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. มานุษยวิทยาวิวัฒนาการจากนั้นทีมงานจึงดูตัวอย่าง 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”
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 อัตราการเติบโตของหินงอกหินย้อยในเหมืองชอร์ซุย (เอเชียกลาง, เทือกเขาอาไล) ตามการศึกษาของ N.P. Yushkin (1972) จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.001 ถึง 0.4 มม. ต่อวัน: ใน บางกรณีสูงถึง 3 .66 มม. ต่อวัน หรือ 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, ระดับความเข้มข้นและสภาวะอุณหภูมิ 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 ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับปูนขาว มวลครีม หรือนมหินสีขาว ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หายากมากและยังไม่ได้รับการแก้ไขนี้ถูกบันทึกไว้ใน Krasnaya (ไครเมีย), Kizelovskaya (เทือกเขาอูราล), Anakopia (คอเคซัส) และถ้ำอื่น ๆ สหภาพโซเวียต.
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)
ในหนึ่ง- เงินฝากทางกล ซึ่งแสดงด้วยตะกอนจากแม่น้ำใต้ดิน 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 องค์ประกอบทางเคมีของผลึกน้ำแข็งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหิน 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 พื้นที่ของน้ำแข็งในแม่น้ำและความหนาของมันมักจะมีขนาดเล็ก 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
คำอธิบายที่เป็นระบบครั้งแรกเกี่ยวกับการสะสมของถ้ำในรัสเซียได้รับจาก A.A. ครูเบอร์ในเอกสารชื่อดังของเขา “ ภูมิภาคคาร์สต์ภูเขาไครเมีย" (Kruber, 1915) โดยที่ตามการจำแนกประเภทของ E.A. Martel แตกต่าง: การก่อตัวเผา; ปอยที่แหล่งน้ำใต้ดิน ผลิตภัณฑ์จากการทำลายและการหลุดร่อนของผนัง ผลของความล้มเหลวและการล่มสลายของห้องใต้ดิน ดินเหนียวในถ้ำเป็นสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำของหินคาร์สต์ เศษซากที่นำมาจากพื้นผิว ตลอดจนแหล่งสะสมของสัตว์และพืช หิมะและน้ำแข็ง
การสะสมของฟันผุมักเกิดจากมนุษย์เมื่ออายุมากขึ้น แต่ในโครงสร้างการจำแนกประเภทของเงินฝากควอเทอร์นารีพวกเขาไม่ได้นำมาพิจารณาในทางปฏิบัติ (Kiesevalter, 1985; Kozhevnikov, 1985; Schanzer, 1966) ขณะนี้ยังไม่มีการจำแนกประเภทเงินฝากในถ้ำที่ครอบคลุม ในวรรณกรรมภายในประเทศ การจำแนกประเภท D.S. เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป โซโคโลวา - G.A. Maksimovich รวมถึงถ้ำแปดประเภท (Maksimovich, 1963) สร้างขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ต่อมาเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง ยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้เรายังจะใช้การจำแนกประเภทนี้ซึ่งนักสำรวจถ้ำรู้จักกันอย่างแพร่หลาย พร้อมด้วยข้อมูลการวิจัยสมัยใหม่ที่มีอยู่เพิ่มเติม
1. เงินฝากคงเหลือ
ส่วนที่เหลือมักเข้าใจว่าเป็นตะกอนที่เกิดจากการตกค้างที่ไม่ละลายน้ำของหินที่มีโพรง หินปูนขนาดใหญ่ที่มีถ้ำหินปูนหลายแห่งตั้งอยู่ มีสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำอยู่ 1-5% การคำนวณแสดงให้เห็นว่าเมื่อหินปูนละลาย 1 m 3 จะเกิดวัสดุดินเหนียวประมาณ 140 กิโลกรัม (0.05 m 3) เกิดขึ้น (Dublyansky, 1977; Shutov, 1971) สำหรับหินยิปซั่มในบริเวณถ้ำ Kungur ที่มีปริมาณสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำ 1.6-2.3% ตัวเลขนี้คือ 70 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรของหินซัลเฟต การแยกสิ่งตกค้างประเภทพันธุกรรมบริสุทธิ์มักจะค่อนข้างยาก ซึ่งรวมถึงดินเหนียวพลาสติกสีน้ำตาลแดงที่ปกคลุมพื้นผิวด้านในของโดมบางแห่งและรอยแตกของคาร์สต์เป็นชั้นบางๆ การวิเคราะห์สเปกตรัมบางส่วนบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของ Be, Ba, Ti, V, Mn, Cr, Ni, Co, Pb, Sn, Ga, La ในปริมาณที่ไม่เกินเนื้อหาขององค์ประกอบเหล่านี้ในหินโฮสต์ (Dublyansky, Polkanov , 1974; สเตปานอฟ, 1999)
ตะกอนที่เหลืออาจรวมถึงดินเหนียวที่ขุดขึ้นมาอย่างประณีตซึ่งทำให้เกิดรอยโค้งอย่างประณีตบนห้องใต้ดินและผนังถ้ำ สิ่งเหล่านี้คือ "ดินเหนียว vermiculations" ซึ่งเป็นผลมาจากผลกระทบรวมกันบนหินของน้ำควบแน่นที่รุนแรงและจุลินทรีย์ในแบคทีเรียที่สามารถดูดซับคาร์บอนจากหินปูนที่เป็นโฮสต์ (Hill, Forti, 1997)
คราบตกค้างอาจปกคลุมผนังโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำจนเต็ม เมื่อทำงานกับอุปกรณ์ดำน้ำ ตะกอนที่ตกค้างจะเกิดความปั่นป่วนได้ง่าย ซึ่งทำให้การวิจัยเกี่ยวกับการสำรวจใต้น้ำมีความซับซ้อนมากขึ้น
2. เงินฝากถล่มทลาย
ตะกอนจากการยุบตัวเป็นตะกอนในถ้ำชนิดหนึ่งที่แพร่หลายแต่มีการศึกษาไม่ดี วี.เอ็น. Dublyansky (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Dublyanskaya, 2004) ระบุประเภทย่อยทางพันธุกรรมสี่ชนิดของการสะสมของแผ่นดินถล่ม: แรงโน้มถ่วงแบบเทอร์โม, แรงโน้มถ่วงแบบถล่มทลาย, ความล้มเหลว - แรงโน้มถ่วง, แผ่นดินไหว - แรงโน้มถ่วง
เงินฝากเทอร์โมโน้มถ่วงเกิดขึ้นที่ทางเข้าของโพรงและเป็นผลมาจากสภาพอากาศทางกายภาพในบริเวณที่มีอุณหภูมิอากาศผันผวนอย่างรวดเร็วทุกวัน พวกมันถูกแสดงด้วยหินบดและเศษหินปูน ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นตามฤดูกาลในการสะสมอย่างหลวมๆ โดยปกติแล้วจะพบเห็นได้เฉพาะบริเวณทางเข้าถ้ำเท่านั้น ความหนาของเงินฝากเทอร์โมโน้มถ่วงสามารถเข้าถึงได้หลายเมตร (Vorontsovskaya, Akhshtyrskaya, Partizanskaya, Atsinskaya ฯลฯ คอเคซัสตะวันตก) ชั้นที่ลึกที่สุดนั้นมีลักษณะการผุกร่อนที่รุนแรงยิ่งขึ้นในบางแห่งชิ้นส่วนจะถูกทำลายเป็นวัสดุอลูมิเนียม หากมีสีแดงเนื่องจากการเสริมสมรรถนะด้วยออกไซด์ของเหล็กและแมงกานีส แสดงว่าการก่อตัวของพวกมันเกิดขึ้นในสภาพอากาศชื้นและร้อน ตามกฎแล้วชั้นที่อยู่ด้านบนจะถูกแสดงด้วยหินบดที่ถูกทำลายด้วยดินร่วนสีน้ำตาลเข้มที่มีความชื้น - การมีอยู่ของตะกอนดังกล่าวบ่งชี้ว่าสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงขึ้นซึ่งเอื้อต่อกระบวนการสร้างดิน อากาศอบอุ่น. ชั้นบนแสดงด้วยกรวดละเอียดและดินร่วนสีเทาอ่อน ซึ่งบ่งบอกถึงการชะลอตัวของกระบวนการผุพังในยุคโฮโลซีน ดังนั้นตำแหน่งและขนาดของชิ้นส่วนลักษณะของพื้นผิวและขอบสีและการมีอยู่ของออกไซด์ของโลหะทุติยภูมิทำให้สามารถสร้างสภาวะ Paleoclimatic ของการก่อตัวของฟันผุคาร์สต์ได้ (Niyazov, 1983)
ตะกอนดินถล่ม-แรงโน้มถ่วงแสดงด้วยวัสดุอัตโนมัติเท่านั้น พวกมันก่อตัวขึ้นทั่วถ้ำอันเป็นผลมาจากการทำลายล้าง ทางเดินใต้ดินก่อตัวสะสมอยู่ตามผนังส่วนใหญ่ การสะสมบล็อกที่ใหญ่ที่สุดในแง่ของขนาดของชิ้นส่วนเป็นลักษณะของโพรงที่อยู่ในโซนที่มีการรบกวนของเปลือกโลก ขนาดของวัสดุที่เป็นพลาสติกขึ้นอยู่กับการเรียงชั้นของหิน การแตกร้าว และความสูงของห้องโถงและแกลเลอรีใต้ดิน บางครั้งการสะสมของแรงโน้มถ่วงจากแผ่นดินถล่มก่อตัวขึ้นในรูปของกรวยคอลลูเวียลขนาดใหญ่ที่ฐานของเหมืองคาร์สต์ เงินฝากเหล่านี้แทบไม่มีการแยกประเภทและมักจะถูกบดอัด การก่อตัวของซินเตอร์ทุติยภูมิอาจก่อตัวขึ้นบนพวกมัน การผุกร่อนของพื้นผิวภายในของโพรงเปิดได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการพัฒนาอย่างกว้างขวางของการเปลี่ยนแปลงในบริเวณใกล้ผนัง ซึ่งเป็นหินที่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเมตาโซมาติกระหว่างปฏิสัมพันธ์ของของเหลวในรูพรุนและช่องทาง (Klimchuk และ Timokhina, 2011)
การยุบตัวของเงินฝากแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นเมื่อห้องใต้ดินของถ้ำหรือพื้นแต่ละชั้นพังทลาย เงินฝากในถ้ำขนาดใหญ่เป็นที่รู้จักในทุกพื้นที่ภูเขาพับของประเทศ การสะสมของขนาดบล็อกที่สำคัญที่สุดจะสังเกตได้ในพื้นที่ใกล้กับระนาบรอยเลื่อนของรอยเลื่อนเปลือกโลก ใน ถ้ำหินอ่อน(ไครเมีย) ในห้องโถง Perestroika ซึ่งเป็นบล็อกหินปูนถล่มที่ใหญ่ที่สุดมีขนาด 20x6x3 ม. และหนักมากถึง 1,000 ตัน ในถ้ำ Snezhnaya (คอเคซัสตะวันตก) ความหนาของตะกอนแรงโน้มถ่วงจากการล่มสลายสูงถึง 100 (ห้องโถงสุดท้าย) และ แม้แต่ 140 ม. (การอุดตันในแม่น้ำใต้ดินตอนบน) น้ำหนักของแต่ละบล็อกสูงถึง 2.5 พันตัน วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงจากการล่มสลายขนาดใหญ่มีลักษณะเป็นแผ่นดินไหว (Dublyansky, 1977; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002) ตะกอนหลุมยุบยังมีลักษณะเฉพาะด้วยการระบุตำแหน่งและการคัดแยกวัสดุที่เป็นก้อนไม่ดี ซึ่งประกอบด้วยบล็อกขนาดใหญ่ที่มีขนาดแตกต่างกัน กรวดและดินละเอียด ความหนาของชั้นสะสมที่เกิดจากความล้มเหลว-แรงโน้มถ่วงสามารถสูงถึงหลายร้อยเมตรและมีปริมาตรหลายพันลูกบาศก์เมตร
เงินฝากแผ่นดินไหวแรงโน้มถ่วงแสดงให้เห็นด้วยเพดานที่พังทลายของห้องโถงที่พังทลาย เช่นเดียวกับเสาเผาผนึกและหินงอกที่หลุดออกจากตำแหน่งแนวตั้ง การก่อตัวดังกล่าวมักพบในบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวในรัสเซีย
จี.เอ. ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2486 Maksimovich ระบุแผ่นดินไหวแบบคาร์สต์ในกลุ่มของกระบวนการแยกส่วนซึ่งมีความลึกของศูนย์กลางระดับต่ำเล็กน้อย (30-100 ม.) และความแข็งแกร่ง (ไม่เกิน 6-7 จุดที่ศูนย์กลางของแผ่นดินไหว) เครื่องวัดแผ่นดินไหวมักจะบันทึกว่าเป็นการมาถึงเชิงลบ
มีการอ้างอิงถึงแผ่นดินไหวแบบคาร์สต์ค่อนข้างมากในวรรณกรรม นักธรณีวิทยาเอเอ ชาวต่างชาติ พี.เอ็น. บาร์บอต-เดอ-มาร์นี, F.Y. เลวินสัน-เลสซิงถือว่าแผ่นดินไหวไครเมียที่อ่อนแอทั้งหมดถือเป็นความล้มเหลว การคำนวณแสดงให้เห็นว่าความล้มเหลวในเพดานห้องโถงในถ้ำแดงอาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้ พื้นที่ที่มีประชากร(Simferopol - 22 กม., Alushta - 26 กม.) แผ่นดินไหว ขนาด 2.5-2.7 หน่วย (3.7-3.9 คะแนน) ในแง่ของพลังงานที่ปล่อยออกมา (n·10 12 -10 17 erg) ความล้มเหลวที่ใหญ่ที่สุดคือน้อยกว่าแผ่นดินไหวที่ยัลตาในปี 1927 ถึง 3 เท่า มีการอธิบายการสะสมที่คล้ายกันนี้สำหรับถ้ำคอเคเซียน (Vakhrushev, Dublyansky, Amelichev, 2001) .
