У Європі та Азії знаходиться безліч доісторичних стоянок гомінін з інструментами та іншими рукотворними предметами, проте знахідки останків стародавніх людей не надто численні. Дослідники з Інституту еволюційної антропології суспільства Макса Планка у співпраці з колективом археологів і палеонтологів, у тому числі з відомим російським археологом Анатолієм Дерев'янком, знайшли спосіб «виловити» крихітні фрагменти ДНК, що належали безлічі ссавців, у тому числі давнім людям. Про новий метод, який може здійснити революцію в археології, вчені розповіли у журналі Science .
Вивчаючи ДНК неандертальців та денісівців, дослідники відтворюють нашу власну еволюційну історію. Проте викопні останки стародавніх людей зустрічаються рідко, та й не завжди придатні для генетичного аналізу.
«Ми знаємо, що деякі компоненти відкладень можуть пов'язувати ДНК, — розповідає один з дослідників Маттіас Мейєр. — Отже, ми вирішили з'ясувати, чи може ДНК гомінін зберегтися у відкладеннях на стародавніх стоянках, де ті жили».
Задавшись цією метою, Мейєр та інші вчені об'єдналися з безліччю дослідників, які вели розкопки на семи археологічних об'єктах у Бельгії, Хорватії, Франції, Росії та Іспанії. Вони зібрали зразки відкладень віком 14–550 тис. років. Використовуючи зовсім невелику кількість матеріалу, дослідники відновили та проаналізували фрагменти мітохондріальної ДНК та ідентифікували їх як належать до дванадцяти різних видів ссавців, у тому числі шерстистого мамонта, шерстистого носорога, печерного ведмедя та печерної гієни.
Підготовлений до аналізу зразок відкладень
S. Tupke/MPI f. Evolutionary AnthropologyПотім команда зайнялася пошуком у зразках безпосередньо ДНК-гомінін. «Ми підозрювали, що у більшості наших зразків буде надто багато ДНК ссавців, щоб виявити сліди людської ДНК, — розповідає доктор Вівіан Слон, провідний автор дослідження. — Отже, ми змінили стратегію і націлилися на фрагменти ДНК, що належить людині». Дослідники розробили молекулярний «гак» із сучасної ДНК людини, за допомогою якого «виловили» послідовності, найбільш схожі на нього. Вони турбувалися, що ДНК гомінін буде настільки мізерною, що її не вдасться виявити. "У мене відвисла щелепа", - описує свої емоції в момент знаходження ДНК неандертальців Слон. Достатню кількість ДНК гомінін для подальшого аналізу вдалося виділити із дев'яти зразків. Вісім із них містили мітохондріальну ДНК одного або кількох неандертальців, а один – ДНК денісівської людини.
«Це справді революційний підхід. Якщо все справді так круто, як повідомляється в статті, то палеоантропологів найближчим часом має чекати багато відкриттів, — ділиться з «Газетою.Ru» враженнями, популяризатор науки та головний редактор порталу «Антропогенез.ру».
— Загалом технологія з'явилася не вчора — це те, що називається метагеномний аналіз: коли беруть якийсь зразок із навколишнього середовища та виділяють із нього всю ДНК, яку знайдуть. Наприклад, з води в озері, або з донних відкладень, або з ґрунту. У такому «метагеномі» можуть бути фрагменти ДНК тисяч живих істот, насамперед мікроорганізмів, але не лише. За допомогою спеціально розроблених процедур фахівці визначають, кому належали ці шматочки коду.
«Виймаючи ДНК гомінін з відкладень, ми можемо отримати інформацію про присутність груп гомінін у місцях, де це не можна було виявити іншими способами, – зазначає генетик Сванте Паабо. — Це показує, що ДНК-аналіз відкладень є дуже корисною археологічною процедурою, яка може в майбутньому стати загальнопоширеною практикою».
ДНК вдалося виділити навіть із зразків, які роками зберігалися за кімнатної температури. Аналіз цих та інших, свіжіших, зразків дозволить значно поглибити наявні знання про еволюцію людини.
«Нещодавно так вчинили із зубним каменем неандертальців — і дізналися, яких тварин і які рослини ті їли десятки тисяч років тому, — розповідає Соколов. — А тепер пішли ще далі.
Що дає такий підхід? Можливість вивчати пам'ятники, де людських останків взагалі немає. Адже таких пам'яток більшість!
Наприклад, на Російській рівнині багато стоянок середнього палеоліту, але людських останків майже немає. Тому, строго кажучи, ми не знаємо, що це за люди. Мабуть, неандертальці — а раптом ні? Новий підхід дозволить відповісти на це питання.
Має таку основу. Основні закономірності формування хемогенних відкладень та особливості кристалізаційної акумуляції печер з прикладу Анакопійської прірви вивчалися У. І. Степановим (1971). На його думку, загальний перебіг кристалізації кожної окремої ділянки цієї печери йде за схемою: туфова сталактит-сталагмітова кора – кальцитова сталактит-сталагмітова кора – кораліти – гіпс. Мал. 1 Стадії еволюції карбонатного літогенезу печер (за Г.А. Максимовичем): 1- покривні натіки; 2 – гури; 3 – масивні сталагміти; 4 – пагодаподібні сталагміти; 5 – пальмові сталагміти; 6 – конічні сталактити; 7 – сталагміти-палиці; 8 - трубчасті сталактити; 9 – сплощені сталактити; 10 – ексцентричні сталактити; 11 – ексцентричні ексудати. Найбільш детальна схема спелеолітогенезу розробленаГ.А. Максимовичем (1965). Він показав, що характер та морфологія хемогенних утворень залежать від величини припливу води та парціального тиску вуглекислого газу, які значно змінюються на різних стадіях розвитку печери. При великих притоках води (1–0,1 л/сек) карбонат кальцію, що випадає з розчину, утворює на підлозі печери покриви і гури (рис. 1). 
Хемогенні утворення в печерах залежать від величини припливу води та парціального тиску вуглекислого газу. Останні часто розташовуються каскадами. Коли приплив води з тріщин та отворів у стелі печери зменшується, то створюються умови для формування масивних (0,01–0,001 л/сек), пагодоподібних (0,001–0,005 л/сек) та пальмових (0,005–0,0001 л/сек) сталагмітів. При подальшому зменшенні припливу води, насиченої карбонатом кальцію, виникають спочатку конічні сталактити (10-4-10-5 л/сек), а потім - сталагміти-палиці (10-5-10-6 л/сек). Особливий інтерес представляє клас, приток з дебітом 10-4-10-5 л/сек (або 0,1-0,01 см 3 /сек), що визначають перехід від нижньої літо-акумуляції до верхньої, а також їх спільний розвиток. При мізерно малих притоках води утворюються трубчасті сталактити (10-3 -10-5 см 3 /сек), складні сталактити з широкою основою (10-5 -10-6 см 3 /сек) і ексцентричні сталактити (10-6 - 10-7 см 3 /сек). У формуванні ексцентричних сталактитів беруть участь також конденсаційні води. На цьому етапі спелеолітогенезу сили кристалізації домінують над силою тяжкості, яка відігравала головну роль при значніших притоках. Заключною ланкою генетичного ряду хемогенних утворень є , пов'язані з випаданням кальциту з конденсаційних вод, які на цій стадії представляють єдине джерело надходження вологи.
