เงินฝากถ้ำ ตะกอนเชิงกลที่เป็นน้ำในถ้ำ ตะกอนที่เป็นเนื้อเดียวกันในถ้ำ

ในยุโรปและเอเชียมีสถานที่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ของโฮมินินมากมายพร้อมเครื่องมือและวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นอื่น ๆ แต่การค้นพบซากศพของคนโบราณนั้นมีไม่มากนัก นักวิจัยจากสถาบันมานุษยวิทยาวิวัฒนาการมักซ์พลังค์ ร่วมมือกับทีมนักโบราณคดีและนักบรรพชีวินวิทยา รวมถึงนักโบราณคดีชื่อดังชาวรัสเซีย อนาโตลี เดเรเวียนโก ได้ค้นพบวิธี "จับ" ชิ้นส่วนดีเอ็นเอเล็กๆ ที่เป็นของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด รวมถึงคนโบราณ จาก ตะกอนในถ้ำ นักวิทยาศาสตร์พูดถึงวิธีการใหม่ที่สามารถปฏิวัติโบราณคดีในนิตยสารได้ ศาสตร์ .

ด้วยการศึกษา DNA ของมนุษย์ยุคหินและเดนิโซแวน นักวิจัยกำลังสร้างประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของเราขึ้นมาใหม่ อย่างไรก็ตาม ซากฟอสซิลของคนโบราณนั้นหาได้ยาก และแม้แต่สิ่งเหล่านั้นก็ไม่เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเสมอไป

“เรารู้ว่าส่วนประกอบของตะกอนบางชนิดสามารถจับกับ DNA ได้” Matthias Meyer หนึ่งในนักวิจัยกล่าว “ดังนั้นเราจึงตัดสินใจที่จะค้นหาว่า DNA ของ Hominin สามารถเก็บรักษาไว้ในตะกอนในสถานที่โบราณที่พวกเขาอาศัยอยู่ได้หรือไม่”

เมื่อคำนึงถึงเป้าหมายนี้ เมเยอร์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ จึงร่วมมือกับนักวิจัยหลายคนที่ขุดค้นแหล่งโบราณคดีเจ็ดแห่งในเบลเยียม โครเอเชีย ฝรั่งเศส รัสเซีย และสเปน พวกเขาเก็บตัวอย่างตะกอนอายุ 14-550,000 ปี นักวิจัยใช้วัสดุจำนวนน้อยมากในการกู้คืนและวิเคราะห์ชิ้นส่วนของไมโตคอนเดรีย DNA และระบุว่าพวกมันเป็นของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แตกต่างกัน 12 สายพันธุ์ รวมถึงแมมมอธขน แรดขน หมีถ้ำ และหมาไนในถ้ำ

ตัวอย่างตะกอนที่เตรียมไว้สำหรับการวิเคราะห์

เอส. ทัปเก้/เอ็มพีไอ ​​เอฟ. มานุษยวิทยาวิวัฒนาการ

จากนั้นทีมงานจึงดูตัวอย่าง DNA ของโฮมินินโดยตรง “เราสงสัยว่าตัวอย่างส่วนใหญ่ของเราอาจมี DNA ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากเกินไปที่จะตรวจจับร่องรอยของ DNA ของมนุษย์” ดร. วิเวียน สลอน ผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว “ดังนั้นเราจึงเปลี่ยนกลยุทธ์ของเราและกำหนดเป้าหมายไปที่ชิ้นส่วน DNA ของมนุษย์โดยเฉพาะ” นักวิจัยได้พัฒนาโมเลกุล “ตะขอ” จาก DNA ของมนุษย์ยุคใหม่ ซึ่งพวกเขา “จับ” ลำดับที่คล้ายกันมากที่สุด พวกเขากังวลว่า DNA ของโฮมินินจะเบาบางมากจนตรวจไม่พบ “กรามของฉันค้าง” Elephant อธิบายอารมณ์ของเขาในขณะที่ค้นพบ DNA ของมนุษย์ยุคหิน DNA ของโฮมินินในปริมาณที่เพียงพอถูกแยกออกจากตัวอย่างเก้าตัวอย่างเพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม แปดในนั้นมี DNA ของไมโตคอนเดรียจากมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป และอีกตัวหนึ่งมี DNA เดนิโซวาน

“นี่เป็นแนวทางการปฏิวัติอย่างแท้จริง หากทุกอย่างเจ๋งตามที่รายงานในบทความ นักมานุษยวิทยาบรรพชีวินวิทยาควรคาดหวังการค้นพบมากมายในอนาคตอันใกล้นี้” แบ่งปันความประทับใจของเขากับ Gazeta.Ru ผู้เผยแพร่วิทยาศาสตร์และหัวหน้าบรรณาธิการของพอร์ทัล Anthropogenesis.ru

— ที่จริงแล้วเทคโนโลยีไม่ปรากฏเมื่อวานนี้ - นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการวิเคราะห์เมทาโนมิก: เมื่อนำตัวอย่างจำนวนหนึ่งมา สิ่งแวดล้อมและดึง DNA ทั้งหมดที่พวกเขาพบออกมา เช่น จากน้ำในทะเลสาบ หรือจากตะกอนด้านล่าง หรือจากดิน “เมตาจีโนม” ดังกล่าวอาจมีชิ้นส่วนดีเอ็นเอจากสิ่งมีชีวิตหลายพันชนิด ซึ่งโดยหลักแล้วคือจุลินทรีย์ แต่ไม่เพียงเท่านั้น ผู้เชี่ยวชาญจะพิจารณาว่า "ชิ้นส่วนของโค้ด" เหล่านี้เป็นของใครโดยใช้ขั้นตอนที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ

“โดยการสกัด DNA ของ Hominin ออกจากตะกอน เราสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ของกลุ่ม Hominin ในสถานที่ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้โดยวิธีอื่น” Svante Pääbo นักพันธุศาสตร์กล่าว “นี่แสดงให้เห็นว่าการวิเคราะห์ DNA ของตะกอนเป็นกระบวนการทางโบราณคดีที่มีประโยชน์มากซึ่งอาจกลายเป็นเรื่องธรรมดาได้ในอนาคต”

DNA ยังถูกแยกได้จากตัวอย่างที่ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลาหลายปี การวิเคราะห์ตัวอย่างเหล่านี้และตัวอย่างล่าสุดอื่นๆ จะช่วยเพิ่มพูนความรู้ที่มีอยู่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของมนุษย์ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นอย่างมาก

“เราเพิ่งทำสิ่งนี้โดยใช้หินฟันของมนุษย์ยุคหิน และพบว่าสัตว์ชนิดใดและพืชชนิดใดที่พวกมันกินเมื่อหลายหมื่นปีก่อน” โซโคลอฟกล่าว - ทีนี้ไปไกลกว่านี้กันดีกว่า

แนวทางนี้ให้อะไร? โอกาสในการศึกษาอนุสรณ์สถานที่ไม่มีซากมนุษย์เลย แต่อนุสรณ์สถานส่วนใหญ่!

ตัวอย่างเช่น บนที่ราบรัสเซียมีแหล่งยุคหินเก่ายุคกลางหลายแห่ง แต่แทบไม่มีซากมนุษย์เลย ดังนั้นพูดตรงๆ เราไม่รู้ว่าเขาเป็นคนแบบไหน อาจเป็นมนุษย์ยุคหิน - จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่ใช่? แนวทางใหม่จะตอบคำถามนี้”

มันมีพื้นฐานดังต่อไปนี้ รูปแบบหลักของการก่อตัวของคราบเคมีและคุณลักษณะของการสะสมของการตกผลึกของถ้ำโดยใช้ตัวอย่างของก้นบึ้งของ Anakopia ได้รับการศึกษาโดย V. I. Stepanov (1971) ในความเห็นของเขา การตกผลึกโดยทั่วไปของแต่ละส่วนของถ้ำนี้เป็นไปตามรูปแบบดังต่อไปนี้: เปลือกหินย้อยหินย้อยปอย - เปลือกหินย้อยแคลไซต์ - หินงอกหินย้อย - ปะการังไลต์ - ยิปซั่ม ข้าว. 1 ขั้นตอนของวิวัฒนาการของการเกิดหินคาร์บอเนตของถ้ำ (อ้างอิงจาก G.A. Maksimovich): 1 – คราบเคลือบ; 2 – กูร์; 3 – หินงอกขนาดใหญ่ 4 – หินงอกรูปเจดีย์; 5 – หินงอกปาล์ม; 6 – หินย้อยทรงกรวย; 7 – หินงอกแท่ง; 8 – หินงอกหินย้อย; 9 – หินงอกหินย้อย; 10 – หินงอกหินย้อย; 11 – สารหลั่งที่ผิดปกติ. ละเอียดที่สุด ได้มีการพัฒนาโครงการ speleolithogenesisจี.เอ. มักซิโมวิช (1965) เขาแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติและสัณฐานวิทยาของการก่อตัวของเคมีขึ้นอยู่กับขนาดของน้ำที่ไหลเข้าและความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในระยะต่างๆ ของการพัฒนาถ้ำ เมื่อมีน้ำไหลเข้าจำนวนมาก (1–0.1 ลิตร/วินาที) แคลเซียมคาร์บอเนตจะหลุดออกจากสารละลายและเกิดเป็นน้ำเต้าบนพื้นถ้ำ (รูปที่ 1)
การก่อตัวของเคมีในถ้ำขึ้นอยู่กับขนาดของน้ำที่ไหลเข้าและความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ หลังมักจัดเป็นน้ำตก เมื่อน้ำที่ไหลเข้าจากรอยแตกและรูบนเพดานถ้ำลดลง จะเกิดสภาวะสำหรับการก่อตัวของมวลขนาดใหญ่ (0.01–0.001 ลิตร/วินาที) รูปทรงเจดีย์ (0.001–0.005 ลิตร/วินาที) และต้นปาล์ม (0.005 –0.0001 ลิตร/วินาที) หินงอก เมื่อการไหลเข้าของน้ำที่อิ่มตัวด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตลดลงอีก หินย้อยทรงกรวยแรกจะปรากฏขึ้น (10-4–10-5 ลิตรต่อวินาที) จากนั้นจึงติดหินงอก (10-5–10-6 ลิตรต่อวินาที) สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือคลาสของแควที่มีอัตราการไหล 10-4–10-5 ลิตร/วินาที (หรือ 0.1–0.01 ซม. 3 /วินาที) ซึ่งกำหนดการเปลี่ยนจากการสะสมลิโทที่ต่ำกว่าไปเป็นอันบนเช่นเดียวกับ การพัฒนาร่วมกันของพวกเขา มีน้ำไหลเข้าเล็กน้อย หินย้อยแบบท่อ (10-3 –10-5 ซม. 3 /วินาที) หินย้อยเชิงซ้อนที่มีฐานกว้าง (10-5 –10-6 ซม. 3 /วินาที) และหินย้อยประหลาด (10-6 – 10 -7 ซม. 3 /วินาที) น้ำที่ควบแน่นยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวของหินย้อยประหลาด ในขั้นตอนของการสร้างสเปลโอลิโธเจเนซิสนี้ แรงของการตกผลึกมีอิทธิพลเหนือแรงโน้มถ่วง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในระหว่างการไหลเข้าที่มีนัยสำคัญมากขึ้น จุดเชื่อมต่อสุดท้ายในชุดพันธุกรรมของการก่อตัวของเคมีคือการตกตะกอนของแคลไซต์จากน้ำที่ควบแน่น ซึ่งในขั้นตอนนี้เป็นแหล่งความชื้นเพียงแหล่งเดียว

