ФОБОС: погода в г. УфаЭкстремальный портал VVV.RU


ЛИТЕРАТУРА

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕЩЕР, КАРСТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ ПЕЩЕР 

ВИДЫ ПЕЩЕР

Пещеры бывают (с точки зрения происхождения - спелеогенезиса):

-                естественные (карстовые и др.),

-                искусственные (антропогенные - катакомбы, каменоломни; примеры: под Москвой: Силикаты, Сьяны, Кисели, Володары, Никиты; в Крыму: Севастопольские, Керченские; в Одессе: Одесские). Бывают подземные города и храмы: Чуфут-Кале (Бахчисарай, Крым), Киевская Печерская лавра, и пр. Есть и современные подземные сооружения и коммуникации - ими занимаются "диггеры" - они не спелеологи.

Естественные пещеры бывают:

-                карстовые (в карстующихся породах),

-                подземные полости в некарстующихся породах, связанные с процессами горообразования (тектоническими процессами).

Полости в некарстующихся породах:

-                скрытые или имеющие доступ на поверхность ниши, трещины, разломы и сбросы в гранитах, базальтах, диоритах и прочих не растворимых в воде горных породах, которые образовались в период подвижек земной коры. Это очень редко наблюдаемые небольшие полости, как правило, заполненные водой.

-                пещеры вулканического происхождения: тоннели и коридоры в застывших лавовых потоках - сверху лава в контакте с воздухом быстрее остывает и затвердевает, внутри - течет, образуя полости. Cпелеология, в основном, занимается карстовыми пещерами.

КАРСТОВЫЕ ПЕЩЕРЫ

Слово карст - искаженное словенское (и словацкое) слово КРАС - имя собственное - название горного района в Словении, где много пещер. По этому имени стали называть другие пещеры такого типа. Карстующиеся породы - это слагающие верхнюю часть земной коры породы, которые в той или иной степени могут растворяться в воде (подвергаются выщелачиванию).

Основные карстующиеся породы:

-                Известняк - углекислый кальций Ca2СO3,

-                Доломит - смесь известняка с углекислым магнием Mg2CO3,

-                Гипс - сернокислый кальций Ca2SO4,

-                Каменная соль NaCl,

-                Лед H2O.

Есть еще различные подвиды карстующихся пород, которые упоминаются в литературе (и, естественно, встречаются на практике):

-                мергелистые известняки (включают алюмо-силикатные отложения, глиноземы),

-                конгломераты (смеси карстующихся и некарстующихся пород) и пр.

Об известняках, как наиболее часто встречающейся карстующейся породе:

Они бывают различного возраста: кембрий, пермь, юра, мел и пр.

Кроме того, известняки бывают:

-  массивные (чистые) - эти хорошо карстуются,

-  слоистые (крупно и мелко) - эти карстуются тем хуже, чем мельче слой,

-  мраморизованные (перекристаллизованные) - карстуются хуже.

Две классические карстующиеся породы - известняк и гипс. Эти породы часто называют осадочными, что подчеркивает их предположительное происхождение: результат биогенного осадка в водах древних морей.

ГИПОТЕЗА О ПРОИСХОЖДЕНИИ КАРСТОВЫХ РАЙОНОВ

.А именно, есть гипотеза, что:

-                в древние времена 300-400 млн лет назад в морской воде происходил процесс разрастания и отмирания живых организмов, интенсивно использующих для строительства своих оболочек кальций. Вода при этом представляла собой насыщенный раствор углекислого кальция. Отмершие оболочки опускались на дно и накапливались вместе с отложениями, выпадающими в осадок из раствора в результате климатических изменений;

-                за млн лет на дне пластами накапливалась известняковая масса;

-                под давлением известняковый осадок менял структуру, превращаясь в лежащий горизонтальными пластами камень;

-                в момент подвижек земной коры море отходило, и бывшее дно становилось сушей;

-                Были возможны два сценария развития событий: 1) пласты оставались почти горизонтальными и неторнутыми (как под Москвой) КАРТИНКА 5.и 2) дно выпячивалось образуя горы, при этом целостность известняковых пластов нарушалась, в них образовывались многочисленные поперечные трещины и разломы. КАРТИНКА 6.Так образовывался будущий карстовый район.