Схема освіти спелеоформ
Запропонована Г. А. Максимовичем (1965) схема освіти спелеоформмає важливе теоретичне та методичне значення. Вона дозволяє намітити стрункий генетичний ряд карбонатного літогенезу печер, що ґрунтується на обліку кількісних показників стоку підземних вод та парціального тиску вуглекислого газу, зміна якого у часі пов'язана зі стадіальністю розвитку карстових порожнин. У цій схемі, на жаль, не визначено становище багатьох широко розповсюджених натічних форм (колони, завіси, драпірування та ін), що обумовлено, з одного боку, обмеженістю матеріалу експериментальних спостережень, а з іншого – загальною слабкою розробленістю проблеми, що розглядається.Хемогенні або водно-хемогенні утворення
Хемогенніабо водно-хемогенні утворення, які роблять багато печери надзвичайно красивими, є лише одним із типів печерних відкладень. Крім них у печерах (за класифікацією Д.С. Соколова та Г.А.Максимовича) зустрічаються також різні інші відкладення, які за походженням поділяються на залишкові, водно-механічні, обвальні, гляціогенні, органогенні, гідротермальні та антропогенні. Залишкові відкладення
Залишкові відкладенняутворюються в результаті вилуговування порід, що карстуються, і акумуляції на дні печер нерозчинного залишку, представленого в основному глинистими частинками. Печерні глини найкраще вивчені в сухих галереях Анакошійської печери, де досягають потужності 0,45м. Верхня частина товщі залишкових глин складається з тонкодисперсних частинок, а нижня - з нерівномірнозернистих. У складі цих глин переважають (понад 63%) частинки розміром від 0,1 до 0,01 мм. Водно-механічні відкладенняпредставлені алювієм підземних річок, опадами печерних озер та алохтонним матеріалом, принесеним у печери через тріщини, органні труби та колодязі. Вони складені піщано-глинистим матеріалом. Потужність цих відкладень зазвичай невелика. Лише під органними трубами вони утворюють глинисті осипи, що іноді мають вигляд гостроверхих конусів заввишки до 3 м і більше.Пластичні глини
Особливо цікаві пластичні глиниАнакопійські печери, що займають площу понад 10 тис. м2. Вони покривають підлогу Глинистого гроту та більшу частину гротів Абхазії та Грузинських Спелеологів. Імовірно, потужність цих глин досягає 30 м. Пластичні глини утворені переважно дрібними частинками діаметром менше 0,01 мм, на які припадає понад 53%. Вони мають алеврито-пелітову структуру і зазвичай забарвлені водними оксидами заліза. Ці глини утворилися внаслідок осадження дрібних частинок на дні тимчасових водойм, що утворилися в південній частині печери, внаслідок проникнення сюди атмосферних опадів, що відрізняються значною каламутністю. Періодичність та тривалість накопичення пластичних глин підтверджуються наявністю в них різних горизонтів.
Обвальні відкладення
Обвальні відкладення складаються зазвичай з великих хаотично нагромаджених брил гірських порід, що обрушилися зі склепінь і стін підземних порожнин. Цікаві підрахунки щодо цього проведені в Анакопійській печері. Вони показали, що обсяг обваленого матеріалу у гротах Храм, Абхазія та Грузинських Спелеологів становить приблизно 450 тис. м 3 (тобто більше 1 млн. т породи), причому обсяг окремих брил досягає 8–12 м 3 . Потужні глибові навали відмічені також у багатьох інших печерах. Серед глибово-обвальних відкладень нерідко зустрічаються уламки кальцитових натічних утворень ( , ), пов'язані з обваленням склепінь. Найчастіше спостерігаються старі обвальні відкладення, покриті глиною та кальцитовими натіками. Однак у деяких печерах можна зустріти і свіжі обвали.Гляціогенні відкладення
Гляціогенні відкладення. У багатьох печерах Радянського Союзу, де протягом усього року переважають негативні температури, відзначаються крижані утворення. До найвідоміших крижаних печер відносяться Кунгурська, Кулогорська, Балаганська та Абогидже. карстових порожнин-льодовиків, широко поширених у Криму, на Кавказі, Російській рівнині, Уралі та Середньому Сибіру, поділяються на такі основні типи: сублімаційний, інфільтраційний, конжеляційний та гетерогенний.Органогенні відкладення
Органогенні відкладення- Гуано і кістяна брекчія зустрічаються в багатьох печерах Радянського Союзу. Однак фосфоритові поклади цих печер відрізняються значною потужністю та займають порівняно невеликі площі. Великі скупчення Гуано відзначені в Бахарденській печері, де вони займають площу 1320 м 2 . Потужність цих відкладень сягає 1,5 м, а загальний запас – 733 т. Внаслідок взаємодії фосфатів покладів гуано з карбонатними породами та кальцитовими натічними утвореннями формуються метасоматичні фосфорити.Гідротермальні відкладення
Гідротермальні відкладення у карстових печерах зустрічаються порівняно рідко. Найбільший інтерес у цьому відношенні становлять печери у верхів'ях річки Магіан (Зеравшанський хребет), розвинені у верхньосилурійських вапняках. Вони містять ісландський шпат, флюорит, кварц, антимоніт, кіновар та барит. Походження цих печер пов'язується з дією гідротермальних розчинів, що циркулювали по тектонічним тріщинам. Утворення та накопичення мінеральних відкладень у цих печерах відбулося на пізніших стадіях їх розвитку.Антропогенні відкладення
Антропогенні відкладенняу печерах представлені головним чином залишками давніх матеріальних культур, які перебувають переважно у ближніх частинах печер. Останнім часом у зв'язку з частим відвідуванням печер туристами та спелеологами в них накопичуються різні відкладення антропогенного походження (залишки їжі, папір, використані електричні батареї тощо).Вода не лише створює печери, а й прикрашає їх. Хемогенні утворення, що роблять печери напрочуд красивими і неповторними, вкрай різноманітні. Вони формуються тисячоліттями. Основну роль у їх освіті грають інфільтраційні води, що просочуються через товщу карбонатних порід і капають зі стелі карстових печер. У минулому ці форми називали крапельниками, причому розрізняли «кап верхню» та «кап нижню».
Вперше походження натічних утворень було пояснено великим російським вченим М. В. Ломоносовим: «Спис верхня подібна у всьому крижаним бурулькам. Висить на склепіннях штольні натуральних. Крізь бурульки, яких іноді багато різної довжини і товщини разом зрослися, проходять зверху вертикальні свердловини різної ширини, з яких гірська вода каплет, довготу їх нарощує і виробляє спис нижню, яка росте від крапель, що падають з верхніх бурульок. Колір краплі, а особливо верхньої, буває здебільшого, як і накипу, білою, сірою; іноді, як гарний яр, зелений, або зовсім вохряний» .
Натічні утворення формуються зазвичай після виникнення підземних порожнин (епігенетичні) і дуже рідко одночасно з ними (сингенетичні). Останні у карстових печерах, очевидно, не спостерігаються.