ข้อมูลที่น่าสนใจมากเกี่ยวกับความแรงและทิศทางของแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวนั้นมาจากเสาเผาผนึกที่ตกลงมาในห้องโถงขนาดใหญ่และห้องแสดงโพรงต่างๆ จำกัดน้ำหนักคอลัมน์ดังกล่าวมีความยาวถึง 150 ตันความยาว 8-10 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 6 ม. ราบของเสาที่อยู่ในถ้ำบ่งบอกถึงโซนศูนย์กลางซึ่งเป็นเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่นำไปสู่การพลิกคว่ำ หินงอกรุ่นใหม่ที่เติบโตอยู่บนนั้นทำให้สามารถกำหนดอายุของแผ่นดินไหวที่เกี่ยวข้องกับการทำลายล้างได้
3. คราบสะสมทางกลที่เป็นน้ำ
ตะกอนเชิงกลที่เป็นน้ำในถ้ำประกอบด้วยตะกอนจากลุ่มน้ำและอุดมสมบูรณ์ของแหล่งน้ำใต้ดินแบบชั่วคราวและถาวร ตะกอนจากทะเลสาบนอกร่องน้ำ และตะกอน clastic ที่ดึงมาจากพื้นผิวผ่านรอยแตกร้าว บ่อน้ำ เหมือง และถ้ำหลุม เงินฝากเหล่านี้มีข้อมูลจำนวนมากและหลากหลายเกี่ยวกับอุทกธรณีวิทยาและบรรพชีวินวิทยาของฟันผุเพื่อให้ได้มาซึ่งจำเป็นต้องใช้วิธีพิเศษในการวิเคราะห์แกรนูเมตริกและแร่วิทยา (Niyazov, 1983) วัสดุที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของกลไกน้ำในถ้ำมีอยู่ในเกือบทุกสิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้องกับฟันผุและไม่ใช่ฟันผุ ให้เราพิจารณาองค์ประกอบแบบแกรนูเมตริก คุณลักษณะทางแร่วิทยา และความสำคัญแยกจากกัน ในฐานะตัวบ่งชี้ความเร็วของยุคดึกดำบรรพ์และการปล่อยประจุของกระแสใต้ดิน วัสดุด้านล่างได้มาจากการศึกษาถ้ำในคอเคซัสและไครเมีย เทคนิคที่คล้ายกันนี้สามารถนำไปใช้ในภูมิภาคอื่น ๆ ของประเทศได้
การให้เกรด การสะสมเชิงกลที่เป็นน้ำของการไหลที่มีความเข้มข้นแบ่งออกเป็นสามกลุ่มอย่างชัดเจน: ช่องทาง (I), ช่องทางกาลักน้ำ (II) และกาลักน้ำ (III) ตัวอย่างแต่ละตัวอย่างภายในกลุ่มเหล่านี้มีความแตกต่างระหว่างบุคคล แต่โดยทั่วไปลักษณะทางสถิติจะค่อนข้างคงที่ (รูปที่ 1)
การสะสมของช่องทางมีลักษณะเฉพาะคือการคัดแยกที่ดี (1.91) เนื่องจากก่อตัวขึ้นในการไหลของน้ำถาวร มีลักษณะเป็นองค์ประกอบที่หยาบที่สุด (เศษทรายและกรวด 50-90%) 3-18% เป็นกรวดซึ่งไม่เคยพบเห็นในตะกอนของกลุ่มอื่น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างรูปแบบการกระจายตัวของตะกอนในช่องทางที่ชัดเจนตามขนาดและระดับของการเรียงลำดับขั้นปลายน้ำ เส้นโค้งสะสมทั่วไปจะมีรูปร่างนูน
ฝากช่องกาลักน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากการผสมของช่องและฝากกาลักน้ำในช่วงน้ำท่วม มีลักษณะการเรียงลำดับแบบปานกลาง (2.20) เส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 8 ถึง 1.7 มม. อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 มม. คิดเป็น 12-70% ซึ่งสามารถอธิบายได้โดยการขนส่งซ้ำ ๆ ในสภาวะทางอุทกวิทยาที่แตกต่างกัน 50% ของตะกอนแสดงด้วยอนุภาคทรายหยาบขนาด 1-2 มม.
ข้าว. 1. ช่องของช่อง (I), ช่องกาลักน้ำ (II), ช่องกาลักน้ำ (III) และเส้นโค้งสะสมทั่วไป (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
เงินฝากกาลักน้ำโดดเด่นด้วยการเรียงลำดับที่ดีที่สุด (1.42) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแต่ละช่องกาลักน้ำมีปริมาณงานของตัวเองซึ่งกำหนดอัตราการไหลและขนาดของอนุภาคที่ดำเนินการโดยมัน ที่ทางออกของช่องกาลักน้ำจะเกิดการแยกวัสดุตามขนาดที่กำหนด โดยเฉลี่ย 90-95% เป็นอนุภาคขนาดทราย ในกลุ่มนี้มีอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 มม. เพียง 10-12% เท่านั้น
ข้อมูลที่นำเสนอมีความสำคัญในเชิงภูมิศาสตร์บรรพชีวินวิทยา เนื่องจากองค์ประกอบแบบแกรนูเมตริกของทรายและกรวดสามารถกำหนดเงื่อนไขของการก่อตัวของพวกมันได้ ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้วิธี Hulstrom-Burkhardt (Niyazov, 1983) ซึ่งช่วยให้คุณสามารถกำหนดเงื่อนไขทางบรรพชีวินวิทยา (ความเร็วและอัตราการไหล) ของการไหลของน้ำที่ก่อตัวขึ้นตามข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบ granulometric ของตะกอนเชิงกลของน้ำ . วิธีนี้ใช้เพื่อสร้างลักษณะทางอุทกวิทยาของการไหลของน้ำในถ้ำ ซึ่งแสดงให้เห็นปริมาณข้อมูลที่ดี ดังนั้นในถ้ำทางภูมิศาสตร์ (คอเคซัสตะวันตก) ความเร็วของวิวัฒนาการอยู่ที่ 1-2 เมตร/วินาที และการปล่อยประจุของหินมีค่าตั้งแต่ 3 ถึง 10 ลบ.ม./วินาที
สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการศึกษาการกระจายตัวของตะกอนเชิงกลของน้ำในแนวตั้ง ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องเจาะรูซึ่งควรเปิดการตัดทั้งหมด ในหน้าตัดของหลุมจะมองเห็นชั้นทรายดินเหนียวและกรวดสลับกัน ส่วนนี้จะต้องมีลักษณะทั่วไปบ้าง - การสุ่มตัวอย่างจะดำเนินการจากชั้นสิบเซนติเมตร บางครั้งอาจมีทรายหรือดินเหนียวหลายชั้นด้วย
รูปที่ 2 แสดงการเพิ่มขนาดวัสดุตามความลึกอย่างชัดเจน หากมีการค้นพบสิ่งประดิษฐ์ทางโบราณคดีในชั้นต่างๆ ที่วางอยู่บนพื้นหิน ก็เป็นไปได้ที่จะกำหนดอัตราและเวลาในการก่อตัวของแหล่งสะสมเหล่านี้ เส้นโค้งสะสม (รูปที่ 2) ของคราบสกปรกที่อยู่ในกลุ่ม II และ III – เช่น สิ่งเหล่านี้คือตะกอนที่เกิดขึ้นในกับดักกาลักน้ำและผสมกับตะกอนในช่องที่จ่ายเป็นระยะ การวิเคราะห์ส่วนดังกล่าวเผยให้เห็นถึงจุดสูงสุดในระหว่างที่ปริมาณของตะกอนตะกอนในท่อกาลักน้ำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเร็วการไหลแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.00-0.25 ม./วินาที (การสะสมของอนุภาคดินเหนียว) ถึง 1.0-1.5 ม./วินาที (การสะสมของกรวดและกรวด)
องค์ประกอบทางแร่วิทยาของตะกอนกลและน้ำ. เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการวิเคราะห์เฉพาะจุดของกลุ่มตัวอย่างที่ถ่ายตามจุดต่างๆ ในถ้ำ เงื่อนไขในการเลือกจะแตกต่างกัน หากกับดักธรรมชาติมีปริมาตรน้อย (อ่างน้ำ หิน หรือเกณฑ์การเผาผนึก ฟิลเลอร์ซอกหินคดเคี้ยว ฯลฯ) กับดักนั้นจะถูกเคลียร์จนหมดจนถึงแพ หากความหนาหรือการกระจายตัวของสิ่งสะสมเชิงกลในน้ำมีมาก ตัวอย่างจะถูกนำมาเป็นค่าเฉลี่ยทั่วทั้งส่วนหรือพื้นที่โดยใช้วิธีการแบ่งส่วน ตัวอย่างสามตัวอย่างนั้นเป็นตัวอย่างทางเทคโนโลยีขนาดใหญ่ (10-12 กก.) ที่แสดงลักษณะองค์ประกอบทางแร่วิทยาของแต่ละส่วนของถ้ำ
ตัวอย่างจะถูกล้างให้มีความเข้มข้นสีเทา (การสูญเสียแร่ธาตุหนักประมาณ 15%) สมาธิสีเทาได้รับการรักษาด้วยโบรโมฟอร์ม เศษส่วนที่เบาและหนักจะถูกแยกจากกันด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า การกระจายขนาดอนุภาคของตัวอย่างถูกกำหนดโดยการกรองตัวอย่างเฉลี่ย 100 กรัมที่นำมาจากตัวอย่างดั้งเดิม การวิเคราะห์แร่วิทยาดำเนินการในลักษณะที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป การวัดปริมาณแร่ธาตุจะดำเนินการโดยใช้กล้องสองตา โดยเริ่มจากเศษส่วนที่เป็นแม่เหล็กและไม่เป็นแม่เหล็ก จากนั้นจึงนับโดยสัมพันธ์กับน้ำหนักของแร่ธาตุหนักทั้งหมดในตัวอย่าง แต่ละเศษส่วนมีการนับเมล็ดประมาณ 300 เม็ด ตัวอย่างจะลดลงโดยใช้วิธีติดตาม ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก โดยคำนึงถึงความถ่วงจำเพาะของแร่ธาตุ
ข้าว. 2. ส่วนของหลุม (A) และส่วนโค้งสะสมของชั้นที่มันสัมผัส (B) (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
