Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Пещера

Карстовая пещера с ледяными сталактитами, сталагмитами и сталагнатами. Пинежский заповедник.

Пеще́ра - естественная подземная полость в верхней толще земной коры, сообщающаяся с поверхностью земли одним или несколькими выходными отверстиями, проходимыми для человека.

Пещеры могут быть заполнены воздухом или другим газом, водой, частично твёрдыми отложениями. По происхождению пещеры подразделяются на первичные и вторичные. Первичные пещеры сингенетичны тектоническим породам: газовые пузыри и тоннели в лавах, полости в рифах и известковых туфах, пещеры гидратации в гипсо-ангидритах; вторичные пещеры - результат геологических процессов, проявляющихся в сформировавшейся породе или леднике: пещеры выветривания, выщелачивания, выдувания, суффозионные, абразионные на берегах морей, карстовые, гидротермальные, гляциальные в ледниках. Наиболее распространены карстовые пещеры. Искусственными пещерами называются заброшенные горные выработки, сходные с естественными, а также высеченные в породах помещения, главным образом средневековые пещерные города (например, Вардзиа в Грузии и Чуфут-Кале в Крыму).

Наиболее крупные пещеры - сложные системы проходов и залов, нередко суммарной протяженностью до нескольких десятков километров.

В своём развитии пещеры проходят ряд этапов. На современном этапе они могут находиться выше уровня карстовых вод (сухие пещеры) или в зоне их формирования (пещеры с озёрами, реками, пещеры-источники). В некоторых пещерах текут мощные водотоки, например расход подземной реки в пещере Шкопианской (Югославия) достигает 200 м/с, а колебания уровня воды - 114 м. На побережьях морей и островах известны пещеры, погружённые ниже уровня моря и заполненные водой, например Блу-Холс на острове Андрос (Багамские острова) на глубине до 60 м.

Пещеры - особая среда обитания организмов. Видовой состав фауны и флоры пещеры беден, показатель биомассы низкий. Фауна представлена беспозвоночными (около 460 видов), некоторыми земноводными (протей), пещерными рыбами. Для постоянных обитателей пещеры - троглобионтов, - характерны депигментация, слепота, иногда гигантизм, замедленный обмен веществ. В некоторых пещерах сезонно живут стаи летучих мышей (рукокрылых), например в Бахарденской пещере (Копетдаг, Туркмения) летом поселяется около 40 тысяч особей. В связи со стабильностью условий существования уцелели представители древних фаун. В пещеры одновременно протекают геологические процессы разрушения (коррозия, эрозия, выветривание, обрушение) пород, осадконакопления и минералообразования. Отложения пещеры представлены подземными элювием, делювием, обвально-осыпными (гравитационными) осадками, отложениями рек и озёр, вторичными водными хемогенными образованиями, льдом, органическими и антропогенными (культурные слои). В большей части пещер господствуют низкотемпературные условия минералообразования, в некоторые пещеры проникают рудообразующие гидротермальные растворы. Наиболее распространены кальцит, арагонит, гипс. Вторичные хемогенные формы представлены кальцитовыми, арагонитовыми или гипсовыми минеральными агрегатами - сталактитами, сталагмитами, драпировками, колоннами, кристалликтитами и кораллитами и т.п.

В Гаурдакской пещере (Чарджоуская обл., Туркмения), расположенной в известняках, гипсоангидритах и серных рудах юры частично ниже подошвы серной залежи, описаны гипсовые сталактиты, сталагмиты, коры; в зоне окисления серных пород - ярозит, галлуазит, сера в виде "горного молока". В некоторых галереях выявлена ртутная сульфидная минерализация. В пещерах встречается мраморный оникс: так, в двенадцати пещерах Алтае-Саянской складчатой области запасы оникса в осыпях оцениваются в 300 т. Охра в известняковых и конгломератовых пещерах местами образует скопления в десятки тысяч тонн.

Органогенные отложения: гуано, кости, костяные брекчии, фосфоритовые земли и метасоматические фосфориты. Фосфориты разрабатывались в пещерах Австрии, Румынии, Вьетнама, США, Кубы и др. Калиевая селитра извлекалась из некоторых пещер США. В прошлом её добывали для приготовления пороха (в пещерах Грузии, Алтая). Мумиё из некоторых пещер является ценнейшим природным медицинским сырьём. В Западном и Южном Тянь-Шане известно более 60 пещер с мумиё, площадь развития которого в середине прошлого века оценивалась более чем в 365 м2.

Пещеры используются человеком с древнейших времён. В некоторых из них сохранились следы пребывания и обитания человека - костные остатки, орудия труда и быта, наскальные изображения. Отпечатки на глине ступней древних людей обнаружены в пещерах Румынии, Франции (Монтеспань, Аллен и др.), Италии (Басуа). В пещерах начинается история искусств. Впервые росписи палеолита были открыты в пещерах Альтамира (Испания). Широко известна позднепалеолитическая наскальная живопись Каповой пещеры (Башкирия), где выявлено около 40 красочных изображений мамонтов, лошадей, носорога, бизона и др.

Пещеры - объект изучения спелеологии.

Можно разделить пещеры по их происхождению на пять групп. Это тектонические пещеры, эрозионные пещеры, ледовые пещеры, вулканические пещеры, и, наконец, самая большая группа, - карстовые пещеры.

Типы пещер

Карстовые пещеры

Таких пещер большинство. Именно карстовые пещеры имеют наибольшую протяжённость и глубину. Пещеры образуются вследствие растворения водой породы. Поэтому карстовые пещеры встречаются только там, где залегают растворимые породы: известняк, мрамор, доломит, мел, а также гипс и каменная соль.