Хемогенні відкладенняпечер здавна привертали до себе увагу дослідників. Тим часом питання класифікації та типізації їх досі розроблені вкрай слабо. Серед спеціальних досліджень виділяється робота В. І. Степанова (1971), який підрозділяє мінеральні агрегати печер на три типи: сталактит-сталагмітова кора (сюди включаються продукти кристалізації з розчинів, що вільно стікають, тобто сталактити, сталагміти, сталагнати, драпірування, натіки на стінах і підлозі печер), кораліти (до цього типу відносяться мінеральні агрегати, що виникли з капілярних водних плівок на поверхні підземних порожнин і натічних форм) і антоліти (цей тип представлений скручуються і розщеплюються при зростанні паралельно-волокнистими агрегатами легкорозчинних мінералів та ін.). Хоча в основу цієї типізації покладено генетичну класифікаційну ознаку, теоретично вона недостатньо обґрунтована.
Найбільший інтерес становлять класифікації хемогенних форм, запропоновані Г. А. Максимовичем (1963) та 3. К. Тінтилозовим (1968). На основі обліку цих досліджень хемогенні освіти можуть бути поділені на такі основні типи: натічні, коломорфні та кристалітові.
Натічні освіти,що мають широке поширення в печерах, за формою і способом походження поділяються на дві великі групи: сталактитові, що утворюються за рахунок вапняної речовини, що виділяється з крапель, що висять на стелі, і сталагмітові, що формуються за рахунок речовини, що виділяється з крапель, що впали.
Серед натічних сталактитових утворень виділяють гравітаційні (тонкотрубчасті, конусоподібні, пластинчасті, завісоподібні та ін) та аномальні (в основному геліктити).
Особливо цікаві тонкотрубчасті сталактити, що утворюють іноді цілі кальцитові чагарники. Їхнє формування пов'язане з виділенням карбонату кальцію або галіту з інфільтраційних вод. Проникши в печеру і потрапивши в нові термодинамічні умови, інфільтраційні води втрачають частину вуглекислого газу. Це призводить до виділення з насиченого розчину колоїдного карбонату кальцію, який відкладається вздовж периметра краплі, що падає зі стелі, у вигляді тонкого валика (Максимович, 1963). Поступово нарощуючись, валики перетворюються на циліндр, утворюючи тонкотрубчасті, нерідко прозорі сталактити. Внутрішній діаметр трубчастих сталактитів становить 3-4 мм, товщина стін зазвичай не перевищує 1-2 мм. В окремих випадках вони сягають 2-3 і навіть 4,5 м довжини.
Серед сталактит найбільш поширені конусоподібні сталактити (рис. 3). Зростання їх визначається за рахунок вод, що стікають тонкою порожниною, розташованої всередині сталактиту, а також за рахунок надходження кальцитового матеріалу по поверхні натіку. Нерідко внутрішня порожнина розташовується ексцентрично (рис. 4). З отвору цих трубочок через кожні 2-3 хв. капає прозорі води. Розміри конусоподібних сталактитів, що розташовуються переважно вздовж тріщин і добре їх індикують, визначаються умовами надходження карбонату кальцію та величиною підземної порожнини. Зазвичай сталактити не перевищують 0,1-0,5 м довжини та 0,05 м у діаметрі. Іноді вони можуть досягати 2-3, навіть 10 м довжини (Анакопійська печера) та 0,5 м у діаметрі.
Цікаві сферичні (цибулини) сталактити, що утворюються в результаті закупорки отвору трубки. На поверхні сталактиту виникають абераційні потовщення та візерунчасті нарости. Сферичні сталактити через вторинне розчинення кальцію водами, що надходять у печеру, нерідко порожнисті.
У деяких печерах, де спостерігається значний рух повітря, трапляються вигнуті сталактити - анемоліти, вісь яких відхилена від вертикалі. Утворення анемолітів визначається випаром крапель води, що звисають, на підвітряній стороні сталактиту, що викликає згинання його в напрямку руху повітряного потоку. Кут вигину в окремих сталактитів може досягати 45 °. Якщо напрямок руху повітря періодично змінюється, то формуються зигзагоподібні анемоліти. Аналогічне походження зі сталактитами мають завіси та драпірування, що звисають зі стелі печер. Вони пов'язані з інфільтраційними водами, що просочуються вздовж довгої тріщини. Деякі завіси, що складаються із чистого кристалічного кальциту, абсолютно прозорі. У нижніх частинах їх часто розташовуються сталактити з тонкими трубочками, на кінцях яких висять крапельки води. Кальцитові натіки можуть мати вигляд скам'янілих водоспадів. Один із таких водоспадів відзначений у гроті Тбілісі Анакопійської печери. Висота його близько 20 м-коду, а ширина 15 м-коду.
Геліктити - це складно побудовані ексцентричні сталактити, що входять до підгрупи аномальних сталактитових утворень. Вони зустрічаються в різних частинах карстових печер (на стелі, стінах, завісах, сталактитах) і мають найрізноманітнішу, нерідко фантастичну форму: у вигляді вигнутої голки, складної спіралі, скрученого еліпса, кола, трикутника і т. д. Голчасті геліктити досягають у довжину і 2-3 мм у діаметрі. Вони є монокристал, який у результаті нерівномірного зростання змінює орієнтацію у просторі. Трапляються також полікристали, що вросли один в інший. У розрізі голчастих геліктитів, що ростуть в основному на стінах та стелі печер, не простежується центральна порожнина. Вони безбарвні чи прозорі, кінець їх загострений. Спіралеподібні геліктити розвиваються переважно на сталактитах, особливо тонкотрубчастих. Вони складаються з безлічі кристалів. Усередині цих геліктитів виявляється тонкий капіляр, через який розчин досягає зовнішнього краю агрегату. Крапельки води, що утворюються на кінцях геліктитів, на відміну від трубчастих і конічних сталактитів, тривалий час (багато годин) не відриваються. Це визначає вкрай повільне зростання геліктитів. Більшість їх відноситься до типу складних утворень, що мають химерно-хитромудру форму.
Найскладніший механізм виникнення геліктитів нині ще недостатньо вивчений. Багато дослідників (Н. І. Крігер, Б. Жезе, Г. Тріммель) формування геліктитів пов'язують із закупоркою каналу росту тонкотрубчастих та інших сталактитів. Вода, що надходить всередину сталактиту, проникає в тріщини між кристалами і виходить на поверхню. Так починається зростання геліктитів, обумовлений переважанням капілярних сил та сил кристалізації над силою тяжіння. Капілярність є, мабуть, головним фактором утворення складних та спіралеподібних геліктитів, напрям зростання яких спочатку значною мірою залежить від напряму міжкристалічних тріщин.
