang-kadang termasuk beberapa lapisan pasir atau tanah liat.

Gambar 2 dengan jelas menunjukkan peningkatan ukuran material dengan kedalaman. Jika pada lapisan-lapisan yang terletak pada batuan dasar, artefak arkeologi, maka menjadi mungkin untuk menentukan tingkat dan waktu pembentukan simpanan ini. Kurva kumulatif (Gbr. 2) dari sedimen yang terpapar mengacu pada kelompok II dan III, yaitu. ini adalah sedimen yang terbentuk dalam perangkap siphon dan bercampur dengan sedimen saluran yang dipasok secara berkala. Analisis bagian tersebut mengungkapkan puncak di mana aliran alluvium saluran ke dalam perangkap siphon meningkat tajam. Laju aliran bervariasi dalam hal ini dari 0,00-0,25 m / s (pengaturan partikel lempung) hingga 1,0-1,5 m / s (deposisi kerikil dan kerikil).

Komposisi mineralogi deposit air-mekanis ... Untuk tujuan ini, analisis schlich sampel yang diambil di berbagai titik di gua dilakukan. Kondisi untuk pemilihan mereka berbeda. Dengan sejumlah kecil jebakan alami (mandi, batu atau jeram tetesan, pengisi ceruk berliku-liku, dll.), itu benar-benar dibersihkan hingga rakit. Dengan ketebalan tinggi atau distribusi luas sedimen mekanis air, sampel diambil sebagai rata-rata di atas bagian atau di atas area dengan cara quartering. Tiga sampel adalah sampel teknologi besar (10-12 kg) yang mencirikan komposisi mineralogi dari masing-masing bagian gua.

Sampel dicuci menjadi konsentrat abu-abu (kehilangan mineral berat sekitar 15%). Konsentrat abu-abu diperlakukan dengan bromoform. Fraksi ringan dan berat mengalami pemisahan elektromagnetik. Distribusi ukuran partikel sampel ditentukan dengan menyaring sampel rata-rata 100 gram yang diambil dari sampel asli. Analisis mineralogi dilakukan dengan cara yang diterima secara umum. Penentuan kuantitatif mineral dilakukan di bawah mikroskop binokular, pertama dengan menghitung fraksi magnetik dan non-magnetik, dan kemudian dalam kaitannya dengan berat semua mineral berat dalam sampel. Di setiap fraksi, sekitar 300 butir dihitung. Reduksi sampel dilakukan dengan metode lajur. Hasil analisis dinyatakan dalam persen berat, dengan mempertimbangkan berat jenis mineral.

Beras. 2. Bagian lubang (A) dan kurva kumulatif lapisan yang terpapar olehnya (B) (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

Komposisi mineral endapan mekanik air rongga karst mendekati komposisi mineral dari residu batuan induk yang tidak larut (Dublyansky, Polkanov, 1974). Fraksi ringan diwakili terutama oleh agregat kuarsa dan kuarsa-mika, hidroksida besi, dan residu tanaman hangus. Ada juga pecahan kulit kerang dan tulang hewan pengerat kecil. Fraksi berat batugamping inang mengandung: cinnabar, pyrite, marcasite, fluorite, leukoxene, ilmenit, spinel, rutile, brookite, anatase, chromite, magnetite, iron hydroxides, zircon, disthene, sillimanite, tourmaline, pyroxene, mica, chlorite, hornblende , garnet, staurolite, moissanite, barite, apatit, staurolite, glauconite, korundum, epidot, emas, galena, sphalerite, carbonatapatite dan lain-lain (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Alasan kekayaan mineral sedimen mekanis air gua berbeda. Yang utama adalah bahwa mereka mewakili konsentrat yang diperkaya alami (hasil fraksi berat untuk batugamping biasanya jauh lebih kecil dari 1%, dan untuk pengisi gua mencapai 5%). Oleh karena itu, kemunculan komposisi mineral yang belum ditemukan di batuan induk disebabkan oleh ketidaklengkapan pemahaman kita tentang mineralisasi aksesori yang terakhir. Di daerah karst, di mana hulu aliran permanen dan sementara berada di dalam batuan non-karsting, tambang dan ponor yang terletak pada kontaknya dengan batugamping secara harfiah dipenuhi dengan endapan aluvial-proluvial. Saat Anda bergerak ke hilir, kebulatan dan tingkat gradasi material di gua meningkat. Biasanya, batu besar dan kerikil tidak membentuk akumulasi terus menerus, tetapi terakumulasi dalam perangkap hidrodinamik (pot evolusi, danau bawah tanah atau pelebaran lorong, dll.). Terkadang ada area yang dulunya penuh dengan material batu-batuan. Setelah pembilasan sekundernya, endapan penyumbatan tetap ada di dinding sumur. Di gua-gua banjir di Rusia, selama banjir, puing-puing yang diangkut dapat menyumbat saluran sempit, ini menyebabkan perubahan arah aliran air tanah, erosi sedimen mekanis-air di beberapa tempat dan sedimentasi di tempat lain. Di beberapa daerah gua seperti itu, di mana sedimen dipotong oleh aliran modern, teras bawah tanah modern terbentuk, yang studinya dapat dilakukan dengan metode yang dijelaskan di atas. Gua-gua yang terletak di lembah sungai-sungai besar, yang pintu masuknya (atau pernah) berada di dataran banjir yang tinggi, dapat dibanjiri selama banjir. Di gua-gua seperti itu ada kerikil dan batu besar yang dibawa ke dalam gua selama banjir dari saluran sungai (Shakuranskaya, Kaukasus Barat, dll.).

Di beberapa gua, nodul coklat tua yang padat dan berat dengan kerak luar yang mengkilap dapat ditemukan di lantai. Di beberapa tempat, nodul-nodul ini disemen dengan material karbonat dan membentuk semacam mikrokonglomerat. Pemeriksaan sampel dalam cahaya pantul menunjukkan bahwa mereka terdiri dari goetit dan hidrogoetit.

4. Deposit kemogenik air
Menurut G.A. Menurut Maksimovich (Maksimovich, 1963), endapan kemogenik air dibagi lagi menjadi tetesan (subterral), kalsit (subaquatic), kristal mineral asli, dan endapan korelatif di permukaan. Materi monografi oleh K. Hill dan P. Forti (Hill, Forti, 1997) secara signifikan mengubah konsep pembentukan endapan gua chemogenic: konsep baru "speleothem" (formasi mineral sekunder yang terbentuk di lingkungan gua sebagai hasilnya reaksi fisikokimia) diperkenalkan; jumlah mineral yang diuraikan meningkat dari 40 (1950-1995) menjadi 240; Menurut komposisinya, semua mineral gua digabungkan menjadi 13 kelompok: elemen asli, sulfida, oksida dan hidroksida, halogen, arsenat, borat, karbonat, nitrit, fosfat, silikat, sulfat, vanadat, dan mineral asal organik. Daftar mineral hidrotermal dan bijih telah mencapai lebih dari 30 item untuk yang pertama dan 60 untuk yang terakhir. Endapan gua yang terbentuk selama aktivitas vulkanik diberikan - lava corallites dan helictites; stalaktit dan stalagmit yang terbentuk dari tanah liat dan pasir; sejumlah bentuk sedimentogenesis gua yang langka lainnya dipertimbangkan. Dalam literatur dalam negeri, sudah ada perkembangan yang memperhitungkan klasifikasi ini, terutama pada bagian yang menggambarkan pembentukan mineral gua (Turchinov, 1996). Mempertimbangkan semua kerumitan klasifikasi yang diberikan, mari kita bahas di sini pada klasifikasi pertama, yang paling dikenal oleh para penjelajah gua domestik.

