در تاریکی متولد شد. نهشته های غار طرح تشکیل اسپلئوفرم ها

گروه قابل توجه بعدی از نهشته های غار نهشته های مکانیکی آب هستند.

آشنایی با آنها نیز برای افراد عادی لذت چندانی نخواهد داشت. در غار سرخ دریاچه هایی وجود دارد که تقریباً تا اعماق کمر در خاک رس چسبناک فرو می روید و اغلب کف چکمه یا حتی قسمت پایین لباس غواصی در آن باقی می ماند... اما زمین شناس در این رسوبات منبعی از اطلاعات مختلف در مورد شرایط "زندگی" حفره های کارست. برای به دست آوردن آنها ابتدا باید ترکیب کانسارها را مطالعه کرد.

تجزیه و تحلیل کانی شناسی گاهی بلافاصله به این سؤال پاسخ می دهد که آب از کجا می آید. اگر ترکیب رسوبات با ترکیب کانی‌های سنگ‌های میزبان مطابقت داشته باشد، غار توسط جریان‌های محلی و اتوکتون تشکیل می‌شود. بنابراین، در سال 1958، تنها زمانی که کاوش خود را در غار سرخ آغاز کردیم، از قبل می دانستیم که باید به دنبال آغاز آن در فلات توده دولگوروکوف، در معدن پروال باشیم، زیرا تنها در داخل حوضه زهکشی آن را تغذیه می کند سنگریزه های کوارتز وجود دارد. غارشناسان لهستانی با مطالعه غارهای دره Kocielska در تاتراس متوجه شدند که غارهای واقع در یک مکان، اما در ارتفاعات مختلف بالاتر از کف دره، ترکیب متفاوتی از ماسه پرکننده دارند: هر چه به پایین‌تر نزدیک‌تر باشد، محدوده غنی‌تر است. مواد معدنی یافت شده در آن .. بررسی جغرافیای دیرینه منطقه نشان داد که این به دلیل عمق برش رودخانه است که به تدریج به حوضه های آبریز بخش مرکزی تاتراس متشکل از سنگ های غیر کارست "می رسد" .

البته، با تحقیقات دقیق، این طرح بسیار پیچیده تر به نظر می رسد. ما باید صدها نمونه برداریم، آنها را بر اساس اندازه، وزن مخصوص، مغناطیسی و خواص دیگر به کسری تقسیم کنیم، محتوای تک دانه های معدنی را در زیر میکروسکوپ تعیین و محاسبه کنیم، و غیره. اکتشافات شگفت انگیز می توانند پاداش داشته باشند. در غارهای کریمه، مواد معدنی به طور غیر منتظره کشف شد: moissanite، cogenite، iocyte، که قبلا فقط در شهاب سنگ ها شناخته شده بودند. در غارهای بلغارستان، لایه های میانی خاکستر آتشفشانی پیدا شد که دلیلی برای ارتباط آن با انفجار یک آتشفشان در جزیره سانتورینی در دریای اژه در هزاره های 25 و 4 - 1 قبل از میلاد وجود دارد. ه.

اینگونه بود که رشته ای دراز شد تا محققان غارهای قرن بیستم را با مشکلات آتلانتیس و مرگ فرهنگ مینوی پیوند دهد ...

دومین جهت تحقیق نهشته های مکانیکی آب، بررسی اندازه آنهاست. این می تواند متفاوت باشد - از تخته سنگ های یک متری که گاهی در غارهای تشکیل شده توسط جریان های یخبندان یافت می شود تا بهترین خاک رس که ذرات آن اندازه میکرون هستند. به طور طبیعی روش های تحقیق آنها متفاوت است: اندازه گیری مستقیم، استفاده از مجموعه ای از غربال ها، استفاده از دستگاه های معمولی و اولتراسانتریفیوژ. همه این آثار، اغلب طولانی و پرهزینه، چه می‌دهند؟ نکته اصلی ترمیم شرایط دیرینه جغرافیایی باستانی وجود غارها است. بین سرعت جریان‌های زیرزمینی، قطر کانال‌هایی که از طریق آن‌ها حرکت می‌کنند و اندازه ذرات انتقال‌یافته، ارتباط‌هایی وجود دارد که در فرمول‌های نسبتاً پیچیده بیان می‌شوند. آنها بر اساس همان معادلات تداوم جریان برنولی، "ضرب" توسط معادله استوکس به همان اندازه معروف، که سرعت رسوب ذرات را در آب راکد با دماها و چگالی های مختلف توصیف می کند، هستند. نتیجه یک نوموگرام زیبا است که توسط غارشناس چک، R. Burckhardt پیشنهاد شده است، نموداری که بر اساس آن، با دانستن سطح مقطع مسیر و قطر ذرات رسوب‌شده در کف آن، می‌توان میانگین و میانگین را تخمین زد. حداکثر سرعت و سرعت جریان نهرهایی که زمانی در اینجا موج می زدند.

مطالعه نهشته های مکانیکی آب به فرد امکان می دهد به برخی از مشکلات نظری پاسخ دهد، به ویژه این سوال که غار داده شده در کدام منطقه هیدرودینامیکی قرار گرفته است. در سال 1942، پس از کشف خاک رس نازک در کف تعدادی از غارهای ایالات متحده، زمین شناس و غارشناس باتجربه جی. برتز پیشنهاد کرد که آنها از حل کردن سنگ آهک با آب های آهسته تشکیل شده اند: در نهایت، تنها در آنها رسوب ذرات رس است. ممکن است! پس از 15 سال، دیویس دانشمند کارست، پس از حفر گودال‌های عمیق در ده‌ها غار مشابه، نشان داد که خاک‌رس‌های چرب تنها یک برش چند متری بسیار پیچیده از پرکننده را پوشش می‌دهند. در زیر خاک‌ها لایه‌هایی از شن و ماسه وجود داشت که توسط یک جریان قوی آورده شده بود، سپس یک پوسته قطره‌ای وجود داشت که فقط با زهکشی طولانی غار می‌توانست تشکیل شود، در زیر - دوباره، خاک رس در بخش ظاهر شد که روی تخته سنگ‌ها قرار داشت. .. بنابراین رسوبات مکانیکی آب به متخصصان کمک می کند تا داستان توسعه غارها را "خواندن" کنند.

Dublyansky V.N.
کتاب علوم عامه پسند

در تاریکی متولد شد

خشت گل نیست...

نهشته های غار یکی از مهم ترین اجزای مناظر زیرزمینی هستند. ده ها اثر از متخصصان کارست از سراسر جهان به طبقه بندی آنها اختصاص داده شده است. به عنوان مثال، در سال 1985 R. Tsykin 18 نوع ژنتیکی از رسوبات را که در یک محیط غار تشکیل می شوند شناسایی کرد. تقریباً تمام تشکیلات رسوبی و کریستالی شناخته شده در سطح در اینجا وجود دارد، اما آنها با اشکال خاصی نشان داده می شوند. تشریح دقیق نهشته های غار موضوعی است که متخصصان آن را بررسی می کنند. هدف ما این است که به خواننده یک ایده کلی از آنچه می توان در زیر زمین پیدا کرد ارائه داد. برای این منظور، طبقه بندی ارائه شده توسط D.S.Sokolov و اصلاح شده توسط G.A.Maksimovich مناسب تر است. شامل 8 نوع نهشته غار باقیمانده، بهمنی، مکانیکی آب، کموژنیک آب، برودتی، آلی، انسانی و گرمابی است.

سپرده های باقیمانده در طول چهل سال فعالیت غار، نویسنده مجبور شد بیش از یک بار گروهی از افراد غیرمتخصص را زیرزمینی همراهی کند. اولین واکنش آنها: "اینجا چقدر کثیف است..." باید توضیح می دادم که خاک رس گل نیست، بلکه یکی از انواع رسوباتی است که لزوماً در زیر زمین وجود دارد.

تاریخچه رسوب باقیمانده - تاریخچه افت آب. در سنگ های کارست، مقادیر کمی (1-10٪) لزوماً حاوی مخلوطی از ماسه یا خاک رس است که از SiO 2، Al 2 O 3، Fe 2 O 3 تشکیل شده است. هنگامی که سنگ آهک یا گچ حل می شود، بقایای نامحلول روی دیواره های شکاف جمع می شود، به پایین گالری ها می لغزد و با دیگر رسوبات غار مخلوط می شود. کارست شناس Yu. I. Shutov محاسبه کرد که 140 کیلوگرم خاک رس (0.05 متر مکعب) از یک متر مکعب سنگ آهک ژوراسیک تشکیل شده است که کوه های کریمه را تشکیل می دهد (وزن آن حدود 2.7 تن است). مطالعات نشان داده است که از کانی های ایلیت، مونتموریلونیت، کائولینیت، فلدسپات و کوارتز تشکیل شده است. خواص خاک رس ها به نسبت آنها بستگی دارد: برخی از آنها هنگام مرطوب شدن متورم می شوند و شکاف های کوچک را مسدود می کنند، برخی برعکس، به راحتی آب را رها می کنند و به سرعت از دیوارها فرو می ریزند. گاهی اوقات باکتری ها نیز در تشکیل رسوبات رسی روی دیوارها شرکت می کنند: در سال 1957، محقق فرانسوی V. Comarten ثابت کرد که برخی از انواع میکروب ها می توانند کربن را مستقیماً از سنگ آهک بدست آورند (CaCO 3). بنابراین بر روی دیواره‌های غارها فرورفتگی‌های کرم‌مانند یا گرد شکل می‌گیرند - توده‌های خاک رس پر از محصولات نامناسب حتی برای باکتری‌ها (شکل 61).

ذخایر باقیمانده اهمیت عملی ندارند. یک استثنا، شاید زمانی باشد که غار در نزدیکی معادن فعال واقع شده باشد، جایی که مواد معدنی با روش انفجاری استخراج می شود. پس از انفجارهای قوی، معادل یک شوک لرزه ای محلی تا 7 نقطه، خاک رس می تواند از دیواره های شکاف ها سر بخورد و به طور موقت کانال های تامین آب را مسدود کند. مواردی وجود دارد که مصرف آنها به صفر می رسد و سپس آب قرمز از چشمه ها جاری می شود و ذرات رس معلق را انجام می دهد ...

در سقوط رانش زمین

در خلاصه اساسی G. A. Maksimovich ، فقط 5 خط به رسوبات زمین لغزش اختصاص داده شده است ... اعتقاد بر این بود که آنها تقریباً هیچ اطلاعاتی ندارند. تحقیق 60-90 سال. نشان داده اند که اینطور نیست. آنها به سه گروه با ریشه های مختلف طبقه بندی می شوند.

ذخایر گرماگرانشیتنها در ورودی غار شکل می گیرند که در آن نوسانات دمایی روزانه و فصلی بسیار زیاد است. دیواره های آنها کنده می شود، قسمت نزدیک به حفره حفره رشد می کند و شن و خاک ریز روی کف آن جمع می شود. غارشناس آلمانی I. Streit با صرف بیش از ده سال و با استفاده از روش های ریاضی پیچیده پردازش مواد، ثابت کرد که مقدار این ماده، ترکیب، اندازه، شکل ذرات، تعداد لبه ها و لبه های آنها اطلاعات رمزگذاری شده ای را در مورد آن ذخیره می کند. تغییرات آب و هوایی در این منطقه برای ده ها هزار سال ... دانشمندان کارست آسیای مرکزی با استفاده از نقاط این نهشته‌ها که در یک شیب برهنه خودنمایی می‌کنند، با اطمینان ورودی‌های نامحسوسی به غارها از شیب مقابل پیدا می‌کنند.

نهشته های گرانشی زمینیدر سراسر غارها، اما به خصوص به وفور - در مناطق شکستگی تکتونیکی شکل می گیرند. سنگ های خرد شده، شن، سنگ های کوچکی که از طاق ها افتاده اند، تصوری از ساختار زمین شناسی تالارهای مرتفع می دهد که مطالعه مستقیم آن دشوار است (برای مطالعه گنبد تالار بزرگ در غار کارلزباد در ایالات متحده، غارشناس آمریکایی R. Kerbo حتی از یک بالون استفاده کرد!).

بیشترین علاقه هستند ذخایر گرانشی فرورفتگی... تغییر حروف اضافه بسیار منطقی است: در هنگام فروپاشی، فقط موادی که در خود غار هستند در پایین گالری جمع می شوند. هنگامی که طاق فرو می ریزد، مواد از سطح وارد آن می شود و زمانی که سقف های بین کفی فرو می ریزند، سالن های بزرگ ظاهر می شوند... این رسوبات با بلوک ها و توده هایی به وزن صدها هزار تن نشان داده می شوند. غارهایی که در آنجا با هم ملاقات می کنند منظره فوق العاده ای است. بسیاری از آنها به قدری ناپایدار هستند که وقتی غارنوردی از آنها بالا می رود به طرز تهدیدآمیزی می خندند.

سطح قهوه ای مایل به قرمز سنگ های آهک با ستاره های سفید پوشیده شده است - آثاری از برخورد سنگ های افتاده. شخص در این هرج و مرج احساس ناراحتی می کند. اما اغلب در اینجا نیز می توان به نوعی الگوهای آرام بخش را پیدا کرد ...

در سال 1989، غارنوردان سیمفروپل کشف کردند و در دهه 90 یکی از زیباترین غارهای کریمه - مرمر در چاتیرداگ را کشف و برای گشت و گذار تجهیز کردند. در بخش مرکزی آن، بزرگترین سالن رانش زمین کریمه وجود دارد (منطقه نیمی از زمین فوتبال است!)، که نام طعنه آمیز سالن Perestroika را در روح زمان دریافت کرد. در کمال تعجب، در هرج و مرج بلوک‌های آن، نظمی مشخص شد: برخی از آنها به صورت افقی دراز می‌کشند، برخی دیگر در زوایای 30-60 درجه کج می‌شوند، برخی دیگر وارونه شده‌اند، و استالاکتیت‌هایی که زمانی روی آنها رشد می‌کردند اکنون تبدیل شده‌اند. به "استالاگمیت ها" ... راز این واقعیت است که سنگ های آهکی که خود غار را تشکیل می دهند با زاویه 30 درجه سقوط می کنند. بنابراین، هنگامی که یک درز در طاق سالن کنده می شود، با چرخش و حتی واژگونی به صورت محوری جابجا می شود.