Ф. Чера та Л. Муча (1961) експериментальними фізико-хімічними дослідженнями довели можливість осадження кальциту з повітря печер, що викликає утворення геліктитів. Повітря з відносною вологістю 90-95%, перенасичене дрібними крапельками води з бікарбонатом кальцію, виявляється аерозолем. Що випадають на уступи стінок і кальцитових утворень крапельки води швидко випаровуються, а карбонат кальцію випадає як осаду. Найбільша швидкість зростання кристала кальциту йде вздовж головної осі, що зумовлює формування голчастих геліктитів. Отже, в умовах, коли дисперсійним середовищем є речовина, що знаходиться в газоподібному стані, геліктити можуть зростати за рахунок дифузії розчиненої речовини з навколишнього аерозолю. Створені таким шляхом ("аерозольний ефект") геліктити отримали назву "печерного інею".
Поряд із кольматажем поживного каналу окремих тонкотрубчастих сталактитів та «аерозольного ефекту» на формування геліктитів, на думку деяких дослідників, впливають також гідростатичний тиск карстових вод (Л. Якуч), особливості циркуляції повітря (А. Віхман) та мікроорганізми. Ці положення, однак, недостатньо аргументовані і, як показали дослідження останніх років, значно дискусійні. Таким чином, морфологічні та кристалографічні особливості ексцентричних натічних форм можуть пояснюватися або капілярністю, або впливом аерозолю, а також комбінацією цих двох факторів.
Найбільший інтерес становлять питання про будову сталактитів, особливості їх формування та швидкість зростання. Цими питаннями займалися А. М. Чураков (1911), Н. М. Шерстюков (4940), Г. А. Максимович (1963) та З. К. Тінтилозов (1968).
Сталактити складаються переважно з кальциту, частку якого припадає 92-100%. Кристали кальциту мають таблитчасту, призматичну та інші форми. У поздовжньому та поперечному розрізах сталактиту під мікроскопом простежуються веретеноподібні зерна кальциту довжиною до 3-4 мм. Вони розташовані перпендикулярно до зон наростання сталактиту. Проміжки між веретеноподібними зернами заповнені дрібнозернистим (до 0,03 мм у діаметрі) кальцитом. При сильному збільшенні окремі зерна дрібнозернистого кальциту виявляють тонкокристалічну зернисту будову (рис.5). Іноді в них зустрічається значна кількість аморфного та глинисто-вапняного матеріалу. Забруднення сталактиту глинистим пелітовим матеріалом, що простежується у вигляді тонких паралельних прошарків, визначає його смугасте складання. Смугастість йде хрест простягання кристалів. Вона пов'язана зі зміною вмісту домішок у розчині, що надходить під час зростання сталактиту.
Швидкість зростання сталактитів визначається швидкістю припливу (частотою скопування) та ступенем насиченості розчину, характером випаровування та особливо парціальним тиском вуглекислого газу. Частота падіння крапель зі сталактитів змінюється від кількох секунд до багатьох годин. Іноді падіння крапель, що висять на кінцях сталактиту, взагалі не спостерігається. У цьому випадку, мабуть, вода видаляється тільки за рахунок випаровування, що зумовлює вкрай повільне зростання сталактитів. Спеціальні дослідження, проведені угорськими спелеологами, показали, що жорсткість води крапель, що звисають зі сталактиту, більша за падаючі, на 0,036-0,108 мг-екв. Отже, зростання сталактиту супроводжується зменшенням у воді вмісту кальцію та виділенням вуглекислоти. Цими дослідженнями встановлено також значну зміну жорсткості сталактитових вод протягом року (до 3,6 мг-екв), причому найменша жорсткість відзначається взимку, коли вміст вуглекислоти у воді через послаблення життєдіяльності мікроорганізмів знижується. Звичайно, це впливає на темпи зростання та форму сталактитів у різні сезони року.
Особливий інтерес викликають безпосередні спостереження (поки що нечисленні) за швидкістю зростання сталактитів. Завдяки їм вдалося встановити, що інтенсивність росту кальцитових сталактитів у різних підземних порожнинах та в різних природних умов, За даними Г. А. Максимовича (1965), змінюється від 0,03 до 35 мм на рік. Особливо швидко ростуть галітові сталактити. У разі припливу сильно мінералізованих хлоридно-натрієвих вод швидкість зростання сталактитів на Шорсуйском руднику ( Середня Азія, Алайський хребет), згідно з дослідженнями Н. П. Юшкіна (1972), змінюється від 0,001 до 0,4 мм на добу: досягаючи в окремих випадках 3,66 мм на добу, або 1,336 м на рік.
Сталагміти становлять другу велику групу натічних утворень. Вони формуються на підлозі карстових печер і зазвичай ростуть назустріч сталактитам. Краплі, що падають зі стелі, видовбують у відкладеннях підлоги печер невелику (до 0,15 м) ямку конічної форми. Ця ямка поступово заповнюється кальцитом, що утворює своєрідний корінь, і починається зростання сталагміта вгору.
Сталагміти зазвичай мають невеликі розміри. Лише в окремих випадках вони досягають висоти 6-8 м при діаметрі нижньої частини 1-2 м. На ділянках, де вони з'єднуються зі сталактитами, виникають кальцитові колони, або сталагнати, найрізноманітнішої форми. Особливо красиві візерунчасті або кручені колони.
Залежно від форми сталагміти мають безліч назв. Виділяються конічні сталагміти, пагодаподібні, пальмові, сталагміти-палиці, кораліти (сталагміти деревоподібної форми, що мають вигляд коралових кущів) та ін. Форма сталагмітів визначається умовами їх утворення і насамперед ступенем обводненості печери.
Дуже оригінальні сталагміти, що мають вигляд кам'яних лілій у гроті Іверія Анакопійської печери. Висота їх досягає 0,3 м. Верхні краї таких сталагмітів розкриті, що пов'язано з розбризкуванням водяних крапель, що падають з великої висоти, і акумуляцією карбонату кальцію по стінках ямки, що утворилася. Цікаві сталагміти з облямівками, що нагадують свічники (грот Тбілісі Анакопійської печери). Кільця утворюються навколо сталагмітів, що періодично затоплюються (Тинтилозов, 1968).
Зустрічаються ексцентричні сталагміти. Викривлення їх нерідко викликається повільним рухом осипу, де вони формуються. Основа сталагміту у разі поступово переміщається вниз, а краплі, що падають на одне і те ж місце, викривляють сталагміт у напрямку вершини осипу. Такі сталагміти спостерігаються, наприклад, у Анакопійській печері.
Для сталагмітів характерна шарувата будова (рис.6). У поперечному розрізі чергуються концентрично розташовані білі та темні шари, товщина яких змінюється від 0,02 до 0,07 мм. Товщина шару по колу неоднакова, оскільки вода, що падає на сталагміт, розтікається по його поверхні нерівномірно.
Дослідження Ф. Вітасека (1951) показали, що наростаючі сталагмітові шари є піврічним продуктом, причому білі шари відповідають зимовому періоду, а темні - літньому, оскільки теплі літні води відрізняються підвищеним вмістом у порівнянні з водами зимового періоду гідроксидів металів та органічних. Білі шари характеризуються кристалічною структурою та перпендикулярним розташуванням зерен кальциту до поверхні шарів. Темні ж шари аморфні, їхній кристалізації перешкоджає наявність колоїдного гідрату окису заліза.