โครงร่างของการสร้างสเปลโอฟอร์ม

เสนอ จี.เอ. มักซิโมวิช (1965) โครงร่างของการสร้างสเพลโอฟอร์มมีความสำคัญทางทฤษฎีและระเบียบวิธีที่สำคัญ ช่วยให้สามารถร่างชุดพันธุกรรมที่กลมกลืนกันของการเกิดหินคาร์บอเนตในถ้ำโดยคำนึงถึงตัวชี้วัดเชิงปริมาณของการไหลของน้ำใต้ดินและความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์การเปลี่ยนแปลงในเวลาซึ่งสัมพันธ์กับขั้นตอนของการพัฒนาฟันผุ ในโครงการนี้ น่าเสียดายที่ไม่ได้กำหนดตำแหน่งของรูปแบบการเผาผนึกที่แพร่หลายจำนวนมาก (เสา ผ้าม่าน ผ้าม่าน ฯลฯ) ซึ่งเนื่องมาจากวัสดุการสังเกตการทดลองที่จำกัด และอีกด้านหนึ่งคือกับ การพัฒนาปัญหาโดยรวมที่ไม่ดีภายใต้การพิจารณา

การก่อตัวทางเคมีหรือน้ำเคมี

เคมีหรือการก่อตัวของน้ำด้วยเคมีซึ่งทำให้ถ้ำหลายแห่งมีความสวยงามผิดปกติเป็นเพียงถ้ำประเภทหนึ่งเท่านั้น นอกจากนี้ในถ้ำ (ตามการจำแนกประเภทของ D.S. Sokolov และ G.A. Maksimovich) ยังมีเงินฝากอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งโดยกำเนิดแบ่งออกเป็นสิ่งตกค้าง, กลไกทางน้ำ, ดินถล่ม, ธารน้ำแข็ง, ออร์แกนิก, ความร้อนใต้พิภพและมานุษยวิทยา .

เงินฝากคงเหลือ

เงินฝากคงเหลือเกิดขึ้นจากการชะล้างของหินคาร์สต์และการสะสมของสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอนุภาคดินเหนียวที่ด้านล่างของถ้ำ ควรศึกษาดินเหนียวในถ้ำในแกลเลอรีแห้งของถ้ำ Anakoshi ซึ่งมีความหนา 0.45 ม. ส่วนบนของชั้นดินเหนียวที่เหลือประกอบด้วยอนุภาคละเอียดเป็นส่วนใหญ่ และส่วนล่างประกอบด้วยอนุภาคที่มีเนื้อไม่เรียบ องค์ประกอบของดินเหนียวเหล่านี้ถูกครอบงำ (มากกว่า 63%) โดยอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.01 มม. ในหนึ่ง- เงินฝากทางกล ซึ่งแสดงด้วยตะกอนจากแม่น้ำใต้ดิน ตะกอนจากทะเลสาบในถ้ำ และวัสดุอัลลอชโทนัสที่นำเข้าถ้ำผ่านรอยแตก ท่ออวัยวะ และบ่อน้ำ ประกอบด้วยวัสดุดินทรายและดินเหนียว ความหนาของคราบเหล่านี้มักมีขนาดเล็ก มีเพียงใต้ท่ออวัยวะเท่านั้นที่พวกมันจะสร้างหินกรวดดินเหนียวบางครั้งอยู่ในรูปแบบของกรวยแหลมสูงถึง 3 เมตรหรือมากกว่านั้น

ดินเหนียวพลาสติก

น่าสนใจเป็นพิเศษ ดินเหนียวพลาสติกถ้ำอนาโกเปีย ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 10,000 ตร.ม. ครอบคลุมพื้นของ Clay Grotto และถ้ำส่วนใหญ่ของ Abkhazia และนักสำรวจถ้ำจอร์เจีย ความหนาของดินเหนียวเหล่านี้น่าจะสูงถึง 30 เมตร ดินเหนียวพลาสติกส่วนใหญ่เกิดจากอนุภาคขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.01 มม. ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 53% พวกมันมีโครงสร้างเป็นตะกอนทรายและมักมีสีด้วยออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัส ดินเหนียวเหล่านี้เกิดขึ้นจากการสะสมของอนุภาคขนาดเล็กที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำชั่วคราวที่เกิดขึ้นทางตอนใต้ของถ้ำเนื่องจากการทะลุผ่านของ การตกตะกอนของชั้นบรรยากาศโดดเด่นด้วยความขุ่นอย่างมีนัยสำคัญ ความถี่และระยะเวลาของการสะสมของดินพลาสติกได้รับการยืนยันจากการมีอยู่ของขอบเขตที่แตกต่างกันในนั้น

เงินฝากถล่มทลาย

ตะกอนที่ยุบตัวมักประกอบด้วยก้อนหินขนาดใหญ่กองรวมกันอย่างโกลาหลซึ่งพังทลายลงมาจากห้องใต้ดินและผนังของโพรงใต้ดิน การคำนวณที่น่าสนใจในเรื่องนี้ดำเนินการในถ้ำอนาโกเปีย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าปริมาณของวัสดุที่ถล่มในวิหาร Abkhazia และถ้ำนักสำรวจถ้ำจอร์เจียมีค่าประมาณ 450,000 ลบ.ม. (เช่นหินมากกว่า 1 ล้านตัน) และปริมาตรของแต่ละบล็อกสูงถึง 8–12 ลบ.ม. กองบล็อกอันทรงพลังยังถูกพบเห็นในถ้ำอื่นๆ อีกหลายแห่ง ในบรรดาเงินฝากแบบบล็อกถล่มมักพบชิ้นส่วนของการก่อตัวของแคลไซต์เผาผนึก (,) ที่เกี่ยวข้องกับการพังทลายของห้องใต้ดิน ส่วนใหญ่มักพบการสะสมของดินถล่มเก่าที่ปกคลุมไปด้วยดินเหนียวและแคลไซต์ อย่างไรก็ตาม ในถ้ำบางแห่ง คุณยังอาจพบการพังทลายครั้งใหม่อีกด้วย

เงินฝากธารน้ำแข็ง

เงินฝากธารน้ำแข็ง ในถ้ำหลายแห่ง สหภาพโซเวียตซึ่งมีอุณหภูมิติดลบตลอดทั้งปี จะสังเกตเห็นการก่อตัวของน้ำแข็ง ถ้ำน้ำแข็งที่มีชื่อเสียงที่สุด ได้แก่ Kungurskaya, Kulogorskaya, Balaganskaya และ Abogydzhe ธารน้ำแข็ง Karst cavities ซึ่งแพร่หลายในแหลมไครเมีย คอเคซัส ที่ราบรัสเซีย เทือกเขาอูราล และไซบีเรียตอนกลาง แบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ดังต่อไปนี้: การระเหิด การแทรกซึม การรวมตัวกัน และต่างกัน

เงินฝากออร์แกนิก

เงินฝากออร์แกนิก– ขี้ค้างคาวและกระดูกเบรชเซียพบได้ในถ้ำหลายแห่งในสหภาพโซเวียต อย่างไรก็ตาม ฟอสฟอไรต์ในถ้ำเหล่านี้มีความหนามากและกินพื้นที่ค่อนข้างเล็ก มีการพบขี้ค้างคาวสะสมจำนวนมากในถ้ำ Baharden ซึ่งพวกมันครอบคลุมพื้นที่ 1,320 ตารางเมตร ความหนาของเงินฝากเหล่านี้สูงถึง 1.5 ม. และปริมาณสำรองทั้งหมดคือ 733 ตัน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของฟอสเฟตของฝากขี้ค้างคาวกับหินคาร์บอเนตและการก่อตัวของแคลไซต์เผาผนึกทำให้เกิดฟอสฟอไรต์ metasomatic

แหล่งสะสมของความร้อนใต้พิภพ

การสะสมของไฮโดรเทอร์มอลในถ้ำคาร์สต์นั้นค่อนข้างหายาก สิ่งที่น่าสนใจที่สุดในเรื่องนี้คือถ้ำที่อยู่ตอนบนของแม่น้ำมาเกียน (เทือกเขาเซราฟชาน) ซึ่งพัฒนาขึ้นในหินปูนซิลูเรียนตอนบน ประกอบด้วยสปาร์ไอซ์แลนด์ ฟลูออไรต์ ควอตซ์ สติบไนต์ ซินนาบาร์ และแบไรท์ ต้นกำเนิดของถ้ำเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการกระทำของสารละลายความร้อนที่ไหลเวียนไปตามรอยแตกของเปลือกโลก การก่อตัวและการสะสมของแร่ธาตุในถ้ำเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะหลังของการพัฒนา

ตะกอนจากมนุษย์

ตะกอนจากมนุษย์ในถ้ำส่วนใหญ่เป็นซากของวัฒนธรรมทางวัตถุโบราณ ซึ่งส่วนใหญ่พบในบริเวณใกล้ๆ ของถ้ำ เมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากมีนักท่องเที่ยวและนักสำรวจถ้ำมาเยี่ยมชมถ้ำบ่อยครั้งจึงมีแหล่งสะสมต่างๆ ที่มาจากมนุษย์ (ซากอาหาร กระดาษ แบตเตอรี่ไฟฟ้าที่ใช้แล้ว ฯลฯ ) สะสมอยู่ในนั้น

น้ำไม่เพียงแต่สร้างถ้ำเท่านั้น แต่ยังช่วยตกแต่งถ้ำด้วย การก่อตัวทางเคมีที่ทำให้ถ้ำมีความสวยงามและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวนั้นมีความหลากหลายอย่างมาก พวกมันถูกสร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายพันปี บทบาทหลักในการก่อตัวของพวกมันคือน้ำที่ไหลซึมผ่านความหนาของหินคาร์บอเนตและหยดลงมาจากเพดานถ้ำคาร์สต์ ในอดีต รูปแบบเหล่านี้เรียกว่าหยด และมีความแตกต่างระหว่าง "หยดบน" และ "หยดล่าง"

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ชาวรัสเซีย M.V. Lomonosov อธิบายต้นกำเนิดของการก่อตัวของซินเตอร์ว่า: “ หยดด้านบนนั้นคล้ายคลึงกับน้ำแข็งย้อยทุกประการ แขวนอยู่บนห้องนิรภัยที่เป็นธรรมชาติ ผ่านหยาดน้ำแข็งซึ่งบางครั้งมีความยาวและความหนาต่างกันจำนวนมากหลอมรวมเข้าด้วยกันบ่อน้ำแนวตั้งที่มีความกว้างต่างกันผ่านจากด้านบนซึ่งน้ำจากภูเขาหยดลงมาความยาวของมันเพิ่มขึ้นและก่อให้เกิดหยดที่ต่ำกว่าซึ่งเติบโตจากหยดที่ตกลงมาจากด้านบน น้ำแข็งย้อย สีของหมวกและโดยเฉพาะสีด้านบนนั้นส่วนใหญ่จะเหมือนกับเกล็ด สีขาวหรือสีเทา บางทีก็เหมือนหญ้าดี สีเขียว หรือมีขนฟูๆ” .

