Seuraava merkittävä luolikerrostumien ryhmä on vesimekaaniset kerrostumat.

Heihin tutustuminen ei myöskään tuo maallikolle paljon iloa. Punaisessa luolassa on järviä, joissa syöksyt melkein vyötärön syvyyteen viskoosiseen saveen, jättäen usein saappaan pohjan tai jopa sukelluspuvun alaosan ... Mutta geologi näkee näissä kerrostumissa lähteen erilaisia ​​tietoja karstien ontelojen "elämän" olosuhteista. Niiden saamiseksi on ensin tutkittava talletuksien koostumus.

Mineraloginen analyysi antaa joskus heti vastauksen kysymykseen, mistä vesi tulee. Jos sedimenttien koostumus vastaa isäntäkivien mineraalien koostumusta, luola muodostuu paikallisista, autohtonisista virtauksista. Siksi jo vuonna 1958, juuri aloittaessamme Punaisen luolan etsinnän, tiesimme jo, että meidän on etsittävä sen alkua Dolgorukovskin ylängön tasangolta, Provalin kaivoksesta, koska vain sitä ruokkivan valuma -alueen sisällä. onko siellä kvartsikiviä? Tutkiessaan Tatran Koцcielska -laakson luolia puolalaiset speleologit huomasivat, että yhdessä paikassa, mutta eri korkeuksilla laakson pohjan yläpuolella sijaitsevissa luolissa oli erilainen hiekkatäytteen koostumus: mitä lähempänä pohjaa, sitä rikkaampi alue mineraaleja .. Alueen paleogeografian tutkimus osoitti, että tämä johtuu joen viillon syvyydestä, joka vähitellen "saavutti" Tatran keskiosan valuma-alueet, jotka koostuivat ei-karstikivistä .

Tietenkin yksityiskohtaisilla tutkimuksilla tämä järjestelmä näyttää paljon monimutkaisemmalta. Meidän on otettava satoja näytteitä, jaettava ne jakeisiin koon, ominaispainon, magneettisten ja muiden ominaisuuksien mukaan, määritettävä ja laskettava yksittäisten mineraalijyvien pitoisuus mikroskoopilla jne. Hämmästyttäviä löytöjä palkitaan. Krimin luolista löydettiin odottamatta mineraaleja: moissaniitti, kogeniitti, iosyytti, joka tunnettiin aiemmin vain meteoriiteissa; Bulgarian luolista löydettiin vulkaanisen tuhkan välikerroksia, joita on syytä yhdistää tulivuoren räjähdykseen Egeanmeren Santorinin saarella 25. ja 4. - 1. vuosituhannella eaa. NS.

Näin lanka ulottui yhdistäen 1900 -luvun luolien tutkijat Atlantiksen ongelmiin ja minolaisen kulttuurin kuolemaan ...

Toinen veden mekaanisten kerrostumien tutkimuksen suunta on niiden koon tutkiminen. Se voi olla erilainen-metrin pituisista lohkareista, joita joskus esiintyy jäätiköiden muodostamissa luolissa, hienoimpaan saveen, jonka hiukkaset ovat mikronikokoisia. Luonnollisesti niiden tutkimusmenetelmät ovat erilaisia: suora mittaus, seulakokonaisuuden käyttö, tavanomaisten ja ultrasentrifugien käyttö. Mitä kaikki nämä, usein pitkät ja kalliit työt antavat? Pääasia on luolien olemassaolon muinaisten paleogeografisten olosuhteiden palauttaminen. Maanalaisten virtojen nopeuden, kanavien halkaisijan ja niiden kulkujen sekä kuljetettujen hiukkasten koon välillä on yhteyksiä, jotka ilmaistaan ​​melko monimutkaisilla kaavoilla. Ne perustuvat samoihin yhtälöihin Bernoullin virtauksen jatkuvuudesta, "kerrottuna" yhtä tunnetulla Stokesin yhtälöllä, joka kuvaa hiukkasten sedimentaatiota eri lämpötiloissa ja tiheyksissä seisovassa vedessä. Tuloksena on tšekkiläisen speleologin R. Burckhardtin ehdottama kaunis nomogrammi - kaavio, jonka mukaan tietäen polun poikkileikkausalueen ja sen pohjalle kerrostuneiden hiukkasten halkaisijat voidaan arvioida keskimääräinen ja suurin täällä kerran riehuneiden virtojen nopeus ja virtausnopeus.

Veden mekaanisten kerrostumien tutkiminen antaa vastauksen joihinkin teoreettisiin ongelmiin, erityisesti kysymykseen siitä, mihin hydrodynaamiseen vyöhykkeeseen kyseinen luola sijoitettiin. Vuonna 1942 kokenut geologi ja speleologi J.Bretz löysi vuonna 1942 ohuen saven useiden Yhdysvaltojen luolien pohjalta, että ne muodostuivat liuottamalla kalkkikiveä hitaasti virtaaviin vesiin: loppujen lopuksi vain niihin muodostuu savihiukkasia mahdollista! 15 vuotta myöhemmin, kaivostutkija Davis, kaivanut syviä kuoppia kymmeniin samoihin luoliin, totesi, että rasvaiset savet kruunaavat vain hyvin monimutkaisen usean metrin leikkauksen täyteaineesta. Savien alla oli voimakkaan puron tuomaa hiekka- ja sorakerrosta, sitten oli tippukerros, joka olisi voinut muodostua vain pitkäaikaisen luolien tyhjennyksen aikana, alla - jälleen savi ilmestyi lohkareiden päälle. .. Joten veden mekaaniset sedimentit auttavat asiantuntijoita "lukemaan" luolien historiaa.

Dublyansky V.N.,
populaaritieteellinen kirja

Syntynyt pimeässä

Savi ei ole mutaa ...

Luolasakka on yksi maanalaisten maisemien tärkeimmistä osista. Niiden luokitteluun on omistettu kymmeniä karstiasiantuntijoiden teoksia ympäri maailmaa. Esimerkiksi vuonna 1985 R. Tsykin yksilöi 18 luolaympäristössä muodostunutta geneettistä tyyppiä. Lähes kaikki pinnalla tunnetut sedimenttiset ja kiteiset muodostumat ovat läsnä täällä, mutta niitä edustavat erityiset muodot. Yksityiskohtainen kuvaus luola -kerrostumista on asiantuntijoiden asia. Tehtävämme on antaa lukijalle yleinen käsitys siitä, mitä maan alla on. Tätä tarkoitusta varten D. S. Sokolovin ehdottama ja G. A. Makimovichin tarkistama luokitus on sopivampi. Se sisältää 8 tyyppistä luolakertymää: jäännös-, lumivyöry-, vesimekaaninen, vesikemogeeninen, kryogeeninen, organogeeninen, antropogeeninen ja hydroterminen.

Jäljellä olevat talletukset. Neljänkymmenen vuoden luolitoiminnan aikana kirjoittajan oli saatettava ei-asiantuntijoiden ryhmiä maan alle useamman kerran. Heidän ensimmäinen reaktionsa: "kuinka likainen se on ..." Minun oli selitettävä, että savi ei ole mutaa, vaan yksi niistä kerrostumista, jotka ovat välttämättä läsnä maan alla.

Jäljellä oleva sedimenttihistoria - vesipisarahistoria. Karstikivissä pienet määrät (1-10%) sisältävät välttämättä hiekan tai saven seoksen, joka koostuu Si02: sta, Al203: sta, Fe203: sta. Kun kalkkikivi tai kipsi liukenee, liukenematon jäännös kerääntyy halkeamien seinille, liukuu gallerioiden pohjaan ja sekoittuu muiden luolakerrostumien kanssa. Karstologi Yu. Tutkimukset ovat osoittaneet, että se koostuu mineraaleista illiitti, montmorilloniitti, kaoliniitti, maasälpä, kvartsi. Savien ominaisuudet riippuvat niiden suhteesta: jotkut niistä turpoavat kostutettuna ja tukkivat pieniä halkeamia, toiset päinvastoin luopuvat helposti vedestä ja murenevat nopeasti seinistä. Joskus bakteerit osallistuvat myös savikerrostumien muodostumiseen seinille: ranskalainen tutkija V.Comarten osoitti vuonna 1957, että tietyt mikrobit voivat saada hiiltä suoraan kalkkikivestä (CaCO 3). Joten luolien seinille muodostuu matomaisia ​​tai pyöreitä syvennyksiä - savivermulaatioita, jotka on täytetty tuotteille, jotka eivät sovellu edes bakteereille (kuva 61).

Jäljellä olevilla talletuksilla ei ole käytännön merkitystä. Poikkeuksena on ehkä tilanne, jossa luola sijaitsee lähellä aktiivisia louhoksia, joissa mineraaleja louhitaan räjähtävällä menetelmällä. Voimakkaiden räjähdysten jälkeen, jotka vastaavat paikallista, jopa 7 pisteen seismisää shokkia, savet voivat liukua halkeamien seinämiltä ja tukkia väliaikaisesti lähteiden vesikanavat. On tapauksia, joissa niiden kulutus laski nollaan ja sitten lähteistä alkoi virrata punaista vettä suorittaen suspendoituneita savihiukkasia ...

Maanvyörymien törmäyksessä

G. A. Maksimovichin perusyhteenvedossa vain 5 riviä on omistettu maanvyörymien talletuksille ... Uskottiin, että ne eivät sisällä melkein mitään tietoa. Tutkimus 60-90 vuotta. ovat osoittaneet, että näin ei ole. Ne on jaettu kolmeen eri alkuperää olevaan ryhmään.

Termogravitaatiokerrostumat muodostuvat vain luolan sisäänkäynnille, jossa päivittäiset ja kausittaiset lämpötilan vaihtelut ovat suuria. Niiden seinät kuoriutuvat, ontelon lähellä oleva osa kasvaa, ja soraa ja hienoa maata kerääntyy sen lattialle. Saksalainen speleologi I.Streit, joka on viettänyt yli tusinan vuoden ja käyttänyt kehittyneitä matemaattisia menetelmiä materiaalien käsittelyyn, osoitti, että tämän materiaalin määrä, koostumus, koko, hiukkasten muoto, niiden reunojen ja reunojen määrä tallentavat salattuja tietoja ilmastonmuutokset alueella kymmeniä tuhansia vuosia ... Keski -Aasian karstitutkijat löytävät luottavaisesti huomaamattomat sisäänkäynnit luoliin vastakkaiselta rinteeltä käyttämällä näiden sedimenttien pisteitä, jotka erottuvat paljaalla rinteellä.

Laskeutumiseen vaikuttavat talletukset muodostuu luolien koko pituudelta, mutta erityisen runsaasti - tektonisen murtuman vyöhykkeillä. Murskattu kivi, karkeus, pienet lohkareet, jotka putosivat holvista, antavat käsityksen korkeiden hallien geologisesta rakenteesta, jota on vaikea tutkia suoraan (tutkia Yhdysvaltain Carlsbad -luolan suuren salin kupolia, Amerikkalainen speleologi R.Kerbo käytti jopa ilmapalloa!).

Suurinta kiinnostusta herättävät sinkhole-gravity talletukset... Esiasetusten muuttamisessa on paljon järkeä: romahduksen aikana vain luolassa oleva materiaali kerääntyy gallerian alaosaan; kun holvi romahtaa, materiaalia tulee sen pinnalta, ja kun lattian sisäkatot romahtavat, ilmestyy valtavia salia ... Näitä kerrostumia edustavat satoja tuhansia tonneja painavat lohkot ja palat. Luolat, joissa he kohtaavat, ovat upea näky. Monet heistä ovat niin epävakaita, että ne narisevat uhkaavasti, kun luola kiipeää heidät.

Kalkkikiven punaruskea pinta on peitetty valkoisilla tähdillä - jälkiä pudonneiden kivien vaikutuksesta. Ihminen tuntee olonsa epämukavaksi tässä kaaoksessa. Mutta usein täälläkin voi löytää jotenkin kerralla rauhoittavia malleja ...

Vuonna 1989 Simferopolin luolat löysivät, ja 90 -luvulla he tutkivat ja varustivat retkiä varten yhden Krimin kauneimmista luolista - Marble on Chatyrdag. Sen keskiosassa on Krimin lumivyöryhallin suurin (alue on puoliksi jalkapallokenttä!), Joka sai aikojen hengessä ironisen nimen Perestroika Hall. Yllätykseksemme sen lohkojen kaaoksessa on hahmoteltu järjestys: jotkut niistä sijaitsevat vaakasuorassa, toiset ovat kallistuneet 30-60 asteen kulmaan, toiset ovat ylösalaisin, ja niiden päälle kasvaneet tippukivipylväät ovat nyt muuttui "stalagmiiteiksi" ... se tosiasia, että luolan muodostavat kalkkikivet putoavat 30 asteen kulmassa. Siksi, kun sauma irrotetaan salin holvista, se siirtyy kääntyvästi käännöksen ja jopa kaatumisen myötä.