Deposito bawah tanah. Jenis formasi bawah tanah (terbentuk di udara, di atas kontak dengan permukaan air) antara lain stalaktit, fringe, gorden, helictites, stalagmit, stalagnate, cover, shields, corallites, lime (bulan) milk, dll.

Stalaktit tersebar luas di gua-gua karst. Kadang-kadang mereka juga ditemukan di rongga genesis lain, di mana mereka tidak hanya memiliki komposisi karbonat, tetapi juga terdiri dari spesies mineral ferruginous-magnesian, sulfida, organogenik, dan komposisi lainnya. Ada stalaktit dari tabung tipis (2-4 mm) panjang 0,2-1,0 m hingga berbagai bentuk kerucut dengan diameter 50-60 cm dan panjang hingga 4-5 m. Ketika saluran pusat tersumbat, stalaktit memperoleh salib setengah lingkaran oval- bagian. Kepadatan stalaktit (jumlah per 1 m 2) di beberapa bagian gua mencapai 20-30 buah. Mereka sering diatur dalam baris, menandai kesalahan dengan produksi air yang cukup. Stalaktit tumbuh dari kubah rongga, mematuhi vektor gaya gravitasi. Faktor utama dalam pembentukan stalaktit dan banyak inkrustasi kemogenik karbonat lainnya adalah "pelepasan" kalsium karbonat pada penghalang geokimia karena perbedaan kandungan CO2 dalam larutan yang disuplai ke stalaktit dan di udara gua. .

Stalagmit terbentuk di lantai gua, tepian dinding dan endapan gua. Mereka terbentuk sebagai hasil dari degassing CO2 pada dampak tetesan air di dasar gua. Stalagmit di gua karst dapat diwakili oleh semua varietas yang dijelaskan dalam literatur: stalagmit batang dengan diameter 2-3 dan tinggi hingga 3 m; berbentuk kerucut, silindris dan pagoda dengan diameter 5-80 cm dan tinggi hingga 4-5 m; pohon palem dengan diameter hingga 20 cm dan tinggi hingga 3 m; stalagmit berbentuk tidak beraturan, berdiameter 2-3 m dengan ketinggian 4-6 m.Seringkali stalagmit juga menelusuri retakan besar di kubah, dari mana air datang, terletak di sepanjang satu atau lebih garis lurus.

Stalagnasi atau kolom terbentuk pada penutupan stalaktit dan stalagmit besar, yang terletak di dasar retakan besar yang kaya air. Mereka dapat mencapai ketinggian 12-18 m dan diameter hingga 5-6 m dan berat 130-1100 ton.Terkadang stalagnasi yang ditumbuhi dapat membagi galeri gua besar menjadi serangkaian aula yang terisolasi.

Kulit batang, integumen terbentuk ketika solusi masuk dari celah horizontal atau ceruk di dinding. Mereka sering membentuk kaskade kerak, mencapai ketinggian 20-30 m dan lebar hingga 30 m di sepanjang bagian depan. Permukaan integumen semacam itu bergelombang, terkadang halus, lapuk. Ketika endapan mekanis air tersapu dari bawah kulit kayu, "kerak gantung" muncul, kadang-kadang terletak pada jarak yang cukup jauh satu sama lain. Mereka sering dicirikan oleh lapisan individu yang berlapis, berkarat dan mengandung besi.

Pinggir dan tirai terbentuk ketika air merembes dari celah panjang atau ketika mengalir di sepanjang langkan.

Perisai kalsit, drum dan bendera. Mereka relatif jarang. Yang pertama diwakili oleh pelat bundar dengan diameter hingga 1 m, kadang-kadang bahkan lebih, bantalan stalaktit di permukaan luar. Yang terakhir ini berupa bendera yang menempel di dinding rongga. Asal mereka kontroversial. Beberapa peneliti percaya bahwa ini adalah sisa-sisa kerak kalsit yang tersuspensi di udara setelah mencuci substrat tanah liat. Hal ini lebih mungkin bahwa mereka muncul selama pertumbuhan konsentris lapisan selama makan dari celah kapiler (Stepanov, 1999).

Heliktit- ini adalah formasi dengan morfologi kompleks yang terbentuk pada lengkungan, dinding, dan berbagai endapan bawah tanah. Di zona pertumbuhan mereka, sebagai suatu peraturan, tidak ada pergerakan udara. Mereka tumbuh ke arah yang sewenang-wenang, membungkuk di sudut mana pun, tidak mematuhi gravitasi. Rupanya, kekuatan kristalisasi adalah yang utama dalam morfologi mereka. Mereka relatif jarang.

karang terbentuk selama kristalisasi dari film air dari berbagai (sering aerosol) asal. Mereka ditemukan pada permukaan vertikal, miring dan horizontal dari batuan dasar dan formasi drift. Di zona banjir tahunan, mereka dapat "dilapisi" dengan kerak tipis mineral mangan dan memiliki warna coklat yang khas. Mereka ditemukan baik di daerah dengan lalu lintas padat dan di daerah dengan sirkulasi udara yang sulit.

Susu jeruk nipis (bulan)- ini adalah formasi cheesy (dalam keadaan tergenang air) atau bertepung (dalam keadaan kering udara) yang menutupi dinding dan tetesan. Mereka langka. Mereka adalah bentuk khusus dari kristalisasi film. Dari permukaan, terdiri dari butiran kalsit amorf yang ditusuk dengan jaring tipis (0,1-0,05 mikron) filamen terkalsinasi, kemungkinan berasal dari organik. Bagian dalamnya amorf. Konsistensinya biasanya creamy. Saat kering, itu berubah menjadi zat tepung.

Antolit- bunga batu. Mereka tumbuh di pangkalan, memanjang dari batuan induk. Mereka hanya dibentuk oleh mineral yang mudah larut (gypsum, epsomite, thenardite, sendawa). Satu kristal bebas tumbuh dari setiap pori suplai. Itu dapat tumbuh bersama dengan kristal lain atau meringkuk dalam busur yang kompleks.

Sedimen bawah air... Mereka terbentuk di bawah permukaan air atau pada kontak permukaan air dengan udara.