องค์ประกอบแร่ของตะกอนเชิงกลที่เป็นน้ำในโพรงคาร์สต์นั้นใกล้เคียงกับองค์ประกอบแร่ของสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำของหินโฮสต์ (Dublyansky, Polkanov, 1974) เศษส่วนแสงส่วนใหญ่แสดงด้วยมวลรวมของควอตซ์และควอตซ์-ไมก้า เหล็กไฮดรอกไซด์ และเศษซากพืชที่ไหม้เกรียม นอกจากนี้ยังมีเศษเปลือกหอยและกระดูกสัตว์ฟันแทะขนาดเล็กอีกด้วย ส่วนที่หนักของหินปูนโฮสต์ประกอบด้วย: ชาด, ไพไรต์, แมกกาไซด์, ฟลูออไรต์, ลิวโคซีน, อิลเมไนต์, สปิเนล, รูไทล์, บรูคไคต์, แอนาเทส, โครไมต์, แมกนีไทต์, ไฮดรอกไซด์เหล็ก, เพทาย, ไคยาไนต์, ซิลลิมาไนต์, ทัวร์มาลีน, ไพรอกซีน, ไมกา, คลอไรต์, ฮอร์นเบลนเด , โกเมน, สตาโรไลต์, มอยซาไนต์, แบไรท์, อะพาไทต์, สตาโรไลต์, กลูโคไนต์, คอรันดัม, เอพิโดต, ทอง, กาลีนา, สฟาเลอไรต์, คาร์บอนาตาพาไทต์และอื่น ๆ (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
สาเหตุของความสมบูรณ์ของแร่ธาตุจากการสะสมเชิงกลของน้ำในถ้ำนั้นแตกต่างกันไป สิ่งสำคัญคือพวกมันเป็นสารสกัดเข้มข้นจากธรรมชาติ (ผลผลิตของเศษหนักสำหรับหินปูนมักจะน้อยกว่า 1% มากและสำหรับสารตัวเติมถ้ำจะสูงถึง 5%) ดังนั้นการปรากฏตัวในองค์ประกอบของแร่ธาตุที่ยังไม่ได้ถูกค้นพบในหินโฮสต์จึงมีความเกี่ยวข้องกับความไม่สมบูรณ์ของแนวคิดของเราเกี่ยวกับการเสริมแร่ของหินชนิดหลัง ในพื้นที่ Karst ซึ่งต้นน้ำลำธารของแหล่งน้ำถาวรและชั่วคราวตั้งอยู่ภายในหินที่ไม่ใช่คาร์สติก เหมืองและโพโนราที่อยู่บริเวณที่สัมผัสกับหินปูนนั้นเต็มไปด้วยตะกอนจากลุ่มน้ำและตะกอนที่อุดมสมบูรณ์มากเกินไป เมื่อคุณเคลื่อนตัวไปตามกระแสน้ำ ความกลมและระดับของการเรียงลำดับของวัสดุในถ้ำจะเพิ่มขึ้น ตามกฎแล้วก้อนหินและก้อนกรวดขนาดใหญ่ไม่ก่อให้เกิดการสะสมอย่างต่อเนื่อง แต่สะสมอยู่ในกับดักอุทกพลศาสตร์ (หม้อต้มระเหย ทะเลสาบใต้ดิน หรือการขยายทางเดิน ฯลฯ ) บางครั้งก็มีบริเวณที่ครั้งหนึ่งเคยเต็มไปด้วยก้อนหินและกรวด หลังจากการซักครั้งที่สองแล้ว คราบที่อุดตันจะยังคงอยู่ในผนังของบ่อน้ำ ในถ้ำที่ถูกน้ำท่วมในรัสเซีย ในช่วงน้ำท่วม เศษซากที่ถูกขนส่งอาจอุดตันช่องแคบๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของการไหลของใต้ดิน การกัดเซาะของตะกอนเชิงกลทางน้ำในบางสถานที่ และการตกตะกอนในที่อื่นๆ ในบางพื้นที่ของถ้ำดังกล่าว ซึ่งมีตะกอนถูกตัดออกโดยกระแสน้ำสมัยใหม่ จะเกิดชั้นใต้ดินที่ทันสมัยขึ้น ซึ่งการศึกษาสามารถทำได้โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น ถ้ำที่ตั้งอยู่ในหุบเขา แม่น้ำสายใหญ่ทางเข้าที่เป็น (หรือเคยเป็น) ในระดับที่ราบน้ำท่วมสูงสามารถถูกน้ำท่วมได้ในช่วงน้ำท่วม ในถ้ำดังกล่าวมีก้อนกรวดและก้อนหินถูกนำเข้าไปในถ้ำในช่วงน้ำท่วมจากก้นแม่น้ำ (Shakuranskaya, คอเคซัสตะวันตก ฯลฯ )
ในถ้ำบางแห่งอาจพบก้อนสีน้ำตาลเข้มหนาทึบและมีเปลือกนอกเป็นมันเงาอยู่บนพื้น ในบางจุด ก้อนเหล่านี้จะถูกยึดด้วยวัสดุคาร์บอเนตและก่อตัวเป็นไมโครคอนโกลเมอเรต การตรวจสอบตัวอย่างด้วยแสงสะท้อนพบว่าประกอบด้วยเกอไทต์และไฮโดรโกเอไทต์
4. คราบเคมีที่เป็นน้ำ
ตามที่ G.A. จากข้อมูลของ Maksimovich (Maksimovich, 1963) คราบเคมีที่เกิดจากน้ำจะถูกแบ่งออกเป็นซินเตอร์ (ใต้ดิน), แคลไซต์ (ใต้น้ำ), ผลึกของแร่ธาตุออโตไคโทนัสและการสะสมที่สัมพันธ์กันบนพื้นผิว วัสดุของเอกสารโดย K. Hill และ P. Forti (Hill, Forti, 1997) เปลี่ยนแนวคิดของการก่อตัวของถ้ำเคมีอย่างมีนัยสำคัญ: มีการแนะนำแนวคิดใหม่ของ "speleothem" (การก่อตัวของแร่ธาตุทุติยภูมิที่เกิดขึ้นใน สภาพแวดล้อมในถ้ำอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีกายภาพ) จำนวนแร่ธาตุที่อธิบายเพิ่มขึ้นจาก 40 (พ.ศ. 2493-2538) เป็น 240 ตามองค์ประกอบแร่ธาตุในถ้ำทั้งหมดถูกรวมกันเป็น 13 กลุ่ม: องค์ประกอบดั้งเดิม, ซัลไฟด์, ออกไซด์และไฮดรอกไซด์, เฮไลด์, อาร์ซีเนต, บอเรต, คาร์บอเนต, ไนไตรต์, ฟอสเฟต, ซิลิเกต, ซัลเฟต, วานาเดต, แร่ธาตุจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ รายชื่อแร่ธาตุไฮโดรเทอร์มอลและแร่มีมากกว่า 30 รายการสำหรับรายการแรกและ 60 รายการสำหรับรายการหลัง นำเสนอเงินฝากของถ้ำที่เกิดขึ้นในกระบวนการของภูเขาไฟ - ลาวา corallites และ helictites; หินย้อยและหินงอกที่เกิดจากดินเหนียวและทราย มีการพิจารณาการสร้างตะกอนในถ้ำรูปแบบที่หายากอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง มีพัฒนาการในวรรณกรรมในประเทศที่คำนึงถึงการจำแนกประเภทนี้อยู่แล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่อธิบายการก่อตัวของแร่ในถ้ำ (Turchinov, 1996) เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของการจำแนกประเภทข้างต้น เราจะเน้นที่นี่ที่การจำแนกประเภทแรก ซึ่งเป็นประเภทที่นักสำรวจถ้ำในประเทศรู้จักมากที่สุด
เงินฝากใต้พิภพประเภทของการเกิดชั้นใต้ดิน (เกิดขึ้นในอากาศ เหนือผิวน้ำ) ได้แก่ หินงอก หินย้อย ขอบ ม่าน เฮลิคไทต์ หินงอก หินย้อย ที่ปกคลุม โล่ ปะการัง น้ำนมมะนาว (นมพระจันทร์) เป็นต้น
หินย้อยแพร่หลายในถ้ำหินปูน ในบางครั้งพวกมันยังพบในช่องที่มีต้นกำเนิดต่างกัน ซึ่งไม่เพียงแต่มีองค์ประกอบของคาร์บอเนตเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วยแร่ธาตุประเภทเฟอร์รูจินัส-แมกนีเซียน ซัลไฟด์ สารออร์แกนิก และองค์ประกอบอื่นๆ มีหินงอกหินย้อยตั้งแต่ท่อบาง (2-4 มม.) ยาว 0.2-1.0 ม. ไปจนถึงรูปทรงกรวยต่าง ๆ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50-60 ซม. และยาวได้ถึง 4-5 ม. เมื่อช่องกลางถูกปิดกั้นจึงได้หินย้อยมา หน้าตัดเป็นรูปครึ่งวงกลมวงรี ความหนาแน่นของหินงอกหินย้อย (จำนวนต่อ 1 ตารางเมตร) ในบางพื้นที่ของถ้ำถึง 20-30 ชิ้น มักเรียงกันเป็นแถว แสดงถึงข้อบกพร่องที่มีน้ำไหลเข้าเพียงพอ หินย้อยเติบโตจากส่วนโค้งของโพรงตามเวกเตอร์ของแรงโน้มถ่วง ปัจจัยหลักในการก่อตัวของหินย้อยและการสะสมทางเคมีของคาร์บอเนตอื่นๆ คือการ "ปล่อย" ของแคลเซียมคาร์บอเนตที่สิ่งกีดขวางทางธรณีเคมี เนื่องจากความแตกต่างในปริมาณ CO 2 ในสารละลายที่จ่ายให้กับหินย้อยและในอากาศของถ้ำ
หินงอกเกิดขึ้นบนพื้นถ้ำ ขอบผนัง และชั้นหินในถ้ำ เกิดขึ้นจากการสลายก๊าซ CO 2 เมื่อหยดน้ำตกลงสู่พื้นถ้ำ หินงอกในถ้ำคาร์สโตเจนิกสามารถแสดงได้ทุกประเภทที่อธิบายไว้ในวรรณคดี: หินงอกหินย้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 และสูงถึง 3 เมตร; รูปทรงกรวยทรงกระบอกและเจดีย์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-80 ซม. และสูงได้ถึง 4-5 ม. ต้นปาล์มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 20 ซม. และสูงถึง 3 ม. หินงอกที่มีรูปร่างผิดปกติมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 ม. สูง 4-6 ม. บ่อยครั้งที่หินงอกยังติดตามรอยแตกขนาดใหญ่ในห้องนิรภัยจากจุดที่น้ำไหลซึ่งตั้งอยู่บนเส้นตรงหนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้น
หินงอกหรือคอลัมน์เกิดจากการปิดตัวของหินงอกหินย้อยขนาดใหญ่ที่บริเวณฐานของรอยแตกร้าวที่มีน้ำขนาดใหญ่ พวกมันสามารถสูงได้ 12-18 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 5-6 ม. และหนัก 130-1100 ตัน บางครั้งหินงอกที่รกเกินไปสามารถแบ่งห้องแสดงถ้ำขนาดใหญ่ออกเป็นห้องโถงแยกจำนวนหนึ่ง
เปลือกเผาผนึกจำนวนเต็มเกิดขึ้นเมื่อสารละลายเข้ามาจากรอยแตกแนวนอนหรือช่องในผนัง พวกมันมักจะก่อตัวเป็นน้ำตกที่มีความหย่อนคล้อยโดยมีความสูง 20-30 ม. และความกว้างสูงสุด 30 ม. ตามแนวด้านหน้า พื้นผิวของผ้าคลุมดังกล่าวมีลักษณะเป็นคลื่น เรียบ และบางครั้งก็มีสภาพผุกร่อน เมื่อคราบเชิงกลของน้ำถูกชะล้างออกจากใต้เปลือกโลก จะเกิด "เปลือกแขวนลอย" ปรากฏขึ้น ซึ่งบางครั้งอยู่ห่างจากกันพอสมควร มักมีลักษณะเป็นชั้น การกัดกร่อน และเฟอร์รูจิไนเซชันของแต่ละชั้น
ขอบและ ผ้าม่านเกิดขึ้นเมื่อน้ำไหลซึมออกมาจากรอยแตกยาวหรือไหลไปตามขอบ