Lohkojen ja lohkareiden lisäksi romahtaneet tippupylväät kuuluvat myös vika-painovoima-kerrostumiin. Niitä on tutkittu muita paremmin seismisillä alueilla - Krimillä, Etelä -Ranskassa, Pohjois -Italiassa. Samaan aikaan oli mahdollista luoda suoria ja käänteisiä yhteyksiä karstitutkimusten ja seismologian välille. Voimakkaat maanjäristykset aiheuttavat luolien holvien romahtamisen. Jos tuloksena olevia lohkoja ja lohkareita on vaikea liittää suoraan niihin, suuntautuneet pudonneet sarakkeet osoittavat joskus luottavaisesti maanjäristysten keskuksia. Niinpä Krimissä kuvataan noin 60 saraketta, jotka sijaitsevat vaakasuoralla lattialla (tämä on erittäin tärkeää, koska kaltevilla lattioilla ne voivat kääntyä taaksepäin ja muuttaa suuntaa). 40% heistä suuntautuu Sudakiin, 40% - Jaltaan ja 10% Alushtaan ja Sevastopoliin. Tämä todistaa antropogeenin voimakkaiden maanjäristysten siirtymisestä Sudakista Sevastopoliin. Valitettavasti suunnittelua ei ole vielä löydetty, mikä mahdollistaisi selityksen jopa 8 metrin pituisten jättiläisten siirtymismekanismille (Monastyr-Chokrak-kaivos), halkaisijaltaan jopa 3 m (Punainen luola) ja paino enintään 70 tonnia (Mira -kaivos). On vain selvää, että ne olivat voimakkaampia kuin historiallisen ajan maanjäristykset.

Milloin tällaiset maanjäristykset tapahtuivat? Täällä oleva speleologia antaa seismologeille luotettavan dating -menetelmän. Virtauspylväät ovat "mineralogisia" luistolinjoja, joissa tietyn alueen geofysikaalisen pystysuoran sijainti on kiinteä koko sen kasvun ajan. Jos tippumisen jälkeen tippukivet tai stalagmiitit kasvavat (kuva 62), niin niiden iän mukaan, joka määritetään millä tahansa absoluuttisella menetelmällä (radiohiili, ydinmagneettinen resonanssi jne.), On mahdollista määrittää kolonnin ikä (aikaisintaan ...). Krimillä on toistaiseksi vain kaksi radiohiilipäivää, jotka antavat 10 ja 60 tuhannen vuoden iän Perestroika -salin romahtaneille sarakkeille. Muissa maailman luolissa tämä alue on vielä laajempi - 10-500 tuhatta vuotta ...

Karstin ja seismologian palaute ilmenee siinä, että kun luolan holvi epäonnistuu, muodostuu jopa 2-3 tuhatta tonnia painavia lohkoja. Törmäys lattiaan, kun se putoaa 10-100 metrin korkeudesta, vapauttaa 1x10 15 - 10 17 erg: n energian, joka vastaa maanjäristysten energiaa (Taškentin maanjäristys 1966 - 1x10 18 erg). Totta, se on lokalisoitu pieneen tilavuuteen kallioon, mutta se voi aiheuttaa konkreettisen paikallisen maanjäristyksen, jonka voimakkuus on jopa 5 pistettä.

Speleologisia menetelmiä seismisien vyöhykekarttojen jalostamiseksi käytettiin laajalti Ranskassa ydinvoimalaitosten sijaintien määrittämisessä. Sama työ, joka muutti merkittävästi asiantuntijoiden alkuperäisiä ajatuksia, suoritettiin 90 -luvulla. Krimillä. Tämä osoittaa jälleen kerran, että luonnossa kaikki on yhteydessä toisiinsa eikä ole olemassa sellaisia ​​luonnonkohteita, joissa ei olisi hyödyllistä tietoa. Sinun on vain voitava saada se.

Lopeta tämä aihe koskettamalla lyhyesti vielä yhtä kysymystä. Missä määrin maanjäristykset ovat vaarallisia maan alla työskentelevälle luolalle? Tietoa tästä asiasta on niukasti, mutta viitteellistä. Vuoden 1927 Krimin maanjäristyksen aikana Chatyrdagin Emine-Bair-Khosarin kaivoksessa oli ryhmä P.M. Vasilievskyn hydrogeologisesta osastosta. Hän ei koskaan tuntenut 7 pisteen iskua, joka aiheutti paniikkia oppaidensa pinnalle. 05.01.1929 Hermabin maanjäristyksen aikana (9 pistettä) Bakhardenskajan luolassa oli retkeilijöitä. He kuulivat kasvavan myrskyn, yksittäisiä pikkukiviä putosi seiniltä, ​​lempeät aallot laskeutuivat järvelle jalkoihinsa ... vesistö. Näyttäisi selvältä: jopa voimakkaimmat seismiset iskut vaimentavat maan alla ("irrotuksen" ilmiö, joka aiheutti paljon ongelmia ydinräjähdyssopimuksen allekirjoittamisen aikana). Mutta älkäämme tehkö johtopäätöksiä. L.I. Maruashvilin mukaan Baldinskin maanjäristyksen aikana vuonna 1957 Tsipurian karstikaivos (Georgia) täyttyi romahtaneelta kalliolta ja lakkasi olemasta maantieteellisenä kohteena. Vesennyayan kaivoksen (Bzybsky -massiivi, Georgia) maanjäristyksen jälkeen 28.8.1988 tukos poistettiin 200 m: n syvyydestä. Juuri sieltä poistuneet luolat selvisivät vain sattumalta. Ei, vitsit ovat huonoja maanjäristysten kanssa - sekä maassa että maan alla ...

Kuteva liikkuva vesi

Seuraava merkittävä luolikerrostumien ryhmä on vesimekaaniset kerrostumat. Heihin tutustuminen ei myöskään tuo maallikolle paljon iloa. Punaisessa luolassa on järviä, joissa syöksyt melkein vyötärön syvyyteen viskoosiseen saveen, jättäen siihen usein saappaan pohjan tai jopa sukelluspuvun alaosan ... Mutta geologi näkee näissä kerrostumissa lähteen erilaisia ​​tietoja karstien ontelojen "elämän" olosuhteista. Niiden saamiseksi on ensin tutkittava talletuksien koostumus.

Mineraloginen analyysi antaa joskus heti vastauksen kysymykseen, mistä vesi tulee. Jos sedimenttien koostumus vastaa isäntäkivien mineraalien koostumusta, luola muodostuu paikallisista, autohtonisista virtauksista. Siksi jo vuonna 1958, juuri aloittaessamme Punaisen luolan etsinnän, tiesimme jo, että meidän on etsittävä sen alkua Dolgorukovskin ylängön tasangolta, Provalin kaivoksesta, koska vain sitä ruokkivan valuma -alueen sisällä. onko siellä kvartsikiviä? Tutkiessaan Tatran Koцcielska -laakson luolia puolalaiset speleologit huomasivat, että yhdessä paikassa, mutta eri korkeuksilla laakson pohjan yläpuolella sijaitsevissa luolissa oli erilainen hiekkatäytteen koostumus: mitä lähempänä pohjaa, sitä rikkaampi alue mineraaleja .. Alueen paleogeografian tutkimus osoitti, että tämä johtuu joen viillon syvyydestä, joka vähitellen "saavutti" Tatran keskiosan valuma-alueet, jotka koostuivat ei-karstikivistä .

Tietenkin yksityiskohtaisilla tutkimuksilla tämä järjestelmä näyttää paljon monimutkaisemmalta. Meidän on otettava satoja näytteitä, jaettava ne jakeisiin koon, ominaispainon, magneettisten ja muiden ominaisuuksien mukaan, määritettävä ja laskettava yksittäisten mineraalijyvien pitoisuus mikroskoopilla jne. Hämmästyttäviä löytöjä palkitaan. Krimin luolista löydettiin odottamatta mineraaleja: moissaniitti, kogeniitti, iosyytti, joka tunnettiin aiemmin vain meteoriiteissa; Bulgarian luolista löydettiin vulkaanisen tuhkan välikerroksia, joita on syytä yhdistää tulivuoren räjähdykseen Egeanmeren Santorinin saarella 25. ja 4. - 1. vuosituhannella eaa. NS.

Näin lanka ulottui yhdistäen 1900 -luvun luolien tutkijat Atlantiksen ongelmiin ja minolaisen kulttuurin kuolemaan ...

Toinen veden mekaanisten kerrostumien tutkimuksen suunta on niiden koon tutkiminen. Se voi olla erilainen-metrin pituisista lohkareista, joita joskus esiintyy jäätiköiden muodostamissa luolissa, hienoimpaan saveen, jonka hiukkaset ovat mikronikokoisia. Luonnollisesti niiden tutkimusmenetelmät ovat erilaisia: suora mittaus, seulakokonaisuuden käyttö, tavanomaisten ja ultrasentrifugien käyttö. Mitä kaikki nämä, usein pitkät ja kalliit työt antavat? Pääasia on luolien olemassaolon muinaisten paleogeografisten olosuhteiden palauttaminen. Maanalaisten virtojen nopeuden, kanavien halkaisijan ja niiden kulkujen sekä kuljetettujen hiukkasten koon välillä on yhteyksiä, jotka ilmaistaan ​​melko monimutkaisissa kaavoissa. Ne perustuvat samoihin yhtälöihin Bernoullin virtauksen jatkuvuudesta, "kerrottuna" yhtä tunnetulla Stokesin yhtälöllä, joka kuvaa hiukkasten sedimentaatiota eri lämpötiloissa ja tiheyksissä seisovassa vedessä. Tuloksena on tšekkiläisen speleologin R. Burckhardtin ehdottama kaunis nomogrammi - kaavio, jonka mukaan tietäen polun poikkileikkausalueen ja sen pohjalle kerrostuneiden hiukkasten halkaisijat voidaan arvioida keskimääräinen ja suurin aikaisemmin täällä raivonneen virtauksen nopeus ja virtausnopeus (kuva 63) ...

Veden mekaanisten kerrostumien tutkiminen antaa vastauksen joihinkin teoreettisiin ongelmiin, erityisesti kysymykseen siitä, mihin hydrodynaamiseen vyöhykkeeseen kyseinen luola sijoitettiin. Vuonna 1942 kokenut geologi ja speleologi J.Bretz löysi vuonna 1942 ohuen saven useiden Yhdysvaltojen luolien pohjalta, että ne muodostuivat liuottamalla kalkkikiveä hitaasti virtaaviin vesiin: loppujen lopuksi vain niihin muodostuu savihiukkasia mahdollista! 15 vuotta myöhemmin, kaivostutkija Davis, kaivanut syviä kuoppia kymmeniin samoihin luoliin, totesi, että rasvaiset savet kruunaavat vain hyvin monimutkaisen usean metrin leikkauksen täyteaineesta. Savien alla oli voimakkaan puron tuomaa hiekka- ja sorakerrosta, sitten oli tippukerros, joka olisi voinut muodostua vain pitkäaikaisen luolien tyhjennyksen aikana, alla - jälleen savi ilmestyi lohkareiden päälle. .. Joten veden mekaaniset sedimentit auttavat asiantuntijoita "lukemaan" luolien historiaa.

"Ylin tippa" ja "Alempi tippuminen"

Termit "tippukivipylväs" ja "stalagmiitti" (kreikan "stalagm" - pudota) otettiin kirjallisuuteen vuonna 1655 tanskalaisen luonnontieteilijän Olao Wormin toimesta. Sata vuotta myöhemmin venäläiseen kirjallisuuteen ilmestyi yhtä kuviollinen määritelmä Mikhail Lomonosovista: "tippuminen" ... Itse asiassa nämä muodostumat liittyvät veden liikkeen tippumuotoon. Tiedämme jo joitakin pisaran käyttäytymisen piirteitä nesteenä. Mutta tämä ei ole vain vettä, vaan liuos, joka sisältää tiettyjä komponentteja. Kun tippa liuosta muodostuu juotetun murtuman pohjaan, se ei ole vain pintajännityksen ja painovoiman välinen taistelu. Samaan aikaan alkavat kemialliset prosessit, jotka johtavat kalsiumkarbonaatin mikroskooppisten hiukkasten saostumiseen liuoksen ja kiven välisessä kosketuksessa. Useat tuhannet tipat, jotka ovat pudonneet luolan katosta, jättävät ohuen läpikuultavan kalsiittirenkaan kiven / liuoksen kosketukseen. Seuraavat vedenosat muodostavat jo pisaroita kalsiitti / liuos -kosketuksessa. Näin renkaasta muodostuu pitkittyvä putki. Pisimmät putket (brchki) ovat 4-5 m (Gombasek-luola, Slovakia). Näyttää siltä, ​​että prosessin kemiallinen olemus on yksinkertainen - palautuva reaktio

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

Kun kalkkikivi liukenee, reaktio etenee oikealle muodostaen yhden kaksiarvoisen Ca -ionin ja kaksi yksiarvoista HCO 3 -ionia. Tippumien muodostumisen myötä reaktio menee vasemmalle ja näistä ioneista muodostuu mineraalikalsiittia. Mutta tässä on myös "sudenkuoppa", eikä edes yksi ...

Monissa maantieteen ja geologian oppikirjoissa tippukivien muodostuminen selittyy veden haihtumisella. AE Fersman ei välttänyt tätä virhettä varhaisissa teoksissaan. Mutta me jo tiedämme, että luolissa ilman kyllästymisvaje kosteudella on lähellä nollaa. Tällaisissa olosuhteissa ei ole haihtumista, vaan tiivistymistä.

Reaktio (1) tapahtuu itse asiassa useissa vaiheissa. Ensinnäkin vesi on vuorovaikutuksessa hiilidioksidin kanssa:

H20 + CO 2 = H 2 CO 3 H + + HCO -3. (2)

Mutta hiilihappo on heikko ja hajoaa siksi vetyioniksi (H +) ja HCO -3 -ioniksi. Vetyion happamoittaa liuoksen, ja vasta sitten alkaa kalsiitin liukeneminen. Tämä tarkoittaa, että kaavassa (1) vain yksi HCO 3 -ioni tulee kivestä, ja toinen ei liity siihen ja se muodostuu vedestä ja hiilidioksidista, joka on johdettu karstimassiiviin. Tämä pienentää karstin prosessin arvioitua arvoa 20-30%. Katsotaanpa vain yhtä yksinkertaista esimerkkiä. Olkoon kaikkien ionien summa vedessä 400 mg / l (mukaan lukien 200 mg / l HCO 3). Jos käytämme analyysiä juomaveden arvioimiseen, kaikki 400 mg / l sisältyvät laskelmiin (emme välitä siitä, mistä veden yksittäiset komponentit tulevat, on tärkeää, että ne ovat siellä). Mutta jos karstiprosessin intensiteetti lasketaan tästä analyysistä, laskelmaan on sisällytettävä ionien summa miinus puolet HCO 3-ionipitoisuudesta (400-100 = 300 mg / l). Tällaisia ​​laskentavirheitä esiintyy monien maailman karstologien teoksissa, mukaan lukien korkean tieteellisen tutkinnon suorittaneet ja tittelit.