При сильному збільшенні в темних шарах виявлено чергування багатьох білих і дуже тонких темних шарів, що вказує на багаторазову зміну протягом року умов просочування інфільтраційних вод.
Суворе чергування у поперечному розрізі білих і темних шарів використовується визначення абсолютного віку сталагмітів, і навіть підземних порожнин, у яких формуються. Підрахунки дають цікаві результати. Так, вік сталагміту з Кизелівської печери (Середній Урал), що досягає в діаметрі 68 см, було визначено в 2500 років (Максимович, 1963). Вік сталагмітів деяких зарубіжних печер, визначений піврічними кільцями, становив 600 тис. років. (За дослідженнями Ф. Вітасека, в Деменівських печерах у Чехословаччині сталагміт в 1 мм утворюється за 10 років, а в 10 мм - за 500 років.) Цей цікавий метод, який набуває все більшого поширення, проте ще далеко не досконалий і потребує уточнення .
У поздовжньому розрізі сталагміт складається як би з безлічі тонких ковпачків, одягнених один на одного. У центральній частині сталагміта горизонтальні кальцитові шари різко падають донизу, у напрямку до його країв (див. рис. 6).
Швидкість зростання сталагмітів дуже різна. Вона залежить від вологості повітря в печері, особливостей його циркуляції, величини припливу розчину, ступеня його концентрації та температурного режиму. Як показали спостереження, швидкість зростання сталагмітів змінюється від десятих часток до кількох міліметрів на рік. Особливий інтерес у цьому відношенні представляють роботи чехословацьких дослідників, які застосували визначення віку карстових утворень радіовуглецевий метод. Встановлено, що швидкість зростання сталагмітів у печерах Чехословаччини становить 0,5-4,5 см за 100 років (Г. Франке). У тривалій та складній історії формування натічних утворень епохи акумуляції матеріалу можуть чергуватись з періодами його розчинення.
Для кальцитових натічних утворень характерне явище люмінесценції, що пов'язано з присутністю в них домішок, що активують. Опромінені імпульсною лампою натічні утворення світяться жовтим, ніжно-зеленим, блакитно-блакитним та синім світлом. Іноді вони випромінюють сліпуче біле рівне світло, яке ніби струмує з цих казково красивих форм. Найбільш яскраве світіння мають натіки з домішкою марганцю.
До коломорфним утвореннямвідносяться кальцитові греблі (гури), кальцитова кора, кальцитові плівки, печерні перли (ооліти) та кам'яне молоко. Гури та печерні ооліти, складені переважно туфом, за структурою, пористістю та об'ємною вагою дещо відрізняються від інших натічних утворень, що дозволяє виділити їх у особливу групу. Втім, цей поділ значною мірою умовний.
Кальцитові греблі, або гури, що підпружують підземні озера, досить поширені. У Радянському Союзі вони відзначені у 54 печерах. Гури зустрічаються переважно у вапнякових та значно рідше у доломітових порожнинах. Вони утворюються в горизонтальних та похилих проходах в результаті випадання з розчину карбонату кальцію, що пов'язано з виділенням вуглекислоти внаслідок зміни температури водного потоку під час його руху підземною галереєю. Обриси гребель, які зазвичай мають вигляд правильної або вигнутої дуги, визначаються головним чином первісною формою виступів підлоги печери. Висота барражів змінюється від 0,05 до 7 м, а довжина досягає 15 м. За морфологічними ознаками гури поділяються на майданні та лінійні. Останні розвинені в основному у вузьких проходах із підземними струмками, які вони поділяють на окремі водоймища площею до 1000 м 2 і більше.
Водний потік як створює кальцитові греблі, а й руйнує їх. При зміні витрати потоку та мінералізації підземних вод під дією ерозії та корозії у гурах утворюються отвори, проломи та пропили. Це призводить до формування сухих гурів, які не здатні утримувати воду. В результаті подальшого розчинення та розмиву на місці кальцитових гребель залишаються лише сильно корродовані виступи, що відзначаються на підлозі та стінах порожнини. За товщиною сезонного напівшарку (0,1 мм) В. Н. Дублянським було визначено вік гурів у Червоній печері. Він дорівнював приблизно 9-10 тис. років.
Кальцитові греблі особливо цікаві в печерах Червоної, Шакуранської та Кутуцької IV. У дальній частині Червоної печери протягом 340 м відзначено 36 кальцитових каскадів заввишки від 2 до 7 м і завдовжки до 13 м. Ширина їх досягає іноді 6 м. русло підземного струмка перегороджено 34 греблями із молочно-білого кальциту. Висота їх сягає 2 м, а довжина - 15 м. Тут знайдено звані запечатані гури (кальцитові камери). Водоєми, що підпружуються ними, повністю покриті кальцитовою плівкою. Один із проходів Шакуранської печери (Кавказ), довжина якого досягає 400 м, розділений кальцитовими греблями на 18 озер глибиною від 0,5 до 2 м.
Кальцитова кора зазвичай утворюється біля основи стін, по яких стікає вода, що просочилася в печеру. Поверхня її, як правило, нерівна, горбиста, іноді нагадує хвильову брижі. Потужність кальцитової кори окремих випадках перевищує 0,5 м.
На поверхні підземних озер, мають високомінералізовану воду, іноді відзначаються кальцитові плівки білого кольору. Вони утворюються із кристаликів кальциту, які вільно плавають на поверхні води. Співаючись один з одним, ці кристалики формують спочатку тоненьку плівку, що плаває на поверхні води у вигляді окремих плям, а потім суцільну плівку кальциту, що покриває все озеро, подібно до крижаного покриву. На озерах, підпружених гурамі, утворення плівки починається від берегів. Поступово розростаючись плівка займає всю водну поверхню. Товщина плівок невелика. Вона змінюється від кількох десятих часток міліметра до 0,5 см і більше. Якщо рівень озера знижується, між поверхнею води і плівкою може утворитися простір. Кальцитові плівки мають переважно сезонний характер. Вони виникають у сухі періоди, коли в озерній воді спостерігається висока концентрація кальцієвого та гідрокарбонатного іонів. При надходженні в печеру дощових і талих снігових вод кальцитові плівки на поверхні підземних озер руйнуються.
За даними Л. С. Кузнєцової та П. Н. Чирвінського (1951), кальцитова плівка є мозаїкою зернят розміром 0,05-0,1 мм у поперечнику. Орієнтування зернят безладне. За характером фарбування вони поділяються на дві групи. Одні, бурі і каламутні, слабо просвічуються, інші, безбарвні, прозоріші, здаються волокнистими. Що стосується мінералогічного складу, то обидві групи зернят представлені чистим карбонатом кальцію. Верхня поверхня скоринки під мікроскопом горбиста, а нижня - зовсім гладка.
Поряд із кальцитовими плівками на поверхні озер зустрічаються також гіпсові. Вони наче прозорий льодок покривають не лише водну гладь озера, а й глинисті його береги. Таку плівку можна побачити, зокрема, на поверхні озер Кунгурської крижаної печери.