โล่แคลไซต์ กลอง และธงพวกมันค่อนข้างหายาก แผ่นแรกจะแสดงด้วยแผ่นกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1 ม. บางครั้งก็มากกว่านั้นมีหินย้อยอยู่บนพื้นผิวด้านนอก อันที่ 2 มีลักษณะคล้ายธงติดอยู่กับผนังโพรง ต้นกำเนิดของพวกเขาเป็นที่ถกเถียงกัน นักวิจัยบางคนเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้คือซากของเปลือกแคลไซต์ที่ลอยอยู่ในอากาศหลังจากที่พื้นผิวดินเหนียวถูกชะล้างออกไป มีความเป็นไปได้มากกว่าที่พวกมันจะเกิดขึ้นระหว่างการเจริญเติบโตของชั้นที่มีศูนย์กลางร่วมกันเมื่อถูกป้อนจากรอยแตกของเส้นเลือดฝอย (Stepanov, 1999)
เฮลิคไทต์- สิ่งเหล่านี้คือการก่อตัวของสัณฐานวิทยาที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นบนห้องใต้ดินผนังและบนชั้นใต้ดินต่างๆ ตามกฎแล้วในเขตการเติบโตไม่มีการเคลื่อนที่ของอากาศ พวกมันเติบโตไปในทิศทางใดก็ได้ โค้งงอได้ทุกมุม ไม่เชื่อฟังแรงโน้มถ่วง เห็นได้ชัดว่าแรงในการตกผลึกเป็นปัจจัยหลักในด้านสัณฐานวิทยา พวกมันค่อนข้างหายาก
คอรัลไลท์เกิดขึ้นระหว่างการตกผลึกจากฟิล์มน้ำที่มีแหล่งกำเนิดต่างๆ (มักเป็นละอองลอย) พบได้บนพื้นผิวแนวตั้ง เอียง และแนวนอนของผนังหินและชั้นหินเผา ในพื้นที่ที่เกิดน้ำท่วมประจำปี พวกเขาสามารถ "หุ้มเกราะ" ด้วยเปลือกแร่แมงกานีสบาง ๆ และมีสีน้ำตาลที่มีลักษณะเฉพาะ พบได้ทั้งในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่นและในพื้นที่ที่มีการไหลเวียนของอากาศที่ยากลำบาก
นมมะนาว (พระจันทร์)- มีลักษณะเป็นก้อนวิเศษ (ในสภาวะที่มีน้ำขัง) หรือมีลักษณะเป็นแป้ง (ในสภาวะที่มีอากาศแห้ง) ซึ่งปกคลุมผนังและขยะ พวกมันหายาก เป็นรูปแบบพิเศษของการตกผลึกของฟิล์ม บนพื้นผิวประกอบด้วยเมล็ดแคลไซต์อสัณฐาน ซึ่งถูกทะลุผ่านแผ่นใยแคลเซียมบาง (0.1-0.05 ไมโครเมตร) ซึ่งอาจมาจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ ภายในเป็นแบบอสัณฐาน ความสอดคล้องมักจะเป็นครีมเปรี้ยว เมื่อแห้งจะกลายเป็นเนื้อผง
แอนโตไลต์- ดอกไม้หิน พวกมันเติบโตจากฐาน ขยายจากหินต้นกำเนิด พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้สูงเท่านั้น (ยิปซั่ม, เอปโซไมต์, เทนาร์ไดต์, ดินประสิว) คริสตัลอิสระหนึ่งอันจะเติบโตจากรูพรุนแต่ละอัน มันสามารถเติบโตไปพร้อมกับคริสตัลอื่น ๆ หรือโค้งงอเป็นส่วนโค้งที่ซับซ้อน
ตะกอนใต้น้ำ. ก่อตัวอยู่ใต้ระดับน้ำหรือเมื่อผิวน้ำสัมผัสกับอากาศ
ในโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำ อาจเกิดผลึกเดี่ยวหรือก้อนผลึกขึ้นมา ในถ้ำไฮโดรเทอร์โมคาร์สต์มีการสะสมแร่ธาตุของซีรีย์ไฮโดรเทอร์มอล: สฟาเลอไรต์, ควอตซ์, แคลไซต์, ไพไรต์, กาลีนา, ชาด, ฟลูออไรต์, อาราโกไนต์, แบไรท์, คาลโคไซต์, แร่ธาตุของกลุ่มยูเรเนียม - ทอเรียม, แร่ธาตุของโลหะหายากและมีค่า ฯลฯ แร่ เงินฝากสามารถเกิดขึ้นได้ในถ้ำเหล่านี้ ถ้ำไฮโดรเทอร์มอลที่ถูกน้ำท่วมจนหมดนั้นมีลักษณะพิเศษคือการเติบโตของผลึก ซึ่งมักมีรูปร่างเป็นแนวเสา ทั่วทั้งพื้นผิวของผนัง สำหรับถ้ำเย็น การก่อตัวของผลึกจะถูกจำกัดอยู่ในแต่ละส่วน
ส่วนใหญ่แล้วในการฝึกสำรวจถ้ำจะต้องจัดการกับโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำบางส่วน เงินฝากใต้น้ำแสดงด้วยฟิล์มแคลไซต์และตลิ่ง กรอบ ปลาสลิด ไข่มุกถ้ำ ฯลฯ
ฟิล์มแคลไซต์เกิดขึ้นบนผิวน้ำของทะเลสาบใต้ดิน เกิดขึ้นจากการตกผลึกบนพื้นผิวทะเลสาบใต้ดินระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซกับบรรยากาศถ้ำ พวกมันสร้างฟิล์มที่บางที่สุดซึ่งยึดพวกมันไว้บนน้ำด้วยแรงตึงผิว พบได้ทั้งในถ้ำคาร์บอเนตและซัลเฟต ในทะเลสาบที่มีน้ำไหลต่ำ พวกมันสามารถก่อตัวที่เรียกว่า "น้ำเต้าปิดผนึก" ซึ่งปิดสนิทด้วยเปลือกแคลไซต์ ฟิล์มแคลไซต์ที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต (97%) และอนุภาคดินเหนียว (3%) สามารถก่อตัวบนพื้นผิวของหินย้อยน้ำแข็ง หินงอก กระแสน้ำแข็งที่ผนัง (ถ้ำ Druzhba, Ural)
เฟรมแคลไซต์(ตลิ่ง) เกิดขึ้นเมื่อแผ่นฟิล์มติดกับชายฝั่งหรือหินงอกหินย้อย กระจายอยู่ทั่วไปในถ้ำไครเมีย พวกมันก่อตัวที่ด้านข้างของทะเลสาบที่มีน้ำไหลต่ำและนิ่งเนื่องจากระดับของมันลดลง บนหินย้อยที่ห้อยลงไปในทะเลสาบ และบนหินงอกที่โผล่ขึ้นมาจากด้านล่าง ปรากฏขอบลูกไม้ทุกรูปทรงและขนาด ใน karstology ถือเป็นตัวชี้วัดแร่ของระดับน้ำท่วมถ้ำ
เขื่อนแคลไซต์ (gurs)แพร่หลายในหลายภูมิภาคของรัสเซีย ความสูงของเขื่อนแตกต่างกันไปอย่างมากตั้งแต่ 0.2 ถึง 7.0 ม. พื้นที่ทะเลสาบด้านหลังปลาสลิดมีตั้งแต่ 2 ถึง 200 ม. 2 การสะสมแคลไซต์เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในสมดุลทางอุทกเคมีของการไหลที่สิ่งกีดขวางทางอุณหพลศาสตร์และอุทกฟิสิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นเมื่อน้ำไหลจากสระน้ำลงสู่เขื่อน ที่นี่ชั้นบาง ๆ ของแคลไซต์ที่ตกตะกอนก่อตัวขึ้น น้ำไหลที่เกิดขึ้นจากการไหลเข้าของน้ำ 0.001-0.100 ลิตร/วินาที จะตั้งอยู่ตามลำพังหรือเป็นกลุ่มเล็กๆ ที่ฐานของรอยแตกของตัวกรองขนาดใหญ่ ในพื้นที่ที่มีการแทรกซึมหรือหยดน้ำที่ควบแน่นเป็นหยดน้ำ ในบริเวณแคบของแควด้านข้างที่แคบลงซึ่งไม่สามารถเข้าถึงได้เพื่อให้ผ่านต่อไปได้ โดดเด่นด้วยความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญในความสูงของเขื่อนเผาผนึก (0.5-5.0 ม.) และพื้นที่ทะเลสาบด้านหลัง (0.2-15.0 ม. 2) ความยาวสั้นของเขื่อน (0.2-1.2 ม.) นูนที่แข็งแกร่ง ผนังด้านท้ายน้ำ ผนังเขื่อนประกอบด้วยวัสดุคาร์บอเนตที่มีรูพรุน (ความหนาแน่น 2.2-2.4 g/cm3) และล้อมรอบด้วยขอบแคลไซต์ด้านใน ที่ด้านล่างสุดมักมีการสะสมกระดูกของค้างคาวและสัตว์ฟันแทะขนาดเล็ก เศษหินย้อย และแคลไซต์ไพโซไลต์ ก้อนกรวดจากหินโฮสต์มักจะหายไป เขื่อนแคลไซต์มักจะยังคงสภาพสมบูรณ์ และทะเลสาบจะเต็มไปด้วยน้ำเฉพาะหลังฝนตกและหิมะละลายเท่านั้น ผู้เชี่ยวชาญที่คล้ายกันเกิดขึ้นที่สิ่งกีดขวางทางกลและอุณหพลศาสตร์ที่ซับซ้อน (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
น้ำ Gurs ที่เกิดขึ้นในสภาวะการไหลโดยมีปริมาณน้ำไหลเข้า 0.1-100.0 ลิตร/วินาที แตกต่างอย่างมากจากที่อธิบายไว้ในสัณฐานวิทยา เขื่อนถ้ำแดงบางแห่งในแหลมไครเมียประกอบด้วยชั้นตามฤดูกาลเกือบ 11,000 ชั้น โดดเด่นด้วยความสูงที่สำคัญ (0.2-7.0 ม.) พื้นที่ขนาดใหญ่ทะเลสาบเขื่อน (10-200 ตร.ม.) ยาว (ปกติ 3-4 ม. สูงสุด 13 ม.) เขื่อนมีรูปแบบขั้นบันไดที่ซับซ้อนโดยมีส่วนแนวตั้งเป็นส่วนใหญ่ ประกอบด้วยวัสดุคาร์บอเนตที่มีความหนาแน่นมากขึ้น (น้ำหนักปริมาตร 2.4-2.6 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) ผนังภายในและภายนอกโดยเฉพาะของเขื่อนถูกขัดด้วยน้ำ และบางครั้งก็ "หุ้มเกราะ" ด้วยการเคลือบคาร์บอเนต-แมงกานีสที่มีความหนาแน่นและเป็นเงา หนา 0.2-0.3 มม. ที่ก้นทะเลสาบเขื่อนประเภทนี้จะมีวัสดุกรวดโค้งมนและกรวดทรายที่มีต้นกำเนิดแบบอัตโนมัติ (หินปูนที่เป็นโฮสต์และส่วนที่ย้อย) และหินออลล็อคโธนัส (กรวดควอตซ์) Gouras สามารถสร้างน้ำตกที่ปลายน้ำได้ น้ำตกน้ำเต้าเป็นที่รู้จักในโพรงคาร์สต์หลายแห่ง คุณลักษณะเฉพาะของกูรูที่ไหลลื่นคือความก้าวหน้าด้วยการเพิ่มปริมาณน้ำ ตัวอย่างเช่น ในถ้ำแดง มีเพียง 16% ของกูรูทั้งหมดที่เก็บน้ำไว้ เขื่อนที่เหลือพัง และในกรณี 45% จะเป็นรอยตัดแคบ (10-30 ซม.) ใน 35% เป็นการทะลุผนังของหม้อน้ำกัดเซาะในตัวเขื่อน ใน 20% เป็นการทะลุฐานของกูร์โดยมีการก่อตัวของสะพานรั่วสะสมที่ความสูง 0.2 -2.1 ม. เหนือลำน้ำสมัยใหม่
แคลไซต์อูไลต์และไพโซไลต์พบในทะเลสาบขนาดเล็กที่มีน้ำไหลต่ำ, ในร่องเล็กๆ ที่เกิดจากหยดที่ตกลงมาจากหินงอกหินย้อยหรือส่วนโค้งของถ้ำ, ในทะเลสาบกูร์ ฯลฯ Oolites และ pisolites มีขนาดต่างกันเท่านั้น พันธุ์กลมสีขาวเรียกว่าไข่มุกถ้ำ โอโอไลต์มีรูปร่างเป็นวงรี มีขนาดเฉลี่ย 5-10 มม.
