Головна » Статті » Теорія географії » Геологія [ Додати статтю ]

Карстові печери та їх типи
       Печерами називають різноманітної форми і величини порожнини усередині маси гірської породи, що відкриваються на земну поверхню одним чи декількома отворами, через які в них можна проникнути. Печери варто відрізняти від ніш, що у виді неглибоких врізів тягнуться уздовж крутих обривів  горизонтально чи майже горизонтально, будучи здебільшого результатом вивітрювання більш податливих шарів, над якими стійкі утворять нависаючі карнизи. Печери зустрічаються в різних гірських породах і можуть виникають у результаті ряду процесів. На крутих скелястих берегах морів вони утворяться під впливом прибою хвиль, що руйнує більш податливі ділянки берега. Тут печери представляють розширені прибійною хвилею тріщини в гірській породі. Прикладом служить відомий Лазоревий грот на о. Капрі. Утворення берегових печер може відбуватися й у нерозчинній породі. У вулканічних областях, у кінцевих частинах що прохолоджуються і затверджених лавових потоків ще рідка усередині лава іноді прориває  тверду поверхневу кірку, що утворилася, шлаків і випливає з-під її, залишаючи тунелеподібну порожнина. У пустелях скелі часто поїдені сферичними западинами - "казанами видування", що зрадіють у результаті пустельного вивітрювання і дефляції.

     Найбільш значні і типові печери, подібні описаної вище вмістищам підземних рік, формуються при дії води на розчинні гірські породи і представляють одну з характерних особливостей карстових областей. Закладення печер і всі риси їхньої топографії визначаються розташуванням систем тріщин тектонічного чи іншого походження, що є присутнім у гірській породі навіть у місцях  чи слабко зовсім непорушеного залягання шарів. Проникаюча в ці тріщини вода поступово розширює їх і створює складну систему підземних каналів. У зоні глибинної горизонтальної циркуляції вод карсту в місцях найбільшої тріщинуватості порід утворяться особливо сильні потоки, спрямовані від центра карстового масиву до його периферії. Тут вода виявляє найбільший розчинюючий ефект і створює магістральний канал, що поступово розширюється за рахунок сусідніх невеликих тріщин і стягуючий у себе води із суміжних частин. Так поступово формуються вмістища підземних рік. При розширенні нових тріщин і частковій закупорці старих каналів принесеним з поверхні уламковим матеріалом чи внаслідок обрушення зводів підземна ріка може прокласти собі новий шлях, залишивши колишнє русло без води. Так виникають численні сухі печери, що часто зберігають сліди водяного походження у виді оброблених механічним і хімічним впливом води поверхонь їхніх стін, нагромаджень алювію на дні каналів і ін.

     Печери нерідко утворять складну систему щодо вузьких каналів і залоподібних розширень, що чергуються один з одним, багаторазово в’ються, змінюють напрямок і розташовуються часто в кілька поверхів на різних рівнях. У зоні вертикальної циркуляції карсту системи сухих печер утворяться також завдяки постійній тенденції поверхневих вод проникати до ґрунтових найбільш короткими, що наближаються до вертикальних, шляхами. Це стає можливим у міру розширення і збільшення ємності більш коротких шляхів, що дозволяє підземним водостокам залишити більш довгі і звивисті манівці . Зовнішні отвори печер відкриваються звичайно або по окраїнах карстових масивів, або на схилах    долин, що розсікають карстову область, іноді на значній висоті над чи підошвою дном долини: Дуже часто печера відкривається на окраїні поля, у нижній частині його схилів. Печера може мати лише один вхідний отвір, закінчуючи на іншому кінці сліпо; тут вона закупорена  чи обвалом неточними  утвореннями, чи ж розпадається на систему вузьких тріщин і каналів, у які людині вже неможливо проникнути. Це сліпі, чи мішкоподібні, печери. В інших випадках печери відкриваються назовні на двох протилежних кінцях - прохідні печери. Нарешті, печери можуть повідомлятися з зовнішнім середовищем у різних їхніх частинах, іноді за допомогою більш-менш   стрімких шахтоподібних каналів.