Dalam rongga yang terisi penuh dengan air, kristal tunggal atau drusnya mungkin muncul. Di gua hidrotermokarst, mineral dari seri hidrotermal diendapkan: sfalerit, kuarsa, kalsit, pirit, galena, cinnabar, fluorit, aragonit, barit, kalkosit, mineral golongan uranium-thorium, mineral logam langka dan mulia, dll. Bijih endapan mungkin muncul di gua-gua ini. Gua hidrotermal, yang seluruhnya terendam air, dicirikan oleh pertumbuhan kristal, seringkali berbentuk kolumnar, di sepanjang permukaan dinding. Untuk gua-gua dingin, pembentukan kristal terbatas pada bagian-bagian individualnya.

Paling sering, dalam praktik speleologis, seseorang harus berurusan dengan rongga yang sebagian terisi air. Sedimen bawah air diwakili oleh film kalsit dan pantai, pembingkaian, gurami, mutiara gua, dll.

Film kalsit muncul di permukaan air danau bawah tanah. Mereka muncul sebagai akibat dari kristalisasi di permukaan danau bawah tanah selama pertukaran gas dengan atmosfer gua. Mereka membentuk film tertipis yang menahan air dengan kekuatan tegangan permukaan. Ditemukan di kedua gua karbonat dan sulfat. Di danau yang mengalir rendah, mereka dapat membentuk apa yang disebut "guru tertutup", yang sepenuhnya tertutup oleh kerak kalsit di atasnya. Lapisan kalsit yang terdiri dari kalsium karbonat (97%) dan partikel tanah liat (3%) dapat terbentuk di permukaan stalaktit es, stalagmit, aliran es dinding (gua Druzhba, Ural).

Pelek kalsit(pantai) terbentuk ketika film berdampingan dengan pantai atau dengan stalaktit, stalagmit. Mereka tersebar luas di gua-gua Krimea. Mereka terbentuk di sisi danau yang mengalir rendah dan tidak mengalir karena penurunan levelnya. Di stalaktit yang menggantung di danau, dan di stalagmit yang naik dari bawah, pinggiran renda dari segala bentuk dan ukuran muncul. Dalam karstologi, mereka dianggap sebagai indikator mineral tingkat banjir di gua.

Bendungan kalsit (gurus) tersebar luas di banyak daerah karst Rusia. Ketinggian bendungan mereka sangat bervariasi dari 0,2 hingga 7,0 m, luas danau di belakang gurami berkisar antara 2 hingga 200 m 2. Pengendapan kalsit terjadi karena perubahan keseimbangan hidrokimia aliran di kompleks termo-geokimia dan penghalang hidrofisika yang terjadi ketika air mengalir dari bak ke bawah bendungan. Lapisan tipis endapan kalsit terbentuk di sini. Gurs, dibentuk dengan aliran air 0,001-0,100 l / s, terletak sendiri atau dalam kelompok kecil di dasar retakan filter besar, di zona infiltrasi atau tetesan kondensasi areal, di penyempitan anak sungai lateral yang tidak dapat diakses lebih lanjut. jalan. Mereka dicirikan oleh fluktuasi yang signifikan dalam ketinggian bendungan aliran (0,5-5,0 m) dan luas danau di belakangnya (0,2-15,0 m 2), bendungan pendek (0,2-1,2 m), tonjolan yang kuat dinding mereka di hilir. Dinding bendungan terdiri dari bahan karbonat berpori (kepadatan 2,2-2,4 g / cm 3) dan dibingkai dari dalam dengan pinggiran kalsit. Di bagian bawahnya, sering ada akumulasi tulang kelelawar dan hewan pengerat kecil, fragmen stalaktit, pisolit kalsit. Kerikil batuan induk biasanya tidak ada. Bendungan kalsit biasanya tetap utuh, dan danau hanya terisi air setelah hujan dan salju mencair. Guru semacam itu terbentuk di dekat penghalang mekanis-termodinamika yang kompleks (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Gurs yang terbentuk dalam kondisi mengalir dengan aliran air 0,1-100,0 l / s berbeda tajam dari yang dijelaskan dalam morfologi. Beberapa bendungan Gua Merah di Krimea terdiri dari hampir 11 ribu lapisan musiman. Mereka dicirikan oleh ketinggian yang signifikan (0,2-7,0 m), area danau bendungan yang luas (10-200 m 2), panjang yang panjang (biasanya 3-4 m, maksimum - 13 m). Bendungan memiliki profil berundak yang kompleks dengan dominasi bagian vertikal. Mereka dilipat dengan bahan karbonat yang lebih padat (kepadatan curah 2,4-2,6 g / cm 3). Bagian dalam dan terutama dinding luar bendungan diampelas dengan air, dan kadang-kadang "dilapisi" dengan endapan karbonat-mangan padat mengkilap setebal 0,2-0,3 mm. Di dasar danau bendungan jenis ini, terdapat material kerikil bulat dan kerikil berpasir yang berasal dari asli (batugamping dan guratan yang menutupi) dan allochthonous (kerikil kuarsa). Gurs dapat membentuk kaskade hilir. Air terjun Gur dikenal di banyak rongga karst. Sebuah fitur karakteristik dari aliran melalui palung adalah terobosan mereka dengan peningkatan pemotongan air. Misalnya, di Gua Merah, hanya 16% dari semua gur yang menahan air. Sisa bendungan rusak, dan dalam 45% kasus itu adalah potongan sempit (10-30 cm), dalam 35% - itu adalah terobosan dinding boiler evorsion di tubuh bendungan, dalam 20 % - terobosan dasar gur dengan pembentukan jembatan aliran-akumulatif pada ketinggian 0,2 -2,1 m di atas aliran air modern.

Calcite oolites dan pisolites ditemukan di danau kecil yang mengalir rendah, di cekungan kecil yang dibentuk oleh tetesan yang jatuh dari stalaktit atau kubah gua, di danau gurovye, dll. Oolit dan pisolit berbeda satu sama lain hanya dalam ukuran. Varietas putih bulat mereka disebut mutiara gua. Oolit berbentuk oval dengan ukuran rata-rata 5-10 mm.

Peningkatan suhu air di pemandian yang mengalir menyebabkan penurunan kapasitas karbonat air tanah dan, sebagai akibatnya, pembentukan mutiara gua yang lebih aktif.

Oolit dan pisolit gua dibentuk oleh inti pusat dan lapisan konsentris di sekitarnya. Pisolites terutama terdiri dari kalsium karbonat. Inti padat biasanya terdiri dari fragmen gua yang menutupi batu kapur, butiran pasir kuarsa, gumpalan tanah liat yang lebih jarang, potongan stalaktit berbentuk tabung, dan tulang burung kecil. Bentuk inti menentukan garis awal pisolites, kadang-kadang mempertahankan sampai tahap akhir. Kasus diketahui ketika, setelah pertumbuhan 30-40 konsentrat, orientasi diameter pisolit besar berubah. Hal ini menunjukkan perubahan haluan dalam proses pertumbuhan. Jumlah lapisan dalam pisolith terbesar mencapai 180-200. Di baki pengering terpisah, mutiara ditemukan pecah oleh retakan pengeringan. Ini menunjukkan dehidrasi dan penuaan bekuan koloid asli. Dengan demikian, mutiara gua bersifat poligenetik.