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของน้ำในอ่างที่ไหลผ่านทำให้ความจุคาร์บอเนตของน้ำใต้ดินลดลง และเป็นผลให้เกิดการก่อตัวของไข่มุกถ้ำมากขึ้น
โอไลต์และไพโซไลต์ในถ้ำถูกสร้างขึ้นโดยแกนกลางและชั้นศูนย์กลางที่อยู่รอบๆ ไพโซไลท์ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่ แกนกลางที่หนาแน่นมักประกอบด้วยเศษหินปูนที่ล้อมรอบถ้ำ เม็ดทรายควอทซ์ และไม่ค่อยบ่อยนัก - ก้อนดินเหนียว ชิ้นส่วนของหินย้อยที่เป็นท่อ และกระดูกนกขนาดเล็ก รูปร่างของแกนกลางจะกำหนดโครงร่างเริ่มต้นของไพโซไลต์ ซึ่งบางครั้งจะถูกเก็บรักษาไว้จนถึงขั้นตอนสุดท้าย มีหลายกรณีที่หลังจากเพิ่มความเข้มข้น 30-40 การวางแนวของเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของไพโซไลต์จะเปลี่ยนไป สิ่งนี้บ่งบอกถึงถึงคราวของเขาในกระบวนการเติบโต จำนวนชั้นใน pisolites ที่ใหญ่ที่สุดถึง 180-200 พบไข่มุกที่แตกจากการทำให้รอยแตกแห้งในห้องอาบน้ำบางแห่ง สิ่งนี้บ่งบอกถึงการขาดน้ำและ “ความชรา” ของก้อนคอลลอยด์ดั้งเดิม ดังนั้น ไข่มุกถ้ำจึงเป็นการก่อตัวแบบหลายพันธุกรรม
องค์ประกอบทางเคมีของโอไลต์และไพโซไลต์สอดคล้องกับองค์ประกอบของหินปูนที่เป็นโฮสต์
ปอยปูนเป็นรูปแบบเฉพาะที่เกิดขึ้นที่แหล่งน้ำใต้ดินที่เกี่ยวข้องกับถ้ำ โดยปกติแล้วจะเป็นแหล่งสะสมของน้ำเย็น แต่มีปอยที่เกิดจากปล่องไฮโดรเทอร์มอล การสะสมของปอยเกิดขึ้นจากน้ำที่มีส่วนประกอบของแคลเซียมไฮโดรคาร์บอเนต แมกนีเซียม-แคลเซียม และโซเดียม-แคลเซียม โดยมีแร่ธาตุอยู่ที่ 250-440 มก./ลิตร การสะสมของคาร์บอเนตมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งกีดขวางทางชีวกลศาสตร์-อุณหพลศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีน้ำปั่นป่วนปะปนกันบนระลอกคลื่น ธรณีประตูหิน และน้ำตก (Vakhrushev, 2010) Tuff เกาะอยู่บนพื้นผิวของมอสที่มีใบและน้ำ กิ่งก้านของพุ่มไม้และต้นไม้ที่มาจากแหล่งน้ำ Tuffs ประกอบขึ้นเรียกว่า "แพลตฟอร์ม Tuff" ที่ทางออกของถ้ำแหล่ง Karst บางแห่งและสามารถเข้าถึงปริมาตรได้มากถึง 400,000 m 3 (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)5. ผลึกของแร่ธาตุอัตโนมัติ
ซึ่งรวมถึงผลึกแคลไซต์ในคาร์บอเนตคาร์สต์ ยิปซั่มในซัลเฟตคาร์สต์ และฮาไลต์ในเกลือคาร์สต์ คริสตัล สปาร์ไอซ์แลนด์พบในโพรงหินปูนหลายแห่งในไครเมีย คอเคซัส เอเชียกลางเป็นต้น ตามกฎแล้วจะอยู่ในบริเวณรอยแตกร้าวที่ทำจากดินเหนียวสีเหลืองน้ำตาล คริสตัลส่วนใหญ่มักไม่สัมผัสกับผนังของช่อง ขนาดเฉลี่ยของผลึกสปาร์ไอซ์แลนด์สำหรับเหมืองคาร์สต์ Hod konem (ไครเมีย) อยู่ที่ 8-10 ซม. แม้ว่าบุคคลที่มีความยาวสูงสุด 15 ซม. ก็พบได้ที่นี่เช่นกัน (Dublyansky, 1977) ผลึกมีความโปร่งใส ไม่มีสี หรือสีเทาอ่อน การก่อตัวของสปาร์ไอซ์แลนด์มีความเกี่ยวข้องกับน้ำร้อน
ผลึกแคลไซต์. ในถ้ำหลายแห่งในคาร์บอเนตคาร์สต์ของรัสเซียพบผลึกแคลไซต์ในรูปแบบโครงกระดูกที่มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรถึง 5-7 ซม. ผลึกขนาดใหญ่มีลักษณะเป็นเสี้ยม ผลึกที่มีขนาดต่างกันเป็นเรื่องธรรมดา รูปแบบนิสัยคือสเกลโนเฮดรอน เห็นได้ชัดว่าพวกมันเกิดขึ้นในสภาวะใต้อากาศจากสารละลายเย็น (อุณหภูมิน้อยกว่า 20°C)
ในโพรงคาร์สต์จำนวนหนึ่งที่ผ่านขั้นตอนไฮโดรเทอร์โมคาร์สต์ของการพัฒนา จะพบหลอดเลือดดำแคลไซต์ที่เตรียมไว้ซึ่งยื่นออกมาเหนือพื้นผิวของผนัง พื้นผิวของแคลไซต์หลอดเลือดดำถูกสึกกร่อนในบริเวณที่ปกคลุมด้วยดินเหนียวที่เหลือ แมงกานีสออกไซด์ หรือตะกอนคาร์บอเนต ผลึกแคลไซต์เรืองแสงได้น้อยในสีฟ้าอ่อนและสีน้ำเงินเข้ม การวิเคราะห์สเปกตรัมเผยให้เห็นว่ามีองค์ประกอบจำนวนหนึ่งอยู่ในนั้น: Ba, Na, Sn, Cu, Ni, Sr, B, Al, Si, Mn, Fe, Mg, Ti อุณหภูมิการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของสารที่รวมอยู่ในนั้นอยู่ระหว่าง 40 ถึง 120°C (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
ผลึกของแคลไซต์ phreatic (subquatic) สามารถปกคลุมผนังของทางเดินคาร์สต์ด้วยเปลือกโลกที่ต่อเนื่องกัน ประกอบด้วยผลึกแคลไซต์สีน้ำตาลเรียงเป็นแนวขนานที่มีความหนา 5 ถึง 60 ซม. ต้นกำเนิดของพวกมันเกี่ยวข้องกับระยะไฮโดรเทอร์มอลของต้นกำเนิดของฟันผุ มีการรวมตัวกันอย่างแข็งของผลึกโดโลไมต์ การรวมตัวของแบไรท์-สตรอนเทียนไนต์ ไฮดรอกซีอะพาไทต์ แมงกานีสไฮดรอกไซด์ สติบไนต์ อะพาไทต์ และการเชื่อมโยงระหว่างแร่อะพาไทต์-บรัชไทต์ ฯลฯ (Klimchuk, Timokhina, 2011)
คริสตัลยิปซั่ม,แม้ว่าจะเป็นลักษณะของคาร์สต์ซัลเฟต แต่ก็มักพบในคาร์สต์คาร์บอเนต โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากบริเวณถ้ำตั้งอยู่ใกล้กับการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิและความชื้นในอากาศผันผวนเพียงปีละไม่เกิน 0.2 ° C และ 0.3 มม. rt. ศิลปะ.
บนหินคาร์สต์ที่ปกคลุมไปด้วยดินเหนียว ยิปซั่มคอนกรีตที่มีรูปร่างหยักประกอบด้วยยิปซั่มผลึกหยาบจะเติบโต ผลึกยิปซั่มมักเป็นแท่งปริซึม และเนื่องจากการละลายขั้นที่สอง จึงไม่ค่อยคงโครงร่างผลึกที่ถูกต้องไว้ ในพื้นที่ที่มีสารละลายรูขุมขนจะเกิดดอกยิปซั่ม - แอนโธไลต์ ในคาร์บอเนตคาร์สต์ ผลึกยิปซั่มจะเกิดขึ้นเมื่อน้ำที่แทรกซึมเข้าไปกระทำกับไพไรต์ที่กระจัดกระจายอยู่ในหินปูน สิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณบ่งบอกถึงบริเวณที่มีรอยร้าวขนาดใหญ่อยู่ใกล้กัน
คริสตัลอาราโกไนต์. พบในถ้ำในไครเมีย เทือกเขาอูราล ไซบีเรีย ตะวันออกอันไกลโพ้นเป็นต้น อาราโกไนต์นำเสนอในรูปแบบของผลึก หินย้อย หินงอก เฮลิคไทต์ การเกิดขึ้นของอาราโกไนต์อาจเกี่ยวข้องกับกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล6. คราบจุลินทรีย์
การสะสมของสารอินทรีย์ในถ้ำส่วนใหญ่มักแสดงด้วยฟอสฟอไรต์ ขี้ค้างคาว เบรชเซียกระดูก ดินประสิว และการสะสมของจุลินทรีย์ในอาณานิคม
ขี้ค้างคาวและฟอสฟอไรต์จากถ้ำฟอสฟอไรต์และแร่ธาตุที่มีฟอสฟอรัสก่อตัวในโพรงคาร์สต์ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก ในถ้ำหลายแห่งในรัสเซีย มีพื้นที่ที่มีขี้ค้างคาวสะสมอยู่ แร่วิทยาของการก่อตัวของฟอสฟอรัสที่การสัมผัสกันระหว่างขี้ค้างคาวและหินปูนข้อเท็จจริงนั้นแทบไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในขณะเดียวกัน มีการอธิบายฟอสเฟตมากกว่า 50 ชนิดในตะกอนของถ้ำมิรา รวมถึงแร่ธาตุหายากหลายชนิด (Hill and Forti, 1997)
เงินฝากกระดูกยุคสมัยใหม่และยุคโบราณนั้นค่อนข้างหายากในปริมาณมาก การสะสมของกระดูกจำนวนมากอาจก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ากระดูกเบรคเซีย (bone breccias) ลักษณะเป็นหินดินทรายสีน้ำตาลแดงหลวม ๆ มีออกไซด์ของฟอสฟอรัส ซิลิกา อลูมิเนียมและเหล็กในปริมาณสูง มีกระดูกเบรกเซียที่ยึดด้วยคาร์บอเนต บางครั้งพบ pseudomorphs บนซากฟอสซิลของสัตว์จำพวกเหล็กและแมงกานีสไฮดรอกไซด์ ยิปซั่ม แคลไซต์ และคาร์บอเนตอะพาไทต์ คาร์บอเนตไฮดรอกซีอะพาไทต์อธิบายไว้ในรูปแบบของรูปร่างทรงกลมขนาดสูงสุด 3-5 มม. สีเหลือง สีเหลืองอำพัน สีเหลืองอมชมพู สีขาวอมชมพู (Tishchenko, 2008) การศึกษาทางโบราณคดีและบรรพชีวินวิทยาของกระดูกของสัตว์ต่าง ๆ ในยุคโบราณเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการฟื้นฟูเชิงบรรพชีวินวิทยา (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002; Bachinsky, 1970; Ridush, Vremir, 2008) ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในถ้ำมีซากกระดูกของกระต่าย, กวาง, สุนัขจิ้งจอก, หมีถ้ำ, วัว, หนูแฮมสเตอร์, หนูตุ่น, แบดเจอร์, สุนัข, กวางยอง, ม้า, น้อยกว่ามาก - สิงโตถ้ำ, หมาในถ้ำ, แมมมอ ธ, มีขนดกและ แรดอีทรัสคัน ซากกระดูกส่วนใหญ่เป็นสมัยไพลสโตซีน - มากถึง 1.5 ล้านปี ท้องถิ่น Pliocene ที่มีอายุ 2 หรือมากกว่าล้านปีนั้นค่อนข้างจะพบได้น้อย (Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002)
ดินประสิว. การสะสมของไนเตรตชีวภาพในรูปของผงแป้งเปลือกโลกและผลึกขนาดเล็กสัมพันธ์กับการสลายตัวทางชีวเคมีของสารอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนในถ้ำ พวกเขาเป็นที่รู้จักในถ้ำของแหลมไครเมีย, คอเคซัสเหนือ, เอเชียกลาง, ไซบีเรีย, ตะวันออกไกล ฯลฯ
การสะสมของอาณานิคมของจุลินทรีย์ซึ่งสิ่งที่ออกฤทธิ์มากที่สุดจากมุมมองการตกตะกอนคือแบคทีเรียเหล็ก อันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของพวกมัน การก่อตัวของชีวเคมีจึงเกิดขึ้น - ไมโครไบโอไลท์ (ฟิล์ม หินย้อยขนาดเล็กและหินงอก เปลือกโลก ฯลฯ ) ที่เกิดขึ้นบนผนังและก้นถ้ำ พวกมันยังสามารถก่อตัวคล้ายหินงอก รูปท่อ รูปทรงปะการัง คล้ายแอนธีก้า และรูปแบบอื่น ๆ (Andreychuk, 2009)7. เงินฝากมานุษยวิทยา
เงินฝากจากมนุษย์แสดงถึงร่องรอยของกิจกรรมชีวิตของคนสมัยใหม่และ คนโบราณ. การศึกษาของพวกเขาทำให้สามารถสร้างลักษณะของการใช้ถ้ำหรือโพรงเทียมแต่ละแห่งได้ (Dublyansky, Dublyanskaya, Lavrov, 2001) การศึกษาทางโบราณคดีของภูมิภาคคาร์สต์ของรัสเซียแสดงให้เห็นว่าถ้ำนี้ถูกใช้โดยมนุษย์โบราณมาตั้งแต่ยุคหินเก่า สื่อเหล่านี้มีอยู่ในรายงานระดับภูมิภาคสำหรับเกือบทุกภูมิภาคคาร์สต์หลักๆ ของประเทศ
เทคนิคการวิจัยภาคสนามและในห้องปฏิบัติการที่หลากหลายถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการสะสมของโพรงฟัน วรรณกรรมที่ค่อนข้างกว้างขวางซึ่งส่วนใหญ่เป็น karstological อุทิศให้กับการใช้งาน (Niyazov, 1983; Dublyansky, Vakhrushev, Amelichev, Shutov, 2002 เป็นต้น)
รูปที่ 3 ขอบแคลไซต์ที่ระดับน้ำของทะเลสาบใต้ดิน
รูปที่ 4. ขอบแคลไซต์ (ริมฝั่ง) ของระดับน้ำหลายระดับของทะเลสาบใต้ดิน
รูปที่ 5 การหย่อนคล้อย
รูปที่ 6. ผ้าม่านแคลไซต์และหินงอกจากหลายชั่วอายุคน
รูปที่ 7 ห้องโถงถ้ำที่มีการเผาผนึกต่างๆ
รูปที่ 8. หินย้อยและหินงอกผสมกันบนเปลือกแคลไซต์
รูปที่ 9 ผลึกของเซเลสทีน (สตรอนเซียมซัลเฟต) กับพื้นหลังของคราบแคลไซต์สีขาว (ภาพถ่ายโดย L. Gomarev, A. Shelepin)
มะเดื่อ 10. Helictites (ภาพถ่ายโดย L. Gomarev, A. Shelepin)
มะเดื่อ 11.
ดอกยิปซั่ม-แอนโธไลท์
(ภาพโดย L. Gomarev, A. Shelepin)
รายการอ้างอิงที่ใช้
- Andreychuk V.N. ธรรมชาติเชิงระบบของภูมิทัศน์คาร์สต์ // วิทยาถ้ำวิทยาและวิทยากร – 2552. - ลำดับที่ 3. – หน้า 47-59.
- Hill C.A., Forti P.ถ้ำแร่แห่งโลก. - ฮันต์สวิลล์ อลาบามา สหรัฐอเมริกา - 1997. - 462 น.