การก่อตัวของซินเตอร์มักเกิดขึ้นหลังจากการปรากฏตัวของโพรงใต้ดิน (epigenetic) และแทบจะไม่เกิดขึ้นพร้อม ๆ กัน (ซินเจเนติก) เห็นได้ชัดว่าไม่พบสิ่งหลังในถ้ำหินปูน

เงินฝากเคมีถ้ำดึงดูดความสนใจของนักวิจัยมานานแล้ว ในขณะเดียวกัน ประเด็นเรื่องการจำแนกประเภทและประเภทยังได้รับการพัฒนาอย่างย่ำแย่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ในการศึกษาพิเศษงานของ V.I. Stepanov (1971) มีความโดดเด่นซึ่งแบ่งมวลแร่ของถ้ำออกเป็นสามประเภท: เปลือกหินย้อย - หินงอก (ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์ตกผลึกจากสารละลายที่ไหลอย่างอิสระเช่นหินย้อยหินงอกหินย้อยผ้าม่าน หยดลงบนผนังและพื้นถ้ำ), ปะการัง (ประเภทนี้รวมถึงมวลรวมแร่ที่เกิดจากฟิล์มน้ำของเส้นเลือดฝอยบนพื้นผิวของโพรงใต้ดินและรูปแบบการเผาผนึก) และแอนโธไลต์ (ประเภทนี้แสดงด้วยมวลรวมเส้นใยคู่ขนานของแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้ง่าย - ยิปซั่ม ฮาไลต์ - ที่บิดและแตกตัวระหว่างการเจริญเติบโต และอื่นๆ) แม้ว่าการจำแนกประเภทนี้จะขึ้นอยู่กับลักษณะการจำแนกประเภททางพันธุกรรม แต่ก็ยังไม่สามารถพิสูจน์ได้ในทางทฤษฎีอย่างเพียงพอ

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการจำแนกประเภทของรูปแบบทางเคมีที่เสนอโดย G. A. Maksimovich (1963) และ Z. K. Tintilozov (1968) จากการศึกษาเหล่านี้ การก่อตัวทางเคมีสามารถแบ่งออกเป็นประเภทหลักๆ ได้ดังต่อไปนี้: ซินเตอร์, โคโลมอร์ฟิก และคริสตัลไลติก

การก่อตัวของซินเทอร์กระจายอยู่ทั่วไปในถ้ำตามรูปร่างและวิธีการกำเนิดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: หินย้อยที่เกิดจากสารปูนที่ปล่อยออกมาจากหยดที่แขวนอยู่บนเพดานและหินงอกที่เกิดจากสารที่ปล่อยออกมาจากหยดที่ตกลงมา

ในบรรดาการก่อตัวของหินย้อยซินเตอร์ แรงโน้มถ่วง (ท่อบาง, รูปทรงกรวย, ลาเมลลาร์, รูปทรงม่าน ฯลฯ ) และความผิดปกติ (ส่วนใหญ่เป็นเฮลิกไทต์) มีความโดดเด่น

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือหินย้อยที่มีท่อบาง ซึ่งบางครั้งก็ก่อตัวเป็นพุ่มแคลไซต์ทั้งหมด การก่อตัวของพวกมันเกี่ยวข้องกับการปล่อยแคลเซียมคาร์บอเนตหรือฮาไลต์จากน้ำที่แทรกซึม เมื่อรั่วเข้าไปในถ้ำและพบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะทางอุณหพลศาสตร์ใหม่ น้ำที่แทรกซึมจะสูญเสียคาร์บอนไดออกไซด์ไปบางส่วน สิ่งนี้นำไปสู่การปลดปล่อยแคลเซียมคาร์บอเนตคอลลอยด์จากสารละลายอิ่มตัวซึ่งสะสมอยู่ตามเส้นรอบวงของหยดที่ตกลงมาจากเพดานในรูปแบบของลูกกลิ้งบาง (Maksimovich, 1963) สันเขาที่ค่อยๆ เติบโตกลายเป็นทรงกระบอก ก่อตัวเป็นท่อบางๆ ซึ่งมักเป็นหินย้อยโปร่งใส เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของหินย้อยแบบท่อคือ 3-4 มม. ความหนาของผนังมักจะไม่เกิน 1-2 มม. ในบางกรณีอาจมีความยาวถึง 2-3 ถึง 4.5 ม.

ในบรรดาหินงอกหินย้อย หินย้อยรูปทรงกรวยเป็นหินที่พบมากที่สุด (รูปที่ 3) การเติบโตของพวกมันถูกกำหนดโดยน้ำที่ไหลลงมาตามช่องบาง ๆ ที่อยู่ภายในหินย้อย เช่นเดียวกับการไหลของวัสดุแคลไซต์ไปตามพื้นผิวของแหล่งสะสม บ่อยครั้งที่ช่องภายในตั้งอยู่เยื้องศูนย์กลาง (รูปที่ 4) จากการเปิดหลอดเหล่านี้ทุกๆ 2-3 นาที น้ำใสหยด ขนาดของหินงอกหินย้อยรูปทรงกรวยซึ่งส่วนใหญ่ตั้งอยู่ตามรอยแตกและบ่งชี้ได้ดีนั้นถูกกำหนดโดยเงื่อนไขของการจัดหาแคลเซียมคาร์บอเนตและขนาดของโพรงใต้ดิน โดยปกติหินย้อยจะมีความยาวไม่เกิน 0.1-0.5 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.05 ม. บางครั้งอาจยาวได้ถึง 2-3 เมตร (ถ้ำ Anakopia) และเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ม.

สิ่งที่น่าสนใจคือหินย้อยทรงกลม (รูปหัวหอม) ที่เกิดขึ้นจากการปิดกั้นรูในท่อ ความหนาที่ผิดปกติและการเจริญเติบโตที่มีลวดลายปรากฏบนพื้นผิวของหินย้อย หินงอกหินย้อยทรงกลมมักจะกลวงเนื่องจากการละลายแคลเซียมครั้งที่สองโดยน้ำที่เข้ามาในถ้ำ

ในถ้ำบางแห่งซึ่งมีการเคลื่อนที่ของอากาศอย่างมีนัยสำคัญมีหินงอกหินย้อยโค้ง - หินอัญมณีซึ่งแกนเบี่ยงเบนไปจากแนวตั้ง การก่อตัวของหินย้อยถูกกำหนดโดยการระเหยของหยดน้ำที่แขวนอยู่ด้านใต้ลมของหินย้อย ซึ่งทำให้หินย้อยโค้งงอตามทิศทางการไหลของอากาศ มุมโค้งงอของหินงอกหินย้อยแต่ละตัวสามารถสูงถึง 45° หากทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศเปลี่ยนแปลงเป็นระยะจะเกิดแอนโมไลต์ซิกแซก ผ้าม่านและผ้าม่านที่ห้อยลงมาจากเพดานถ้ำมีต้นกำเนิดคล้ายกับหินย้อย เกี่ยวข้องกับน้ำที่แทรกซึมซึมไปตามรอยแตกยาว ผ้าม่านบางชนิดที่ประกอบด้วยแคลไซต์ผลึกบริสุทธิ์มีความโปร่งใสโดยสมบูรณ์ ในส่วนล่างของมันมักจะมีหินงอกหินย้อยที่มีท่อบาง ๆ ที่ปลายซึ่งมีหยดน้ำห้อยอยู่ ตะกอนแคลไซต์อาจดูเหมือนน้ำตกกลายเป็นหิน หนึ่งในน้ำตกเหล่านี้มีข้อสังเกตอยู่ในถ้ำทบิลิซีของถ้ำอนาโกเปีย มีความสูงประมาณ 20 ม. และกว้าง 15 ม.

Helictites เป็นหินย้อยประหลาดที่ซับซ้อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มย่อยของการก่อตัวของหินย้อยที่ผิดปกติ พบได้ในส่วนต่างๆ ของถ้ำคาร์สต์ (บนเพดาน ผนัง ม่าน หินย้อย) และมีรูปร่างที่หลากหลายที่สุดและมักจะน่าอัศจรรย์: ในรูปแบบของเข็มโค้ง, เกลียวที่ซับซ้อน, วงรีบิด, วงกลม, a สามเหลี่ยม ฯลฯ เฮลิกไทต์รูปเข็มมีความยาว 30 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 มม. พวกมันเป็นผลึกเดี่ยวซึ่งเป็นผลมาจากการเติบโตที่ไม่สม่ำเสมอทำให้การวางแนวในอวกาศเปลี่ยนไป นอกจากนี้ยังมีคริสตัลโพลีคริสตัลที่เติบโตมารวมกันอีกด้วย ในส่วนของเฮลิกไทต์รูปเข็มซึ่งเติบโตบนผนังและเพดานถ้ำเป็นส่วนใหญ่ จะไม่สามารถติดตามโพรงตรงกลางได้ ไม่มีสีหรือโปร่งใสปลายแหลม เฮลิคไทต์ที่มีรูปทรงเป็นเกลียวมักพัฒนาบนหินงอกหินย้อย โดยเฉพาะหินย้อยที่มีท่อบาง ประกอบด้วยคริสตัลจำนวนมาก ภายในเฮลิกไทต์เหล่านี้ จะพบเส้นเลือดฝอยบางๆ ซึ่งสารละลายไปถึงขอบด้านนอกของมวลรวม หยดน้ำที่เกิดขึ้นที่ปลายของเฮลิกไทต์ ต่างจากหินงอกหินย้อยที่เป็นท่อและทรงกรวย ซึ่งจะไม่หลุดออกมาเป็นเวลานาน (หลายชั่วโมง) สิ่งนี้กำหนดการเติบโตที่ช้ามากของเฮลิกไทต์ ส่วนใหญ่อยู่ในประเภทของการก่อตัวที่ซับซ้อนซึ่งมีรูปร่างที่แปลกประหลาดและซับซ้อน

กลไกที่ซับซ้อนของการก่อตัวของเฮลิกไทต์ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก นักวิจัยหลายคน (N.I. Krieger, B. Zheze, G. Trimmel) เชื่อมโยงการก่อตัวของเฮลิกไทต์กับการอุดตันของช่องทางการเติบโตของหินย้อยท่อบางและหินย้อยอื่น ๆ น้ำที่เข้าสู่หินย้อยจะแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกระหว่างผลึกและออกมาสู่ผิวน้ำ นี่คือวิธีที่การเติบโตของเฮลิคไทต์เริ่มต้นขึ้น เนื่องจากความเด่นของแรงของเส้นเลือดฝอยและแรงตกผลึกเหนือแรงโน้มถ่วง ความเป็นเส้นเลือดฝอยดูเหมือนจะเป็นปัจจัยหลักในการก่อตัวของเฮลิกไทต์ที่ซับซ้อนและมีรูปร่างเป็นเกลียว ซึ่งทิศทางการเติบโตในตอนแรกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับทิศทางของรอยแตกระหว่างคริสตัลไลน์

