Il lavoro è stato presentato

presso la XXXIII città scientifica e pratica

conferenza degli scolari "Siberia",

sezione "Storia e turismo locale",

città Novosibirsk.

Caratteristiche della ricerca di grotte carsiche

MKOU DOD DTD UM "Junior";

MBOU scuola secondaria n. 195, 5° grado “B”,

Distretto di Oktyabrsky di Novosibirsk

Consulente scientifico: Ershov Mikhail Sergeevich

DOP DTD UM "Junior"

Consulente: Ershova Elena Vladimirovna

DOP DTD UM "Junior"

Novosibirsk 2014

introduzione

Fenomeni carsici

Primi passi nella ricerca delle grotte

Conclusione

introduzione

Oggi non ci sono più macchie bianche sulle carte geografiche;

solo le viscere della Terra rimasero inesplorate,

abisso del mare e dello spazio.

Michel Sifr, scienziato francese, speleologo

La varietà delle rocce carsiche, le loro condizioni di presenza, il rilievo, il clima, le zone di movimento e composizione delle acque e altri fattori portano alla formazione di varie forme carsiche superficiali e sotterranee. Le grotte carsiche sono cavità sotterranee collegate alla superficie terrestre o chiuse, che si formano durante la lisciviazione delle rocce solubili. Sono cavità naturali, pozzi, pozzi dai confini netti e che compaiono in sovrastanti rocce carsiche insature e sature d'acqua.

Rilevanza del tema. Molti massicci di rocce carsiche non sono stati studiati speleologicamente e la ricerca delle grotte si riduce alla loro sistematica esplorazione in un periodo dell'anno favorevole e allo scavo dei passaggi ostruiti di cavità carsiche note. Di conseguenza, una delle attività principali del nostro club è la ricerca e l'esplorazione di nuove cavità sotterranee: grotte e miniere carsiche.

Dalla storia: anche nella delibera del Presidio del Consiglio Centrale per il Turismo e le Escursioni del Consiglio Centrale dei Sindacati di Tutto il Sindacato, adottata nel 1964, agli speleoturisti fu affidato il compito: "Esplorazione e studio delle grotte affinché queste meravigliose i monumenti naturali diventano proprietà delle grandi masse dei lavoratori del nostro paese".

Lo scopo del nostro lavoro è stato il seguente: - elaborare un piano di azioni necessarie alla ricerca delle grotte carsiche, determinare il periodo dell'anno più conveniente per la ricerca delle cavità carsiche e descrivere quando e perché è meglio eseguirle.

Fenomeni carsici

La classificazione delle cavità sotterranee si basa su un approccio genetico: i gruppi di cavità sono identificati secondo caratteristiche antropiche (artificiali e naturali), classi - secondo la fonte energetica dei processi di formazione delle cavità (endo, exo, antropogenico), sottoclassi - secondo alla natura del movimento della materia. Tipi - in base al principale processo di formazione della cavità. La classificazione include solo cavità monogenetiche (formate da un processo principale). In natura esistono anche poligenetici, che appartengono a tipi misti (corrosione-gravità, scavo-corrosione, suffusione-corrosione-abrasione, ecc.). Le cavità carsiche sono solo una delle 11 sottoclassi di cavità naturali, ma si distinguono ancora: comprendono tutte le cavità più grandi del mondo, le sale più belle in termini di decorazione della sinterizzazione, le grotte più ricche di reperti archeologici e altri ... By il loro numero, 1–4 ordina più degli altri. Quindi le cavità carsiche meritano una considerazione a parte.

Il carsismo è il processo di dissoluzione (lisciviazione) di rocce solubili fratturate da parte delle acque sotterranee e superficiali, a seguito del quale si formano morfologie negative sulla superficie terrestre e varie cavità, canali e grotte in profondità. Per la prima volta tali processi sono stati studiati in dettaglio sulla costa del Mar Adriatico, sull'altopiano carsico nei pressi di Trieste, da cui hanno preso il nome. La più grande varietà di forme carsiche si osserva nel tipo aperto di carsismo (aree montuose dell'altopiano calcareo della Crimea, del Caucaso, dei Carpazi, delle Alpi, ecc.). In queste zone lo sviluppo del carsismo è facilitato dalla superficie aperta di rocce solubili e frequenti acquazzoni. Il carsismo coperto si differenzia dal carsico aperto in quanto le rocce carsiche sono ricoperte da rocce insolubili o leggermente solubili: qui non ci sono forme di lisciviazione superficiale, il processo procede in profondità. A contatto con rocce carsiche, il materiale di copertura si sposta nelle cavità carsiche sottostanti, determinando la formazione di forme a piattino ea imbuto.

