Nascido na escuridão

Argila não é sujeira...

Um dos componentes mais importantes das paisagens subterrâneas são os depósitos em cavernas. Dezenas de trabalhos de carstologistas de todo o mundo são dedicados à sua classificação. Por exemplo, em 1985, R. Tsykin identificou 18 tipos genéticos de sedimentos formados em ambientes de cavernas. Quase todas as formações sedimentares e cristalinas conhecidas na superfície estão aqui presentes, mas se apresentam em formas específicas. Descrição detalhada Os depósitos em cavernas são assunto para especialistas. Nossa tarefa é dar ao leitor ideia geral sobre o que pode ser encontrado no subsolo. Para tanto, a classificação proposta por D. S. Sokolov e revisada por G. A. Maksimovich é mais adequada. Inclui 8 tipos de depósitos cavernosos: residuais, deslizamentos de terra, mecânicos de água, quimiogênicos de água, criogênicos, organogênicos, antropogênicos e hidrotérmicos.

Depósitos residuais. Ao longo de quarenta anos de atividade em cavernas, o autor mais de uma vez teve que acompanhar grupos de não especialistas no subsolo. A primeira reação deles: “como está sujo aqui...” Tiveram que explicar que a argila não é sujeira, mas um dos tipos de sedimentos que estão necessariamente presentes no subsolo.

A história dos sedimentos residuais é a história de uma gota d’água. As rochas cársticas em pequenas quantidades (1-10%) contêm necessariamente uma mistura de areia ou argila, composta por SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3. Quando o calcário ou o gesso se dissolvem, o resíduo insolúvel se acumula nas paredes das fissuras, desliza para o fundo das galerias e se mistura com outros depósitos cavernosos. O karstologista Yu. I. Shutov calculou que de um metro cúbico de calcário jurássico que compõe as montanhas da Crimeia (seu peso é de cerca de 2,7 toneladas), são formados 140 kg de argila (0,05 m 3). Estudos demonstraram que é composto pelos minerais ilita, montmorilonita, caulinita, feldspato e quartzo. As propriedades das argilas dependem da sua proporção: algumas delas incham quando umedecidas, obstruindo pequenas fissuras, enquanto outras, ao contrário, liberam facilmente água e rapidamente se desintegram nas paredes. Às vezes, as bactérias também participam da formação de depósitos de argila nas paredes: em 1957, o pesquisador francês V. Comartin provou que alguns tipos de micróbios podem obter carbono diretamente do calcário (CaCO 3). Assim, formam-se nas paredes das cavernas depressões em forma de verme ou arredondadas - vermiculações argilosas cheias de produtos inadequados até mesmo para bactérias (Fig. 61).

Os depósitos residuais não têm importância prática. A exceção, talvez, seja o caso quando a caverna está localizada perto de pedreiras ativas, onde os minerais são extraídos por meios explosivos. Após fortes explosões, equivalentes a um abalo sísmico local de magnitude até 7, as argilas podem escorregar das paredes das fissuras, bloqueando temporariamente os canais de abastecimento de água das nascentes. Há casos conhecidos em que seu consumo caiu a zero e então a água vermelha começou a fluir das fontes, carregando partículas de argila em suspensão...

No rugido dos colapsos

No resumo fundamental de G. A. Maksimovich, apenas 5 linhas são dedicadas a depósitos de deslizamentos... Acreditava-se que quase não carregavam informações. Pesquisa 60-90 mostrou que este não é o caso. Eles são divididos em três grupos de origens diferentes.

Depósitos termogravitacionais são formados apenas na entrada da caverna, onde ocorrem grandes oscilações diárias e sazonais de temperatura. Suas paredes estão descascando, a parte abobadada da cavidade está crescendo e pedra britada e terra fina se acumulam no chão. O espeleólogo alemão I. Streit, tendo passado mais de dez anos e utilizando sofisticados métodos matemáticos de processamento de materiais, comprovou que a quantidade desse material, sua composição, tamanho, formato das partículas, número de arestas e faces armazenam informações criptografadas sobre mudanças climáticas na região há dezenas de milhares de anos. Com base nos pontos destes depósitos que se destacam na encosta nua, os exploradores cársticos da Ásia Central detectam com segurança entradas sutis para cavernas na encosta oposta.

Depósitos gravitacionais de deslizamento de terra são formados em todas as cavernas, mas especialmente abundantemente em zonas de fraturamento tectônico. Pedra britada, entulhos, pequenos pedregulhos que caíram das abóbadas dão uma ideia da estrutura geológica salões altos, que é difícil de estudar diretamente (para estudar a cúpula do Grande Salão da Caverna Carlsbad, EUA, o espeleólogo americano R. Kerbo usou até um balão de ar quente!).

De maior interesse são depósitos de falha gravitacional. A mudança de preposições faz muito sentido: durante um desabamento, apenas o material que está na própria caverna se acumula no fundo da galeria; quando uma abóbada desmorona, o material da superfície entra nela, e quando os tetos entre andares desabam, enormes corredores aparecem... Esses depósitos são representados por blocos e pedras pesando centenas de milhares de toneladas. Os trechos de cavernas onde se encontram apresentam um espetáculo fantástico. Muitos deles são tão instáveis ​​que rangem perigosamente quando um espeleólogo sobe sobre eles.

A superfície marrom-avermelhada dos calcários é coberta por estrelas brancas - vestígios de impactos de pedras caídas. Uma pessoa se sente desconfortável neste caos. Mas muitas vezes aqui você pode encontrar alguns padrões imediatamente calmantes...

Em 1989, os espeleólogos de Simferopol descobriram e, na década de 90, exploraram e equiparam para excursões uma das mais belas cavernas da Crimeia - Marble on Chatyrdag. Na sua parte central fica o maior salão de deslizamentos da Crimeia (a área é meio campo de futebol!), que, no espírito da época, recebeu o irônico nome de Salão da Perestroika. Para nossa surpresa, a ordem emergiu no caos dos seus blocos: alguns deles estão horizontalmente, outros estão inclinados em ângulos de 30-60°, outros estão virados de cabeça para baixo, e as estalactites que antes cresciam sobre eles agora se transformaram em “ estalagmites”... O segredo é que os próprios calcários que compõem a caverna caem em um ângulo de 30°. Portanto, quando uma camada é arrancada na abóbada do corredor, ela se move de forma articulada, com rotação e até revolução.

Além de blocos e pedregulhos, os depósitos gravitacionais de colapso também incluem colunas de sinterização caídas. Eles foram estudados melhor que outros em áreas sísmicas - na Crimeia, no sul da França, no norte da Itália. Ao mesmo tempo, foi possível estabelecer conexões diretas e inversas entre a ciência cárstica e a sismologia. Fortes terremotos causam o colapso das abóbadas das cavernas. Se os blocos e pedras resultantes forem difíceis de associar diretamente a eles, então as colunas caídas orientadas às vezes indicam com segurança os epicentros dos terremotos. Assim, na Crimeia, foram descritas cerca de 60 colunas situadas num piso horizontal (isto é muito importante, uma vez que em pisos inclinados podem rolar e mudar de orientação). 40% deles gravitam em direção a Sudak, 40% - em direção a Yalta e 10% - em direção às zonas epicentrais de Alushta e Sevastopol. Isso indica a migração de fontes de fortes terremotos no Antropoceno de Sudak para Sebastopol. Infelizmente, ainda não foi encontrado um esquema de cálculo que explique o mecanismo de deslocamento de gigantes com comprimento de até 8 m (mina Monastyr-Chokrak), diâmetro de até 3 m (Caverna Vermelha) e peso de até para 70 toneladas (mina Mira). Está apenas claro que eles foram mais fortes que os terremotos do período histórico.

Quando esses terremotos ocorreram? Também aqui a espeleologia fornece aos sismólogos um método de datação confiável. As colunas de sinterização são prumos “mineralógicos” nos quais é registrada a posição da vertical geofísica de uma determinada área ao longo de todo o seu crescimento. Se, após a queda, crescerem sobre eles estalactites ou estalagmites (Fig. 62), então pela sua idade, determinada por qualquer método absoluto (radiocarbono, ressonância magnética nuclear, etc.), a idade da coluna pode ser determinada (não antes de ...). Para a Crimeia, existem até agora apenas duas datas de radiocarbono, dando uma idade de 10 e 60 mil anos para as colunas caídas do Salão da Perestroika. Em outras cavernas do mundo, essa faixa é ainda maior – de 10 a 500 mil anos...

O feedback entre o cárstico e a sismologia se manifesta no fato de que, quando o teto de uma caverna falha, formam-se blocos pesando até 2 a 3 mil toneladas. Um golpe no chão ao cair de uma altura de 10-100 m libera energia no valor de 1x10 15 - 10 17 erg, que é comparável à energia dos terremotos (o terremoto de Tashkent de 1966 - 1x10 18 erg). É verdade que está localizado em um pequeno volume de rocha, mas pode causar um terremoto local perceptível com força de até 5 pontos.

Métodos espeleológicos para refinar mapas de zoneamento sísmico foram amplamente utilizados na França na determinação de localizações Central nuclear. O mesmo trabalho, que mudou significativamente as ideias iniciais dos especialistas, foi realizado na década de 90. na Crimeia. Isso prova mais uma vez que na natureza tudo está interligado e não existem objetos naturais que não carreguem informação útil. Você só precisa saber como consegui-lo.

Para finalizar este tópico, vamos abordar brevemente mais uma questão. Até que ponto os terremotos são perigosos para um espeleólogo que trabalha no subsolo? As informações sobre este assunto são escassas, mas sugestivas. Durante o terremoto da Crimeia em 1927, um grupo do destacamento hidrogeológico de P. M. Vasilievsky estava na mina Emine-Bair-Khosar em Chatyrdag. Ela não sentiu o choque de magnitude sete, o que causou pânico entre seus guias na superfície. Em 1º de maio de 1929, durante o terremoto Germab (magnitude 9), havia excursionistas na Caverna Baharden. Eles ouviram um rugido crescente, seixos individuais caíram das paredes, ondas suaves começaram a fluir através do lago a seus pés... O terremoto de Vrancea em 4 de março de 1977 (8 pontos) foi sentido na caverna Topchika (Bulgária) apenas por ligeiras flutuações no nível e temperatura da água no curso de água subterrâneo Parece claro: mesmo os choques sísmicos mais fortes no subsolo são amortecidos (o fenómeno da “dissociação”, que causou muitos problemas quando o tratado que proíbe as explosões nucleares foi assinado). Mas não vamos tirar conclusões precipitadas. De acordo com LI Maruashvili, durante o terremoto Baldin de 1957, ele foi preenchido com rochas desabadas e deixou de existir como característica geográfica Mina cárstica de Tsipuria (Geórgia). Após o terremoto de 27 de agosto de 1988, na mina Vesennyaya (maciço de Bzyb, Geórgia), uma barragem em blocos foi deslocada a uma profundidade de 200 m. Os espeleólogos que acabavam de sair dela sobreviveram apenas por sorte. Não, os terremotos não são brincadeira - tanto no solo quanto no subsolo...

Gerando água em movimento

O próximo grupo notável de depósitos em cavernas é aquático depósitos mecânicos. Conhecê-los também não trará muito prazer a quem não é especialista. Na Caverna Vermelha existem lagos onde você mergulha quase até a cintura em argila viscosa, muitas vezes deixando nela a sola da bota, ou mesmo a parte inferior do traje de mergulho... Mas o geólogo vê nesses depósitos uma fonte de diversas informações sobre as condições de “vida” das cavidades cársticas. Para obtê-los, antes de mais nada, é necessário estudar a composição dos sedimentos.

A análise mineralógica às vezes responde imediatamente à questão de onde vem a água. Se a composição dos sedimentos corresponder à composição mineral das rochas hospedeiras, então a caverna foi formada por fluxos locais e autóctones. Portanto, já em 1958, iniciando as pesquisas da Caverna Vermelha, já sabíamos que seu início deveria ser buscado no planalto do maciço Dolgorukovsky, na mina Proval - afinal, apenas dentro da bacia de drenagem que ali a alimenta são seixos de quartzo. Ao estudar as cavernas do Vale Koscielska nos Tatras, espeleólogos poloneses notaram que as cavernas localizadas no mesmo local, mas em alturas diferentes acima do fundo do vale, tinham diferentes composições de enchimento de areia: quanto mais próximo do fundo, mais rica é a gama de minerais nele encontrados.. Um estudo da paleogeografia da área mostrou que isso se deve à profundidade da incisão do rio, que gradativamente “atingiu” as bacias hidrográficas da parte central dos Tatras, composta por rochas não cársticas.