علاوه بر بلوک‌ها و تخته‌سنگ‌ها، ستون‌های قطره‌ای فروریخته نیز متعلق به نهشته‌های شکست-گرانشی هستند. آنها بهتر از سایرین در مناطق لرزه خیز - در کریمه، در جنوب فرانسه، در شمال ایتالیا مورد مطالعه قرار گرفته اند. در عین حال، امکان برقراری ارتباط مستقیم و معکوس بین مطالعات کارست و زلزله شناسی وجود داشت. زلزله های شدید باعث ریزش طاق های غارها می شود. اگر اتصال مستقیم بلوک‌ها و تخته سنگ‌های به‌دست‌آمده دشوار باشد، ستون‌های افتاده گاهی اوقات با اطمینان کانون‌های زلزله را نشان می‌دهند. بنابراین، در کریمه، حدود 60 ستون در یک طبقه افقی توصیف شده است (این بسیار مهم است، زیرا در طبقات شیب دار می توانند به عقب بروند و جهت خود را تغییر دهند). 40٪ از آنها به سمت سوداک، 40٪ - به یالتا و هر 10٪ - به سمت مناطق مرکزی آلوشتا و سواستوپل جذب می شوند. این گواه مهاجرت کانون های زمین لرزه های قوی در انسان زایی از سوداک به سواستوپل است. متأسفانه هنوز طرحی پیدا نشده است که مکانیسم جابجایی غول‌ها را با طول تا 8 متر (معدن Monastyr-Chokrak)، قطر تا 3 متر (غار سرخ) و وزن تا 70 تن (معدن میرا). تنها مشخص است که آنها از زلزله های دوره تاریخی قوی تر بوده اند.

این زلزله ها چه زمانی اتفاق افتاد؟ در اینجا، غارشناسی یک روش تاریخ گذاری قابل اعتماد را در اختیار زلزله شناسان قرار می دهد. ستون‌های جریان، خطوط شاقول "کانی‌شناسی" هستند که در آن موقعیت عمودی ژئوفیزیکی یک منطقه معین در کل رشد آن ثابت است. اگر پس از افتادن بر روی آنها، استالاکتیت ها یا استالاگمیت ها رشد کنند (شکل 62)، سپس با توجه به سن آنها، که با هر روش مطلق (رادیوکربن، تشدید مغناطیسی هسته ای و غیره) تعیین می شود، می توان سن ستون را تعیین کرد (نه زودتر از آن). ...). تاکنون تنها دو تاریخ رادیوکربن برای کریمه وجود دارد که قدمت 10 و 60 هزار ساله برای ستون های فروریخته سالن پرسترویکا را نشان می دهد. در سایر غارهای جهان، این محدوده حتی گسترده تر است - از 10 تا 500 هزار سال ...

بازخورد کارست و زلزله شناسی در این واقعیت آشکار می شود که هنگام شکست سقف غار، بلوک هایی با وزن 2-3 هزار تن تشکیل می شود. ضربه به زمین هنگام سقوط از ارتفاع 10-100 متری انرژی 1x10 15 - 1017 erg آزاد می کند که متناسب با انرژی زمین لرزه است (زلزله تاشکند 1966 - 1x10 18 erg). درست است که در حجم کمی از سنگ قرار دارد، اما می تواند یک زلزله محلی ملموس با بزرگی تا 5 درجه ایجاد کند.

روش های غارشناسی برای پالایش نقشه های پهنه بندی لرزه ای به طور گسترده در فرانسه برای تعیین مکان نیروگاه های هسته ای استفاده شد. همین کار، که به طور قابل توجهی ایده های اولیه متخصصان را تغییر داد، در دهه 90 انجام شد. در کریمه این یک بار دیگر ثابت می کند که در طبیعت همه چیز به هم پیوسته است و هیچ چیز طبیعی وجود ندارد که حمل نشود اطلاعات مفید... فقط باید بتوانید آن را دریافت کنید.

برای تکمیل این مبحث، اجازه دهید به طور خلاصه به یک سوال دیگر بپردازیم. زلزله تا چه حد برای غارنوردی که در زیر زمین کار می کند خطرناک است؟ اطلاعات در مورد این موضوع کمیاب است، اما پیشنهاد می کند. در جریان زلزله کریمه سال 1927 در معدن امین-بایر-خسار در چاتیرداغ، گروهی از بخش هیدروژئولوژی P.M. Vasilievsky حضور داشتند. او هرگز لرزش 7 نقطه ای را که باعث وحشت راهنماهای آنها به سطح شد، احساس نکرد. 05/01/1929 هنگام زلزله هرماب (9 نقطه) در غار باخاردنسکا گردشگران حضور داشتند. آنها صدای غرش فزاینده ای را شنیدند، سنگریزه های منفرد از دیوارها افتادند، امواج ملایم از دریاچه در پای آنها پایین رفتند ... جریان آب. واضح به نظر می رسد: حتی قوی ترین شوک های لرزه ای در زیر زمین میرا می شوند (پدیده "جداسازی" که در هنگام امضای معاهده منع انفجارهای هسته ای مشکلات زیادی ایجاد کرد). اما بیایید زود نتیجه نگیریم. طبق شهادت L. I. Maruaashvili، در طول زلزله Baldinsky 1957، معدن کارست Tsipuria (گرجستان) با سنگ فرو ریخته پر شد و به عنوان یک شی جغرافیایی وجود نداشت. پس از زلزله 27/08/1988 در معدن Vesennyaya (توده Bzybsky، گرجستان)، یک انسداد در عمق 200 متری جابجا شد. غارنوردانی که به تازگی از آن خارج شده بودند، تنها با یک تصادف جان سالم به در بردند. نه، شوخی ها با زلزله بد هستند - هم در زمین و هم در زیر زمین ...

تخم ریزی آب متحرک

گروه قابل توجه بعدی از نهشته های غار نهشته های مکانیکی آب هستند. آشنایی با آنها نیز برای افراد عادی لذت چندانی نخواهد داشت. در غار سرخ دریاچه هایی وجود دارد که تقریباً تا اعماق کمر در خاک رس چسبناک فرو می روید و اغلب کف چکمه یا حتی قسمت پایین لباس غواصی در آن باقی می ماند... اما زمین شناس در این رسوبات منبعی از اطلاعات مختلف در مورد شرایط "زندگی" حفره های کارست. برای به دست آوردن آنها ابتدا باید ترکیب کانسارها را مطالعه کرد.

اینگونه بود که رشته ای دراز شد تا محققان غارهای قرن بیستم را با مشکلات آتلانتیس و مرگ فرهنگ مینوی پیوند دهد ...

دومین جهت تحقیق نهشته های مکانیکی آب، بررسی اندازه آنهاست. این می تواند متفاوت باشد - از تخته سنگ های یک متری که گاهی در غارهای تشکیل شده توسط جریان های یخبندان یافت می شود تا بهترین خاک رس که ذرات آن اندازه میکرون هستند. به طور طبیعی روش های تحقیق آنها متفاوت است: اندازه گیری مستقیم، استفاده از مجموعه ای از غربال ها، استفاده از دستگاه های معمولی و اولتراسانتریفیوژ. همه این آثار، اغلب طولانی و پرهزینه، چه می‌دهند؟ نکته اصلی ترمیم شرایط دیرینه جغرافیایی باستانی وجود غارها است. بین سرعت جریان‌های زیرزمینی، قطر کانال‌هایی که از طریق آن‌ها حرکت می‌کنند و اندازه ذرات انتقال‌یافته، ارتباط‌هایی وجود دارد که در فرمول‌های نسبتاً پیچیده بیان می‌شوند. آنها بر اساس همان معادلات تداوم جریان برنولی، "ضرب" توسط معادله استوکس به همان اندازه معروف، که سرعت رسوب ذرات را در آب راکد با دماها و چگالی های مختلف توصیف می کند، هستند. نتیجه یک نوموگرام زیبا است که توسط غارشناس چک، R. Burckhardt ارائه شده است، نموداری که بر اساس آن، با دانستن سطح مقطع مسیر و قطر ذرات رسوب شده در کف آن، می توان تخمین زد میانگین و حداکثر سرعت و سرعت جریان جریان هایی که زمانی در اینجا بیداد می کردند (شکل 63) ...

"چکه بالا" و "چکه پایین"

اصطلاحات "استالاکتیت" و "استالاگمیت" (از یونانی "stalagm" - قطره) در سال 1655 توسط طبیعت شناس دانمارکی Olao Worm وارد ادبیات شد. صد سال بعد، یک تعریف نه چندان تجسمی از میخائیل لومونوسوف در ادبیات روسی ظاهر شد: "چکانه" ... در واقع، این تشکیلات با شکل قطره ای حرکت آب همراه است. ما قبلاً برخی از ویژگی های رفتار یک قطره را به عنوان مایع می دانیم. اما این فقط آب نیست، بلکه محلولی حاوی اجزای خاصی است. هنگامی که قطره ای از محلول در پایه یک شکستگی غرقابی تشکیل می شود، این فقط کشمکش سطحی و گرانش نیست. در همان زمان، فرآیندهای شیمیایی آغاز می شود که منجر به رسوب ذرات میکروسکوپی کربنات کلسیم در تماس بین محلول و سنگ می شود. چندین هزار قطره که از سقف غار ریزش کرده است، یک حلقه نازک از کلسیت نیمه شفاف در تماس سنگ / محلول بر جای می گذارد. قسمت های بعدی آب در محل تماس کلسیت / محلول قطرات تشکیل می دهند. بنابراین از حلقه، یک لوله طولانی کننده کامل تشکیل می شود. طولانی ترین لوله ها (برچس) 4-5 متر است (غار گومباسک، اسلواکی). به نظر می رسد که جوهر شیمیایی این فرآیند نیز ساده است - یک واکنش برگشت پذیر

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

هنگامی که سنگ آهک حل می شود، واکنش به سمت راست ادامه می یابد و یک یون کلسیم دو ظرفیتی و دو یون HCO 3 تک ظرفیتی تشکیل می شود. با تشکیل قطره ها واکنش به سمت چپ می رود و از این یون ها کلسیت معدنی به وجود می آید. اما یک "تله" نیز در اینجا وجود دارد، و حتی یک ...

در بسیاری از کتاب های درسی جغرافیا و زمین شناسی، تشکیل استالاکتیت ها با تبخیر آب توضیح داده شده است. AE Fersman در کارهای اولیه خود از این اشتباه اجتناب نکرد. اما ما قبلاً می دانیم که در غارها کمبود اشباع هوا با رطوبت نزدیک به 0 است. در چنین شرایطی نه تبخیر، بلکه تراکم غالب است.

واکنش (1) در واقع در چند مرحله انجام می شود. اول، آب با دی اکسید کربن برهمکنش می کند:

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

اما اسید کربنیک ضعیف است و بنابراین به یک یون هیدروژن (H +) و یک یون HCO - 3 تجزیه می شود. یون هیدروژن محلول را اسیدی می کند و تنها پس از آن انحلال کلسیت آغاز می شود. این بدان معناست که در فرمول (1) تنها یک یون HCO 3 از سنگ می آید و دومی با آن مرتبط نیست و از آب و دی اکسید کربن وارد شده به توده کارست تشکیل می شود. این امر ارزش تخمینی فعالیت فرآیند کارست را 20-30٪ کاهش می دهد. بیایید فقط به یک مثال ساده نگاه کنیم. مجموع همه یونهای موجود در آب 400 میلی گرم در لیتر (شامل 200 میلی گرم در لیتر HCO 3) باشد. اگر از تجزیه و تحلیل برای ارزیابی آب آشامیدنی استفاده کنیم، تمام 400 میلی گرم در لیتر در محاسبه لحاظ می شود (به ما اهمیتی نمی دهد که اجزای جداگانه در آب از کجا آمده اند، مهم است که آنها آنجا باشند). اما اگر شدت فرآیند کارست از این تجزیه و تحلیل محاسبه شود، محاسبه باید شامل مجموع یون ها منهای نیمی از محتوای یون HCO 3 (400-100 = 300 میلی گرم در لیتر) باشد. چنین اشتباهاتی در محاسبات در آثار بسیاری از کارست شناسان جهان، از جمله کسانی که دارای مدارج علمی و عناوین بالایی هستند، دیده می شود.

سپس باید تخمین زد که اختلاف فشار جزئی CO 2 در سیستم چقدر است. در دهه 40-50. اعتقاد بر این بود که فرآیند کارست تنها به دلیل CO2 است که از جو می آید. اما در هوای کره زمین تنها 0.03-0.04 درصد حجمی است (فشار 0.0003-0.0004 میلی متر جیوه) و نوسانات در این مقدار در عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا ناچیز است. در همین حال، مدتها قبل مشاهده شد که غارهای با عرض جغرافیایی معتدل و نیمه گرمسیری از نظر رسوبات غنی تر هستند و تعداد آنها در غارهای با عرض جغرافیایی زیاد و ارتفاعات بسیار کم است ... 1-5٪ حجمی، یعنی 1.5-2. قدر بیشتر از جو. یک فرضیه بلافاصله مطرح شد: استالاکتیت ها با فشار جزئی CO 2 در شکاف ها (همانند هوای خاک) و هوای غارها که دارای محتوای CO 2 اتمسفر است تشکیل می شوند. آخرین اصلاح با تعیین مستقیم СО 2 در هوای غارها انجام شد. "تشخیص" نهایی می گوید: استالاکتیت ها عمدتاً نه با تبخیر رطوبت، بلکه در حضور گرادیان فشار جزئی CO2 از 1-5٪ (هوای خاک و آب در شکاف ها) تا 0.1-0.5٪ (هوا در غارها) تشکیل می شوند. ..