У багатьох печерах, розвинених у карбонатних породах, зустрічаються невеликі кальцитові кульки, які називаються оолітами, або печерними перлами. Перлини мають овальну, еліптичну, сферичну, поліедричну чи неправильну форми. Довжина їх зазвичай змінюється від 5 до 14 мм, а ширина – від 5 до 11 мм. Найбільший ооліт у Радянському Союзі було знайдено в Маанікварській шахті, що входить до системи Анакопійської печери. Довжина його 59 мм. За формою та розмірами він нагадував куряче яйце. Переважають плескаті перлини. Іноді вони зцементовані по кілька штук (10-20) і утворюють оолітовий конгломерат. Колір оолітів білий або жовтуватий. Поверхня їхня матова, гладка або шорстка.
Печерні перли складні переважно (до 93%) кальцитом. У розрізі він має концентричну будову, причому чергуються світлі та темні шари. Товщина шарів може бути різною. У центральній частині перлини відзначаються зерна кварцу, кальциту або грудочки глини, навколо яких наростають оболонки колоїдного карбонату кальцію. Цікаво, що кристалічні оболонки оолітів відокремлені один від одного тонкими прошарками пелітоморфного вапняку.
Печерні перли утворюються в неглибоких підземних озерках, які харчуються краплями води, що капають зі стелі, насиченими карбонатом кальцію. Важливою умовою формування оолітів є їхнє безперервне обертання. У міру зростання агрегатів обертання їх сповільнюється, а потім взагалі припиняється, оскільки вони повністю заповнюють ванну, в якій утворюються.
Зростання оолітів залежить від багатьох факторів. За сприятливих умов вони формуються дуже швидко (у Постоїнській печері в Югославії приблизно за 50 років). У печері Хралупа (Болгарія) були знайдені ооліти діаметром 5-6 мм, які складалися лише з 3-4 концентричних шарів. Отже, їх вік може бути визначений у 3-4 роки. Однак до можливості використання кальцитової шаруватості для визначення віку хемогенних утворень слід ставитися з великою обережністю, оскільки «…періодичність відкладення карбонату кальцію не збігається з пори року, а визначається лише змінами кількості води, що надходить, температурою її та навколишнього повітря».
Печерні перли, знайдені в Радянському Союзі в печерах Дів'єї, Кизелівської, Червоної, Анакопійської, Шакуранської, Вахушті, Макрушинської та в деяких інших, за хімічним складом не відрізняються від біогенних перлів морських молюсків, оскільки вони складені вуглекислим кальцієм. Тим часом справжні перли відрізняються від печерного яскраво вираженим перламутровим блиском, характерним для арагоніту, яким представлені біогенні перли . Арагоніт, однак, є нестійкою модифікацією карбонату кальцію і мимоволі переходить у кальцит. Щоправда, за нормальної температури це перетворення йде досить повільно.
Серед вапняних утворень особливо цікаво місячне, або кам'яне, молоко, що є типовим колоїдом. Воно покриває склепіння і стіни печер на ділянках, де вода виступає з вузьких тріщин і в умовах слабкого випаровування сильно розріджує породу, яка на вигляд нагадує вапняне тісто, сметаноподібну масу або кам'яне молоко білого кольору. Це дуже рідкісне і поки що не розгадане явище природи відзначено в Червоній (Крим), Кізелівській (Урал), Анакопійській (Кавказ) та деяких інших печерах Радянського Союзу.
На стінах та стелі деяких печер зустрічаються кристали різних автохтонних мінералів: кальциту, арагоніту, гіпсу та галіту. Серед кристалітових утвореньособливо цікаві кальцитові, арагонітові та гіпсові квіти (антодити) у вигляді пучків та розеток кристалів, що досягають іноді кількох сантиметрів довжини. В даний час вони зустрічаються виключно у сухих ділянках печер. Їх походження пов'язане, очевидно, з одного боку, з кристалізацією карбонату конденсаційних крапель, а з іншого - з корозією порід, що карстуються конденсаційними водами. Як показали дослідження, це переважно давні освіти. Вони сформувалися в інших, відмінних від реальних, гідрологічних і мікрокліматичних умов. Трапляються також і сучасні форми.
Поряд з антодитами цікаві щітки кристалів кальциту, арагоніту, гіпсу та галіту, що покривають значні ділянки стін та стелі печер. Такі кристалові галереї відзначені у багатьох підземних порожнинах СРСР (Кривченська, Червона, Див'я та ін.).
Основні закономірності формування хемогенних відкладень та особливості кристалізаційної акумуляції печер з прикладу Анакопійської прірви вивчалися У. І. Степановим (1971). На його думку, загальний хід кристалізації кожної окремої ділянки цієї печери йде за схемою: туфова сталактит-сталагмітова кора – кальцитова сталактит-сталагмітова кора – кораліти – гіпс.
Найбільш детальна схема спелеолітогенезу розроблена Г. А. Максимовичем (1965). Він показав, що характер та морфологія хемогенних утворень залежать від величини припливу води та парціального тиску вуглекислого газу, які значно змінюються на різних стадіях розвитку печери. При великих притоках води (1-0,1 л/сек) карбонат кальцію, що випадає з розчину, утворює на підлозі печери покриви і гури (рис. 7). Останні часто розташовуються каскадами. Коли приплив води з тріщин та отворів у стелі печери зменшується, то створюються умови для формування масивних (0,01-0,001 л/сек), пагодоподібних (0,001-0,005 л/сек) та пальмових (0,005-0,0001 л/сек) сталагмітів. При подальшому зменшенні припливу води, насиченої карбонатом кальцію, виникають спочатку конічні сталактити (10 -4 -10 -5 л/сек), а потім сталагміти-палиці (10 -5 -10 -6 л/сек). Особливий інтерес представляє клас приток з дебітом 10 -4 -10 -5 л/сек (або 0,1- -0,01 см 3 /сек), що визначають перехід від нижньої літо-акумуляції до верхньої, а також їх спільний розвиток. При мізерно малих притоках води утворюються трубчасті сталактити (10 -3 -10 -5 см 3 /сек), складні сталактити з широкою основою (10 -5 -10 -6 см 3 /сек) та ексцентричні сталактити (10 -6 -10 - 7 см 3 /сек). У формуванні ексцентричних сталактитів беруть участь також конденсаційні води. На цьому етапі спелеолітогенезу сили кристалізації домінують над силою тяжкості, яка відігравала головну роль при значніших притоках. Заключною ланкою генетичного ряду хемогенних утворень є кристаллітові форми, пов'язані з випаданням кальциту з конденсаційних вод, які на цій стадії представляють єдине джерело надходження вологи.
Запропонована Г. А. Максимовичем (1965) схема освіти спелеоформ має важливе теоретичне та методичне значення. Вона дозволяє намітити стрункий генетичний ряд карбонатного літогенезу печер, що ґрунтується на обліку кількісних показників стоку підземних вод та парціального тиску вуглекислого газу, зміна якого у часі пов'язана зі стадіальністю розвитку карстових порожнин. У цій схемі, на жаль, не визначено становище багатьох широко розповсюджених натічних форм (колони, завіси, драпірування та ін.), що обумовлено, з одного боку, обмеженістю матеріалу експериментальних спостережень, а з іншого - загальною слабкою розробленістю цієї проблеми.