У багатьох печерах на їхній стелі, днищі і на стінах розвиті дуже різноманітні наточні утворення з вуглекислого вапна. Зі стелі печер звішуються униз вертикальні вузькі і довгі утворення, що нагадують крижані бурульки на карнизах будинків під час відлиг узимку. Це сталактити, що можуть досягати дуже великих розмірів - до багатьох метрів у довжину. Іноді сталактити розвиваються уздовж тріщин у стелі печери, через які проникає вода, насичена розчиненим вуглекислим вапном. У цьому випадку вони розташовуються рядами тісно друг біля друга і, згуртовуючи між собою, утворять щось подібне до завіси. На поперечному розламі сталактити виявляють концентричну шаруватість, що нагадує річні шари деревини. Вона свідчить про поступовий їхній ріст шляхом відкладення всі нових шарів сповісти. Деякі сталактити мають вид трубок, усередині яких канали,
З підлоги печери назустріч сталактитам піднімаються звичайно більш широкі і короткі конічні утворення - сталагміти. Останні розташовуються на одній вертикалі зі сталактитами, тому що утворююча їхнє вуглекисле вапно виділяється з  крапель води, що випаровуються, стікаючої з виступів стелі печери по зовнішнім поверхням сталактитів. Досягши нижнього кінця сталактита, крапля зривається і падає вниз. Сталактити і сталагміти, наростаючи назустріч один одному, можуть злитися між собою, утворити колони, що підпирають звід печери. Колони часто прикрашені подовжньою  чи ребристістю несуть поперечні валики, вони як би складаються з окремих хребців. Іноді вони густо одягнені з поверхні вигадливо виющимися вапняними виростами, що додають їм волохатий вид. Сталагміти зрідка приймають форму сидячого на тонкій ніжці бакалоподібного чи вазоподібного розширення на верхньому кінці. Стіни печер також несуть різного роду скульптурні прикраси з не точних  утворень, найчастіше  у виді вертикальної ребристості, що утвориться унаслідок відкладення сповісти з проникаючої по тріщинах і стікаючої по стінах води. Усі натічні  чи утворення яскраво-білого кольору, чи пофарбовані різними домішками (наприклад, окислами заліза) у різні інші кольори – жовтий-сірчано-жовтий, бурий- іржаво-бурий і ін.

Натічні утворення з карбонату кальцію, гіпсу спостерігаються далеко не в кожній печері. Раніш панувала думка, що для утворення натьоків у печерах було необхідним сухе повітря (невисока відносна вологість), що обумовлює сильну випаровуваність води, що проникає в печеру і містить розчинену речовину. На цій підставі думали, що наявність і печерах підземних  чи рік озер є чинником несприятливим для розвитку натічних форм. Новітні дослідження, однак, показали, що вологість повітря в печерах не є основним і єдиним фактором, що визначає  чи наявність відсутність натічних форм, тому що вологість печерного повітря не перешкоджає виділенню вуглекислоти з розчину бікарбонату кальцію, у результаті чого в основному і відбувається осадження менш  розчинного монокарбонату у виді кальциту. У глибоко лежачих під земною поверхнею печерах утворення натіків часто не відбувається внаслідок того, що розчинена в просоченій воді вапно осаджується у верхніх печерних обріях, утрачаючи три цьому вуглекислоти. Вода при подальшому проникненні усередину вже не могла знову насититися вапном. Крім того, відкладенню сповісти в печерах можуть перешкоджати великі періодичні підйоми води печерних рік, при яких наповняється водою весь перетин тунелю печери.

Заповнення підземних порожнин натічними утвореннями представляє діалектичну протилежність процесу їхнього виникнення в результаті розчинюючого дії моди на породу. Заповнення порожнини печер може виникати також за рахунок того матеріалу, що зноситься в підземні порожнечі з земної поверхні через природні шахти атмосферними водами. Скупчення гальки, щебеню, піску, глини, а іноді і рослинних залишків спостерігаються в ряді печер, часто навіть у великих кількостях. Нерідко тут можна зустріти скупчення екскриментів кажанів, що населяють деякі печери в колосальній кількості (наприклад, Бахарденская печера в передгір'ях Копет-Дага в Туркменістані).

Випливає, нарешті, відзначити нагромадження значних мас льоду в деяких печерах, відомих за назвою крижаних, чи холодних. Утворення льоду відбувається шляхом замерзання води, що просочується по тріщинах у порожнину печери в рідкому стані, чи шляхом конденсації й осадження пароподібної вологи повітря у виді крижаних кристалів на стінах і стелі печери. До числа крижаних печер у СНД відносяться добре відома Кунгурская печера біля м. Кунгура в Пермській області , описана А. А. Крубером печера Великий Бузлук у Криму, деякі печери в Дагестану й ін.