تا زمانی که کانال تغذیه استالاکتیت باز است، قطرات به طور منظم از آن عبور می کنند. با شکستن نوک آن، آنها یک استالاگمیت را روی زمین تشکیل می دهند. این به آرامی اتفاق می افتد (ده ها - صدها سال) و بنابراین چنین اشکالی که در بسیاری از غارهای مجهز جهان به یکدیگر می رسند نام مجازی "عاشقان ابدی" را دریافت کرده اند. هنگامی که کانال عرضه بیش از حد رشد می کند، با خاک رس یا دانه های شن مسدود می شود، یکی از عاشقان دچار "حمله قلبی" می شود - افزایش فشار هیدرواستاتیک در کانال. دیواره آن می شکند و استالاکتیت به دلیل زهکشی لایه ای از محلول ها در امتداد سمت بیرونی آن به رشد خود ادامه می دهد (شکل 64). اگر آب در امتداد صفحات بستر و شکاف های مورب در طاق تراوش کند، ردیف هایی از استالاکتیت ها، حاشیه ها و پرده هایی با شکل ها و اندازه های عجیب و غریب ظاهر می شوند.

بسته به ثابت بودن جریان آب و ارتفاع سالن، استالاگمیت-چوب های منفرد با ارتفاع 1-2 متر و قطر 3-4 سانتی متر در زیر قطره ها تشکیل می شود. "مسطح"، شبیه به کنده درختان بریده شده، یا مخروطی شکل، شبیه برج یا پاگودا. اینها بزرگترین سازندهای قطره ای غارها هستند که چندین ده متر اندازه دارند. در حال حاضر بلندترین استالاگمیت جهان به عنوان یک غول 63 متری در غار لاس ویلاس (کوبا) و در اروپا - 35.6 متر در غار Buzgo در اسلواکی در نظر گرفته می شود. هنگامی که استالاکتیت ها و استالاگمیت ها به هم می پیوندند، استالاگنات ها تشکیل می شوند که به تدریج به ستون تبدیل می شوند. برخی از آنها به 30-40 متر (ارتفاع) و 10-12 متر (قطر) می رسند. هنگام تخلیه به شکل فیلم ها و جریان های مسطح، لایه های آبشاری با اشکال و اندازه های مختلف تشکیل می شود.

علاوه بر اشکال گسترده ذکر شده در شرایط زیر هوایی (یعنی در هوا)، انواع تشکیلات عجیب و غریب که شبیه گل ها (آنتودیت ها)، حباب ها (تاول ها، بادکنک ها)، مرجان ها (کورالوئیدها، ذرت بو داده، بوتریوئیدها)، مارپیچ ها هستند، تشکیل می شوند. (هلکتیت ها) و غیره هم بازدیدکنندگان عادی و هم متخصصان از هلکتیت ها شگفت زده می شوند. بزرگترین آنها، 2 متر طول، در غار Jaul (آفریقای جنوبی) توصیف شده است. یک هلیکتیت گچی مارپیچی "بهار" به طول 80 سانتی متر (Fluur-Cave) در نیوزیلند توصیف شده است. "پنجه" گچی عظیم به طول 5-7 متر در غارهای Kap-Kutan (ترکمنستان) و Lechugiya (ایالات متحده آمریکا) توصیف شده است. مکانیسم تشکیل چنین اشکالی به طور کامل درک نشده است؛ کانی شناسان بسیاری از کشورها درگیر مطالعه آنها هستند. در سال های اخیر، یک فرضیه جدید، آئروسل در مورد تشکیل برخی از اشکال زیر هوایی مطرح شده است. بنابراین، پلی بین مطالعه تراکم و یونیزاسیون هوا و مشکلات غارزایی ایجاد می شود.

اشکال زیر آبی نیز تنوع کمتری ندارند. یک لایه معدنی نازک روی سطح دریاچه های زیرزمینی تشکیل می شود که می تواند به دیواره حمام یا استالاکتیتی که به سطح آب رسیده است بچسبد و به یک صفحه نازک تبدیل شود. اگر سطح آب در حمام نوسان داشته باشد، چندین سطح رشد ایجاد می شود که یادآور تزئینات توری است. در حمام ها و مجاری با جریان ضعیف رودخانه های زیرزمینیسدهای جریانی-گورا با ارتفاع چند سانتی متر تا 15 متر تشکیل می شوند (لس بریدگوس، برزیل). در انتهای سینی ها یا در فرورفتگی های ریز در بدنه قطره، مرواریدهای غار اغلب مانند مرواریدهای واقعی، متشکل از ده ها کنسانتره رشد تشکیل می شوند. جدا از هم ایستاده یک شکل شگفت انگیز است - "شیر ماه". در شرایط مختلف، می تواند نیمه مایع، خامه ای، متراکم، مانند پنیر، آزاد، مانند آرد باشد. هنگامی که خشک می شود، شیر ماه به گرد و غبار سفید ریز تبدیل می شود و غاری که از یک دودکش عمودی باریک بیرون می آید، شبیه یک «ضد دودکش» به نظر می رسد. شیر ماه حدود صد مترادف دارد، تشکیل آن با بیش از 30 فرضیه "توضیح داده شده است". هنوز هیچ نظریه واحدی وجود ندارد، همانطور که احتمالاً هیچ شکل واحدی از "شیر ماه" وجود ندارد - این شیر چند ژنتیکی است ...

به عنوان کانی شناس معروف روسی D.P. Grigoriev (سن پترزبورگ) و یکی از بهترین تشخیص دهندگان کانی های غار در جهان، V.I. در این راستا، غارها گسترده‌ترین فرصت‌ها را برای کریستالوگراف و کانی‌شناس باز می‌کنند، اگر فقط تزئینات قطره‌ای را قبل از ورودشان حفظ کنند... متأسفانه، تحقیقات در مورد پیچیدگی‌های کانی‌شناسی و ژئوشیمی غارها همچنان مورد توجه آماتورهاست. این آثار پرزحمت مشتری پیدا نمی کنند - رسوبات قطره ای غارها که زیبایی بیرونی آنها را مشخص می کند، عمدتاً در عمل بی ربط هستند.

از دهه 70. قرن XX وضعیت به آرامی شروع به تغییر کرد: از طریق اگزوتیکیسم بیرونی اشکال، نظم های درونی که نه تنها مورد توجه کانی شناسی بودند، بیش از پیش ملموس تر درخشیدند. در اینجا فقط چند نمونه آورده شده است. در سال 1970، GA Maksimovich با جمع‌بندی داده‌های پراکنده از بسیاری از غارها در جهان، ثابت کرد که لایه‌های کربناتی با مورفولوژی و اندازه‌های مختلف در نرخ‌های مختلف ورودی آب تشکیل می‌شوند. بنابراین، رگه ها و سدهای پوششی با سرعت جریان آب 1-0.01 لیتر در ثانیه تشکیل می شوند. استالاکتیت های مخروطی شکل از 0.0005 تا 0.00001 لیتر در ثانیه؛ اشکال غیرعادی - کمتر از 0.000001 لیتر در ثانیه. آینده نگری درخشان کانی شناسان روسی NP Chirvinsky و AE Fersman در مورد اهمیت رشد جهت دار مواد معدنی اکنون به یک مفهوم منسجم از خطوط و سطوح شاقول طبیعی تبدیل شده است. در دهه 80. از آن برای بازسازی آخرین حرکات تکتونیکی در مناطق کارست ایتالیا و فرانسه در ارتباط با ساخت نیروگاه های هسته ای استفاده شد. چرخه‌های سالانه استالاکتیت‌ها و استالاگمیت‌ها، به وضوح در شکل. 64، معلوم شد که فقط یک مورد خاص از تجلی ریتم های کیهانی است.

یک فصل کامل به کتاب با استعداد زمین شناس و غارشناس ولادیمیر مالتسف "غار رویاها. غار سرنوشت"، انتشارات آسترل، 1997 - کانی شناسی یکی از زیباترین غارهای جهان - کاپ-کوتان در ترکمنستان - یک فصل کامل اختصاص داده شده است. عنوان متناقض ("علم آماتورها") مانع از این نشد که نویسنده به طور عمومی، اما در عین حال کاملاً حرفه ای در مورد ایده های مدرن در مورد تشکیل بسیاری از تشکل های معدنی غارها - از ساده ترین استالاکتیت تا عجیب و غریب مرموز صحبت کند.

ترکیب شیمیایی رسوبات شیمیایی آب نیز بسیار جالب است. A. E. Fersman در آغاز قرن XX. نوشته است که ایده های سنتی در مورد کلسیت به عنوان ماده معدنی اصلی در غارها فقط تا حدی درست است. در دهه 80. در خلاصه اساسی کانی شناس جذاب آمریکایی کارول هیل و غارشناس با مزاج ایتالیایی پائولو فورتی / 36 / داده هایی در مورد 186 کانی از غارهای جهان آورده شده است. در وهله اول از نظر تعداد گونه های معدنی (شمارگر) کانی های معدنی قرار دارند. با توجه به تعداد اشکالی که در آنها متبلور می شوند (مخرج) - کربنات ها. در کل، 10 کلاس از مواد معدنی در زیر زمین یافت می شود: سنگ معدن - 59/7. فسفات - 34/4؛ مواد معدنی طبقات مختلف - 28/6؛ اکسیدها - 12/19؛ سیلیکات - 11/14; کربنات ها - 10/27؛ سولفات ها - 10/16؛ نیترات - 6/4؛ کلریدها - 4/9؛ هیدروکسیدها - 4/3. پیش‌بینی AE Fersman درباره تشکیل کانی‌های غار در موقعیت‌های مختلف ژئوشیمیایی نیز تأیید شد. بدیهی است که همه آنها شناسایی و مشخص نشده اند. به طور خاص، مطالعه کانی شناسی غارهای حرارتی تازه شروع شده است (شکل 65).

پادشاهی یخی

رسوبات شیمیایی آب تولید آب مایع و بخار هستند. آب به شکل برف و یخ برای غارهایی که دمای هوای منفی به طور مداوم یا فصلی مشاهده می شود، معمول است.

تجمع برف فقط در حفره های زیرزمینی با ورودی های بزرگ شکل می گیرد. برف به داخل غار پرواز می کند یا در لبه های معادن جمع می شود و در بهمن های کوچک شکسته می شود. موارد شناخته شده ای از تشکیل مخروط های برفی زیرزمینی با حجم ده ها تا صدها متر مکعب در عمق 100-150 متر در زیر ورودی وجود دارد (کریمه، بزدونایا، شکل 19). یکی از بزرگترین تجمعات برف در معدن Snezhnaya (گرجستان) توصیف شده است. در ابتدا برف با عمق 40 متر و در امتداد لبه بالایی 2000 متر مربع وارد قیف ورودی می شود. از اینجا وارد یک شفت 130 متری با عرض 2 تا 12 متر (منطقه ترانزیت) می شود. از طریق سوراخی در کف خود، به عمق 200 متری به تالار بزرگ می‌افتد و در آنجا مخروطی به مساحت حدود 5 هزار متر مربع و حجم بیش از 50 هزار متر مربع تشکیل می‌دهد. در سال‌های مختلف، پیکربندی آن تغییر می‌کند، زیرا دریچه‌های برف-یخ یا تکه‌های ذوب شده گرد در کانال‌های رواناب برف - باران تشکیل می‌شوند که مسیر برف را از سطح تغییر می‌دهند.

یخ موجود در غارها ریشه متفاوتی دارد. بیشتر اوقات ، برف فشرده می شود ، که ابتدا به فرن و سپس به یخ یخچال تبدیل می شود. کمتر اوقات، این یخ حتی شروع به حرکت می کند و یک یخچال زیرزمینی را تشکیل می دهد (Argentiere، فرانسه). در نهایت، حفظ یخ تشکیل شده در شرایط منجمد دائمی در غارها (سورپرایز، روسیه)، یا جریان یخچال های طبیعی در خشکی (کاستلگارد، کانادا) بسیار به ندرت ذکر شده است. راه دوم تشکیل یخ غار، ذوب آب برف است که وارد غارهای سرد (استاتیک) (بوزلوک، اوکراین) می شود. راه سوم خنک شدن هوا در غارهای بادی (دینامیک) (Eisriesenwelt، اتریش) و راه چهارم تشکیل بلورهای تصعید با منشأ جوی بر روی سطح سنگ سرد شده یا روی یخ است. جالب است که یخ با ریشه های مختلف کانی سازی متفاوتی دارد: "تازه" ترین (فقط 30-60 میلی گرم در لیتر) تصعید و یخ یخبندان است، "نمک ترین" یخ غارهای گچ و نمک (2 یا بیشتر گرم در لیتر) است. ل). یک مورد خاص، غارهای یخی است که مستقیماً در یخ های یخچال های طبیعی کوهستانی یا ورقه ای شکل گرفته اند. تشکیلات یخی ثانویه آنها با ذوب و انجماد یخ های محصور در ارتباط است (Aimfjömet، نروژ، و غیره).

غارهای یخی اغلب در کوه ها و در ارتفاع 900 تا 2000 متری یافت می شوند. یکی از معروف ترین آنها Eisriesenwelt در اتریش است. ورودی آن در ارتفاع 1656 متری قرار دارد، یخ پایین گالری ورودی را تا فاصله 1 کیلومتری می پوشاند و در سال های مختلف مساحتی بین 20-30 هزار متر مربع را اشغال می کند. یکی از بزرگترین غارهای یخچالی دابسینسکا (اسلواکی) است. در زمینی به مساحت 12 هزار متر مربع، بیش از 145 هزار متر مکعب یخ در اینجا انباشته شده است و آبشارهای قدرتمندی را تشکیل می دهد (سن یخ در لایه های زیرین آنها تا 7 هزار سال است) و رانش های یخی (سن 1-2 سالگی). سال ها). معروف ترین غار در روسیه غار یخی کونگور است. تجمع یخ در آن در زمستان و فقط در قسمت ورودی تشکیل می شود. مقدار یخ تشکیل شده بستگی به شرایط آب و هوایی دوره سرد و حضور غار دارد.