Komposisi kimia oolit dan pisolit sesuai dengan komposisi batugamping inang.

jeruk nipis adalah formasi spesifik yang muncul di outlet air tanah yang terkait dengan gua. Biasanya ini adalah endapan air dingin, tetapi ada tufa yang dibentuk oleh ventilasi hidrotermal. Endapan tufa terjadi dari perairan dengan komposisi kalsium bikarbonat, magnesium-kalsium dan natrium-kalsium dengan salinitas 250-440 mg/l. Deposisi karbonat dikaitkan dengan penghalang biomekanik-termodinamika kompleks yang muncul di daerah dengan rezim turbulen pencampuran air di celah, jeram berbatu dan air terjun (Vakhrushev, 2010). Tuf mengendap di permukaan lumut daun dan air, cabang semak dan pohon yang dibawa oleh aliran air. Tuf menyusun apa yang disebut "situs tuf" di singkapan beberapa sumber gua karst dan dapat mencapai volume hingga 400 ribu m 3 (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

5. Kristal mineral asli
Ini termasuk, pertama-tama, kristal kalsit di karst karbonat, gipsum di karst sulfat dan halit di garam. kristal spar Islandia ditemukan di sejumlah rongga karst di Krimea, Kaukasus, Asia Tengah, dll. Biasanya, mereka terletak di pelebaran retakan yang diisi dengan tanah liat kuning-coklat. Kristal paling sering tidak bersentuhan dengan dinding rongga. Ukuran rata-rata kristal spar Islandia untuk tambang karst Khorst (Crimea) adalah 8-10 cm, meskipun individu hingga 15 cm juga ditemukan di sini (Dublyansky, 1977). Kristal transparan, tidak berwarna atau abu-abu terang. Pembentukan spar Islandia dikaitkan dengan air panas.

kristal kalsit... Di sejumlah gua di karst karbonat Rusia terdapat bentuk kerangka kristal kalsit mulai dari ukuran beberapa milimeter hingga 5-7 cm. Kristal besar memiliki kebiasaan piramidal. Kristal dengan berbagai ukuran sering terjadi, bentuk kebiasaannya adalah scalenohedron. Jelas, mereka muncul di bawah kondisi sub-aerial dari larutan dingin (suhu kurang dari 20 ° C).

Pada beberapa rongga karst yang perkembangannya mengalami tahap hidrotermokarst, terdapat urat-urat kalsit yang terpreparasi menonjol di atas permukaan dinding. Permukaan kalsit vena terkorosi, di tempat-tempat yang ditutupi dengan sisa tanah liat, oksida mangan, atau sedimen karbonat. Kristal kalsit memiliki pendaran yang lemah dalam warna biru muda dan biru. Analisis spektral mengungkapkan adanya sejumlah elemen di dalamnya: Ba, Na, Sn, Cu, Ni, Sr, B, Al, Si, Mn, Fe, Mg, Ti. Suhu homogenisasi inklusi di dalamnya berkisar antara 40 hingga 120 ° C (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Kristal kalsit freatik (subakuatik) dapat menutupi dinding jalur karst dengan kerak padat. Mereka terdiri dari kristal paralel-kolom kalsit coklat dengan ketebalan 5 sampai 60 cm Asal mereka dikaitkan dengan tahap hidrotermal asal rongga. Ada inklusi padat kristal dolomit, agregat barit-strontianit, hidroksilapatit, hidroksida mangan, antimonit, apatit dan asosiasi metasomatik mineral apatit-brushtite, dll. (Klimchuk dan Timokhina, 2011).

kristal gipsum, meskipun merupakan karakteristik karst sulfat, mereka cukup sering ditemukan di karst karbonat, terutama jika situs gua terletak di dekat patahan tektonik, di zona di mana hanya fluktuasi tahunan suhu dan kelembaban udara yang dicatat, tidak melebihi 0,2 ° C dan 0,3 mm rt. Seni.

Pada batuan karst yang tertutup lempung, tumbuh beton gipsum berbentuk bergerigi yang tersusun dari kristal gipsum kasar. Kristal gipsum biasanya prismatik, jarang mempertahankan bentuk kristalografi yang benar karena pelarutan sekunder. Di area aliran larutan pori, bunga gipsum - antolit terbentuk. Di karst karbonat, kristal gipsum terbentuk di bawah aksi air resapan pada pirit yang tersebar di batugamping. Mereka adalah tanda kedekatan zona diskontinuitas besar.

Kristal aragonit... Ditemukan di gua-gua Krimea, Ural, Siberia, Dari Timur Jauh dll. Aragonit disajikan dalam bentuk kristal, stalaktit, stalagmit, helikt. Penemuan aragonit kemungkinan terkait dengan proses hidrotermal.

6. Deposit organogenik
Endapan organogenik gua paling sering diwakili oleh fosfor, guano, breksi tulang, sendawa, dan endapan mikroorganisme kolonial.

Guano dan gua fosfor. Fosfor dan mineral yang mengandung fosfor terbentuk di rongga karst yang dihuni oleh vertebrata darat. Banyak gua di Rusia memiliki daerah dengan deposit guano kelelawar. Mineralogi formasi yang mengandung fosfor pada kontak antara guano dan batugamping batuan dasar praktis tidak diketahui. Sementara itu, lebih dari 50 fosfat telah dideskripsikan dalam sedimen gua Mir, termasuk banyak mineral langka (Hill dan Forti, 1997).

Deposit tulang era modern dan lebih kuno dalam jumlah besar cukup langka. Akumulasi tulang yang besar dapat membentuk apa yang disebut breksi tulang. Itu terlihat seperti batu merah-coklat berpasir-tanah liat yang longgar dengan kandungan oksida fosfor, silika, aluminium, dan besi yang tinggi. Ada breksi tulang yang disemen karbonat. Kadang-kadang ada pseudomorph berdasarkan sisa-sisa tulang fosil fauna besi dan mangan hidroksida, gipsum, kalsit, dan apatit karbonat. Hidroksilapatit dideskripsikan dalam bentuk sferis hingga ukuran 3-5 mm, kuning, kuning-kuning, putih-merah muda (Tishchenko, 2008). Kajian arkeologi dan paleontologi tentang tulang berbagai hewan pada zaman purba merupakan bahan penting untuk rekonstruksi paleogeografi (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002; Bachinsky, 1970; Ridush dan Vremir, 2008). Paling sering di gua ada sisa tulang kelinci, rusa, rubah, beruang gua, banteng, hamster, tikus mol, luak, anjing, rusa roe, kuda, apalagi - singa gua, hyena gua, mammoth, berbulu dan Badak Etruscan. Sebagian besar sisa tulang berusia Pleistosen - hingga 1,5 juta tahun. Lokalitas Pliosen dengan usia 2 dan lebih juta tahun agak kurang umum (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Sendawa... Endapan nitrat biogenik dalam bentuk endapan tepung, kerak dan kristal kecil dikaitkan dengan dekomposisi biokimia bahan organik yang mengandung nitrogen di gua. Mereka dikenal di gua-gua Krimea, di Kaukasus Utara, di Asia Tengah, Siberia, Timur Jauh, dll.