การศึกษาทางเคมีกายภาพเชิงทดลอง F. Chera และ L. Mucha (1961) พิสูจน์ความเป็นไปได้ที่แคลไซต์จะตกตะกอนจากอากาศในถ้ำ ซึ่งทำให้เกิดการก่อตัวของเฮลิกไทต์ อากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 90-95% ซึ่งอิ่มตัวด้วยหยดน้ำขนาดเล็กที่มีแคลเซียมไบคาร์บอเนตกลายเป็นละอองลอย หยดน้ำที่ตกลงบนขอบผนังและการก่อตัวของแคลไซต์จะระเหยไปอย่างรวดเร็วและแคลเซียมคาร์บอเนตก็ตกลงมาเป็นตะกอน อัตราการเติบโตสูงสุดของผลึกแคลไซต์เกิดขึ้นตามแนวแกนหลัก ทำให้เกิดการก่อตัวของเฮลิกไทต์รูปเข็ม ดังนั้น ภายใต้สภาวะที่ตัวกลางการกระจายตัวเป็นสารที่อยู่ในสถานะก๊าซ เฮลิกไทต์สามารถเติบโตได้เนื่องจากการแพร่ของสารที่ละลายจากละอองลอยที่อยู่รอบๆ Helictites ที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้ ("เอฟเฟกต์ละออง") เรียกว่า "น้ำค้างแข็งในถ้ำ"

นักวิจัยบางคนระบุว่า นอกเหนือจากการเรียงตัวของช่องป้อนของหินงอกหินย้อยที่เป็นท่อบางๆ และ "ผลกระทบของละอองลอย" แล้ว นักวิจัยบางคนกล่าวว่าการก่อตัวของเฮลิคไทต์ยังได้รับอิทธิพลจากแรงดันอุทกสถิตของน้ำคาร์สต์ (L. Yakuch) ซึ่งเป็นลักษณะของอากาศด้วย การไหลเวียน (อ.วิขมาน) และจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม บทบัญญัติเหล่านี้ไม่ได้ให้เหตุผลเพียงพอ และดังที่การวิจัยได้แสดงให้เห็น ปีที่ผ่านมาเป็นที่ถกเถียงกันมาก ดังนั้น ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและผลึกศาสตร์ของรูปแบบซินเตอร์เยื้องศูนย์สามารถอธิบายได้ด้วยความเป็นแคปิลลาริตีหรืออิทธิพลของละอองลอย เช่นเดียวกับการรวมกันของปัจจัยทั้งสองนี้

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือคำถามเกี่ยวกับโครงสร้างของหินย้อย ลักษณะของการก่อตัวและอัตราการเติบโต ปัญหาเหล่านี้ได้รับการจัดการโดย A. N. Churakov (1911), N. M. Sherstyukov (4940), G. A. Maksimovich (1963) และ Z. K. Tintilozov (1968)

หินย้อยประกอบด้วยแคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ซึ่งมีสัดส่วน 92-100% ผลึกแคลไซต์มีรูปร่างเป็นตาราง ทรงปริซึม และรูปทรงอื่นๆ ในส่วนยาวและตามขวางของหินงอกหินย้อยภายใต้กล้องจุลทรรศน์สามารถติดตามเม็ดแคลไซต์รูปทรงแกนหมุนที่มีความยาวสูงสุด 3-4 มม. ตั้งอยู่ตั้งฉากกับโซนหินงอกหินย้อย ช่องว่างระหว่างเมล็ดรูปทรงแกนหมุนจะเต็มไปด้วยแคลไซต์เนื้อละเอียด (เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.03 มม.) ที่กำลังขยายสูง เม็ดแคลไซต์เนื้อละเอียดแต่ละเม็ดจะมีโครงสร้างเม็ดละเอียด (รูปที่ 5) บางครั้งอาจมีวัสดุอสัณฐานและดินเหนียวปูนจำนวนมาก การปนเปื้อนของหินย้อยด้วยวัสดุเพลิติกดินเหนียวซึ่งติดตามในรูปแบบของชั้นขนานบาง ๆ จะกำหนดองค์ประกอบที่มีแถบสี แถบคาดพาดผ่านการกระแทกของคริสตัล มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของสิ่งเจือปนในสารละลายที่เข้ามาระหว่างการเจริญเติบโตของหินย้อย

อัตราการเติบโตของหินย้อยถูกกำหนดโดยอัตราการไหลเข้า (ความถี่ของการรวมตัว) และระดับความอิ่มตัวของสารละลาย ธรรมชาติของการระเหย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ความถี่ของหยดที่ตกลงมาจากหินย้อยจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่วินาทีไปจนถึงหลายชั่วโมง บางครั้งหยดน้ำที่ห้อยอยู่ที่ปลายหินย้อยก็ไม่ตกลงเลย ในกรณีนี้เห็นได้ชัดว่าน้ำจะถูกกำจัดออกไปโดยการระเหยเท่านั้นซึ่งทำให้หินงอกหินย้อยเติบโตช้ามาก การศึกษาพิเศษที่ดำเนินการโดยนักสำรวจถ้ำชาวฮังการีแสดงให้เห็นว่าความกระด้างของน้ำของหยดที่ห้อยลงมาจากหินย้อยอยู่ที่ 0.036-0.108 mEq มากกว่าความกระด้างของน้ำที่ตกลงมาจากหินย้อย ดังนั้นการเจริญเติบโตของหินย้อยจึงมาพร้อมกับปริมาณแคลเซียมในน้ำที่ลดลงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การศึกษาเหล่านี้ยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความกระด้างของน้ำหินย้อยตลอดทั้งปี (สูงถึง 3.6 มก.-เทียบเท่า) โดยมีความกระด้างต่ำสุดที่สังเกตได้ในช่วงฤดูหนาว เมื่อปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำลดลงเนื่องจากกิจกรรมที่สำคัญลดลง ของจุลินทรีย์ โดยธรรมชาติแล้วสิ่งนี้ส่งผลต่ออัตราการเติบโตและรูปร่างของหินย้อยใน ฤดูกาลที่แตกต่างกันของปี.

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการสังเกตโดยตรง (ยังมีไม่มากนัก) เกี่ยวกับอัตราการเติบโตของหินย้อย ต้องขอบคุณพวกเขา จึงเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ว่าอัตราการเติบโตของหินย้อยแคลไซต์ในโพรงใต้ดินต่างๆ และในโพรงต่างๆ สภาพธรรมชาติตามข้อมูลของ G. A. Maksimovich (1965) แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.03 ถึง 35 มม. ต่อปี หินย้อย Halite เติบโตอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ ภายใต้เงื่อนไขของการไหลเข้าของน้ำโซเดียมคลอไรด์ที่มีแร่ธาตุสูง อัตราการเติบโตของหินย้อยที่เหมือง Shorsu ( เอเชียกลาง, Alai Range) ตามการวิจัยของ N.P. Yushkin (1972) แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.001 ถึง 0.4 มม. ต่อวัน: ในบางกรณีสูงถึง 3.66 มม. ต่อวันหรือ 1.336 ม. ต่อปี

หินงอกเป็นกลุ่มหินปูนกลุ่มใหญ่เป็นอันดับสอง พวกมันก่อตัวบนพื้นถ้ำหินปูนและมักจะเติบโตเป็นหินงอกหินย้อย หยดที่ตกลงมาจากเพดานจะกลวงออกจากรูทรงกรวยขนาดเล็ก (สูงถึง 0.15 ม.) ในชั้นหินที่สะสมอยู่ หลุมนี้ค่อยๆ เต็มไปด้วยแคลไซต์ ก่อตัวเป็นราก และหินงอกก็เริ่มงอกขึ้นมา

หินงอกมักมีขนาดเล็ก เฉพาะในบางกรณีเท่านั้นที่สูงถึง 6-8 ม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนล่าง 1-2 ม. ในพื้นที่ที่เชื่อมต่อกับหินย้อย คอลัมน์แคลไซต์ หรือหินงอก รูปร่างที่หลากหลายที่สุดจะปรากฏขึ้น เสาที่มีลวดลายหรือบิดเบี้ยวมีความสวยงามเป็นพิเศษ

หินงอกมีหลายชื่อขึ้นอยู่กับรูปร่างของมัน มีหินงอกรูปกรวย รูปทรงเจดีย์ หินงอกปาล์ม หินงอกแบบแท่ง ปะการังไลท์ (หินงอกรูปต้นไม้ที่มีลักษณะคล้ายพุ่มปะการัง) เป็นต้น รูปร่างของหินงอกจะขึ้นอยู่กับสภาพการก่อตัวและประการแรกคือระดับ ปริมาณน้ำในถ้ำ

หินงอกที่ดูเหมือนดอกลิลลี่หินในถ้ำ Iveria ของถ้ำ Anakopia นั้นมีความดั้งเดิมมาก ความสูงถึง 0.3 ม. ขอบด้านบนของหินงอกดังกล่าวเปิดอยู่ซึ่งสัมพันธ์กับการกระเซ็นของหยดน้ำที่ตกลงมาจาก ระดับความสูงและการสะสมของแคลเซียมคาร์บอเนตตามผนังหลุมที่เกิด สิ่งที่น่าสนใจคือหินงอกที่มีขอบชวนให้นึกถึงเชิงเทียน (Tbilisi Grotto of the Anakopia Cave) ขอบหินงอกหินย้อยที่ถูกน้ำท่วมเป็นระยะๆ (Tintilozov, 1968)

มีหินงอกประหลาด ความโค้งของมันมักเกิดจากการเคลื่อนตัวของหินกรวดที่พวกมันก่อตัวช้าๆ ในกรณีนี้ฐานของหินงอกจะค่อยๆ เคลื่อนลงมา และหยดที่ตกลงมาในที่เดียวกันก็ทำให้หินงอกหินย้อยหันไปทางด้านบนของหินกรวด หินงอกดังกล่าวพบเห็นได้เช่นในถ้ำอนาโกเปีย

หินงอกมีลักษณะเป็นโครงสร้างเป็นชั้น ๆ (รูปที่ 6) ในส่วนตัดขวางจะมีชั้นสีขาวและสีเข้มที่ตั้งอยู่ศูนย์กลางสลับกันซึ่งมีความหนาแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.02 ถึง 0.07 มม. ความหนาของชั้นรอบเส้นรอบวงไม่เท่ากัน เนื่องจากน้ำที่ตกลงบนหินงอกกระจายตัวไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิว

การวิจัยโดย F. Vitasek (1951) แสดงให้เห็นว่าชั้นหินงอกที่เติบโตนั้นเป็นผลผลิตครึ่งปี โดยมีชั้นสีขาวตรงกับช่วงฤดูหนาวและเป็นสีเข้มจนถึงฤดูร้อน เนื่องจากฤดูร้อนที่อบอุ่นจะมีปริมาณไฮดรอกไซด์ของโลหะและสารประกอบอินทรีย์ในปริมาณที่สูงกว่า เมื่อเทียบกับน้ำในฤดูหนาว ชั้นสีขาวมีลักษณะเฉพาะด้วยโครงสร้างผลึกและการจัดเรียงเม็ดแคลไซต์ในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวของชั้น ชั้นสีเข้มนั้นไม่มีรูปร่าง การตกผลึกของพวกมันถูกป้องกันโดยการมีไฮเดรตของเหล็กคอลลอยด์ออกไซด์

เมื่อใช้กำลังขยายสูง ชั้นสีเข้มจะเผยให้เห็นการสลับกันของชั้นบางมากสีขาวและสีเข้มจำนวนมาก ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งในสภาวะการซึมของน้ำที่แทรกซึมตลอดทั้งปี