Due sono i principali processi opposti: da un lato, la distruzione delle rocce carsiche per azione chimica e in parte meccanica delle acque sotterranee e di superficie extranaturali, dando origine a svariate forme carsiche; dall'altro, la deposizione di prodotti di distruzione. Il legame tra loro è il trasferimento di sostanze disciolte e trasportate dalle acque carsiche.

Le forme carsiche superficiali includono: carsico (cicatrici), grondaie e fossati carsici (più profondi, con pareti ripide), bogaz, imbuti carsici, sottovasi e depressioni (piccoli imbuti espressi indistintamente), cavità (in fondo ai quali possono svilupparsi imbuti), secco valli, campi - le più grandi forme carsiche. Capannoni e nicchie sono di transizione dalle forme superficiali alle grotte di tipo grotta; ponti e archi naturali si verificano più spesso durante il crollo del soffitto dei tunnel delle caverne, delle nicchie.

Le forme carsiche sotterranee includono pozzi e miniere, abissi, grotte.

Caratteristiche della formazione delle grotte carsiche

La maggior parte delle grotte carsiche si formano con il ruolo principale della lisciviazione, spesso con l'azione combinata di dissoluzione ed erosione della roccia.

Quando un grande fiume attraversa un massiccio carsico, si formano diverse zone idrodinamiche (Fig. 1.1). L'acqua che scorre lungo i prodotti di alterazione delle rocce carsiche forma una zona di movimento superficiale (I), o zona di aerazione, dove si realizza principalmente il movimento discendente delle acque di infiltrazione (penetrazione) e inflazionistiche (afflusso), con cui si forma la formazione di si associano forme carsiche. Numerose fessure e cavità carsiche verticali deviano l'acqua in profondità nel massiccio carsico, dove si distinguono diverse zone di movimento delle acque carsiche.

Figura 1.1 - Zone idrodinamiche nel massiccio carsico

Ad un livello elevato del loro livello, si verifica un movimento orizzontale dell'acqua, a un livello basso, un movimento verticale, in base al quale viene effettuato il lavaggio direzionale delle rocce carsiche. All'inizio, l'acqua scende approssimativamente verticalmente. Questa è una zona di movimento verticale discendente delle acque carsiche (II), il suo spessore varia da 30–100 m in pianura a 100–200–2000 m in montagna. In basso, a livello dei fondi delle valli fluviali, il movimento verticale discendente è sostituito da uno quasi orizzontale. Questa è una zona di movimento orizzontale delle acque carsiche, caratterizzata da un'irrigazione costante e dalla presenza di una leggera pendenza della falda freatica fino al fiume (ІV). Dopo lo scioglimento della neve primaverile e le forti piogge, il livello dell'acqua qui può aumentare di 5–100 m, nelle zone montuose di 100–200 M. Pertanto, si distingue una zona intermedia, solo periodicamente saturata d'acqua, dove il movimento verticale o orizzontale delle acque carsiche avviene in diverse stagioni. Tutte queste tre zone sono caratterizzate dal libero contatto dell'acqua con l'aria contenente fino allo 0,05-0,5% di anidride carbonica proveniente dalla superficie a causa di processi biochimici che si verificano nello strato di suolo, nonché formata nel sottosuolo durante l'ossidazione di sostanze organiche e vari minerali (principalmente pirite). Le ultime due zone sono associate a canali cavernicoli orizzontali e sorgenti carsiche discendenti, dislocate o formate su più piani, su piani spesso corrispondenti ai livelli dei terrazzi fluviali. In basso si distingue una zona di movimento del sifone, dove l'acqua si muove lungo canali completamente riempiti d'acqua di varia larghezza (V). Questi canali sono particolarmente ampi nella zona fluviale, che dà motivo di distinguere una sottozona di circolazione subvalle. Di seguito è la zona di movimento profondo (VI). La velocità dell'acqua qui è bassa (meno di 100 m/giorno) ed è sotto pressione. Associate alla zona del movimento del sifone sono le sorgenti carsiche ascendenti, che spesso hanno un'enorme scarica.

A seconda delle condizioni locali - lo spessore del massiccio carsico, l'omogeneità delle rocce carsiche, la presenza o assenza di strati non carsici, i movimenti della crosta terrestre, la dissezione del massiccio da parte dei principali fiumi di transito, gli elementi di occorrenza del carsismo rocce, geomorfologiche, climatiche e molte altre: esiste una diversa distribuzione delle zone idrodinamiche delle acque carsiche.