Deposit koloni mikroorganisme, di antaranya bakteri besi yang paling aktif dari sudut pandang sedimentasi. Sebagai hasil dari aktivitas vitalnya, formasi biochemogenic muncul - mikrobiolit (film, stalaktit mikro dan stalagmit, kerak, dll.), Yang terbentuk di dinding dan dasar gua. Mereka juga dapat membentuk seperti stalagmit, tubular, seperti karang, seperti sinter, dan bentuk lainnya (Andreychuk, 2009).

7. Deposit antropogenik
Deposit antropogenik adalah jejak aktivitas vital orang modern dan kuno. Penelitian mereka memungkinkan untuk menetapkan sifat penggunaan setiap gua tertentu atau rongga buatan (Dublyansky, Dublyanskaya, Lavrov, 2001). Studi arkeologi di kawasan karst Rusia menunjukkan bahwa gua-gua itu digunakan oleh orang-orang kuno mulai dari awal Paleolitik. Bahan-bahan ini tersedia dalam laporan regional untuk hampir setiap kawasan karst besar di negara ini.
Berbagai metode penelitian lapangan dan laboratorium digunakan untuk mempelajari deposit rongga. Sastra yang cukup luas, terutama karstologi, dikhususkan untuk penerapannya (Niyazov, 1983; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002, dll.).

Gbr. 3 Tepian kalsit pada permukaan air danau bawah tanah.
Gambar 4. Tepian kalsit (tepian) dari beberapa tingkat air yang berdiri di danau bawah tanah




Gambar 5. Aliran kaskade
Gambar 6. Tirai kalsit dan stalagmit dari beberapa generasi




Gambar 7. Aula gua dengan berbagai formasi tetesan
Gambar 8. Akumulasi stalaktit dan stalagmit pada kerak kalsit





Gbr. 9 Kristal celestine (strontium sulfate) dengan latar belakang tetesan kalsit putih (foto oleh L. Gomarev, A. Shelepin)
Gambar 10. Helictites (foto oleh L. Gomarev, A. Shelepin)
Gambar 11. Bunga plester - antolytes (foto oleh L. Gomarev, A. Shelepin)

DAFTAR PUSTAKA YANG DIGUNAKAN

1. Andreychuk V.N. Sifat sistemik bentang alam karst // Speleologi dan Karstologi. - 2009. - No. 3. - S.47-59.

Bachinsky G.A. - 1970. - No. 4. - S.153-159.

Vakhrushev B.A., Dublyansky V.N., Amelichev G.N. Karst dari punggungan Bzyb. Kaukasus Barat. - Moskow: RUDN, 2001 .-- 170 hal.

Vakhrushev B.A. Peran transformasi geokimia dalam geomorfogenesis karst // Speleologi dan Karstologi. - 2010. - No. 4. - S.33-43.

Dublyansky V.N., Klimenko V.I., Vakhrushev B.A. Karst dan perairan bawah tanah dari massa karst Kaukasus Barat - L.: Nauka, 1985. - 150 hal.

Dublyansky V.N. Gua karst dan tambang di Gunung Krimea. - L.: Nauka, 1977 .-- 180 hal.

Dublyansky V.N., Dublyanskaya G.N. Karstovedenie. Bagian 1. Kajian Karst Umum. - Perm: PSU, 2004 .-- 307 hal.

Dublyansky V.N., Dublyanskaya G.N., Lavrov I.A. Klasifikasi, penggunaan dan perlindungan ruang bawah tanah. - Yekaterinburg: Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, 2001 .-- 195 hal.

Dublyansky V.N., Polkanov Yu.A. Komposisi endapan kemogenik dan mekanis air dari rongga karst di Pegunungan Krimea // Gua. - Perm, 1974. - Edisi. 14-15. - S.32-38.

Kizevalter D.S., Ryzhova A.A. Dasar-dasar Geologi Kuarter. - M: Nauka, 1985 .-- 177 hal.

A.V. Kozhevnikov Antropogen pegunungan dan kaki bukit. - M.: Nedra, 1985.-- 181 hal.

Kruber A.A. Wilayah Karst di Pegunungan Krimea. - M., 1915 .-- 319 hal.

Klimchuk A.B., Timokhina E.I. - 2011. - No. 6. - S.36-52.

Dublyansky V.N., Vakhrushev B.A., Amelichev G.N., Shutov Yu.I. Gua merah. Pengalaman penelitian karstologi kompleks - M.: RUDN, 2002. - 190 hal.

Maksimovich G.A. Dasar-dasar studi karst T. 1. - Perm: Penerbitan buku Perm, 1963. - 444 hal.

Masalah mempelajari rongga karst di wilayah selatan Uni Soviet / ed. R.A. Niyazova. - Tashkent: Fan UzSSR, 1983 .-- 150 hal.

Ridush B.T., Vremir M. Hasil dan prospek studi paleontologi gua Krimea // Speleologi dan Karstologi. - 2008. - No 1. - S.85-93.

Stepanov V.I. Mineralogi gua // Gua. - Perm, 1999 .-- S.63-71.

A.I. Tishchenko Studi mineralogi rongga karst Krimea // Speleologi dan Karstologi. - 2008. - No 1. - S.81-84.

Turchinov I.I., Klasifikasi genetik mineral gua dan formasi speleomineral, Svet. - 1996. - No. 1 (14). - S. 24-26.

Shantser E.V. Esai tentang doktrin tipe genetik formasi sedimen benua. - M.: Nauka, 1966 .-- 239 hal.

Shutov Yu.I. Kondisi formasi, zonasi hidrodinamik hidrokimia perairan celah-karst di Punggungan Utama Pegunungan Krimea. Abstrak disertasi untuk gelar calon ilmu geologi dan mineralogi. Kiev, 1971. - 22 hal.