É claro que, com estudos detalhados, esse esquema parece muito mais complicado. É necessário coletar centenas de amostras, dividi-las em frações por tamanho, gravidade específica, propriedades magnéticas e outras, determinar e calcular o conteúdo de grãos minerais individuais sob um microscópio, etc. Minerais foram descobertos inesperadamente nas cavernas da Crimeia: moissanita, cohenita, iócito, anteriormente conhecidos apenas em meteoritos; Nas cavernas da Bulgária, foram descobertas camadas de cinzas vulcânicas, que há motivos para associar à explosão de um vulcão na ilha de Santorini, no Mar Egeu, nos séculos 25 e 4-1 aC. e.

Foi assim que se estendeu um fio ligando os exploradores de cavernas do século XX aos problemas da Atlântida e à morte da cultura minóica...

A segunda direção da pesquisa em depósitos mecânicos aquosos é o estudo de seu tamanho. Pode ser diferente - desde pedras de um metro de comprimento, às vezes encontradas em cavernas formadas por fluxos glaciais, até a argila mais fina, cujas partículas têm tamanho de mícron. Naturalmente, os métodos de sua pesquisa são diferentes: medição direta, uso de um conjunto de peneiras, uso de convencionais e ultracentrífugas. O que todo esse trabalho, muitas vezes demorado e caro, proporciona? O principal é a restauração das antigas condições paleogeográficas de existência de cavernas. Existem ligações entre a velocidade dos fluxos subterrâneos, o diâmetro dos canais através dos quais se movem e os tamanhos das partículas transportadas, que são expressas por fórmulas bastante complexas. Eles são baseados nas mesmas equações de continuidade de fluxo de Bernoulli, “multiplicadas” pela igualmente conhecida equação de Stokes, que descreve a taxa de sedimentação de partículas em água estagnada de diferentes temperaturas e densidades. O resultado é um belo nomograma proposto pelo espeleólogo tcheco R. Burckhardt - gráfico pelo qual, conhecendo a área da seção transversal da passagem e os diâmetros das partículas depositadas em seu fundo, pode-se estimar a velocidade média e máxima e a vazão dos riachos que antes corriam aqui (Fig. 63).

O estudo dos depósitos mecânicos aquosos permite-nos responder a alguns problemas teóricos, nomeadamente a questão de saber em que zona hidrodinâmica esta gruta foi fundada. Em 1942, tendo descoberto argila fina no fundo de várias cavernas nos EUA, o experiente geólogo e espeleólogo J. Bretz sugeriu que elas foram formadas pela dissolução de calcários por águas que fluem lentamente: afinal, só nelas é possível para a deposição de partículas de argila! 15 anos depois, tendo cavado poços profundos em dezenas das mesmas cavernas, o especialista em cárstico Davis estabeleceu que argilas ricas apenas coroam uma seção muito complexa de vários metros do enchimento. Sob as argilas havia camadas de areia e cascalho, trazidas por um poderoso riacho, seguidas por uma crosta sinterizada, que só poderia ter se formado durante a drenagem prolongada da caverna, abaixo - a argila apareceu novamente no trecho, deitado no pedras... É assim que os depósitos mecânicos à base de água ajudam os especialistas a “ler” a história do desenvolvimento das cavernas.

“Queda superior” e “queda inferior”

Os termos “estalactite” e “estalagmite” (do grego “stalagma” - gota) foram introduzidos na literatura em 1655 pelo naturalista dinamarquês Olao Worm. Cem anos depois, uma definição não menos figurativa de Mikhail Lomonosov apareceu na literatura russa: “gotejamento”... Na verdade, essas formações estão associadas à forma de gotículas do movimento da água. Já conhecemos algumas características do comportamento de uma gota como líquido. Mas não se trata apenas de água, mas de uma solução contendo certos componentes. Quando uma gota de solução se forma na base de uma fissura cheia de água, não se trata apenas de uma luta entre a tensão superficial e a gravidade. Ao mesmo tempo, iniciam-se processos químicos, levando à precipitação de partículas microscópicas de carbonato de cálcio no contato entre a solução e a rocha. Vários milhares de gotas caindo do teto da caverna deixam um fino anel translúcido de calcita no contato rocha/solução. As próximas porções de água já formarão gotas no contato calcita/solução. É assim que um tubo cada vez maior é formado a partir do anel. Os tubos mais longos (brčki) têm 4-5 m (caverna Gombásek, Eslováquia). Parece que a essência química do processo é simples - uma reação reversível

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

Quando o calcário se dissolve, a reação prossegue para a direita, com a formação de um íon Ca divalente e dois íons HCO 3 monovalentes. Quando os depósitos se formam, a reação vai para a esquerda e o mineral calcita é formado a partir desses íons. Mas há uma “armadilha” aqui também, e não apenas uma...

Em muitos livros didáticos de geografia e geologia, a formação de estalactites é explicada pela evaporação da água. A.E. Fersman não evitou esse erro em seus primeiros trabalhos. Mas já sabemos que nas cavernas o déficit de saturação do ar com umidade é próximo de 0. Nessas condições predomina a condensação e não a evaporação.

A reação (1) na verdade ocorre em vários estágios. Primeiro, a água interage com o dióxido de carbono:

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

Mas o ácido carbônico é fraco e, portanto, dissocia-se em um íon hidrogênio (H +) e um íon HCO - 3. O íon hidrogênio acidifica a solução e só depois disso começa a dissolução da calcita. Isso significa que na fórmula (1) apenas um íon HCO 3 vem da rocha, e o segundo não está associado a ela e é formado a partir de água e dióxido de carbono introduzidos no maciço cársico. Isso reduz a atividade estimada do processo cárstico em 20-30%. Vejamos apenas um exemplo simples. Deixe a soma de todos os íons na água ser 400 mg/l (incluindo 200 mg/l HCO 3). Se utilizarmos a análise para avaliar a água potável, então todos os 400 mg/l serão incluídos no cálculo (não nos importamos de onde vêm os componentes individuais da água, o que importa é que eles estejam lá). Mas se a intensidade do processo cársico for calculada a partir desta análise, então a soma dos íons menos metade do conteúdo do íon HCO 3 (400-100 = 300 mg/l) deverá ser incluída no cálculo. Tais erros de cálculo são encontrados nos trabalhos de muitos carstólogos ao redor do mundo, incluindo aqueles com altos títulos e títulos científicos.

Então é necessário estimar qual a diferença nas pressões parciais de CO 2 que existe no sistema. Nos anos 40-50. acreditava-se que o processo cárstico ocorre apenas devido ao CO 2 proveniente da atmosfera. Mas no ar globoé apenas 0,03-0,04% em volume (pressão 0,0003-0,0004 mm Hg), e as flutuações neste valor ao longo da latitude e altitude acima do nível do mar são insignificantes. Enquanto isso, há muito se percebe que as cavernas são mais ricas em depósitos latitudes temperadas e subtropicais, e em cavernas em altas latitudes e grandes altitudes há muito poucos deles... Um estudo da composição do ar do solo, realizado por um grupo do espeleólogo húngaro Laszlo Jakuch, mostrou que o conteúdo de CO 2 nele é 1-5% em volume, ou seja, 1,5-2 ordens de magnitude maior do que na atmosfera. Imediatamente surgiu uma hipótese: as estalactites são formadas pela diferença na pressão parcial do CO 2 nas fissuras (a mesma do ar do solo) e no ar das cavernas, que contém CO 2 atmosférico. O último ajuste foi feito pela determinação direta do CO 2 no ar das cavernas. O “diagnóstico” final diz: as estalactites são formadas principalmente não pela evaporação da umidade, mas na presença de um gradiente de pressão parcial de CO 2 de 1-5% (ar do solo e água nas fissuras) a 0,1-0,5% (ar em cavernas).

Enquanto o canal de alimentação da estalactite está aberto, gotas fluem regularmente através dele. Rompendo-se da ponta, formam uma única estalagmite no chão. Isso acontece muito lentamente (dezenas - centenas de anos) e, portanto, tais formas que se aproximam em muitas cavernas equipadas do mundo receberam o nome figurativo de “amantes eternos”. Quando o canal de alimentação fica coberto de vegetação, entupido com argila ou grãos de areia, um dos amantes terá um “ataque cardíaco” - aumento da pressão hidrostática no canal. Sua parede rompe e a estalactite continua a crescer devido ao fluxo de uma película de soluções ao longo de seu lado externo (Fig. 64). Se a água escoa ao longo dos planos de estratificação e das rachaduras inclinadas na abóbada, aparecem fileiras de estalactites, franjas e cortinas das formas e tamanhos mais bizarros.

Dependendo da constância do fluxo de água e da altura do corredor, formam-se sob os gotejamentos estalagmites-varas únicas com altura de 1-2 m e diâmetro de 3-4 cm; “achatados”, semelhantes aos tocos de árvores cortadas, ou em forma de cone, lembrando torres ou pagodes. Estas são as maiores formações de sinterização de cavernas, medindo várias dezenas de metros de tamanho. A estalagmite mais alta do mundo é hoje considerada um gigante de 63 metros na caverna Las Villas (Cuba), e na Europa - um gigante de 35,6 metros, na caverna Buzgo, na Eslováquia. Quando estalactites e estalagmites crescem juntas, formam-se estalagnas, transformando-se gradativamente em colunas. Alguns deles atingem 30-40 m (altura) e 10-12 m (diâmetro). Ao fluir na forma de filmes e fluxos planos, formam-se depósitos em cascata de várias formas e tamanhos.

Além das formas generalizadas listadas, em condições subaéreas (isto é, no ar), formam-se todos os tipos de formações bizarras que se assemelham a flores (antoditas), bolhas (bolhas, balões), corais (coralóides, pipoca, botrioides), espirais (helictites), etc. As maiores helictites surpreendem tanto visitantes comuns quanto especialistas. Os maiores deles, com 2 m de comprimento, foram descritos na Caverna Jaul (África do Sul). Uma helictita de gesso espiral "Primavera" com 80 cm de comprimento foi descrita na Nova Zelândia (Flour Cave). Enormes “patas” de gesso com 5 a 7 m de comprimento foram descritas nas cavernas de Cap Coutan (Turquemenistão) e Lechugia (EUA). O mecanismo de formação de tais formas não foi totalmente compreendido, sendo estudado por mineralogistas de vários países. Nos últimos anos, surgiu uma nova hipótese de aerossol para a formação de algumas formas subaéreas. Isto cria uma ponte entre o estudo da condensação e ionização do ar e os problemas da espeleogênese.

As formas subaquáticas não são menos diversas. Na superfície dos lagos subterrâneos forma-se uma fina película mineral, que pode aderir à parede do banho ou a uma estalactite que atingiu o nível da água, transformando-se em uma fina placa. Se o nível da água no banho flutuar, formam-se vários níveis de crescimento, que lembram guarnições de renda. Em banhos de fluxo fraco e leitos de rios subterrâneos, formam-se barragens-gurs de sinterização, com altura de vários centímetros a 15 m (Los Brijos, Brasil). No fundo dos banhos ou em microrreentrâncias no corpo da flacidez, muitas vezes se formam pérolas de caverna, assim como pérolas reais, compostas por dezenas de concentrados de crescimento. Destaca-se uma formação incrível - “leite da lua”. Sob diferentes condições, pode ser semilíquido, cremoso, denso como o queijo cottage, solto como a farinha. Quando seco, o leite da lua se transforma em pó branco e fino, e um espeleologista saindo de uma estreita chaminé vertical parece um “anti-limpador de chaminés”. O leite lunar tem cerca de cem sinônimos, sua formação é “explicada” por mais de 30 hipóteses. Ainda não existe uma teoria única, assim como provavelmente não existe uma forma única de “leite lunar” – é poligenético...

Como apontou o famoso mineralogista russo DP Grigoriev (São Petersburgo) e um dos melhores diagnosticadores de minerais cavernosos do mundo, VI Stepanov (Moscou), a variedade de formas de depósitos cavernosos é explicada pelas peculiaridades de sua ontogênese: origem, crescimento seletivo e alterações secundárias. Nesse sentido, as cavernas abrem as mais amplas oportunidades para o cristalógrafo e mineralogista, apenas para preservar a decoração do sinter até sua chegada... Infelizmente, a pesquisa sobre as sutilezas da mineralogia e geoquímica das cavernas ainda é destino de amadores. Essas obras de mão-de-obra não encontram cliente - os depósitos de sinterização das cavernas, que determinam sua beleza externa, basicamente não têm importância na prática.

Desde os anos 70 Século XX a situação começou a mudar lentamente: através do exotismo externo das formas, padrões internos que não tinham apenas interesse mineralógico começaram a brilhar cada vez mais visivelmente. Vamos dar apenas alguns exemplos. Em 1970, G. A. Maksimovich, resumindo dados dispersos de muitas cavernas ao redor do mundo, provou que depósitos carbonáticos de diferentes morfologias e tamanhos são formados em diferentes intensidades de fluxo de água. Assim, depósitos de cobertura e barragens são formados a uma vazão de água de 1-0,01 l/s; estalactites em forma de cone de 0,0005 a 0,00001 l/s; formas excêntricas - menos de 0,000001 l/s. A brilhante previsão dos mineralogistas russos N.P. Chirvinsky e A.E. Fersman sobre a importância do crescimento orientado de minerais foi agora expandida para um conceito harmonioso de prumos e níveis naturais. Nos anos 80 foi brilhantemente usado para reconstruir movimentos tectônicos recentes nas regiões cársticas da Itália e da França, em conexão com a construção de usinas nucleares. Ciclos anuais estalactites e estalagmites, claramente visíveis na Fig. 64 acabou sendo apenas um caso especial de manifestação de ritmos cósmicos.