Хемогенні або водно-хемогенні утворення, що роблять багато печер надзвичайно красивими, є лише одним з типів печерних відкладень. Крім них у печерах (за класифікацією Д. С. Соколова та Г. А. Максимовича) зустрічаються також різні інші відкладення, які за походженням поділяються на залишкові, водно-механічні, обвальні, гляціогенні, органогенні, гідротермальні та антропогенні.
Залишкові відкладенняутворюються в результаті вилуговування порід, що карстуються, і акумуляції на дні печер нерозчинного залишку, представленого в основному глинистими частинками. Печерні глини найкраще вивчені в сухих галереях Анаколійської печери, де вони досягають потужності 0,45 м. Верхня частина товщі залишкових глин складається з тонкодисперсних частинок, а нижня - з нерівномірнозернистих. У складі цих глин переважають (понад 63%) частинки розміром від 0,1 до 0,01 мм (табл. 1).
Водно-механічні відкладенняпредставлені алювієм підземних річок, опадами печерних озер та алохтонним матеріалом, принесеним у печери через тріщини, органні труби та колодязі. Вони складені піщано-глинистим матеріалом. Потужність цих відкладень зазвичай невелика. Лише під органними трубами вони утворюють глинисті осипи, що іноді мають вигляд гостроверхих конусів заввишки до 3 м і більше.
Особливо цікаві пластичні глини Анакопійської печери, що займають площу понад 10 тис. м2. Вони покривають підлогу Глинистого гроту та більшу частину гротів Абхазії та Грузинських Спелеологів. Імовірно, потужність цих глин досягає 30 м. Пластичні глини утворені переважно дрібними частинками діаметром менше 0,01 мм, на які припадає понад 53%. Вони мають алеврито-пелітову структуру і зазвичай забарвлені водними оксидами заліза. Ці глини утворилися внаслідок осадження дрібних частинок на дні тимчасових водойм, що утворилися в південній частині печери, внаслідок проникнення сюди атмосферних опадів, що відрізняються значною каламутністю. Періодичність та тривалість накопичення пластичних глин підтверджуються наявністю в них різних горизонтів.
Обвальні відкладенняскладаються зазвичай з великих хаотично нагромаджених брил гірських порід, що обрушилися зі склепінь і стін підземних порожнин. Цікаві підрахунки щодо цього проведені в Анакопійській печері. Вони показали, що обсяг обваленого матеріалу в гротах Храм, Абхазія та Грузинських Спелеологів становить приблизно 450 тис. м 3 (тобто більше 1 млн. т породи), причому обсяг окремих брил досягає 8-12 м 3 . Потужні глибові навали відмічені також у багатьох інших печерах (рис. 8).
Серед глибово-обвальних відкладень нерідко трапляються уламки кальцитових натічних утворень (сталактити, сталагміти), пов'язані з обваленням склепінь.
Найчастіше спостерігаються старі обвальні відкладення, покриті глиною та кальцитовими натіками. Однак у деяких печерах можна зустріти і свіжі обвали. Такі ділянки досліджувалися нами, зокрема, у Дів'ї (Урал) та Кулогорській (Кулойське плато) печерах.
Гляціогенні відкладення.Багато печерах Радянського Союзу, де протягом усього року переважають негативні температури, відзначаються крижані освіти. До найвідоміших крижаних печер відносяться Кунгурська, Кулогорська, Балаганська та Абогидже.
Печерні льоди карстових порожнин - льодовиків, широко поширених у Криму, на Кавказі, Російській рівнині, Уралі та Середньому Сибіру, поділяються на такі основні типи: сублімаційний, інфільтраційний, конжеляційний та гетерогенний.
Серед сублімаційних утвореньнайбільший інтерес становлять крижані кристали, що формуються в результаті взаємодії щодо теплого повітря з охолодженими предметами. Вони мають найрізноманітнішу форму, що визначається режимом температури, вологістю, напрямом та швидкістю повітряних потоків (Дорофєєв, 1969). Виділяють кристали листоподібної форми (утворюються при температурі -0,5-2°), пірамідальної (-2-5°), прямокутно-пластинчастої (-5-7°), голчастої (-10-15°) та папоротеподібної (-18). -20 °). Найбільш красиві пірамідальні кристали, представлені зазвичай зростками спіральних пірамід до 15 см у поперечнику. Зрідка на склепіннях печер з'являються відносно правильні замкнуті шестигранні піраміди, звернені вершиною до стелі. Гарні також папоротеподібні кристали, що утворюються в сильні морози і мають вигляд тонких (0,025 мм) пластинок до 5 см завдовжки, що звисають густою бахромою зі стелі печер. Ці кристали ефемерні; при незначному підвищенні температури вони руйнуються. Зростаючись, кристали нерідко утворюють гірлянди, що іскряться, ажурні мережива і прозорі завіси. Крижані кристали прозорі і дуже крихкі. При дотику вони розсипаються на маленькі шматочки, які повільно падають на підлогу печери.
Крижані кристали зазвичай з'являються навесні і існують кілька місяців. Лише деяких печерах, особливо розташованих у області вічної мерзлоти, зустрічаються багаторічні кристали. Хімічний склад крижаних кристалів залежить від складу гірських порід. За даними Є. П. Дорофєєва (1969), мінералізація однорічних сублімаційних крижаних кристалів Кунгурської печери становить 56-90 мг/л, а багаторічних – 170 мг/л.
До цнфіл'траційним формамвідносяться крижані сталактити, сталагміти і сталагнати, що мають гідрогенне походження. Вони утворюються внаслідок переходу води у тверду фазу. Ці форми досягають 10 м висоти та 3 м у діаметрі. Вік їх змінюється від 2-3 місяців за кілька років. У Кунгурській печері, наприклад, є крижаний сталагміт, вік якого перевищує 100 років. Однорічні форми прозорі, а багаторічні завдяки домішкам мають молочно-білий колір із блакитним або зеленуватим відтінком.
Однорічні та багаторічні крижані утворення відрізняються одна від одної та за структурою. Як показали дослідження М. П. Головкова (1939), однорічні сталактити в Кунгурській печері являють собою оптично одновісний монокристал, тоді як багаторічні сталактити складаються з багатьох, пошарово розташованих, подовжених, частково огранених кристалів, орієнтованих оптичними осями паралельно довжині сталактиту.
За хімічним складом лід сталактитів, сталагмітів і сталагнатів може бути прісним з кількістю розчинних речовин до 0,1% (1 г/л) або солонуватим, в якому розчинних речовин міститься від 0,1 до 1%. Прісні льодизустрічаються зазвичай у карбонатних печерах, а солонуваті - у сульфатних.
На стінах і склепіннях в холодній частині деяких печер відзначається кора зледеніння, яка утворюється, з одного боку, за рахунок застигання води, що стікає по тріщинах, а з іншого - за рахунок сублімації водяної пари. Товщина її змінюється зазвичай від часток міліметра до 10-15 см. Лід прозорий, іноді молочно-білий, прісний (розчинних речовин менше 1 г/л) або солонуватий. Вік кори зледеніння може бути різний, в окремих випадках багаторічний.