یخ به عنوان ساده ترین ترکیب معدنی از گروه اکسیدها، تمام اشکال مشخصه رانش های معمولی را تشکیل می دهد. بیشتر از دیگران "آبشارهای یخ زده" وجود دارد - آبشارهایی تا ارتفاع 100 متر (Eisriesenwelt)، استالاکتیت ها، استالاگمیت ها، ستون هایی به ارتفاع 10-12 متر، پارچه های مختلف. کمتر - هلیکتیت های یخی تا 10 سانتی متر طول و کریستال های شش ضلعی شفاف که سنگدانه هایی تا قطر 60 سانتی متر را تشکیل می دهند. گاهی اوقات دریاچه‌های زیرزمینی یخ می‌زنند، یخ‌های سطح صاف آن‌ها گاهی اوقات از پایین توسط اشکال پیچیده رشد زیر آب پوشیده می‌شوند (غارهای منطقه Pinego-Kuloi و سیبری).

9.6. برای کود - زیرزمینی

در غارها، رسوبات مختلف ارگانوژن اغلب انباشته می شوند: گوانو، برش استخوان، فسفوریت ها، نمکدان، که کود عالی هستند.

گسترده ترین رسوبات گوانو مدفوع خفاش یا پرندگان است. در عرض های جغرافیایی میانی، به ندرت خوشه های صنعتی تشکیل می دهد. معمولاً اینها بین لایه های نازک یا پشته های مخروطی شکل به ارتفاع 1-2 متر و قطر 2-5 متر هستند که در زیر نقاط اتصال کلنی های کوچک (ده ها - صدها نفر) خفاش ها تشکیل می شوند. در عرض های جغرافیایی پایین تر همه قاره ها، خفاش ها مستعمرات بزرگی را تشکیل می دهند که به 10-25 میلیون نفر می رسد (براکنسکایا، نوایا، ایالات متحده). در چنین غارهایی، و همچنین در حفره هایی که پرندگان لانه می کنند، تجمع گوانو به ضخامت 40 متر می رسد (Kirkulo، کوبا)، و ذخایر - 100 هزار تن (Karlsbadskaya، Mamontova، ایالات متحده). در تعدادی از غارها در آمریکای شمالی و جنوبی، گوانو به طور کامل تخلیه شده است. در کوبا هنوز "طلای سیاه" در نظر گرفته می شود. در غار کرکولو سالانه بالغ بر 1000 تن گوانو استخراج می شود و ذخایر آن 80 هزار تن تخمین زده می شود. هزینه تولید تجاری گوانو تنها 15 درصد قیمت فروش است. در تایلند درآمد حاصل از بهره برداری از چندین غار «گوان» به 50 هزار دلار می رسد. چند وجود دارد معابد بوداییو مدارس محلی

گوانو با ارزش ترین کود است. حاوی 12 تا 30 درصد ترکیبات فسفر، نیتروژن، پتاسیم است. کود گوانو - کنسانتره. برای استفاده از آن بدون آسیب رساندن به سیستم ریشه گیاهان، لازم است آن را با خاک سیاه به نسبت 1: 5، 1:10 "رقیق" کنید. ذخایر غار گوانو نیز در ونزوئلا، مالزی، کنیا مورد بهره برداری قرار می گیرد. مردم محلی از آن در کشاورزی فرعی در بسیاری از مناطق کارستی جهان (فرانسه، اسپانیا، ایتالیا، اسلوونی، یونان، ازبکستان، ویتنام، استرالیا و غیره) استفاده می کنند. در دهه های اخیر، در ارتباط با "رونق شامپینیون" در فرانسه، گوانو برای پرورش قارچ استفاده شده است.

در غارهایی که گوانو وجود دارد، فسفر و گوگرد که بخشی از آن است محلول‌های اسیدی ایجاد می‌کند که با سنگ‌های بستر و رسوبات تعامل دارند. در نتیجه، اشکال خورنده ظاهر می شود - گلدان های "گوان"، گنبدها، طاقچه ها، و همچنین یک طیف کامل (بیش از 50!) از مواد معدنی فسفات که هنوز مطالعه نشده اند. در غارها که در حال حاضر شکل گیری گوانو ادامه دارد، جانوران بسیار غنی و خاص هستند که بسیاری از آنها ناقل بیماری ها هستند. در 60-80 سال. در حین کاوش در غارها در عرض های جغرافیایی پایین، بسیاری از غارنوردان اروپایی که بسیار مستعد ابتلا به ویروس های "حوایی" بودند، به شدت بیمار شدند. اکنون در غارهایی که گوانو دارند، علامت هشداری می‌گذارند: «خطرناک: هیستوپلاسموز».

اندکی کمتر، رسوبات حاوی فسفر در غارهای غنی از بقایای استخوان مهره داران تشکیل می شود. در اروپا، غارهای استخوان دار Drachenhele و Michnitz (اتریش) و Kuersi (فرانسه) به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند. کانسارهای حاوی فسفر، سنگ های سست شنی-آرگیل و خاکی قرمز-قهوه ای، غنی از اکسید فسفر (22-25%)، سیلیس (22-27%)، آلومینیوم و آهن (2-5%) هستند. برش های استخوانی اغلب توسط رسوبات کربناته سیمان می شوند. در تعدادی از غارها در بلژیک، فرانسه، چین، برش های حاوی بقایای استخوان مهره داران به طور کامل برای نیازهای صنعت توسعه یافته اند.

تجمع نیترات بیوژنیک (NaNO 3) به ندرت در غارهایی که به عنوان پناهگاه حیوانات وحشی یا به عنوان آغل دام بوده اند، یافت می شود. در بسیاری از غارها در ایالت های کنتاکی (مامونتووا)، ویرجینیای جنوبی (سینت)، ایندیانا (ویاندوت)، جورجیا (کینگستون) در ایالات متحده آمریکا، کوهپایه کریمه و قفقاز در قرن 19. نمک نمک برای تولید باروت استخراج می شد. به ویژه، یک کارخانه کوچک باروت با استفاده از "مواد خام غار" در سواستوپل در طول جنگ انگلیس-فرانسه-روسیه 1854-1855 کار می کرد. جالب اینجاست که وجود گل های نمکی روی دیواره ها گواه رطوبت نسبتا کم (فقط 70 تا 80 درصد) هوا در غارها است.

به طور دقیق، ذخایر انسانی مرتبط با انسان در زیر زمین نیز ارگانوژن هستند. آنها تعدادی ویژگی دارند، بنابراین ما آنها را در زیر بررسی خواهیم کرد.

رسوبات محلول داغ

در بخش "اسرار کره های زیرزمینی" در مورد چگونگی کشف غارهای گرمابی صحبت کردیم. تعدادی کانی معمول و خاص در آنها یافت شد که مقدار کل آنها تا پایان دهه 90 به سرعت در حال افزایش است. در برخی موارد، دمای تشکیل کانی‌های گرمابی با روش همگن‌سازی آخال‌ها تایید شد. گاهی اوقات یافته های برخی از کانی ها "سیگنالی" در مورد امکان تشکیل غار با محلول های داغ است. از جمله انیدریت (دیانا، رومانی)، آنکریت (حفره های باز شده توسط معادن زغال سنگ دونباس، اوکراین)، آراگونیت (Zbrashovskaya، جمهوری چک، تعدادی از غارها در آسیای مرکزی)، باریت (باریت، قرقیزستان)، هماتیت (باد، ایالات متحده آمریکا)، کوارتز، سینابار، روتیل (Magian، تاجیکستان) و غیره. A.E. Fersman همچنین برخی از تفاوت های رسوبات کلسیت ناحیه ای را به سازندهای هیدروترمال - اونیکس مرمری نسبت داد که در تعقیب آن تزئینات قطره ای بسیاری از غارهای زیبا از بین رفت ...

سازندهای گرمابی نه تنها ترکیب خاصی دارند، بلکه اشکال دفع نیز دارند. در میان آنها، کریستال های خوش تراش مکرر، تک بلورها یا کریستال هایی که روی هم رشد می کنند (اسپر ایسلندی از غارهای کریمه) وجود دارد. I. Kunski "Gysermites" را توصیف کرد که وقتی محلول های هیدروترمال از پایین وارد می شوند رشد می کنند. و طبق یکی از فرضیه ها، تشکیل پارتیشن های متقاطع - جعبه کاری - بر روی دیواره های غار باد (ایالات متحده آمریکا) با محلول های گرمابی همراه است.

مطالعه کانی های گرمابی غارشناسی را با مطالعه ذخایر معدنی پیوند می دهد. ذخایر کارستی سرب و روی، آنتیموان و جیوه، اورانیوم و طلا، باریم و سلستین، اسپار و بوکسیت ایسلندی، نیکل و منگنز، آهن و گوگرد، مالاکیت و الماس شناخته شده است/17/. این یک موضوع خاص و بسیار پیچیده است که نیاز به بررسی ویژه دارد.

9.8. دنیای زیرین رنگ می کند

اولین تلاش برای پیوند دادن ماهیت کانی ها با رنگ آنها توسط A.E Fersman انجام شد. او که عمدتاً در غارهای کارست کربناته کار می کرد، توجه را به طیف رنگ روشن آنها جلب کرد - از یخ سفید غارهای کریمه تا رسوبات زرد و آجری قرمز Tyuya-Muyun.

60 سال پس از کار الکساندر اوگنیویچ، ما چیزهای بیشتری در مورد رنگ مواد معدنی غارها می دانیم. این بستگی به وجود یون های فلزی، درجه اکسیداسیون و هیدراتاسیون ترکیبات آنها، وجود ناخالصی های مکانیکی و مواد آلی / 36 / دارد. آهن و اکسیدهای آن رنگ قرمز، نارنجی و زرد، قهوه ای-قهوه ای و کم رنگ کانی ها را تعیین می کنند. منگنز - آبی؛ مس - سبز، آبی (آبی-سبز)، خاکستری-زرد؛ نیکل - سبز کم رنگ و زرد لیمویی؛ مخلوط خاک رس - قرمز، نارنجی-قهوه ای و زرد-قهوه ای؛ مواد آلی، گوانو خفاش، اسیدهای فولویک هیومیک - قرمز، نارنجی، زرد، آبی، قرمز قهوه ای، قهوه ای، رنگ کهربایی. رنگ های آکروماتیک (سفید، خاکستری روشن، خاکستری) دارای یخ و تعدادی مواد معدنی حاوی ترکیبی از منگنز هستند.

همه این رنگ‌ها به روش‌های مختلف روی سطح لایه‌های لایه‌ای پخش می‌شوند و لایه‌های شفافی را تشکیل می‌دهند یا خطوط عجیب و غریبی را ترسیم می‌کنند که از نیروی گرانش اطاعت نمی‌کنند. "بافت" سطح نقش مهمی در درک رنگ دارد. سنگ بستر در یک شکستگی تازه یا پوشیده شده با پوسته نازک آهنی منگنز، خشک و مرطوب شده با آب کاملاً متفاوت به نظر می رسد.

پرداخت ماهرانه که ساختار داخلی آنها را آشکار می کند، به قطره ها جذابیت خاصی می بخشد (شکل 64). در نهایت شدت نور و ماهیت نور نقش بسزایی دارد. یکی این است که غار را با نور یک شمع استیرین بررسی کنید. دیگری با مشعل؛ سوم - با روشنایی الکتریکی. از این نظر، غارها به اندازه پروتئوس سیال هستند.

رنگ و یخ را تغییر می دهد. دیواره چاه ها را با یک لایه نازک می پوشاند، تقریباً بی رنگ است و از طریق آن رنگ سنگ یا قطره "ظاهر می شود". هرچه لایه یخ ضخیم تر باشد، شفافیت آن کمتر می شود و به تدریج رنگ سفید مایل به آبی یا سفید خود را به دست می آورد.

در غار سیلیکا (اسلواکی)، رانش های یخی به رنگ قرمز (به دلیل مخلوط شدن ذرات رس) شناخته شده است. اگر آب به آرامی یخ بزند، یخ شفاف تر است. اگر به سرعت، حباب های هوای محبوس شده، سایه شیری رنگ یخ را تعیین می کنند ...

رنگ دیوارها و نشتی ها تا حد زیادی احساسات فرد را تعیین می کند. اغلب رنگ آمیزی هشدار می دهد: "مراقب باشید! اینجا رانش زمین تازه ای رخ داده است". "اینجا منطقه سیل است"؛ "اینجا - سنگ ها در حال سقوط هستند" ...

تغییرات شدید در طرح رنگ غارها هشدار دهنده است، خلق و خوی برافراشته یا برعکس، ظالمانه ایجاد می کند. جای تعجب نیست که برخی از آنها (Aptelek، مجارستان) کنسرت های موسیقی رنگی برگزار می کنند.

در بالا، قبلاً در مورد فلورسانس لایه بندی ها صحبت کرده ایم. رنگ لومینسانس آنها معمولاً نارنجی-قرمز، سبز کم رنگ، زرد-سبز، آبی-سبز، آبی کم رنگ، بنفش-آبی، بنفش است. با وجود ناخالصی های کمیاب مس، روی، استرانسیم، منگنز همراه است. از سوی دیگر، وجود یون های آهن، درخشش را "خاموش" می کند. چرا این اتفاق می افتد؟ انرژی در بخش هایی - کوانتومی - ساطع و جذب می شود. هنگامی که یک اتم یک ماده کوانتومی نور را جذب می کند، الکترون آن به سطح انرژی بالاتری می پرد - مداری دورتر از هسته. اما چنین حالت برانگیخته ای ناپایدار است: الکترون ها تمایل دارند موقعیتی را اشغال کنند که انرژی آنها کمترین مقدار باشد. بنابراین، دیر یا زود، این اتم به حالت عادی خود باز می گردد و به سطح قبلی «تجزیه» می شود و اختلاف انرژی را به صورت کوانتومی نور برمی گرداند. زمانی که یک الکترون در حالت برانگیخته سپری می کند مدت زمان تابش پسین است. در غارها به طور غیر طبیعی بزرگ است و به 2-6 ثانیه می رسد (معمولاً حدود 0.015 ثانیه ...). دلیل این پدیده هنوز مشخص نشده است، اما این مانع از تحسین لایه های لایه برداری نمی شود، در ابتدا انگار از داخل با آتش رنگی سرد می ریزد، که خطوط عجیب و غریب آنها را مشخص می کند و به آرامی محو می شود ...