No talentoso livro do geólogo e espeleólogo Vladimir Maltsev "Caverna dos Sonhos. Caverna do Destino", Editora Astrel, 1997 - a mineralogia de um dos as mais belas cavernas mundo - Cap Coutan no Turquemenistão - é dedicado um capítulo inteiro. O título paradoxal (“A Ciência dos Amadores”) não impediu o autor de falar popularmente, mas ao mesmo tempo bastante profissionalmente, sobre ideias modernas sobre a formação de muitas formações minerais em cavernas - da mais simples estalactite ao misterioso excêntrico.

A composição química dos depósitos quimiogênicos aquosos também é muito interessante. AE Fersman no início do século XX. escreveu que as ideias tradicionais sobre a calcita como o principal mineral das cavernas estão apenas parcialmente corretas. Nos anos 80 O resumo fundamental da encantadora mineralogista americana Carol Hill e do temperamental espeleólogo italiano Paolo Forti /36/ fornece dados sobre 186 minerais das cavernas do mundo. Em primeiro lugar em termos de número de espécies minerais (numerador) estão os minérios. De acordo com o número de formas em que cristalizam (denominador) - carbonatos. No total, foram encontrados minerais de 10 classes no subsolo: minério - 59/7; fosfatos - 34/4; minerais de diferentes classes - 28/6; óxidos - 19/12; silicatos - 14/11; carbonatos - 27/10; sulfatos - 16/10; nitratos - 6/4; cloretos - 4/9; hidróxidos - 4/3. A previsão de A. E. Fersman sobre a formação de minerais cavernosos em diferentes ambientes geoquímicos também foi confirmada. Obviamente, nem todos foram identificados e caracterizados. Em particular, o estudo da mineralogia das cavernas termais está apenas começando (Fig. 65).

Reino do Gelo

Depósitos quimiogênicos aquosos são o produto de água líquida e vapor. A água na forma de neve e gelo é típica de cavernas onde as temperaturas negativas do ar são observadas constante ou sazonalmente.

As acumulações de neve formam-se apenas em cavidades subterrâneas com grandes entradas. A neve voa para dentro da caverna ou se acumula nas bordas das minas, caindo em pequenas avalanches. Existem casos conhecidos de formação de cones de neve subterrâneos com um volume de dezenas a centenas de metros cúbicos a uma profundidade de 100-150 m sob a enseada (Crimeia, Bezdonnaya, Fig. 19). Um dos maiores acúmulos de neve é ​​descrito na mina Snezhnaya (Geórgia). Inicialmente, a neve entra no funil de entrada com profundidade de 40 m e área de 2.000 m2 ao longo da borda superior. A partir daqui entra num poço de 130 metros com largura de 2 a 12 m (área de trânsito). Por um buraco no fundo, cai até 200 m de profundidade, no Salão Principal, onde forma um cone com área de cerca de 5 mil m 2 e volume superior a 50 mil m 3. EM anos diferentes sua configuração muda, à medida que tampões de neve e gelo ou manchas arredondadas de degelo se formam na neve - canais de escoamento de chuva que mudam os caminhos do fluxo de neve da superfície.

O gelo nas cavernas tem gênese diferente. Na maioria das vezes, a neve é ​​compactada, que primeiro se transforma em gelo firme e depois em gelo glacial; com menos frequência, esse gelo começa a se mover, formando uma geleira subterrânea (Argentiere, França); finalmente, é muito raro observar que o gelo formado em cavernas permanece preservado em condições permafrost(Surprise, Rússia), ou o fluxo das geleiras terrestres (Castelgarde, Canadá). Segundo caminho da educação caverna de gelo- entrada de água da neve derretida em cavernas frias (estáticas) (Buzluk, Ucrânia). A terceira forma é o resfriamento do ar em cavernas eólicas (dinâmicas) (Eisriesenwelt, Áustria), e a quarta é a formação de cristais de sublimação de origem atmosférica em uma superfície rochosa resfriada ou no gelo. É interessante que gelo de gênese diferente tenha mineralização diferente: o mais “fresco” (apenas 30-60 mg/l) é a sublimação e o gelo glacial, o mais “salgado” é o gelo de gesso e cavernas de sal (2 ou mais g/ eu). Um caso especial são as cavernas de gelo formadas diretamente no gelo das montanhas ou que cobrem geleiras. Suas formações secundárias de gelo estão associadas ao derretimento e congelamento do gelo hospedeiro (Aimfjomet, Noruega, etc.)

As cavernas de gelo são mais frequentemente encontradas nas montanhas, a uma altitude de 900 a 2.000 m, sendo uma das mais famosas a Eisriesenwelt, na Áustria. A entrada está localizada a uma altitude de 1.656 m, o gelo cobre o fundo da galeria de entrada a uma distância de até 1 km, ocupando uma área de 20 a 30 mil m2 em anos diferentes. Uma das maiores cavernas glaciais é Dobshinska (Eslováquia). Em uma área de 12 mil m2, aqui se acumularam mais de 145 mil m3 de gelo, formando poderosas cascatas (a idade do gelo em suas camadas inferiores é de até 7 mil anos) e depósitos de gelo (idade 1-2 anos ). Na Rússia, a mais famosa é a Caverna de Gelo Kungur. Nele se formam acumulações de gelo no inverno e apenas na parte de entrada. O volume de gelo formado depende das condições climáticas do período frio e do número de visitantes da caverna.

Sendo o composto mineral mais simples do grupo dos óxidos, o gelo forma todas as formas características da flacidez comum. Mais frequentemente do que outras existem “cachoeiras congeladas” - cascatas de até 100 m de altura (Eisriesenwelt), estalactites, estalagmites, colunas de 10-12 m de altura, várias cortinas; menos comumente, helictites de gelo com até 10 cm de comprimento e cristais hexagonais transparentes formando agregados de até 60 cm de diâmetro. Acontece que os lagos subterrâneos também congelam, cuja superfície lisa do gelo às vezes é coberta por baixo por complexas formas subaquáticas de crescimento (cavernas da região de Pinego-Kuloi e da Sibéria).

9.6. Para fertilizantes - subterrâneo

Vários depósitos organogênicos freqüentemente se acumulam nas cavernas: guano, brechas ósseas, fosforitos, salitre, que são um excelente fertilizante.

Os depósitos mais difundidos de guano são excrementos de morcegos ou pássaros. Nas latitudes médias raramente forma concentrações industriais. Geralmente são camadas finas ou montes em forma de cone com 1-2 m de altura e 2-5 m de diâmetro, formados sob os locais de fixação de pequenas colônias de morcegos (dezenas - centenas de indivíduos). Nas latitudes mais baixas de todos os continentes, os morcegos formam enormes colônias, atingindo de 10 a 25 milhões de indivíduos (Brackenskaya, Novaya, EUA). Nessas cavernas, assim como nas cavidades onde os pássaros nidificam, os acúmulos de guano chegam a 40 m de espessura (Kirkulo, Cuba) e as reservas chegam a 100 mil toneladas (Carlsbad, Mamontova, EUA). Em uma série de cavernas no Norte e América do Sul as reservas de guano foram completamente esgotadas; em Cuba ainda é considerado “ouro negro”. Na caverna Kirkulo, são extraídas anualmente até 1.000 toneladas de guano, e suas reservas são estimadas em 80 mil toneladas. O custo da extração industrial do guano é de apenas 15% do seu preço de venda. Na Tailândia, a receita proveniente da exploração de diversas cavernas de “guan” chega a 50 mil dólares. Com esse dinheiro existem vários templos budistas e escolas comunitárias.

Guano é um fertilizante valioso. Contém de 12 a 30% de compostos de fósforo, nitrogênio e potássio. Fertilizantes Guano - concentrados. Para utilizá-lo sem danificar o sistema radicular das plantas, é necessário “diluí-lo” com terra preta na proporção de 1:5, 1:10. Os depósitos de guano em cavernas também são explorados na Venezuela, Malásia e Quênia. Moradoresé utilizado na agricultura subsidiária em muitas regiões cársticas do mundo (França, Espanha, Itália, Eslovénia, Grécia, Uzbequistão, Vietname, Austrália, etc.). Nas últimas décadas, devido ao “boom do champignon” em França, o guano tem sido utilizado no cultivo de cogumelos.

Nas cavernas onde existe guano, o fósforo e o enxofre nele contidos dão origem a soluções ácidas que interagem com a rocha e os sedimentos. Como resultado, surgem formas corrosivas - potes “guan”, cúpulas, nichos, bem como todo um espectro (mais de 50!) de minerais de fosfato ainda pouco estudados. Nas cavernas, onde a formação do guano continua até hoje, a fauna é muito rica e específica, muitos dos quais são portadores de doenças. Nos anos 60-80. Ao explorar cavernas em baixas latitudes, muitos espeleólogos europeus ficaram gravemente doentes; eram muito suscetíveis a vírus “tropicais”. Hoje em dia, perto de cavernas com guano há um sinal de alerta: “Perigo: histoplasmose”.

Com um pouco menos frequência, depósitos contendo fósforo se formam em cavernas ricas em restos ósseos de vertebrados. Na Europa, as cavernas ósseas de Drachenhele e Michnitz (Áustria) e Quercy (França) são especialmente bem estudadas. Os depósitos contendo fósforo são rochas soltas arenosas-argilosas e terrosas marrom-avermelhadas, ricas em óxido de fósforo (22-25%), sílica (22-27%), alumínio e ferro (2-5%). As brechas ósseas são frequentemente cimentadas por depósitos de carbonato. Em várias cavernas na Bélgica, França e China, brechas contendo restos ósseos de vertebrados são completamente extraídas para fins industriais.

Acumulações de nitrato biogênico (NaNO 3) são ocasionalmente encontradas em cavernas que serviam de abrigo para animais selvagens ou currais para gado. Em muitas cavernas nos estados de Kentucky (Mamontova), Virgínia do Sul (Sinnet), Indiana (Wyandot), Geórgia (Kingston) nos EUA, no sopé da Crimeia e do Cáucaso no século XIX. o salitre foi extraído para a produção de pólvora. Em particular, uma pequena fábrica de pólvora que utilizava “matérias-primas das cavernas” operou em Sebastopol durante a Guerra Anglo-Franco-Russa de 1854-1855. Curiosamente, a presença de rosetas de nitrato nas paredes é evidência da umidade relativamente baixa (apenas 70-80%) nas cavernas.

A rigor, os depósitos antropogênicos associados à presença humana no subsolo também pertencem aos sedimentos organogênicos. Eles têm vários recursos e, portanto, veremos eles a seguir.

Depósitos de solução quente

Na seção “Segredos das Esferas Subterrâneas” falamos sobre como foram descobertas as cavernas hidrotermais. Neles foram descobertos vários minerais comuns e específicos, cuja quantidade total estava aumentando rapidamente e no final dos anos 90. ultrapassou 30. Em vários casos, a temperatura de formação de minerais hidrotérmicos foi confirmada pelo método de homogeneização de inclusão. Às vezes, as descobertas de certos minerais são um “sinal” sobre a possibilidade de formação de uma caverna por soluções quentes. Entre eles estão anidrita (Diana, Romênia), ankerita (cavidades abertas pelas minas de carvão de Donbass, Ucrânia), aragonita (Zbrasovskaya, República Tcheca, várias cavernas na Ásia Central), barita (Baritovaya, Quirguistão), hematita (Vento, EUA), quartzo , cinábrio, rutilo (Magian, Tajiquistão), etc. A. E. Fersman também atribuiu algumas variedades de depósitos zonais de calcita a formações hidrotermais - ônix de mármore, em busca dos quais a decoração de sinterização de muitas belas cavernas foi destruída...

As formações hidrotérmicas possuem não apenas uma composição específica, mas também formas de liberação. Entre eles, muitas vezes há cristais bem cortados, cristais únicos ou cristais crescendo uns sobre os outros (verga da Islândia das cavernas da Crimeia). I. Kunski descreveu “geysermites” crescendo quando soluções hidrotérmicas entram por baixo. E de acordo com uma hipótese, a formação de divisórias que se cruzam - boxwork - nas paredes da Wind Cave (EUA) está associada a soluções hidrotérmicas.

O estudo dos minerais hidrotermais vincula a espeleologia ao estudo dos depósitos minerais. Depósitos cársticos de chumbo e zinco, antimônio e mercúrio, urânio e ouro, bário e celestino, longarina e bauxita da Islândia, níquel e manganês, ferro e enxofre, malaquita e diamantes são conhecidos /17/. Este é um tema especial e muito complexo que requer consideração especial.