На підлозі гротів та проходів крижаних печер нерідко розвинений покривний лід. Він має гідрогенне чи гетерогенне походження. Потужність покривного льоду змінюється від кількох сантиметрів до кількох метрів. Переважає багаторічний, часто шаруватий лід. На ділянках акумуляції снігу трапляється фірн. Хімічний склад покривного льоду залежить від складу порід, що карстуються. Розрізняють прісний і солонуватий лід. Останній у гіпсових печерах характеризується сульфатно-кальцієвим складом. Мінералізація печерних льодів сягає 0,21%. Особливий інтерес представляють крижані кристали, що утворюються на підлозі печер під час застигання інфільтраційних вод. Вони мають вигляд голок, що зрослися, з нарослими знизу пластинками.
Конжеляційнийлід представлений льодом підземних озер та річок. Озерний лід утворюється на поверхні підземних озер у холодну пору або протягом усього року. Площа озерного льоду залежить від розмірів озера. В окремих випадках вона досягає 500 м2, а товщина льоду - 0,15 м (озеро Географічного Товариства в печері Абогидже, на річці Маї). Лід на підземних потоках має переважно локальне поширення. Площа річкового льодуі його потужність зазвичай невеликі. Походження озерного та річкового льоду гідрогенне. При замерзанні підземних водойм іноді утворюються кристали у вигляді шестикінцевих зірок товщиною 1 мм і діаметром до 10 см.
Печерні льоди містять різноманітні мікроелементи. Спектральний аналіз печерного льоду, взятого з кори зледеніння в Діамантовому гроті Кунгурської печери, показав, що серед мікроелементів переважає стронцій, на частку якого припадає понад 0,1%. Вміст марганцю, титану, міді, алюмінію та заліза не перевищує 0,001%.
За умов виникнення печерного холоду, накопичення снігу та льоду Н. А. Гвоздецький (1972) виділяє сім типів карстових крижаних печер Радянського Союзу: а) карстові колодязі та прірви зі снігом і льодом, лід у яких утворюється з попадає в холодну пору року через гирло отвір снігу; б) холодні печери мішкоподібної форми, лід у них може виникнути шляхом замерзання води, що надходить із тріщин; в) наскрізні, або продувні, холодні печери з напрямом тяги повітря, що змінюється в тепле і холодне півріччя, з гідрогенним льодом і атмогенними, або сублімаційними, крижаними кристалами; г) наскрізні горизонтальні печери-льодовики з вікном у стелі, через яке потрапляє сніг, що перетворюється на лід; буд) наскрізні, чи продувні, печери - області вічної мерзлоти, де печерний лід є її особливу форму; е) колодцеподібні порожнини - області вічної мерзлоти; ж) мішкоподібні порожнини – області вічної мерзлоти.
Органогенні відкладення- Гуано і кістяна брекчія зустрічаються в багатьох печерах Радянського Союзу. Однак фосфоритові поклади цих печер відрізняються значною потужністю та займають порівняно невеликі площі. Великі скупчення Гуано відзначені в Бахарденській печері, де вони займають площу 1320 м 2 . Потужність цих відкладень сягає 1,5 м, а загальний запас - 733 т. Внаслідок взаємодії фосфатів покладів гуано з карбонатними породами та кальцитовими натічними утвореннями формуються метасоматичні фосфорити.
Гідротермальні відкладенняу карстових печерах зустрічаються порівняно рідко. Найбільший інтерес у цьому відношенні становлять печери у верхів'ях річки Магіан (Зеравшанський хребет), розвинені у верхньосилурійських вапняках. Вони містять ісландський шпат, флюорит, кварц, антимоніт, кіновар та барит. Походження цих печер пов'язується з дією гідротермальних розчинів, що циркулювали по тектонічним тріщинам. Утворення та накопичення мінеральних відкладень у цих печерах відбулося на пізніших стадіях їх розвитку.
Антропогенні відкладенняу печерах представлені головним чином залишками давніх матеріальних культур, які перебувають переважно у ближніх частинах печер. Останнім часом у зв'язку з частим відвідуванням печер туристами та спелеологами в них накопичуються різні відкладення антропогенного походження (залишки їжі, папір, використані електричні батареї тощо).
Підземних водотоків; 6) кольматаційні отл.- дрібноземистий матеріал, принесений тимчасовими поверхневими та підземними водами та заповнює підземні порожнини; в) завальні, що виникають при обрушенні склепінь печер; г) натічні освіти (сталактити, сталагміти та ін.); д) органогенні утворення (скупчення кісток тварин, та ін). О. п. мають незначну потужність., неправильну уривчасто лінзовидну форму, неслоистую або грубошарову будову. З О. п. пов'язані деякі м-ня Fe і Mn руд, бокситів та ін. У печерах часто зустрічаються кісткові залишки людини кам'яного віку та предмети його матеріальної культури, вивчення яких надає істотну допомогу для стратиграфічного розчленовування четвертинних отл.
Геологічний словник: у 2-х томах. - М: Надра. За редакцією К. Н. Паффенгольця та ін.. 1978 .
Дивитись що таке "ВІДКЛАДЖЕННЯ ПЕЧЕРНІ" в інших словниках:
печерні відкладення- Відкладення, які виконують карстові порожнечі Тематики нафтогазова промисловість EN cave deposits … Довідник технічного перекладача
Скупчення уламків і цілих кісток ссавців, що зустрічаються в печерах, зазвичай зцементовані залізистим, піщано-глинистим або глинистим цементом. Див. Відклади печерні. Геологічний словник: у 2-х томах. М.: Надра. За редакцією К. Н.… … Геологічна енциклопедія
Природні поєднання генетичних типів континентальних отл. Найбільш своєрідний їх об'єднує елювіальні освіти, складові кору вивітрювання. Елювій і грунти, що відносяться сюди, за особливостями походження лише умовно ставляться до… Геологічна енциклопедія
Печерні гроти Юньган комплекс із 252 рукотворних печер за 16 км до південному сходівід китайського міста Датун, провінція Шаньсі. Містить до 51 000 зображень Будди, деякі з яких досягають 17 метрів у висоту. Юньган є… … Вікіпедія
Зміст 1 Печери за походженням 1.1 Карстові печери… Вікіпедія
Історія Грузії … Вікіпедія
Предмет дослідження. Предметом дослідження в археології Нового Світу є історія та культура корінних народів Америки американських індіанців. Гомогенні з погляду расової приналежності, індіанці Америки представляють велику гілку. Енциклопедія Кольєра
У списку об'єктів Світової спадщини ЮНЕСКО у Китайській Народній Республіцізначиться 41 найменування (на 2011 рік), це становить 4,3 % від загальної кількості (962 на 2012 рік). 29 об'єктів включено до списку за культурними критеріями, 8… … Вікіпедія
Геологічний час представлений на діаграмі називають геологічним годинником, що показує відносну довжину … Вікіпедія
- (англ. Chemeia хімія; англ. Genes народження) осадові гірські породи, що утворюються на дні водойм при хімічному осадженні з розчинів або при випаровуванні води. Важливу роль у їх освіті відіграє випаровування, тому друга їхня назва ... Вікіпедія