Bachinsky G. A. ลักษณะ Taphonomic ของท้องถิ่นของสัตว์มีกระดูกสันหลังฟอสซิลในถ้ำ Karst ของประเทศยูเครน // ภูมิศาสตร์กายภาพและธรณีสัณฐานวิทยา (Karst ofยูเครน) - 1970. - ลำดับที่ 4. - หน้า 153-159.
Vakhrushev B.A. , Dublyansky V.N. , Amelichev G.N. Karst ของสันเขา Bzyb คอเคซัสตะวันตก - มอสโก: RUDN, 2544. – 170 น.
Vakhrushev ปริญญาตรี บทบาทของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีเคมีในการสร้างสัณฐานวิทยาของคาร์สต์ // Speleology และ karstology - 2553. - ลำดับที่ 4. - ป.33-43.
Dublyansky V.N., Klimenko V.I., Vakhrushev B.A. Karst และน้ำใต้ดินของเทือกเขา Karst ของ Western Caucasus - L.: Nauka, 1985. - 150 p.
Dublyansky V.N. ถ้ำ Karst และเหมืองของเทือกเขาไครเมีย – ล.: เนากา, 1977. – 180 น.
Dublyansky V.N. , Dublyanskaya G.N. Karstology ส่วนที่ 1 วิทยาศาสตร์คาร์สต์ทั่วไป - ระดับการใช้งาน: ม.อ. 2547 - 307 หน้า
Dublyansky V.N. , Dublyanskaya G.N. , Lavrov I.A. การจำแนกประเภท การใช้ และการป้องกันพื้นที่ใต้ดิน - Ekaterinburg: สาขาอูราลของ Russian Academy of Sciences, 2544 - 195 หน้า
Dublyansky V.N. , Polkanov Yu.A. องค์ประกอบของเคมีบำบัดน้ำและตะกอนเชิงกลของโพรงหินปูนของเทือกเขาไครเมีย // ถ้ำ - ระดับการใช้งาน, 2517. - ฉบับที่. 14-15. - หน้า 32-38.
Kizevalter D.S. , Ryzhova A.A. พื้นฐานธรณีวิทยาควอเทอร์นารี – อ: เนากา 1985. - 177 น.
Kozhevnikov A.V. มนุษย์แห่งภูเขาและเชิงเขา - อ.: เนดรา, 2528. - 181 น.
Kruber A. A. ภูมิภาค Karst ของเทือกเขาไครเมีย - ม. 2458 - 319 น.
Klimchuk A.B. , Timokhina E.I. การวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยาของถ้ำ Tavskaya (สันด้านในของ Piedmont Crimea) // Speleology และ Karstology - 2554. - ลำดับที่ 6. - ป.36-52.
Dublyansky V.N., Vakhrushev B.A., Amelichev G.N., Shutov Yu.I.. ถ้ำแดง ประสบการณ์การวิจัย Karstological ที่ซับซ้อน - M.: RUDN, 2002. - 190 p.
Maksimovich G. A. พื้นฐานของ Karstology T. 1. – ระดับการใช้งาน: สำนักพิมพ์หนังสือระดับการใช้งาน, 1963. – 444 หน้า
ปัญหาการศึกษาโพรงคาร์สต์ในพื้นที่ทางตอนใต้ของสหภาพโซเวียต / เอ็ด ร. เอ. นิยาโซวา - ทาชเคนต์: แฟนของ UzSSR, 1983. - 150 หน้า
Ridush B.T. , Vremir M. ผลลัพธ์และโอกาสของการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของถ้ำไครเมีย // Speleology และ Karstology - 2551. - อันดับ 1. - ป.85-93.
Stepanov V.I. แร่วิทยาของถ้ำ // ถ้ำ. - ระดับการใช้งาน, 1999. - หน้า 63-71.
ทิชเชนโก้ เอ.ไอ. การศึกษาแร่วิทยาของโพรงหินปูนของแหลมไครเมีย // Speleology และ karstology - 2551. - อันดับ 1. - ป.81-84.
Turchinov I.I. การจำแนกทางพันธุกรรมของแร่ธาตุในถ้ำและการก่อตัวของ speleomineral // Svet. - พ.ศ. 2539 - ลำดับที่ 1 (14) - หน้า 24-26.
ชานต์เซอร์ อี.วี. บทความเกี่ยวกับหลักคำสอนประเภทพันธุกรรมของการก่อตัวตะกอนภาคพื้นทวีป - อ.: Nauka, 2509. - 239 น.
ชูตอฟ ยู.ไอ. สภาพการก่อตัวการแบ่งเขตอุทกพลศาสตร์อุทกพลศาสตร์ของน้ำที่มีรอยแยกคาร์สต์ของสันเขาหลักของเทือกเขาไครเมีย บทคัดย่อวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาวิทยาศาสตร์ของผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยาและแร่วิทยา เคียฟ, 1971. – 22 น.
3. เงินฝากในถ้ำ
ถ้ำแห่งนี้ประกอบด้วยตะกอนและผลึกเกือบทั้งหมดที่รู้จักบนพื้นผิว แต่ปรากฏอยู่ในรูปแบบเฉพาะ
1. เงินฝากคงเหลือ หิน Karst จำเป็นต้องมีส่วนผสมของทรายหรือดินเหนียวในปริมาณเล็กน้อย (1–10%) ประกอบด้วย SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 เมื่อหินปูนหรือยิปซั่มละลาย สารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำจะสะสมอยู่ตามผนังรอยแตกร้าวและเลื่อนไปที่ด้านล่างของแกลเลอรี ผสมกับตะกอนถ้ำอื่นๆ ตัวอย่างเช่น จากหินปูนจูราสสิกขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร (ประมาณ 2.7 ตัน) จะเกิดดินเหนียว 140 กิโลกรัม ซึ่งประกอบด้วยแร่ธาตุอิลไลต์ มอนต์มอริลโลไนต์ เคโอลิไนต์ เฟลด์สปาร์ และควอตซ์ คุณสมบัติของดินเหนียวขึ้นอยู่กับอัตราส่วน: บางส่วนจะบวมเมื่อถูกความชื้น, อุดรอยแตกเล็ก ๆ ในขณะที่บางส่วนกลับปล่อยน้ำได้ง่ายและพังทลายลงจากผนังอย่างรวดเร็ว บางครั้งแบคทีเรียก็มีส่วนร่วมในการก่อตัวของคราบเหนียว: จุลินทรีย์บางชนิดสามารถรับคาร์บอนได้โดยตรงจากหินปูน - นี่คือลักษณะที่ผนังมีลักษณะเป็นรูปหนอนหรือกลม (“ vermiculations ของดินเหนียว”)
2. ตะกอนดินถล่มแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มที่มีต้นกำเนิดต่างกัน
– แรงโน้มถ่วงจากความร้อนจะเกิดขึ้นที่ทางเข้าถ้ำเท่านั้น ซึ่งมีความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลสูง ผนังของพวกเขากำลัง "ลอก" ส่วนโค้งของโพรงกำลังเติบโตและมีเศษหินและดินละเอียดสะสมอยู่บนพื้น ปริมาณของวัสดุนี้ องค์ประกอบ ขนาด รูปร่างของอนุภาค จำนวนขอบและใบหน้า จัดเก็บข้อมูลที่เข้ารหัสเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในพื้นที่เป็นเวลานับหมื่นปี
– ดินถล่มและแรงโน้มถ่วงก่อตัวทั่วทั้งถ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีการแตกหักของเปลือกโลก หินบด เศษหินเล็กๆ ที่ตกลงมาจากห้องใต้ดินทำให้เข้าใจถึงโครงสร้างทางธรณีวิทยาของห้องโถงซึ่งยากต่อการศึกษาโดยตรง
– การยุบตัวของแรงโน้มถ่วง: ในระหว่างการพังทลายที่ด้านล่างของแกลเลอรีเฉพาะวัสดุที่มีอยู่ในถ้ำเท่านั้น เมื่อห้องนิรภัยพังทลายลง วัสดุจากพื้นผิวจะเข้ามา และเมื่อเพดานที่เชื่อมต่อกันพังทลายลง ห้องโถงขนาดใหญ่ก็ปรากฏขึ้น เงินฝากเหล่านี้แสดงโดยบล็อกและบล็อกที่มีน้ำหนักหลายแสนตัน พื้นผิวหินปูนสีน้ำตาลแดงถูกปกคลุมไปด้วย "ดาว" สีขาว - ร่องรอยของการกระแทกจากหินที่ตกลงมา หินปูนที่ประกอบเป็นถ้ำจะตกลงมาในมุม 30 องศา ดังนั้นเมื่อชั้นในห้องนิรภัยของห้องโถงถูกฉีกออก มันจะเคลื่อนที่ในลักษณะบานพับ โดยมีการหมุนและการผกผัน นอกจากบล็อกและก้อนหินแล้ว ยังมีการสังเกตเสาเผาผนึกที่ร่วงหล่นอีกด้วย แผ่นดินไหวที่รุนแรงทำให้เกิดการพังทลายของห้องใต้ดิน และบางครั้งเสาที่ล้มลงก็ชี้ไปที่ศูนย์กลางของแผ่นดินไหวอย่างมั่นใจ คอลัมน์เผาผนึกยังเป็นลูกดิ่ง "แร่วิทยา" ซึ่งมีการบันทึกตำแหน่งของแนวตั้งทางธรณีฟิสิกส์ของพื้นที่ที่กำหนดตลอดการเติบโตทั้งหมด หากหลังจากตกลงมามีหินงอกหินย้อยหรือหินย้อยงอกขึ้นมาก็สามารถกำหนดอายุของคอลัมน์ตามอายุได้
ผลตอบรับระหว่างหินปูนและวิทยาแผ่นดินไหวก็คือ เมื่อหลังคาถ้ำพัง จะเกิดบล็อกที่มีน้ำหนักมากถึง 2-3 พันตัน การกระแทกพื้นเมื่อตกลงมาจากความสูง 10–100 ม. จะปล่อยพลังงานเท่ากับ 1·! 0 13 – 10 15 erg ซึ่งเทียบได้กับพลังงานแผ่นดินไหว มีการแปลเป็นหินปริมาณเล็กน้อย แต่สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวในท้องถิ่นที่เห็นได้ชัดเจนด้วยขนาดสูงสุด 5 จุด
3. การสะสมของน้ำเชิงกลเป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับเงื่อนไขในการพัฒนาฟันผุ หากองค์ประกอบของตะกอนตรงกับองค์ประกอบแร่ของหินที่เป็นโฮสต์ แสดงว่าถ้ำนั้นก่อตัวขึ้นตามกระแสน้ำในท้องถิ่น ขนาดของตะกอนดังกล่าวมีตั้งแต่ก้อนหินยาวหนึ่งเมตร (ในถ้ำที่เกิดจากธารน้ำแข็ง) ไปจนถึงดินเหนียวที่ดีที่สุด เมื่อทราบพื้นที่หน้าตัดของทางเดินและเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคที่สะสม พวกเขาประมาณความเร็วและการไหลของกระแสน้ำโบราณและบริเวณที่ถ้ำอุทกพลศาสตร์ก่อตั้งขึ้น
4. คราบเคมีที่เป็นน้ำ คำว่า "หินย้อย" และ "หินงอก" (จากภาษากรีก "หินงอก" - หยด) ถูกนำมาใช้ในวรรณคดีในปี 1655 โดย Olao Worm นักธรรมชาติวิทยาชาวเดนมาร์ก การก่อตัวเหล่านี้สัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของน้ำในรูปแบบหยดซึ่งเป็นสารละลายที่มีส่วนประกอบต่างๆ เมื่อหยดสารละลายก่อตัวที่ฐานของรอยแตกร้าวที่เต็มไปด้วยน้ำ มันไม่ได้เป็นเพียงการต่อสู้ระหว่างแรงตึงผิวและแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน กระบวนการทางเคมีเริ่มต้นขึ้น ซึ่งนำไปสู่การตกตะกอนของอนุภาคขนาดจิ๋วของแคลเซียมคาร์บอเนตที่จุดสัมผัสระหว่างสารละลายกับหิน หยดหลายพันหยดที่ตกลงมาจากเพดานถ้ำทำให้เกิดวงแหวนแคลไซต์โปร่งแสงบางๆ อยู่ที่หน้าสัมผัสของหิน/สารละลาย น้ำส่วนถัดไปจะก่อตัวเป็นหยดเมื่อสัมผัสกับแคลไซต์/สารละลาย นี่คือลักษณะที่ท่อที่ยาวตลอดเวลาถูกสร้างขึ้นจากวงแหวน (brčki - สูงถึง 4–5 เมตรในถ้ำGombásek ประเทศสโลวาเกีย) ดังนั้นพื้นฐานทางเคมีของกระบวนการจึงเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้
CaCO 3 + H 2 O + CO 2<=>แคลิฟอร์เนีย 2+ + 2HCO 3 - (1)
เมื่อหินปูนละลาย ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นไปทางขวา ทำให้เกิดไอออน Ca ไอออนไดวาเลนต์ 1 ไอออน และไอออน HCO 3 โมโนวาเลนต์ 2 ไอออน เมื่อเกิดการสะสม ปฏิกิริยาจะไปทางซ้ายและแร่แคลไซต์จะเกิดขึ้นจากไอออนเหล่านี้ ปฏิกิริยา (1) เกิดขึ้นในหลายขั้นตอน ขั้นแรก น้ำทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์:
เอช 2 โอ + คาร์บอนไดออกไซด์ 2 = เอช 2 คาร์บอนไดออกไซด์ 3<=>เอช + + เอชซีโอ 3 - (2)