9.8. Cores do Submundo

A primeira tentativa de conectar a natureza dos minerais com sua cor foi feita por A.E. Fersman. Trabalhando principalmente em cavernas cársticas carbonáticas, ele notou suas cores claras - desde gelo branco cavernas da Crimeia até os depósitos amarelos e vermelho-tijolo de Tyuya-Muyun.

60 anos após o trabalho de Alexander Evgenievich, sabemos muito mais sobre a cor dos minerais das cavernas. Depende da presença de íons metálicos, do grau de oxidação e hidratação de seus compostos, da presença de impurezas mecânicas e de material orgânico /36/. O ferro e seus óxidos determinam a cor vermelha, laranja e amarela, marrom e fulva dos minerais; manganês - azul; cobre - verde, azul (azul esverdeado), amarelo acinzentado; níquel - verde claro e amarelo limão; mistura de argila - vermelha, marrom-alaranjada e marrom-amarelada; substâncias orgânicas, guano de morcego, ácidos fúlvicos húmicos - vermelho, laranja, amarelo, azul, vermelho-marrom, marrom, cor âmbar. Os tons acromáticos (branco, cinza claro, cinza) possuem gelo e uma série de minerais contendo uma mistura de manganês.

Todas essas cores se distribuem de maneira diferente na superfície dos depósitos, formando camadas claras ou delineando contornos bizarros que desafiam a gravidade. A “textura” da superfície desempenha um grande papel na percepção da cor. A rocha-mãe parece completamente diferente quando é recentemente fraturada ou coberta por uma fina crosta de ferromanganês, seca e umedecida com água.

O polimento habilidoso, que os revela, confere às gotas um charme especial. estrutura interna(Fig. 64). Finalmente, a intensidade da luz e a natureza da iluminação desempenham um papel significativo. Uma coisa é examinar a caverna à luz de uma vela estearina; outro - com tochas; o terceiro - com iluminação elétrica. Neste aspecto, as cavernas são tão mutáveis ​​quanto Proteu...

Muda de cor e gelo. Cobrindo as paredes dos poços com uma camada fina, fica quase incolor, e a cor da pedra ou sinter “passa” por ela. Quanto mais espessa a camada de gelo, menos transparente ela é e gradualmente adquire sua própria tonalidade branco-azulada ou branca.

Na Caverna Silice (Eslováquia), são conhecidos depósitos de gelo de cor vermelha (devido à mistura de partículas de argila). Se a água congelar lentamente, o gelo ficará mais transparente; se for rápido, então as bolhas de ar comprimido determinam a tonalidade leitosa do gelo...

A cor das paredes e a flacidez determinam em grande parte as sensações de uma pessoa. Muitas vezes a coloração avisa: “cuidado! houve um novo colapso aqui”; “aqui está uma zona de inundação durante uma inundação”; "aqui - pedras estão caindo"...

Mudanças repentinas no esquema de cores das cavernas são alarmantes e criam um clima elevado ou, pelo contrário, deprimente. Não é sem razão que alguns deles (Aptelek, Hungria) organizam concertos de música colorida.

Já falamos acima sobre a fluorescência dos depósitos. A cor de seu brilho é geralmente vermelho alaranjado, verde claro, verde amarelo, verde azulado, azul claro, azul violeta, violeta. Está associado à presença de microimpurezas de cobre, zinco, estrôncio e manganês. A presença de íons de ferro, ao contrário, “extingue” o brilho. Por que isso acontece? A energia é emitida e absorvida em porções - quanta. Quando um átomo de uma substância absorve um quantum de luz, seu elétron “salta” para um nível de energia mais elevado – uma órbita mais distante do núcleo. Mas tal estado excitado é instável: os elétrons tendem a ocupar uma posição onde sua energia é mais baixa. Portanto, mais cedo ou mais tarde esse átomo retorna ao seu estado normal, “quebrando” ao seu nível anterior e devolvendo a diferença de energia na forma de um quantum de luz. O tempo que um elétron passa em um estado excitado é a duração do brilho residual. Em cavernas é anormalmente alto e atinge de 2 a 6 segundos (geralmente cerca de 0,015 segundos...). A razão deste fenómeno ainda não foi esclarecida, mas isso não nos impede de admirar os depósitos, que a princípio parecem preenchidos por dentro por um fogo de cor fria, que delineia os seus contornos bizarros e lentamente se desvanece...

Residual. Se a parte insolúvel da rocha carbonática (partículas de argila e areia) não é levada pelas correntes de água, mas permanece no local de sua formação (a chamada “argila”), então é elúvio.

Gravidade do deslizamento de terra. Aterrissagens. Blocos, brita.

Sedimentos fluviais - aluviais, aluviais. Areia, seixos, cascalho.

Criogênico. Produtos da atividade glacial. Nas partes inferiores dos poços de corrosão nival. Detritos de diferentes tamanhos.

Biogênico. Guano (cavernas tropicais), excrementos de morcego, nas partes de entrada - ossos de animais caídos, troncos de árvores.

Quimiogênico.

Todos os tipos de formações de sinterização:

a).Estalactites, estalagmites, estalagnas (estalactites e estalagmites fundidas em uma coluna), revestimentos de paredes, cortinas, cortinas (se a fonte da solução não for um ponto, mas linear - uma lacuna), paus, pagodes, águas-vivas , colunas, barragens de pedra, cachoeiras de pedra. Todos os formulários listados têm a mesma origem.

b).Massa. Se a estalactite tiver formato cônico em forma de pingente de gelo, a massa terá aproximadamente a mesma espessura em todo o seu comprimento (até um metro ou mais). Os grãos da calcita que a compõem são maiores, o canal oco na massa tem diâmetro de até vários mm, enquanto na estalactite é muito fino. A estalagmite não tem canal algum.

c).Coralites (no Ocidente são chamados de botrioides). O mecanismo de sua formação não é totalmente claro. Provavelmente são formados pela difusão de íons das rochas circundantes através de filmes de água que se condensam nas paredes das cavidades. Geralmente se formam nas paredes laterais e no fundo das cavernas.

d).Cristalictitas. Feixes de cristais de calcita bem definidos (até os primeiros cm) crescendo no topo das coralitas.

d).Helictites. Da palavra grega "helicos" - torcido. A estalactite cresce estritamente verticalmente, pois seu crescimento é controlado pela gravidade. O crescimento da helictita não é controlado pela gravidade, mas pela força de cristalização. Um cristal consiste em fileiras paralelas de átomos e a próxima fileira se ajusta à anterior. Assim, o crescimento ocorre ao longo do eixo de crescimento do cristal, que pode ser orientado no espaço conforme desejado.
Portanto, a direção do crescimento da helictita também é independente da gravidade. A torção ocorre devido a impurezas de outros átomos. Se um átomo estranho aparecer em uma camada de átomos idênticos, a próxima camada não será paralela à anterior e a direção do crescimento do cristal mudará. Helictita é um intercrescimento de cristais paralelos de calcita ou aragonita, semelhantes a cabelos.

e).Leite da lua. Uma massa fina e úmida, semelhante ao pó dental úmido. Representa núcleos de cristais de calcita, cujo crescimento foi bloqueado pela adsorção de íons magnésio pela superfície dos núcleos.
Portanto, os microcristais já formados não crescem mais. Mas a solução está supersaturada com carbonato de cálcio e este deve precipitar. Cada vez mais novos cristais caem, cujo crescimento é imediatamente bloqueado.

g).Antólitos. Cristais em forma de agulha de minerais facilmente solúveis (gesso, etc.) no fundo de poças e lagos secos. Típico de cavernas tropicais do sul, onde a umidade não é alta e é possível secar. No Cáucaso, às vezes são encontrados em profundidades significativas, onde a temperatura pode aumentar de 5 a 10 graus. Em média, a temperatura das rochas aumenta 1 grau a cada 33 m de profundidade. Eles dizem: o gradiente geotérmico é de 1 grau/33 m.

h).Pisólitos (pérolas de caverna). Forma solta, formações redondas de até 1-2 cm. de diâmetro no fundo de lagos subterrâneos.

e).Filmes, reservas, jantes, discos - tudo isso ao longo das margens dos lagos subterrâneos.

Uma das primeiras descrições sistemáticas de depósitos em cavernas na Rússia foi dada por A.A. Kruber em sua famosa monografia “ Região cárstica Mountain Crimea" (Kruber, 1915), onde, de acordo com a classificação de E.A. Martel difere: formações de sinterização; tufo nas saídas de águas subterrâneas; produtos de destruição e queda de paredes; produtos de falhas e colapsos de abóbadas; a argila das cavernas é um resíduo insolúvel de rochas cársticas; depósitos de detritos trazidos da superfície; bem como depósitos de origem animal e vegetal; neve e gelo.

Os depósitos de cavidades cársticas são geralmente de idade antropogênica. Mas nas construções de classificação dos depósitos quaternários eles praticamente não são levados em consideração (Kiesevalter, 1985; Kozhevnikov, 1985; Schanzer, 1966). Atualmente não existe uma classificação abrangente de depósitos em cavernas. Na literatura nacional, a classificação D.S. é geralmente aceita. Sokolova-G.A. Maksimovich, incluindo oito tipos de depósitos em cavernas (Maksimovich, 1963). Criado no início dos anos 60 do século passado, posteriormente, tendo sofrido algumas alterações, continua a ser utilizado até aos dias de hoje. Tomaremos também como base esta classificação, amplamente conhecida pelos espeleólogos, com o acréscimo de dados de pesquisas modernas disponíveis.

1. Depósitos residuais
Residual é geralmente entendido como depósitos formados devido ao resíduo insolúvel de rochas contendo cavidades. Enormes calcários cársticos, nos quais muitas cavernas cársticas estão localizadas, contêm 1-5% de resíduos insolúveis. Os cálculos mostram que quando 1 m 3 de calcário é dissolvido, cerca de 140 kg (0,05 m 3) de material argiloso são formados (Dublyansky, 1977; Shutov, 1971). Para rochas de gesso na área da caverna Kungur com um conteúdo de 1,6-2,3% de resíduo insolúvel, esse valor é de 70 kg por m 3 de rocha sulfatada. Isolar um tipo genético puro de depósitos residuais é geralmente bastante difícil. Isso inclui argilas plásticas marrom-avermelhadas que cobrem a superfície interna de algumas cúpulas e rachaduras cársticas em uma camada fina. Algumas análises espectrais indicam a presença de Be, Ba, Ti, V, Mn, Cr, Ni, Co, Pb, Sn, Ga, La neles em quantidades que não excedem o conteúdo desses elementos nas rochas hospedeiras (Dublyansky, Polkanov , 1974; Stepanov, 1999).

Os depósitos residuais provavelmente incluem argilas finamente exumadas que formam depressões intrincadamente curvas nas abóbadas e nas paredes das cavernas. Estas são “vermiculações argilosas”, que são o resultado do efeito combinado sobre a rocha de águas de condensação agressivas e microflora bacteriana capaz de assimilar carbono dos calcários hospedeiros (Hill, Forti, 1997).

Os depósitos residuais podem cobrir as paredes das cavidades que estão completamente cheias de água. Ao trabalhar com equipamento de mergulho, os sedimentos residuais ficam facilmente agitados, o que complica a pesquisa espeleológica subaquática.

2. Depósitos de deslizamentos de terra
Os depósitos de colapso são um tipo de depósito em caverna muito difundido, mas pouco estudado. V. N. Dublyansky (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Dublyanskaya, 2004) identificou quatro subtipos genéticos de depósitos de deslizamento de terra: termo-gravitacional, deslizamento de terra gravitacional, falha gravitacional, sísmico-gravitacional.

Depósitos termogravitacionais são formados na entrada das cavidades e são resultado do intemperismo físico na zona de fortes oscilações diárias da temperatura do ar. São representados por brita e restos de calcário, formando camadas sazonais em acumulações soltas. Geralmente são comuns apenas nas entradas das cavernas. A espessura dos depósitos termogravitacionais pode atingir vários metros (Vorontsovskaya, Akhshtyrskaya, Partizanskaya, Atsinskaya, etc., Cáucaso Ocidental); as camadas mais profundas são caracterizadas por intemperismo mais severo, em alguns lugares os fragmentos são destruídos em material aluminoso. Se apresentam coloração avermelhada devido ao enriquecimento com óxidos de ferro e manganês, então sua formação ocorreu em clima úmido e quente. As camadas sobrejacentes, via de regra, são representadas por brita descamativa com margas marrom-escuras humificadas - a presença de tais depósitos indica mais suave condições climáticas promoção de processos de formação de solo em climas temperados. As camadas superiores são representadas por cascalho fino e argila cinza claro, o que indica uma desaceleração no processo de intemperismo durante o Holoceno. Assim, a posição e o tamanho dos fragmentos, a natureza de suas superfícies e bordas, a cor e a presença de óxidos metálicos secundários permitem reconstruir as condições paleoclimáticas de formação das cavidades cársticas (Niyazov, 1983).