Эта гипотеза подтверждается находками остатков древних раковин и других бывших живых организмов в толще известняков. Как бы то ни было, очевидно, что пещеры и породы, где они образуются, тесно связаны с древней жизнью на Земле.

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕЩЕР.

Есть три основных условия образования карстовых пещер:

-                Наличие карстующихся пород.

-                Наличие процессов горообразования, подвижек земной коры в зоне распространения карстующихся пород, в результате - наличие трещин в толще массива.

-                Наличие агрессивных циркулирующих вод.

Без любого из этих условий образование пещер происходить не будет. Однако, на эти необходимые условия могут накладываться локальные особенности климата, строения рельефа, наличия других пород. Все это приводит к появлению пещер различного вида. Даже в одной пещере встречаются различные "составные" элементы, которые образуются по разному. Основные морфологические элементы карстовых пещер и их происхождение.

Морфологические элементы карстовых пещер:

-                вертикальные пропасти, щахты и колодцы,

-                горизонтально-наклонные пещеры, и меандры,

-                залы,

-                лабиринты.

Эти элементы возникают в зависимости от вида нарушений в толще карстующегося массива.

Виды нарушений:

1. Разломы и сбросы,

2. Трещины:

-                напластования,

-                на границе карстующейся и некарстующейся породы,

-                тектонические (как правило, поперечные),

-                так называемые трещины бокового отпора.

Схема образование вертикальных элементов пещер (колодцев, шахт, пропастей):

Выщелачивание.

Колодцы образуются на пересечении тектонических трещин - в самом мехинически слабом месте массива. Туда поглощается вода атмосферных осадков. И медленно растворяет известняк; за миллионы лет вода расширяет трещины, превращая их в колодцы. Это зона вертикальной циркуляции подземных вод.

Нивальные колодцы (с поверхности массива):

Зимой трещины забиваются снегом, затем он медленно тает, это - агрессивная вода, она интенсивно размывает и расширяет трещины, образуя колодцы с поверхности земли.

Образование горизонтально-наклонных ходов:

Вода, проникнув сквозь пласт (слой) карстующейся породы доходит до трещины напластования и начинает распространяться по ней вдоль плоскости "падения" пластов. Происходит процесс выщалачивания, образуется субгоризонтальный ход. Потом вода дойдет до очередного пересечения тектонических трещин и снова будет образовываться вертикальный колодец или уступ. Наконец, вода дойдет до границы карстующейся и некарстующейся пород и далее распространяться только вдоль этой границы. Обычно здесь уже течет подземная река, там есть сифоны. Это зона горизонтальной циркуляции подземных вод.

Образование залов.

Залы встречаются в зонах разломов - больших механических нарушениях массива. Залы - результат чередующихся процессов горообразования, выщелачивания, снова горообразования (землетрясения, обвалы).

Бывает, включаются дополнительны механизмы:

-                механический вынос обломков породы потоками воды,

-                действие напорных термальных вод (Новоафонская пещера).

Образование горизонтальных лабиринтов.

Процесс выщелачивания происходит по "сетке" тектонических трещин. Характерный пример - гипсовые пещеры Западной Украины. Названные механизмы образования элементов структуры (морфологии) пещер являются общими для всех видов карстующихся пород.

В целом можно сказать, что карстовый массив является "ситом" просеивающим осадки и текущие воды. Все карстовые пещеры - и вертикальные и горизонтальные - являются каналами естесвенного дренирования вод в карстовом массиве. Результатом этой циркуляции является непременный выход подземных вод на поверхность - в виде явных или скрытых источников, в том числе, субмаринных.

 

 

Copyright (c) 2007 LAZAREV Nikolai V.2
Сайт существует с ноября 2004 года
Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения администратора.