جریان های آب زیرزمینی؛ 6) colmatation به استثنای - مواد ریز خاکی که توسط آبهای سطحی و زیرزمینی موقت آورده شده و حفره های زیرزمینی را پر می کنند. ج) انسداد ناشی از فروریختن طاق غارها. د) سازندهای قطره ای (استالاکتیت ها، استالاگمیت ها و غیره)؛ ه) تشکیلات ارگانوژنیک (انباشت استخوان حیوانات و غیره). O. p. دارای قدرت ناچیز، شکل عدسی نامنظم متناوب، ساختار بدون لایه یا درشت لایه. برخی از کانسارهای آهن و منگنز، بوکسیت ها و سایر ذخایر با O. p مرتبط هستند. در غارها، بقایای استخوان یک مرد عصر حجر و اشیاء فرهنگ مادی او اغلب یافت می شود.

فرهنگ لغت زمین شناسی: در 2 جلد. - م .: ندرا. ویرایش شده توسط K.N.Paffengolts و دیگران.. 1978 .

ببینید "Cave Deposits" در فرهنگ های دیگر چیست:

نهشته های غار- رسوبات پرکننده حفره های کارستی موضوعات صنعت نفت و گاز EN کانسارهای غار… راهنمای مترجم فنی

تجمع زباله ها و استخوان های دست نخورده پستانداران که در غارها یافت می شود معمولاً با سیمان آهن دار، شنی- آرژیلاس یا رسی سیمان می شوند. نهشته های غار را ببینید. فرهنگ لغت زمین شناسی: در 2 جلد. م.: ندرا. ویرایش شده توسط K. N. ...... دایره المعارف زمین شناسی

ترکیبات طبیعی انواع ژنتیکی قاره ای سابق. عجیب ترین آنها ترکیبی از سازندهای eluvial است که پوسته هوازدگی را تشکیل می دهند. ایلوویوم و خاکهای مربوطه با توجه به منشأ آنها فقط مشروط به ... ... دایره المعارف زمین شناسی

غارهای غار یونگانگ مجموعه ای متشکل از 252 غار دست ساز در 16 کیلومتری جنوب شرقی شهر چینداتونگ، استان شانشی حاوی بیش از 51000 تصویر بودا است که برخی از آنها 17 متر ارتفاع دارند. یونگانگ ... ... ویکی پدیا است

مطالب 1 غارها بر اساس مبدا 1.1 غارهای کارست ... ویکی پدیا

تاریخ گرجستان ... ویکی پدیا

موضوع مطالعه. موضوع تحقیق در باستان شناسی دنیای جدید، تاریخ و فرهنگ مردمان بومی آمریکا سرخپوستان آمریکایی است. نژادی همگن، سرخپوستان آمریکایی نماینده یک شاخه اصلی هستند ... ... دایره المعارف کولیر

فهرست میراث جهانی یونسکو در جمهوری خلق چین شامل 41 اثر (برای سال 2011) است که 4.3 درصد از کل (962 مورد برای سال 2012) است. 29 سایت بر اساس معیارهای فرهنگی فهرست شده اند، 8 ... ... ویکی پدیا

زمان زمین شناسی نشان داده شده در نمودار ساعت زمین شناسی نامیده می شود که طول نسبی را نشان می دهد ... ویکی پدیا

- (انگلیسی Chemeia chemistry؛ انگلیسی Genes birth) سنگ های رسوبی که در کف مخازن در هنگام بارش شیمیایی از محلول ها یا در حین تبخیر آب تشکیل می شوند. تبخیر نقش مهمی در شکل گیری آنها دارد، بنابراین نام دوم آنها ... ... ویکی پدیا

آب نه تنها غارها را ایجاد می کند، بلکه آنها را تزئین می کند. تشکیلات شیمیایی که غارها را به طرز شگفت انگیزی زیبا و منحصر به فرد می کند بسیار متنوع هستند. هزاران سال است که شکل گرفته اند. نقش اصلی در شکل گیری آنها توسط آب های نفوذی ایفا می شود که از ضخامت سنگ های کربناته نفوذ کرده و از سقف غارهای کارستی چکه می کنند. در گذشته به این اشکال قطره چکان می گفتند و بین «قطره بالا» و «قطره پایین» تفاوت قائل می شد.

برای اولین بار، منشأ تشکیلات قطره ای توسط دانشمند بزرگ روسی M. V. Lomonosov توضیح داده شد: "چکه بالایی مانند یخ های یخ در سراسر است. آویزان بر طاق های طبیعی. از میان یخ ها که گاه طول ها و ضخامت های بسیار متفاوتی با هم رشد کرده اند، چاه های عمودی با عرض های گوناگون از بالا می گذرند که از آن آب کوه می ریزد، طول آنها افزایش می یابد و قطره پایین تری تولید می کند که از ریزش قطرات از یخ های بالایی رشد می کند. رنگ کلاه، و به خصوص قسمت بالایی، در بیشتر موارد مانند فلس، سفید، خاکستری است. گاهی اوقات، مانند یک پارچه خوب، سبز، یا کاملاً قوی» .

تشکیلات جریان معمولاً پس از ظهور حفره های زیرزمینی (اپی ژنتیک) و به ندرت همزمان با آنها (سینژنتیک) تشکیل می شوند. جدیدترین در غارهای کارستیبدیهی است رعایت نشده است

رسوبات شیمیاییغارها از دیرباز توجه محققان را به خود جلب کرده اند. در همین حال، سوالات طبقه بندی و نوع بندی آنها تا همین اواخر بسیار ضعیف توسعه یافته است. از جمله مطالعات ویژه، کار V.I. بر روی دیواره ها و کف غارها)، کورالیت ها (این نوع شامل سنگدانه های معدنی است که از لایه های آب مویرگی بر روی سطح حفره های زیرزمینی و اشکال متخلخل به وجود آمده اند) و آنتولیت ها (این نوع با پیچش نشان داده می شود. و شکافتن در طول رشد توده های فیبری موازی مواد معدنی به راحتی محلول - گچ، هالیت و غیره). اگرچه این گونه‌بندی بر اساس یک صفت طبقه‌بندی ژنتیکی است، اما از لحاظ نظری به اندازه کافی اثبات نشده است.

بیشترین علاقه طبقه بندی اشکال کموژنیک است که توسط GA Maksimovich (1963) و Z. K. Tintilozov (1968) پیشنهاد شده است. بر اساس در نظر گرفتن این مطالعات، سازندهای کموژنیک را می توان به انواع اصلی زیر تقسیم کرد: متخلخل، کلومورف و کریستالی.

تشکیلات قطره ای،که در غارها پراکنده اند، برحسب شکل و روش پیدایش، به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: استالاکتیت که به دلیل مواد آهکی آزاد شده از قطرات آویزان بر سقف و استالاگمیتی که در اثر ماده آزاد شده از آن به وجود می آیند. قطره های افتاده

در بین سازندهای استالاکتیت قطره ای، گرانشی (لوله ای نازک، مخروطی، لایه ای، پرده ای شکل و غیره) و غیرعادی (عمدتا هلیکتیت ها) متمایز می شوند.

به خصوص جالب توجه استالاکتیت های لوله نازک است که گاهی اوقات کلسیتی کلسیتی را تشکیل می دهند. تشکیل آنها با آزاد شدن کربنات کلسیم یا هالیت از آبهای نفوذی همراه است. آب های نفوذی پس از نشت به داخل غار و برخورد با شرایط ترمودینامیکی جدید، مقداری دی اکسید کربن را از دست می دهند. این منجر به آزاد شدن کربنات کلسیم کلوئیدی از محلول اشباع می شود که در امتداد محیط قطره ای که از سقف می افتد به شکل یک رول نازک رسوب می کند (Maksimovich, 1963). به تدریج غلتک ها به یک استوانه تبدیل می شوند و استالاکتیت های لوله ای نازک و اغلب شفاف را تشکیل می دهند. قطر داخلی استالاکتیت های لوله ای 3-4 میلی متر است، ضخامت دیواره معمولاً از 1-2 میلی متر تجاوز نمی کند. در برخی موارد، طول آنها به 2-3 و حتی 4.5 متر می رسد.

رایج ترین استالاکتیت ها، استالاکتیت های مخروطی شکل هستند (شکل 3). رشد آنها توسط آب جاری در یک حفره نازک واقع در داخل استالاکتیت و همچنین با جریان مواد کلسیتی در امتداد سطح قطره تعیین می شود. اغلب، حفره داخلی به صورت خارج از مرکز قرار دارد (شکل 4). از باز شدن این لوله ها هر 2-3 دقیقه. آب زلال می چکد ابعاد استالاکتیت های مخروطی شکل که عمدتاً در امتداد شکاف ها قرار گرفته اند و آنها را به خوبی نشان می دهد، با توجه به شرایط هجوم کربنات کلسیم و اندازه حفره زیرزمینی تعیین می شود. معمولاً استالاکتیت ها از 0.1-0.5 متر طول و 0.05 متر قطر تجاوز نمی کنند. گاهی اوقات آنها می توانند به 2-3، حتی 10 متر طول (غار آناکوپیا) و 0.5 متر قطر برسند.

جالب توجه استالاکتیت های کروی (پیازی) است که در نتیجه انسداد دهانه لوله ایجاد شده اند. در سطح استالاکتیت، ضخامت های نابجا و رشدهای طرح دار ظاهر می شود. استالاکتیت های کروی اغلب به دلیل انحلال ثانویه کلسیم توسط آب های ورودی به غار توخالی هستند.

در برخی از غارها که حرکت هوای قابل توجهی وجود دارد، استالاکتیت های خمیده - آنمولیت هایی وجود دارد که محور آنها از حالت عمودی منحرف شده است. تشکیل آنمولیت ها با تبخیر قطرات آب آویزان در سمت بادگیر استالاکتیت تعیین می شود که باعث خم شدن آن در جهت جریان هوا می شود. زاویه خمش برخی از استالاکتیت ها می تواند به 45 درجه برسد. اگر جهت حرکت هوا به طور دوره ای تغییر کند، آنمولیت های زیگزاگی تشکیل می شوند. پرده ها و پرده های آویزان از سقف غارها منشأ مشابهی با استالاکتیت ها دارند. آنها با نفوذ آب در امتداد یک شکاف طولانی همراه هستند. برخی از پرده ها که از کلسیت کریستالی خالص ساخته شده اند، کاملا شفاف هستند. در قسمت های پایینی آنها اغلب استالاکتیت هایی با لوله های نازک وجود دارد که در انتهای آنها قطرات آب آویزان است. قطرات کلسیت می تواند شبیه آبشارهای سنگ شده باشد. یکی از این آبشارها در غار تفلیس، غار آناکوپیا است. ارتفاع آن حدود 20 متر و عرض آن 15 متر است.

هلیکتیت ها استالاکتیت های غیرعادی پیچیده ای هستند که بخشی از زیرگروه سازندهای استالاکتیتی غیرعادی هستند. آنها در قسمت‌های مختلف غارهای کارست (روی سقف، دیوارها، پرده‌ها، استالاکتیت‌ها) یافت می‌شوند و دارای متنوع‌ترین شکل غالباً خارق‌العاده هستند: به شکل یک سوزن منحنی، مارپیچ پیچیده، بیضی پیچ خورده، دایره، مثلث و غیره. هلیکتیت های سوزنی به طول 30 میلی متر و قطر 2-3 میلی متر می رسند. آنها تک بلوری هستند که در نتیجه رشد ناهموار، جهت خود را در فضا تغییر می دهند. همچنین پلی کریستال هایی وجود دارند که به یکدیگر تبدیل شده اند. در بخش هلکتیت های سوزنی شکل که عمدتاً بر روی دیواره ها و سقف غارها رشد می کنند، هیچ حفره مرکزی قابل ردیابی نیست. آنها بی رنگ یا شفاف، با انتهای نوک تیز هستند. هلیکتیت‌های مارپیچی‌مانند عمدتاً روی استالاکتیت‌ها، به‌ویژه آنهایی که لوله‌ای نازک دارند، ایجاد می‌شوند. آنها از کریستال های زیادی تشکیل شده اند. یک مویرگ نازک در داخل این هلیکتیت ها یافت می شود که محلول از طریق آن به لبه بیرونی سنگدانه می رسد. بر خلاف استالاکتیت های لوله ای و مخروطی، قطرات آب در انتهای هلیکتیت ها تشکیل می شوند. مدت زمان طولانی(ساعت های زیادی) خاموش نمی شود. این امر رشد بسیار آهسته هلیکتیت ها را تعیین می کند. بیشتر آنها متعلق به نوع سازندهای پیچیده ای هستند که شکل پیچیده ای عجیب و غریب دارند.

پیچیده ترین مکانیسم وقوع هلیکتیت در حال حاضر هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بسیاری از محققان (N. I. Krieger، B. Jeze، G. Trimmel) تشکیل هلیکتیت ها را با انسداد کانال رشد لوله های نازک و دیگر استالاکتیت ها مرتبط می دانند. آب ورودی به استالاکتیت به شکاف های بین کریستال ها نفوذ کرده و به سطح می آید. به این ترتیب رشد هلیکتیت ها به دلیل غلبه نیروهای مویرگی و نیروهای تبلور بر گرانش آغاز می شود. ظاهراً مویینگی عامل اصلی تشکیل هلیکتیت های پیچیده و مارپیچ مانند است که جهت رشد آنها در ابتدا تا حد زیادی به جهت ترک های بین بلوری بستگی دارد.