Depósitos gravitacionais de deslizamento de terra são representados exclusivamente por material autóctone. Eles são formados em cavernas como resultado da destruição passagens subterrâneas, formando acumulações coluvionares principalmente em suas paredes. As maiores acumulações de blocos em termos de tamanho dos fragmentos são características de cavidades localizadas em zonas de perturbações tectônicas. O tamanho do material clástico depende da estratificação das rochas, da sua fraturação e da altura dos corredores e galerias subterrâneas. Às vezes, depósitos gravitacionais de deslizamentos de terra se formam na forma de grandes cones coluvionares na base das minas cársticas. Esses depósitos são praticamente indiferenciados e frequentemente compactados. Neles podem formar-se formações de sinterização secundária. O intemperismo das superfícies internas de cavidades abertas é facilitado pelo desenvolvimento generalizado de alterita na zona próxima à parede, uma rocha alterada como resultado de reações metassomáticas durante a interação de fluidos de poros e canais (Klimchuk e Timokhina, 2011).

Depósitos de colapso gravitacional são formados quando as abóbadas das cavernas ou seus pisos individuais falham. Grandes depósitos gravitacionais de colapso são conhecidos em todas as regiões montanhosas dobradas do país. As acumulações de blocos mais significativas em tamanho são observadas em áreas próximas aos planos de falha das falhas tectônicas. Na Caverna de Mármore (Crimeia) no Salão da Perestroika, os maiores blocos de calcário de deslizamento atingem dimensões de 20x6x3 m e pesam até 1000 toneladas. Na Caverna Snezhnaya (Cáucaso Ocidental), a espessura dos depósitos gravitacionais de colapso chega a 100 ( corredor final) e até 140 m (danos) no curso superior do rio subterrâneo), o peso dos blocos individuais chega a 2,5 mil toneladas. Grandes corpos gravitacionais de colapso são de natureza sismogênica (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev , Shutov, 2002). Os depósitos gravitacionais de sumidouros também são caracterizados pela localização e má classificação de material clástico, constituído por grandes blocos de diferentes tamanhos, gruss e terra fina. A espessura dos depósitos de falha gravitacional pode atingir centenas de metros e um volume de milhares de m3.

Depósitos de gravidade sísmica são representados por tetos entre andares desabados de corredores desabados, bem como colunas de sinter caídas e estalagmites removidas de sua posição vertical. Essas formações são frequentemente encontradas em regiões sismicamente ativas da Rússia.

G.A. Em 1943, Maksimovich identificou os sismos cársticos no grupo de processos de desnudação, que têm uma pequena profundidade de hipocentro (30-100 m) e força (não mais que 6-7 pontos no epicentro). Os sismógrafos geralmente os registram como chegadas negativas.

Existem muitas referências a sismos cársticos na literatura. Geólogos A.A. Estrangeiros, P.N. Barbot-de-Marny, F.Y. Levinson-Lessing considerou todos os terremotos fracos da Crimeia um fracasso. Os cálculos mostram que falhas nos tetos dos corredores da Caverna Vermelha podem causar terremotos com magnitude de 2,5-2,7 unidades (3,7-3,9 pontos) nos assentamentos mais próximos (Simferopol - 22 km, Alushta - 26 km). Em termos de energia libertada (n·10 12 -10 17 erg), as maiores falhas são 3 ordens de grandeza inferiores às do terramoto de Yalta de 1927. Depósitos semelhantes foram descritos para cavernas do Cáucaso (Vakhrushev, Dublyansky, Amelichev, 2001). .

Muito informação interessante A força e a direção dos choques sísmicos são indicadas pelas colunas de sinter caídas de grandes salões e galerias de cavidades. O peso máximo dessas colunas chega a 150 toneladas, comprimento de 8 a 10 m e diâmetro de até 6 M. Os azimutes das colunas em cavernas indicam zonas epicentrais, cujos eventos sísmicos levaram ao seu tombamento. A nova geração de estalagmites que crescem sobre eles permite determinar a idade do terremoto associado à sua destruição.

3. Depósitos mecânicos aquosos
Os depósitos mecânicos aquosos de cavernas consistem em depósitos aluvial-proluviais de cursos d'água subterrâneos de canais temporários e permanentes, sedimentos de lagos fora do canal e depósitos clásticos trazidos da superfície através de fendas, poços, minas e cavernas. Esses depósitos contêm grandes e variadas informações sobre a hidrogeologia e paleogeografia das cavidades, para as quais é necessário utilizar métodos especiais de análises granulométricas e mineralógicas (Niyazov, 1983). Materiais relativos a depósitos mecânicos de água em cavernas estão disponíveis em quase todas as publicações dedicadas a cavidades cársticas e não cársticas. Consideremos separadamente sua composição granulométrica, características mineralógicas e significado como indicador de paleovelocidades e paleodescargas de fluxos subterrâneos. Os materiais abaixo foram obtidos durante o estudo de cavernas no Cáucaso e na Crimeia. Técnica semelhante pode ser utilizada em outras regiões do país.

Classificação. Os depósitos mecânicos aquosos de fluxos concentrados são claramente divididos em três grupos: canal (I), canal-sifão (II) e sifão (III). As amostras individuais dentro desses grupos apresentam diferenças individuais, mas em geral suas características estatísticas são bastante estáveis ​​(Fig. 1).

Os depósitos do canal são caracterizados por uma boa classificação (1,91), pois foram formados em um fluxo constante de água. Eles são caracterizados pela composição mais grosseira (50-90% de fração de areia e cascalho). 3-18% são seixos, o que nunca é observado em sedimentos de outros grupos. Raramente é possível estabelecer padrões claros de distribuição dos sedimentos do canal por tamanho e grau de classificação a jusante. Uma curva cumulativa típica tem uma forma convexa.

Os depósitos de canais sifões foram formados devido à mistura de depósitos de canais e sifões durante as cheias. Eles são caracterizados por classificação média (2,20). O diâmetro médio das partículas varia de 8 a 1,7 mm. As partículas maiores que 1 mm representam 12-70%, o que pode ser explicado pelo transporte repetido em diferentes condições hidrológicas. 50% dos sedimentos são representados por partículas arenosas grossas de 1-2 mm.

Arroz. 1. Campos de canal (I), canal sifão (II), depósitos sifão (III) e curvas cumulativas típicas (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

Depósitos de sifão caracterizado pela melhor classificação (1,42). Isso se explica pelo fato de cada canal sifão possuir sua própria vazão, o que determina a vazão e o tamanho das partículas por ele transportadas. Na saída do canal sifão ocorre a separação de material de determinado tamanho. Em média, 90-95% são partículas do tamanho de areia. Existem apenas 10-12% de partículas com diâmetro superior a 1 mm neste grupo.

Os dados apresentados são de significativo interesse paleogeográfico, uma vez que a composição granulométrica dos depósitos de areia e seixos pode determinar as condições de sua formação. Para isso, pode-se utilizar o método Hulstrom-Burkhardt (Niyazov, 1983), que permite determinar as condições paleohidrológicas (velocidade e vazão) dos fluxos de água que os formaram com base em dados da composição granulométrica dos sedimentos mecânicos da água. . Este método foi utilizado para estabelecer as características hidrológicas dos fluxos de água em cavernas, onde mostrou seu bom conteúdo informativo. Assim, na Caverna Geográfica (Cáucaso Ocidental), a paleovelocidade foi de 1-2 m/s, e a paleodescarga foi de 3 a 10 m3/s

De grande interesse é o estudo da distribuição vertical dos depósitos mecânicos da água. Para isso, é necessário fazer um furo, que deve abrir todo o corte. Na seção transversal da cava serão visíveis camadas alternadas de areia, argila e cascalho. A seção deve ser um tanto generalizada - a amostragem é realizada em camadas de dez centímetros, às vezes incluindo várias camadas de areia ou argila.

A Figura 2 mostra claramente o aumento no tamanho do material com a profundidade. Se em camadas sobre a rocha forem encontradas artefatos arqueológicos, então é possível determinar a taxa e o tempo de formação desses depósitos. As curvas cumulativas (Fig. 2) dos depósitos expostos pertencem aos grupos II e III – ou seja, São sedimentos formados em uma armadilha de sifão e misturados com sedimentos do canal fornecidos periodicamente. A análise de tal seção revela picos durante os quais o fornecimento de aluvião do canal para a armadilha do sifão aumentou acentuadamente. A velocidade do fluxo variou de 0,00-0,25 m/s (deposição de partículas de argila) a 1,0-1,5 m/s (deposição de seixos e brita).

Composição mineralógica de sedimentos hidromecânicos. Para isso, é realizada uma análise pontual de amostras colhidas em vários pontos das cavernas. As condições para sua seleção são diferentes. Se o volume de uma armadilha natural for pequeno (banheira, soleira de rocha ou sinterização, enchimento de nicho em meandro, etc.), ela é completamente limpa até a jangada. Se a espessura ou distribuição de área dos depósitos mecânicos aquosos for grande, a amostra é obtida como uma média ao longo da seção ou área usando o método de quarteamento. Três amostras são amostras tecnológicas grandes (10-12 kg) que caracterizam a composição mineralógica de seções individuais da caverna.

As amostras são lavadas até obter concentrado cinza (a perda de minerais pesados ​​é de cerca de 15%). O concentrado cinza é tratado com bromofórmio. As frações leves e pesadas são submetidas à separação eletromagnética. A distribuição do tamanho das partículas da amostra é determinada peneirando uma amostra média de 100 gramas retirada da amostra original. A análise mineralógica é realizada de forma geralmente aceita. A determinação quantitativa dos minerais é feita com binóculo, contando primeiro pelas frações magnéticas e não magnéticas e depois em relação ao peso de todos os minerais pesados ​​​​da amostra. Cerca de 300 grãos são contados em cada fração. A amostra é reduzida usando o método track. Os resultados da análise são expressos em percentagens em peso, tendo em conta as gravidades específicas dos minerais.

Arroz. 2. Seção da cava (A) e curvas cumulativas das camadas expostas (B) (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)

A composição mineral dos sedimentos mecânicos aquosos das cavidades cársticas é próxima da composição mineral do resíduo insolúvel das rochas hospedeiras (Dublyansky, Polkanov, 1974). A fração leve é ​​representada principalmente por agregados de quartzo e quartzo-mica, hidróxidos de ferro e resíduos vegetais carbonizados. Existem também fragmentos de depósitos de conchas e pequenos ossos de roedores. A fração pesada do calcário hospedeiro contém: cinábrio, pirita, marcassita, fluorita, leucoxênio, ilmenita, espinélio, rutilo, brookita, anatásio, cromita, magnetita, hidróxidos de ferro, zircão, cianita, silimanita, turmalina, piroxênio, mica, clorita, hornblenda, granada, estaurolita, moissanita, barita, apatita, estaurolita, glauconita, corindo, epidoto, ouro, galena, esfalerita, carbonatapatita e outros (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

As razões para a riqueza mineral dos depósitos mecânicos aquosos em cavernas são variadas. O principal é que são um concentrado natural enriquecido (o rendimento da fração pesada para calcário costuma ser bem inferior a 1%, e para enchimento de cavernas chega a 5%). Portanto, o aparecimento em sua composição de minerais ainda não descobertos nas rochas hospedeiras está associado à incompletude de nossas ideias sobre a mineralização acessória destas últimas. Nas áreas cársticas, onde os trechos superiores dos cursos d'água permanentes e temporários estão localizados em rochas não cársticas, as minas e ponoras localizadas em contato com os calcários estão literalmente sobrecarregadas com sedimentos aluvial-proluviais. À medida que você avança rio abaixo, a circularidade e o grau de classificação do material nas cavernas aumentam. Via de regra, grandes pedras e seixos não formam acumulações contínuas, mas se acumulam em armadilhas hidrodinâmicas (caldeiras de evaporação, lagos subterrâneos ou expansões de passagens, etc.). Às vezes, há áreas que antes eram completamente preenchidas com pedras e seixos. Após a lavagem secundária, depósitos de entupimento permanecem nas paredes dos poços. Nas cavernas inundadas na Rússia, durante as enchentes, os detritos transportados podem obstruir canais estreitos, causando mudanças na direção do fluxo subterrâneo, erosão de sedimentos hidromecânicos em alguns lugares e sedimentação em outros. Em certas áreas dessas cavernas, onde os sedimentos são cortados por correntes modernas, formam-se modernos terraços subterrâneos, cujo estudo pode ser realizado pelo método descrito acima. Cavernas localizadas em vales de grandes rios, cuja entrada está (ou esteve) ao nível de uma várzea alta, podem ser inundadas durante as cheias. Nessas cavernas há seixos e pedregulhos trazidos para dentro da caverna durante as enchentes do leito do rio (Shakuranskaya, Cáucaso Ocidental, etc.).