Sitten on arvioitava, mikä on ero hiilidioksidin osapaineissa järjestelmässä. 40-50-luvulla. uskottiin, että karstiprosessi johtuu vain ilmakehästä tulevasta hiilidioksidista. Mutta maapallon ilmassa se on vain 0,03-0,04 tilavuusprosenttia (paine 0,0003-0,0004 mm Hg), ja tämän arvon vaihtelut leveysasteella ja korkeudella merenpinnan yläpuolella ovat merkityksettömiä. Samaan aikaan huomattiin jo kauan sitten, että lauhkean leveysasteen ja subtrooppisten luolat ovat sedimentteistä rikkaampia, ja niitä on hyvin vähän korkeilla leveysasteilla ja korkeilla luolilla ... 1-5 tilavuusprosenttia eli 1,5-2 suuruusluokkaa enemmän kuin ilmakehässä. Hypoteesi syntyi heti: tippukivipylväät muodostuvat, kun halkeamien (sama kuin maaperän ilma) CO 2: n osapaine ja luolien ilma, jossa on ilmakehän CO 2 -pitoisuus. Viimeinen korjaus tehtiin määrittämällä CO 2 suoraan luolien ilmasta. Lopullinen "diagnoosi" sanoo: tippukivipylväitä ei muodostu pääasiassa kosteuden haihtumisesta, vaan CO2: n osapainegradientin läsnä ollessa 1-5% (maaperän ilma ja vesi halkeamissa) 0,1-0,5%: iin (ilma luolissa) ...

Niin kauan kuin tippukiviputken syöttökanava on auki, tipat virtaavat säännöllisesti sen läpi. Katkaisevat sen kärjen ja muodostavat yhden stalagmiitin lattialle. Tämä tapahtuu melko hitaasti (kymmeniä - satoja vuosia), ja siksi tällaiset muodot, jotka tavoittavat toisiaan monissa maailman varustetuissa luolissa, ovat saaneet kuvaannollisen nimen "ikuiset rakastajat". Kun syöttökanava on umpeutunut, tukkeutunut savella tai hiekkajyvillä, yhdellä ystävistä on "sydänkohtaus" - kanavan hydrostaattinen paine. Sen seinä murtautuu läpi ja tippukivipuikko jatkaa kasvuaan johtuen liuokalvon tippumisesta sen ulkopuolelle (kuva 64). Jos vettä vuotaa vuodevaatteita pitkin ja holvissa olevia viistoja halkeamia, ilmestyy rivejä tippukivipylväitä, hapsuja ja verhoja, jotka ovat kaikkein erikoisimpia.

Riippuen veden tulon jatkuvuudesta ja salin korkeudesta, tippujen alle muodostuu yksittäisiä stalagmiittitikkuja, joiden korkeus on 1-2 m ja halkaisija 3-4 cm; "litistetty", joka on samanlainen kuin leikattujen puiden kannot, tai kartion muotoinen, muistuttaen muodoltaan torneja tai pagodeja. Nämä ovat luolien suurimpia tippukivimuodostelmia, joiden koko on useita kymmeniä metrejä. Maailman korkeinta stalagmiittia pidetään nyt Las Villas -luolan (Kuuba) 63 -metrisenä jättiläisenä ja Euroopassa - 35,6 -metrisenä - Buzgon luolassa Slovakiassa. Kun tippukivipylväät ja stalagmiitit sulautuvat yhteen, muodostuu stalagnateja, jotka muuttuvat vähitellen sarakkeiksi. Jotkut niistä saavuttavat 30-40 m (korkeus) ja 10-12 m (halkaisija). Kalvojen ja litteiden purojen muodossa tyhjennettäessä muodostuu erimuotoisia ja -kokoisia rypytyksiä.

Aliluetteloissa (eli ilmassa) lueteltujen laajojen muotojen lisäksi muodostuu kaikenlaisia ​​outoja muodostelmia, jotka muistuttavat kukkia (antodiitteja), kuplia (rakkuloita, ilmapalloja), koralleja (korallit, popcornit, botryoidit), spiraaleja (heliktiitit) jne. Sekä tavalliset vierailijat että asiantuntijat ovat yllättyneitä heliktiiteista. Suurin niistä, 2 metriä pitkä, on kuvattu Jaul -luolassa (Etelä -Afrikka). Uudessa-Seelannissa on kuvattu kierrekipsiheliktiitti "Spring", 80 cm pitkä (Fluur-Cave). Kap-Kutanin (Turkmenistan) ja Lechugiyan (USA) luolissa on kuvattu valtavia kipsi "tassuja", joiden pituus on 5-7 metriä. Tällaisten muotojen muodostumismekanismia ei ymmärretä täysin; monien maiden mineralogit osallistuvat tutkimukseensa. Viime vuosina on syntynyt uusi, aerosolipohjainen hypoteesi joidenkin subaerial -muotojen muodostumisesta. Näin ollen silta on heittäytymässä ilman tiivistymisen ja ionisaation tutkimuksen ja speleogeneesin ongelmien välille.

Subvesipitoiset muodot eivät ole yhtä monimuotoisia. Maanalaisten järvien pinnalle muodostuu ohut mineraalikalvo, joka voi kiinnittyä kylpyammeen seinään tai vedenpinnan saavuttaneeseen tippukivipylvääseen ja muuttua ohueksi levyksi. Jos kylvyn vedenpinta vaihtelee, muodostuu useita kasvutasoja, jotka muistuttavat pitsiä. Heikosti virtaavissa kylvöissä ja maanalaisten jokien kanavissa muodostuu virtauspatoja-gouraa, joiden korkeus on useita senttimetrejä 15 metriin (Los Bridgos, Brasilia). Lokeroiden pohjalle tai tipan runkoon muodostuu usein luolahelmiä, kuten todellisia helmiä, jotka koostuvat kymmenistä kasvukonsentraateista. Erottaminen toisistaan ​​on hämmästyttävä muodostus - "kuun maito". Eri olosuhteissa se voi olla puoliksi nestemäinen, kermainen, tiheä, kuten raejuusto, vapaasti virtaava, kuten jauhot. Kuivuessaan maidosta tulee hienoa valkoista pölyä, ja kapeasta pystysuorasta savupiipusta nouseva luola näyttää "savupiipun lakaisijalta". Kuumaidolla on noin sata synonyymiä, sen muodostumista "selittää" yli 30 hypoteesia. Yhtenäistä teoriaa ei ole vielä olemassa, aivan kuten ei todennäköisesti ole yhtä ainoaa "kuumaidon" muotoa - se on polygeneettinen ...

Kuuluisa venäläinen mineralogisti D.P.Grigoriev (Pietari) ja yksi maailman parhaista luolamineraalien diagnostiikoista V.I. Tähän suuntaan luolat avaavat laajimmat mahdollisuudet kristallografialle ja mineraalitieteilijälle, jos vain säilyttää tippa -koriste ennen saapumistaan ​​... Valitettavasti luolien mineralogian ja geokemian monimutkaisuuden tutkimus on edelleen paljon harrastajia. Nämä työläät teokset eivät löydä asiakasta - luolien tippumat, jotka määrittävät niiden ulkoisen kauneuden, ovat useimmiten merkityksettömiä käytännössä.

70 -luvulta lähtien. XX vuosisata. Tilanne alkoi muuttua hitaasti: muotojen ulkoisen eksoottisuuden kautta sisäiset säännöllisyydet, jotka eivät olleet pelkästään mineraalitieteellisiä, alkoivat loistaa yhä konkreettisemmin. Tässä on vain muutama esimerkki. Vuonna 1970 GA Maksimovich, joka teki yhteenvedon hajallaan olevista tiedoista monista maailman luolista, osoitti, että eri morfologian ja koon karbonaatti -inkaraatiot muodostuvat eri veden virtausnopeuksilla. Niinpä peitelevyjä ja patoja muodostuu veden virtausnopeudella 1-0,01 l / s; kartion muotoiset tippukivet 0,0005-0,00001 l / s; epäkeskiset muodot - alle 0,000001 l / s. Venäläisten mineralogien NP Chirvinskyn ja AE Fersmanin loistava ennakointi mineraalien suuntautuneen kasvun tärkeydestä on nyt kehitetty johdonmukaiseksi käsitteeksi luonnollisista putkijohdoista ja tasoista. 80 -luvulla. sitä käytettiin loistavasti uusimpien tektonisten liikkeiden jälleenrakentamiseen Italian ja Ranskan karstialueilla ydinvoimaloiden rakentamisen yhteydessä. Vuotuiset tippukivipylväät ja stalagmiitit, jotka näkyvät selvästi kuvassa. 64, osoittautui vain erityistapaukseksi kosmisen rytmin ilmentymisestä.

Koko luku on omistettu geologin ja speleologin Vladimir Maltsevin lahjakkaalle kirjalle "Unelmien luola. Kohtalon luola", kustantamo "Astrel", 1997 - yhden maailman kauneimmista luolista - Cap- Cutan Turkmenistanissa - koko luku on omistettu. Paradoksaalinen nimi ("Amatöörien tiede") ei estänyt kirjailijaa suosimasta, mutta samalla - ammattimaisesti puhuttaessa nykyaikaisista ajatuksista monien mineraalimuodostumien muodostumisesta - yksinkertaisimmasta tippukivestä salaperäiseen eksentriseen.

Vesikemogeenisten kerrostumien kemiallinen koostumus on myös erittäin mielenkiintoinen. A. E. Fersman XX vuosisadan alussa. kirjoitti, että perinteiset ajatukset kalsiitista luolien päämineraalina ovat vain osittain oikeita. 80 -luvulla. viehättävän amerikkalaisen mineraalitutkijan Carol Hillin ja temperamenttisen italialaisen speleologin Paolo Fortin perusyhteenvedossa / tiedot / 186 maailman luolien mineraalista. Mineraalilajien lukumäärän (osoittimen) mukaan malmimineraalit ovat ensinnäkin. Niiden muotojen lukumäärän mukaan, joissa ne kiteytyvät (nimittäjä) - karbonaatit. Kaikkiaan maan alta löytyy 10 mineraaliluokkaa: malmi - 59/7; fosfaatit - 34/4; eri luokkien mineraalit - 28/6; oksidit - 12/19; silikaatit - 11/14; karbonaatit - 10/27; sulfaatit - 10/16; nitraatit - 6/4; kloridit - 4/9; hydroksidit - 4/3. Myös AE Fersmanin ennustus luolamineraalien muodostumisesta eri geokemiallisissa olosuhteissa vahvistui. On selvää, että kaikkia ei ole tunnistettu ja luonnehdittu. Erityisesti lämpöluolien mineralogian tutkimus on vasta alussa (kuva 65).

Jäävaltakunta

Vesikemogeeniset kerrostumat ovat nestemäisen ja höyryisen veden muodostumista. Vesi lumen ja jään muodossa on tyypillistä luolille, joissa ilmaston lämpötiloja havaitaan jatkuvasti tai kausiluonteisesti.

Lumi kerääntyy vain maanalaisiin onteloihin, joissa on suuret sisäänkäynnit. Lumi lentää luolaan tai kerääntyy kaivosten reunojen päälle ja putoaa pieninä lumivyöryinä. On tunnettuja tapauksia maanalaisten lumikartioiden muodostumiselle, joiden tilavuus on kymmeniä tai satoja kuutiometrejä 100-150 metrin syvyydessä sisääntulon alla (Krim, Bezdonnaya, kuva 19). Yksi suurimmista lumen kertymistä kuvataan Snežnajan kaivoksessa (Georgia). Aluksi lumi tulee sisäänkäyntisuppiloon, jonka syvyys on 40 m ja yläreunan alue 2000 m 2. Sieltä se menee 130 metrin kuilulle, jonka leveys on 2-12 metriä (kauttakulkualue). Pohjassa olevan reiän kautta se putoaa 200 metrin syvyyteen, suureen halliin, jossa se muodostaa kartion, jonka pinta -ala on noin 5 tuhat neliömetriä ja tilavuus yli 50 tuhatta neliömetriä. Eri vuosina sen kokoonpano muuttuu, kun lumi -jäätulpat tai pyöristetyt sulaneet laikut muodostuvat lumeen - sateen valumiskanavat, jotka muuttavat lumen kulkua pinnalta.

Luolien jäällä on erilainen syntyperä. Useimmiten lumi tiivistyy, joka muuttuu ensin firniksi ja sitten jäätiköjääksi; harvemmin tämä jää alkaa jopa liikkua muodostaen maanalaisen jäätikön (Argentiere, Ranska); Lopuksi luolissa (Yllätys, Venäjä) ikiroudan olosuhteissa muodostuneen jään tai maajäätiköiden virtaus (Castelgard, Kanada) säilyvät hyvin harvoin. Toinen luolijään muodostumisen tapa on sulaa lumen vettä, joka tulee kylmiin (staattisiin) luoliin (Buzluk, Ukraina). Kolmas tapa on ilmajäähdytys tuulen (dynaamisissa) luolissa (Eisriesenwelt, Itävalta), ja neljäs on ilmakehän sublimaatiokiteiden muodostuminen jäähtyneelle kalliopinnalle tai jäälle. On mielenkiintoista, että eri syntyperäinen jäillä on erilainen mineralisaatio: "tuorein" (vain 30-60 mg / l) on sublimaatio ja jääjää, kaikkein "suolaisin" on kipsi- ja suolaluolien jää (2 g tai enemmän l). Erikoistapaus on jäävuoret, jotka on muodostettu suoraan vuoristo- tai arkkijäätiköiden jäähän. Niiden toissijaiset jäämuodostumat liittyvät ympäröivän jään sulamiseen ja jäätymiseen (Aimfjömet, Norja jne.)

Jääluolia löytyy useimmiten vuorilta 900–2000 m korkeudessa. Yksi tunnetuimmista on Itävallan Eisriesenwelt. Sen sisäänkäynti sijaitsee 1656 m: n korkeudessa, jää peittää sisäänkäyntigallerian pohjan enintään 1 km: n etäisyydellä, ja sen pinta-ala on 20-30 tuhatta m 2 eri vuosina. Yksi suurimmista jäätikköluolista on Dobsinska (Slovakia). 12 tuhannen neliömetrin alueelle täällä on kertynyt yli 145 tuhatta m 3 jäätä, joka muodostaa voimakkaita kaskadeja (jään ikä alemmissa kerroksissa on jopa 7 tuhatta vuotta) ja jään kertymistä (ikä 1-2 vuotta). Venäjän tunnetuin on Kungurin jääluola. Jään kertymiä muodostuu siihen talvella ja vain sisäänkäyntiosassa. Muodostuneen jään määrä riippuu kylmän ajan sääolosuhteista ja luolan läsnäolosta.

Koska jää on oksidiryhmän yksinkertaisin mineraaliyhdiste, se muodostaa kaikki tavallisille sedimentteille ominaiset muodot. Useammin kuin muut ovat "jäätyneitä vesiputouksia" - jopa 100 m korkeita kaskadeja (Eisriesenwelt), tippukivipylväitä, stalagmiitteja, 10-12 m korkeita pylväitä, erilaisia ​​verhoja; harvemmin - jääheliktiitit, joiden pituus on enintään 10 cm, ja läpinäkyvät kuusikulmaiset kiteet, jotka muodostavat jopa 60 cm: n kokoisia aggregaatteja. Joskus maanalaiset järvet jäätyvät, joiden sileän pinnan jää peittää joskus alhaalta monimutkaisia ​​vedenalaisia ​​kasvumuotoja (Pinego-Kuloi-alueen ja Siperian luolat).

9.6. Lannoitteille - maan alle

Luoliin kerääntyy usein erilaisia ​​organogeenisiä kerrostumia: guano, luun breccia, fosforiitit, suolapeteri, jotka ovat erinomainen lannoite.

Yleisimmät guanon kerrostumat ovat lepakoiden tai lintujen ulosteita. Keskipitkillä leveysasteilla se muodostaa harvoin teollisia klustereita. Yleensä nämä ovat ohuita välikerroksia tai kartion muotoisia kasoja, joiden korkeus on 1–2 m ja halkaisija 2–5 m ja jotka on muodostettu pienten (kymmenien-satojen yksilöiden) lepakoiden kiinnityskohtien alle. Kaikkien mantereiden alemmilla leveysasteilla lepakot muodostavat valtavia pesäkkeitä, jotka saavuttavat 10–25 miljoonaa yksilöä (Brackenskaya, Novaya, USA). Tällaisissa luolissa sekä onteloissa, joissa linnut pesivät, guanokertymät saavuttavat 40 metrin paksuuden (Kirkulo, Kuuba) ja varannot - 100 tuhatta tonnia (Karlsbadskaya, Mamontova, USA). Useissa Pohjois- ja Etelä -Amerikan luolissa guanovarannot ovat täysin tyhjentyneet; Kuubassa sitä pidetään edelleen "mustana kultakulmana". Kirkulon luolassa louhitaan vuosittain jopa 1000 tonnia guanoa ja sen varantojen arvioidaan olevan 80 tuhatta tonnia. Guanon kaupallisen louhinnan kustannukset ovat vain 15% sen myyntihinnasta. Thaimaassa tulot useiden "guan" -luolien hyväksikäytöstä saavuttavat 50 tuhatta dollaria. Tällä rahalla on useita buddhalaisia ​​temppeleitä ja yhteisökouluja.

Guano on arvokkain lannoite. Se sisältää 12-30% fosfori-, typpi-, kaliumyhdisteitä. Guano -lannoite - tiiviste. Jos haluat käyttää sitä vahingoittamatta kasvien juurijärjestelmää, se on "laimennettava" mustalla maaperällä suhteessa 1: 5, 1:10. Guanon luolatalletuksia hyödynnetään myös Venezuelassa, Malesiassa ja Keniassa. Paikalliset käyttävät sitä lisäviljelyssä monilla maailman karstialueilla (Ranska, Espanja, Italia, Slovenia, Kreikka, Uzbekistan, Vietnam, Australia jne.). Viime vuosikymmeninä Ranskan "herkkubuomin" yhteydessä guanoa on käytetty sienien kasvattamiseen.

Luolissa, joissa on guanoa, sen koostumukseen sisältyvä fosfori ja rikki muodostavat happoliuoksia, jotka ovat vuorovaikutuksessa kallioperän ja sedimenttien kanssa. Tämän seurauksena esiintyy syövyttäviä muotoja - "guanisia" ruukkuja, kupuja, kapeita aukkoja sekä koko spektri (yli 50!) Vielä huonosti tutkittuja fosfaattimineraaleja. Luolissa, joissa guanon muodostuminen jatkuu tällä hetkellä, eläimistö on erittäin rikas ja spesifinen, joista monet ovat tautien kantajia. 60-80 vuoden päästä. tutkiessaan luolia matalilla leveysasteilla monet eurooppalaiset luolat, jotka ovat hyvin alttiita "trooppisille" viruksille, sairastuivat vakavasti. Nyt guanon luolissa he asettivat varoituskyltin: "Vaarallinen: histoplasmoosi".

Hieman harvemmin fosforipitoisia kerrostumia muodostuu luoliin, joissa on runsaasti selkärankaisten luujäännöksiä. Euroopassa luustoa luovat Drachenhelen ja Michnitzin (Itävalta) ja Kuersin (Ranska) luolat ovat erityisen hyvin tutkittuja. Fosforipitoiset kerrostumat ovat löysiä hiekka-argalisia ja maanläheisiä punaruskeita kiviä, joissa on runsaasti fosforioksidia (22-25%), piidioksidia (22-27%), alumiinia ja rautaa (2-5%). Luun brecciat ovat usein sementoitu karbonaattisedimentteillä. Useissa Belgian, Ranskan ja Kiinan luolissa selkärankaisten luujäännöksiä sisältävät brecciat on kehitetty täysin teollisuuden tarpeisiin.

Biogeenisen nitraatin (NaNO 3) kertymiä esiintyy harvoin luolissa, jotka ovat toimineet villieläinten turvapaikkana tai nautakarjana. Monissa luolissa Kentuckyn (Mamontova), Etelä -Virginian (Sinnet), Indiana (Wyandot), Georgia (Kingston) osavaltioissa, Yhdysvalloissa, Krimin juurella ja Kaukasuksella 1800 -luvulla. suolapeteri louhittiin ruudin valmistukseen. Erityisesti pieni ruutitehdas, joka käytti "luolaraaka-aineita", työskenteli Sevastopolissa Anglo-Ranskan ja Venäjän sodan aikana 1854-1855. Mielenkiintoista on, että suolapeteri-ruusukkeiden esiintyminen seinillä on todiste luolien suhteellisen alhaisesta (vain 70-80%) ilmankosteudesta.

Tarkkaan ottaen ihmisen alla olevat ihmisen aiheuttamat kerrostumat ovat myös orgaanisia. Niillä on useita ominaisuuksia, ja siksi tarkastelemme niitä alla.

Kuuma liuoskertymät

"Maanalaisten alueiden salaisuudet" -osiossa puhuimme siitä, kuinka hydrotermiset luolat löydettiin. Niistä löytyi useita tavallisia ja erityisiä mineraaleja, joiden kokonaismäärä kasvaa nopeasti 90 -luvun loppuun mennessä. ylitti 30. Joissakin tapauksissa hydrotermisten mineraalien muodostumislämpötila vahvistettiin sulkeumien homogenointimenetelmällä. Joskus tiettyjen mineraalien löydöt ovat "signaali" mahdollisuudesta muodostaa luola kuumilla liuoksilla. Niitä ovat anhydriitti (Diana, Romania), ankeriitti (Donbassin, Ukrainan hiilikaivosten avaamat ontelot), aragoniitti (Zbrashovskaya, Tšekki, useita luolia Keski -Aasiassa), bariitti (bariitti, Kirgisia), hematiitti (tuuli, USA), kvartsi, cinnabar, rutiili (Magian, Tadžikistan) jne. .

Hydrotermisillä muodostelmilla ei ole vain erityinen koostumus, vaan myös erittymismuotoja. Niiden joukossa on usein hyvin leikattuja kiteitä, yksittäisiä kiteitä tai kiteitä, jotka kasvavat päällekkäin (Islannin sparra Krimin luolista). I. Kunski kuvasi "geysermiitit" kasvavan, kun hydrotermisiä liuoksia tulee alhaalta. Ja yhden hypoteesin mukaan leikkaavien osioiden - boxwork - muodostuminen Wind Caven (USA) seinille liittyy hydrotermisiin ratkaisuihin.

Hydrotermisten mineraalien tutkimus yhdistää speleologian mineraaliesiintymien tutkimukseen. Tunnetaan lyijyä ja sinkkiä, antimonia ja elohopeaa, uraania ja kultaa, bariumia ja selestiiniä, islantilaista sparraa ja boksiittia, nikkeliä ja mangaania, rautaa ja rikkiä, malakiittia ja timantteja / 17 /. Tämä on erityinen, hyvin monimutkainen aihe, joka vaatii erityistä huomiota.

9.8. Maanalaiset maalit

Ensimmäisen yrityksen yhdistää mineraalien luonne niiden väriin teki A.E. Fersman. Hän työskenteli pääasiassa karbonaattikarstin luolissa ja kiinnitti huomiota niiden vaaleisiin väreihin-Krimin luolien valkoisesta jäästä Tyuya-Muyunin keltaisiin ja tiilenpunaisiin sedimentteihin.

60 vuotta Alexander Evgenievichin työn jälkeen tiedämme paljon enemmän luolien mineraalien väristä. Se riippuu metalli -ionien läsnäolosta, niiden yhdisteiden hapettumis- ja hydratoitumisasteesta, mekaanisten epäpuhtauksien ja orgaanisen materiaalin läsnäolosta / 36 /. Rauta ja sen oksidit määräävät mineraalien punaisen, oranssin ja keltaisen, ruskeanruskean ja vaalean värin; mangaani - sininen; kupari-vihreä, sininen (sinivihreä), harmaa-keltainen; nikkeli - vaaleanvihreä ja sitruunankeltainen; savi-seos-punainen, oranssinruskea ja kellanruskea; orgaaninen aine, lepakoiden guano, humus -fulvohapot - punainen, oranssi, keltainen, sininen, punaruskea, ruskea, keltainen. Akromaattisissa sävyissä (valkoinen, vaaleanharmaa, harmaa) on jäätä ja useita mineraaleja, jotka sisältävät mangaaniseosta.

Kaikki nämä värit jakautuvat eri tavoin epäpuhtauksien pinnalle muodostaen selkeitä kerroksia tai hahmottamalla outoja ääriviivoja, jotka eivät tottele painovoimaa. Pinnan "tekstuurilla" on tärkeä rooli värin havaitsemisessa. Kallioperä näyttää täysin erilaiselta tuoreessa murtumassa tai peitetty ohuella rauta-mangaanikuorella, kuiva ja kostutettu vedellä.

Taitava kiillotus, joka paljastaa niiden sisäisen rakenteen, antaa tippoille erityisen viehätyksen (kuva 64). Lopuksi valon voimakkuudella ja valaistuksen luonteella on merkittävä rooli. Yksi on tarkastella luolaa steariinikynttilän valolla; toinen taskulampuilla; kolmas - sähkövalaistuksella. Tässä suhteessa luolat ovat yhtä juoksevia kuin Proteus ...

Muuttaa väriä ja jäätä. Peittämällä kaivojen seinät ohuella kerroksella, se on lähes väritöntä, ja sen läpi kiven tai tipan väri "näkyy". Mitä paksumpi jääkerros, sitä vähemmän läpinäkyvä se on ja saa vähitellen oman sinertävän valkoisen tai valkoisen sävyn.

Silika -luolassa (Slovakia) tunnetaan punaista jäätä (johtuen savihiukkasten seoksesta). Jos vesi jäätyy hitaasti, jää on läpinäkyvämpää; jos nopeasti, jääneet ilmakuplat määrittävät jään maitomaisen sävyn ...

Seinien ja vuotojen väri määrää suurelta osin ihmisen tuntemukset. Usein väritys varoittaa: "ole varovainen! Täällä oli uusi maanvyörymä"; "tässä on tulva -alue"; "täällä - kivet putoavat" ...

Terävät muutokset luolien värimaailmassa ovat hälyttäviä, luovat kohottavan tai päinvastoin ahdistavan tunnelman. Ei ihme, että jotkut heistä (Aptelek, Unkari) konsertoivat värimusiikkia.

Edellä olemme jo puhuneet haurauden fluoresenssista. Hehkujen väri on yleensä oranssinpunainen, vaaleanvihreä, kelta-vihreä, sinertävänvihreä, vaaleansininen, violetinsininen, violetti. Se liittyy kuparin, sinkin, strontiumin, mangaanin epäpuhtauksien läsnäoloon. Rauta -ionien läsnäolo päinvastoin "sammuttaa" hehkun. Miksi se tapahtuu? Energiaa päästetään ja absorboidaan osissa - kvantteja. Kun aineen atomi absorboi valokvantin, sen elektroni "hyppää" korkeammalle energiatasolle - kiertoradalle kauemmas ytimestä. Mutta tällainen viritetty tila on epävakaa: elektronit pyrkivät miehittämään aseman, jossa niiden energia on pienintä. Siksi tämä atomi palaa ennemmin tai myöhemmin normaalitilaansa, "hajoaa" edelliselle tasolle ja palauttaa energiaeron valokvantin muodossa. Aika, jonka elektroni viettää viritetyssä tilassa, on jälkivalon kesto. Luolissa se on epätavallisen suuri ja saavuttaa 2-6 sekuntia (yleensä noin 0,015 sekuntia ...). Tämän ilmiön syytä ei ole vielä selvitetty, mutta tämä ei estä meitä ihailemasta tahroja, aluksi ikään kuin kaatamalla sisältä viileällä värillisellä tulella, joka hahmottaa heidän outoja ääriviivojaan ja haalistuu hitaasti ...

Maanalaiset vesistöt; 6) kolmatointi paitsi - väliaikaisten pintavesien ja maanalaisten vesien tuoma ja maanalaisia ​​onteloita täyttävä hienomaa -aine; c) tukoksia, jotka johtuvat luolien holvien romahtamisesta; d) tippukivimuodostumat (tippukivet, stalagmiitit jne.); e) organogeeniset muodostumat (eläinten luiden kertyminen jne.). O. s. On merkityksetön. Jotkut Fe- ja Mn -malmien, bauksiittien ja muiden kerrostumat liittyvät O. p. kvaternaarinen leikkaus pl.

Geologinen sanakirja: 2 osaa. - M: Nedra. Toimittanut K.N. Paffengolts ja muut.. 1978 .

Katso, mitä "CAVE DEPOSITS" on muissa sanakirjoissa:

luolan talletukset- Karstiaukkoja täyttävät sedimentit Aiheet öljy- ja kaasuteollisuus EN luolakerrostumat… Tekninen kääntäjän opas

Luolista löytyneet roskat ja ehjät nisäkkäiden luut kerääntyvät yleensä rautapitoisella, hiekkaisella savella tai savisementillä. Katso Luolakerrostumat. Geologinen sanakirja: 2 osaa. M: Nedra. Muokannut K.N. ... Geologinen tietosanakirja

Mantereen ex. Omituisin niistä yhdistää eluviaaliset muodostumat, jotka muodostavat sääkuoren. Aiheeseen liittyvä eluvium ja maaperä viittaavat alkuperältään vain ehdollisesti ... ... Geologinen tietosanakirja

Yungangin luolaluolot ovat 252 ihmisen tekemän luolan kompleksi 16 km kaakkoon Kiinan Datongin kaupungista, Shanxin maakunnasta. Sisältää jopa 51 000 Buddha -kuvaa, joista osa on 17 metriä korkeita. Yungang on ... ... Wikipedia

Sisältö 1 Luolat alkuperän mukaan 1.1 Karstiluolat ... Wikipedia

Georgian historia ... Wikipedia

Tutkimuksen kohde. Uuden maailman arkeologian tutkimuskohde on Amerikan alkuperäiskansojen historia ja kulttuuri. Rotu homogeeninen, Amerikan intiaanit edustavat suurta haaraa ... ... Collierin tietosanakirja

Kiinan kansantasavallan Unescon maailmanperintökohteiden luettelo sisältää 41 kohdetta (vuodelle 2011), mikä on 4,3% kokonaismäärästä (962 vuodelle 2012). 29 sivustoa on lueteltu kulttuurikriteerien mukaan, 8 ... ... Wikipedia

Kaaviossa näkyvää geologista aikaa kutsutaan geologiseksi kelloksi, joka näyttää suhteellisen pituuden ... Wikipedia

- (Englanti Chemeia chemistry; English Genes birth) sedimenttikivet, jotka muodostuivat säiliöiden pohjalle liuosten kemiallisen saostuksen tai veden haihtumisen aikana. Haihtumisella on tärkeä rooli niiden muodostumisessa, joten heidän toinen nimi ... ... Wikipedia

Vesi ei vain luo luolia, vaan myös koristaa niitä. Kemialliset muodostumat, jotka tekevät luolista hämmästyttävän kauniita ja ainutlaatuisia, ovat erittäin erilaisia. Ne ovat muodostuneet vuosituhansien ajan. Pääasiallinen rooli niiden muodostumisessa on tunkeutumisvesillä, jotka imeytyvät karbonaattikivien paksuuden läpi ja tippuvat karstiluolien katosta. Aiemmin näitä muotoja kutsuttiin tippareiksi, ja erotettiin "ylempi pudotus" ja "alempi pudotus".

Ensimmäistä kertaa tippuvien muodostumien alkuperän selitti suuri venäläinen tiedemies MV Lomonosov: ”Ylempi tippuma on kauttaaltaan kuin jääpuikkoja. Riippuu luonnollisten aditien kaarista. Jääpuikkojen, joista toisinaan monet eri pituudet ja paksuudet ovat kasvaneet yhteen, kautta kulkee ylhäältä eripituisia pystysuoria kaivoja, joista vuoristovesi putoaa, niiden pituusaste kasvaa ja tuottaa pienemmän pudotuksen, joka kasvaa putoavista tipoista ylemmistä jääpuikoista. Korkin ja erityisesti yläosan väri on suurimmaksi osaksi, kuten asteikko, valkoinen, harmahtava; joskus, kuten hyvä rätti, vihreä tai täysin voimakas " .

Virtausmuodostumat muodostuvat yleensä maanalaisten ontelojen ilmestymisen jälkeen (epigeneettinen) ja hyvin harvoin samanaikaisesti niiden kanssa (syngeneettinen). Jälkimmäisiä ei ilmeisesti havaita karstiluolissa.

Kemialliset kerrostumat luolat ovat herättäneet tutkijoiden huomion jo pitkään. Samaan aikaan niiden luokittelua ja typistämistä koskevat kysymykset ovat olleet erittäin heikosti kehittyneitä viime aikoihin asti. Erikoistutkimuksista V.I. työ luolien seinillä ja lattialla), korallit (tämä tyyppi sisältää kivennäisaineita, jotka ovat syntyneet kapillaarivesikalvoista maanalaisten ontelojen ja tippumuottien pinnalla) ja antolyytit (tätä tyyppiä edustavat helposti liukenevien mineraalien rinnakkaiset kuitumaiset aggregaatit, jotka käpristyvät ja halkeilevat kasvun aikana - kipsi, halogeeni jne.). Vaikka tämä tyypitys perustuu geneettiseen luokitusominaisuuteen, se ei ole teoriassa riittävästi perusteltu.

Suurinta kiinnostusta herättävät GA Maksimovichin (1963) ja Z. K. Tintilozovin (1968) ehdottamat kemogeenisten muotojen luokitukset. Näiden tutkimusten perusteella kemogeeniset muodostumat voidaan jakaa seuraaviin päätyyppeihin: sintraus, kolomorfinen ja kiteinen.

Tiputusmuodostumat, jotka ovat muodoissaan ja alkuperänsä mukaan yleisiä luolissa, ne on jaettu kahteen suureen ryhmään: tippukivipylväs, joka muodostuu katossa roikkuvista pisaroista vapautuvan kalkkiaineen perusteella, ja stalagmiitti, joka muodostuu pudonneet tipat.

Tippuvien tippukivipohjaisten muodostumien joukossa erotetaan painovoima (ohut putkimainen, kartiomainen, lamellimainen, verhon muotoinen jne.) Ja epänormaali (pääasiassa heliktiitti).

Erityisen mielenkiintoisia ovat ohutputkiset tippukivet, jotka joskus muodostavat kokonaisia ​​kalsiittipaksuuksia. Niiden muodostuminen liittyy kalsiumkarbonaatin tai -haliitin vapautumiseen tunkeutumisvesistä. Vuodatettuaan luolaan ja osumalla uusiin termodynaamisiin olosuhteisiin, soluttautumisvedet menettävät osan hiilidioksidistaan. Tämä johtaa kolloidisen kalsiumkarbonaatin vapautumiseen tyydytetystä liuoksesta, joka saostuu katosta putoavan pisaran kehälle ohuen telan muodossa (Maksimovich, 1963). Vähitellen kerääntyvät rullat muuttuvat sylinteriksi muodostaen ohuita putkimaisia, usein läpinäkyviä tippukivipylväitä. Putkimaisten tippukivien sisähalkaisija on 3-4 mm, seinämän paksuus ei yleensä ylitä 1-2 mm. Joissakin tapauksissa ne saavuttavat 2-3 ja jopa 4,5 metrin pituuden.

Yleisimmät tippukivipylväät ovat kartion muotoisia tippukivipylväitä (kuva 3). Niiden kasvu määräytyy stalaktiitin sisällä sijaitsevasta ohuesta ontelosta virtaavan veden sekä kalsiittimateriaalivirran perusteella tippuveden pinnalla. Usein sisäinen ontelo sijaitsee epäkeskisesti (kuva 4). Näiden putkien avaamisesta 2-3 minuutin välein. kirkas vesi valuu. Kartiomaisten tippukivien mitat, jotka sijaitsevat pääasiassa halkeamia pitkin ja osoittavat ne hyvin, määräytyvät kalsiumkarbonaatin tulon olosuhteiden ja maanalaisen ontelon koon mukaan. Yleensä tippukivien pituus on enintään 0,1-0,5 m ja halkaisija 0,05 m. Joskus ne voivat olla 2-3, jopa 10 metriä pitkiä (Anakopian luola) ja halkaisijaltaan 0,5 metriä.

Mielenkiintoisia ovat pallomaiset (bulbous) stalaktiitit, jotka muodostuvat putken aukon tukkeutumisen seurauksena. Stalaktiitin pinnalle ilmestyy poikkeavia sakeutumia ja kuvioituja kasvuja. Pallomaiset tippukivipylväät ovat usein onttoja, koska luolaan saapuvat vedet kalsiumia liukenevat toissijaisesti.

Joissakin luolissa, joissa ilmavirta on merkittävä, on kaarevia tippukivipylväitä - anemoliitteja, joiden akseli poikkeaa pystysuorasta. Anemolyyttien muodostuminen määräytyy roikkuvien vesipisaroiden haihtumisen kautta tippukiviputken sivusuunnassa, mikä saa sen taipumaan ilmavirran suuntaan. Joidenkin tippukivien taivutuskulma voi nousta 45 asteeseen. Jos ilman liikesuunta muuttuu säännöllisesti, muodostuu siksak -anemolit. Luolien katosta riippuvat verhot ja verhot ovat peräisin tippukivipylväistä. Ne liittyvät imeytymisveden vuotamiseen pitkin halkeamaa. Jotkut verhot, jotka on valmistettu puhtaasta kiteisestä kalsiitista, ovat täysin läpinäkyviä. Alemmissa osissaan on usein tippukivipaloja, joissa on ohuet putket, joiden päissä roikkuu vesipisaroita. Kalsiittipisarat voivat näyttää kivettyneiltä vesiputouksilta. Yksi näistä vesiputouksista on Tbilisin Anakopian luolan luolassa. Sen korkeus on noin 20 m ja leveys 15 m.

Helikiitit ovat monimutkaisia ​​eksentrisiä tippukivipylväitä, jotka ovat osa epänormaalien tippukivimuodostelmien alaryhmää. Niitä esiintyy karstiluolien eri osissa (katossa, seinillä, verhoissa, tippukivipylväissä) ja niillä on monipuolisin, usein fantastinen muoto: kaarevan neulan, monimutkaisen spiraalin, kiertyneen ellipsin, ympyrän, kolmion jne. Neulaheliktiittien pituus on 30 mm ja halkaisija 2-3 mm. Ne ovat yksikiteitä, jotka epätasaisen kasvun seurauksena muuttavat suunnansa avaruudessa. On myös monikiteitä, jotka ovat kasvaneet toisiinsa. Aakulaaristen heliktiittien osassa, joka kasvaa pääasiassa luolien seinillä ja katossa, keskusonteloa ei voida jäljittää. Ne ovat värittömiä tai läpinäkyviä, teräväpää. Spiraalimaiset heliktiitit kehittyvät pääasiassa tippukivipylväillä, erityisesti ohuilla putkimaisilla. Ne koostuvat monista kiteistä. Näiden heliktiittien sisältä löytyy ohut kapillaari, jonka läpi liuos saavuttaa kiviaineen ulkoreunan. Heliktiittien päihin muodostuneet vesipisarat, toisin kuin putkimaiset ja kartiomaiset tippukivet, eivät hajoa pitkään aikaan (monta tuntia). Tämä määrää heliktiittien erittäin hitaan kasvun. Suurin osa niistä kuuluu monimutkaisiin muodostumiin, joilla on outo monimutkainen muoto.

Monimutkaisinta heliktiittien esiintymismekanismia ei ole vielä tutkittu riittävästi. Monet tutkijat (N. I. Krieger, B. Jeze, G. Trimmel) yhdistävät heliktiittien muodostumisen ohuiden putkimaisten ja muiden tippukivien kasvukanavan tukkeutumiseen. Stalaktiittiin tuleva vesi tunkeutuu kiteiden välisiin halkeamiin ja tulee ulos pintaan. Näin heliktiittien kasvu alkaa, johtuen kapillaarivoimien ja kiteytymisvoimien hallitsevuudesta painovoiman suhteen. Kapillaarisuus on ilmeisesti tärkein tekijä monimutkaisten ja spiraalimaisten heliktiittien muodostumisessa, joiden kasvusuunta riippuu aluksi suurelta osin kiteisten halkeamien suunnasta.

F. Chera ja L. Mucha (1961) kokeellisilla fysikaalis -kemiallisilla tutkimuksilla osoittivat mahdollisuuden kalsiitin saostumiseen luolien ilmasta, mikä aiheuttaa heliktiittien muodostumista. Ilma, jonka suhteellinen kosteus on 90-95%ja joka on ylikyllästetty pienimmillä vesipisaroilla kalsiumbikarbonaatilla, osoittautuu aerosoliksi. Vesipisarat, jotka putoavat seinien ja kalsiittimuodoille, haihtuvat nopeasti ja kalsiumkarbonaatti saostuu. Kalsiittikiteen suurin kasvuvauhti kulkee pääakselia pitkin aiheuttaen akulaaristen heliktiittien muodostumisen. Näin ollen olosuhteissa, joissa dispersioväliaine on kaasumaisessa tilassa oleva aine, heliktiitit voivat kasvaa johtuen liuenneen aineen diffuusiosta ympäröivästä aerosolista. Tällä tavalla luotuja heliktiittejä ("aerosolivaikutus") kutsutaan "luolakylmiksi".

Yksittäisten ohutputkisten tippukivien syöttökanavan tukkeutumisen ja "aerosolivaikutuksen" ohella joidenkin tutkijoiden mukaan heliktiittien muodostumiseen vaikuttavat myös karstivesien (L. Yakuch) hydrostaattinen paine, ilmankierto (A.Vikhman) ja mikro -organismit. Nämä säännökset ovat kuitenkin riittämättömästi perusteltuja, ja kuten viime vuosien tutkimukset ovat osoittaneet, ne ovat suurelta osin kiistanalaisia. Siten eksentristen sintterimuotojen morfologiset ja kristallografiset piirteet voidaan selittää joko kapillaarisuudella tai aerosolin vaikutuksella sekä näiden kahden tekijän yhdistelmällä.

Eniten kiinnostavia ovat kysymykset tippukivien rakenteesta, niiden muodostumisesta ja kasvunopeudesta. A. N. Churakov (1911), N. M. Sherstyukov (4940), G. A. Maksimovich (1963) ja Z. K. Tintilozov (1968) käsittelivät näitä kysymyksiä.

Stalaktiitit koostuvat pääasiassa kalsiitista, jonka osuus on 92-100%. Kalsiittikiteillä on taulukkomainen, prisma- ja muu muoto. Stalaktiitin pitkittäis- ja poikkileikkauksissa mikroskoopilla voidaan jäljittää jopa 3-4 mm pitkät karan muotoiset kalsiittirakeet. Ne sijaitsevat kohtisuorassa tippukivipuiden kasvualueisiin nähden. Karan muotoisten jyvien väliset tilat on täytetty hienorakeisella (halkaisijaltaan enintään 0,03 mm) kalsiitilla. Suurella suurennuksella yksittäisillä hienorakeisilla kalsiiteilla on hieno kiteinen rakeinen rakenne (kuva 5). Joskus ne sisältävät huomattavan määrän amorfista ja savipitoista kalkkipitoista materiaalia. Stalaktiitin saastuminen savisella pelitaalisella materiaalilla, joka voidaan jäljittää ohuiden yhdensuuntaisten välikerrosten muodossa, määrittää sen nauharakenteen. Raidoitus kulkee kiteiden iskun poikki. Se liittyy muuttuneeseen epäpuhtauksien pitoisuuteen tulevassa liuoksessa tippukivipuiden kasvun aikana.

Stalaktiittien kasvunopeus määräytyy sisäänvirtausnopeuden (tippumisen tiheyden) ja liuoksen kyllästymisasteen, haihtumisen luonteen ja erityisesti hiilidioksidin osapaineen perusteella. Stalaktiiteista putoavien pisaroiden taajuus vaihtelee muutamasta sekunnista useisiin tunteihin. Joskus tippukivien päissä roikkuvien tippojen putoamista ei havaita lainkaan. Tässä tapauksessa ilmeisesti vesi poistuu vain haihtumisen vuoksi, mikä johtaa tippukivien erittäin hitaaseen kasvuun. Unkarilaisten speleologien tekemät erityistutkimukset ovat osoittaneet, että tippukivestä roikkuvien pisaroiden veden kovuus on 0,036-0,108 mekv. Näin ollen tippukivipitoisuuden kasvuun liittyy kalsiumpitoisuuden lasku vedessä ja hiilidioksidin vapautuminen. Nämä tutkimukset osoittivat myös merkittävän muutoksen tippukivivesien kovuudessa vuoden aikana (jopa 3,6 meq), ja vähiten kovuus havaitaan talvella, kun veden hiilidioksidipitoisuus vähenee veden elintärkeän toiminnan heikkenemisen vuoksi mikro -organismeja. Tämä vaikuttaa luonnollisesti tippukivien kasvuun ja muotoon eri vuodenaikoina.

Erityisen kiinnostavia ovat suorat havainnot (toistaiseksi harvat) tippukivien kasvuvauhdista. Heidän ansiostaan ​​voitiin todeta, että G.A.Maksimovichin (1965) mukaan kalsiittipisalakivien kasvuvauhti eri maanalaisissa onteloissa ja erilaisissa luonnonoloissa vaihtelee välillä 0,03 - 35 mm. Haliitti tippukivipylväät kasvavat erityisen nopeasti. Erittäin mineralisoituneiden natriumkloridivesien sisäänvirtauksen olosuhteissa Shorsun kaivoksen (Keski -Aasia, Alay Ridge) tippukivien kasvuvauhti vaihtelee NP Juškinin (1972) tutkimuksen mukaan 0,001-0,4 mm päivässä: joissakin tapauksissa 3, 66 mm päivässä tai 1,336 m vuodessa.

Stalagmiitit muodostavat toisen suuren joukon tippumuotoja. Ne muodostuvat karstiluolien lattialle ja kasvavat yleensä kohti tippukiviä. Katosta putoavat pisarat lyövät pienen (jopa 0,15 m) kartiomaisen kuopan luolalattian kerrostumiin. Tämä reikä täytetään vähitellen kalsiitilla, joka muodostaa eräänlaisen juuren, ja stalagmiitti alkaa kasvaa ylöspäin.

Stalagmiitit ovat yleensä kooltaan pieniä. Vain joissakin tapauksissa ne saavuttavat 6-8 m korkeuden, jonka alaosan halkaisija on 1-2 m. Alueilla, joissa ne ovat yhteydessä tippukivipylväisiin, kalsiittipylväisiin tai seisoviin, esiintyy monenlaisia ​​muotoja. Kuvioidut tai kierretyt sarakkeet ovat erityisen kauniita.

Muodosta riippuen stalagmiiteilla on monia nimiä. On kartiomaisia ​​stalagmiitteja, pagodimaisia, palmuja, stalagmiitteja, koralliitteja (puumaisia ​​stalagmiitteja, jotka näyttävät korallipensailta) jne. Stalagmiittien muoto määräytyy niiden muodostumisolosuhteiden ja ennen kaikkea asteen mukaan luolan kastelusta.

Stalagmiitit, jotka näyttävät kivililjoilta Iverian luolassa Anakopian luolassa, ovat hyvin alkuperäisiä. Niiden korkeus saavuttaa 0,3 m. Tällaisten stalagmiittien yläreunat ovat auki, mikä liittyy suurelta putoavien vesipisaroiden roiskumiseen ja kalsiumkarbonaatin kertymiseen muodostetun kuopan seinille. Mielenkiintoisia stalagmiitteja, joissa on reunus, jotka muistuttavat kynttilänjalkoja (Tbilisin Anakopia -luolan luola). Reunat muodostuvat ajoittain tulvien stalagmiittien ympärille (Tintilozov, 1968).

On eksentrisiä stalagmiitteja. Niiden kaarevuus johtuu usein taluksen, johon ne on muodostettu, hitaasta liikkeestä. Tässä tapauksessa stalagmiitin pohja liikkuu vähitellen alaspäin, ja samaan paikkaan putoavat pisarat taivuttavat stalagmiittia taluksen yläosaa kohti. Tällaisia ​​stalagmiitteja havaitaan esimerkiksi Anakopian luolassa.

Stalagmiiteille on ominaista kerrostettu rakenne (kuva 6). Poikkileikkauksessa vuorotellen samankeskisesti sijaitsevat valkoiset ja tummat kerrokset, joiden paksuus vaihtelee välillä 0,02 - 0,07 mm. Kerroksen paksuus kehän ympärillä ei ole sama, koska stalagmiitille putoava vesi leviää sen pinnalle epätasaisesti.

F.Vitasekin (1951) tutkimukset osoittivat, että kasvavat stalagmiittikerrokset ovat puolen vuoden tuote, valkoiset kerrokset vastaavat talvikautta ja tummat kesäkautta, koska lämpimille kesävesille on ominaista lisääntynyt metallihydroksidien ja orgaanisten yhdisteiden pitoisuus talvikauden vesiin verrattuna. Valkoisille kerroksille on ominaista kiteinen rakenne ja kalsiittirakeiden kohtisuora sijoittelu kerrosten pintaan. Tummat kerrokset ovat amorfisia, niiden kiteytyminen estetään kolloidisen rautaoksidihydraatin läsnä ollessa.

Kun tummat kerrokset lisääntyivät voimakkaasti, paljastui monien valkoisten ja tummien hyvin ohuiden kerrosten vuorottelu, mikä osoittaa moninkertaisen muutoksen vuoden aikana tunkeutumisvesien perkolaatio -olosuhteissa.

Tiukkaa vuorottelua valkoisten ja tummien kerrosten poikkileikkauksessa käytetään määrittämään stalagmiittien absoluuttinen ikä sekä maanalaiset ontelot, joissa ne muodostuvat. Laskelmat antavat mielenkiintoisia tuloksia. Siten Kizelovskajan luolan (Lähi -Uralit) stalagmiitin ikä, joka oli halkaisijaltaan 68 cm, määritettiin 2500 vuodeksi (Maksimovich, 1963). Joidenkin vieraiden luolien stalagmiittien ikä puolivuosirenkaiden perusteella oli 600 tuhatta vuotta. (F.Vitasekin tutkimuksen mukaan Tšekkoslovakian Demenovskien luolissa muodostuu 1 mm stalagmiitti 10 vuodessa ja 10 mm 500 vuodessa.) Tämä mielenkiintoinen menetelmä, joka on yleistymässä, mutta vielä kaukana täydellisestä ja kaipaa selvennystä ...

Pitkittäisleikkauksessa stalagmiitti koostuu ikään kuin monista ohuista korkkeista, jotka on asetettu päällekkäin. Stalagmiitin keskiosassa horisontaaliset kalsiittikerrokset putoavat alas sen reunoja kohti (katso kuva 6).

Stalagmiittien kasvuvauhti on hyvin erilainen. Se riippuu luolan ilman kosteudesta, sen kierton ominaisuuksista, liuoksen sisäänvirtauksesta, sen pitoisuudesta ja lämpötilajärjestelmästä. Havainnot ovat osoittaneet, että stalagmiittien kasvuvauhti vaihtelee kymmenesosasta useisiin millimetreihin vuodessa. Erityisen kiinnostavia tässä suhteessa ovat Tšekkoslovakian tutkijoiden teokset, jotka käyttivät radiohiilimenetelmää karstimuodostumien iän määrittämiseksi. Stalagmiittien kasvuvauhti Tšekkoslovakian luolissa on todettu 0,5-4,5 cm / 100 vuotta (G.Franke). Pisaroiden muodostumisen pitkässä ja monimutkaisessa historiassa materiaalin kertymisen aikakaudet voivat vaihdella sen liukenemisaikojen kanssa.

Kalsiittisintrattuille muodostelmille on ominaista luminesenssi -ilmiö, joka liittyy aktivoivien epäpuhtauksien esiintymiseen niissä. Salamalampun säteilyttämät sintratut muodostumat hehkuvat keltaisella, vaaleanvihreällä, taivaansinisellä ja sinisellä valolla. Joskus ne säteilevät häikäisevän valkoista, tasaista valoa, joka näyttää virtaavan näistä upeista kauniista muodoista. Kirkkain luminesenssi havaitaan viilloissa, joissa on mangaanin seosta.

TO kolomorfiset muodostumat sisältää kalsiittipatoja (gurs), kalsiittikuorta, kalsiittikalvoja, luolahelmiä (ooliitteja) ja kivimaitoa. Gursit ja luolaoliitit, jotka koostuvat pääasiassa tuffista, ovat rakenteeltaan, huokoisuudeltaan ja tilavuuspainoltaan hieman erilaiset kuin muut tippuvedenmuodostumat, mikä mahdollistaa niiden erottamisen erityisryhmään. Tämä jako on kuitenkin pitkälti mielivaltainen.

Kalsiittipatot eli gursit, patoavat maanalaisia ​​järviä, ovat melko yleisiä. Neuvostoliitossa ne on tallennettu 54 luolaan. Gursia esiintyy pääasiassa kalkkikivessä ja paljon harvemmin dolomiitti -onteloissa. Ne muodostuvat vaakasuoriin ja kalteviin kanaviin kalsiumkarbonaatin saostuessa liuoksesta, mikä liittyy hiilidioksidin vapautumiseen veden virtauksen lämpötilan muutoksen vuoksi, kun se liikkuu maanalaista galleriaa pitkin. Patojen ääriviivat, joilla on yleensä säännöllinen tai kaareva kaari, määräytyvät pääasiassa luolan pohjan ulkonemien alkuperäisen muodon perusteella. Patojen korkeus vaihtelee 0,05-7 m ja pituus 15 m. Morfologisten ominaisuuksien mukaan gurut on jaettu alueellisiin ja lineaarisiin. Jälkimmäisiä kehitetään pääasiassa kapeissa käytävissä, joissa on maanalaisia ​​puroja ja jotka jaetaan erillisiin säiliöihin, joiden pinta -ala on enintään 1000 m 2 ja enemmän.

Veden virtaus ei ainoastaan ​​luo kalsiittipatoja, vaan myös tuhoaa ne. Kun pohjaveden virtausnopeus ja mineralisaatio muuttuvat eroosion ja korroosion vaikutuksesta, uriin muodostuu reikiä, katkoksia ja viiltoja. Tämä johtaa kuivan gurin muodostumiseen, joka ei pysty pitämään vettä. Edelleen liukenemisen ja eroosion seurauksena vain erittäin syöpyneet ulkonemat, jotka on havaittu ontelon lattiassa ja seinissä, jäävät kalsiittipatojen paikalle. Kausiluonteisen puolikerroksen (0,1 mm) paksuuden mukaan V.N.Dublyansky määritteli punaisen luolan gursin iän. Se osoittautui noin 9-10 tuhatta vuotta vanhaksi.

Kalsiittipatot ovat erityisen mielenkiintoisia Krasnajan, Shakuranskajan ja Kutukskaja IV: n luolissa. Krasnajan luolan kaukaisessa osassa havaittiin 36 kalsiittikaskadia, joiden korkeus oli 2-7 metriä ja pituus enintään 13 metriä 340 metrin pituudelta, ja niiden leveys saavuttaa joskus 6 metriä. 34 patoa maitomaista valkoista kalsiittia. Niiden korkeus on 2 m ja niiden pituus on 15 m. Täältä löytyi ns. Suljetut gursit (kalsiittikammiot). Niiden pohtimat lammet on peitetty kokonaan kalsiittikalvolla. Yksi Shakuran -luolan (Kaukasus), jonka pituus on 400 metriä, kulku on jaettu kalsiittipatojen avulla 18 järveen, joiden syvyys on 0,5–2 metriä.

Kalsiittikuori muodostuu yleensä seinien pohjaan, jota pitkin vesi valuu luolaan. Sen pinta on pääsääntöisesti epätasainen, kuoppainen, joskus muistuttaa aaltojen aaltoja. Kalsiittikuoren paksuus joissakin tapauksissa ylittää 0,5 m.

Maanalaisten järvien pinnalla, joissa on erittäin mineralisoitua vettä, havaitaan joskus valkoisia kalsiittikalvoja. Ne muodostuvat kalsiittikiteistä, jotka kelluvat vapaasti veden pinnalla. Nämä kiteet juottavat keskenään ensin ohuen kalvon, joka kelluu veden pinnalla erillisten pisteiden muodossa, ja sitten jatkuvan kalsiittikalvon, joka peittää koko järven, kuten jääpeitteen. Gouramin tuhoamilla järvillä kalvonmuodostus alkaa rannoilta. Vähitellen laajeneva kalvo vie koko veden pinnan. Kalvojen paksuus on pieni. Se vaihtelee muutamasta millimetrin kymmenyksestä 0,5 cm: iin tai enemmän. Jos järven pinta laskee, veden pinnan ja kalvon väliin voi muodostua tila. Kalsiittikalvot ovat pääasiassa kausiluonteisia. Niitä esiintyy kuivina aikoina, kun järvivedessä havaitaan suuri pitoisuus kalsium- ja hydrokarbonaatti -ioneja. Kun runsas sade ja sulanut lumen vesi tulee luolaan, maanalaisten järvien pinnalla olevat kalsiittikalvot tuhoutuvat.

LS Kuznetsovan ja PN Chirvinskyn (1951) mukaan kalsiittikalvo on mosaiikki, jonka halkaisija on 0,05-0,1 mm. Viljan suuntaus on häiriintynyt. Värin luonteen vuoksi ne on jaettu kahteen ryhmään. Jotkut, ruskehtavat ja sameat, ovat huonosti läpikuultavia, kun taas toiset, väritön, läpinäkyvämpi, näyttävät kuitumaisilta. Mineraalitieteellisen koostumuksen osalta molempia jyväryhmiä edustaa puhdas kalsiumkarbonaatti. Kuoren yläpinta mikroskoopin alla on kuoppainen ja alempi täysin sileä.

Kalsiittikalvojen ohella järvien pinnalla on myös kipsiä. Läpinäkyvän jään tavoin ne peittävät paitsi järven vedenpinnan myös sen savirannat. Tällainen kalvo voidaan nähdä erityisesti Kungurin jääluolan järvien pinnalla.

Monissa karbonaattikiviin kehitetyissä luolissa on pieniä kalsiittipalloja, joita kutsutaan ooliiteiksi tai luolahelmiksi. Helmet ovat soikeita, elliptisiä, pallomaisia, monikulmaisia ​​tai epäsäännöllisiä. Niiden pituus vaihtelee yleensä 5-14 mm ja leveys 5-11 mm. Neuvostoliiton suurin ooliitti löydettiin Maanikvarskajan kaivoksesta, joka on osa Anakopian luolajärjestelmää. Sen pituus on 59 mm. Muodoltaan ja kooltaan se muistutti kananmunaa. Litteät helmet ovat hallitsevia. Joskus ne sementoidaan useissa kappaleissa (10-20) ja muodostavat ooliittisen ryhmittymän. Ooliitit ovat väriltään valkoisia tai kellertäviä. Niiden pinta on matta, sileä tai karkea.

Luolahelmet koostuvat pääasiassa (jopa 93%) kalsiitista. Osassa sillä on samankeskinen rakenne, jossa vaaleat ja tummat kerrokset vuorottelevat. Kerrosten paksuus voi vaihdella. Helmen keskiosassa on kvartsia, kalsiittia tai savipaloja, joiden ympärillä kasvaa kolloidisen kalsiumkarbonaatin kuoret. On mielenkiintoista, että ooliittien kiteiset kuoret erotetaan toisistaan ​​ohuilla pelitomorfisen kalkkikiven välikerroksilla.

Luolahelmiä muodostuu mataliin maanalaisiin järviin, jotka ruokkivat katosta tippuvia vesipisaroita, jotka on kyllästetty kalsiumkarbonaatilla. Tärkeä ehto ooliittien muodostumiselle on niiden jatkuva pyöriminen. Kiviaineksen kasvaessa niiden pyöriminen hidastuu ja pysähtyy sitten kokonaan, koska ne täyttävät kokonaan kylvyn, jossa ne muodostetaan.

Ooliittien kasvu riippuu monista tekijöistä. Suotuisissa olosuhteissa ne muodostuvat hyvin nopeasti (Postoinskin luolassa Jugoslaviassa noin 50 vuotta). Khralupa-luolasta (Bulgaria) löydettiin halkaisijaltaan 5-6 mm: n ooliitteja, jotka koostuivat vain 3-4 samankeskisestä kerroksesta. Siksi heidän iänsä voidaan määrittää 3-4 vuoden iässä. Mahdollisuutta käyttää kalsiittivuoteita kemogeenisten muodostumien iän määrittämiseen on kuitenkin suhtauduttava erittäin varovaisesti, koska "... kalsiumkarbonaatin kerrostumistiheys ei ole vuodenaikojen mukainen, vaan sen määräävät vain tulovesi, sen lämpötila ja ympäröivä ilma. "

Neuvostoliitossa Divya-, Kizelovskaya-, Krasnaja-, Anakopiyskaya-, Shakuranskaya-, Vakhushti-, Makrushinskaya -luolista löydetyt luolahelmet ja joissakin muissa eivät eroa kemialliselta koostumukseltaan merinilviäisten biogeenisistä helmistä, koska molemmat koostuvat kalsiumkarbonaatista. Samaan aikaan todelliset helmet eroavat luolahelmistä niiden voimakkaan helmiäisen kiillon ansiosta, joka on ominaista aragoniitille, joka edustaa biogeenisiä helmiä. . Aragoniitti on kuitenkin kalsiumkarbonaatin epävakaa modifikaatio ja muuttuu spontaanisti kalsiitiksi. Totta, tavallisissa lämpötiloissa tämä muutos etenee melko hitaasti.

Kalkkikivimuodostelmista, kuusta tai kivestä, maito, joka on tyypillinen kolloidi, on erityisen mielenkiintoinen. Se kattaa luolien holvit ja seinät alueilla, joilla vesi ulkonee kapeista halkeamista, ja heikentää haihtuessaan voimakkaasti kiveä, joka ulkonäöltään muistuttaa kalkkitaikinaa, kermaista massaa tai valkoista kivimaitoa. Tämä hyvin harvinainen ja vielä selvittämätön luonnonilmiö havaittiin Krasnajassa (Krimissä), Kizelovskajassa (Ural), Anakopiyskajassa (Kaukasia) ja joissakin muissa Neuvostoliiton luolissa.

Joidenkin luolien seinillä ja katossa on eri autochtonisten mineraalien kiteitä: kalsiitti, aragoniitti, kipsi ja halogeeni. Joukossa kiteiset muodostumat Erityisen mielenkiintoisia ovat kalsiitti-, aragoniitti- ja kipsikukat (antodiitit), jotka ovat palkkien ja kiteiden ruusukkeiden muodossa, joskus jopa useita senttimetrejä pitkiä. Tällä hetkellä niitä esiintyy yksinomaan luolien kuivilla alueilla. Niiden alkuperä liittyy ilmeisesti toisaalta kkiteytymiseen ja toisaalta kondenssivesien korroosioon. Tutkimukset ovat osoittaneet, että nämä ovat pääasiassa muinaisia ​​muodostelmia. Ne muodostuivat muista, nykyisistä poikkeavista, hydrologisista ja mikroilmasto -olosuhteista. On myös moderneja muotoja.

Antodiittien ohella on mielenkiintoisia kalsiitin, aragoniitin, kipsin ja halogeenin kiteitä, jotka peittävät merkittäviä osia luolien seinistä ja katosta. Tällaisia ​​kristalligallerioita on havaittu monissa Neuvostoliiton maanalaisissa onteloissa (Kryvchenskaya, Krasnaya, Divya jne.).

V.I.Stepanov (1971) tutki Anakopian kuilun esimerkkiä käyttäen kemogeenisten kerrostumien muodostumisen tärkeimpiä laillisuuksia ja kiteytymisen erityispiirteitä luolissa. Hänen mielestään tämän luolan jokaisen erillisen osan kiteytymisen yleinen kulku noudattaa kaavaa: tuffiplaktiitti -stalagmiittinen kuori - kalsiitti tippukivipylväs -stalagmiittinen kuori - korallit - kipsi.

Kaikkein yksityiskohtaisimman keleolitogeneesin on kehittänyt G.A.Maksimovich (1965). Hän osoitti, että kemogeenisten muodostumien luonne ja morfologia riippuvat sisääntulevan veden määrästä ja hiilidioksidin osapaineesta, jotka muuttuvat merkittävästi luolan kehityksen eri vaiheissa. Suurten veden tulojen (1-0,1 l / sek) aikana liuoksesta putoava kalsiumkarbonaatti muodostaa luolan pohjalle peittoja ja guruja (kuva 7). Jälkimmäiset sijaitsevat usein kaskadissa. Kun veden virtaus luolan katon halkeamista ja reikistä vähenee, luodaan olosuhteet massiivisten (0,01-0,001 l / s), pagodimaisten (0,001-0,005 l / s) ja kämmenien (0,005-0,0001 l) muodostumiselle / sek) stalagmiitit. Kun kalsiumkarbonaatilla kyllästetyn veden sisäänvirtaus vähenee edelleen, ilmestyy ensin kartiomaisia ​​tippukivipylväitä (10-4-10-10 l / s) ja sen jälkeen tikkuja (10-5-10-6 l / s). Erityisen mielenkiintoista on sisäänvirtausluokka, jonka virtausnopeus on 10-4-10-5 l / s (tai 0,1--0,01 cm 3 / s), jotka määräävät siirtymisen alemmasta litokertymästä ylempään, samoin kuin niiden yhteinen kehitys. Vähäinen veden sisäänvirtaus, putkimaiset tippukivipylväät (10-15 cm -5 cm 3 / s), monimutkaiset tippukivet, joilla on leveä pohja (10-5-10-6 cm 3 / s), ja epäkeskiset tippukivipylväät (10-6-10 - 7 cm 3 / sek). Kondenssivesi osallistuu myös epäkeskisten tippukivien muodostumiseen. Tässä speleolitogeneesin vaiheessa kiteytymisvoimat hallitsevat painovoimaa, mikä oli merkittävässä roolissa merkittävämpien sisäänvirtausten tapauksessa. Lopullinen linkki kemogeenisten muodostumien geneettisessä sarjassa ovat kiteisiä muotoja, jotka liittyvät kalsiitin saostumiseen kondenssivesistä, jotka ovat tässä vaiheessa ainoa kosteuden saannin lähde.

G.A.Maksimovichin (1965) ehdottamalla keihäsmuodostuskaavalla on suuri teoreettinen ja metodologinen merkitys. Sen avulla voimme hahmotella harmonisen geneettisen sarjan karbonaattilithogeneesiä luolissa perustuen pohjaveden valumisen ja hiilidioksidin osapaineen määrällisiin indikaattoreihin. . Tässä järjestelmässä valitettavasti monien laajalle levinneiden tippumuotojen (pylväät, verhot, verhot jne.) Sijaintia ei määritetä, mikä johtuu toisaalta kokeellisten havaintojen rajallisesta materiaalista ja toisaalta , tarkasteltavan ongelman yleiseen huonoon kehitykseen.

Kemialliset tai vesikemogeeniset muodostumat, jotka tekevät monista luolista poikkeuksellisen kauniita, ovat vain yksi luolien sedimenttityyppi. Niiden lisäksi luolissa (D.S.Sokolovin ja G.A.Maksimovichin luokituksen mukaan) on myös monia muita sedimenttejä, jotka on jaettu alkuperän mukaan jäännöksiin, vesimekaniikkaan, maanvyörymiin, glaciogeenisiin, organogeenisiin, hydrotermisiin ja ihmisen aiheuttamiin.

Jäljellä olevat talletukset muodostuvat karstikivien huuhtoutumisesta ja liukenemattoman jäännöksen kertymisestä luolien pohjalle, jota edustavat pääasiassa savipartikkelit. Luolasavia tutkitaan parhaiten Anakolin luolan kuivissa gallerioissa, joissa niiden paksuus on 0,45 m. Savijäämäkerroksen yläosa koostuu pääasiassa hienojakoisista hiukkasista ja alempi epätasaisista hiukkasista. Näiden savien koostumusta hallitsevat (yli 63%) hiukkaset, joiden koko on 0,1 - 0,01 mm (taulukko 1).

Vesimekaaniset saostumat Niitä edustavat maanalaisten jokien tulva, luolajärvien sedimentit ja alloktoninen materiaali, jotka tuodaan luoliin halkeamien, uruputkien ja kaivojen kautta. Ne koostuvat hiekkaisesta savisesta materiaalista. Nämä kerrostumat eivät yleensä ole kovin paksuja. Vain uruputkien alle ne muodostavat savijätettä, joskus jopa 3 m korkeita teräviä käpyjä.

Erityisen mielenkiintoisia ovat Anakopian luolan muovisavet, joiden pinta -ala on yli 10 tuhatta neliömetriä. Ne peittävät Clay -luolan lattian ja useimmat Abhasian ja Georgian luolien luolat. Oletettavasti näiden savien paksuus on 30 m. Muovisavet muodostuvat pääasiassa pienimmistä hiukkasista, joiden halkaisija on alle 0,01 mm ja joiden osuus on yli 53%. Niillä on aleuriitti-pelitaattinen rakenne ja ne on yleensä värjätty vesipitoisilla rautaoksideilla. Nämä savet muodostuivat pienien hiukkasten laskeutumisen seurauksena luolan eteläosaan muodostuneiden tilapäisten vesimuodostumien pohjaan, koska ilmakehän sateet tunkeutuivat tänne, jolle on ominaista merkittävä sameus. Muovisavien kerääntymistiheys ja kesto vahvistetaan eri horisonttien läsnäololla.

Maanvyörymät koostuvat yleensä suurista kaoottisesti kasatuista kivilohkoista, jotka ovat pudonneet maanalaisten ontelojen kaareista ja seinistä. Mielenkiintoisia laskelmia tehtiin tältä osin Anakopian luolassa. Ne osoittivat, että romahtaneen materiaalin määrä temppelin, Abhasian ja Georgian luolien luolassa on noin 450 tuhatta m 3 (eli yli miljoona tonnia kiviä) ja yksittäisten lohkojen tilavuus on 8-12 m 3. Voimakkaita lohkopaaluja havaittiin myös monissa muissa luolissa (kuva 8).

Kaarien romahtamiseen liittyviä kalsiittivirtausmuodostumien fragmentteja (tippukivipylväitä, stalagmiitteja) löytyy usein lohko-lumivyöryn talletuksista.

Useimmiten havaitaan vanhoja maanvyörymiä, jotka on peitetty savella ja kalsiittisedimentillä. Joissakin luolissa on kuitenkin myös täysin tuoreita maanvyörymiä. Tutkimme tällaisia ​​kohteita erityisesti Divyan (Ural) ja Kulogorskajan (Kuloi -tasangon) luolissa.

Glaciogeeniset kerrostumat. Monissa Neuvostoliiton luolissa, joissa jäätymislämpötilat vallitsevat ympäri vuoden, havaitaan jäämuodostumia. Tunnetuimmat jääluolat ovat Kungurskaya, Kulogorskaya, Balaganskaya ja Abogydzhe.

Karstin onkalojen luolajää - jäätiköt, levinneet Krimille, Kaukasukselle, Venäjän tasangolle, Uralille ja Keski -Siperiaan, jaetaan seuraaviin päätyyppeihin: sublimaatio, soluttautuminen, jäätyminen ja heterogeeninen.

Joukossa sublimaatiomuodostumat Eniten kiinnostavia ovat jääkiteet, jotka muodostuvat suhteellisen lämpimän ilman ja jäähdytettyjen esineiden vuorovaikutuksen seurauksena. Niillä on laaja valikoima muotoja, jotka määräytyvät lämpötilan, kosteuden, ilmavirtojen suunnan ja nopeuden mukaan (Dorofeev, 1969). Lehdenmuotoiset kiteet (muodostuneet -0,5-2 ° C: n lämpötilassa), pyramidiset (-2-5 °), suorakulmaiset lamellimaiset (-5-7 °), acicular (-10-15 °) ja saniaiset muotoinen (-18-20 °). Kauneimpia ovat pyramidikiteet, joita yleensä edustavat kierrepyramidien väliset kasvut, joiden halkaisija on enintään 15 cm. Joskus luolien holveihin ilmestyy suhteellisen säännöllisiä suljettuja kuusikulmaisia ​​pyramideja, joiden kärki on kattoa kohti. Saniaista muistuttavat kiteet ovat myös kauniita, jotka muodostuvat kovissa pakkasissa ja näyttävät ohuilta (0,025 mm) levyiltä, ​​joiden pituus on enintään 5 cm ja jotka riippuvat paksussa reunassa luolien katosta. Nämä kiteet ovat lyhytaikaisia; pienellä lämpötilan nousulla ne tuhoutuvat. Yhdessä kasvaessaan kiteistä muodostuu usein kuohuviiniä seppeleitä, harjattuja pitsiä ja läpinäkyviä verhoja. Jääkiteet ovat läpinäkyviä ja erittäin hauraita. Kosketettaessa ne murenevat pieniksi paloiksi, jotka putoavat hitaasti luolan lattialle.

Jääkiteet ilmestyvät yleensä keväällä ja kestävät useita kuukausia. Vain joistakin luolista, etenkin ikiroudan alueella sijaitsevista luolista, löytyy monivuotisia kiteitä. Jääkiteiden kemiallinen koostumus riippuu kivien koostumuksesta. EP Dorofeevin (1969) mukaan Kungurskayan luolan vuotuisten sublimaatiojääkiteiden mineralisaatio on 56-90 mg / l ja monivuotinen - 170 mg / l.

TO suodatusmuodot Näitä ovat vesipitoiset jään tippukivet, stalagmiitit ja stalagnaatit. Ne muodostuvat veden siirtymisen kiinteään faasiin seurauksena. Nämä muodot saavuttavat 10 m korkeuden ja 3 m halkaisijan. Niiden ikä vaihtelee 2-3 kuukaudesta useisiin vuosiin. Esimerkiksi Kungurin luolassa on jään stalagmiitti, joka on yli 100 vuotta vanha. Vuotuiset muodot ovat läpinäkyviä ja monivuotisia epäpuhtauksien vuoksi maidonvalkoisella värillä, jossa on sinertävä tai vihertävä sävy.

Vuotuiset ja monivuotiset jäämuodostumat eroavat toisistaan ​​rakenteeltaan. Kuten MP Golovkovin (1939) tutkimukset osoittavat, Kungurskajan luolan vuotuiset tippukivipylväät ovat optisesti yksiakselisia yksikiteitä, kun taas monivuotiset tippukivipylväät koostuvat monista kerros kerroksista, pitkänomaisista, osittain viistetyistä kiteistä, jotka on suunnattu optisilla akseleilla pituuden suuntaisesti tippukivestä.

Kemiallisen koostumuksen mukaan tippukivien, stalagmiittien ja stalagnaattien jää voi olla tuoretta liukoisten aineiden määrällä enintään 0,1% (1 g / l) tai murtovettä, jossa liukoisia aineita on 0,1 - 1%. Tuoretta jäätä löytyy yleensä karbonaattiluolista ja murtovettä - sulfaattiloista.

Joidenkin luolien kylmissä osissa olevissa seinissä ja holveissa havaitaan jääkuori, joka muodostuu toisaalta halkeamia alas virtaavan veden jähmettymisen vuoksi ja toisaalta veden sublimoitumisen vuoksi höyryä. Sen paksuus vaihtelee yleensä millimetrin murto-osista 10-15 cm: iin. Jää on läpinäkyvää, joskus maitomaista, tuoretta (alle 1 g / l liukoisia aineita) tai suolaista. Kuorrutuskuoren ikä voi olla hyvin erilainen, joissakin tapauksissa monivuotinen.

Peitejää kehittyy usein luolan ja jääluolien lattialle. Se on hydrogeenista tai heterogeenista alkuperää. Kannen jään paksuus vaihtelee useista senttimetreistä useisiin metreihin. Monivuotinen, usein kerrostunut jää hallitsee. Lumen kerääntymisalueilla esiintyy kuusia. Peitejääjen kemiallinen koostumus riippuu karstikivien koostumuksesta. Tee ero tuoreen ja murtoveden välillä. Jälkimmäiselle kipsiluolissa on tunnusomaista sulfaatti-kalsium-koostumus. Luolijään mineralisaatio saavuttaa 0,21%. Erityisen kiinnostavia ovat jääkiteet, joita muodostuu luolien pohjalle, kun soluttautumisvedet jäätyvät. Ne näyttävät sulatetuilta neuloilta, joiden levyt kasvavat alhaalta.

Yhdistyminen jäätä edustaa maanalaisten järvien ja jokien jää. Järvijää muodostuu maanalaisten järvien pinnalle kylmällä säällä tai ympäri vuoden. Järvijään pinta -ala riippuu järven koosta. Joissakin tapauksissa se saavuttaa 500 m 2 ja jään paksuus on 0,15 m (Geographic Society -järvi Abogydzhen luolassa, Mai -joella). Maanalaisten purojen jää on pääasiassa paikallista. Joen jääalue ja paksuus ovat yleensä pieniä. Järvi- ja jokijään alkuperä on hydrogeeninen. Kun maanalaiset vesimuodostumat jäätyvät, joskus muodostuu kiteitä kuusipisteisten tähtien muodossa, joiden paksuus on 1 mm ja halkaisija enintään 10 cm.

Luolajää sisältää erilaisia ​​hivenaineita. Kungur -luolan timanttiluolasta jääkuorista otetun luolajääspektrin analyysi osoitti, että hivenaineiden joukossa on strontiumia, joka on yli 0,1%. Mangaanin, titaanin, kuparin, alumiinin ja raudan pitoisuus on enintään 0,001%.

Luolan kylmän esiintymisen, lumen ja jään kertymisen olosuhteiden mukaan N.A. Gvozdetsky (1972) erottaa seitsemän Neuvostoliiton karstijääluolia: lumireikä; b) kylmät pussin muotoiset luolat, joissa voi olla jäätä jäädyttämällä halkeamista tulevaa vettä; c) kylmien luolien läpi tai puhallettuina läpi, kun ilmavirran muutos lämpimän ja kylmän puolivuotiskauden aikana, jossa on vesigeenistä jäätä ja ilmakehän tai sublimaatiota, jääkiteitä; d) vaakasuorien jäätikköluolien läpi, joiden katossa on ikkuna, jonka läpi lumi putoaa ja muuttuu jääksi; e) päästä päähän tai läpivirtaavat luolat-ikiroudan alueet, joissa luolajää on sen erityinen muoto; f) hyvin muotoillut ontelot - ikiroudan alueet; g) pussimaiset ontelot - ikiroudan alueet.

Orgaaniset kerrostumat- guanoa ja luun brecciaa esiintyy monissa Neuvostoliiton luolissa. Näiden luolien fosforiittiesiintymät ovat kuitenkin melko paksuja ja vievät suhteellisen pieniä alueita. Suuria guanokertymiä havaittiin Bakhardenskajan luolassa, jossa niiden pinta -ala on 1320 m2. Näiden kerrostumien paksuus saavuttaa 1,5 m ja kokonaisvaranto on 733 tonnia.Guano -kerrostumien fosfaattien vuorovaikutuksen seurauksena karbonaattikivien ja kalsiittisintterimuodostumien kanssa muodostuu metasomaattisia fosforiitteja.

Hydrotermiset saostumat karstiluolissa ovat suhteellisen harvinaisia. Suurin kiinnostus tässä suhteessa ovat Magian -joen (Zeravshanin alue) yläjuoksun luolat, jotka on kehitetty Ylä -Silurin kalkkikiviin. Ne sisältävät islantilaista sparraa, fluoriittia, kvartsia, antimoniittia, cinnabaria ja bariittia. Näiden luolien alkuperä liittyy tektonisia murtumia pitkin kiertävien hydrotermisten liuosten toimintaan. Mineraaliesiintymien muodostuminen ja kertyminen näihin luoliin tapahtui niiden myöhemmässä kehitysvaiheessa.

Antropogeeniset talletukset luolissa edustavat pääasiassa muinaisten materiaalikulttuurien jäänteitä, joita esiintyy pääasiassa luolien lähialueilla. Viime aikoina turistien ja speleologien usein vierailujen vuoksi luolissa niihin on kerääntynyt erilaisia ​​ihmisen aiheuttamia talletuksia (ruokajätteet, paperi, käytetyt sähköakut jne.).