2. Hill C.A., Forti P. Gua mineral Dunia. - Huntsville, Alabama, AS - 1997 .-- 462 hal.

aliran air bawah tanah; 6) colmatation tidak termasuk - material tanah halus yang dibawa oleh permukaan sementara dan air bawah tanah dan mengisi rongga bawah tanah; c) penyumbatan yang timbul dari runtuhnya kubah gua; d) formasi batu tetes (stalaktit, stalagmit, dll); e) formasi organogenik (akumulasi tulang hewan, dll.). O. p. Memiliki kekuatan yang tidak signifikan., Bentuk lentikular berselang-seling tidak beraturan, struktur tidak berlapis atau berlapis kasar. Beberapa endapan bijih Fe dan Mn, bauksit, dan lainnya terkait dengan O. p. Di gua, sisa-sisa tulang manusia Zaman Batu dan benda-benda budaya materialnya sering ditemukan, studi yang memberikan bantuan signifikan untuk stratigrafi subdivisi Kuarter kecuali.

Kamus Geologi: dalam 2 volume. - M.: Nedra. Diedit oleh K.N.Paffengolts dan lainnya.. 1978 .

Lihat apa itu "CAVE DEPOSIT" di kamus lain:

deposit gua- Sedimen yang mengisi rongga karst Topik Industri minyak dan gas EN Cadangan gua… Panduan penerjemah teknis

Akumulasi puing-puing dan tulang mamalia utuh yang ditemukan di gua biasanya disemen dengan semen mengandung besi, pasir-argillaceous, atau lempung. Lihat Deposit gua. Kamus Geologi: dalam 2 volume. M.: Nedra. Diedit oleh K.N. ... ... ensiklopedia geologi

Kombinasi alami tipe genetik benua ex. Yang paling aneh dari mereka menggabungkan formasi eluvial yang membentuk kerak pelapukan. Eluvium dan tanah terkait, menurut asalnya, hanya merujuk pada ... ... ensiklopedia geologi

Gua gua Yungang kompleks dari 252 gua buatan manusia di 16 km ke tenggara dari kota Cina Datong, provinsi Shanxi. Berisi hingga 51.000 gambar Buddha, beberapa di antaranya setinggi 17 meter. Yungang adalah ... ... Wikipedia

Isi 1 Gua menurut asal 1.1 Gua karst ... Wikipedia

Sejarah Georgia ... Wikipedia

Subyek studi. Subyek penelitian dalam arkeologi Dunia Baru adalah sejarah dan budaya penduduk asli Amerika dari Indian Amerika. Ras homogen, Indian Amerika mewakili cabang utama ... ... Ensiklopedia Collier

Daftar Situs Warisan Dunia UNESCO di Republik Rakyat Tiongkok mencakup 41 item (untuk 2011), yaitu 4,3% dari total (962 untuk 2012). 29 situs terdaftar berdasarkan kriteria budaya, 8 ... ... Wikipedia

Waktu geologis yang ditunjukkan dalam diagram disebut jam geologis, yang menunjukkan panjang relatif ... Wikipedia

- (Kimia Chemeia Inggris; Kelahiran Gen Inggris) batuan sedimen yang terbentuk di dasar reservoir selama pengendapan kimia dari larutan atau selama penguapan air. Penguapan memainkan peran penting dalam pembentukannya, oleh karena itu nama kedua mereka ... ... Wikipedia

3. SEDIMEN GUA

Hampir semua formasi sedimen dan kristal yang dikenal di permukaan ada di gua-gua, tetapi mereka diwakili oleh bentuk-bentuk tertentu.

1. Sisa deposito. Pada batuan karst dalam jumlah kecil (1 - 10%) selalu terdapat campuran pasir atau lempung, terdiri dari SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3. Ketika batu kapur atau gipsum larut, residu yang tidak larut menumpuk di dinding retakan dan meluncur ke bagian bawah galeri. Bercampur dengan sedimen gua lainnya. Misalnya, dari 1 m³ batugamping Jurassic (sekitar 2,7 t), 140 kg lempung terbentuk, yang terdiri dari mineral ilit, montmorillonit, kaolinit, feldspar, dan kuarsa. Sifat-sifat tanah liat tergantung pada rasionya: beberapa di antaranya membengkak ketika dibasahi, menyumbat retakan kecil, beberapa, sebaliknya, mudah melepaskan air dan dengan cepat hancur dari dinding. Kadang-kadang bakteri juga mengambil bagian dalam pembentukan endapan tanah liat: beberapa jenis mikroba dapat memperoleh karbon langsung dari batu kapur - ini adalah bagaimana lekukan seperti cacing atau bulat terbentuk di dinding ("vermikulasi tanah liat").

2. Endapan longsoran dibagi menjadi tiga kelompok asal yang berbeda.

- yang termogravitasi hanya terbentuk di pintu masuk gua, di mana fluktuasi suhu harian dan musiman sangat besar. Dinding mereka "terkelupas", bagian rongga dekat rongga tumbuh, puing-puing dan tanah halus menumpuk di lantai. Jumlah bahan ini, komposisinya, ukuran, bentuk partikel, jumlah tepi dan permukaannya menyimpan informasi terenkripsi tentang perubahan iklim di daerah tersebut selama puluhan ribu tahun.

- endapan gravitasi tanah longsor terbentuk di seluruh panjang gua, terutama berlimpah - di zona rekahan tektonik. Batu pecah, pasir, balok-balok kecil yang jatuh dari kubah memberikan gambaran tentang struktur geologis aula, yang sulit dipelajari secara langsung.

- endapan gravitasi lubang pembuangan: jika terjadi keruntuhan di bagian bawah galeri, hanya material yang ada di dalam gua itu sendiri; ketika lemari besi runtuh, material masuk ke dalamnya dari permukaan, dan ketika langit-langit antar lantai runtuh, aula besar muncul. Deposito ini diwakili oleh balok dan batu besar dengan berat ratusan ribu ton. Permukaan batu kapur berwarna coklat kemerahan ditutupi dengan "bintang" putih - jejak pukulan batu yang jatuh. Batugamping yang membentuk gua itu sendiri jatuh pada sudut 30º, oleh karena itu, ketika jahitan robek di kubah aula, ia bergerak secara poros, dengan belokan dan terbalik. Selain balok dan batu besar, kolom tetesan yang jatuh juga diamati. Gempa bumi yang parah menyebabkan kubah runtuh, dan kolom jatuh yang berorientasi terkadang dengan yakin menunjuk ke pusat gempa. Kolom aliran juga merupakan garis tegak lurus "mineralogi", di mana posisi vertikal geofisika dari area tertentu tetap di seluruh pertumbuhannya. Jika, setelah jatuh, stalagmit atau stalaktit tumbuh di atasnya, maka pada usia mereka seseorang dapat menentukan usia kolom.

Umpan balik dari karst dan seismologi adalah ketika lengkungan gua gagal, balok dengan berat hingga 2-3 ribu ton terbentuk. Sebuah tumbukan di lantai saat jatuh dari ketinggian 10–100 m melepaskan energi sebesar 1 ·! 0 13 - 10 15 erg, yang sepadan dengan energi gempa. Itu terlokalisasi dalam volume kecil batu, tetapi dapat menyebabkan gempa lokal yang nyata dengan kekuatan hingga 5 poin.