Em algumas cavernas, nódulos densos e pesados, marrom-escuros, com uma crosta externa brilhante podem ser encontrados no chão. Em alguns locais, esses nódulos são cimentados por material carbonático e formam uma espécie de microconglomerado. O exame das amostras em luz refletida mostrou que elas são compostas por goethita e hidrogoethita.

4. Depósitos quimiogênicos aquosos
De acordo com G.A. Segundo Maksimovich (Maksimovich, 1963), os depósitos quimiogênicos aquosos são divididos em sínter (subterrâneo), calcita (subaquático), cristais de minerais autóctones e depósitos correlativos na superfície. Os materiais da monografia de K. Hill e P. Forti (Hill, Forti, 1997) mudaram significativamente a ideia da formação de depósitos quimiogênicos em cavernas: um novo conceito de “espeletema” foi introduzido (formações minerais secundárias formadas no ambiente cavernoso como resultado de reações físico-químicas); o número de minerais descritos aumentou de 40 (1950-1995) para 240; Por composição, todos os minerais das cavernas foram combinados em 13 grupos: elementos nativos, sulfetos, óxidos e hidróxidos, halogenetos, arseniatos, boratos, carbonatos, nitritos, fosfatos, silicatos, sulfatos, vanadatos, minerais de origem orgânica. A lista de minerais hidrotérmicos e minérios chega a mais de 30 itens para os primeiros e 60 para os segundos. São apresentados depósitos de cavernas que surgiram no processo de atividade vulcânica - coralitos e helictitos lávicos; estalactites e estalagmites formadas por argila e areia; Uma série de outras formas raras de sedimentogênese em cavernas são consideradas. Já existem desenvolvimentos na literatura nacional que levam em conta esta classificação, especialmente na seção que descreve a formação mineral cavernosa (Turchinov, 1996). Considerando a complexidade da classificação acima, focaremos aqui na primeira classificação, a mais conhecida pelos espeleólogos nacionais.

Depósitos subterrâneos. O tipo de formações subterrâneas (que surgem no ar, acima do contato com a superfície da água) incluem estalactites, franjas, cortinas, helictites, estalagmites, estalagnas, coberturas, escudos, coralitas, leite de cal (leite da lua), etc.

Estalactites difundido em cavernas cársticas. Ocasionalmente também são encontrados em cavidades de gênese diferente, onde não só possuem composição carbonática, mas também são compostos por espécies minerais de composições ferruginoso-magnesianas, sulfetadas, organogênicas e outras. Existem estalactites desde tubos finos (2-4 mm) de 0,2-1,0 m de comprimento até vários formatos cônicos com diâmetro de 50-60 cm e comprimento de até 4-5 m. Quando o canal central é bloqueado, as estalactites adquirem uma seção transversal semicircular oval. A densidade de estalactites (número por 1 m2) em algumas áreas das cavernas chega a 20-30 peças. Eles geralmente estão localizados em fileiras, marcando falhas com fluxo de água suficiente. As estalactites crescem a partir dos arcos das cavidades, obedecendo ao vetor das forças gravitacionais. O principal fator na formação de estalactites e muitos outros depósitos quimiogênicos carbonáticos é a “descarga” de carbonato de cálcio na barreira geoquímica devido à diferença no teor de CO 2 na solução fornecida à estalactite e no ar da caverna.

Estalagmites formam-se em pisos de cavernas, bordas de paredes e depósitos de cavernas. Eles são formados como resultado da desgaseificação do CO 2 quando gotas de água atingem o chão da caverna. As estalagmites em cavernas cárstogênicas podem ser representadas por todas as variedades descritas na literatura: estalagmites em bastão com diâmetro de 2-3 e altura de até 3 m; cônico, cilíndrico e em forma de pagode com diâmetro de 5 a 80 cm e altura de até 4 a 5 m; palmeiras com diâmetro de até 20 cm e altura de até 3 m; estalagmites de formato irregular, atingindo 2 a 3 m de diâmetro e 4 a 6 m de altura.Muitas vezes, as estalagmites também traçam grandes fissuras na abóbada de onde flui a água, localizadas ao longo de uma ou mais linhas retas.

Estalagnadas ou colunas são formadas pelo fechamento de grandes estalactites e estalagmites, localizadas na base de grandes fissuras ricas em água. Eles podem atingir 12 a 18 m de altura e até 5 a 6 m de diâmetro e pesar de 130 a 1.100 toneladas.Às vezes, estagnadas cobertas de vegetação podem dividir grandes galerias de cavernas em vários corredores isolados.

Casca de sinterização, tegumento são formados quando a solução entra por uma fenda horizontal ou nicho na parede. Freqüentemente, formam cascatas de flacidez, atingindo uma altura de 20-30 m e uma largura de até 30 m ao longo da frente. A superfície dessas coberturas é ondulada, lisa e às vezes desgastada. Quando os depósitos mecânicos da água são removidos sob a crosta, aparecem “crostas suspensas”, às vezes localizadas a uma distância considerável umas das outras. Eles são frequentemente caracterizados por camadas, corrosão e ferruginização de camadas individuais.

Franja E cortinas são formados quando a água escoa por uma longa fenda ou flui ao longo de uma saliência.

Escudos, tambores e bandeiras de calcita. Eles são relativamente raros. Os primeiros são representados por placas redondas com diâmetro de até 1 m, às vezes mais, contendo estalactites na superfície externa. Os segundos parecem uma bandeira fixada na parede da cavidade. Sua origem é discutível. Alguns pesquisadores acreditam que se trata de restos de crostas de calcita suspensas no ar após a lavagem do substrato argiloso. É mais provável que tenham surgido durante o crescimento concêntrico das camadas quando alimentadas por uma fissura capilar (Stepanov, 1999).

Helictites- são formações de morfologia complexa, formadas em abóbadas, paredes e vários depósitos subterrâneos. Na sua zona de crescimento, via de regra, não há movimento de ar. Eles crescem em qualquer direção, dobrando-se em qualquer ângulo, não obedecendo à gravidade. Aparentemente, as forças de cristalização são as principais em sua morfologia. Eles são relativamente raros.

Coralitos são formados durante a cristalização a partir de filmes aquosos de várias origens (geralmente aerossol). Eles são encontrados em superfícies verticais, inclinadas e horizontais de paredes rochosas e formações de sinterização. Em áreas de inundação anual, podem ser “blindados” com uma fina crosta de minerais de manganês e apresentar uma cor marrom característica. São encontrados tanto em áreas de tráfego intenso quanto em áreas de difícil circulação de ar.

Leite de limão (lua)- são formações de queijo (em estado encharcado) ou farináceos (em estado seco ao ar) que cobrem paredes e espuma. Eles são raros. Eles são uma forma especial de cristalização de filme. Na superfície é constituído por grãos de calcita amorfos, penetrados por uma teia de finos fios calcificados (0,1-0,05 μm), possivelmente de origem orgânica. O interior é amorfo. A consistência geralmente é de creme de leite. Quando seco, transforma-se em uma substância pulverulenta.

Antólitos- flores de pedra. Eles crescem a partir da base, estendendo-se desde a rocha-mãe. São formados apenas por minerais altamente solúveis (gesso, epsomita, tenardita, salitre). Um cristal livre cresce em cada poro de abastecimento. Ele pode crescer junto com outros cristais ou enrolar-se em um arco complexo.

Sedimentos subaquáticos. Eles se formam abaixo do nível da água ou no contato da superfície da água com o ar.

Em cavidades totalmente preenchidas com água, podem aparecer monocristais ou suas drusas. Nas cavernas hidrotermocársticas são depositados minerais da série hidrotermal: esfalerita, quartzo, calcita, pirita, galena, cinábrio, fluorita, aragonita, barita, calcocita, minerais do grupo urânio-tório, minerais de metais raros e preciosos, etc. depósitos podem surgir nessas cavernas. As cavernas hidrotermais totalmente inundadas com água são caracterizadas pelo crescimento de cristais, muitas vezes de formato colunar, em toda a superfície das paredes. Para cavernas frias, a formação de cristais está confinada às suas partes individuais.

Na maioria das vezes, na prática espeleológica, é preciso lidar com cavidades parcialmente cheias de água. Os depósitos subaquáticos são representados por filmes e bancos de calcita, molduras, gourami, pérolas de caverna, etc.

Filmes de calcita surgem na superfície da água de lagos subterrâneos. Eles surgem como resultado da cristalização na superfície de lagos subterrâneos durante as trocas gasosas com a atmosfera da caverna. Eles formam os filmes mais finos que os mantêm na água pela força da tensão superficial. Eles são encontrados em cavernas carbonáticas e sulfatadas. Em lagos de baixo fluxo podem formar os chamados “gours selados”, completamente fechados no topo por uma crosta de calcita. Filmes de calcita consistindo de carbonato de cálcio (97%) e partículas de argila (3%) podem se formar na superfície de estalactites de gelo, estalagmites, correntes de gelo de parede (caverna Druzhba, Ural).

Armações de calcita(margens) são formadas quando o filme fica ao lado da costa ou de uma estalactite ou estalagmite. Amplamente distribuído nas cavernas da Crimeia. Eles se formam nas margens de lagos estagnados e de baixo fluxo devido à diminuição de seu nível. Nas estalactites penduradas no lago e nas estalagmites que se erguem do fundo, aparecem bordas rendadas de todos os tipos de formas e tamanhos. Na carstologia, são considerados indicadores minerais do nível de inundação das cavernas.

Barragens de calcita (gurs) difundido em muitas regiões cársticas da Rússia. A altura de suas barragens varia muito de 0,2 a 7,0 m, a área dos lagos atrás do gourami varia de 2 a 200 m 2. A deposição de calcita ocorre devido a mudanças no equilíbrio hidroquímico do fluxo em uma complexa barreira termogeoquímica e hidrofísica que ocorre quando a água flui da bacia para baixo da barragem. Aqui se forma uma fina camada de calcita precipitada. Gurs formados com influxo de água de 0,001-0,100 l/s localizam-se isolados ou em pequenos grupos na base de grandes fissuras de filtros, em áreas de infiltração de área ou gotas de condensação, em estreitamentos de afluentes laterais inacessíveis para passagem posterior. Eles são caracterizados por flutuações significativas na altura das barragens de sinterização (0,5-5,0 m) e na área dos lagos atrás delas (0,2-15,0 m2), comprimento curto das barragens (0,2-1,2 m), forte a convexidade de seus paredes a jusante. As paredes das barragens são compostas por material carbonático poroso (densidade 2,2-2,4 g/cm3) e são emolduradas no interior por rebordos de calcite. No fundo, muitas vezes há acúmulos de ossos de morcegos e pequenos roedores, fragmentos de estalactites e pisolitos de calcita. Os seixos das rochas hospedeiras geralmente estão ausentes. As barragens de calcita geralmente permanecem intactas e os lagos só se enchem de água depois das chuvas e do degelo. Gurus semelhantes são formados em uma complexa barreira mecânico-termodinâmica (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

As gurs formadas em condições de fluxo com um influxo de água de 0,1-100,0 l/s diferem acentuadamente daquelas descritas na morfologia. Algumas das barragens da Caverna Vermelha na Crimeia consistem em quase 11 mil camadas sazonais. Eles são caracterizados por uma altura significativa (0,2-7,0 m), grande área lagos represados ​​(10-200 m2), longos (geralmente 3-4 m, máximo 13 m). As barragens apresentam perfil escalonado complexo com predominância de trechos verticais. Eles são compostos de material carbonático mais denso (peso volumétrico de 2,4-2,6 g/cm3). As paredes internas e especialmente externas das barragens são polidas com água e às vezes “blindadas” com um revestimento denso e brilhante de carbonato-manganês com 0,2-0,3 mm de espessura. No fundo dos lagos de barragens deste tipo existe cascalho bem arredondado e material arenoso-pedregoso de origem autóctone (calcários hospedeiros e flacidez) e alóctone (seixos de quartzo). Gouras podem formar cascatas a jusante. Cascatas de gours são conhecidas em muitas cavidades cársticas. Uma característica dos gurus fluentes é seu avanço com o aumento do teor de água. Por exemplo, na Caverna Vermelha, apenas 16% de todos os gurus retêm água. As demais barragens estão rompidas, sendo que em 45% dos casos é um corte estreito (10-30 cm), em 35% é uma ruptura da parede do caldeirão de evorsão no corpo da barragem, em 20% é uma ruptura da base do gur com a formação de uma ponte acumulativa de vazamentos a uma altura de 0,2 -2,1 m acima do curso d'água moderno.

Oólitos e pisolitos de calcita encontrado em lagos pequenos e de baixo fluxo, em pequenas depressões formadas por gotas que caem de estalactites ou arcos de cavernas, em lagos gur, etc. Oólitos e pisolitos diferem apenas em tamanho. Suas variedades redondas e brancas são chamadas de pérolas das cavernas. Os oólitos têm formato oval e tamanho médio de 5 a 10 mm.

O aumento da temperatura da água nos banhos de escoamento causa uma diminuição na capacidade carbonática das águas subterrâneas e, como resultado, uma formação mais ativa de pérolas cavernosas.