F. Chera و L. Mucha (1961) با مطالعات فیزیکوشیمیایی تجربی امکان بارش کلسیت از هوای غارها را ثابت کردند که باعث تشکیل هلیکتیت می شود. هوا با رطوبت نسبی 90-95٪، بیش از حد اشباع شده با کوچکترین قطرات آب با بی کربنات کلسیم، یک آئروسل است. قطرات آبی که بر روی لبه های دیوارها و تشکیلات کلسیتی می ریزند به سرعت تبخیر می شوند و کربنات کلسیم رسوب می کند. بیشترین سرعت رشد یک بلور کلسیت در امتداد محور اصلی است که باعث تشکیل هلیکتیت های سوزنی شکل می شود. در نتیجه، در شرایطی که محیط پراکندگی یک ماده در حالت گاز است، هلیکتیت ها می توانند به دلیل انتشار یک املاح از آئروسل اطراف رشد کنند. هلیکتیت های ایجاد شده در این روش («اثر آئروسل») را «یخبندان غار» می گویند.

همراه با مسدود شدن کانال تغذیه تک تک استالاکتیت های لوله نازک و "اثر آئروسل"، تشکیل هلیکتیت ها، به گفته برخی از محققان، تحت تاثیر فشار هیدرواستاتیکی آب های کارست (L. Yakuch)، ویژگی های خاص گردش هوا (A. Vikhman) و میکروارگانیسم ها. با این حال، این مقررات به اندازه کافی استدلال نشده و همانطور که مطالعات سال های اخیر نشان داده است، تا حد زیادی بحث برانگیز هستند. بنابراین، ویژگی‌های مورفولوژیکی و کریستالوگرافی اشکال متخلخل خارج از مرکز را می‌توان با مویینگی یا اثر آئروسل و همچنین با ترکیبی از این دو عامل توضیح داد.

بیشترین علاقه سؤالاتی در مورد ساختار استالاکتیت ها، ویژگی های شکل گیری و سرعت رشد آنها است. A. N. Churakov (1911)، N. M. Sherstyukov (4940)، G. A. Maksimovich (1963) و Z. K. Tintilozov (1968) به این موضوعات پرداختند.

استالاکتیت ها عمدتاً از کلسیت تشکیل شده اند که 92 تا 100 درصد را تشکیل می دهد. بلورهای کلسیت دارای اشکال جدولی، منشوری و غیره هستند. در مقاطع طولی و عرضی استالاکتیت در زیر میکروسکوپ، دانه های دوکی شکل کلسیت تا طول 3-4 میلی متر قابل ردیابی هستند. آنها عمود بر مناطق رشد استالاکتیت قرار دارند. فضاهای بین دانه های دوکی شکل با کلسیت ریزدانه (تا قطر 0.03 میلی متر) پر شده است. در بزرگنمایی بالا، دانه های منفرد کلسیت ریزدانه ساختار دانه ای ریز کریستالی را نشان می دهند (شکل 5). گاهی اوقات حاوی مقدار قابل توجهی مواد آمورف و رسی-آهکی هستند. آلودگی استالاکتیت به مواد پلیتی رسی که به صورت لایه های نازک موازی قابل ردیابی است، ساختار نواری آن را مشخص می کند. نوار در سراسر ضربات کریستال ها می گذرد. این با تغییر در محتوای ناخالصی در محلول ورودی در طول رشد استالاکتیت همراه است.

سرعت رشد استالاکتیت ها با سرعت ورودی (تکرار چکیدن) و درجه اشباع محلول، ماهیت تبخیر و به ویژه فشار جزئی دی اکسید کربن تعیین می شود. فرکانس ریزش قطرات از استالاکتیت ها از چند ثانیه تا چندین ساعت متغیر است. گاهی اوقات ریزش قطرات آویزان در انتهای استالاکتیت اصلا مشاهده نمی شود. در این حالت ظاهراً آب فقط به دلیل تبخیر حذف می شود که منجر به رشد بسیار کند استالاکتیت ها می شود. مطالعات ویژه ای که توسط غارنوردان مجارستانی انجام شده است نشان داده است که سختی آب قطره های آویزان شده از یک استالاکتیت بیشتر از 0.036-0.108 مگا مربع است. در نتیجه، رشد استالاکتیت با کاهش محتوای کلسیم در آب و انتشار دی اکسید کربن همراه است. این مطالعات همچنین تغییر قابل توجهی را در سختی آبهای استالاکتیتی در طول سال (تا 3.6 مگا اکیوان) نشان داد و کمترین سختی در زمستان مشاهده شد که میزان دی اکسید کربن در آب به دلیل تضعیف فعالیت حیاتی آب کاهش می یابد. میکروارگانیسم ها طبیعتاً این امر بر سرعت رشد و شکل استالاکتیت ها در فصول مختلف سال تأثیر می گذارد.

مشاهدات مستقیم (تاکنون تعداد کمی) از نرخ رشد استالاکتیت ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با تشکر از آنها، این امکان وجود داشت که میزان رشد استالاکتیت های کلسیتی در حفره های مختلف زیرزمینی و در مختلف شرایط طبیعیطبق گفته GA Maksimovich (1965)، از 0.03 تا 35 میلی متر در سال متغیر است. استالاکتیت های هالیت به ویژه به سرعت رشد می کنند. طبق تحقیقات NP Yushkin (1972) در شرایط ورود آبهای کلرید سدیم بسیار معدنی، نرخ رشد استالاکتیتها در معدن شورسو (آسیای مرکزی، خط الراس) از 0.001 تا 0.4 میلی متر در روز متغیر است: در برخی موارد، به 3، 66 میلی متر در روز، یا 1.336 متر در سال می رسد.

استالاگمیت ها دومین گروه بزرگ از سازندهای قطره ای را تشکیل می دهند. آنها در کف غارهای کارستی شکل می گیرند و معمولاً به سمت استالاکتیت ها رشد می کنند. قطرات که از سقف می افتند حفره مخروطی کوچک (تا 0.15 متر) را در نهشته های کف غار می ریزند. این سوراخ به تدریج با کلسیت پر می شود که نوعی ریشه را تشکیل می دهد و استالاگمیت شروع به رشد به سمت بالا می کند.

استالاگمیت ها معمولاً اندازه کوچکی دارند. فقط در برخی موارد ارتفاع آنها به 8-6 متر و قطر قسمت پایینی آن 2-1 متر می رسد و در مناطقی که با استالاکتیت ها، ستون های کلسیتی یا استالاگنات ها به هم می پیوندند، متنوع ترین اشکال ظاهر می شود. ستون های طرح دار یا پیچ خورده زیبایی خاصی دارند.

بسته به شکل، استالاگمیت ها نام های زیادی دارند. استالاگمیت های مخروطی شکل، پاگودا مانند، استالاگمیت های نخل، استالاگمیت های چوبی، کورالیت ها (استالاگمیت های درختی شکل که شبیه بوته های مرجانی هستند) و غیره وجود دارد. از آبیاری غار

استالاگمیت ها که شبیه نیلوفرهای سنگی در غار ایوریا در غار آناکوپیا هستند، بسیار بدیع هستند. ارتفاع آنها به 0.3 متر می رسد. لبه های بالایی چنین استالاگمیت هایی باز است که با پاشیدن قطرات آب که از ارتفاع زیاد می افتند و تجمع کربنات کلسیم در امتداد دیواره های گودال تشکیل شده همراه است. استالاگمیت‌های جالب با لبه‌هایی که یادآور شمعدان‌ها هستند (غار غار آناکوپیا تفلیس). حاشیه ها در اطراف استالاگمیت های دوره ای سیل زده تشکیل می شوند (Tintilozov, 1968).

استالاگمیت های غیر عادی وجود دارد. انحنای آنها اغلب ناشی از حرکت آهسته تالوس است که روی آن تشکیل شده اند. در این حالت، پایه استالاگمیت به تدریج به سمت پایین حرکت می کند و قطرات که در همان محل می ریزند، استالاگمیت را به سمت بالای تالوس خم می کنند. چنین استالاگمیت هایی برای مثال در غار آناکوپیا مشاهده می شود.

استالاگمیت ها با ساختار لایه ای مشخص می شوند (شکل 6). در مقطع، لایه‌های سفید و تیره به‌طور متمرکز قرار دارند که ضخامت آن‌ها از 02/0 تا 07/0 میلی‌متر متغیر است. ضخامت لایه اطراف محیط یکسان نیست، زیرا آبی که روی استالاگمیت می ریزد به طور ناهموار روی سطح آن پخش می شود.

مطالعات F. Vitasek (1951) نشان داد که لایه‌های استالاگمیت در حال رشد محصولی نیم‌ساله است، با لایه‌های سفید مربوط به دوره زمستان و لایه‌های تیره مربوط به تابستان، زیرا آب‌های گرم تابستان با افزایش محتوای مشخص می‌شوند. هیدروکسیدهای فلزی و ترکیبات آلی در مقایسه با آبهای فصل زمستان. لایه های سفید با ساختار کریستالی و آرایش عمودی دانه های کلسیت به سطح لایه ها مشخص می شوند. لایه های تیره آمورف هستند، از تبلور آنها با وجود هیدرات اکسید آهن کلوئیدی جلوگیری می شود.

با افزایش شدید لایه‌های تیره، تناوب بسیاری از لایه‌های سفید و تیره بسیار نازک آشکار شد که نشان‌دهنده تغییر چندگانه در طول سال در شرایط نفوذ آب‌های نفوذی است.

تناوب شدید در مقطع لایه های سفید و تیره برای تعیین سن مطلق استالاگمیت ها و همچنین حفره های زیرزمینی که در آن تشکیل می شوند استفاده می شود. محاسبات نتایج جالبی می دهد. بنابراین، سن استالاگمیت از غار کیزلوفسکایا (اورال میانی) که به قطر 68 سانتی متر می رسد، 2500 سال تعیین شد (Maksimovich، 1963). قدمت استالاگمیت‌های برخی از غارهای خارجی که با حلقه‌های شش‌ساله تعیین شده‌اند، 600 هزار سال بوده است. (طبق تحقیقات F. Vitasek، در غارهای Demanov در چکسلواکی، یک استالاگمیت 1 میلی متری در 10 سال و در 10 میلی متر - در 500 سال تشکیل می شود.) این روش جالب که در حال گسترش است، اما هنوز هم وجود دارد. به دور از ایده آل بودن و نیاز به توضیح ...

در یک بخش طولی، استالاگمیت از تعداد زیادی کلاهک نازک که روی هم قرار گرفته اند، تشکیل شده است. در بخش مرکزی استالاگمیت، لایه‌های کلسیت افقی به سمت لبه‌های آن فرو می‌روند (شکل 6 را ببینید).

سرعت رشد استالاگمیت ها بسیار متفاوت است. این بستگی به رطوبت هوا در غار، ویژگی های گردش آن، میزان جریان محلول، درجه غلظت و رژیم دمایی آن دارد. مشاهدات نشان داده است که سرعت رشد استالاگمیت ها از یک دهم تا چندین میلی متر در سال متغیر است. در این رابطه، آثار محققان چکسلواکی که از روش کربن رادیویی برای تعیین سن سازندهای کارستی استفاده کردند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مشخص شده است که سرعت رشد استالاگمیت ها در غارهای چکسلواکی 0.5-4.5 سانتی متر در 100 سال است (G. Franke). در یک تاریخ طولانی و پیچیده از تشکیل سازندهای قطره ای، دوره های انباشت مواد می تواند با دوره های انحلال آن متناوب شود.

پدیده لومینسانس مشخصه سازندهای متخلخل کلسیتی است که با وجود ناخالصی های فعال کننده در آنها همراه است. تشکل های سینتر که توسط یک لامپ فلاش تابش می شوند، با نور زرد، سبز کم رنگ، آبی لاجوردی و آبی می درخشند. گاهی اوقات آنها یک نور سفید خیره کننده از خود ساطع می کنند که به نظر می رسد از این فرم های فوق العاده زیبا جاری می شود. درخشان ترین لومینسانس در برش هایی با مخلوط منگنز مشاهده می شود.

به تشکیلات کلومورفیکشامل سدهای کلسیتی (gurs)، پوسته کلسیتی، لایه‌های کلسیتی، مروارید غار (اولیت‌ها) و شیر سنگ است. گورها و اولیت‌های غار که عمدتاً از توف تشکیل شده‌اند، از نظر ساختار، تخلخل و وزن حجمی تا حدودی با سایر سازندهای قطره‌ای متفاوت هستند که امکان تشخیص آنها را در یک گروه خاص فراهم می‌کند. با این حال، این تقسیم تا حد زیادی خودسرانه است.

سدهای کلسیتی، یا گورها، سدسازی دریاچه های زیرزمینی بسیار گسترده هستند. در اتحاد جماهیر شوروی، آنها در 54 غار ثبت شده اند. گورها عمدتاً در سنگ آهک و خیلی کمتر در حفره های دولومیت یافت می شوند. آنها در معابر افقی و شیب دار در نتیجه رسوب کربنات کلسیم از محلول تشکیل می شوند که با انتشار دی اکسید کربن به دلیل تغییر دمای جریان آب در حین حرکت در امتداد گالری زیرزمینی همراه است. خطوط کلی سدها، معمولاً به صورت قوس منحنی یا منظم، عمدتاً با شکل اصلی برآمدگی های کف غار تعیین می شوند. ارتفاع رگبارها از 0.05 تا 7 متر متغیر است و طول آن به 15 متر می رسد. با توجه به خصوصیات مورفولوژیکی، گوروها به منطقه ای و خطی تقسیم می شوند. دومی عمدتاً در معابر باریک با جریان های زیرزمینی توسعه یافته است که آنها را به مخازن جداگانه با مساحت تا 1000 متر مربع و بیشتر تقسیم می کنند.

جریان آب نه تنها باعث ایجاد سدهای کلسیتی می شود، بلکه آنها را از بین می برد. با تغییر دبی و کانی سازی آب های زیرزمینی تحت تاثیر فرسایش و خوردگی، حفره ها، گسیختگی ها و بریدگی ها در جوی ها ایجاد می شود. این منجر به تشکیل گور خشک می شود که قادر به حفظ آب نیست. در نتیجه انحلال و فرسایش بیشتر، تنها برآمدگی های بسیار خورده شده، که در کف و دیواره های حفره مشخص شده است، به جای سدهای کلسیتی باقی می مانند. با توجه به ضخامت نیم لایه فصلی (0.1 میلی متر)، V.N.Dublyansky سن گورها را در غار سرخ تعیین کرد. معلوم شد که حدود 9-10 هزار سال قدمت دارد.