การสลับชั้นสีขาวและสีเข้มในภาคตัดขวางอย่างเข้มงวดถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดอายุที่แน่นอนของหินงอก เช่นเดียวกับโพรงใต้ดินที่พวกมันก่อตัว การคำนวณให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ ดังนั้นอายุของหินงอกจากถ้ำ Kizelovskaya (Middle Urals) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 68 ซม. จึงถูกกำหนดให้เป็น 2,500 ปี (Maksimovich, 1963) อายุของหินงอกในถ้ำต่างประเทศบางแห่งซึ่งกำหนดโดยวงแหวนรอบครึ่งปีคือ 600,000 ปี (จากการวิจัยของ F. Vitasek ในถ้ำ Demanov ในเชโกสโลวะเกียพบว่าหินงอกขนาด 1 มม. ก่อตัวขึ้นใน 10 ปีและใน 10 มม. - ใน 500 ปี) วิธีการที่น่าสนใจนี้ซึ่งกำลังแพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ ยังคงเป็นเช่นนั้น ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบและต้องมีการชี้แจง

ในส่วนยาว หินงอกประกอบด้วยแผ่นบางๆ จำนวนมากวางซ้อนกัน ในส่วนกลางของหินงอก ชั้นแคลไซต์แนวนอนจะตกลงลงมาอย่างรวดเร็วจนถึงขอบ (ดูรูปที่ 6)

อัตราการเติบโตของหินงอกมีความแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับความชื้นของอากาศในถ้ำ, ลักษณะการไหลเวียน, ขนาดของสารละลาย, ระดับความเข้มข้นและ ระบอบการปกครองของอุณหภูมิ. ตามที่สังเกตแสดงให้เห็น อัตราการเติบโตของหินงอกจะแตกต่างกันไปตั้งแต่หนึ่งในสิบถึงหลายมิลลิเมตรต่อปี สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษในเรื่องนี้คือผลงานของนักวิจัยเชโกสโลวักที่ใช้วิธีเรดิโอคาร์บอนเพื่อกำหนดอายุของการก่อตัวของคาร์สต์ เป็นที่ยอมรับกันว่าอัตราการเติบโตของหินงอกในถ้ำในเชโกสโลวะเกียอยู่ที่ 0.5-4.5 ซม. ต่อ 100 ปี (G. Franke) ในประวัติศาสตร์อันยาวนานและซับซ้อนของการก่อตัวของการเผาผนึก ระยะเวลาของการสะสมของวัสดุสามารถสลับกับช่วงการสลายตัวของมันได้

การก่อตัวของแคลไซต์เผาผนึกมีลักษณะเป็นปรากฏการณ์ของการเรืองแสงซึ่งสัมพันธ์กับการมีอยู่ของสิ่งเจือปนที่เปิดใช้งานอยู่ การฉายรังสีด้วยหลอดไฟพัลส์ การก่อตัวของซินเตอร์จะเรืองแสงด้วยแสงสีเหลือง สีเขียวอ่อน สีฟ้าอมฟ้า และสีน้ำเงิน บางครั้งพวกมันก็เปล่งแสงสีขาวพราวออกมา แม้แต่แสงที่ดูเหมือนจะไหลออกมาจากรูปทรงที่สวยงามตระการตาเหล่านี้ แสงที่สว่างที่สุดเกิดจากการสะสมของแมงกานีสที่มีส่วนผสมของแมงกานีส

ถึง การก่อตัวของสีได้แก่ เขื่อนแคลไซต์ (gurs) เปลือกแคลไซต์ ฟิล์มแคลไซต์ ไข่มุกถ้ำ (oolites) และนมหิน เกอร์และอูไลต์ในถ้ำซึ่งประกอบด้วยปอยเป็นส่วนใหญ่ มีโครงสร้าง ความพรุน และน้ำหนักปริมาตรค่อนข้างแตกต่างจากการก่อตัวเผาผนึกอื่นๆ ซึ่งทำให้สามารถแยกแยะพวกมันออกเป็นกลุ่มพิเศษได้ อย่างไรก็ตาม การแบ่งส่วนนี้เป็นไปตามอำเภอใจเป็นส่วนใหญ่

เขื่อนแคลไซต์หรือน้ำเต้าที่สร้างเขื่อนในทะเลสาบใต้ดินค่อนข้างแพร่หลาย ในสหภาพโซเวียต พวกเขาถูกบันทึกไว้ในถ้ำ 54 แห่ง น้ำเต้าส่วนใหญ่พบในหินปูนและพบได้น้อยมากในโพรงโดโลไมต์ พวกมันถูกสร้างขึ้นในแนวนอนและเอียงเนื่องจากการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตจากสารละลาย ซึ่งสัมพันธ์กับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของการไหลของน้ำในขณะที่ไหลผ่านแกลเลอรีใต้ดิน โครงร่างของเขื่อนซึ่งโดยปกติจะมีลักษณะโค้งปกติหรือโค้ง ถูกกำหนดโดยรูปทรงดั้งเดิมของโครงพื้นถ้ำเป็นหลัก ความสูงของเขื่อนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.05 ถึง 7 ม. และความยาวถึง 15 ม. ขึ้นอยู่กับลักษณะทางสัณฐานวิทยาน้ำเต้าจะถูกแบ่งออกเป็นพื้นที่และเป็นเส้นตรง หลังได้รับการพัฒนาส่วนใหญ่ในช่องแคบ ๆ ที่มีลำธารใต้ดินซึ่งแบ่งออกเป็นอ่างเก็บน้ำแยกกันโดยมีพื้นที่มากถึง 1,000 ตารางเมตรขึ้นไป

การไหลของน้ำไม่เพียงสร้างเขื่อนแคลไซต์เท่านั้น แต่ยังทำลายเขื่อนด้วย เมื่ออัตราการไหลและการทำให้แร่ของน้ำใต้ดินเปลี่ยนแปลงไปภายใต้อิทธิพลของการกัดเซาะและการกัดกร่อน รู การแตกหัก และการตัดจะเกิดขึ้นในกูรู สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของน้ำเต้าแห้งที่ไม่สามารถกักเก็บน้ำได้ ผลจากการละลายและการกัดเซาะเพิ่มเติม มีเพียงส่วนที่ยื่นออกมาที่ถูกกัดกร่อนอย่างหนักเท่านั้นที่ยังคงอยู่แทนที่เขื่อนแคลไซต์ ซึ่งทำเครื่องหมายไว้บนพื้นและผนังของโพรง ขึ้นอยู่กับความหนาของครึ่งชั้นตามฤดูกาล (0.1 มม.) V.N. Dublyansky กำหนดอายุของ Gurs ในถ้ำแดง ปรากฎว่ามีอายุประมาณ 9-10,000 ปี

เขื่อนแคลไซต์มีความน่าสนใจเป็นพิเศษในถ้ำ Krasnaya, Shakuranskaya และ Kutukskaya IV ในส่วนไกลของถ้ำแดงในระยะทาง 340 ม. มีน้ำตกแคลไซต์ 36 แห่งสูง 2 ถึง 7 ม. และยาวสูงสุด 13 ม. บางครั้งความกว้างอาจสูงถึง 6 ม. ในแกลเลอรีของ Great Gurov ตั้งอยู่ที่ชั้นบนของถ้ำ Kutukskaya IV และมีความยาว 102 ม. เตียงของลำธารใต้ดินถูกปิดกั้นด้วยเขื่อน 34 แห่งที่ทำจากแคลไซต์สีขาวขุ่น ความสูงถึง 2 ม. และความยาวคือ 15 ม. พบสิ่งที่เรียกว่าน้ำเต้าที่ปิดผนึก (ห้องแคลไซต์) ที่นี่ อ่างเก็บน้ำที่ได้รับความเสียหายนั้นถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มแคลไซต์อย่างสมบูรณ์ ทางเดินหนึ่งของถ้ำ Shakuran (คอเคซัส) ซึ่งมีความยาวถึง 400 ม. ถูกแบ่งโดยเขื่อนแคลไซต์ออกเป็นทะเลสาบ 18 แห่งที่มีความลึก 0.5 ถึง 2 ม.

เปลือกแคลไซต์มักก่อตัวที่ฐานของผนังซึ่งมีน้ำไหลซึมเข้าไปในถ้ำ ตามกฎแล้วพื้นผิวของมันไม่สม่ำเสมอเป็นก้อนและบางครั้งก็มีลักษณะคล้ายระลอกคลื่น ความหนาของเปลือกแคลไซต์ในบางกรณีเกิน 0.5 ม.

บางครั้งจะสังเกตเห็นฟิล์มแคลไซต์สีขาวบนพื้นผิวของทะเลสาบใต้ดินที่มีน้ำแร่สูง เกิดจากผลึกแคลไซต์ที่ลอยอย่างอิสระบนผิวน้ำ เมื่อหลอมรวมเข้าด้วยกัน ผลึกเหล่านี้ก่อตัวเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ ที่ลอยอยู่บนผิวน้ำเป็นจุดที่แยกจากกัน จากนั้นจึงเกิดแผ่นแคลไซต์ต่อเนื่องกันปกคลุมทั่วทั้งทะเลสาบ เหมือนกับน้ำแข็งปกคลุม บนทะเลสาบที่ถูกกั้นด้วยปลาสลิด การก่อตัวของฟิล์มเริ่มต้นจากชายฝั่ง ภาพยนตร์เรื่องนี้ค่อยๆ เติบโตและครอบคลุมพื้นที่ผิวน้ำทั้งหมด ความหนาของฟิล์มมีขนาดเล็ก มันแตกต่างกันไปตั้งแต่สองสามในสิบของมิลลิเมตรถึง 0.5 ซม. หรือมากกว่า หากระดับทะเลสาบลดลง อาจเกิดช่องว่างระหว่างผิวน้ำกับฟิล์ม ฟิล์มแคลไซต์มีลักษณะตามฤดูกาลเป็นส่วนใหญ่ เกิดขึ้นในช่วงเวลาแห้ง เมื่อมีแคลเซียมและไบคาร์บอเนตไอออนความเข้มข้นสูงในน้ำในทะเลสาบ เมื่อมีฝนตกชุกและหิมะละลายเข้าไปในถ้ำ ฟิล์มแคลไซต์บนพื้นผิวของทะเลสาบใต้ดินจะถูกทำลาย

จากข้อมูลของ L. S. Kuznetsova และ P. N. Chirvinsky (1951) ฟิล์มแคลไซต์เป็นโมเสกของเมล็ดข้าวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.05-0.1 มม. การวางแนวของเมล็ดพืชจะเป็นแบบสุ่ม โดยธรรมชาติของสีจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม บางชนิดมีสีน้ำตาลและมีเมฆมาก โปร่งแสงเล็กน้อย ในขณะที่บางชนิดไม่มีสี โปร่งใสกว่า ดูเหมือนเป็นเส้นใย สำหรับองค์ประกอบทางแร่นั้น ธัญพืชทั้งสองกลุ่มจะแสดงด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พื้นผิวด้านบนของเปลือกโลกจะเป็นก้อน และพื้นผิวด้านล่างเรียบสนิท