แต่กรดคาร์บอนิกอ่อนแอดังนั้นจึงแยกตัวออกเป็นไฮโดรเจนไอออน H + และ HCO 3 - ไอออน ไฮโดรเจนไอออนจะทำให้สารละลายเป็นกรดและหลังจากนั้นการละลายของแคลไซต์ก็เริ่มต้นขึ้นเท่านั้น ในสูตร (1) ไอออน HCO 3 เพียงไอออนเดียวเท่านั้นที่มาจากหิน และไอออนที่สองไม่มีความเกี่ยวข้องใดๆ และก่อตัวจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ไหลเข้าสู่เทือกเขาคาร์สต์ ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมโดยประมาณของกระบวนการคาร์สต์ลง 20–20% ตัวอย่างเช่น ให้ผลรวมของไอออนทั้งหมดในน้ำเท่ากับ 400 มก./ลิตร (รวม HCO 3 200 มก./ลิตร) หากเราใช้การวิเคราะห์เพื่อประเมินน้ำดื่ม ปริมาณทั้งหมด 400 มก./ลิตรจะรวมอยู่ในการคำนวณ แต่หากเราคำนวณความเข้มข้นของกระบวนการคาร์สต์โดยใช้การวิเคราะห์นี้ ผลรวมของไอออนลบด้วยครึ่งหนึ่งของปริมาณไอออน HCO 3 ควรรวมไว้ในการคำนวณ (400–100 = 300 มก./ลิตร) นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความแตกต่างของความดันบางส่วนของ CO 2 ที่มีอยู่ในระบบด้วย ในช่วงทศวรรษที่ 40-50 เชื่อกันว่ากระบวนการคาร์สต์เกิดขึ้นเนื่องจาก CO 2 มาจากชั้นบรรยากาศเท่านั้น แต่ในอากาศมีเพียง 0.03–0.04% โดยปริมาตร (ความดัน 0.0003–0.0004 มม. ปรอท) และความผันผวนของค่านี้ข้ามละติจูดและระดับความสูงเหนือระดับน้ำทะเลไม่มีนัยสำคัญ แต่สังเกตว่าถ้ำในละติจูดเขตอบอุ่นและกึ่งเขตร้อนนั้นมีแหล่งสะสมมากกว่า ในขณะที่ถ้ำในละติจูดสูงและระดับความสูงนั้นมีน้อยมาก การศึกษาองค์ประกอบของอากาศในดินพบว่าปริมาณ CO 2 ในนั้นคือ 1–5 vol.% เช่น มากกว่าในชั้นบรรยากาศ 1.5–2 เท่า สมมติฐานเกิดขึ้นทันที: หินงอกหินย้อยเกิดจากความแตกต่างของความดันบางส่วนของ CO 2 ในรอยแตก (เช่นเดียวกับในอากาศในดิน) และอากาศในถ้ำซึ่งมีปริมาณ CO 2 ในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นหินงอกหินย้อยส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากการระเหยของความชื้น แต่เกิดจากการไล่ระดับความดันบางส่วนของ CO 2 จาก 1–5% เป็น 0.1–0.5% (อากาศในถ้ำ) ในขณะที่ช่องป้อนหินย้อยเปิดอยู่ หยดน้ำจะไหลผ่านเป็นประจำ พวกมันแตกออกจากปลายจนกลายเป็นหินงอกก้อนเดียวบนพื้น สิ่งนี้เกิดขึ้นมาหลายสิบหรือหลายร้อยปี เมื่อช่องจ่ายน้ำล้นเกินไป อุดตันด้วยดินเหนียวหรือเม็ดทราย ความดันอุทกสถิตในนั้นจะเพิ่มขึ้น กำแพงทะลุออกมา และหินงอกหินย้อยยังคงเติบโตต่อไปเนื่องจากมีการไหลเวียนของฟิล์มสารละลายออกไปด้านนอก เมื่อน้ำซึมไปตามระนาบฐานและรอยแตกที่ลาดเอียงในห้องนิรภัย แนวหินย้อย ขอบ ม่าน และน้ำตกจะปรากฏขึ้น ขึ้นอยู่กับความคงที่ของน้ำที่ไหลเข้าและความสูงของห้องโถงจะมีการสร้างหินงอกหินย้อยเดี่ยวที่มีความสูง 1-2 ม. (สูงถึงสิบเมตร) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 ซม. เกิดขึ้นภายใต้หยดน้ำ เมื่อหินย้อย และหินงอกงอกขึ้นมาด้วยกันมีการสร้างเสา - หินงอก สูงถึง 30–40 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10–12 ม. ในสภาวะใต้น้ำ (อากาศ) แอนโธไดต์ (ดอกไม้) ฟองอากาศ (ลูกโป่ง) ปะการัง (คอราลอยด์ โบไตรออยด์) เฮลิกไทต์ (เกลียวสูงถึง 2 เมตร) ฯลฯ จะเกิดขึ้น รูปแบบ Subaqueous จะถูกบันทึกไว้ ฟิล์มแร่บาง ๆ ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของทะเลสาบใต้ดิน ซึ่งสามารถยึดติดกับผนังได้ หากระดับน้ำผันผวน ระดับน้ำสะสมจะเกิดขึ้น ในน้ำที่ไหลไม่แรงจะเกิดเขื่อน (สูงไม่กี่ซม. ถึง 15 ม.) และไข่มุกในถ้ำ ต้นกำเนิดของ “นมพระจันทร์” เท่านั้นยังไม่สามารถอธิบายได้
ข้าว. 10. สภาวะธรณีเคมีสำหรับการก่อตัวของแหล่งสะสมทางเคมีในน้ำในถ้ำ หินและตะกอน: a – หินปูน, b – โดโลไมต์, c-ยิปซั่ม, d – เกลือสินเธาว์, d – เนื้อแร่, f – ดินเหนียว, g – ขี้ค้างคาว, h – ดิน; น้ำ: i – ดิน, k – การแทรกซึม, l – ความร้อน; m – ประเภทของแร่ธาตุ (1 – น้ำแข็ง, 2 – ซัลเฟต, 3 – ไนเตรต, 4 – ฮาโลเจน, 5 – ฟอสเฟต, 6 – ซัลเฟอร์, 7 – คาร์บอเนต, 8 – ออกไซด์, 9 – โลหะคาร์บอเนต, 10 – ซัลไฟด์) n – เงื่อนไขพิเศษของการก่อตัว (การมีอยู่ของ: 1 – ไพไรต์, 2 – แบคทีเรีย, 3 – อาณานิคมของค้างคาว, 4 – สารละลายความร้อนใต้พิภพ, 5 – ไพไรต์และแมกกาไซด์) o - สายพันธุ์แร่และรูปแบบของการแยกตัว (1 - หินย้อยน้ำแข็ง; 2 - เดนไดรต์ของเอปโซไมต์, มิราบิไลต์, เทนาร์ไดต์; 3 - เปลือกเอปโซไมต์และมิราบิไลต์; 4 - ผลึกของยิปซั่ม, แบไรท์, เซเลสทีน; 5 - การก่อตัวของแคลไซต์ต่างๆ 6 - นมพระจันทร์ 7 – รูปแบบเกลือ 8 – ไฮโดรแคลไซต์ 9 – อลูมิเนียมฟอสเฟต 10 – ไนโตรฟอสเฟต 11 – แร่ธาตุสังกะสีและเหล็ก 12 – ซัลไฟด์ออกไซด์ 13 – วานาดิไนต์ ฟลูออไรต์ 14 – เหล็กและตะกั่วออกไซด์ 15 – ลิโมไนต์ goethite; 16 – เซรัสไซต์ อะซูไรต์ มาลาไคต์ 17 – หินย้อยโอปอล 18 – เฮมิมอร์ไฟต์ 19 – ผลึกควอตซ์)
5. ไครโอเจนิกส์ น้ำในรูปของหิมะและน้ำแข็งเป็นเรื่องปกติสำหรับถ้ำที่มีอุณหภูมิติดลบ การสะสมของหิมะจะเกิดขึ้นเฉพาะในโพรงใต้ดินที่มีทางเข้าขนาดใหญ่เท่านั้น หิมะตกเข้าไปในถ้ำหรือสะสมอยู่บนขอบเหมือง บางครั้งกรวยหิมะที่มีปริมาตรหลายสิบถึงหลายร้อย ลบ.ม. จะเกิดขึ้นที่ความลึก 100–150 ม. ใต้ทางเข้า น้ำแข็งในถ้ำมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน บ่อยครั้งที่หิมะอัดแน่นและกลายเป็นน้ำแข็งเฟอร์และธารน้ำแข็ง ธารน้ำแข็งใต้ดินก่อตัวได้ไม่บ่อยนัก และมักไม่บ่อยนักที่ธารน้ำแข็งจะก่อตัวภายใต้สภาวะต่างๆ ชั้นดินเยือกแข็งถาวรหรือการไหลของธารน้ำแข็งบนบก วิธีที่สองของการก่อตัวของน้ำแข็งคือการที่น้ำหิมะที่ละลายแล้วเข้าไปในถ้ำที่เย็น (คงที่) วิธีที่สามคือการทำให้อากาศเย็นลงในถ้ำลม (ไดนามิก) และวิธีที่สี่คือการก่อตัวของผลึกระเหิดที่มีต้นกำเนิดในบรรยากาศบนพื้นผิวหินที่เย็นตัวหรือบนน้ำแข็ง แร่ธาตุที่มีน้อยที่สุด (30–60 กรัม/ลิตร) คือการระเหิดและน้ำแข็งธารน้ำแข็ง ส่วนใหญ่ (มากกว่า 2 กรัม/ลิตร) คือน้ำแข็งจากยิปซั่มและถ้ำเกลือ ถ้ำที่มีน้ำแข็งมักพบในภูเขาที่ระดับความสูง 900 ถึง 2,000 ม. น้ำแข็งก่อตัวทุกรูปแบบที่มีลักษณะเฉพาะของตะกอนธรรมดา
6. สารอินทรีย์: ขี้ค้างคาว, กระดูก breccia, ฟอสฟอไรต์, ดินประสิว นอกจากนี้ยังระบุแหล่งสะสมของมนุษย์ด้วย
7. ไฮโดรเทอร์มอล: แอนไฮไดรต์, อาราโกไนต์, แอนเคไรต์, แบไรท์, ออกไซด์, ควอตซ์, ชาด, รูไทล์ นอกจากนี้เงินฝากแคลไซต์แบบโซนบางประเภทยังเป็นนิลหินอ่อนอีกด้วย การก่อตัวดังกล่าวมีรูปแบบการปลดปล่อยที่เฉพาะเจาะจง: มักจะเป็นผลึกที่เจียระไนอย่างดี, ฉากกั้นที่ตัดกัน (กล่อง), “ไกเซอร์ไมต์”... การสะสมของคาร์สต์ของตะกั่วและสังกะสี, พลวงและปรอท, ยูเรเนียมและทองคำ, แบเรียมและเซเลสทีน, สปาร์และบอกไซต์ของไอซ์แลนด์ นิกเกิลและแมงกานีสเป็นที่รู้จัก เหล็กและซัลเฟอร์ มาลาไคต์และเพชร
บทสรุป
คาร์สต์แพร่หลายมากบนพื้นผิวโลกและในบริเวณใกล้พื้นผิว เปลือกโลก. มีความจำเพาะและความอเนกประสงค์ที่ยอดเยี่ยมของรูปแบบคาร์สต์และปรากฏการณ์ทางอุทกวิทยา ในกรณีส่วนใหญ่ ภูมิประเทศของอ่างอาบน้ำมีอิทธิพลเหนือพื้นผิวโลก ยกเว้นคาร์สต์เขตร้อนที่เหลืออยู่ (ซึ่งในตัวมันเองเป็นสากล) แต่แม้แต่ในเขตร้อนบนที่ราบ การบรรเทาของอ่างอาบน้ำก็ค่อนข้างแพร่หลายและมักจะรวมกัน ด้วยความโล่งใจที่เหลืออยู่ คาร์สต์ไม่พบในคาร์สต์ทุกประเภท แต่ทันทีที่หินคาร์สต์ถูกเปิดออกบนพื้นผิว คาร์สต์ก็จะปรากฏขึ้น ในสภาพทางธรณีวิทยา - ธรณีสัณฐานวิทยาและภูมิศาสตร์กายภาพ - ภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน รูปแบบคาร์สต์จะแสดงด้วยพันธุ์ที่แตกต่างกัน แต่รูปแบบหลักและปรากฏการณ์ทางอุทกวิทยานั้นปรากฏชัดทุกที่ ความเป็นสากลของรูปแบบคาร์สต์และปรากฏการณ์ทางอุทกวิทยาเป็นผลมาจากกระบวนการชั้นนำในการก่อตัวของคาร์สต์: กระบวนการชะล้างของหินที่ละลายน้ำได้ เราสามารถเน้นย้ำถึงลำดับความสำคัญของพื้นฐานทางธรณีวิทยาในการพัฒนา Karst, Karst Relief และภูมิทัศน์ Karst การพัฒนาของคาร์สต์ยังได้รับอิทธิพลจากสถานการณ์ทางกายภาพและภูมิศาสตร์ ซึ่งสัมพันธ์กับการแบ่งเขตของปรากฏการณ์คาร์สต์ในแนวละติจูดและระดับความสูง ภูมิประเทศคาร์สต์ทิวทัศน์คาร์สต์และกระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้นมีความเฉพาะเจาะจงมากจนไม่สามารถดำเนินกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่ร้ายแรงเพียงครั้งเดียวในดินแดนคาร์สต์ได้โดยไม่ต้องคำนึงถึงและมักจะไม่มีการศึกษาพิเศษ Karst มีผลกระทบอย่างมากต่อภูมิทัศน์ในฐานะที่มีความซับซ้อนทางภูมิศาสตร์ทางกายภาพ มันส่งผลกระทบต่อน้ำไหลบ่า ธรณีสัณฐานคาร์สต์ - บนปากน้ำและการแพร่กระจายของดินและพืชพรรณที่ปกคลุม หินคาร์สต์และองค์ประกอบของพวกมัน - บนดินและพืชพรรณ องค์ประกอบทางเคมีน้ำ Karst บนภูมิทัศน์โดยรวม ฯลฯ ความสามารถในการระบายน้ำของคาร์สต์จะเพิ่มการขาดความชื้นในพื้นที่แห้งแล้ง และในทางกลับกัน สร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาภูมิทัศน์ในพื้นที่ที่มีความชื้นมากเกินไป Karst นำไปสู่การย่อยสลายชั้นดินเยือกแข็งถาวร และปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน คุณสมบัติทางธรรมชาติดินแดน ระดับอิทธิพลของคาร์สต์ที่มีต่อภูมิทัศน์ทางภูมิศาสตร์สามารถตัดสินได้จากประเภททางสัณฐานวิทยาและพันธุกรรมของคาร์สต์ 
คุณสมบัติของคาร์สต์ ซึ่งมักเป็นประเภททางสัณฐานวิทยาและพันธุกรรมและอันดับการจำแนกประเภทของภูมิทัศน์ทางภูมิศาสตร์ของดินแดนคาร์สต์ สามารถเสนอระบบอนุกรมวิธานสำหรับการแบ่งเขตคาร์สต์ได้ดังต่อไปนี้: ประเทศคาร์สต์ - ภูมิภาค - จังหวัด - อำเภอ - อำเภอ ภายในภูมิภาค ในระหว่างการศึกษาโดยละเอียด แนะนำให้ระบุหน่วยการจำแนกประเภท (พื้นที่ ประเภทต่างๆ karst) อย่างไรก็ตาม...