سدهای کلسیتی به ویژه در غارهای Krasnaya، Shakuranskaya و Kutukskaya IV جالب هستند. در قسمت دوردست غار کراسنایا، 36 آبشار کلسیتی با ارتفاع 2 تا 7 متر و طول تا 13 متر در طول 340 متر مشاهده شد که عرض آنها گاهی به 6 متر می رسد و بستر نهر زیرزمینی مسدود می شود. توسط 34 سد کلسیت سفید شیری. ارتفاع آنها به 2 متر و طول آنها به 15 متر می رسد. به اصطلاح گورهای مهر و موم شده (اتاقک های کلسیتی) در اینجا یافت شد. مخازنی که آنها بارگیری می کنند کاملاً با یک فیلم کلسیتی پوشیده شده است. یکی از گذرگاه های غار شکوران (قفقاز) که طول آن به 400 متر می رسد توسط سدهای کلسیتی به 18 دریاچه با عمق 0.5 تا 2 متر تقسیم می شود.

پوسته کلسیت معمولاً در پایه دیواره ها تشکیل می شود که در امتداد آن آب نفوذ کرده به غار جریان می یابد. سطح آن، به عنوان یک قاعده، ناهموار، ناهموار، گاهی اوقات شبیه امواج موج است. ضخامت پوسته کلسیت در برخی موارد بیش از 0.5 متر است.

در سطح دریاچه های زیرزمینی با آب بسیار معدنی، گاهی اوقات لایه های سفید کلسیتی مشاهده می شود. آنها از کریستال های کلسیتی که آزادانه روی سطح آب شناور هستند تشکیل می شوند. این کریستال ها با لحیم کاری با یکدیگر، ابتدا یک لایه نازک شناور بر روی سطح آب به شکل لکه های جداگانه تشکیل می دهند و سپس یک لایه کلسیت پیوسته مانند یک صفحه یخ، کل دریاچه را می پوشانند. در دریاچه های سد شده توسط گورامی، تشکیل فیلم از سواحل آغاز می شود. به تدریج گسترش می یابد، فیلم تمام سطح آب را اشغال می کند. ضخامت لایه ها کم است. از چند دهم میلی متر تا 0.5 سانتی متر یا بیشتر متغیر است. اگر سطح دریاچه پایین بیاید، فضایی بین سطح آب و فیلم ایجاد می شود. فیلم های کلسیتی عمدتاً فصلی هستند. آنها در دوره های خشک، زمانی که غلظت بالایی از یون های کلسیم و بی کربنات در آب دریاچه مشاهده می شود، رخ می دهند. هنگامی که باران فراوان و آب برف ذوب شده وارد غار می شود، لایه های کلسیتی سطح دریاچه های زیرزمینی از بین می روند.

با توجه به LS Kuznetsova و PN Chirvinsky (1951)، لایه کلسیتی موزاییکی از دانه‌هایی به قطر 0.05-0.1 میلی‌متر است. جهت دانه اختلال دارد. از نظر ماهیت رنگ آنها به دو گروه تقسیم می شوند. برخی، قهوه ای و کدر، ضعیف نیمه شفاف هستند، در حالی که برخی دیگر، بی رنگ، شفاف تر، فیبری به نظر می رسند. در مورد ترکیب کانی‌شناسی، هر دو گروه دانه‌ها با کربنات کلسیم خالص نشان داده می‌شوند. سطح بالایی پوسته زیر میکروسکوپ ناهموار است و سطح پایینی کاملا صاف است.

در کنار لایه های کلسیتی، گچ نیز در سطح دریاچه ها یافت می شود. آنها مانند یخ شفاف نه تنها سطح آب دریاچه، بلکه سواحل رسی آن را نیز می پوشانند. چنین فیلمی را می توان به ویژه در سطح دریاچه های غار یخی کونگور مشاهده کرد.

در بسیاری از غارهای توسعه یافته در سنگ های کربناته، گلوله های کوچک کلسیتی به نام اولیت یا مروارید غار یافت می شود. مرواریدها بیضی شکل، بیضوی، کروی، چند وجهی یا نامنظم هستند. طول آنها معمولاً از 5 تا 14 میلی متر و عرض آنها از 5 تا 11 میلی متر متغیر است. بزرگترین اولیت در اتحاد جماهیر شوروی در معدن Maanikvarskaya یافت شد که بخشی از سیستم غار Anakopia است. طول آن 59 میلی متر است. از نظر شکل و اندازه شبیه تخم مرغ بود. مرواریدهای پهن غالب هستند. گاهی اوقات آنها را در چندین قطعه (10-20) سیمان می کنند و یک کنگلومرا اولیتی را تشکیل می دهند. اولیت ها به رنگ سفید یا زرد هستند. سطح آنها مات، صاف یا خشن است.

مروارید غار عمدتاً (تا 93٪) از کلسیت تشکیل شده است. در مقطع دارای ساختاری متحدالمرکز با لایه های روشن و تیره متناوب است. ضخامت لایه ها می تواند متفاوت باشد. در قسمت مرکزی مروارید، دانه های کوارتز، کلسیت یا توده های خاک رس مشاهده می شود که در اطراف آن پوسته هایی از کربنات کلسیم کلوئیدی رشد می کند. جالب است که پوسته‌های کریستالی اولیت‌ها توسط لایه‌های نازکی از سنگ آهک پلیتومورفیک از یکدیگر جدا می‌شوند.

مرواریدهای غار در دریاچه های کم عمق زیرزمینی تشکیل می شوند که از قطرات آب اشباع شده با کربنات کلسیم که از سقف می چکد تغذیه می کنند. یک شرط مهم برای تشکیل اولیت ها چرخش مداوم آنهاست. همانطور که سنگدانه ها رشد می کنند، چرخش آنها کند می شود، و سپس به طور کلی متوقف می شود، زیرا آنها حمامی را که در آن تشکیل شده اند کاملا پر می کنند.

رشد اولیت ها به عوامل زیادی بستگی دارد. در شرایط مساعد، آنها خیلی سریع تشکیل می شوند (در غار Postoinsky در یوگسلاوی برای حدود 50 سال). در غار خرالوپا (بلغارستان)، اولیت هایی به قطر 5-6 میلی متر یافت شد که فقط از 3-4 لایه متحدالمرکز تشکیل شده بود. بنابراین سن آنها را می توان 3-4 سال تعیین کرد. با این حال، امکان استفاده از بستر کلسیتی برای تعیین سن سازندهای کموژنیک باید با احتیاط زیاد مورد بررسی قرار گیرد، زیرا «... فراوانی رسوب کربنات کلسیم با فصول منطبق نیست، بلکه تنها با تغییر در مقدار آن تعیین می شود. آب ورودی، دمای آن و هوای محیط."

مرواریدهای غاری که در اتحاد جماهیر شوروی در غارهای Divya، Kizelovskaya، Krasnaya، Anakopiyskaya، Shakuranskaya، Vakhushti، Makrushinskaya و برخی دیگر یافت می شوند، از نظر ترکیب شیمیایی با مرواریدهای زیستی نرم تنان دریایی تفاوتی ندارند، زیرا هر دو از کربنات کلسیم تشکیل شده اند. در همین حال، مرواریدهای واقعی با درخشش مادری مروارید خود، مشخصه آراگونیت، که نشان دهنده مرواریدهای بیوژنیک است، با مرواریدهای غار تفاوت دارند. . با این حال، آراگونیت یک اصلاح ناپایدار کربنات کلسیم است و به طور خود به خود به کلسیت تبدیل می شود. درست است، در دماهای معمولی این دگرگونی به کندی پیش می رود.

در میان سازندهای آهکی، قمری یا سنگی، شیر که یک کلوئید معمولی است، به ویژه جالب توجه است. در مناطقی که آب از شکاف های باریک بیرون می زند، طاق ها و دیواره های غارها را می پوشاند و در شرایط تبخیر ضعیف، سنگ را به شدت رقیق می کند که از نظر ظاهری شبیه خمیر آهک، توده خامه ای یا شیر سنگی سفید است. این پدیده طبیعی بسیار نادر و هنوز کشف نشده در کراسنایا (کریمه)، کیزلوفسکایا (اورال)، آناکوپییسکایا (قفقاز) و برخی دیگر از غارهای اتحاد جماهیر شوروی مشاهده شد.

بلورهایی از کانی‌های مختلف اتوکتون در دیوارها و سقف برخی از غارها یافت می‌شود: کلسیت، آراگونیت، گچ و هالیت. در میان تشکیلات کریستالیبه ویژه گلهای کلسیت، آراگونیت و گچ (آنتودیت) به شکل پرتوها و گل سرخهای کریستال که گاهی به طول چندین سانتیمتر می رسند، جالب توجه است. در حال حاضر، آنها منحصراً در مناطق خشک غارها یافت می شوند. ظاهراً منشأ آنها از یک طرف با تبلور قطرات تراکم کربناته و از طرف دیگر با خوردگی سنگهای کارست توسط آبهای متراکم مرتبط است. مطالعات نشان داده است که اینها عمدتاً سازندهای باستانی هستند. آنها در شرایط هیدرولوژیکی و ریزاقلیمی دیگر متفاوت از شرایط کنونی شکل گرفتند. اشکال مدرن نیز وجود دارد.

در کنار آنتودیت ها، برس های جالبی از کریستال های کلسیت، آراگونیت، گچ و هالیت وجود دارد که قسمت های قابل توجهی از دیوارها و سقف غارها را پوشانده است. چنین گالری های کریستالی در بسیاری از حفره های زیرزمینی اتحاد جماهیر شوروی (Kryvchenskaya، Krasnaya، Divya و غیره) مشاهده می شود.

V.I.Stepanov (1971) با استفاده از مثال Anakopian Abyss، قوانین اصلی تشکیل رسوبات شیمیایی و ویژگی های تجمع کریستالیزاسیون در غارها را مطالعه کرد. به نظر وی سیر کلی تبلور هر بخش جداگانه از این غار از این طرح پیروی می کند: استالاکتیت توف- پوسته استلاگمیتی - استالاکتیت کلسیتی- پوسته استالاگمیتی - کورالیت ها - گچ.

دقیق‌ترین طرح سنگ‌ریزی توسط G.A.Maksimovich (1965) ایجاد شد. وی نشان داد که خصوصیات و مورفولوژی سازندهای کموژنیک به میزان ورودی آب و فشار جزئی دی اکسید کربن بستگی دارد که در مراحل مختلف توسعه غار به طور قابل توجهی تغییر می کند. با ورود آب زیاد (1-0.1 لیتر در ثانیه)، کربنات کلسیم که از محلول خارج می شود، پوشش ها و گوروها را در کف غار تشکیل می دهد (شکل 7). مورد دوم اغلب در آبشارها قرار دارند. هنگامی که جریان آب از شکاف ها و سوراخ های سقف غار کاهش می یابد، شرایط برای تشکیل توده های (0.01-0.001 لیتر در ثانیه)، پاگودا مانند (0.001-0.005 لیتر در ثانیه) و نخل (0.005-0.0001 لیتر) ایجاد می شود. / ثانیه) استالاگمیت. با کاهش بیشتر جریان آب اشباع شده با کربنات کلسیم، ابتدا استالاکتیت های مخروطی (10 -4 -10 -5 لیتر در ثانیه) ظاهر می شوند و سپس - استالاگمیت ها (10 -5 -10 -6 l / s) ظاهر می شوند. مورد توجه ویژه کلاس جریان های ورودی با نرخ جریان 10 -4 -10 -5 لیتر در ثانیه (یا 0.1-0.01 - cm 3 / s) است که انتقال از لیتو-انباشت پایین به بالا را تعیین می کند. و همچنین توسعه مشترک آنها. با ورودی ناچیز آب، استالاکتیت های لوله ای (10 -3 -10 -5 cm3 / s)، استالاکتیت های پیچیده با پایه گسترده (10 -5 -10 -6 cm3 / s) و استالاکتیت های غیر عادی (10 -6 -10) - 7 سانتی متر 3 در ثانیه). آب های متراکم نیز در تشکیل استالاکتیت های غیرعادی نقش دارند. در این مرحله از غار سنگی، نیروهای تبلور بر نیروی گرانش تسلط دارند، که نقش عمده ای در مورد جریان های ورودی مهم تر ایفا می کند. پیوند نهایی در سری ژنتیکی سازندهای شیمیایی، اشکال کریستالی مرتبط با رسوب کلسیت از آبهای متراکم است که در این مرحله تنها منبع تامین رطوبت هستند.

طرح تشکیل اسپلئوفرم پیشنهاد شده توسط G.A.Maksimovich (1965) از نظر نظری و روش شناختی اهمیت زیادی دارد. این به ما امکان می دهد یک سری ژنتیکی هماهنگ از سنگ زایی کربنات در غارها را بر اساس در نظر گرفتن شاخص های کمی رواناب آب های زیرزمینی و فشار جزئی دی اکسید کربن ترسیم کنیم، تغییری که در طول زمان با مراحل توسعه حفره های کارست مرتبط است. . در این طرح، متأسفانه، موقعیت بسیاری از شکل‌های قطره‌ای گسترده (ستون‌ها، پرده‌ها، پرده‌ها و غیره) مشخص نمی‌شود که از یک سو به دلیل محدودیت مواد مشاهدات تجربی و از سوی دیگر است. ، به توسعه ضعیف کلی مشکل در نظر گرفته شده است.

سازندهای کموژنیک یا کموژنیک آب که بسیاری از غارها را فوق العاده زیبا می کنند، تنها یکی از انواع رسوبات غار هستند. علاوه بر آنها، در غارها (طبق طبقه بندی D.S.Sokolov و G.A.Maksimovich) رسوبات مختلف دیگری نیز وجود دارد که بر اساس منشاء به باقیمانده، آب-مکانیکی، زمین لغزش، یخبندان، ارگانوژن، هیدروترمال و انسان زایی تقسیم می شوند.