При описі крижаних печер необхідно сказати кілька слів про "клімат печер". По температурних умовах у зв'язку з їхніми морфологічними особливостями печери можна розділити на три типи: 1) відкриті на обох кінцях прохідні печери, що добре вентилюються завдяки вільному обміну їхнього повітря з зовнішнім повітрям. Ці печери характеризуються значними і різкими коливаннями температури і вологості відповідно до  таких же коливань у зовнішнім повітрі; 2) "сліпі" печери, вхідні отвори яких розташовуються під нижньою частиною їхньої порожнини; повітря в цих печерах звичайно приймає температуру ґрунту їхніх околиць, і вони можуть бути названі теплими печерами; 3) "сліпі" печери, вхідні отвори яких ведуть вниз у мішкоподібна порожнина; у таких печерах зберігається навіть і теплий час року холодне і важке зимове повітря з негативними температурами; він викликає замерзання    води, що притікає в печеру, у виді льоду і конденсацію пар з повітря у виді інею і крижаних кристалів на стінах. У літню пору зовнішнє тепле повітря не може витиснути холодне і щільне повітря з печери, і температура в ній продовжує триматися нижче 0°. Печери цього типу зустрічаються тільки в країнах помірних широт з холодною зимою.
 
 Імовірно, з часу появи людини на Землі печери використовувалися останнім як притулки від непогоди, а в країнах з більш суворим кліматом і як постійні житла. У зв'язку з цим печери становлять великий інтерес для археологів, тому що багато хто з них зберегли в собі сліди перебування доісторичної людини у виді кам'яних і кістяних знарядь, якими користався він у своєму побуті, кіст тварин, яких він приносив із собою у виді мисливського видобутку, і, нарешті, кіст самої людини, що відрізнялись від сучасного поруч зовнішніх ознак (неандертальська раса). Усі ці залишки зустрічаються похованими в пухких наносах, що покривають дно печер, чи іноді в товщах натічних утворень. З печер, що зберегли такі твори мистецтва доісторичної людини, особливою популярністю користається печера Альтамира в Іспанії, а також відкриті і досліджені Н. Кастере  піренейські печери Лябастид із залишками культури мадленської і ориньякської епох (XV-XX тисячоріччя до нашої ери).

Випливає, нарешті, відзначити, що печери представляють надзвичайно своєрідне життєве середовище для  їхніх організмів, що населяють. Тут не можуть розвиватися зелені рослини, позбавлений можливості через відсутність світла створювати шляхом фотосинтезу органічні речовини. Тваринні мешканці печер також характеризуються поруч пристосувань до життя в абсолютній темряві - відсутністю пігменту в зовнішніх покривах, атрофією органів зору, сильним розвитком дотикальних органів.

 Печери і підземні порожнини, доступні з земної поверхні, властиві переважно гірським місцевостям, де вони частіше виявляються розкритими на схилах долин завдяки глибокому розчленовуванню рельєфу. У рівнинних умовах і на невеликих абсолютних висотах печери зустрічаються рідше, тому що шар, у якому вони можуть розвиватися, значно менш могутній. Рівнинні області разом з тим несприятливі для розвитку печер, тому що карстующоїся породи тут звичайно недислоковані, а тому менш роздроблені тріщинами. Крім того, ці породи майже завжди прикриті плащем пухких покривних утворень, нерідко глинистого складу, що перешкоджають проникненню атмосферних вод у глибину. Поширення печер обмежується порівняно тонким поверхневим шаром земної кори. Вони можуть зустрічатися тільки до тієї глибини, на якій гірська порода не може бути роздавлена вагою вищележачих гірських мас. Теоретично ця глибина може варіювати в межах від 1000 до 3000 м у залежності від міцності породи. На ділі жодна  з відомих печер не йде під земну поверхню глибше 600 - 700 м.


Література:

1.    Географічна енциклопедія України. т.1.(А-Ж). К:УРЕ,1989
2.    Географічна енциклопедія України. т.2.(З-О). К:УРЕ,1990
3.    Географічна енциклопедія України. т.3.(П-Я).К:УРЕ,1993
4.    И.С. Щукин «Общая геоморфология» т.1.  М:1964г.
5.    М.В. Багров, В.О. Боков, І.Г.Черваньов „ Землезнавство” К :2000
6.    Й. М. Свинко, М.Я. Сивий „ Геологія” К : 2003
7.    Я.О. Мольчак, Л.В. Ільїн „ Загальне землезнавство” Луцьк:1997
8.    Н.С. Подобедов„ Общая физическая география и геоморфология” М: 1974

Фото: alp.org.ua
Джерело: Література
Категорія: Геологія | Додав: wiktor (14.01.2011) W
Переглядів: 7552 | Теги: типи печер, Карст, спелеологія, Карстові печери | Рейтинг: 0.0/0
Матеріали по темі:
Всього коментарів: 0
avatar