3. Sedimen mekanis air - sumber informasi tentang kondisi pengembangan rongga karst. Jika komposisi sedimen sesuai dengan komposisi mineral batuan induk, maka gua tersebut terbentuk oleh aliran lokal. Ukuran endapan semacam itu berkisar dari batu-batu besar sepanjang meter (di gua-gua yang dibentuk oleh gletser) hingga tanah liat terbaik. Mengetahui luas penampang jalur dan diameter partikel yang diendapkan, kecepatan dan laju aliran aliran purba, di mana zona hidrodinamika gua diletakkan, diperkirakan.

4. endapan kemogenik air. Istilah "stalaktit" dan "stalagmit" (dari bahasa Yunani "stalagm" - drop) diperkenalkan ke dalam literatur pada tahun 1655 oleh naturalis Denmark Olao Worm. Formasi ini terkait dengan bentuk tetesan pergerakan air - larutan yang mengandung berbagai komponen. Ketika setetes larutan terbentuk di dasar rekahan yang tergenang, itu bukan hanya perjuangan antara tegangan permukaan dan gravitasi. Pada saat yang sama, proses kimia dimulai, yang mengarah ke pengendapan partikel mikroskopis kalsium karbonat pada kontak antara larutan dan batu. Beberapa ribu tetes yang jatuh dari langit-langit gua meninggalkan cincin kalsit tembus pandang tipis pada kontak batuan/larutan. Bagian air selanjutnya sudah akan membentuk tetesan pada kontak kalsit/larutan. Dengan demikian, tabung yang terus memanjang terbentuk dari ikal (brches - mencapai 4-5 m di Gua Gombasek, Slovakia). Dengan demikian, dasar kimia dari proses ini adalah reaksi reversibel

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

Ketika batu kapur larut, reaksi berlangsung ke kanan, dengan pembentukan satu ion Ca bivalen dan dua ion HCO 3 monovalen. Ketika siput terbentuk, reaksi bergerak ke kiri dan mineral kalsit terbentuk dari ion-ion ini. Reaksi (1) berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, air berinteraksi dengan karbon dioksida:

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

Tetapi asam karbonat lemah, oleh karena itu ia berdisosiasi menjadi ion hidrogen H + dan menjadi ion HCO 3 - Ion hidrogen mengasamkan larutan, dan hanya setelah itu pembubaran kalsit dimulai. Pada rumus (1), hanya satu ion HCO 3 yang berasal dari batuan, dan yang kedua tidak terkait dengannya dan terbentuk dari air dan karbon dioksida yang masuk ke dalam massa karst. Hal ini mengurangi nilai estimasi aktivitas proses karst sebesar 20–20%. Misalnya, jumlah semua ion dalam air adalah 400 mg / l (termasuk 200 mg / l HCO 3). Jika kita menggunakan analisis untuk menilai air minum, maka semua 400 mg / l dimasukkan dalam perhitungan, tetapi jika intensitas proses karst dihitung dari analisis ini, maka jumlah ion dikurangi setengah dari kandungan ion HCO3 ( 400-100 = 300 mg/l). Penting juga untuk memperhitungkan perbedaan tekanan parsial CO2 dalam sistem. Dalam 40-50 tahun. Proses karst diyakini hanya terjadi karena CO2 yang berasal dari atmosfer. Tetapi di udara hanya 0,03–0,04 vol% (tekanan 0,0003–0,0004 mm Hg), dan fluktuasi nilai lintang dan ketinggian di atas permukaan laut ini tidak signifikan. Tetapi diketahui bahwa gua-gua di lintang sedang dan subtropis lebih kaya akan tetesan air, dan ada sangat sedikit di gua-gua di lintang tinggi dan dataran tinggi. Studi komposisi udara tanah menunjukkan bahwa kandungan CO2 di dalamnya adalah 1–5% volume, yaitu. 1,5–2 kali lipat lebih besar daripada di atmosfer. Sebuah hipotesis segera muncul: stalaktit terbentuk ketika ada perbedaan tekanan parsial CO 2 di celah-celah (sama seperti di udara tanah) dan udara gua, yang memiliki kandungan CO 2 di atmosfer. Dengan demikian, stalaktit terbentuk terutama bukan selama penguapan air, tetapi dengan adanya gradien tekanan parsial CO2 dari 1–5% menjadi 0,1–0,5% (udara dalam gua). Selama saluran makan stalaktit terbuka, tetesan mengalir secara teratur melaluinya. Mematahkan ujungnya, mereka membentuk stalagmit tunggal di lantai. Ini telah terjadi selama puluhan atau ratusan tahun. Ketika saluran umpan ditumbuhi, tersumbat oleh tanah liat atau butiran pasir, tekanan hidrostatik meningkat di dalamnya. Tembok menerobos, dan stalaktit terus tumbuh karena menetesnya lapisan larutan di bagian luar. Ketika air merembes di sepanjang bidang alas dan retakan miring, barisan stalaktit, pinggiran, tirai, dan air terjun muncul di lengkungan. Tergantung pada keteguhan aliran air dan ketinggian aula, stalagmit tunggal dengan ketinggian 1-2 m (hingga puluhan meter) dan diameter 3-4 cm terbentuk di bawah tetesan. dan stalagmit tumbuh bersama, kolom terbentuk - stalagnasi, setinggi 30–40 m dan dengan diameter 10-12 m. Dalam kondisi subaerial (udara), anthodites (bunga), gelembung (balon), karang (coralloids, botryoids), helictites (spiral hingga 2 m), dll., Bentuk subaquatic dicatat. Lapisan mineral tipis terbentuk di permukaan danau bawah tanah, yang dapat menempel pada dinding. Jika level air berfluktuasi, maka level build-up terbentuk. Di air yang mengalir lemah, bendungan guru (dari beberapa cm hingga 15 m) dan mutiara gua terbentuk. Asal usul hanya "susu bulan" tidak dapat dijelaskan sejauh ini.