سپرده های باقیماندهدر نتیجه شسته شدن سنگ های کارست و انباشته شدن بقایای نامحلول در کف غارها به وجود می آیند که عمدتاً توسط ذرات رس نشان داده می شود. رس های غار به بهترین وجه در گالری های خشک غار آناکولی مورد مطالعه قرار می گیرند، جایی که ضخامت آنها به 0.45 متر می رسد.قسمت بالایی لایه رس های باقیمانده عمدتاً از ذرات ریز پراکنده تشکیل شده است در حالی که قسمت پایینی ناهموار است. ترکیب این خاک رس ها توسط ذرات (بیش از 63٪) در اندازه های 0.1 تا 0.01 میلی متر غالب است (جدول 1).

رسوبات آب مکانیکیآبرفت رودخانه‌های زیرزمینی، رسوبات دریاچه‌های غار و مواد آلوکتونی که از طریق شکاف‌ها، لوله‌های اندام و چاه‌ها وارد غارها می‌شوند، نشان داده می‌شوند. آنها از مواد شنی رسی تشکیل شده اند. این رسوبات معمولاً ضخیم نیستند. فقط در زیر لوله‌های اندام، بقایای رسی، گاهی به شکل مخروط‌های نوک تیز تا ارتفاع 3 متر یا بیشتر، تشکیل می‌شوند.

خاک رس های پلاستیکی غار Anakopia که مساحتی بیش از 10 هزار متر مربع را اشغال می کند بسیار جالب توجه است. آنها کف غار رسی و بیشتر غارهای آبخازیا و غارنوردان گرجستان را می پوشانند. احتمالاً ضخامت این خاک‌ها به 30 متر می‌رسد. خاک‌های پلاستیکی عمدتاً توسط کوچک‌ترین ذرات با قطر کمتر از 0.01 میلی‌متر تشکیل می‌شوند که بیش از 53 درصد را تشکیل می‌دهند. آنها ساختار آلوریت-پلیتی دارند و معمولاً با اکسیدهای آهن آبدار رنگ می شوند. این رس‌ها در نتیجه رسوب ذرات ریز در کف توده‌های آبی موقتی که در قسمت جنوبی غار تشکیل شده‌اند، به‌دلیل نفوذ بارش‌های جوی در اینجا به وجود آمده‌اند که با کدورت قابل توجهی مشخص می‌شود. فراوانی و مدت زمان تجمع رس های پلاستیکی با وجود افق های مختلف در آنها تأیید می شود.

رسوبات زمین لغزشمعمولاً از بلوک‌های سنگ‌های انباشته‌شده بزرگ تشکیل شده‌اند که از طاق‌ها و دیواره‌های حفره‌های زیرزمینی افتاده‌اند. محاسبات جالبی در این زمینه در غار آناکوپیا انجام شد. آنها نشان دادند که حجم مواد فرو ریخته در غارهای معبد، آبخازیا و غارشناسان گرجستان تقریباً 450 هزار متر مکعب است (یعنی بیش از 1 میلیون تن سنگ) و حجم تک تک بلوک ها به 8-12 متر مکعب می رسد. شمع های بلوک قدرتمند نیز در بسیاری از غارهای دیگر مشاهده شد (شکل 8).

قطعات تشکیل‌های قطره‌ای کلسیتی (استالاکتیت‌ها، استالاگمیت‌ها) مرتبط با فروریختن قوس‌ها اغلب در میان بلوک‌ها یافت می‌شوند.

اغلب، رسوبات قدیمی زمین لغزش پوشیده از رسوبات رس و کلسیت مشاهده می شود. با این حال، در برخی از غارها، می توانید زمین لغزش های کاملاً تازه را نیز مشاهده کنید. ما چنین مکان هایی را به ویژه در غارهای Divya (اورال) و Kulogorskaya (فلات کولوی) مطالعه کردیم.

ذخایر یخبنداندر بسیاری از غارهای اتحاد جماهیر شوروی، جایی که دمای انجماد در طول سال حاکم است، تشکیلات یخی مشاهده می شود. معروف ترین غارهای یخی کونگورسکایا، کولوگورسکایا، بالاگانسکایا و آبوگیدژه هستند.

یخ غارهای حفره های کارست - یخچال های طبیعی، گسترده در کریمه، قفقاز، دشت روسیه، اورال و سیبری مرکزی، به انواع اصلی زیر تقسیم می شوند: تصعید، نفوذ، تجمع و ناهمگن.

در میان تشکیلات تصعیدبیشترین علاقه کریستال های یخ است که در نتیجه برهم کنش هوای نسبتا گرم با اجسام سرد تشکیل شده است. آنها دارای طیف گسترده ای از اشکال هستند که توسط رژیم دما، رطوبت، جهت و سرعت جریان هوا تعیین می شود (دوروفیف، 1969). بلورهایی به شکل برگ (تشکیل شده در دمای -0.5-2 درجه)، هرمی (-2-5 درجه)، مستطیلی-لایه ای (-5-7 درجه)، سوزنی (10-15 درجه) و سرخس -شکل (-18 -20 درجه). زیباترین بلورهای هرمی معمولاً با رشدهای متقابل اهرام مارپیچی تا قطر 15 سانتی متر نشان داده می شوند. گهگاه اهرام شش ضلعی بسته نسبتاً منظمی بر روی طاق غارها ظاهر می شود که راس آنها رو به سقف است. کریستال های سرخس مانند نیز زیبا هستند که در یخبندان های شدید تشکیل می شوند و مانند صفحات نازک (0.025 میلی متر) تا طول 5 سانتی متر هستند که در حاشیه ای ضخیم از سقف غارها آویزان شده اند. این کریستال ها زودگذر هستند. با افزایش جزئی دما، آنها از بین می روند. کریستال ها که با هم رشد می کنند، اغلب حلقه های درخشان، توری های روباز و پرده های شفاف را تشکیل می دهند. کریستال های یخ شفاف و بسیار شکننده هستند. هنگام لمس، آنها به قطعات کوچک تبدیل می شوند که به آرامی به کف غار می افتند.

کریستال های یخ معمولاً در بهار ظاهر می شوند و چندین ماه دوام می آورند. فقط در برخی از غارها، به ویژه غارهایی که در منطقه منجمد دائمی قرار دارند، بلورهای چند ساله یافت می شوند. ترکیب شیمیایی کریستال های یخ به ترکیب سنگ ها بستگی دارد. طبق گفته E.P. Dorofeev (1969)، کانی سازی بلورهای یخ تصعید سالانه غار Kungurskaya 56-90 میلی گرم در لیتر و چند ساله - 170 میلی گرم در لیتر است.

به فرم های فیلتراسیونشامل استالاکتیت های یخی، استالاگمیت ها و استالاگنات های با منشاء هیدروژنیک می باشد. آنها در نتیجه انتقال آب به فاز جامد تشکیل می شوند. ارتفاع این فرم ها به 10 متر و قطر آن به 3 متر می رسد. سن آنها از 2-3 ماه تا چند سال متغیر است. به عنوان مثال در غار کونگور یک استالاگمیت یخی وجود دارد که بیش از 100 سال قدمت دارد. اشکال یکساله شفاف هستند و گیاهان چند ساله به دلیل ناخالصی ها دارای رنگ سفید شیری با ته مایل به آبی یا سبز هستند.

ساختارهای یخی سالانه و چند ساله از نظر ساختار با یکدیگر متفاوت هستند. همانطور که توسط تحقیقات MP Golovkov (1939) نشان داده شده است، استالاکتیت های سالانه در غار Kungurskaya یک بلور نوری تک محوری هستند، در حالی که استالاکتیت های چند ساله از بسیاری از بلورهای لایه به لایه، کشیده و نیمه وجهی با محورهای نوری موازی با طول تشکیل شده اند. از استالاکتیت

با توجه به ترکیب شیمیایی، یخ استالاکتیت ها، استالاگمیت ها و استالاگنات ها می تواند تازه با مقدار مواد محلول تا 0.1٪ (1 گرم در لیتر) یا شور باشد که در آن مواد محلول از 0.1 تا 1٪ وجود دارد. یخ تازهمعمولاً در غارهای کربناته و غارهای شور در غارهای سولفاتی یافت می شوند.

بر روی دیوارها و طاق‌های قسمت سرد برخی از غارها، پوسته یخی دیده می‌شود که از یک سو به دلیل انجماد آب جاری در شکاف‌ها و از سوی دیگر به دلیل تصعید آب تشکیل می‌شود. بخار ضخامت آن معمولاً از کسری از میلی متر تا 10-15 سانتی متر متغیر است. یخ شفاف، گاهی سفید مایل به شیری، تازه (کمتر از 1 گرم در لیتر مواد محلول) یا شور است. سن پوسته یخ می تواند بسیار متفاوت باشد، در برخی موارد چند ساله.

یخ پوششی اغلب در کف غارها و غارهای یخی ایجاد می شود. منشا هیدروژنیک یا ناهمگن دارد. ضخامت یخ پوششی از چند سانتی متر تا چند متر متغیر است. یخ درازمدت و اغلب لایه ای غالب است. در مناطق انباشته برف، فرن یافت می شود. ترکیب شیمیایی یخ پوششی به ترکیب سنگ های کارست بستگی دارد. بین یخ تازه و شور تمایز قائل شوید. دومی در غارهای گچی با ترکیب سولفات-کلسیم مشخص می شود. کانی سازی یخ غار به 0.21 درصد می رسد. کریستال‌های یخی که هنگام یخ زدن آب‌های نفوذی در کف غارها شکل می‌گیرند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. آنها شبیه سوزن های ذوب شده با صفحاتی هستند که از پایین رشد می کنند.

اجتماعیخ با یخ دریاچه ها و رودخانه های زیرزمینی نشان داده می شود. یخ دریاچه ای در هوای سرد یا در طول سال روی سطح دریاچه های زیرزمینی تشکیل می شود. مساحت یخ دریاچه به اندازه دریاچه بستگی دارد. در برخی موارد، به 500 متر مربع می رسد و ضخامت یخ 0.15 متر است (دریاچه انجمن جغرافیایی در غار Abogydzhe، در رودخانه مای). یخ در جریان های زیرزمینی عمدتاً محلی است. مربع یخ رودخانهو قدرت آن معمولا کم است. منشا یخ دریاچه و رودخانه هیدروژنیک است. هنگامی که آب های زیرزمینی یخ می زنند، گاهی اوقات کریستال هایی به شکل ستاره های شش پر به ضخامت 1 میلی متر و تا 10 سانتی متر قطر تشکیل می شوند.

یخ غار حاوی عناصر کمیاب مختلف است. تجزیه و تحلیل طیفی یخ غار گرفته شده از پوسته یخ در غار الماس غار کونگور نشان داد که استرانسیوم در بین عناصر کمیاب غالب است که بیش از 0.1٪ را تشکیل می دهد. محتوای منگنز، تیتانیوم، مس، آلومینیوم و آهن از 0.001٪ تجاوز نمی کند.

با توجه به شرایط وقوع سرمای غار، تجمع برف و یخ، N.A.Gvozdetsky (1972) هفت نوع غار یخی کارستی اتحاد جماهیر شوروی را متمایز می کند: برف چاله. ب) غارهای سرد کیسه ای شکل، یخ در آنها می تواند با انجماد آب ناشی از شکاف ها ایجاد شود. ج) غارهای سرد با تغییر جهت هوا در نیمه‌سال گرم و سرد، با یخ هیدروژنیک و کریستال‌های یخ اتمسفری یا تصعید، از میان، یا از میان آنها دمیده شده است. د) از طریق غارهای یخچال افقی با پنجره ای در سقف که از طریق آن برف می ریزد و به یخ تبدیل می شود. ه) غارهای سرتاسری یا دمنده - مناطقی از منجمد دائمی که یخ غار شکل خاص آن است. و) حفره های خوش شکل - مناطقی از منجمد دائمی؛ ز) حفره‌های کیسه‌مانند - نواحی منجمد دائمی.

رسوبات ارگانوژنیک- گوانو و برش استخوان در غارهای زیادی در اتحاد جماهیر شوروی یافت می شود. با این حال، رسوبات فسفریتی این غارها کاملاً ضخیم است و مناطق نسبتاً کوچکی را اشغال می کند. انباشته های بزرگی از گوانو در غار بهاردن مشاهده شده است که مساحتی بالغ بر 1320 متر مربع را اشغال می کند. ضخامت این نهشته ها به 1.5 متر و ذخیره کل 733 تن می رسد و در نتیجه برهم کنش فسفات های نهشته های گوانو با سنگ های کربناته و سازندهای زینتر کلسیتی، فسفریت های متاسوماتیک به وجود می آیند.

ذخایر هیدروترمالدر غارهای کارستی نسبتاً نادر هستند. بیشترین علاقه در این زمینه غارهایی در قسمت بالایی رودخانه مجیان (محدوده زروشان) است که در سنگ‌های آهکی سیلورین بالایی توسعه یافته‌اند. آنها حاوی اسپار ایسلندی، فلوریت، کوارتز، آنتیمونیت، سینابار و باریت هستند. منشا این غارها با عمل محلول های گرمابی در گردش در امتداد شکستگی های تکتونیکی مرتبط است. تشکیل و تجمع ذخایر معدنی در این غارها در مراحل بعدی توسعه آنها رخ داده است.

نهشته های انسانیدر غارها عمدتاً بقایای فرهنگ‌های مادی باستانی که عمدتاً در بخش‌های نزدیک غارها یافت می‌شوند نشان داده می‌شوند. اخیراً به دلیل بازدید مکرر گردشگران و غارشناسان از غارها، رسوبات مختلفی با منشأ انسانی در آنها انباشته شده است (بقایای مواد غذایی، کاغذ، باتری های برقی مستعمل و ...).

آیا مقاله را دوست داشتید؟ به اشتراک بگذارید

چاپ مقاله