กระบวนการ อันเป็นผลมาจากกระบวนการและปรากฏการณ์คาร์สต์-ซัดฟิวชั่น ความเสถียรของสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาลดลง ซึ่งนำไปสู่ผลที่ตามมาที่เป็นหายนะ (การทรุดตัว ความล้มเหลว การเสียรูปของโครงสร้าง) ในสหพันธรัฐรัสเซีย กระบวนการ Karst ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางใน Arkhangelsk, Leningrad, Moscow, Tula, Kursk, Nizhny Novgorod, ภูมิภาคโวโรเนซ, สาธารณรัฐของ Bashkortostan, Tatarstan, Mari-El, Mordovia, ...
หินทรายที่มียิปซั่มชั้นบาง ๆ) สันนิษฐานได้ว่าในพื้นที่ที่เรากำลังศึกษาสภาพที่เอื้ออำนวยต่อการก่อตัวของธรณีสัณฐานคาร์สต์ได้ก่อตัวขึ้น 1.3 คุณสมบัติของโครงสร้างเปลือกโลกของภูมิภาค Nyuksensky อาณาเขตของภูมิภาค Nyuksensky ตั้งอยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของแผ่นเปลือกโลกรัสเซียซึ่งมีลักษณะเป็นโครงสร้างบล็อกของรากฐานผลึก อยู่ภายใน...
หินปูนหินอ่อนชั้นหนา) และด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าตะกอนส่วนสำคัญถูกกักขังอยู่ในส่วนที่สูงที่สุดของคาบสมุทร บริเวณตีนเขาและที่ราบกว้างใหญ่ของแหลมไครเมีย ปรากฏการณ์คาร์สต์ก็เป็นเรื่องปกติเช่นกัน แต่เป็นพื้นผิวยอดเขาที่มีการปรับระดับ เทือกเขาไครเมีย(yaily) ถือเป็นพื้นที่คลาสสิกของการกระจายคาร์สต์ Karst ในเทือกเขาไครเมีย...
กลุ่มเงินฝากในถ้ำที่โดดเด่นลำดับต่อไปคือเงินฝากเชิงกลที่เป็นน้ำการทำความรู้จักกับพวกเขาจะไม่สร้างความพึงพอใจให้กับผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญมากนัก ในถ้ำแดงมีทะเลสาบที่คุณกระโดดลึกเกือบเอวลงไปในดินเหนียวหนืด โดยมักจะทิ้งพื้นรองเท้าบู๊ตของคุณ หรือแม้แต่ส่วนล่างของชุดดำน้ำไว้ในนั้น... แต่นักธรณีวิทยาเห็นว่าในแหล่งสะสมเหล่านี้ ข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับสภาวะ “ชีวิต” ของฟันผุ ก่อนอื่นจำเป็นต้องศึกษาองค์ประกอบของตะกอนเพื่อให้ได้มาซึ่งสิ่งเหล่านี้
บางครั้งการวิเคราะห์แร่วิทยาจะตอบคำถามว่าน้ำมาจากไหนในทันที หากองค์ประกอบของตะกอนตรงกับองค์ประกอบแร่ของหินที่เป็นโฮสต์ แสดงว่าถ้ำนั้นก่อตัวขึ้นจากกระแสน้ำอัตโนมัติในท้องถิ่น ดังนั้นย้อนกลับไปในปี 1958 เพิ่งเริ่มการวิจัยถ้ำแดงเรารู้อยู่แล้วว่าควรมองหาจุดเริ่มต้นบนที่ราบสูงของเทือกเขา Dolgorukovsky ในเหมือง Proval - หลังจากนั้นเฉพาะภายในแอ่งระบายน้ำที่ป้อนอาหารที่นั่นเท่านั้น เป็นก้อนกรวดควอทซ์ ขณะศึกษาถ้ำในหุบเขา Koscielska ใน Tatras นักสำรวจถ้ำชาวโปแลนด์สังเกตเห็นว่าถ้ำที่ตั้งอยู่ในสถานที่เดียวกัน แต่ที่ระดับความสูงเหนือก้นหุบเขาต่างกัน มีองค์ประกอบของตัวเติมทรายที่แตกต่างกัน ยิ่งใกล้กับด้านล่างมากเท่าใด ช่วงก็จะยิ่งสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น ของแร่ธาตุที่พบในนั้น. การศึกษาภูมิศาสตร์บรรพชีวินวิทยาของพื้นที่แสดงให้เห็นว่านี่เป็นเพราะความลึกของรอยบากของแม่น้ำซึ่งค่อยๆ "ไปถึง" แหล่งกักเก็บน้ำของภาคกลางของ Tatras ซึ่งประกอบด้วยหินที่ไม่ใช่คาร์สต์
แน่นอนว่าด้วยการศึกษาโดยละเอียด โครงการนี้ดูซับซ้อนกว่ามาก จำเป็นต้องใช้ตัวอย่างหลายร้อยตัวอย่าง แบ่งออกเป็นเศษส่วนตามขนาด ความถ่วงจำเพาะ คุณสมบัติทางแม่เหล็กและคุณสมบัติอื่น ๆ กำหนดและคำนวณเนื้อหาของเมล็ดแร่แต่ละชนิดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ฯลฯ รางวัลนี้เป็นการค้นพบที่น่าอัศจรรย์ แร่ธาตุถูกค้นพบโดยไม่คาดคิดในถ้ำไครเมีย: moissanite, cohenite, iocyte ซึ่งก่อนหน้านี้รู้จักเฉพาะในอุกกาบาตเท่านั้น ในถ้ำในบัลแกเรีย มีการค้นพบชั้นเถ้าภูเขาไฟซึ่งมีเหตุผลที่เกี่ยวข้องกับการระเบิดของภูเขาไฟบนเกาะซานโตรินีในทะเลอีเจียนในช่วง 25 และ 4-1 พันปีก่อนคริสต์ศักราช จ.
นี่คือวิธีที่สายสัมพันธ์เชื่อมโยงนักสำรวจถ้ำแห่งศตวรรษที่ 20 กับปัญหาของแอตแลนติสและการตายของวัฒนธรรมมิโนอัน...
ทิศทางที่สองของการวิจัยเกี่ยวกับสิ่งสะสมเชิงกลในน้ำคือการศึกษาขนาดของสิ่งสะสมเหล่านั้น มันอาจจะแตกต่างออกไป - จากก้อนหินยาวหนึ่งเมตรซึ่งบางครั้งพบในถ้ำที่เกิดจากกระแสน้ำแข็งไปจนถึงดินเหนียวที่ดีที่สุดซึ่งมีอนุภาคขนาดไมครอน โดยธรรมชาติแล้ว วิธีการวิจัยของพวกเขาจะแตกต่างกัน: การวัดโดยตรง การใช้ชุดตะแกรง การใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบธรรมดาและเครื่องหมุนเหวี่ยงแบบพิเศษ งานทั้งหมดนี้ซึ่งมักจะยาวและมีราคาแพงให้อะไร? สิ่งสำคัญคือการฟื้นฟูสภาพบรรพชีวินวิทยาโบราณของการดำรงอยู่ของถ้ำ มีการเชื่อมต่อระหว่างความเร็วของการไหลใต้ดิน เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องทางที่พวกมันเคลื่อนที่ และขนาดของอนุภาคที่ถูกขนส่งซึ่งแสดงด้วยสูตรที่ค่อนข้างซับซ้อน พวกมันใช้สมการความต่อเนื่องของการไหลของเบอร์นูลลีแบบเดียวกัน "คูณ" ด้วยสมการสโตกส์ที่รู้จักกันดีพอๆ กัน ซึ่งอธิบายอัตราการตกตะกอนของอนุภาคในน้ำนิ่งซึ่งมีอุณหภูมิและความหนาแน่นต่างกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือโนโมแกรมที่สวยงามที่เสนอโดยนักสำรวจถ้ำชาวเช็ก R. Burckhardt ซึ่งเป็นกราฟที่เมื่อทราบพื้นที่หน้าตัดของทางเดินและเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคที่สะสมอยู่ที่ด้านล่างเราสามารถประมาณความเร็วเฉลี่ยและความเร็วสูงสุดได้ และอัตราการไหลของลำธารที่เคยไหลเชี่ยวที่นี่
การศึกษาการสะสมเชิงกลของน้ำช่วยให้เราสามารถตอบปัญหาทางทฤษฎีบางประการได้ โดยเฉพาะคำถามที่ว่าถ้ำแห่งนี้ก่อตั้งขึ้นในบริเวณใดของเขตอุทกพลศาสตร์ ในปี 1942 หลังจากค้นพบดินเหนียวบางๆ ที่ก้นถ้ำหลายแห่งในสหรัฐอเมริกา นักธรณีวิทยาและนักสำรวจถ้ำที่มีประสบการณ์ J. Bretz แนะนำว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นโดยการละลายหินปูนด้วยน้ำที่ไหลช้าๆ เพราะท้ายที่สุดแล้ว มีเพียงในนั้นเท่านั้นที่สามารถทำได้ การสะสมของอนุภาคดินเหนียว! 15 ปีต่อมา หลังจากได้ขุดหลุมลึกในถ้ำเดียวกันหลายสิบแห่ง ผู้เชี่ยวชาญด้านคาร์สต์ เดวิส ได้ค้นพบว่าดินเหนียวที่อุดมสมบูรณ์นั้นเป็นเพียงส่วนเติมเต็มที่ซับซ้อนมากหลายเมตรเท่านั้น ใต้ดินเหนียวมีชั้นของทรายและกรวดนำมาจากกระแสน้ำอันทรงพลังจากนั้นตามมาด้วยเปลือกเผาผนึกซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เฉพาะในระหว่างการระบายน้ำถ้ำในระยะยาวเท่านั้นด้านล่าง - ดินเหนียวปรากฏขึ้นอีกครั้งในส่วนนั้นนอนอยู่บน ก้อนหิน... นี่คือวิธีที่เงินฝากเชิงกลที่ใช้น้ำช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญ "อ่าน" การพัฒนาประวัติศาสตร์ของถ้ำ
Dublyansky V.N. ,
หนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยม
