Bir sonraki dikkate değer mağara tortusu grubu, su mekanik tortularıdır.

Onları tanımak da meslekten olmayanlara pek zevk getirmeyecek. Kızıl Mağara'da, neredeyse bel derinliğinde viskoz kile daldığınız, çoğu zaman bir botun tabanını veya hatta bir dalgıç giysisinin alt kısmını bıraktığınız göller var ... karstik boşlukların "yaşam" koşulları hakkında çeşitli bilgiler. Bunları elde etmek için öncelikle mevduatların bileşimini incelemek gerekir.

Mineralojik analizler bazen suyun nereden geldiği sorusuna hemen cevap verir. Sedimentlerin bileşimi, ana kayaların minerallerinin bileşimine tekabül ediyorsa, mağara yerel, otokton akıntılardan oluşur. Bu nedenle, 1958'de, Kızıl Mağara'nın keşfine yeni başladığımızda, Proval madenindeki Dolgorukovsky masifinin platosunda, başlangıcını aramamız gerektiğini zaten biliyorduk, çünkü sadece onu besleyen su toplama alanı içinde. kuvars çakıl var mı. Polonyalı mağarabilimciler, Tatras'taki Koцcielska Vadisi'ndeki mağaraları inceleyerek, tek bir yerde, ancak vadi tabanının üzerinde farklı yüksekliklerde bulunan mağaraların farklı bir kum dolgu bileşimine sahip olduğunu fark ettiler: tabana ne kadar yakınsa, o kadar zengindir. içinde bulunan mineraller .. Bölgenin paleocoğrafyasının incelenmesi, bunun, karstik olmayan kayalardan oluşan Tatras'ın orta kısmının havzalarına yavaş yavaş "ulaşan" nehrin yarığının derinliğinden kaynaklandığını göstermiştir. .

Tabii ki, detaylı çalışmalarla bu şema çok daha karmaşık görünüyor. Yüzlerce örnek almamız, bunları boyut, özgül ağırlık, manyetik ve diğer özelliklere göre kesirlere ayırmamız, tek tek mineral tanelerinin içeriğini mikroskop altında belirlemeli ve hesaplamalıyız. İnanılmaz keşifler ödüllendirilir. Kırım mağaralarında beklenmedik bir şekilde mineraller keşfedildi: daha önce sadece meteorlarda bilinen mozanit, kogenit, iyosit; Bulgaristan mağaralarında, MÖ 25. ve 4. - 1. binyıllarda Ege Denizi'ndeki Santorini Adası'ndaki bir yanardağın patlamasıyla ilişkilendirmek için bir neden olan volkanik kül ara katmanları bulundu. NS.

20. yüzyılın mağara araştırmacılarını Atlantis'in sorunları ve Minos kültürünün ölümü ile bağlayan iplik böyle gerildi ...

Su mekanik yataklarının araştırılmasının ikinci yönü, büyüklüklerinin incelenmesidir. Farklı olabilir - bazen buzul akıntılarının oluşturduğu mağaralarda bulunan metre uzunluğundaki kayalardan, parçacıkları mikron boyutunda olan en ince kile kadar. Doğal olarak, araştırma yöntemleri farklıdır: doğrudan ölçüm, bir dizi elek kullanımı, geleneksel ve ultrasantrifüjlerin kullanımı. Genellikle uzun ve pahalı olan tüm bu işler ne veriyor? Ana şey, mağaraların varlığının eski paleocoğrafik koşullarının restorasyonu. Yeraltı akışlarının hızı, içinde hareket ettikleri kanalların çapı ve taşınan parçacıkların boyutu arasında oldukça karmaşık formüllerle ifade edilen bağlantılar vardır. Bunlar, Bernoulli akışının aynı süreklilik denklemlerine dayanır, eşit derecede iyi bilinen Stokes denklemi ile "çarpılır", bu denklem farklı sıcaklık ve yoğunluktaki durgun sudaki parçacıkların çökelme hızını tanımlar. Sonuç, Çek speleolog R. Burckhardt tarafından önerilen, yolun enine kesit alanını ve dibinde biriken parçacıkların çaplarını bilen birinin ortalama ve maksimumu tahmin edebileceği bir grafik olan güzel bir nomogramdır. Bir zamanlar burada esen akarsuların hızı ve akış hızı.

Su mekanik yataklarının incelenmesi, bazı teorik problemlere, özellikle de verilen mağaranın hangi hidrodinamik bölgeye yerleştirildiği sorusuna cevap verilmesini sağlar. 1942'de, bir dizi ABD mağarasının dibinde ince kil keşfettikten sonra, deneyimli jeolog ve mağarabilimci J. Bretz, kireçtaşının yavaşça akan sularla çözülmesiyle oluşturulduğunu öne sürdü: sonuçta, sadece içlerinde kil parçacıklarının birikmesi var. mümkün! 15 yıl sonra, aynı mağaraların düzinelercesine derin çukurlar kazarak, bir karst bilimcisi olan Davis, yağlı killerin dolgunun yalnızca çok karmaşık, çok metrelik bir kesimini taçlandırdığını tespit etti. Killerin altında, güçlü bir dere tarafından getirilen kum ve çakıl katmanları vardı, daha sonra ancak mağaranın uzun süreli drenajı ile oluşmuş olabilecek bir damlama kabuğu vardı, aşağıda - yine, kayalar üzerinde uzanan bölümde kil ortaya çıktı. .. Su mekanik çökeltileri, uzmanların mağaraların tarihi gelişimini "okumasına" yardımcı olur.

Dublyansky V.N.,
popüler bilim kitabı

karanlıkta doğdu

Kil çamur değildir...

Mağara çökelleri yeraltı peyzajlarının en önemli bileşenlerinden biridir. Dünyanın her yerinden karst uzmanlarının düzinelerce eseri sınıflandırmalarına ayrılmıştır. Örneğin, 1985'te R. Tsykin, bir mağara ortamında oluşan 18 genetik tip tortu tanımladı. Yüzeyde bilinen hemen hemen tüm tortul ve kristal oluşumlar burada mevcuttur, ancak bunlar belirli formlarla temsil edilir. Mağara yataklarının ayrıntılı bir açıklaması uzmanlar için bir konudur. Görevimiz, okuyucuya yeraltında neler bulunabileceği hakkında genel bir fikir vermektir. Bu amaçla D.S.Sokolov tarafından önerilen ve G.A.Maksimovich tarafından revize edilen sınıflandırma daha uygundur. 8 tip mağara tortusu içerir: kalıntı, çığ, su mekanik, su kemojenik, kriyojenik, organojenik, antropojenik ve hidrotermal.

Kalıntı mevduat. Kırk yıllık mağara faaliyeti boyunca, yazar birden fazla vesileyle yeraltında uzman olmayan gruplara eşlik etmek zorunda kaldı. İlk tepkileri: "ne kadar kirli..." Kilin çamur olmadığını, yeraltında mutlaka bulunan tortu türlerinden biri olduğunu açıklamak zorunda kaldım.

Artık Tortu Tarihi - Su Damlası Tarihi. Karstik kayaçlarda, küçük miktarlarda (% 1-10) mutlaka SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3'ten oluşan bir kum veya kil karışımı içerir. Kireçtaşı veya alçı çözündüğünde, çözünmeyen kalıntı çatlak duvarlarında birikir, galerilerin dibine kayar ve diğer mağara çökelleriyle karışır. Karstolog Yu. I. Shutov, Kırım dağlarını oluşturan bir metreküp Jura kireçtaşlarından 140 kg kil (0,05 m3) oluştuğunu hesapladı (ağırlığı yaklaşık 2,7 ton). Yapılan araştırmalar, illit, montmorillonit, kaolinit, feldspat, kuvars minerallerinden oluştuğunu göstermiştir. Killerin özellikleri oranlarına bağlıdır: bazıları nemlendirildiğinde şişer, küçük çatlakları tıkar, bazıları ise aksine kolayca sudan vazgeçer ve duvarlardan hızla parçalanır. Bazen bakteriler de duvarlardaki kil birikintilerinin oluşumunda yer alır: 1957'de Fransız araştırmacı V. Comarten, bazı mikrop türlerinin karbonu doğrudan kireçtaşından (CaCO 3) elde edebildiğini kanıtladı. Böylece mağara duvarlarında solucan benzeri veya yuvarlak çöküntüler oluşur - bakteriler için bile uygun olmayan ürünlerle dolu kil vermikülasyonları (Şekil 61).

Artık tortuların pratik bir önemi yoktur. Belki de bir istisna, mağaranın minerallerin patlayıcı yöntemle çıkarıldığı aktif taş ocaklarından çok uzakta olmadığı durumdur. 7 noktaya kadar yerel bir sismik şoka eşdeğer güçlü patlamalardan sonra, killer, kaynakların su tedarik kanallarını geçici olarak tıkayarak çatlak duvarlarından kayabilir. Tüketimlerinin sıfıra düştüğü ve ardından askıda kil parçacıkları gerçekleştirerek kaynaklardan kırmızı su akmaya başladığı durumlar var ...

Heyelan kazasında

G. A. Maksimovich'in temel özetinde, heyelan yataklarına sadece 5 satır ayrılmıştır ... Hemen hemen hiçbir bilgi taşımadıklarına inanılıyordu. 60-90 yıl araştırın. durumun böyle olmadığını göstermişlerdir. Farklı kökenlere sahip üç gruba ayrılırlar.

Termo yerçekimi birikintileri sadece günlük ve mevsimlik sıcaklık dalgalanmalarının büyük olduğu mağara girişinde oluşur. Duvarları soyuluyor, boşluğun boşluğa yakın kısmı büyüyor ve zemininde çakıl ve ince toprak birikiyor. Alman speleolog I. Streit, bir düzineden fazla yıl harcayan ve materyalleri işlemek için karmaşık matematiksel yöntemler kullanarak, bu materyalin miktarının, bileşiminin, boyutunun, parçacıkların şeklinin, kenarlarının ve kenarlarının sayısının, hakkında şifreli bilgiler sakladığını kanıtladı. on binlerce yıldır bölgede iklim değişiklikleri ... Orta Asya karstik bilim adamları, çıplak yamaçta öne çıkan bu tortuların lekelerini kullanarak, karşı yamaçtan mağaralara göze çarpmayan girişleri güvenle buluyorlar.

Landfall-yerçekimi birikintileri mağaralar boyunca, ancak özellikle bol miktarda - tektonik kırılma bölgelerinde oluşur. Tonozlardan düşen kırma taş, çakıl, küçük kayalar, doğrudan incelenmesi zor olan yüksek salonların jeolojik yapısı hakkında bir fikir verir (ABD'deki Carlsbad Mağarası'ndaki Büyük Salon'un kubbesini incelemek için, Amerikalı mağarabilimci R. Kerbo bir balon bile kullandı!).

En büyük ilgi düden-yerçekimi birikintileri... Edatları değiştirmek çok mantıklı: Bir çöküş sırasında, yalnızca mağaranın içindeki malzeme galerinin dibinde birikir; tonoz çöktüğünde, yüzeyden malzeme içeri girer ve zeminler arası tavanlar çöktüğünde devasa salonlar ortaya çıkar ... Bu tortular yüz binlerce ton ağırlığındaki bloklar ve topaklarla temsil edilir. Buluştukları mağara bölümleri muhteşem bir manzara. Birçoğu o kadar kararsız ki, bir mağaracı onlara tırmandığında tehditkar bir şekilde gıcırdıyor.

Kireçtaşının kırmızımsı kahverengi yüzeyi beyaz yıldızlarla kaplıdır - düşen taşların etkisinin izleri. Kişi bu kaosta kendini rahatsız hisseder. Ama çoğu zaman burada da bir şekilde sakinleştirici kalıplar bulabilirsin ...

1989'da Simferopol mağaracıları keşfettiler ve 90'larda Kırım'ın en güzel mağaralarından biri olan Chatyrdağ'daki Mermer'i keşfettiler ve geziler için donattılar. Orta kısmında, zamanın ruhuna göre Perestroika Salonu'nun ironik adını alan Kırım çığ salonunun en büyüğü var (alan yarım futbol sahası!). Şaşırtıcı bir şekilde, bloklarının kaosu içinde bir düzen ana hatlarıyla belirtilmiştir: bazıları yatay olarak uzanır, diğerleri 30-60 ° açılarla eğilir, diğerleri ters çevrilir ve bir zamanlar üzerlerinde büyüyen sarkıtlar şimdi vardır. "dikitlere" dönüştü ... mağarayı oluşturan kireçtaşlarının 30 ° 'lik bir açıyla düşmesi. Bu nedenle, salonun kasasında bir dikiş yırtıldığında, bir dönüş ve hatta bir devrilme ile eksensel olarak yer değiştirir.

Blok ve kayalara ek olarak, çökmüş damlama kolonları da göçme-yerçekimi çökellerine aittir. Sismik bölgelerde diğerlerinden daha iyi çalışılmıştır - Kırım'da, Fransa'nın güneyinde, İtalya'nın kuzeyinde. Aynı zamanda karst çalışmaları ile sismoloji arasında doğrudan ve ters bağlantılar kurmak da mümkün oldu. Güçlü depremler mağaraların tonozlarının çökmesine neden olur. Ortaya çıkan blokların ve kayaların doğrudan bunlarla ilişkilendirilmesi zorsa, yönlendirilmiş düşmüş sütunlar bazen güvenle deprem merkez üslerini gösterir. Bu nedenle, Kırım'da yatay bir zeminde yatan yaklaşık 60 sütun tanımlanmıştır (bu çok önemlidir, çünkü eğimli zeminlerde geri dönebilir ve yönlerini değiştirebilirler). Bunların %40'ı Sudak'a, %40'ı Yalta'ya ve her biri %10'u Aluşta ve Sivastopol merkez bölgelerine yöneliyor. Bu, antropojendeki güçlü deprem odaklarının Sudak'tan Sivastopol'a göçüne tanıklık ediyor. Ne yazık ki, 8 m uzunluğa (Monastyr-Chokrak madeni), 3 m'ye (Kızıl Mağara) kadar olan devlerin yer değiştirme mekanizmasını açıklamayı mümkün kılan bir tasarım şeması henüz bulunamadı. 70 tona kadar ağırlık (Mira madeni). Sadece tarihsel dönemin depremlerinden daha güçlü oldukları açıktır.

Bu tür depremler ne zaman oldu? Speleoloji burada sismologlara güvenilir bir tarihleme yöntemi sağlar. Akış sütunları, belirli bir alanın jeofizik düşeyinin konumunun tüm büyümesi boyunca sabitlendiği "mineralojik" çekül hatlarıdır. Onlara düştükten sonra sarkıt veya dikitler büyürse (Şek. 62), o zaman herhangi bir mutlak yöntemle (radyokarbon, nükleer manyetik rezonans, vb.) Belirlenen yaşlarına göre, sütunun yaşını (en erken değil) belirlemek mümkündür. ...). Kırım için şu ana kadar sadece iki radyokarbon tarihi var ve Perestroika Salonu'nun çökmüş sütunları için 10 ve 60 bin yıl yaşını veriyor. Dünyadaki diğer mağaralarda bu aralık daha da geniştir - 10 ila 500 bin yıl arasında ...

Karst ve sismolojinin geri bildirimi, mağara kasası başarısız olduğunda 2-3 bin tona kadar blokların oluşmasıyla kendini gösterir. 10-100 m yükseklikten düşerken zemine bir darbe, depremlerin enerjisiyle orantılı olan 1x10 15 - 10 17 erg'lik bir enerji açığa çıkarır (1966 Taşkent depremi - 1x10 18 erg). Doğru, küçük bir kaya hacminde lokalizedir, ancak büyüklüğü 5 puana kadar olan somut bir yerel depreme neden olabilir.

Fransa'da nükleer santrallerin yerlerini belirlemek için sismik bölgeleme haritalarını düzeltmek için speleolojik yöntemler yaygın olarak kullanıldı. Uzmanların ilk fikirlerini önemli ölçüde değiştiren aynı çalışma 90'lı yıllarda gerçekleştirildi. Kırım'da. Bu, doğada her şeyin birbiriyle bağlantılı olduğunu ve yararlı bilgiler taşımayan hiçbir doğal nesnenin olmadığını bir kez daha kanıtlıyor. Sadece onu alabilmeniz gerekiyor.

Bu konuyu bitirmek için kısaca bir soruya daha değinelim. Yeraltında çalışan bir mağaracı için depremler ne kadar tehlikelidir? Bu konudaki bilgiler kıt, ancak düşündürücüdür. 1927'deki Kırım depremi sırasında, Chatyrdağ'daki Emine-Bair-Khosar madeninde P.M.'nin hidrojeolojik grubundan bir grup vardı. Vasilievsky. Yüzeye çıkan rehberleri arasında paniğe neden olan 7 puanlık sarsıntıyı hiç hissetmedi. 05/01/1929 Hermab depremi sırasında (9 puan) Bakhardenskaya mağarasında günübirlikçiler vardı. Büyüyen bir kükreme duydular, duvarlardan tek tek çakıllar düştü, yumuşak dalgalar gölden ayaklarının dibine indi ... su yolu. Açık görünüyor: en güçlü sismik şoklar bile yeraltında sönümleniyor (nükleer patlamaları yasaklayan anlaşmanın imzalanması sırasında çok fazla soruna neden olan "ayrışma" olgusu). Ama hemen sonuçlara atlamayalım. L. I. Maruashvili'ye göre, 1957'deki Baldinsky depremi sırasında, Tsipuria karstik madeni (Gürcistan) çökmüş kaya ile dolduruldu ve coğrafi bir nesne olarak var olmaktan çıktı. Vesennyaya madeninde (Bzybsky masifi, Gürcistan) 08/27/1988 depreminden sonra, 200 m derinlikte bir tıkanıklık yer değiştirdi, ondan yeni çıkan mağaracılar sadece bir şans eseri hayatta kaldı. Hayır, şakalar depremlerde kötüdür - hem yerde hem de yeraltında ...

Yumurtlama Hareketli Su

Bir sonraki dikkate değer mağara tortusu grubu, su mekanik tortularıdır. Onları tanımak da meslekten olmayanlara pek zevk getirmeyecek. Kızıl Mağara'da, neredeyse bel derinliğinde viskoz kile daldığınız, çoğu zaman bir botun tabanını veya hatta bir dalgıç giysisinin alt kısmını bıraktığınız göller var ... Ancak jeolog bu tortularda bir kaynak görüyor. karstik boşlukların "yaşam" koşulları hakkında çeşitli bilgiler. Bunları elde etmek için öncelikle mevduatların bileşimini incelemek gerekir.

Mineralojik analizler bazen suyun nereden geldiği sorusuna hemen cevap verir. Sedimentlerin bileşimi, ana kayaların minerallerinin bileşimine tekabül ediyorsa, mağara yerel, otokton akıntılardan oluşur. Bu nedenle, 1958'de, Kızıl Mağara'nın keşfine yeni başladığımızda, Proval madenindeki Dolgorukovsky masifinin platosunda, başlangıcını aramamız gerektiğini zaten biliyorduk, çünkü sadece onu besleyen su toplama alanı içinde. kuvars çakıl var mı. Polonyalı mağarabilimciler, Tatras'taki Koцcielska Vadisi'ndeki mağaraları inceleyerek, tek bir yerde, ancak vadi tabanının üzerinde farklı yüksekliklerde bulunan mağaraların farklı bir kum dolgu bileşimine sahip olduğunu fark ettiler: tabana ne kadar yakınsa, o kadar zengindir. içinde bulunan mineraller .. Bölgenin paleocoğrafyasının incelenmesi, bunun, karstik olmayan kayalardan oluşan Tatras'ın orta kısmının havzalarına yavaş yavaş "ulaşan" nehrin yarığının derinliğinden kaynaklandığını göstermiştir. .

Tabii ki, detaylı çalışmalarla bu şema çok daha karmaşık görünüyor. Yüzlerce örnek almamız, bunları boyut, özgül ağırlık, manyetik ve diğer özelliklere göre kesirlere ayırmamız, tek tek mineral tanelerinin içeriğini mikroskop altında belirlemeli ve hesaplamalıyız. İnanılmaz keşifler ödüllendirilir. Kırım mağaralarında beklenmedik bir şekilde mineraller keşfedildi: daha önce sadece meteorlarda bilinen mozanit, kogenit, iyosit; Bulgaristan mağaralarında, MÖ 25. ve 4. - 1. binyıllarda Ege Denizi'ndeki Santorini Adası'ndaki bir yanardağın patlamasıyla ilişkilendirmek için bir neden olan volkanik kül ara katmanları bulundu. NS.

20. yüzyılın mağara araştırmacılarını Atlantis'in sorunları ve Minos kültürünün ölümü ile bağlayan iplik böyle gerildi ...

Su mekanik yataklarının araştırılmasının ikinci yönü, büyüklüklerinin incelenmesidir. Farklı olabilir - bazen buzul akıntılarının oluşturduğu mağaralarda bulunan metre uzunluğundaki kayalardan, parçacıkları mikron boyutunda olan en ince kile kadar. Doğal olarak, araştırma yöntemleri farklıdır: doğrudan ölçüm, bir dizi elek kullanımı, geleneksel ve ultrasantrifüj kullanımı. Genellikle uzun ve pahalı olan tüm bu işler ne veriyor? Ana şey, mağaraların varlığının eski paleocoğrafik koşullarının restorasyonu. Yeraltı akışlarının hızı, içinde hareket ettikleri kanalların çapı ve taşınan parçacıkların boyutu arasında oldukça karmaşık formüllerle ifade edilen bağlantılar vardır. Bunlar, Bernoulli akışının aynı süreklilik denklemlerine dayanır, eşit derecede iyi bilinen Stokes denklemi ile "çarpılır", bu denklem farklı sıcaklık ve yoğunluktaki durgun sudaki parçacıkların çökelme hızını tanımlar. Sonuç, Çek speleolog R. Burckhardt tarafından önerilen güzel bir nomogramdır - yolun enine kesit alanını ve dibinde biriken parçacıkların çaplarını bilerek, ortalama ve maksimumu tahmin edebilen bir grafik bir zamanlar burada şiddetlenen akışların hızı ve akış hızı (Şek. 63) ...

Su mekanik yataklarının incelenmesi, bazı teorik problemlere, özellikle de verilen mağaranın hangi hidrodinamik bölgeye yerleştirildiği sorusuna cevap verilmesini sağlar. 1942'de, bir dizi ABD mağarasının dibinde ince kil keşfettikten sonra, deneyimli jeolog ve mağarabilimci J. Bretz, kireçtaşının yavaşça akan sularla çözülmesiyle oluşturulduğunu öne sürdü: sonuçta, sadece içlerinde kil parçacıklarının birikmesi var. mümkün! 15 yıl sonra, aynı mağaraların düzinelercesine derin çukurlar kazarak, bir karst bilimcisi olan Davis, yağlı killerin dolgunun yalnızca çok karmaşık, çok metrelik bir kesimini taçlandırdığını tespit etti. Killerin altında, güçlü bir dere tarafından getirilen kum ve çakıl katmanları vardı, daha sonra ancak mağaranın uzun süreli drenajı ile oluşmuş olabilecek bir damlama kabuğu vardı, aşağıda - yine, kayalar üzerinde uzanan bölümde kil ortaya çıktı. .. Su mekanik çökeltileri, uzmanların mağaraların tarihi gelişimini "okumasına" yardımcı olur.

"Üstten damlama" ve "Alttan damlama"

"Sarmatit" ve "dikit" (Yunanca "dikme" - damladan) terimleri, 1655'te Danimarkalı doğa bilimci Olao Worm tarafından literatüre girmiştir. Yüz yıl sonra, Rus edebiyatında Mikhail Lomonosov'un daha az mecazi olmayan bir tanımı ortaya çıktı: "damla" ... Gerçekten de, bu oluşumlar su hareketinin damlama şekli ile ilişkilidir. Bir damlanın sıvı olarak davranışının bazı özelliklerini zaten biliyoruz. Ancak bu sadece su değil, belirli bileşenleri içeren bir çözeltidir. Sulanmış bir çatlağın tabanında bir çözelti damlası oluştuğunda, bu yalnızca yüzey gerilimi ile yerçekimi arasındaki bir mücadele değildir. Aynı zamanda, çözelti ile kaya arasındaki temasta mikroskobik kalsiyum karbonat parçacıklarının çökelmesine yol açan kimyasal süreçler başlar. Mağaranın tavanından düşen birkaç bin damla, kaya/çözelti temasında ince bir yarı saydam kalsit halkası bırakır. Sonraki su kısımları, kalsit/çözelti temasında zaten damlacıklar oluşturacaktır. Böylece lüleden tamamen uzayan bir tüp oluşur. En uzun tüpler (brchki) 4-5 m'dir (Gombasek Mağarası, Slovakya). Sürecin kimyasal özünün basit olduğu görülüyor - geri dönüşümlü bir reaksiyon

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

Kireçtaşı çözündüğünde, reaksiyon bir çift değerli Ca iyonu ve iki tek değerli HCO3 iyonunun oluşumu ile sağa doğru ilerler. Damla oluşumu ile reaksiyon sola doğru gider ve bu iyonlardan mineral kalsit oluşur. Ama burada da bir "tuzak" var ve bir tane bile değil ...

Coğrafya ve jeoloji ile ilgili birçok ders kitabında sarkıtların oluşumu suyun buharlaşmasıyla açıklanır. AE Fersman ilk çalışmalarında bu hatadan kaçınmadı. Ancak mağaralarda nem ile hava doygunluğu açığının 0'a yakın olduğunu zaten biliyoruz. Bu gibi durumlarda buharlaşma değil, yoğunlaşma hakimdir.

Reaksiyon (1) aslında birkaç aşamadan geçer. İlk olarak, su karbondioksit ile etkileşime girer:

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

Ancak karbonik asit zayıftır ve bu nedenle bir hidrojen iyonu (H +) ve bir HCO - 3 iyonuna ayrışır. Hidrojen iyonu çözeltiyi asitleştirir ve ancak o zaman kalsitin çözünmesi başlar. Bu, formül (1)'de kayadan yalnızca bir HCO 3 iyonunun geldiği ve ikincisinin onunla ilişkili olmadığı ve karstik kütleye verilen su ve karbondioksitten oluştuğu anlamına gelir. Bu, karst sürecinin tahmini aktivitesini% 20-30 oranında azaltır. Sadece basit bir örneğe bakalım. Sudaki tüm iyonların toplamı 400 mg/l (200 mg/l HCO3 dahil) olsun. Analizi içme suyunu değerlendirmek için kullanırsak, o zaman 400 mg / l'nin tamamı hesaplamaya dahil edilir (sudaki bireysel bileşenlerin nereden geldiği umurumuzda değil, orada olmaları önemlidir). Ancak bu analizden karst işleminin yoğunluğu hesaplanırsa, hesaplama iyonların toplamından HCO3 iyon içeriğinin yarısı (400-100 = 300 mg / l) çıkarılmalıdır. Hesaplamalardaki bu tür hatalar, yüksek bilimsel derece ve unvanlara sahip olanlar da dahil olmak üzere, dünyanın birçok karstologunun eserlerinde bulunur.

Daha sonra sistemdeki CO2'nin kısmi basınçlarındaki farkın ne olduğunu tahmin etmek gerekir. 40-50'lerde. karst sürecinin sadece atmosferden gelen CO2 nedeniyle olduğuna inanılıyordu. Ancak dünyanın havasında sadece hacimce% 0.03-0.04'tür (basınç 0.0003-0.0004 mm Hg) ve bu değerdeki enlem ve deniz seviyesinden yükseklikteki dalgalanmalar önemsizdir. Bu arada, uzun zaman önce ılıman enlem ve subtropik mağaraların tortullar açısından daha zengin olduğu ve bunların çok azının yüksek enlem ve yüksek rakım mağaralarında olduğu fark edildi ... Hacimce% 1-5, yani 1.5-2 atmosferdekinden daha fazla büyüklük sıraları. Hemen bir hipotez ortaya çıktı: sarkıtlar, çatlaklardaki (toprak havasındaki ile aynı) ve atmosferik CO2 içeriğine sahip mağaraların havasındaki CO2'nin kısmi basıncı olduğunda oluşur. Son düzeltme, mağaraların havasındaki CO 2'nin doğrudan belirlenmesi ile yapılmıştır. Nihai "teşhis" diyor ki: sarkıtlar esas olarak nemin buharlaşmasıyla değil, %1-5 (toprak havası ve çatlaklarda su) ila %0.1-0.5 (mağaralarda hava) arasında bir CO2 kısmi basınç gradyanı varlığında oluşur. ...

Sarkıtın besleme kanalı açık olduğu sürece içinden düzenli olarak damlalar akar. Ucu kırılarak yerde tek bir dikit oluştururlar. Bu oldukça yavaş gerçekleşir (onlarca - yüzlerce yıl) ve bu nedenle dünyanın birçok donanımlı mağarasında birbirine ulaşan bu tür formlar "ebedi aşıklar" mecazi adını almıştır. Besleme kanalı büyüdüğünde, kil veya kum taneleri ile tıkandığında, sevgililerden biri "kalp krizi" geçirecek - kanaldaki hidrostatik basınçta bir artış. Duvarı kırılır ve sarkıt, dış tarafı boyunca bir çözelti filminin damlaması nedeniyle büyümeye devam eder (Şek. 64). Yatak düzlemleri boyunca ve tonozdaki eğimli çatlaklar boyunca su sızarsa, en tuhaf şekil ve boyutlarda sarkıt sıraları, saçaklar ve perdeler ortaya çıkar.

Su girişinin sabitliğine ve salonun yüksekliğine bağlı olarak damlaların altında 1-2 m yüksekliğinde ve 3-4 cm çapında tek dikit-çubuklar oluşur; "düzleştirilmiş", kesilmiş ağaçların kütüklerine benzer veya koni biçimli, kulelere veya pagodalara benzeyen şekil. Bunlar, onlarca metre ölçülerinde mağaraların en büyük damlataş oluşumlarıdır. Dünyanın en yüksek dikiti şimdi Las Villas mağarasında (Küba) 63 metrelik bir dev ve Avrupa'da - Slovakya'daki Buzgo mağarasında 35.6 metre olarak kabul ediliyor. Sarkıt ve dikitler birleştiğinde, yavaş yavaş sütunlara dönüşen dikitler oluşur. Bazıları 30-40 m (yükseklik) ve 10-12 m (çap) ulaşır. Filmler ve düz akışlar şeklinde drenaj yaparken, çeşitli şekil ve boyutlarda basamaklı kabuklanmalar oluşur.

Denizaltı koşullarında (yani havada) listelenen yaygın formlara ek olarak, çiçeklere (antoditler), kabarcıklara (kabarcıklar, balonlar), mercanlara (koralloidler, patlamış mısır, botryoidler), spirallere benzeyen her türlü tuhaf oluşumlar oluşur. (heliktitler), vb. hem sıradan ziyaretçiler hem de uzmanlar helikitler tarafından şaşırmaktadır. Bunların en büyüğü, 2 m uzunluğunda, Jaul Mağarası'nda (Güney Afrika) tanımlanmıştır. Yeni Zelanda'da 80 cm uzunluğunda (Fluur-Cave) bir spiral alçı heliktit "Bahar" tanımlanmıştır. Kap-Kutan (Türkmenistan) ve Lechugiya (ABD) mağaralarında 5-7 m uzunluğunda büyük alçı "pençeler" tanımlanmıştır. Bu tür formların oluşum mekanizması tam olarak anlaşılmamıştır, birçok ülkeden mineraloglar çalışmalarına katılmaktadır. Son yıllarda, bazı denizaltı formlarının oluşumunun yeni bir aerosol hipotezi ortaya çıkmıştır. Böylece, havanın yoğuşması ve iyonlaşması çalışmaları ile speleogenez sorunları arasında bir köprü atılıyor.

Sualtı formları daha az çeşitli değildir. Yeraltı göllerinin yüzeyinde, hamamın duvarına veya su seviyesine ulaşmış bir sarkıta yapışabilen ince bir mineral film oluşur ve ince bir levhaya dönüşür. Banyodaki su seviyesi dalgalanırsa, dantel süslemeye benzeyen birkaç büyüme seviyesi oluşur. Zayıf akan banyolarda ve yeraltı nehirlerinin kanallarında, birkaç santimetreden 15 m'ye kadar (Los Bridgos, Brezilya) yüksekliğe sahip akış barajları-gura oluşur. Tepsilerin dibinde veya damlama gövdesindeki mikro çöküntülerde, genellikle düzinelerce büyüme konsantresinden oluşan gerçek inciler gibi mağara incileri oluşur. Ayrı durmak inanılmaz bir oluşumdur - "ay sütü". Farklı koşullar altında, yarı sıvı, kremsi, yoğun, süzme peynir gibi, serbest akışlı, un gibi olabilir. Ay sütü kurutulduğunda ince beyaz bir toza dönüşür ve dar bir dikey bacadan çıkan bir oyuk "baca önleyici" gibi görünür. Ay sütünün yaklaşık yüz eş anlamlısı vardır, oluşumu 30'dan fazla hipotezle "açıklanır". Henüz birleşik bir teori yok, tıpkı muhtemelen tek bir "ay sütü" formu olmadığı gibi - poligenetik ...

Ünlü Rus mineralog D.P. Grigoriev (St. Petersburg) ve dünyanın en iyi mağara mineralleri teşhis uzmanlarından biri olan V.I. Bu doğrultuda, mağaralar kristalograf ve mineralog için, sadece gelmeden önce damla dekorasyonunu korumak için en geniş fırsatları açıyor ... Ne yazık ki, mağaraların mineralojisi ve jeokimyasının inceliklerini araştırmak hala amatörlerin çoğu. Bu zaman alıcı işler müşteri bulamıyor - mağaraların dış güzelliğini belirleyen damla tortuları pratikte çoğunlukla alakasız.

70'lerden beri. XX yüzyıl. durum yavaş yavaş değişmeye başladı: formların dış egzotizmi aracılığıyla, yalnızca mineralojik açıdan ilgi çekici olmayan iç düzenlilikler giderek daha somut bir şekilde parlamaya başladı. Buradakiler sadece birkaç örnek. 1970 yılında, dünyadaki birçok mağaradan dağınık verileri özetleyen GA Maksimovich, farklı su akış hızlarında farklı morfoloji ve boyutlarda karbonat kabuklarının oluştuğunu kanıtladı. Böylece 1-0.01 l/s su debisinde örtü kabuklanmaları ve barajlar oluşur; 0,0005 ila 0,00001 l / s arasında koni şeklindeki sarkıtlar; eksantrik formlar - 0.000001 l / s'den az. Rus mineraloglar NP Chirvinsky ve AE Fersman'ın minerallerin yönlendirilmiş büyümesinin önemi hakkındaki parlak öngörüsü, şimdi tutarlı bir doğal çekül çizgileri ve seviyeleri konseptine dönüştürülmüştür. 80'lerde. nükleer santrallerin inşasıyla bağlantılı olarak İtalya ve Fransa'nın karstik bölgelerindeki en son tektonik hareketlerin yeniden inşası için zekice kullanıldı. Sarkıt ve dikitlerin yıllık döngüleri, Şek. 64, kozmik ritimlerin tezahürünün sadece özel bir durumu olduğu ortaya çıktı.

Bütün bir bölüm jeolog ve mağarabilimci Vladimir Maltsev'in yetenekli kitabına ayrılmıştır "Düşlerin mağarası. Kader mağarası", yayınevi "Astrel", 1997 - dünyanın en güzel mağaralarından birinin mineralojisi - Cap- Türkmenistan'da Kutan - bütün bir bölüm ayrılmıştır. Paradoksal başlık ("Amatörlerin Bilimi") yazarın popüler olmasını engellemedi, ancak aynı zamanda, en basit sarkıttan gizemli eksantriklere kadar mağaralarda birçok mineral oluşumunun oluşumu hakkında modern fikirler hakkında oldukça profesyonelce konuşuyor.

Su kemojenik yataklarının kimyasal bileşimi de çok ilginçtir. XX yüzyılın başında A. E. Fersman. mağaralardaki ana mineral olarak kalsit hakkındaki geleneksel fikirlerin sadece kısmen doğru olduğunu yazdı. 80'lerde. büyüleyici Amerikalı mineralog Carol Hill ve mizaçlı İtalyan mağarabilimci Paolo Forti'nin temel özetinde / 36 / dünya mağaralarının 186 minerali hakkında veriler verilmiştir. Mineral türleri (pay) bakımından ilk sırada cevher mineralleri gelmektedir. Kristalleştikleri formların sayısına göre (payda) - karbonatlar. Toplamda, yeraltında 10 sınıf mineral bulunur: cevher - 59/7; fosfatlar - 34/4; farklı sınıfların mineralleri - 28/6; oksitler - 12/19; silikatlar - 11/14; karbonatlar - 10/27; sülfatlar - 10/16; nitratlar - 6/4; klorürler - 4/9; hidroksitler - 4/3. AE Fersman'ın farklı jeokimyasal ortamlarda mağara minerallerinin oluşumuyla ilgili öngörüsü de doğrulandı. Açıkçası, hepsi tanımlanmadı ve karakterize edilmedi. Özellikle, termal mağaraların mineralojisinin incelenmesi yeni başlıyor (Şek. 65).

buz krallığı

Su kemojenik birikintileri, sıvı ve buharlı su oluşumudur. Kar ve buz şeklindeki su, negatif hava sıcaklıklarının sürekli veya mevsimsel olarak gözlemlendiği mağaralar için tipiktir.

Kar birikintileri sadece büyük girişleri olan yer altı boşluklarında oluşur. Kar, mağaraya uçar veya madenlerin çıkıntılarında birikir ve küçük çığlar halinde düşer. Girişin altında 100-150 m derinlikte onlarca ila yüzlerce metreküp hacimli yeraltı kar konilerinin oluşumuna dair bilinen durumlar vardır (Kırım, Bezdonnaya, Şekil 19). En büyük kar birikintilerinden biri Snezhnaya madeninde (Gürcistan) tanımlanmıştır. Başlangıçta kar, giriş hunisine 40 m derinliğinde ve 2000 m2 üst kenarı boyunca bir alanla girer. Buradan 130 metrelik 2 ila 12 metre genişliğindeki (geçiş alanı) bir kuyuya girer. Alt kısmındaki bir delikten 200 m derinliğe, yaklaşık 5 bin m2 alana ve 50 bin m3'ten fazla hacme sahip bir koni oluşturduğu Büyük Salon'a düşer. Farklı yıllarda, kar-buz tıkaçları veya yuvarlatılmış çözülmüş yamalar, yüzeyden karın yolunu değiştiren kar - yağmur akış kanallarında oluştuğundan, konfigürasyonu değişir.

Mağaralardaki buzun farklı bir oluşumu var. Çoğu zaman, kar önce ateşe, sonra buzul buza dönüşen sıkıştırılır; daha az sıklıkla, bu buz hareket etmeye başlar ve bir yeraltı buzulunu oluşturur (Argentiere, Fransa); Son olarak, mağaralarda (Sürpriz, Rusya) permafrost koşullarında oluşan buzun veya kara buzullarının akışının (Castelgard, Kanada) korunmasına çok nadiren dikkat edilir. Mağara buzu oluşumunun ikinci yolu, eriyen kar suyunun soğuk (statik) mağaralara (Buzluk, Ukrayna) girmesidir. Üçüncü yol, rüzgar (dinamik) mağaralarda (Eisriesenwelt, Avusturya) hava soğutmasıdır ve dördüncüsü, soğutulmuş kaya yüzeyinde veya buz üzerinde atmosferik kökenli süblimasyon kristallerinin oluşumudur. Farklı oluşumların buzunun farklı mineralizasyona sahip olması ilginçtir: en "taze" (sadece 30-60 mg / l) süblimasyon ve buzul buzudur, en "tuzlu" alçı ve tuz mağaralarından gelen buzdur (2 veya daha fazla g / l). Özel bir durum, doğrudan dağ veya tabaka buzullarının buzunda oluşan buz mağaralarıdır. İkincil buz oluşumları, çevreleyen buzun (Aimfjömet, Norveç, vb.)

Buz mağaraları en çok 900 ila 2000 m yükseklikteki dağlarda bulunur.En ünlülerinden biri Avusturya'daki Eisriesenwelt'tir. Girişi 1656 m yükseklikte bulunur, giriş galerisinin tabanını 1 km'ye kadar olan bir mesafede buz kaplar ve farklı yıllarda 20-30 bin m 2'lik bir alanı kaplar. En büyük buzul mağaralarından biri Dobsinska'dır (Slovakya). 12 bin m2'lik bir alanda, burada 145 bin m3'ten fazla buz birikmiş, güçlü kaskadlar (alt katmanlarındaki buz yaşı 7 bin yıla kadar) ve buz birikimleri (1-2 yaş) oluşturmuştur. yıl). Rusya'nın en ünlüsü Kungur Buz Mağarası. İçinde kışın ve sadece giriş kısmında buz birikimleri oluşur. Oluşan buz miktarı, soğuk dönemin hava koşullarına ve mağaranın devamlılığına bağlıdır.

Oksit grubundan en basit mineral bileşik olan buz, sıradan tortuların tüm karakteristik formlarını oluşturur. Diğerlerinden daha sık "donmuş şelaleler" vardır - 100 m yüksekliğe kadar basamaklar (Eisriesenwelt), sarkıtlar, dikitler, 10-12 m yüksekliğinde sütunlar, çeşitli perdeler; daha az sıklıkla - 10 cm uzunluğa kadar buz sarmalları ve 60 cm çapa kadar agrega oluşturan şeffaf altıgen kristaller. Bazen, pürüzsüz yüzey buzu bazen aşağıdan karmaşık su altı büyüme formları (Pinego-Kuloi bölgesi ve Sibirya mağaraları) ile kaplanmış olan yeraltı gölleri donar.

9.6. Gübreler için - yeraltı

Çeşitli organojenik tortular genellikle mağaralarda birikir: mükemmel bir gübre olan guano, kemik breşi, fosforitler, güherçile.

En yaygın guano birikintileri yarasa veya kuş pisliğidir. Orta enlemlerde, nadiren endüstriyel kümeler oluşturur. Genellikle bunlar, küçük (onlarca - yüzlerce birey) yarasa kolonilerinin bağlantı noktalarının altında oluşturulan 1-2 m yüksekliğinde ve 2-5 m çapında ince ara katmanlar veya koni biçimli yığınlardır. Tüm kıtaların alt enlemlerinde yarasalar, 10-25 milyon kişiye ulaşan devasa koloniler oluşturur (Brackenskaya, Novaya, ABD). Bu tür mağaralarda ve kuşların yuva yaptığı boşluklarda, guano birikimleri 40 m kalınlığa ulaşır (Kirkulo, Küba) ve rezervler - 100 bin ton (Karlsbadskaya, Mamontova, ABD). Kuzey ve Güney Amerika'daki bir dizi mağarada, guano rezervleri tamamen tükenmiştir; Küba'da hala "siyah altın" olarak kabul ediliyor. Kirkulo mağarasında yılda 1000 tona kadar guano çıkarılıyor ve rezervlerinin 80 bin ton olduğu tahmin ediliyor. Guano'nun ticari olarak çıkarılmasının maliyeti, satış fiyatının sadece %15'i kadardır. Tayland'da birkaç "guan" mağarasının sömürülmesinden elde edilen gelir 50 bin dolara ulaşıyor. Bu parayla birkaç Budist tapınağı ve topluluk okulu var.

Guano en değerli gübredir. % 12 ila 30 arasında fosfor, azot, potasyum bileşikleri içerir. Guano gübresi - konsantre. Bitkilerin kök sistemine zarar vermeden kullanmak için 1: 5, 1:10 oranında kara toprakla "seyreltmek" gerekir. Guano mağara yatakları ayrıca Venezuela, Malezya ve Kenya'da da kullanılıyor. Yerliler onu dünyanın birçok karstik bölgesinde (Fransa, İspanya, İtalya, Slovenya, Yunanistan, Özbekistan, Vietnam, Avustralya vb.) Son yıllarda, Fransa'daki "petrol patlaması" ile bağlantılı olarak, mantar yetiştirmek için guano kullanılmaktadır.

Guano bulunan mağaralarda, bunun bir parçası olan fosfor ve kükürt, ana kayalar ve tortularla etkileşime giren asit çözeltilerine yol açar. Sonuç olarak, aşındırıcı formlar ortaya çıkar - "guanik" kaplar, kubbeler, nişler ve ayrıca tam bir spektrum (50'den fazla!) Hala zayıf çalışılmış fosfat minerallerinin. Günümüzde guano oluşumunun devam ettiği mağaralarda fauna çok zengin ve spesifik olup, birçoğu hastalık taşıyıcısıdır. 60-80 yıl içinde. Alçak enlemlerde mağaraları keşfederken, "tropik" virüslere karşı çok duyarlı olan birçok Avrupalı ​​mağaracı ciddi şekilde hastalandı. Şimdi, guanolu mağaralara bir uyarı işareti koydular: "Tehlikeli: histoplazmoz."

Biraz daha az sıklıkla, omurgalı kemik kalıntıları bakımından zengin mağaralarda fosfor içeren birikintiler oluşur. Avrupa'da, kemik taşıyan mağaralar Drachenhele ve Michnitz (Avusturya) ve Kuersi (Fransa) özellikle iyi çalışılmıştır. Fosfor içeren tortular, fosfor oksit (%22-25), silika (%22-27), alüminyum ve demir (%2-5) bakımından zengin gevşek kumlu-killi ve topraklı kırmızı-kahverengi kayalardır. Kemik breşleri genellikle karbonat tortuları ile çimentolanır. Belçika, Fransa, Çin'deki bir dizi mağarada, omurgalı kemik kalıntılarını içeren breşler, endüstrinin ihtiyaçları için tamamen gelişmiştir.

Biyojenik nitrat (NaNO 3) birikimleri, vahşi hayvanlar için barınak veya sığır ağılları olarak kullanılan mağaralarda nadiren bulunur. ABD'de Kentucky (Mamontova), Güney Virginia (Sinnet), Indiana (Wyandot), Georgia (Kingston), 19. yüzyılda Kırım'ın eteklerinde ve Kafkasya'da birçok mağarada. Barut üretimi için güherçile çıkarıldı. Özellikle, 1854-1855 İngiliz-Fransız-Rus savaşı sırasında Sivastopol'da "mağara hammaddeleri" kullanan küçük bir barut fabrikası çalıştı. İlginç bir şekilde, duvarlarda güherçile rozetlerinin varlığı, mağaralardaki nispeten düşük (yalnızca %70-80) hava neminin kanıtıdır.

Açıkça söylemek gerekirse, yeraltındaki insanla ilişkili antropojenik tortular da organojeniktir. Bir takım özellikleri vardır ve bu nedenle bunları aşağıda ele alacağız.

Sıcak çözelti tortuları

"Yeraltı Kürelerinin Sırları" bölümünde hidrotermal mağaraların nasıl keşfedildiğinden bahsetmiştik. İçlerinde, toplam miktarı 90'ların sonunda hızla artan bir dizi ortak ve spesifik mineral bulundu. 30'u aştı. Bazı durumlarda, hidrotermal minerallerin oluşum sıcaklığı, inklüzyonların homojenleştirilmesi yöntemiyle doğrulandı. Bazen belirli minerallerin buluntuları, sıcak çözeltilerle bir mağara oluşturma olasılığı hakkında bir "sinyaldir". Bunlar arasında anhidrit (Diana, Romanya), ankerit (Donbass, Ukrayna kömür madenleri tarafından açılan boşluklar), aragonit (Zbrashovskaya, Çek Cumhuriyeti, Orta Asya'da bir dizi mağara), barit (Barit, Kırgızistan), hematit (Rüzgar, ABD), kuvars , zinober, rutil (Magian, Tacikistan), vb. AE Fersman ayrıca bölgesel kalsit yataklarının bazı farklılıklarını hidrotermal oluşumlara bağladı - peşinde birçok güzel mağaranın damlama benzeri dekorasyonunun yok edildiği mermer oniks .. .

Hidrotermal oluşumlar sadece belirli bir bileşime değil, aynı zamanda atılım biçimlerine de sahiptir. Bunlar arasında sık sık iyi kesilmiş kristaller, tek kristaller veya üst üste büyüyen kristaller vardır (Kırım mağaralarından İzlanda spar). I. Kunski, hidrotermal çözeltiler aşağıdan girdiğinde büyüyen "gaysermitleri" tanımladı. Ve hipotezlerden birine göre, Rüzgar Mağarası'nın (ABD) duvarlarında kesişen bölümlerin - kutu işi - oluşumu hidrotermal çözümlerle ilişkilidir.

Hidrotermal minerallerin incelenmesi, speleolojiyi maden yataklarının incelenmesiyle ilişkilendirir. Bilinen kurşun ve çinko, antimon ve cıva, uranyum ve altın, baryum ve selestin, İzlanda spar ve boksit, nikel ve manganez, demir ve kükürt, malakit ve elmas karst yatakları vardır / 17 /. Bu, özel dikkat gerektiren özel, çok karmaşık bir konudur.

9.8. yeraltı boyaları

Minerallerin doğasını renkleriyle ilişkilendirmeye yönelik ilk girişim A.E. Fersman tarafından yapılmıştır. Esas olarak karbonat karst mağaralarında çalışarak, Kırım mağaralarının beyaz buzundan Tyuya-Muyun'un sarı ve tuğla kırmızısı çökellerine kadar açık renk yelpazesine dikkat çekti.

Alexander Evgenievich'in çalışmasından 60 yıl sonra, mağaralardaki minerallerin rengi hakkında çok daha fazla şey biliyoruz. Metal iyonlarının varlığına, bileşiklerinin oksidasyon ve hidrasyon derecesine, mekanik safsızlıkların ve organik malzemenin varlığına bağlıdır / 36 /. Demir ve oksitleri, minerallerin kırmızı, turuncu ve sarı, kahverengi-kahverengi ve soluk renklerini belirler; manganez - mavi; bakır - yeşil, mavi (mavi-yeşil), gri-sarı; nikel - soluk yeşil ve limon sarısı; kil katkısı - kırmızı, turuncu-kahverengi ve sarı-kahverengi; organik madde, yarasa guano, hümik fulvik asitler - kırmızı, turuncu, sarı, mavi, kırmızı-kahverengi, kahverengi, kehribar rengi. Akromatik tonlar (beyaz, açık gri, gri) buz ve manganez karışımı içeren bir dizi mineral içerir.

Tüm bu renkler, kabukların yüzeyinde farklı şekillerde dağılır, açık katmanlar oluşturur veya yerçekimi kuvvetine uymayan tuhaf konturları ana hatlarıyla belirtir. Yüzeyin "doku" renginin algılanmasında önemli bir rol oynar. Ana kaya, taze bir kırıkta tamamen farklı görünüyor veya kuru ve suyla nemlendirilmiş ince bir demir-manganez kabukla kaplı.

İç yapılarını ortaya çıkaran ustaca cilalama, damlalara özel bir çekicilik kazandırır (Şek. 64). Son olarak, ışığın yoğunluğu ve aydınlatmanın doğası önemli bir rol oynar. Biri stearin mumunun ışığında mağarayı incelemek; diğeri meşalelerle; üçüncü - elektrikli aydınlatma ile. Bu bakımdan mağaralar Proteus kadar akışkandır...

Renk ve buz değiştirir. Kuyuların duvarlarını ince bir tabaka ile kaplayan neredeyse renksizdir ve içinden taş veya damlanın rengi "görünür". Buz tabakası ne kadar kalın olursa, o kadar az şeffaf olur ve yavaş yavaş kendi mavimsi beyaz veya beyaz rengini alır.

Silika Mağarasında (Slovakya), kırmızı buz çizgileri bilinmektedir (kil parçacıklarının karışımından dolayı). Su yavaş donarsa, buz daha şeffaftır; eğer hızlıysa, sıkışan hava kabarcıkları buzun sütlü tonunu belirler...

Duvarların ve sızıntıların rengi, bir kişinin hislerini büyük ölçüde belirler. Genellikle boyama uyarır: "Dikkatli olun! Burada yeni bir heyelan vardı"; "burası sel bölgesi"; "burada - taşlar düşüyor" ...

Mağaraların renk düzenindeki keskin değişiklikler endişe vericidir, canlandırıcı veya tam tersine baskıcı bir ruh hali yaratır. Bazılarının (Aptelek, Macaristan) renkli müzik konserleri vermesine şaşmamalı.

Yukarıda, kabuklanmaların floresansından zaten bahsetmiştik. Parlamalarının rengi genellikle turuncu-kırmızı, soluk yeşil, sarı-yeşil, mavimsi-yeşil, soluk mavi, menekşe-mavi, menekşedir. Bakır, çinko, stronsiyum, manganez eser safsızlıklarının varlığı ile ilişkilidir. Demir iyonlarının varlığı, aksine, parıltıyı "söndürür". Neden oluyor? Enerji kısımlar halinde yayılır ve emilir - kuanta. Bir maddenin atomu bir miktar ışık emdiğinde, elektronu daha yüksek bir enerji düzeyine -çekirdekten daha uzaktaki bir yörüngeye- "atlar". Ancak böyle bir uyarılmış durum kararsızdır: elektronlar, enerjilerinin en küçük olacağı bir konumu işgal etme eğilimindedir. Bu nedenle, er ya da geç, bu atom normal durumuna döner, bir önceki seviyeye "parçalanır" ve enerjideki farkı bir ışık kuantumu şeklinde geri döndürür. Bir elektronun uyarılmış halde geçirdiği süre, art ışıma süresidir. Mağaralarda anormal derecede büyüktür ve 2-6 saniyeye ulaşır (genellikle yaklaşık 0.015 saniye ...). Bu fenomenin nedeni henüz açıklığa kavuşturulmamıştır, ancak bu, ilk başta, tuhaf ana hatlarını ana hatlarıyla çizen ve yavaş yavaş solan soğuk renkli ateşle içeriden dökülüyormuş gibi, kabuklara hayran kalmamızı engellemiyor ...

Yeraltı su yolları; 6) Kolmatasyon hariç - geçici yüzey ve yeraltı suları tarafından getirilen ve yeraltı boşluklarını dolduran ince toprak malzemesi; c) mağaraların tonozlarının çökmesinden kaynaklanan tıkanmalar; d) damlataş oluşumları (sarkıt, dikitler vb.); e) organojenik oluşumlar (hayvan kemiklerinin birikmesi vb.). O. p. Önemsiz güce sahip., Düzensiz aralıklı merceksi şekil, katmanlı olmayan veya kaba katmanlı yapı. Bazı Fe ve Mn cevherleri, boksitler ve diğerleri O. p. ile ilişkilidir. Mağaralarda, bir Taş Devri insanının kemik kalıntıları ve onun maddi kültürünün nesneleri sıklıkla bulunur, bu da çalışmaları stratigrafik için önemli yardım sağlar. Kuvaterner diseksiyonu hariç.

Jeolojik Sözlük: 2 ciltte. - M.: Nedra. K.N.Paffengolts ve diğerleri tarafından düzenlendi.. 1978 .

Diğer sözlüklerde "MAĞARA YATIRIMLARI" nın ne olduğunu görün:

mağara yatakları- Karstik boşlukları dolduran tortular Petrol ve gaz endüstrisi konuları EN mağara yatakları… Teknik çevirmen kılavuzu

Mağaralarda bulunan enkaz ve bozulmamış memeli kemikleri birikimleri genellikle demirli, kumlu kil veya kil çimento ile çimentolanır. Mağara yataklarına bakın. Jeolojik Sözlük: 2 ciltte. M.: Nedra. K.N. tarafından düzenlendi... jeolojik ansiklopedi

Kıta ex genetik türlerinin doğal kombinasyonları. Bunların en tuhafı, ayrışma kabuğunu oluşturan elüviyal oluşumları birleştirir. İlgili eluvium ve topraklar, kökenlerine göre yalnızca şartlı olarak ... ... jeolojik ansiklopedi

Mağara mağaraları Yungang, Shanxi eyaleti, Çin'in Datong kentinin 16 km güneydoğusunda, 252 insan yapımı mağaradan oluşan bir komplekstir. Bazıları 17 metre yüksekliğinde olan 51.000'e kadar Buda resmi içerir. Yungang ... ... Vikipedi

İçindekiler 1 Kökenlerine göre mağaralar 1.1 Karst mağaraları ... Wikipedia

Gürcistan Tarihi ... Wikipedia

Çalışma konusu. Yeni Dünya arkeolojisinin araştırma konusu, Amerikan Kızılderililerinin Kızılderili halklarının tarihi ve kültürüdür. Homojen ırk, Amerikan Kızılderilileri önemli bir dalı temsil eder ... ... Collier'in Ansiklopedisi

Çin Halk Cumhuriyeti'ndeki UNESCO Dünya Mirası Alanları listesi, toplamın %4,3'ü (2012 için 962) olan 41 maddeyi (2011 için) içerir. 29 site kültürel kriterlere göre listelenmiştir, 8 ... ... Wikipedia

Şemada gösterilen jeolojik zamana, göreceli uzunluğu gösteren jeolojik saat denir ... Wikipedia

- (İngiliz Chemeia kimyası; English Genes doğum) çözeltilerden kimyasal çökeltme veya suyun buharlaşması sırasında rezervuarların dibinde oluşan tortul kayaçlar. Buharlaşma, oluşumlarında önemli bir rol oynar, bu nedenle ikinci adları ... ... Wikipedia

Su sadece mağaralar oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda onları süsler. Mağaraları şaşırtıcı derecede güzel ve benzersiz yapan kemojenik oluşumlar son derece çeşitlidir. Bin yıldır şekilleniyorlar. Oluşumlarındaki ana rol, karbonat kayalarının kalınlığından sızan ve karstik mağaraların tavanından damlayan sızma suları tarafından oynanır. Geçmişte bu formlara damlalık deniyordu ve "üst damla" ve "alt damla" arasında bir ayrım yapıldı.

İlk kez, büyük Rus bilim adamı MV Lomonosov, damla oluşumlarının kökenini açıkladı: “Üst damla, baştan sona buz sarkıtları gibidir. Doğal reklamların kemerlerinde asılı. Bazen birçok farklı uzunluk ve kalınlık bir arada büyümüş olan buz sarkıtlarının içinden, yukarıdan, dağ suyunun damladığı, boylamlarının arttığı farklı genişlikte dikey kuyular geçer ve üst buz sarkıtlarından düşen damlalardan büyüyen bir alt damla üretir. Başlığın ve özellikle üst kısmının rengi çoğunlukla skala gibi beyaz, grimsidir; bazen, iyi bir paçavra gibi, yeşil veya tamamen güçlü " .

Akış oluşumları genellikle yeraltı boşluklarının (epigenetik) ortaya çıkmasından sonra ve çok nadiren onlarla aynı anda (singenetik) oluşur. İkincisi açıkça karstik mağaralarda görülmez.

kemojenik tortular mağaralar uzun zamandır araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu arada, sınıflandırma ve tiplendirme konuları yakın zamana kadar son derece zayıf bir şekilde geliştirilmiştir. Özel çalışmalar arasında, V.I.'nin mağara duvarları ve zemini üzerindeki çalışmaları), koralitler (bu tip, yeraltı boşluklarının yüzeyindeki kılcal su filmlerinden ve damla kalıplarından kaynaklanan mineral agregaları içerir) ve antolitler (bu tip ile temsil edilir) büyüme sırasında kıvrılan ve parçalanan kolayca çözünür minerallerin paralel lifli kümeleri - alçıtaşı, halit vb.). Bu tipleştirme, bir genetik sınıflandırma özelliğine dayanmasına rağmen, teorik olarak yeterince kanıtlanmamıştır.

En büyük ilgi, GA Maksimovich (1963) ve Z. K. Tintilozov (1968) tarafından önerilen kemojenik formların sınıflandırmalarıdır. Bu çalışmaların dikkate alınmasına dayanarak, kemojenik oluşumlar aşağıdaki ana tiplere ayrılabilir: sinter, kolomorfik ve kristalli.

Damla oluşumları, Mağaralarda yaygın olarak bulunan mağaralar, şekil ve çıkış yöntemlerine göre tavana asılı damlalardan salınan kalkerli maddelerden oluşan sarkıt ve düşen damlalardan salınan maddelerden oluşan dikit olmak üzere iki büyük gruba ayrılırlar.

Damla sarkıt oluşumları arasında yerçekimi (ince boru, konik, lamelli, perde şeklinde vb.) ve anormal (esas olarak sarmallar) ayırt edilir.

Özellikle ilginç olan, bazen bütün kalsit çalılıkları oluşturan ince tüp sarkıtlardır. Oluşumları, infiltrasyon sularından kalsiyum karbonat veya halit salınımı ile ilişkilidir. Mağaraya sızan ve yeni termodinamik koşullara ulaşan sızma suları, karbondioksitin bir kısmını kaybeder. Bu, tavandan düşen bir damlanın çevresi boyunca ince bir rulo şeklinde biriken doymuş çözeltiden kolloidal kalsiyum karbonatın salınmasına yol açar (Maksimovich, 1963). Yavaş yavaş birikerek, silindirler bir silindire dönüşerek ince boru şeklinde, genellikle şeffaf sarkıtlar oluşturur. Tüp sarkıtların iç çapları 3-4 mm, et kalınlıkları ise genellikle 1-2 mm'yi geçmez. Bazı durumlarda 2-3 ve hatta 4,5 m uzunluğa ulaşırlar.

En yaygın sarkıtlar koni şeklindeki sarkıtlardır (Şek. 3). Büyümeleri, sarkıt içinde bulunan ince bir boşluktan aşağı akan suyun yanı sıra damlanın yüzeyi boyunca kalsit malzemesinin akışıyla belirlenir. Genellikle iç boşluk eksantrik olarak bulunur (Şekil 4). Bu tüplerin açılmasından itibaren 2-3 dakikada bir. temiz su damlar. Esas olarak çatlaklar boyunca yer alan ve onları iyi gösteren koni şeklindeki sarkıtların boyutları, kalsiyum karbonat akışının koşulları ve yeraltı boşluğunun boyutu ile belirlenir. Sarkıtlar genellikle 0.1-0.5 m uzunluğunda ve 0.05 m çapındadır. Bazen 2-3, hatta 10 m uzunluğa (Anakopia mağarası) ve 0,5 m çapa ulaşabilirler.

İlginç olan, tüp açıklığının tıkanması sonucu oluşan küresel (soğanlı) sarkıtlardır. Sarkıt yüzeyinde anormal kalınlaşmalar ve desenli büyümeler görülür. Küresel sarkıtlar genellikle mağaraya giren sular tarafından kalsiyumun ikincil çözünmesi nedeniyle oyuktur.

Önemli hava hareketinin olduğu bazı mağaralarda, ekseni dikeyden sapan kavisli sarkıtlar - anemolitler vardır. Anemolitlerin oluşumu, sarkıtın rüzgar altı tarafında asılı su damlacıklarının buharlaşmasıyla belirlenir, bu da sarkıtın hava akışı yönünde bükülmesine neden olur. Bazı sarkıtların bükülme açısı 45 ° 'ye ulaşabilir. Hava hareketinin yönü periyodik olarak değişirse, zikzak anemolitler oluşur. Mağaraların tavanından sarkan perdeler ve perdeler sarkıtlarla benzer bir kökene sahiptir. Uzun bir çatlak boyunca sızan sızma suyu ile ilişkilidirler. Saf kristal kalsitten yapılmış bazı perdeler tamamen şeffaftır. Alt kısımlarında genellikle uçlarında su damlacıklarının asılı olduğu ince tüplü sarkıtlar bulunur. Kalsit damlaları taşlaşmış şelaleler gibi görünebilir. Bu şelalelerden biri, Tiflis Anakopia mağarasının mağarasında belirtilmiştir. Yüksekliği yaklaşık 20 m, genişliği ise 15 m'dir.

Heliktitler, anormal sarkıt oluşumlarının alt grubunun bir parçası olan karmaşık eksantrik sarkıtlardır. Karstik mağaraların çeşitli yerlerinde (tavanda, duvarlarda, perdelerde, sarkıtlarda) bulunurlar ve en çeşitli, genellikle fantastik şekle sahiptirler: kavisli bir iğne, karmaşık spiral, bükülmüş elips, daire, üçgen vb. İğne helisitleri 30 mm uzunluğa ve 2-3 mm çapa ulaşır. Düzensiz büyümenin bir sonucu olarak uzaydaki yönünü değiştiren tek bir kristaldir. Birbirine dönüşen polikristaller de vardır. Ağırlıklı olarak mağara duvarlarında ve tavanında gelişen iğnemsi helisitlerin bulunduğu kesimde, merkezi bir boşluk izlenememektedir. Sivri uçlu, renksiz veya şeffaftırlar. Spiral benzeri heliktitler, esas olarak sarkıtlarda, özellikle ince boru şeklindeki sarkıtlarda gelişir. Birçok kristalden oluşurlar. Çözeltinin agreganın dış kenarına ulaştığı bu heliktitlerin içinde ince bir kılcal damar bulunur. Heliktitlerin uçlarında oluşan su damlacıkları boru ve konik sarkıtların aksine uzun süre (saatlerce) kopmaz. Bu, helititlerin son derece yavaş büyümesini belirler. Çoğu, tuhaf bir şekilde karmaşık bir şekle sahip olan karmaşık oluşumların türüne aittir.

Helititlerin oluşumunun en karmaşık mekanizması, günümüzde hala yeterince incelenmemiştir. Birçok araştırmacı (N. I. Krieger, B. Jeze, G. Trimmel), heliktlerin oluşumunu ince boru şeklindeki ve diğer sarkıtların büyüme kanalının tıkanmasıyla ilişkilendirir. Sarkıt içerisine giren su, kristaller arasındaki çatlaklara girerek yüzeye çıkar. Kılcal kuvvetlerin ve kristalleşme kuvvetlerinin yerçekimi üzerindeki baskınlığından dolayı, heliktitlerin büyümesi bu şekilde başlar. Kılcallık, görünüşe göre, büyüme yönü başlangıçta büyük ölçüde kristaller arası çatlakların yönüne bağlı olan karmaşık ve spiral benzeri helititlerin oluşumunda ana faktördür.

F. Chera ve L. Mucha (1961) deneysel fizikokimyasal çalışmalarla mağaraların havasından kalsit çökelmesinin, helitit oluşumuna neden olma olasılığını kanıtlamıştır. Kalsiyum bikarbonatlı en küçük su damlacıkları ile aşırı doymuş, %90-95 bağıl neme sahip hava, bir aerosol olarak ortaya çıkıyor. Duvar kenarlarına düşen su damlacıkları ve kalsit oluşumları hızla buharlaşır ve kalsiyum karbonat çöker. Kalsit kristalinin en yüksek büyüme hızı, ana eksen boyunca ilerleyerek iğneli helisitlerin oluşumuna neden olur. Sonuç olarak, dispersiyon ortamının gaz halindeki bir madde olduğu koşullar altında, çevreleyen aerosolden bir çözünen maddenin difüzyonu nedeniyle helikitler büyüyebilir. Bu şekilde oluşan heliktitlere ("aerosol etkisi") "mağara donması" denir.

Bireysel ince boru şeklindeki sarkıtların besleme kanalının tıkanması ve "aerosol etkisi" ile birlikte, bazı araştırmacılara göre heliktlerin oluşumu, karstik suların (L. Yakuch) hidrostatik basıncından da etkilenir. hava sirkülasyonu (A. Vikhman) ve mikroorganizmalar. Ancak bu hükümler yeterince gerekçelendirilmemiştir ve son yıllarda yapılan çalışmaların gösterdiği gibi, büyük ölçüde tartışmalıdır. Bu nedenle, eksantrik sinterlenmiş formların morfolojik ve kristalografik özellikleri, kapilerlik veya aerosolün etkisi ile ve ayrıca bu iki faktörün bir kombinasyonu ile açıklanabilir.

En çok ilgi çeken, sarkıtların yapısı, oluşumlarının özellikleri ve büyüme oranları ile ilgili sorulardır. A. N. Churakov (1911), N. M. Sherstyukov (4940), G. A. Maksimovich (1963) ve Z. K. Tintilozov (1968) bu konuları ele aldı.

Sarkıtlar esas olarak %92-100 oranında kalsitten oluşur. Kalsit kristalleri tabular, prizmatik ve diğer şekillere sahiptir. Sarkıtın mikroskop altında boyuna ve enine kesitlerinde 3-4 mm uzunluğa kadar iğ şeklindeki kalsit taneleri izlenebilmektedir. Sarkıtın büyüme bölgelerine dik olarak bulunurlar. İğ şeklindeki taneler arasındaki boşluklar ince taneli (0,03 mm çapa kadar) kalsit ile doldurulur. Yüksek büyütmede, tek tek ince taneli kalsit taneleri ince kristalli taneli bir yapı sergiler (Şek. 5). Bazen önemli miktarda amorf ve kil-kireçli malzeme içerirler. Sarkıtın ince paralel ara tabakalar şeklinde izlenebilen killi pelitik malzeme ile kirlenmesi bantlı yapısını belirler. Bantlanma, kristallerin çarpması boyunca uzanır. Sarkıtın büyümesi sırasında gelen çözeltideki safsızlıkların içeriğindeki bir değişiklik ile ilişkilidir.

Sarkıtların büyüme hızı, içeri akış hızı (damlama sıklığı) ve çözeltinin doyma derecesi, buharlaşmanın doğası ve özellikle karbondioksitin kısmi basıncı ile belirlenir. Sarkıtlardan düşen damlacıkların sıklığı birkaç saniyeden birkaç saate kadar değişmektedir. Bazen sarkıtların uçlarında asılı olan damlaların düşüşü hiç gözlenmez. Bu durumda, görünüşe göre, su sadece sarkıtların aşırı yavaş büyümesine neden olan buharlaşma nedeniyle çıkarılır. Macar mağaracılar tarafından yürütülen özel çalışmalar, bir sarkıttan sarkan damlaların su sertliğinin, düşen damlalarınkinden 0.036-0.108 meq daha büyük olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, sarkıt büyümesine sudaki kalsiyum içeriğinde bir azalma ve karbondioksit salınımı eşlik eder. Bu çalışmalar ayrıca yıl boyunca sarkıt sularının sertliğinde önemli bir değişiklik (3.6 meq'e kadar) tespit etti ve en az sertlik, suyun hayati aktivitesinin zayıflaması nedeniyle sudaki karbondioksit içeriğinin azaldığı kış aylarında gözlendi. mikroorganizmalar. Doğal olarak bu, yılın farklı mevsimlerinde sarkıtların büyüme hızını ve şeklini etkiler.

Sarkıtların büyüme hızının doğrudan gözlemleri (şimdiye kadar çok az) özellikle ilgi çekicidir. Onlar sayesinde, G.A.Maksimovich'e (1965) göre farklı yeraltı boşluklarında ve farklı doğal koşullarda kalsit sarkıtların büyüme hızının yılda 0,03 ila 35 mm arasında değiştiğini tespit etmek mümkün oldu. Halit sarkıtlar özellikle hızlı büyür. Yüksek oranda mineralize sodyum klorür sularının girişi koşulları altında, NP Yushkin'in (1972) araştırmasına göre, Shorsu madenindeki (Orta Asya, Alay sırtı) sarkıtların büyüme hızı günde 0,001 ila 0,4 mm arasında değişmektedir: bazı durumlarda günde 3 , 66 mm veya yılda 1.336 m'ye ulaşır.

Dikitler, ikinci büyük damla oluşum grubunu oluşturur. Karstik mağaraların tabanında oluşurlar ve genellikle sarkıtlara doğru büyürler. Tavandan düşen damlalar, mağara tabanının tortularında küçük (0,15 m'ye kadar) konik bir fossa açar. Bu delik giderek bir tür kök oluşturan kalsit ile doldurulur ve dikit yukarı doğru büyümeye başlar.

Dikitler genellikle küçüktür. Sadece bazı durumlarda 6-8 m yüksekliğe ulaşırlar ve alt kısmı 1-2 m çapındadır, sarkıt, kalsit sütun veya dikitlerle birleştikleri alanlarda çok çeşitli şekiller ortaya çıkar. Desenli veya bükülmüş sütunlar özellikle güzeldir.

Dikitlerin şekline bağlı olarak birçok adı vardır. Konik dikitler, pagoda benzeri, palmiye dikitleri, çubuk dikitler, koralitler (mercan çalılarına benzeyen ağaç şeklindeki dikitler) vb. Vardır. Dikitlerin şekli, oluşum koşulları ve her şeyden önce, derece ile belirlenir. mağaranın sulanmasından.

Anakopia mağarasındaki Iveria mağarasındaki taş zambaklara benzeyen dikitler çok orijinal. Yükseklikleri 0,3 m'ye ulaşır, bu tür dikitlerin üst kenarları açıktır, bu da büyük bir yükseklikten düşen su damlalarının sıçraması ve oluşturulan çukurun duvarları boyunca kalsiyum karbonat birikmesi ile ilişkilidir. Şamdanları andıran kenarlı ilginç dikitler (Tiflis Anakopia mağarasının mağarası). Periyodik olarak su basmış dikitlerin çevresinde saçaklar oluşur (Tintilozov, 1968).

Eksantrik dikitler var. Eğrilikleri genellikle üzerinde oluştukları talusun yavaş hareketinden kaynaklanır. Bu durumda dikitin tabanı yavaş yavaş aşağı doğru hareket eder ve aynı yere düşen damlalar dikiti talus tepesine doğru büker. Bu tür dikitler, örneğin Anakopia mağarasında gözlenir.

Dikitler katmanlı bir yapı ile karakterize edilir (Şek. 6). Kesitte, kalınlıkları 0.02 ila 0.07 mm arasında değişen, eşmerkezli olarak yerleştirilmiş beyaz ve koyu katmanlar değişmektedir. Dikitin üzerine düşen su, yüzeyine eşit olmayan bir şekilde yayıldığından, çevre etrafındaki tabakanın kalınlığı aynı değildir.

F. Vitasek'in (1951) araştırmaları, büyüyen dikit tabakalarının yarım yıllık bir ürün olduğunu, beyaz tabakaların kış dönemine ve koyu olanların ise yaza karşılık geldiğini göstermiştir, çünkü ılık yaz suları artan içerik ile karakterize edilir. kış döneminin sularına kıyasla metal hidroksitler ve organik bileşikler. Beyaz tabakalar, kristal bir yapı ve tabakaların yüzeyine dik bir kalsit taneleri düzenlemesi ile karakterize edilir. Koyu tabakalar amorftur, kolloidal demir oksit hidrat mevcudiyeti ile kristalleşmeleri önlenir.

Koyu katmanlardaki güçlü bir artışla birlikte, sızma sularının süzülme koşullarında yıl boyunca birden fazla değişiklik olduğunu gösteren birçok beyaz ve koyu çok ince katmandan oluşan bir dönüşüm ortaya çıktı.

Beyaz ve koyu katmanların enine kesitindeki katı değişim, dikitlerin mutlak yaşını ve ayrıca oluşturdukları yeraltı boşluklarını belirlemek için kullanılır. Hesaplamalar ilginç sonuçlar veriyor. Böylece Kizelovskaya mağarasından (Orta Urallar) 68 cm çapa ulaşan dikitin yaşı 2500 yıl olarak belirlenmiştir (Maksimovich, 1963). Bazı yabancı mağaraların dikitlerinin altı aylık halkalarla belirlenen yaşı 600 bin yıldı. (Çekoslovakya'daki Demanov Mağaralarında F. Vitasek'in araştırmasına göre, 10 yılda 1 mm dikit ve 10 mm - 500 yılda oluşur.) ...

Dikit, uzunlamasına bir kesitte, üst üste konulmuş çok sayıda ince kapaktan oluşur. Dikitin orta kısmında yatay kalsit tabakaları kenarlarına doğru düşer (bkz. Şekil 6).

Dikitlerin büyüme hızı çok farklıdır. Mağaradaki havanın nemine, sirkülasyonunun özelliklerine, içeri giren çözelti miktarına, konsantrasyonunun derecesine ve sıcaklık rejimine bağlıdır. Gözlemler, dikitlerin büyüme hızının yılda onda bir ile birkaç milimetre arasında değiştiğini göstermiştir. Bu açıdan özellikle ilgi çekici olan, karst oluşumlarının yaşını belirlemek için radyokarbon yöntemini kullanan Çekoslovak araştırmacılarının çalışmalarıdır. Çekoslovakya mağaralarındaki dikitlerin büyüme hızının 100 yılda 0,5-4,5 cm olduğu tespit edilmiştir (G. Franke). Damla oluşumlarının oluşumunun uzun ve karmaşık bir tarihinde, malzeme birikimi dönemleri, çözünme dönemleri ile değişebilir.

Kalsit sinterlenmiş oluşumlar için, içlerinde aktive edici safsızlıkların varlığı ile ilişkili olan lüminesans fenomeni karakteristiktir. Bir flaş lambasıyla ışınlanan sinterlenmiş oluşumlar sarı, soluk yeşil, gök mavisi ve mavi ışıkla parlar. Bazen bu inanılmaz güzel formlardan akıyormuş gibi görünen göz kamaştırıcı beyaz, hatta ışık yayarlar. Manganez katkılı insizyonlar için en parlak ışıldama gözlenir.

İLE kolomorfik oluşumlar kalsit barajları (gurular), kalsit kabuğu, kalsit filmleri, mağara incileri (oolitler) ve kaya sütü içerir. Esas olarak tüften oluşan gurs ve mağara oolitleri, yapı, gözeneklilik ve hacimsel ağırlık bakımından diğer damla oluşumlarından biraz farklıdır ve bu da onları özel bir gruba ayırmayı mümkün kılar. Ancak, bu bölünme büyük ölçüde keyfidir.

Kalsit barajları veya gurs, yer altı göllerine baraj yapan oldukça yaygındır. Sovyetler Birliği'nde 54 mağarada kaydedilmiştir. Gürler esas olarak kireçtaşında ve çok daha az sıklıkla dolomit boşluklarında bulunur. Yeraltı galerisi boyunca hareket ederken su akışının sıcaklığındaki bir değişiklik nedeniyle karbondioksit salınımı ile ilişkili olan kalsiyum karbonatın çözeltiden çökmesi sonucu yatay ve eğimli geçitlerde oluşurlar. Genellikle düzenli veya kavisli bir yay şeklinde olan barajların ana hatları, esas olarak mağara taban çıkıntılarının orijinal şekli ile belirlenir. Barajların yüksekliği 0,05 ila 7 m arasında değişir ve uzunluk 15 m'ye ulaşır Morfolojik özelliklere göre gurular alansal ve doğrusal olarak ikiye ayrılır. İkincisi, esas olarak, 1000 m2 ve daha fazla alana sahip ayrı rezervuarlara böldükleri yeraltı akarsuları olan dar geçitlerde geliştirilmiştir.

Su akışı sadece kalsit barajları oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda onları yok eder. Erozyon ve korozyon etkisi altında yeraltı suyunun akış hızı ve mineralizasyonundaki bir değişiklikle, oluklarda delikler, kırılmalar ve kesikler oluşur. Bu, suyu tutamayan kuru gur oluşumuna yol açar. Daha fazla çözünme ve erozyonun bir sonucu olarak, kalsit barajların yerinde sadece boşluğun zemininde ve duvarlarında görülen yüksek oranda aşınmış çıkıntılar kalır. Mevsimsel yarı tabakanın (0,1 mm) kalınlığına göre, V.N.Dublyansky, Kızıl Mağara'daki gurların yaşını belirledi. Yaklaşık 9-10 bin yaşında olduğu ortaya çıktı.

Kalsit barajları özellikle Krasnaya, Shakuranskaya ve Kutukskaya IV mağaralarında ilgi çekicidir. Kızıl Mağara'nın uzak kesiminde, 340 m uzunluğunda, 2 ila 7 m yüksekliğinde ve 13 m'ye kadar uzunlukta 36 kalsit şelalesi kaydedilmiştir.Genişlikleri bazen 6 m'ye ulaşır. 34 baraj süt beyazı kalsit tarafından engellenmiştir. Yükseklikleri 2 m'ye ulaşır ve uzunlukları 15 m'dir, burada mühürlü gurs (kalsit odaları) olarak adlandırılanlar bulunmuştur. Düşündükleri göletler tamamen kalsit film ile kaplanmıştır. 400 m uzunluğa ulaşan Shakuran mağarasının (Kafkasya) geçitlerinden biri kalsit barajlarla 0,5 ila 2 m derinliğinde 18 göle bölünmüştür.

Kalsit kabuğu genellikle mağaraya sızan suyun aktığı duvarların tabanında oluşur. Yüzeyi, kural olarak, düzensiz, engebeli, bazen dalga dalgalarına benziyor. Kalsit kabuğun kalınlığı bazı durumlarda 0,5 m'yi aşmaktadır.

Yüksek oranda mineralize su içeren yeraltı göllerinin yüzeyinde bazen beyaz kalsit filmleri görülür. Su yüzeyinde serbestçe yüzen kalsit kristallerinden oluşurlar. Birbirleriyle lehimlenen bu kristaller, önce su yüzeyinde ayrı noktalar şeklinde yüzen ince bir film, ardından bir buz tabakası gibi tüm gölü kaplayan sürekli bir kalsit filmi oluşturur. Guraminin baraj yaptığı göllerde, kıyılardan film oluşumu başlar. Yavaş yavaş genişleyen film, tüm su yüzeyini kaplar. Filmlerin kalınlığı küçüktür. Bir milimetrenin birkaç onda biri ile 0,5 cm veya daha fazla arasında değişir. Gölün seviyesi düşerse, suyun yüzeyi ile film arasında bir boşluk oluşabilir. Kalsit filmler ağırlıklı olarak mevsimseldir. Göl suyunda yüksek konsantrasyonda kalsiyum ve hidrokarbonat iyonlarının gözlendiği kuru dönemlerde ortaya çıkarlar. Bol yağmur ve eriyen kar suyu mağaraya girdiğinde yer altı göllerinin yüzeyindeki kalsit tabakaları yok olur.

LS Kuznetsova ve PN Chirvinsky'ye (1951) göre, kalsit film 0.05-0.1 mm çapında tanelerden oluşan bir mozaiktir. Tane oryantasyonu düzensiz. Renklerinin doğası gereği iki gruba ayrılırlar. Bazıları, kahverengimsi ve bulutlu, yarı saydam, diğerleri ise renksiz, daha şeffaf, lifli görünüyor. Mineralojik bileşime gelince, her iki tahıl grubu da saf kalsiyum karbonat ile temsil edilir. Mikroskop altında kabuğun üst yüzeyi engebeli, alt yüzeyi ise tamamen pürüzsüzdür.

Göllerin yüzeyinde kalsit filmlerinin yanı sıra alçıtaşı da bulunur. Şeffaf buz gibi, sadece gölün su yüzeyini değil, aynı zamanda kil kıyılarını da kaplarlar. Böyle bir film, özellikle Kungur Buz Mağarası'nın göllerinin yüzeyinde görülebilir.

Karbonat kayalarında gelişmiş birçok mağarada oolit veya mağara incileri adı verilen küçük kalsit topları bulunur. İnciler oval, eliptik, küresel, çokyüzlü veya düzensizdir. Uzunlukları genellikle 5 ila 14 mm arasında ve genişlikleri - 5 ila 11 mm arasında değişir. Sovyetler Birliği'ndeki en büyük oolit, Anakopia mağara sisteminin bir parçası olan Maanikvarskaya madeninde bulundu. Uzunluğu 59 mm'dir. Şekil ve boyut olarak bir tavuk yumurtasına benziyordu. Düzleştirilmiş inciler baskındır. Bazen birkaç parça (10-20) halinde çimentolanırlar ve bir oolitik konglomera oluştururlar. Oolitler beyaz veya sarımsı renktedir. Yüzeyleri mat, pürüzsüz veya pürüzlüdür.

Mağara incileri esas olarak (%93'e kadar) kalsitten oluşur. Kesitte, açık ve koyu katmanları dönüşümlü olarak eşmerkezli bir yapıya sahiptir. Katmanların kalınlığı değişebilir. İncinin orta kısmında, çevresinde kolloidal kalsiyum karbonat kabuklarının büyüdüğü kuvars, kalsit veya kil topakları vardır. Oolitlerin kristal kabuklarının birbirinden ince pelitomorfik kireçtaşı katmanları ile ayrılması ilginçtir.

Mağara incileri, tavandan damlayan kalsiyum karbonatla doymuş su damlalarıyla beslenen sığ yeraltı göllerinde oluşur. Oolitlerin oluşumu için önemli bir koşul, sürekli rotasyonlarıdır. Agregalar büyüdükçe, oluştukları banyoyu tamamen doldurdukları için dönmeleri yavaşlar ve sonra tamamen durur.

Oolitlerin büyümesi birçok faktöre bağlıdır. Uygun koşullar altında, çok hızlı bir şekilde oluşurlar (Yugoslavya'daki Postoinsky Mağarasında yaklaşık 50 yıldır). Khralupa Mağarası'nda (Bulgaristan), sadece 3-4 eşmerkezli katmandan oluşan 5-6 mm çapında oolitler bulunmuştur. Bu nedenle, yaşları 3-4 yıl olarak belirlenebilir. Bununla birlikte, kemojenik oluşumların yaşını belirlemek için kalsit yataklama kullanma olasılığı çok dikkatli bir şekilde ele alınmalıdır, çünkü "... gelen su, sıcaklığı ve ortam havası."

Sovyetler Birliği'nde Divya, Kizelovskaya, Krasnaya, Anakopiyskaya, Shakuranskaya, Vakhushti, Makrushinskaya ve bazılarında mağaralarda bulunan mağara incileri, her ikisi de kalsiyum karbonattan oluştuğu için kimyasal bileşimde deniz yumuşakçalarının biyojenik incilerinden farklı değildir. Bu arada, gerçek inciler, biyojenik incileri temsil eden aragonitin özelliği olan belirgin sedefli parlaklıklarıyla mağara incilerinden farklıdır. . Ancak aragonit, kalsiyum karbonatın kararsız bir modifikasyonudur ve kendiliğinden kalsite dönüşür. Doğru, normal sıcaklıklarda bu dönüşüm oldukça yavaş ilerler.

Kireçtaşı oluşumları arasında tipik bir kolloid olan ay veya taş sütü özellikle ilgi çekicidir. Suyun dar çatlaklardan dışarı çıktığı ve zayıf buharlaşma koşulları altında, görünüşte kireç hamuru, kremsi kütle veya beyaz taş sütü andıran kayayı güçlü bir şekilde seyrelttiği alanlarda mağaraların tonozlarını ve duvarlarını kaplar. Bu çok nadir ve henüz çözülmemiş doğal fenomen, Krasnaya (Kırım), Kizelovskaya (Ural), Anakopiyskaya (Kafkasya) ve Sovyetler Birliği'nin diğer bazı mağaralarında kaydedildi.

Bazı mağaraların duvarlarında ve tavanında çeşitli yerli minerallerin kristalleri bulunur: kalsit, aragonit, alçıtaşı ve halit. Arasında kristal oluşumlarözellikle ilgi çekici olan kalsit, aragonit ve alçı çiçekleri (antoditler), bazen birkaç santimetre uzunluğa ulaşan, kristal kirişler ve rozetler şeklindedir. Şu anda, yalnızca mağaraların kuru bölgelerinde bulunurlar. Kökenlerinin bir yandan karbonat yoğunlaşma damlalarının kristalleşmesiyle, diğer yandan da yoğuşma suları tarafından karstik kayaçların aşınmasıyla bağlantılı olduğu açıktır. Araştırmalar, bunların esas olarak eski oluşumlar olduğunu göstermiştir. Günümüz şartlarından farklı olarak hidrolojik ve mikro iklim koşullarında oluşmuşlardır. Modern formlar da var.

Antoditlerin yanı sıra, mağara duvarlarının ve tavanının önemli kısımlarını kaplayan kalsit, aragonit, alçıtaşı ve halit kristallerinin ilginç fırçaları vardır. Bu tür kristal galeriler, SSCB'nin birçok yeraltı boşluğunda (Kryvchenskaya, Krasnaya, Divya, vb.)

V.I. Stepanov (1971), Anakopia Abyss örneğini kullanarak kemojenik tortu oluşumunun ana düzenliliklerini ve mağaralarda kristalleşme birikiminin özelliklerini inceledi. Ona göre, bu mağaranın her bir ayrı bölümünün genel kristalleşme seyri şu şemayı takip eder: tüf sarkıt-dikit kabuk - kalsit sarkıt-dikitik kabuk - korallit - alçı.

Speleolitogenezin en ayrıntılı şeması G.A.Maksimovich (1965) tarafından geliştirilmiştir. Kemojenik oluşumların doğası ve morfolojisinin, mağara gelişiminin farklı aşamalarında önemli ölçüde değişen su girişi miktarına ve kısmi karbondioksit basıncına bağlı olduğunu gösterdi. Büyük su girişleri ile (1-0.1 l/sn), çözeltiden düşen kalsiyum karbonat mağara tabanında örtüler ve gurular oluşturur (Şekil 7). İkincisi genellikle kaskadlarda bulunur. Mağara tavanındaki çatlak ve deliklerden su girişi azaldığında masif (0.01-0.001 l/sn), pagoda benzeri (0.001-0.005 l/sn) ve palmiye (0.005-0.0001 l) oluşumu için koşullar yaratılır. / sn) dikitler. Kalsiyum karbonat ile doymuş su girişinde daha fazla azalma ile, önce konik sarkıtlar (10 -4 -10 -5 l / s) ortaya çıkar ve ardından - dikitleri (10 -5 -10 -6 l / s) ortaya çıkarır. Özellikle ilgi çekici olan, alt lito-birikiminden üsttekine geçişi belirleyen 10 -4 -10 -5 l / s (veya 0.1- -0.01 cm3 / s) akış hızına sahip giriş sınıfıdır, ve onların ortak gelişimi. İhmal edilebilir su girişleri, boru şeklindeki sarkıtlar (10 -3 -10 -5 cm 3 / s), geniş tabanlı karmaşık sarkıtlar (10 -5 -10 -6 cm 3 / s) ve eksantrik sarkıtlar (10 -6 -10 - 7 cm3/sn). Eksantrik sarkıtların oluşumunda yoğuşma suları da rol alır. Speleolitogenezin bu aşamasında, kristalleşme kuvvetleri, daha önemli akışlar durumunda önemli bir rol oynayan yerçekimi kuvveti üzerinde baskındır. Kemojenik oluşumların genetik dizisindeki son halka, bu aşamada nem kaynağının tek kaynağını temsil eden yoğuşma sularından kalsitin çökelmesi ile bağlantılı kristalli formlardır.

G.A.Maksimovich (1965) tarafından önerilen speleoform oluşum şeması, büyük teorik ve metodolojik öneme sahiptir. Yeraltı suyu akışının kantitatif göstergelerini ve zaman içinde karstik boşlukların gelişim aşamalarıyla ilişkili olan kısmi karbondioksit basıncını dikkate alarak, mağaralarda uyumlu bir genetik karbonat litogenez serisini özetlememizi sağlar. . Bu şemada, ne yazık ki, bir yandan deneysel gözlemlerin sınırlı malzemesine bağlı olarak, diğer yandan da birçok yaygın damlama formunun (sütunlar, perdeler, perdeler vb.) konumu belirlenmemiştir. , ele alınan sorunun genel olarak zayıf gelişimine.

Birçok mağarayı olağanüstü güzel yapan kemojenik veya su kemojenik oluşumlar, mağara tortusunun sadece bir tipidir. Mağaralarda bunlara ek olarak (D.S.Sokolov ve G.A.Maksimovich'in sınıflandırmasına göre), kökenlerine göre kalıntı, su-mekanik, heyelan, buzulojenik, organojenik, hidrotermal ve antropojenik olarak ayrılan çeşitli başka tortular da vardır.

Artık mevduat karstik kayaların sızması ve esas olarak kil parçacıkları ile temsil edilen mağaraların dibinde çözünmeyen bir kalıntı birikmesi sonucu oluşur. Mağara killeri en iyi Anakoli mağarasının 0.45 m kalınlığa ulaştığı kuru galerilerinde incelenir.Artık killerin üst kısmı esas olarak ince dağılmış parçacıklardan ve alt kısmı düzensiz taneli olanlardan oluşur. Bu killerin bileşimine, boyut olarak 0,1 ila 0,01 mm arasında değişen (%63'ten fazla) parçacıklar hakimdir (Tablo 1).

Su-mekanik tortular yeraltı nehirlerinin alüvyonu, mağara göllerinin tortulları ve çatlaklar, organ boruları ve kuyular yoluyla mağaralara getirilen allokton malzeme ile temsil edilir. Kumlu-killi malzemeden oluşurlar. Bu tortular genellikle çok kalın değildir. Sadece organ borularının altında, bazen yüksekliği 3 m veya daha fazla olan sivri koniler şeklinde kil döküntüleri oluştururlar.

Özellikle ilginç olan, 10 bin m2'den fazla bir alanı kaplayan Anakopia mağarasının plastik killeridir. Kil mağarasının tabanını ve Abhazya ve Gürcü Mağaracılarının mağaralarının çoğunu kaplarlar. Muhtemelen, bu killerin kalınlığı 30 m'ye ulaşır Plastik killer, esas olarak% 53'ün üzerinde olan 0,01 mm'den daha küçük çaplı en küçük parçacıklardan oluşur. Aleurit-pelitik bir yapıya sahiptirler ve genellikle sulu demir oksitlerle renklendirilirler. Bu killer, önemli bulanıklık ile karakterize edilen atmosferik yağışın buraya nüfuz etmesi nedeniyle mağaranın güney kesiminde oluşan geçici rezervuarların dibinde küçük parçacıkların birikmesi sonucu oluşmuştur. Plastik killerin birikme sıklığı ve süresi, içlerinde farklı horizonların varlığı ile doğrulanır.

heyelan yatakları genellikle, yer altı boşluklarının kemerlerinden ve duvarlarından düşmüş, düzensiz bir şekilde yığılmış büyük kaya bloklarından oluşur. Anakopia mağarasında bu konuda ilginç hesaplamalar yapıldı. Tapınak, Abhazya ve Gürcü Mağaracıların mağaralarındaki çöken malzemenin hacminin yaklaşık 450 bin m3 (yani 1 milyon tondan fazla kaya) olduğunu ve bireysel blokların hacminin 8-12 m3'e ulaştığını gösterdiler. Diğer birçok mağarada da güçlü blok yığınları görülmüştür (Şek. 8).

Kemerlerin çökmesiyle ilişkili kalsit damla oluşumlarının parçaları (sarkıt, dikitler) genellikle blok çığ çökelleri arasında bulunur.

Çoğu zaman, kil ve kalsit çökelleriyle kaplı eski heyelan çökelleri gözlenir. Ancak bazı mağaralarda tamamen taze heyelanlara da rastlayabilirsiniz. Bu tür siteleri, özellikle Divya (Ural) ve Kulogorskaya (Kuloi platosu) mağaralarında inceledik.

Glasiojenik birikintiler. Sovyetler Birliği'nin yıl boyunca donma sıcaklıklarının hüküm sürdüğü birçok mağarada buz oluşumları not edilir. En ünlü buz mağaraları Kungurskaya, Kulogorskaya, Balaganskaya ve Abogydzhe'dir.

Karstik boşlukların mağara buzu - Kırım, Kafkasya, Rus Ovası, Urallar ve Orta Sibirya'da yaygın olan buzullar, aşağıdaki ana türlere ayrılır: süblimasyon, sızma, donma ve heterojen.

Arasında süblimasyon oluşumları En çok ilgi çeken, nispeten sıcak havanın soğutulmuş nesnelerle etkileşimi sonucu oluşan buz kristalleridir. Sıcaklık rejimi, nem, hava akışlarının yönü ve hızı tarafından belirlenen çok çeşitli şekillere sahiptirler (Dorofeev, 1969). Yaprak şeklindeki kristaller (-0,5-2 ° sıcaklıkta oluşur), piramidal (-2-5 °), dikdörtgen lameller (-5-7 °), sivri uçlu (-10-15 °) ve eğreltiotu- şekilli (-18 -20 °). En güzeli, genellikle çapı 15 cm'ye kadar olan spiral piramitlerin iç içe büyümesiyle temsil edilen piramidal kristallerdir. Bazen, nispeten düzenli kapalı altıgen piramitler, tepeleri tavana bakan mağaraların tonozlarında görünür. Şiddetli donlarda oluşan ve mağaraların tavanından kalın bir saçakta asılı 5 cm uzunluğa kadar ince (0.025 mm) plakalar gibi görünen eğrelti otu benzeri kristaller de güzeldir. Bu kristaller geçicidir; sıcaklıkta hafif bir artışla, yok edilirler. Birlikte büyüyen kristaller genellikle ışıltılı çelenkler, ajur danteller ve şeffaf perdeler oluşturur. Buz kristalleri şeffaf ve çok kırılgandır. Dokunulduğunda küçük parçalara ayrılarak yavaş yavaş mağaranın zeminine düşerler.

Buz kristalleri genellikle ilkbaharda ortaya çıkar ve birkaç ay sürer. Sadece bazı mağaralarda, özellikle permafrost bölgesinde bulunanlarda çok yıllık kristaller bulunur. Buz kristallerinin kimyasal bileşimi, kayaların bileşimine bağlıdır. EP Dorofeev'e (1969) göre, Kungurskaya mağarasının yıllık süblimasyon buz kristallerinin mineralizasyonu 56-90 mg / l ve çok yıllık buz kristallerinin - 170 mg / l'dir.

İLE filtrasyon formları hidrojenik kökenli buz sarkıtları, dikitler ve dikitler içerir. Suyun katı faza geçişi sonucu oluşurlar. Bu formlar 10 m yüksekliğe ve 3 m çapa ulaşır. Yaşları 2-3 ay ile birkaç yıl arasında değişmektedir. Örneğin Kungur mağarasında 100 yıldan daha eski bir buz dikiti var. Yıllık formlar şeffaftır ve safsızlıklar nedeniyle çok yıllık mavimsi veya yeşilimsi bir renk tonu ile süt beyazı bir renge sahiptir.

Yıllık ve çok yıllık buz oluşumları yapı olarak birbirinden farklıdır. MP Golovkov'un (1939) çalışmalarında gösterildiği gibi, Kungurskaya mağarasındaki yıllık sarkıtlar optik olarak tek eksenli tek kristaldir, çok yıllık sarkıtlar ise uzunluğa paralel optik eksenlerle yönlendirilmiş birçok katman katman, uzun, kısmen yönlü kristallerden oluşur. sarkıttan oluşur.

Kimyasal bileşime göre, sarkıt, dikit ve dikitlerin buzu,% 0.1'e (1 g / l) kadar çözünür madde miktarı ile taze veya içinde çözünür maddelerin% 0.1 ila 1 içerdiği acı olabilir. Taze buz genellikle karbonat mağaralarında ve acı buz - sülfat mağaralarında bulunur.

Bazı mağaraların soğuk kısmındaki duvarlarda ve tonozlarda, bir yandan çatlaklardan aşağı akan suyun katılaşması ve diğer yandan suyun süblimleşmesi nedeniyle oluşan bir buzlanma kabuğu not edilir. buhar. Kalınlığı genellikle bir milimetreden 10-15 cm'ye kadar değişir Buz şeffaf, bazen süt beyazı, taze (1 g / l'den az çözünür madde) veya tuzludur. Buzlanma kabuğunun yaşı, bazı durumlarda çok yıllık olmak üzere çok farklı olabilir.

Örtü buzları genellikle mağaraların ve buz mağaralarının zemininde gelişir. Hidrojenik veya heterojen kökenlidir. Örtü buzunun kalınlığı birkaç santimetreden birkaç metreye kadar değişir. Uzun vadeli, genellikle katmanlı buz baskındır. Kar biriktiği alanlarda firn bulunur. Örtü buzunun kimyasal bileşimi, karstik kayaların bileşimine bağlıdır. Taze ve acı buz arasında ayrım yapın. Alçı mağaralarındaki ikincisi, bir sülfat-kalsiyum bileşimi ile karakterize edilir. Mağara buzunun mineralizasyonu %0.21'e ulaşır. Özellikle ilgi çekici olan, sızma suları donduğunda mağaraların zemininde oluşan buz kristalleridir. Aşağıdan büyüyen plakalarla kaynaşmış iğnelere benziyorlar.

donma buz, yeraltı göllerinin ve nehirlerinin buzuyla temsil edilir. Soğuk havalarda veya yıl boyunca yeraltı göllerinin yüzeyinde göl buzları oluşur. Göl buzunun alanı gölün büyüklüğüne bağlıdır. Bazı durumlarda, 500 m2'ye ulaşır ve buz kalınlığı 0.15 m'dir (Mai nehri üzerindeki Abogydzhe mağarasındaki Coğrafya Derneği Gölü). Yeraltı akışlarındaki buz ağırlıklı olarak lokalizedir. Nehir buzu alanı ve kalınlığı genellikle küçüktür. Göl ve nehir buzunun kökeni hidrojeniktir. Yeraltı su kütleleri donduğunda, bazen 1 mm kalınlığında ve 10 cm çapa kadar altı köşeli yıldızlar şeklinde kristaller oluşur.

Mağara buzu çeşitli eser elementler içerir. Kungur Mağarası Diamond Grotto'daki buzlanma kabuğundan alınan mağara buzunun spektral analizi, stronsiyumun %0,1'den fazlasını oluşturan eser elementler arasında baskın olduğunu gösterdi. Manganez, titanyum, bakır, alüminyum ve demir içeriği %0,001'i geçmez.

N.A.Gvozdetsky (1972), mağara soğuğu, kar ve buz birikiminin oluşum koşullarına göre Sovyetler Birliği'nin yedi tür karstik buz mağarasını ayırt eder: kar deliği; b) Soğuk torba şeklindeki mağaralar, çatlaklardan gelen suyun donmasıyla içlerinde buz oluşabilir; c) hidrojenik buz ve atmosferik veya süblimasyon, buz kristalleri ile yarım yıl boyunca hava akımının ılık ve soğuk yönünde değişen soğuk mağaraların içinden veya içinden üflenerek; d) tavanda karın düştüğü, buza dönüştüğü bir pencereye sahip yatay buzul mağaraları; e) uçtan uca veya uçtan uca mağaralar - mağara buzunun özel şekli olduğu permafrost alanları; f) iyi şekillendirilmiş boşluklar - permafrost alanları; g) torba benzeri boşluklar - permafrost alanları.

Organojenik tortular- Sovyetler Birliği'ndeki birçok mağarada guano ve kemik breş bulunur. Ancak bu mağaraların fosforit yatakları oldukça kalındır ve nispeten küçük alanlar kaplar. 1320 m2'lik bir alanı kapladıkları Bakhardenskaya mağarasında büyük guano birikimleri kaydedilmiştir. Bu yatakların kalınlığı 1,5 m'ye ulaşır ve toplam rezerv 733 tondur.Guano yataklarının fosfatlarının karbonat kayaçları ve kalsit sinter oluşumları ile etkileşimi sonucunda metasomatik fosforitler oluşur.

hidrotermal yataklar karstik mağaralarda nispeten nadirdir. Bu açıdan en büyük ilgi, Yukarı Silüriyen kireçtaşlarında gelişmiş olan Magian Nehri'nin (Zeravshan Sıradağları) üst kesimlerindeki mağaralardır. İzlanda spar, florit, kuvars, antimonit, zinober ve barit içerirler. Bu mağaraların kökeni, tektonik kırıklar boyunca dolaşan hidrotermal çözeltilerin etkisiyle ilişkilidir. Bu mağaralarda maden yataklarının oluşumu ve birikimi, gelişimlerinin sonraki aşamalarında meydana geldi.

antropojenik tortular mağaralarda, esas olarak mağaraların yakın kısımlarında bulunan eski maddi kültürlerin kalıntıları ile temsil edilir. Son zamanlarda, turistlerin ve mağarabilimcilerin mağaraları sık sık ziyaret etmeleri nedeniyle, içlerinde çeşitli antropojenik kaynaklı tortular birikmektedir (yemek artıkları, kağıt, kullanılmış elektrik pilleri vb.).