นอกจากฟิล์มแคลไซต์แล้ว ฟิล์มยิปซั่มยังพบบนพื้นผิวทะเลสาบอีกด้วย เช่นเดียวกับน้ำแข็งใส ไม่เพียงแต่ปกคลุมผิวน้ำของทะเลสาบเท่านั้น แต่ยังครอบคลุมชายฝั่งดินเหนียวด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาพยนตร์ดังกล่าวสามารถเห็นได้บนพื้นผิวทะเลสาบของถ้ำน้ำแข็ง Kungur

ในถ้ำหลายแห่งที่พัฒนาด้วยหินคาร์บอเนต จะพบก้อนแคลไซต์ขนาดเล็กซึ่งเรียกว่าอูไลต์หรือไข่มุกแห่งถ้ำ ไข่มุกมีลักษณะเป็นรูปไข่ ทรงรี ทรงกลม มีหลายหน้าหรือมีรูปร่างไม่ปกติ ความยาวมักจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 5 ถึง 14 มม. และความกว้างตั้งแต่ 5 ถึง 11 มม. อูไลท์ที่ใหญ่ที่สุดในสหภาพโซเวียตพบในเหมือง Maanikvar ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบถ้ำ Anakopia ความยาว 59 มม. มีรูปร่างและขนาดคล้ายไข่ไก่ ไข่มุกที่แบนมีอำนาจเหนือกว่า บางครั้งพวกมันจะถูกประสานเป็นหลายชิ้น (10-20) และก่อตัวเป็นกลุ่มบริษัทอูโอลิติก สีของโอไลต์เป็นสีขาวหรือสีเหลือง พื้นผิวเป็นแบบด้าน เรียบหรือหยาบ

ไข่มุกถ้ำประกอบด้วยแคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ (มากถึง 93%) ในหน้าตัดมีโครงสร้างศูนย์กลาง โดยมีชั้นสีอ่อนและสีเข้มสลับกัน ความหนาของชั้นอาจแตกต่างกันไป ในตอนกลางของไข่มุกจะมีเม็ดควอตซ์ แคลไซต์ หรือก้อนดินเหนียว ซึ่งรอบๆ เปลือกของแคลเซียมคาร์บอเนตคอลลอยด์จะเติบโต สิ่งที่น่าสนใจก็คือ เปลือกผลึกของโอไลต์ถูกแยกออกจากกันด้วยชั้นหินปูนเพลิโตมอร์ฟิกบางๆ

ไข่มุกในถ้ำก่อตัวในทะเลสาบใต้ดินตื้นๆ ซึ่งถูกป้อนด้วยหยดน้ำที่อิ่มตัวด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตที่หยดลงมาจากเพดาน เงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการก่อตัวของโอไลต์คือการหมุนอย่างต่อเนื่อง เมื่อมวลรวมเพิ่มขึ้น การหมุนของพวกมันจะช้าลงแล้วหยุดพร้อมกัน เมื่อมันเติมอ่างที่ก่อตัวขึ้นมาจนเต็ม

การเจริญเติบโตของโอไลต์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย พวกมันก่อตัวเร็วมาก (ในถ้ำ Postojna ในยูโกสลาเวีย ในเวลาประมาณ 50 ปี) ในถ้ำ Hralupa (บัลแกเรีย) พบโอไลต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-6 มม. ซึ่งประกอบด้วยชั้นศูนย์กลางเพียง 3-4 ชั้นเท่านั้น ดังนั้นจึงสามารถประมาณอายุได้ 3-4 ปี อย่างไรก็ตามความเป็นไปได้ของการใช้ชั้นแคลไซต์เพื่อกำหนดอายุของการก่อตัวของเคมีควรได้รับการปฏิบัติด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งเนื่องจาก "... ช่วงเวลาของการสะสมแคลเซียมคาร์บอเนตไม่ตรงกับฤดูกาล แต่จะถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณของ น้ำที่ไหลเข้า อุณหภูมิ และอากาศโดยรอบ”

ไข่มุกถ้ำที่พบในสหภาพโซเวียตในถ้ำ Divya, Kizelovskaya, Krasnaya, Anakopiyskaya, Shakuranskaya, Vakhushti, Makrushinskaya และอื่น ๆ อีกมากมายไม่มีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันจากไข่มุกชีวภาพของหอยทะเลเนื่องจากทั้งสองประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต ในขณะเดียวกัน ไข่มุกแท้แตกต่างจากไข่มุกถ้ำด้วยความแวววาวของหอยมุกที่เด่นชัด ซึ่งเป็นลักษณะของอาราโกไนต์ ซึ่งแสดงด้วยไข่มุกชีวภาพ . อย่างไรก็ตาม Aragonite เป็นการดัดแปลงแคลเซียมคาร์บอเนตที่ไม่เสถียรและเปลี่ยนเป็นแคลไซต์ได้เอง จริงอยู่ที่อุณหภูมิปกติการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นค่อนข้างช้า

ในบรรดาการก่อตัวเป็นปูน น้ำนมทางจันทรคติหรือหินซึ่งเป็นคอลลอยด์ทั่วไปนั้นมีความน่าสนใจเป็นพิเศษ ครอบคลุมห้องใต้ดินและผนังถ้ำในบริเวณที่มีน้ำไหลออกมาจากรอยแตกแคบๆ และภายใต้สภาวะที่มีการระเหยเล็กน้อย หินจะทำให้หินกลายเป็นของเหลวอย่างมาก ซึ่ง รูปร่างมีลักษณะคล้ายแป้งมะนาว มวลครีม หรือนมหินขาว ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หายากมากและยังไม่ได้รับการแก้ไขนี้ถูกบันทึกไว้ใน Krasnaya (ไครเมีย), Kizelovskaya (เทือกเขาอูราล), Anakopia (คอเคซัส) และถ้ำอื่น ๆ ของสหภาพโซเวียต

บนผนังและเพดานของถ้ำบางแห่งมีผลึกของแร่ธาตุออโตโครโนนัสหลายชนิด: แคลไซต์, อาราโกไนต์, ยิปซั่มและฮาไลต์ ท่ามกลาง การก่อตัวของผลึกสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือดอกไม้แคลไซต์, อาราโกไนต์และยิปซั่ม (แอนโธไดต์) ในรูปแบบของพวงและดอกกุหลาบซึ่งบางครั้งก็มีความยาวหลายเซนติเมตร ปัจจุบันพบได้เฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งของถ้ำเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าต้นกำเนิดของพวกมันเชื่อมโยงกันในแง่หนึ่งกับการตกผลึกของคาร์บอเนตจากการหยดควบแน่น และอีกด้านหนึ่งคือการกัดกร่อนของหินคาร์สต์ด้วยน้ำที่ควบแน่น ตามการศึกษาพบว่า สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นรูปแบบโบราณ พวกมันถูกสร้างขึ้นในสภาวะทางอุทกวิทยาและจุลภาคที่แตกต่างจากปัจจุบัน ยังพบรูปแบบสมัยใหม่อีกด้วย

นอกจากแอนโธไดต์แล้ว แปรงคริสตัลของแคลไซต์ อาราโกไนต์ ยิปซั่ม และฮาไลต์ก็น่าสนใจ โดยครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของผนังและเพดานของถ้ำ แกลเลอรี่คริสตัลดังกล่าวถูกบันทึกไว้ในช่องใต้ดินหลายแห่งของสหภาพโซเวียต (Kryvchenskaya, Krasnaya, Divya ฯลฯ )

รูปแบบหลักของการก่อตัวของคราบเคมีและคุณลักษณะของการสะสมของการตกผลึกของถ้ำโดยใช้ตัวอย่างของก้นบึ้งของ Anakopia ได้รับการศึกษาโดย V. I. Stepanov (1971) ในความเห็นของเขา การตกผลึกโดยทั่วไปของแต่ละส่วนของถ้ำนี้เป็นไปตามรูปแบบดังต่อไปนี้: เปลือกหินย้อยหินย้อยปอย - เปลือกหินย้อยแคลไซต์ - หินงอกหินย้อย - ปะการังไลต์ - ยิปซั่ม

โครงการ speleolithogenesis ที่ละเอียดที่สุดได้รับการพัฒนาโดย G. A. Maksimovich (1965) เขาแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติและสัณฐานวิทยาของการก่อตัวของเคมีขึ้นอยู่กับขนาดของน้ำที่ไหลเข้าและความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในระยะต่างๆ ของการพัฒนาถ้ำ เมื่อมีน้ำไหลเข้าจำนวนมาก (1-0.1 ลิตร/วินาที) แคลเซียมคาร์บอเนตจะหลุดออกจากสารละลายและเกิดเป็นน้ำเต้าบนพื้นถ้ำ (รูปที่ 7) หลังมักจัดเป็นน้ำตก เมื่อน้ำที่ไหลเข้าจากรอยแตกและรูบนเพดานถ้ำลดลง จะเกิดสภาวะสำหรับการก่อตัวของมวลขนาดใหญ่ (0.01-0.001 ลิตร/วินาที) รูปทรงเจดีย์ (0.001-0.005 ลิตร/วินาที) และต้นปาล์ม (0.005 -0.0001 ลิตร/วินาที) หินงอก เมื่อการไหลเข้าของน้ำที่อิ่มตัวด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตลดลงอีก หินย้อยทรงกรวยแรกจะปรากฏขึ้น (10 -4 -10 -5 ลิตร/วินาที) จากนั้นจึงติดหินงอก (10 -5 -10 -6 ลิตร/วินาที) สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือชั้นของแควที่มีอัตราการไหล 10 -4 -10 -5 ลิตร/วินาที (หรือ 0.1- -0.01 ซม. 3 /วินาที) ซึ่งกำหนดการเปลี่ยนจากการสะสมลิโทล่างไปเป็นชั้นบนเช่นกัน เป็นการพัฒนาร่วมกันของพวกเขา มีน้ำไหลเข้าเล็กน้อย หินย้อยแบบท่อ (10 -3 -10 -5 ซม. 3 /วินาที) หินย้อยเชิงซ้อนที่มีฐานกว้าง (10 -5 -10 -6 ซม. 3 /วินาที) และหินย้อยประหลาด (10 -6 -10 - 7 ซม. 3 /วินาที) น้ำที่ควบแน่นยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวของหินย้อยประหลาด ในขั้นตอนของการสร้างสเปลโอลิโธเจเนซิสนี้ แรงของการตกผลึกมีอิทธิพลเหนือแรงโน้มถ่วง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในระหว่างการไหลเข้าที่มีนัยสำคัญมากขึ้น จุดเชื่อมต่อสุดท้ายในชุดพันธุกรรมของการก่อตัวของเคมีคือรูปแบบผลึกที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอนของแคลไซต์จากน้ำที่ควบแน่น ซึ่งในขั้นตอนนี้เป็นแหล่งความชื้นเพียงแหล่งเดียว

โครงการสำหรับการก่อตัวของ speleoforms ที่เสนอโดย G. A. Maksimovich (1965) มีความสำคัญทางทฤษฎีและระเบียบวิธีที่สำคัญ ช่วยให้สามารถร่างชุดพันธุกรรมที่กลมกลืนกันของการเกิดหินคาร์บอเนตในถ้ำโดยคำนึงถึงตัวชี้วัดเชิงปริมาณของการไหลของน้ำใต้ดินและความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์การเปลี่ยนแปลงในเวลาซึ่งสัมพันธ์กับขั้นตอนของการพัฒนาฟันผุ ในโครงการนี้ น่าเสียดายที่ไม่ได้กำหนดตำแหน่งของรูปแบบการเผาผนึกที่แพร่หลายจำนวนมาก (เสา ผ้าม่าน ผ้าม่าน ฯลฯ) ซึ่งเนื่องมาจากวัสดุการสังเกตการทดลองที่จำกัด และอีกด้านหนึ่งคือกับ การพัฒนาปัญหาโดยรวมที่ไม่ดีภายใต้การพิจารณา

การก่อตัวทางเคมีหรือเคมีน้ำ ซึ่งทำให้ถ้ำหลายแห่งมีความสวยงามผิดปกติ เป็นเพียงการสะสมของถ้ำประเภทเดียวเท่านั้น นอกจากนี้ในถ้ำ (ตามการจำแนกประเภทของ D.S. Sokolov และ G.A. Maksimovich) ยังมีเงินฝากอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งโดยกำเนิดแบ่งออกเป็นสิ่งตกค้าง, กลไกทางน้ำ, ดินถล่ม, ธารน้ำแข็ง, ออร์แกนิก, ความร้อนใต้พิภพและมานุษยวิทยา .