Известняк, а тем более мрамор, растворяются чистой дистиллированной водой очень плохо. В несколько раз растворимость повышается, если в воде присутствует растворённый углекислый газ (а он всегда растворён в воде, в природе), однако всё равно известняк растворяется слабо, по сравнению, скажем, с гипсом или, тем более, солью. Но оказывается, что это положительно сказывается на образовании протяжённых пещер, поскольку гипсовые и соляные пещеры не только быстро образуются, но и быстро разрушаются.

Огромную роль при образовании пещер играют тектонические трещины и разломы. По картам исследованных пещер очень часто можно видеть, что ходы приурочены к тектоническим нарушениям, которые видны на поверхности. Также, разумеется, для образования пещеры необходимо достаточное количество водных осадков, удачная форма рельефа: осадки с большой площади должны попадать в пещеру, вход в пещеру должен располагаться заметно выше того места, куда разгружаются подземные воды и т. п.

Химизм карстовых процессов таков, что часто вода, растворив породу, через некоторое время откладывает её обратно, образуя т. н. "натёчные" образования: сталактиты, сталагмиты, сталагнаты, драпировки, а также экзотические геликтиты и проч.

Тектонические пещеры

Такие пещеры могут возникать в любых породах в результате образования тектонических разломов. Как правило, такие пещеры встречаются в бортах глубоко врезанных в плоскогорье речных долин, когда огромные массивы породы откалываются от бортов, образуя трещины отседания (шерлопы). Трещины отседания обычно клином сходятся с глубиной. Чаще всего они заваливаются рыхлыми отложениями с поверхности массива, однако иногда образуют довольно глубокие вертикальные пещеры, до 100 м глубиной. Шерлопы широко распространены в Восточной Сибири. Изучены они сравнительно слабо, и, вероятно, встречаются весьма часто.

Эрозионные пещеры

Пещеры, образуемые в нерастворимых породах за счёт механической эрозии, то есть проработанные водой, содержащей крупинки твёрдого материала. Часто такие пещеры образуются на берегу моря под действием прибоя. Однако, возможно образование и пещер, проработанных по первичным тектоническим трещинам уходящими под землю ручьями. Известны довольно крупные (сотни метров длиной) эрозионные пещеры, заложенные в песчаниках и даже гранитах.

Ледниковые пещеры

Пещеры, образуемые в теле ледников талой водой. Такие пещеры встречаются на многих ледниках. Талые ледниковые воды поглощаются телом ледника по крупным трещинам или на пересечении трещин, образуя хода иногда проходимые для человека.
Вид со дна 55 метрового активного входного колодца на леднике Альдегонда в 2002 г. (Шпицберген). Видно округлое сечение колодца. В верхней части виден силуэт человека для масштаба
Характерные длины составляют первые сотни метров, глубины — до 100 м и более. В 1993 г. в Гренландии был обнаружен и исследован гигантский ледниковый колодец «Изортог» глубиной 173 м, приток воды летом в него составлял 30 м3/см и более [1] Еще один тип ледниковых пещер — пещеры, образуемые в леднике в месте выхода внутриледниковых и подледниковых вод на краю ледников. Талые воды в таких пещерах могут течь как по ложу ледника, так и по ледниковому льду.
Ледниковая пещера на краю ледника Фолл (Fallbreeen), Шпицберген

Особый тип ледниковых пещер — пещеры, образуемые в леднике в месте выхода подземных термальных вод. Поскольку вода горячая, она способна проделывать объёмные галереи, однако такие пещеры залегают не в самом леднике, а под ним, поскольку лёд проплавляется снизу. Термальные ледиковые пещеры встречаются в Исландии, Гренландии и достигают значительных размеров.

Вулканические пещеры

Эти пещеры возникают при извержениях вулканов. Поток лавы, остывая, покрывается твёрдой коркой, образуя лавовую трубку, внутри которой по-прежнему течёт расплавленная порода. После того как извержение уже, фактически, закончилось, лава вытекает из трубки с нижнего конца, а внутри трубки остаётся полость. Понятно, что лавовые пещеры залегают на самой поверхности, и часто кровля обваливается. Однако, как оказалось, лавовые пещеры могут достигать очень больших размеров, вплоть до 65.6 км длины и 1100 м глубины (Kazumura cave, Гавайские острова).

Глубочайшие пещеры мира

ПещераГлубина, мДлина, мМестоположение
1Крубера-Воронья-21484679Абхазия
2Мирольда-173313 000Франция
3Лампрехтсофен-163250 000Австрия
4Жан Бернар-160220 536Франция
5Торка дель Сьерра-15897060Испания
6Сарма-15436370Абхазия
7Чеки-2-15335291Словения
8Пантюхинская-15085530Абхазия
9Чеве-148426194Мексика
10Уаутла-147555953Мексика

Длиннейшие пещеры мира

ПещераДлина, мГлубина, мМестоположение
1Мамонтова590 629-115США
2Джуэл кэйв215 507-193США
3Оптимистическая214 000-15Украина
4Хёллох191 909-939Швейцария
5Уинд кэйв191 077-202США
6Лечугия187 295-489США
7Фишер Ридж175 901-108США
8Зибенхёнгсте-Хохганг149 000-1340Швейцария
9Окс Бель Ха142 854-33Мексика
10Гуа Эйр Джернин129 471-355Малайзия

Крупнейшие пещеры на территории бывшего СССР

Литература

Исходный текст этой статьи полностью или частично скопирован из Википедии.

Последнее изменение этой страницы: 12:22, 4 мая 2014.
К этой странице обращались 14 222 раза.
Rambler's Top100