Beras. 10. Lingkungan geokimia pembentukan sedimen chemogenic air di gua. Batuan dan sedimen: a - batugamping, b - dolomit, c-gipsum, d - garam batu, e - tubuh bijih, f - tanah liat, g - guano, h - tanah; perairan: i - tanah, k - infiltrasi, l - termal; m - kelas mineral (1 - es, 2 - sulfat, 3 - nitrat, 4 - halogen, 5 - fosfat, 6 - belerang, 7 - karbonat, 8 - oksida, 9 - logam karbonat, 10 - sulfida); n - kondisi pembentukan khusus (kehadiran: 1 - pirit, 2 - bakteri, 3 - koloni kelelawar, 4 - larutan hidrotermal, 5 - pirit dan marcasite); o - spesies mineral dan bentuk pemisahannya (1 - stalaktit es; 2 - dendrit epsomite, mirabilite, thenardite; 3 - kerak epsomite dan mirabilite; 4 - kristal gipsum, barit, celestine; 5 - berbagai formasi kalsit; 6 - susu bulan; 7 - bentuk garam; 8 - hidrokalsit; 9 - aluminium fosfat; 10 - nitrofosfat; 11 - mineral seng dan besi; 12 - sulfida oksida; 13 - vanadinit, fluorit; 14 - besi dan timah oksida; 15 - limonit , goetit; 16 - cerussite, azurite, perunggu; 17 - stalaktit opal; 18 - hemimorfit; 19 - kristal kuarsa)

5. Kriogenik. Air dalam bentuk salju dan es khas untuk gua dengan suhu negatif. Akumulasi salju hanya terbentuk di rongga bawah tanah dengan pintu masuk yang besar. Salju terbang ke dalam gua atau menumpuk di tepi tambang. Terkadang kerucut salju dengan volume puluhan hingga ratusan m³ terbentuk pada kedalaman 100–150 m di bawah saluran masuk. Es di gua memiliki asal-usul yang berbeda. Salju lebih sering dipadatkan, yang berubah menjadi cemara dan es glasial. Lebih jarang, gletser bawah tanah terbentuk, dan bahkan lebih jarang, pelestarian es yang terbentuk di bawah kondisi permafrost atau aliran gletser permukaan dicatat. Cara kedua pembentukan es adalah masuknya air salju yang meleleh ke dalam gua-gua dingin (statis). Cara ketiga adalah pendinginan udara di gua-gua angin (dinamis) dan yang keempat adalah pembentukan kristal sublimasi yang berasal dari atmosfer pada permukaan batu yang didinginkan atau di atas es. Mineralisasi paling sedikit (30–60 g / l) adalah es sublimasi dan glasial, yang paling banyak (lebih dari 2 g / l) adalah es dari gipsum dan gua garam. Gua es paling sering ditemukan di pegunungan, pada ketinggian 900 hingga 2000 m. Es membentuk semua bentuk karakteristik drift biasa.

6. Organogenik: guano, breksi tulang, fosfor, sendawa. Deposit antropogenik juga dibedakan.

7. Hidrotermal: anhidrit, aragonit, ankerit, barit, hematit, kuarsa, cinnabar, rutil. Juga, beberapa jenis endapan kalsit zonal adalah onyx marmer. Formasi semacam itu memiliki bentuk pemisahan yang spesifik: sering ada kristal berwajah baik, partisi berpotongan (kotak), "geysermites" ... Ada endapan karst timbal dan seng yang diketahui, antimon dan merkuri, uranium dan emas, barium dan celestine, Spar dan bauksit Islandia, nikel dan mangan, besi dan belerang, perunggu dan berlian.

Kesimpulan

Karst sangat tersebar luas di permukaan bumi dan di zona dekat permukaan kerak bumi. Kekhususan dan keserbagunaan bentuk karst dan fenomena hidrologi yang sangat tinggi diamati. Dalam kebanyakan kasus, relief mandi mendominasi di permukaan bumi, kecuali untuk sisa karst tropis (yang universal dalam dirinya sendiri), tetapi di daerah tropis, di dataran, relief mandi cukup luas, apalagi sering dikombinasikan dengan sisa. Karr tidak ditemukan di semua jenis karst, tetapi begitu batuan karst tersingkap di permukaan, mereka muncul. Dalam kondisi geologis-geomorfologis dan fisik-geografis yang berbeda, bentuk karst diwakili oleh varietas yang berbeda, tetapi jenis bentuk utama dan fenomena hidrologi hadir di mana-mana. Keserbagunaan bentuk karst dan fenomena hidrologi merupakan konsekuensi dari proses utama dalam pembentukan karst: proses pelindian batuan terlarut. Prioritas dasar geologi dapat ditekankan dalam pengembangan karst, relief karst, dan bentang alam karst. Selain itu, perkembangan karst dipengaruhi oleh setting fisik dan geografis, yang terkait dengan zonasi latitudinal dan altitudinal fenomena karst. Relief karst, bentang alam karst dan proses yang terjadi di dalamnya sangat spesifik sehingga tidak ada satu pun kegiatan ekonomi serius di kawasan karst yang dapat dilakukan tanpa memperhitungkannya dan seringkali tanpa studi khusus. Karst memiliki dampak besar pada lanskap sebagai kompleks fisik dan geografis. Ini mempengaruhi limpasan, bentang alam karst - pada iklim mikro dan distribusi penutup tanah dan vegetasi, batuan karst, komposisinya - pada tanah dan vegetasi, komposisi kimia perairan karst, pada lanskap secara keseluruhan, dll. Kapasitas drainase karst meningkatkan kurangnya kelembaban di daerah kering dan, sebaliknya, menciptakan kondisi yang lebih menguntungkan untuk pengembangan lanskap di daerah dengan kelembaban yang berlebihan. Karst menyebabkan degradasi lapisan es, juga secara signifikan meningkatkan fitur alami wilayah tersebut. Tingkat pengaruh karst terhadap bentang alam geografis dapat dinilai berdasarkan morfologi dan tipe genetik karst.

Ciri-ciri karst, seringkali jenis morfologi dan genetiknya serta peringkat klasifikasi lanskap geografis wilayah karst. Sistem taksonomi zonasi karst berikut dapat diusulkan: negara karst - wilayah - provinsi - kabupaten - kabupaten. Di dalam kawasan tersebut, pada saat melakukan studi rinci, dianjurkan untuk membedakan satuan tipologi (kawasan dengan tipe karst yang berbeda), namun ...

PROSES Karena proses dan fenomena penimbunan karst, stabilitas lingkungan geologis menurun, yang mengarah pada konsekuensi bencana (penurunan, lubang runtuhan, deformasi struktur). Di Federasi Rusia, proses karst dikembangkan secara luas di wilayah Arkhangelsk, Leningrad, Moskow, Tula, Kursk, Nizhny Novgorod, Voronezh, republik Bashkortostan, Tatarstan, Mari-El, Mordovia, ...

Batupasir dengan lapisan tipis gipsum), dapat diasumsikan bahwa kondisi yang menguntungkan untuk pembentukan bentang alam karst telah terbentuk di daerah yang kami pelajari. 1.3 Fitur struktur tektonik wilayah Nyukse Wilayah wilayah Nyukse terletak di barat laut lempeng Rusia, yang ditandai dengan struktur blok dari ruang bawah tanah kristal. Terletak di dalam...

Batugamping marmer berlapis tebal), dan dengan fakta bahwa sebagian besar sedimen terbatas pada bagian paling tinggi dari semenanjung. Di bagian kaki bukit dan stepa Krimea, fenomena karst juga umum terjadi; namun, permukaan puncak pegunungan Krimea yang rata (yayly) dianggap sebagai wilayah klasik distribusi karst. Karst di dalam Pegunungan Krimea ...