เงินฝากคงเหลือเกิดขึ้นจากการชะล้างของหินคาร์สต์และการสะสมของสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอนุภาคดินเหนียวที่ด้านล่างของถ้ำ ดินเหนียวในถ้ำได้รับการศึกษาที่ดีที่สุดในแกลเลอรีแห้งของถ้ำ Anakolia ซึ่งมีความหนา 0.45 ม. ส่วนบนของชั้นดินเหนียวที่เหลือประกอบด้วยอนุภาคละเอียดเป็นส่วนใหญ่และส่วนล่างของอนุภาคที่มีเนื้อไม่สม่ำเสมอ องค์ประกอบของดินเหนียวเหล่านี้ถูกครอบงำ (มากกว่า 63%) โดยอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.01 มม. (ตารางที่ 1)

เงินฝากกลน้ำซึ่งแสดงด้วยตะกอนจากแม่น้ำใต้ดิน ตะกอนจากทะเลสาบในถ้ำ และวัสดุอัลลอชโทนัสที่นำเข้าถ้ำผ่านรอยแตก ท่ออวัยวะ และบ่อน้ำ ประกอบด้วยวัสดุดินทรายและดินเหนียว ความหนาของคราบเหล่านี้มักมีขนาดเล็ก มีเพียงใต้ท่ออวัยวะเท่านั้นที่พวกมันจะสร้างหินกรวดดินเหนียวบางครั้งอยู่ในรูปแบบของกรวยแหลมสูงถึง 3 เมตรหรือมากกว่านั้น

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือดินเหนียวพลาสติกของถ้ำ Anakopia ซึ่งครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 10,000 ตารางเมตร ครอบคลุมพื้นของ Clay Grotto และถ้ำส่วนใหญ่ของ Abkhazia และนักสำรวจถ้ำจอร์เจีย ความหนาของดินเหนียวเหล่านี้น่าจะสูงถึง 30 เมตร ดินเหนียวพลาสติกส่วนใหญ่เกิดจากอนุภาคขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.01 มม. ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 53% พวกมันมีโครงสร้างเป็นตะกอนทรายและมักมีสีด้วยออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัส ดินเหนียวเหล่านี้เกิดขึ้นจากการสะสมของอนุภาคขนาดเล็กที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำชั่วคราวที่เกิดขึ้นทางตอนใต้ของถ้ำ เนื่องจากการแทรกซึมของการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีความขุ่นอย่างมีนัยสำคัญ ความถี่และระยะเวลาของการสะสมของดินพลาสติกได้รับการยืนยันจากการมีอยู่ของขอบเขตที่แตกต่างกันในนั้น

เงินฝากถล่มทลายมักประกอบด้วยก้อนหินขนาดใหญ่กองรวมกันอย่างวุ่นวายซึ่งพังทลายลงมาจากห้องใต้ดินและผนังโพรงใต้ดิน การคำนวณที่น่าสนใจในเรื่องนี้ดำเนินการในถ้ำอนาโกเปีย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าปริมาณของวัสดุที่ถล่มในวิหาร Abkhazia และถ้ำ Speleologists ของจอร์เจียอยู่ที่ประมาณ 450,000 m 3 (เช่นหินมากกว่า 1 ล้านตัน) และปริมาตรของแต่ละบล็อกสูงถึง 8-12 m 3 บล็อกฮีปอันทรงพลังยังถูกบันทึกไว้ในถ้ำอื่นๆ อีกหลายแห่ง (รูปที่ 8)

ในบรรดาหินถล่มที่ทับถมมักมีชิ้นส่วนของการก่อตัวของแคลไซต์เผา (หินย้อยหินงอก) ที่เกี่ยวข้องกับการพังทลายของห้องใต้ดิน

ส่วนใหญ่มักพบการสะสมของดินถล่มเก่าที่ปกคลุมไปด้วยดินเหนียวและแคลไซต์ อย่างไรก็ตาม ในถ้ำบางแห่ง คุณยังอาจพบการพังทลายครั้งใหม่อีกด้วย เราได้สำรวจพื้นที่ดังกล่าวโดยเฉพาะในถ้ำ Divya (Ural) และ Kulogorskaya (ที่ราบสูง Kuloi)

เงินฝากธารน้ำแข็งในถ้ำหลายแห่งในสหภาพโซเวียต ซึ่งมีอุณหภูมิติดลบตลอดทั้งปี จะสังเกตเห็นการก่อตัวของน้ำแข็ง ถ้ำน้ำแข็งที่มีชื่อเสียงที่สุด ได้แก่ Kungurskaya, Kulogorskaya, Balaganskaya และ Abogydzhe

ถ้ำน้ำแข็งของโพรงคาร์สต์ - ธารน้ำแข็งที่แพร่หลายในแหลมไครเมียคอเคซัสที่ราบรัสเซียเทือกเขาอูราลและไซบีเรียตอนกลางแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ดังต่อไปนี้: การระเหิดการแทรกซึมการรวมตัวกันและต่างกัน

ท่ามกลาง การก่อตัวระเหิดสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือผลึกน้ำแข็งที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของอากาศที่ค่อนข้างอุ่นกับวัตถุที่เย็นลง พวกมันมีรูปทรงที่หลากหลายซึ่งถูกกำหนดโดยระบอบอุณหภูมิ ความชื้น ทิศทางและความเร็วของการไหลของอากาศ (Dorofeev, 1969) ได้แก่ผลึกรูปใบไม้ (ก่อตัวที่อุณหภูมิ -0.5-2°) พีระมิด (-2-5°) ผลึกสี่เหลี่ยม (-5-7°) รูปทรงเข็ม (-10-15°) และ รูปเฟิร์น (-18 -20°) สิ่งที่สวยงามที่สุดคือคริสตัลปิรามิดซึ่งมักจะแสดงด้วยปิรามิดเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 15 ซม. ในบางครั้ง ปิรามิดหกเหลี่ยมแบบปิดที่ค่อนข้างปกติจะปรากฏบนห้องใต้ดินของถ้ำ โดยปลายของพีระมิดหันเข้าหาเพดาน ความสวยงามอีกประการหนึ่งคือคริสตัลคล้ายเฟิร์นที่ก่อตัวเป็นน้ำค้างแข็งรุนแรงและดูเหมือนแผ่นบาง (0.025 มม.) ยาวสูงสุด 5 ซม. ห้อยเป็นขอบหนาจากเพดานถ้ำ ผลึกเหล่านี้มีอยู่ชั่วคราว เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเล็กน้อยพวกมันจะถูกทำลาย เมื่อคริสตัลเติบโตรวมกัน พวกมันมักจะก่อตัวเป็นมาลัยแวววาว ลูกไม้ฉลุ และผ้าม่านโปร่งใส ผลึกน้ำแข็งมีความโปร่งใสและเปราะบางมาก เมื่อสัมผัสจะแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วค่อย ๆ ร่วงหล่นลงสู่พื้นถ้ำ

ผลึกน้ำแข็งมักจะปรากฏในฤดูใบไม้ผลิและคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือน เฉพาะในถ้ำบางแห่งเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ชั้นดินเยือกแข็งถาวรเท่านั้นที่จะพบผลึกยืนต้น องค์ประกอบทางเคมีผลึกน้ำแข็งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหิน ตามข้อมูลของ E.P. Dorofeev (1969) การทำให้แร่ของผลึกน้ำแข็งระเหิดประจำปีของถ้ำ Kungur อยู่ที่ 56-90 มก./ลิตร และไม้ยืนต้น - 170 มก./ลิตร

ถึง แบบฟอร์มการกรองได้แก่ หินย้อยน้ำแข็ง หินงอก และหินงอกที่มีต้นกำเนิดจากไฮโดรเจน เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนน้ำเป็นสถานะของแข็ง แบบฟอร์มเหล่านี้มีความสูงถึง 10 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ม. อายุของพวกเขาแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2-3 เดือนถึงหลายปี ตัวอย่างเช่น ในถ้ำคุนกูร์ มีหินงอกน้ำแข็งซึ่งมีอายุมากกว่า 100 ปี แบบฟอร์มประจำปีมีความโปร่งใสและแบบฟอร์มยืนต้นเนื่องจากมีสิ่งสกปรกมีสีขาวนวลมีโทนสีน้ำเงินหรือสีเขียว

การก่อตัวของน้ำแข็งประจำปีและยืนต้นมีความแตกต่างกันในโครงสร้าง จากการศึกษาของ M.P. Golovkov (1939) พบว่าหินงอกหินย้อยประจำปีในถ้ำ Kungur เป็นผลึกเดี่ยวที่มีแกนเดียวเชิงแสง ในขณะที่หินย้อยยืนต้นประกอบด้วยผลึกหลายชั้นต่อชั้น ยาวและมีเหลี่ยมเพชรพลอยบางส่วน โดยมีแกนแสงขนานกับ ความยาวของหินย้อย

ตามองค์ประกอบทางเคมี น้ำแข็งของหินย้อย หินงอก และหินย้อยสามารถมีความสดได้ด้วยปริมาณของสารที่ละลายน้ำได้สูงถึง 0.1% (1 กรัม/ลิตร) หรือแบบกร่อย ซึ่งมีสารที่ละลายน้ำได้ตั้งแต่ 0.1 ถึง 1% น้ำแข็งสดมักพบในถ้ำคาร์บอเนต และพบกร่อยในถ้ำซัลเฟต

บนผนังและห้องใต้ดินในส่วนเย็นของถ้ำบางแห่งมีเปลือกน้ำแข็งซึ่งก่อตัวขึ้นในด้านหนึ่งเนื่องจากการแข็งตัวของน้ำที่ไหลลงมาตามรอยแตกและอีกด้านหนึ่งเนื่องจากการระเหิดของไอน้ำ . ความหนามักจะแตกต่างกันไปตั้งแต่เศษส่วนของมิลลิเมตรไปจนถึง 10-15 ซม. น้ำแข็งมีความโปร่งใส บางครั้งก็เป็นสีขาวขุ่น สด (สารที่ละลายได้น้อยกว่า 1 กรัม/ลิตร) หรือสีกร่อย อายุของเปลือกน้ำแข็งอาจแตกต่างกันมาก ในบางกรณีอาจเป็นเวลาหลายปี