Os oólitos e pisolitos das cavernas são formados por um núcleo central e camadas concêntricas circundantes. Os pisólitos consistem principalmente em carbonato de cálcio. O núcleo denso geralmente consiste em fragmentos de calcário que envolvem a caverna, grãos de areia de quartzo e, menos frequentemente, pedaços de argila, pedaços de estalactites tubulares e pequenos ossos de pássaros. A forma do núcleo determina os contornos iniciais dos pisolitos, que por vezes são preservados até a fase final. Há casos em que, após um aumento de 30-40 concentrações, a orientação do grande diâmetro do pisolito muda. Isso indica sua vez no processo de crescimento. O número de camadas nos maiores pisolitos chega a 180-200. Pérolas quebradas por rachaduras de secagem foram encontradas em alguns banhos de secagem. Isto indica desidratação e “envelhecimento” do coágulo coloidal original. Assim, as pérolas das cavernas são uma formação poligenética.

A composição química dos oólitos e pisolitos corresponde à composição dos calcários hospedeiros.

Tufo calcárioé uma formação específica que ocorre em saídas de água subterrânea associadas a cavernas. Geralmente são depósitos de água fria, mas existem tufos formados por fontes hidrotermais. A deposição de tufo ocorre a partir de águas de composição hidrocarbonada de cálcio, magnésio-cálcio e sódio-cálcio com mineralização de 250-440 mg/l. A deposição de carbonato está associada a uma complexa barreira biomecânica-termodinâmica que ocorre em áreas com mistura turbulenta de água em corredeiras, corredeiras rochosas e cachoeiras (Vakhrushev, 2010). O tufo instala-se na superfície de musgos folhosos e aquáticos, ramos de arbustos e árvores trazidos por cursos de água. Os tufos constituem as chamadas “plataformas de tufo” nas saídas de algumas cavernas de origem cárstica e podem atingir volumes de até 400 mil m 3 (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

5. Cristais de minerais autóctones
Estes incluem principalmente cristais de calcita no cársico carbonático, gesso no cárstico sulfatado e halita no cársico salino. Cristais Longarina da Islândia encontrados em várias cavidades cársticas na Crimeia, no Cáucaso, na Ásia Central, etc. Via de regra, localizam-se no alargamento de fissuras preenchidas com argila marrom-amarelada. Na maioria das vezes, os cristais não entram em contato com as paredes da cavidade. O tamanho médio dos cristais de longarina da Islândia para a mina cárstica Hod konem (Crimeia) é de 8 a 10 cm, embora indivíduos de até 15 cm de comprimento também tenham sido encontrados aqui (Dublyansky, 1977). Os cristais são transparentes, incolores ou cinza claro. A formação do spar da Islândia está associada às águas termais.

Cristais de calcita. Em várias cavernas no carste carbonático da Rússia, são encontradas formas esqueléticas de cristais de calcita que variam em tamanho de alguns milímetros a 5 a 7 cm.Cristais grandes têm um hábito piramidal. São comuns cristais de vários tamanhos, cuja forma habitual é um escalenoedro. Aparentemente, surgiram em condições subaéreas a partir de soluções frias (temperatura inferior a 20°C).

Em uma série de cavidades cársticas que passaram pelo estágio hidrotermocártico de seu desenvolvimento, são encontrados veios de calcita preparados que se projetam acima da superfície das paredes. A superfície do veio de calcita está corroída, em locais cobertos por argila residual, óxidos de manganês ou depósitos de carbonato. Os cristais de calcita apresentam fluorescência fraca nas cores azul claro e azul escuro. A análise espectral revelou a presença de vários elementos neles: Ba, Na, Sn, Cu, Ni, Sr, B, Al, Si, Mn, Fe, Mg, Ti. A temperatura de homogeneização das inclusões neles contidas varia de 40 a 120°C (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Cristais de calcita freática (subaquática) podem cobrir as paredes das passagens cársticas com uma crosta contínua. São compostos por cristais colunares paralelos de calcita marrom com espessura de 5 a 60 cm, cuja origem está associada à fase hidrotérmica de origem das cavidades. Existem inclusões sólidas de cristais de dolomita, agregados de barita-estrontianita, hidroxiapatita, hidróxidos de manganês, estibnita, apatita e associações metassomáticas minerais apatita-brustite, etc.

cristais de gesso, embora sejam característicos do cárstico sulfatado, são frequentemente encontrados em cársticos carbonáticos, especialmente se o local da caverna estiver localizado próximo a uma perturbação tectônica, em uma área onde há apenas flutuações anuais de temperatura e umidade do ar, não excedendo 0,2 ° C e 0,3 mm temperatura ambiente. Arte.

Nas rochas cársticas cobertas de argila, crescem concreções de gesso de formato recortado, compostas por gesso cristalino grosso. Os cristais de gesso são geralmente prismáticos e, devido à dissolução secundária, raramente retêm o contorno cristalográfico correto. Nas áreas onde entram as soluções porosas, formam-se flores de gesso - antólitos. No cárstico carbonático, os cristais de gesso são formados quando as águas de infiltração atuam sobre a pirita espalhada nos calcários. São um sinal da proximidade de grandes zonas de ruptura.

Cristais de aragonita. Encontrado em cavernas na Crimeia, nos Urais, na Sibéria, Extremo Oriente etc. A aragonita se apresenta na forma de cristais, estalactites, estalagmites, helictitas. A ocorrência de aragonita pode estar associada a processos hidrotérmicos.

6. Depósitos organogênicos
Os depósitos organogênicos de cavernas são mais frequentemente representados por fosforitos, guano, brechas ósseas, salitre e depósitos de microrganismos coloniais.

Guano e fosforitos de cavernas. Fosforitos e minerais contendo fósforo se formam em cavidades cársticas habitadas por vertebrados terrestres. Em muitas cavernas da Rússia existem áreas com depósitos de guano de morcego. A mineralogia das formações contendo fósforo no contato entre o guano e o calcário rochoso é virtualmente desconhecida. Entretanto, mais de 50 fosfatos foram descritos nos sedimentos das grutas de Mira, incluindo muitos minerais raros (Hill e Forti, 1997).

Depósitos ósseos as eras modernas e mais antigas são bastante raras em grandes quantidades. Grandes acúmulos de ossos podem formar o que chamamos de brechas ósseas. Na aparência, é uma rocha solta, arenosa-argilosa, marrom-avermelhada, com alto teor de óxidos de fósforo, sílica, alumínio e ferro. Existem brechas ósseas cimentadas por carbonato. Às vezes, pseudomorfos são encontrados em restos ósseos fossilizados da fauna de hidróxidos de ferro e manganês, gesso, calcita e apatita carbonática. A hidroxilapatita carbonática é descrita na forma esférica, de até 3-5 mm de tamanho, de cor amarela, amarelo âmbar, branco rosado (Tishchenko, 2008). Os estudos arqueológicos e paleontológicos dos ossos de vários animais de épocas antigas são um material importante para reconstruções paleogeográficas (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002; Bachinsky, 1970; Ridush, Vremir, 2008). Na maioria das vezes, nas cavernas, há restos de ossos de uma lebre, veado, raposa, urso das cavernas, touro, hamster, rato-toupeira, texugo, cachorro, corça, cavalo, muito menos frequentemente - leão das cavernas, hiena das cavernas, mamute, peludo e Rinoceronte etrusco. A maioria dos restos ósseos tem idade do Pleistoceno - até 1,5 milhão de anos. Localidades do Plioceno com idade de 2 ou mais milhões de anos são um pouco menos comuns (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002).

Salitre. Depósitos de nitrato biogênico na forma de depósitos pulverulentos, crostas e pequenos cristais estão associados à decomposição bioquímica de substâncias orgânicas contendo nitrogênio em cavernas. Eles são conhecidos nas cavernas da Crimeia, do Norte do Cáucaso, da Ásia Central, da Sibéria, do Extremo Oriente, etc.

Depósitos de colônias de microrganismos, entre as quais as mais ativas do ponto de vista da sedimentação são as bactérias do ferro. Como resultado de sua atividade vital surgem formações bioquimiogênicas - microbiolitos (filmes, micro estalactites e estalagmites, crostas, etc.) que se formam nas paredes e no fundo das cavernas. Eles também podem formar formas semelhantes a estalagmites, tubulares, em forma de coral, semelhantes a antecas e outras (Andreychuk, 2009).

7. Depósitos antropogênicos
Os depósitos antropogênicos representam vestígios da atividade vital dos modernos e homem antigo. Seus estudos permitem estabelecer a natureza do uso de cada caverna específica ou cavidade artificial (Dublyansky, Dublyanskaya, Lavrov, 2001). Estudos arqueológicos das regiões cársticas da Rússia mostraram que as cavernas foram usadas pelo homem antigo desde o Paleolítico Inferior. Estes materiais estão disponíveis em relatórios regionais para quase todas as principais regiões cársticas do país.
Uma ampla gama de técnicas de pesquisa de campo e laboratório é usada para estudar a deposição de cavidades. Uma literatura bastante extensa, principalmente cárstológica, é dedicada ao seu uso (Niyazov, 1983; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002, etc.).

Fig.3 Bordas de calcita ao nível da água de um lago subterrâneo.
Figura 4. Bordas de calcita (margens) de vários níveis de água de um lago subterrâneo




Figura 5. Queda em cascata
Figura 6. Cortinas de calcita e estalagmites de várias gerações




Figura 7. Caverna com diversas formações de sinterização
Figura 8. Estalactites e estalagmites fundidas em crosta de calcita





Fig.9 Cristais de celestina (sulfato de estrôncio) contra o fundo de depósitos de calcita branca (foto de L. Gomarev, A. Shelepin)
Figura 10. Helictites (foto de L. Gomarev, A. Shelepin)
Figura 11. Flores de gesso – antólitos (foto de L. Gomarev, A. Shelepin)

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Cursos de água subterrâneos; 6) colmatação, exceto - material de terra fina trazido por águas superficiais e subterrâneas temporárias e preenchendo cavidades subterrâneas; c) obstruções, que ocorrem quando as abóbadas das cavernas desabam; d) formações sinterizadas (estalactites, estalagmites, etc.); e) formações organogênicas (acúmulo de ossos de animais, etc.). O. p. têm espessura insignificante, formato irregular em forma de lente intermitente, estrutura sem camadas ou com camadas grosseiras. Diversas jazidas de minérios de Fe e Mn, bauxitas e outros estão associadas às cavernas de O.. Nas cavernas, são frequentemente encontrados restos ósseos de humanos da Idade da Pedra e objetos de sua cultura material, cujo estudo fornece auxílio significativo para a divisão estratigráfica de Quaternário ex.

Dicionário Geológico: em 2 volumes. - M.: Nedra. Editado por KN Paffengoltz et al.. 1978 .

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3. DEPÓSITOS EM CAVERNAS

As cavernas contêm quase todas as formações sedimentares e cristalinas conhecidas na superfície, mas se apresentam em formas específicas.

1. Depósitos residuais. As rochas cársticas contêm necessariamente em pequenas quantidades (1–10%) uma mistura de areia ou argila, consistindo de SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3. Quando o calcário ou o gesso se dissolvem, o resíduo insolúvel se acumula nas paredes das fissuras e desliza para o fundo das galerias. Mistura-se com outros sedimentos de cavernas. Por exemplo, a partir de 1 m³ de calcário jurássico (cerca de 2,7 toneladas) formam-se 140 kg de argila, que é composta pelos minerais ilita, montmorilonita, caulinita, feldspato e quartzo. As propriedades das argilas dependem da sua proporção: algumas delas incham quando umedecidas, obstruindo pequenas fissuras, enquanto outras, ao contrário, liberam facilmente água e rapidamente se desintegram nas paredes. Às vezes, as bactérias também participam da formação de depósitos de argila: alguns tipos de micróbios são capazes de obter carbono diretamente do calcário - é assim que se formam depressões em forma de verme ou arredondadas (“vermiculações de argila”) nas paredes.

2. Os depósitos de deslizamentos são divididos em três grupos de origens diferentes.

– os termogravitacionais são formados apenas na entrada da caverna, onde as oscilações diárias e sazonais de temperatura são grandes. Suas paredes estão “descascando”, a parte da abóbada da cavidade está crescendo e brita e terra fina se acumulam no chão. A quantidade desse material, sua composição, tamanho, formato das partículas, número de arestas e faces armazenam informações criptografadas sobre as mudanças climáticas na região há dezenas de milhares de anos.

– depósitos gravitacionais de deslizamentos são formados ao longo das cavernas, especialmente abundantemente em zonas de fraturamento tectônico. Pedra britada, entulhos, pequenos pedregulhos que caíram das abóbadas dão uma ideia da estrutura geológica dos salões, difícil de estudar diretamente.