บนพื้นถ้ำและทางเดิน ถ้ำน้ำแข็งน้ำแข็งปกคลุมมักได้รับการพัฒนา มีต้นกำเนิดจากไฮโดรเจนหรือต่างกัน ความหนาของน้ำแข็งปกคลุมแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายเซนติเมตรไปจนถึงหลายเมตร น้ำแข็งที่มักมีชั้นปกคลุมอยู่หลายปี ต้นเฟิร์นพบได้ในบริเวณที่มีหิมะสะสม องค์ประกอบทางเคมีของน้ำแข็งปกคลุมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหินคาร์สต์ มีน้ำแข็งสดและกร่อย หลังในถ้ำยิปซั่มมีลักษณะเป็นองค์ประกอบของแคลเซียมซัลเฟต การทำให้เป็นแร่ของน้ำแข็งในถ้ำถึง 0.21% สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือผลึกน้ำแข็งที่ก่อตัวบนพื้นถ้ำเมื่อมีน้ำที่แทรกซึมแข็งตัว พวกมันดูเหมือนเข็มที่หลอมละลายและมีแผ่นที่งอกอยู่ข้างใต้

สถานสงเคราะห์น้ำแข็งแสดงโดยน้ำแข็งของทะเลสาบและแม่น้ำใต้ดิน ทะเลสาบน้ำแข็งก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวทะเลสาบใต้ดินในช่วงฤดูหนาวหรือตลอดทั้งปี พื้นที่ทะเลสาบน้ำแข็งขึ้นอยู่กับขนาดของทะเลสาบ ในบางกรณีอาจสูงถึง 500 ตร.ม. และความหนาของน้ำแข็งคือ 0.15 ม. (ทะเลสาบของสมาคมภูมิศาสตร์ในถ้ำ Abogyje บนแม่น้ำ Mai) น้ำแข็งบนลำธารใต้ดินมีการกระจายตัวเป็นส่วนใหญ่ในท้องถิ่น สี่เหลี่ยม น้ำแข็งแม่น้ำและพลังของมันมักจะน้อย ต้นกำเนิดของทะเลสาบและน้ำแข็งในแม่น้ำนั้นมีไฮโดรเจน เมื่อแหล่งน้ำใต้ดินแข็งตัว บางครั้งผลึกก็ก่อตัวเป็นรูปดาวหกแฉก ซึ่งมีความหนา 1 มม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10 ซม.

น้ำแข็งในถ้ำมีธาตุต่างๆ การวิเคราะห์สเปกตรัม น้ำแข็งถ้ำซึ่งนำมาจากเปลือกน้ำแข็งในถ้ำเพชรของถ้ำคุนกูร์ แสดงให้เห็นว่าธาตุสตรอนเซียมมีมากกว่าธาตุอื่นๆ โดยคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 0.1% ปริมาณแมงกานีส ไทเทเนียม ทองแดง อลูมิเนียม และเหล็ก ไม่เกิน 0.001%

ตามเงื่อนไขสำหรับการเกิดความเย็นในถ้ำ การสะสมของหิมะและน้ำแข็ง N. A. Gvozdetsky (1972) จำแนกถ้ำน้ำแข็งคาร์สต์เจ็ดประเภทในสหภาพโซเวียต: ก) บ่อคาร์สต์และช่องว่างที่มีหิมะและน้ำแข็ง น้ำแข็งที่อยู่ในนั้น เกิดจากน้ำที่ตกลงมาในฤดูหนาวผ่านรูหิมะปาก b) ถ้ำที่เย็นคล้ายถุง น้ำแข็งในนั้นสามารถก่อตัวได้โดยการแช่แข็งน้ำที่มาจากรอยแตก c) ผ่านหรือพัดถ้ำเย็นที่มีทิศทางของกระแสลมเปลี่ยนแปลงในช่วงครึ่งปีที่อบอุ่นและเย็น โดยมีน้ำแข็งไฮโดรเจนและผลึกน้ำแข็งในชั้นบรรยากาศหรือการระเหิด d) ผ่านถ้ำธารน้ำแข็งแนวนอนพร้อมหน้าต่างบนเพดานซึ่งมีหิมะตกกลายเป็นน้ำแข็ง e) ทะลุหรือระเบิดถ้ำ - พื้นที่ชั้นดินเยือกแข็งถาวรซึ่งมีน้ำแข็งในถ้ำเป็นรูปแบบพิเศษ f) โพรงที่มีรูปร่างดี - พื้นที่ของชั้นดินเยือกแข็งถาวร g) โพรงคล้ายถุง - พื้นที่ของชั้นดินเยือกแข็งถาวร

เงินฝากออร์แกนิก- ขี้ค้างคาวและกระดูกเบรชเซียพบได้ในถ้ำหลายแห่งในสหภาพโซเวียต อย่างไรก็ตาม ฟอสฟอไรต์ในถ้ำเหล่านี้มีความหนามากและกินพื้นที่ค่อนข้างเล็ก มีการพบขี้ค้างคาวสะสมจำนวนมากในถ้ำ Baharden ซึ่งพวกมันครอบคลุมพื้นที่ 1,320 ตารางเมตร ความหนาของเงินฝากเหล่านี้สูงถึง 1.5 ม. และปริมาณสำรองทั้งหมดคือ 733 ตัน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของฟอสเฟตของฝากขี้ค้างคาวกับหินคาร์บอเนตและการก่อตัวของแคลไซต์เผาผนึกทำให้เกิดฟอสฟอไรต์ metasomatic

แหล่งสะสมของความร้อนใต้พิภพพวกมันค่อนข้างหายากในถ้ำหินปูน สิ่งที่น่าสนใจที่สุดในเรื่องนี้คือถ้ำที่อยู่ตอนบนของแม่น้ำมาเกียน (เทือกเขาเซราฟชาน) ซึ่งพัฒนาขึ้นในหินปูนซิลูเรียนตอนบน ประกอบด้วยสปาร์ไอซ์แลนด์ ฟลูออไรต์ ควอตซ์ สติบไนต์ ซินนาบาร์ และแบไรท์ ต้นกำเนิดของถ้ำเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการกระทำของสารละลายความร้อนที่ไหลเวียนไปตามรอยแตกของเปลือกโลก การก่อตัวและการสะสมของแร่ธาตุในถ้ำเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะหลังของการพัฒนา

ตะกอนจากมนุษย์ในถ้ำส่วนใหญ่เป็นซากของวัฒนธรรมทางวัตถุโบราณ ซึ่งส่วนใหญ่พบในบริเวณใกล้ๆ ของถ้ำ เมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากมีนักท่องเที่ยวและนักสำรวจถ้ำมาเยี่ยมชมถ้ำบ่อยครั้งจึงมีแหล่งสะสมต่างๆ ที่มาจากมนุษย์ (ซากอาหาร กระดาษ แบตเตอรี่ไฟฟ้าที่ใช้แล้ว ฯลฯ ) สะสมอยู่ในนั้น

แหล่งน้ำใต้ดิน 6) colmatation exc. - วัสดุดินละเอียดนำมาจากพื้นผิวชั่วคราวและน้ำใต้ดินและเติมโพรงใต้ดิน c) สิ่งกีดขวางซึ่งเกิดขึ้นเมื่อห้องใต้ดินในถ้ำพังทลายลง d) การก่อตัวของซินเทอร์ (หินงอกหินย้อย ฯลฯ ); e) การก่อตัวของอวัยวะ (การสะสมของกระดูกสัตว์ ฯลฯ ) O. p. มีความหนาเล็กน้อย รูปร่างเลนส์ไม่สม่ำเสมอไม่สม่ำเสมอ โครงสร้างไม่มีชั้นหรือเป็นชั้นหยาบ เงินฝากแร่ Fe และ Mn, บอกไซต์และอื่น ๆ จำนวนมากเกี่ยวข้องกับถ้ำ O. ในถ้ำมักพบซากกระดูกของมนุษย์ยุคหินและวัตถุในวัฒนธรรมทางวัตถุของเขาการศึกษาซึ่งให้ความช่วยเหลือที่สำคัญสำหรับการแบ่งชั้นหินของ ควอเตอร์นารี เอ็กซ

พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม - ม.: เนดรา. เรียบเรียงโดย K. N. Paffengoltz และคณะ. 1978 .

ดูว่า “CAVE DEPOSITS” ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

เงินฝากในถ้ำ- ตะกอนที่เติมช่องว่างคาร์สต์ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ TH เงินฝากถ้ำ… คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

การสะสมของเศษและกระดูกทั้งหมดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พบในถ้ำมักจะถูกประสานด้วยแร่เหล็ก ดินเหนียวทราย หรือซีเมนต์ดินเหนียว ดู เงินฝากถ้ำ พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม ม.: เนดรา. เรียบเรียงโดย K.N.... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

การรวมกันตามธรรมชาติของประเภทพันธุกรรมของทวีป exc สิ่งที่แปลกประหลาดที่สุดของพวกเขารวมเอาการก่อตัวของหินที่ประกอบกันเป็นเปลือกโลกที่ผุกร่อน eluvium และดินที่อยู่ที่นี่ตามลักษณะของแหล่งกำเนิดตามเงื่อนไขเท่านั้นที่เป็นของ... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

Yungang Cave Grottoes กลุ่มถ้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น 252 ถ้ำ ห่างออกไป 16 กม ตะวันออกเฉียงใต้จากเมืองต้าถง มณฑลซานซี ของจีน ประกอบด้วยพระพุทธรูปมากถึง 51,000 องค์ บางองค์มีความสูงถึง 17 เมตร หยุนกังเป็นตัวแทนของ... ... วิกิพีเดีย

สารบัญ 1 ถ้ำตามแหล่งกำเนิด 1.1 ถ้ำคาร์สต์... วิกิพีเดีย

ประวัติศาสตร์จอร์เจีย ... Wikipedia

สาขาวิชาที่ศึกษา หัวข้อการวิจัยทางโบราณคดีของโลกใหม่คือประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมของชนพื้นเมืองในอเมริกาและชาวอเมริกันอินเดียน ชาวอเมริกันอินเดียนเป็นตัวแทนของสาขาขนาดใหญ่ที่มีเชื้อชาติเดียวกัน... ... สารานุกรมถ่านหิน

ในรายการวัตถุมงคล มรดกโลกยูเนสโกในประเทศจีน สาธารณรัฐประชาชนมีรายการอยู่ 41 รายการ (ณ ปี 2554) ซึ่งคิดเป็น 4.3% ของจำนวนทั้งหมด (962 รายการ ณ ปี 2555) วัตถุ 29 รายการรวมอยู่ในรายการตามเกณฑ์ทางวัฒนธรรม 8 ... ... Wikipedia

เวลาทางธรณีวิทยาที่แสดงบนแผนภาพเรียกว่านาฬิกาทางธรณีวิทยา ซึ่งแสดงความยาวสัมพัทธ์ ... Wikipedia

- (เคมีเคมีอังกฤษ Chemeia; การกำเนิดยีนภาษาอังกฤษ) หินตะกอนที่เกิดขึ้นที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำระหว่างการตกตะกอนทางเคมีจากสารละลายหรือระหว่างการระเหยของน้ำ การระเหยมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของมัน ซึ่งเป็นเหตุให้ชื่อที่สองคือ... ... วิกิพีเดีย