– depósitos gravitacionais de colapso: durante um colapso no fundo da galeria, apenas o material que está disponível na própria caverna; quando a abóbada desaba, o material da superfície entra nela, e quando os tetos entre os andares desabam, enormes corredores aparecem. Esses depósitos são representados por blocos e blocos pesando centenas de milhares de toneladas. A superfície marrom-avermelhada dos calcários é coberta por “estrelas” brancas - vestígios de impactos de pedras caídas. Os próprios calcários que compõem a caverna caem em um ângulo de 30º, portanto, quando uma camada da abóbada do salão é arrancada, ela se move de forma articulada, com rotação e inversão. Além de blocos e pedras, são observadas colunas de sinter caídas. Fortes terremotos causam o colapso das abóbadas, e colunas caídas orientadas às vezes apontam com segurança para os epicentros. As colunas de sinterização também são prumos “mineralógicos”, nos quais é registrada a posição da vertical geofísica de uma determinada área ao longo de todo o seu crescimento. Se, após a queda, crescerem estalagmites ou estalactites sobre eles, então, pela idade, a idade da coluna pode ser determinada.

O feedback entre o cárstico e a sismologia é que, quando o teto de uma caverna falha, formam-se blocos pesando até 2 a 3 mil toneladas. Bater no chão ao cair de uma altura de 10–100 m libera energia igual a 1·! 0 13 – 10 15 erg, que é comparável à energia dos terremotos. Está localizado em um pequeno volume de rocha, mas pode causar um terremoto local perceptível com magnitude de até 5 pontos.

3. Os depósitos mecânicos da água são uma fonte de informação sobre as condições para o desenvolvimento das cavidades cársticas. Se a composição dos sedimentos corresponder à composição mineral das rochas hospedeiras, então a caverna foi formada por fluxos locais. O tamanho desses depósitos varia de pedras de um metro de comprimento (em cavernas formadas por geleiras) até a argila mais fina. Conhecendo a área da seção transversal da passagem e os diâmetros das partículas depositadas, eles estimam a velocidade e o fluxo dos fluxos antigos e em qual zona hidrodinâmica a caverna foi fundada.

4. depósitos quimiogênicos aquosos. Os termos “estalactite” e “estalagmite” (do grego “stalagma” - gota) foram introduzidos na literatura em 1655 pelo naturalista dinamarquês Olao Worm. Essas formações estão associadas à forma de gotícula de movimento da água - uma solução contendo vários componentes. Quando uma gota de solução se forma na base de uma fissura cheia de água, não se trata apenas de uma luta entre a tensão superficial e a gravidade. Ao mesmo tempo, iniciam-se processos químicos, levando à precipitação de partículas microscópicas de carbonato de cálcio no contato entre a solução e a rocha. Vários milhares de gotas caindo do teto da caverna deixam um fino anel translúcido de calcita no contato rocha/solução. As próximas porções de água já formarão gotas no contato calcita/solução. É assim que um tubo cada vez mais longo é formado a partir de um anel (brčki - atinge 4–5 m na caverna Gombásek, Eslováquia). Assim, a base química do processo é uma reação reversível

CaCO3 + H2O + CO2<=>Ca 2+ + 2HCO 3 - (1)

Quando o calcário se dissolve, a reação prossegue para a direita, produzindo um íon Ca divalente e dois íons HCO 3 monovalentes. Quando os depósitos se formam, a reação vai para a esquerda e o mineral calcita é formado a partir desses íons. A reação (1) ocorre em vários estágios. Primeiro, a água reage com o dióxido de carbono:

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

Mas o ácido carbônico é fraco, portanto se dissocia no íon hidrogênio H + e no íon HCO 3 -. O íon hidrogênio acidifica a solução, e só depois disso começa a dissolução da calcita. Na fórmula (1), apenas um íon HCO 3 vem da rocha, e o segundo não está associado a ela e é formado a partir de água e dióxido de carbono introduzidos no maciço cárstico. Isso reduz a atividade estimada do processo cárstico em 20–20%. Por exemplo, deixe a soma de todos os íons na água ser 400 mg/l (incluindo 200 mg/l HCO 3). Se usarmos uma análise para avaliar a água potável, então todos os 400 mg/l serão incluídos no cálculo, mas se calcularmos a intensidade do processo cárstico usando esta análise, então a soma dos íons menos metade do conteúdo do íon HCO 3 devem ser incluídos no cálculo (400–100 = 300 mg/ l). Também é necessário levar em consideração qual diferença de pressão parcial de CO 2 existe no sistema. Nos anos 40-50. acreditava-se que o processo cárstico ocorre apenas devido ao CO 2 proveniente da atmosfera. Mas no ar é apenas 0,03–0,04% em volume (pressão 0,0003–0,0004 mm Hg), e as flutuações neste valor ao longo da latitude e altitude acima do nível do mar são insignificantes. Mas percebeu-se que as cavernas de latitudes temperadas e subtropicais são mais ricas em depósitos, enquanto nas cavernas de altas latitudes e grandes altitudes há muito poucos deles. Um estudo da composição do ar do solo mostrou que o conteúdo de CO 2 nele é de 1–5% em volume, ou seja, 1,5–2 ordens de magnitude a mais do que na atmosfera. Surgiu imediatamente uma hipótese: as estalactites são formadas pela diferença na pressão parcial do CO 2 nas fissuras (a mesma do ar do solo) e no ar das cavernas, que possui teor de CO 2 atmosférico. Assim, as estalactites são formadas principalmente não pela evaporação da umidade, mas na presença de um gradiente de pressão parcial de CO 2 de 1–5% a 0,1–0,5% (ar em cavernas). Enquanto o canal de alimentação da estalactite está aberto, gotas fluem regularmente através dele. Rompendo-se da ponta, formam uma única estalagmite no chão. Isso vem acontecendo há dezenas ou centenas de anos. Quando o canal de abastecimento fica coberto de vegetação, entupido com argila ou grãos de areia, a pressão hidrostática nele aumenta. A parede rompe e a estalactite continua a crescer devido ao fluxo de uma película de soluções pelo lado de fora. Quando a água escoa ao longo dos planos de estratificação e das rachaduras inclinadas na abóbada, aparecem fileiras de estalactites, franjas, cortinas e cascatas. Dependendo da constância do fluxo de água e da altura do corredor, sob os gotejamentos, formam-se estalagmites-varas únicas com altura de 1–2 m (até dezenas de metros) e diâmetro de 3–4 cm. e as estalagmites crescem juntas, formam-se colunas - estalagnadas, com até 30–40 m de altura e 10–12 m de diâmetro. Em condições subaéreas (ar), formam-se antoditas (flores), bolhas (balões), corais (coralóides, botrioides), helictitas (espirais de até 2 m de altura), etc.. Observam-se formas subaquáticas. Uma fina película mineral se forma na superfície dos lagos subterrâneos, que pode aderir à parede. Se o nível da água flutuar, formam-se níveis acumulados. Em águas de fluxo fraco, formam-se barragens-gurs (de alguns cm a 15 m de altura) e pérolas de caverna. A origem apenas do “leite da lua” ainda é inexplicável.

Arroz. 10. Condições geoquímicas para a formação de depósitos quimiogénicos aquosos em cavernas. Rochas e sedimentos: a – calcários, b – dolomitas, c-gesso, d – sal-gema, d – corpo de minério, f – argila, g – guano, h – solo; águas: i – solo, k – infiltração, l – térmica; m – classes de minerais (1 – gelo, 2 – sulfatos, 3 – nitratos, 4 – halogênios, 5 – fosfatos, 6 – enxofre, 7 – carbonatos, 8 – óxidos, 9 – metais carbonáticos, 10 – sulfetos); n – condições especiais de formação (presença de: 1 – pirita, 2 – bactérias, 3 – colônias de morcegos, 4 – soluções hidrotérmicas, 5 – pirita e marcassita); o - espécies minerais e formas de seu isolamento (1 - estalactites de gelo; 2 - dendritos de epsomita, mirabilita, tenardita; 3 - crostas de epsomita e mirabilita; 4 - cristais de gesso, barita, celestina; 5 - várias formações de calcita; 6 - leite da lua; 7 – formas de sal; 8 – hidrocalcita; 9 – fosfatos de alumínio; 10 – nitrofosfatos; 11 – minerais de zinco e ferro; 12 – óxidos de sulfeto; 13 – vanadinita, fluorita; 14 – óxidos de ferro e chumbo; 15 – limonita, goethita; 16 – cerussita, azurita, malaquita; 17 – estalactites de opala; 18 – hemimorfita; 19 – cristais de quartzo)

5. Criogênico. A água na forma de neve e gelo é típica de cavernas com temperaturas negativas. As acumulações de neve formam-se apenas em cavidades subterrâneas com grandes entradas. A neve voa para dentro da caverna ou se acumula nas bordas das minas. Às vezes, cones de neve com volume de dezenas a centenas de m³ são formados a uma profundidade de 100–150 m abaixo da entrada. O gelo nas cavernas tem gênese diferente. Mais frequentemente, a neve se compacta e se transforma em gelo firme e glacial. É menos comum a formação de uma geleira subterrânea, e ainda menos frequentemente é observada a preservação do gelo formado em condições de permafrost ou o fluxo de geleiras terrestres. A segunda forma de formação de gelo é a entrada da água da neve derretida em cavernas frias (estáticas). A terceira forma é o resfriamento do ar em cavernas eólicas (dinâmicas) e a quarta é a formação de cristais de sublimação de origem atmosférica em uma superfície rochosa resfriada ou no gelo. O menos mineralizado (30-60 g/l) é a sublimação e o gelo glacial, o mais (mais de 2 g/l) é o gelo de cavernas de gesso e sal. As cavernas de gelo são mais frequentemente encontradas nas montanhas, a uma altitude de 900 a 2.000 m.O gelo forma todas as formas características dos depósitos comuns.

6. Organogênico: guano, brecha óssea, fosforitos, salitre. Depósitos antropogênicos também são identificados.

7. Hidrotérmico: anidrita, aragonita, anquerita, barita, hematita, quartzo, cinábrio, rutilo. Além disso, algumas variedades de depósitos zonais de calcita são ônix de mármore. Tais formações têm formas específicas de liberação: muitas vezes cristais bem cortados, divisórias que se cruzam (boxworks), “geysermites”... Depósitos cársticos de chumbo e zinco, antimônio e mercúrio, urânio e ouro, bário e celestino, verga e bauxita da Islândia, são conhecidos níquel e manganês, ferro e enxofre, malaquita e diamantes.

Conclusão

O cársico é muito difundido na superfície da Terra e na zona próxima à superfície da crosta terrestre. Especificidade e versatilidade extremamente altas são observadas formas cársticas e fenômenos hidrológicos. Na maioria dos casos, a topografia da banheira predomina na superfície da Terra, com exceção do cárstico tropical remanescente (que em si é universal), mas mesmo nos trópicos nas planícies, o relevo da banheira é bastante difundido e muitas vezes é combinado com relevo remanescente. Karrs não são encontrados em todos os tipos de carste, mas assim que a rocha cárstica é exposta na superfície, eles aparecem. Em diferentes condições geológico-geomorfológicas e físico-geográficas, as formas cársticas são representadas por diferentes variedades, mas os principais tipos de formas e fenômenos hidrológicos são evidentes em todos os lugares. A universalidade das formas cársticas e dos fenômenos hidrológicos é consequência do processo principal na formação do cárstico: o processo de lixiviação de rochas solúveis. Podemos enfatizar a prioridade da base geológica no desenvolvimento do cárstico, do relevo cárstico e da paisagem cárstica. O desenvolvimento do cárstico também é influenciado pela situação físico-geográfica, que está associada à zonação latitudinal e altitudinal dos fenômenos cársticos. Terreno cárstico, as paisagens cársticas e os processos que nelas ocorrem são tão específicos que nenhuma atividade econômica séria em um território cárstico pode ser realizada sem levá-las em consideração e muitas vezes sem um estudo especial. O Karst tem um impacto profundo na paisagem como um complexo físico-geográfico. Afeta o escoamento, os acidentes geográficos cársticos - no microclima e na distribuição do solo e da cobertura vegetal, nas rochas cársticas e sua composição - nos solos e na vegetação, na composição química das águas cársticas, na paisagem como um todo, etc. A capacidade de drenagem do cárstico aumenta a falta de umidade em áreas áridas e, inversamente, cria condições mais favoráveis ​​para o desenvolvimento de paisagens em áreas excessivamente úmidas. O cárstico leva à degradação do permafrost, melhorando também significativamente características naturais territórios. O grau de influência do cárstico na paisagem geográfica pode ser avaliado com base no tipo morfológico e genético do cárstico.

Características do cárstico, muitas vezes seu tipo morfológico-genético e classificação da paisagem geográfica do território cársico. O seguinte sistema taxonômico para zoneamento cársico pode ser proposto: país cársico - região - província - distrito - distrito. Dentro da região, durante um estudo detalhado, recomenda-se identificar unidades tipológicas (áreas tipos diferentes cársico), no entanto...

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