Quindi, durante la formazione delle cavità carsiche, vi è una reciproca sovrapposizione di processi di corrosione, erosione e gravitazionali nello spazio (all'interno di diverse zone idrodinamiche) e nel tempo (a diversi stadi di sviluppo carsico e in diverse stagioni).

Ricerca indipendente di speleoturisti

In una qualsiasi delle regioni carsiche del paese, uno speleologo di solito deve svolgere uno o più compiti sportivi e di ricerca. Tra questi - la ricerca di cavità carsiche, il loro rilevamento topografico, osservazioni geologiche, idrogeologiche e meteorologiche, descrizione dettagliata e fotografia. Consideriamo in dettaglio uno di questi: la ricerca di cavità carsiche.

Primi passi nella ricerca delle grotte

Come è noto, non esistono metodi di ricerca diretta per stabilire grotte dalla superficie (Dublyansky V.N.). E qui è necessario valutare attentamente i segni indiretti. Come ad esempio: la presenza di legno morto nell'area dove si trova il presunto ingresso della grotta, “kuzhevo”, sassi ricoperti da rigoglioso muschio all'ingresso, rimozioni di corsi d'acqua temporanei, accumuli di grossi massi nella parte di ingresso, scorrimento dell'acqua da sotto una roccia / pendio / pietra ("Griffin") e così via; oltre ad alcuni aspetti geologici, quali: zone di fitta fratturazione, intersezioni di faglie grandi e non solo, contatti di rocce carsiche e non.

L'esperienza delle spedizioni di ricerca descritte in letteratura mostra che il numero opportuno di un distaccamento di lavoro separato non deve superare le 6 persone quando si effettuano uscite di rotta in gruppi di 2-3 persone. La partenza della spedizione è preceduta dalla conoscenza della letteratura, delle mappe, delle fotografie aeree della futura area di ricerca al fine di chiarirne le caratteristiche geologiche, le posizioni più probabili delle grotte e le modalità di avvicinamento all'area oggetto di studio.

Innanzitutto è necessario trasferire i confini della distribuzione delle rocce carsiche dalla carta geologica a quella topografica.

La presenza di zone di perturbazione tettonica nelle rocce carbonatiche contribuisce allo sviluppo del carsismo profondo. Il segno della ricerca geomorfologica delle grotte è la presenza di depressioni chiuse della superficie terrestre: imbuti, avvallamenti, avvallamenti, nonché la scomparsa di torrenti e fiumi. I calcari che si trovano tra sabbie, argille, scisti e altre rocce non carsiche formano spesso morfologie positive sotto forma di colline e creste.

In assenza di una carta geologica e topografica, nel processo di ricerca delle grotte, viene redatto uno schema su cui vengono tracciati massicci di rocce carsiche, torrenti, sorgenti e altri oggetti. Occorre prestare attenzione alla toponomastica dell'area con nomi geografici come, ad esempio, Karst, White Stone, Funnels, Proval, Izvestkovy, Belaya, Cave, Dry.

La tattica di ricerca delle cavità carsiche dipende dalle caratteristiche geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche e climatiche dell'area.

Nelle zone montuose, le rocce carsiche sono esposte alle pendici di valli fluviali profondamente incise. È qui che si dovrebbe cercare l'ingresso della cavità carsica. Negli spazi spartiacque, l'ingresso della grotta può essere posizionato sul fondo o sul pendio di un ripido imbuto, nonché in luoghi in cui il deflusso costante o periodico è assorbito nelle valli e nelle gole dei fiumi.

Nelle aree di sviluppo carsico vulcanico, le grotte vengono scoperte dal movimento dell'aria. Solitamente la temperatura dell'aria delle grotte è stabile, è approssimativamente uguale alla temperatura media annuale della zona. A causa della differenza di temperatura tra l'aria esterna e quella della caverna, si verifica il movimento delle masse d'aria. In inverno, l'aria calda della grotta si precipita in superficie attraverso le fessure e l'aria esterna fredda entra nella grotta. In estate, la direzione del movimento è invertita. Questo movimento d'aria è evidenziato da vapore che sale dal suolo, cristalli di brina in piccole grotte e fessure, chiazze di neve scongelate in inverno e getti di aria fredda che fuoriescono dalle fessure della roccia in estate.

Quando si organizza una ricerca di grotte su scogliere rocciose, è necessario esaminarle con un binocolo. Durante la ricerca di cavità carsiche su altipiani e pendii dolci, vengono posati diversi percorsi che consentono di dividere l'area di lavoro in sezioni.

Le catene di imbuti indicano la presenza di crepe tettoniche, lungo le quali è possibile lo sviluppo di cavità carsiche. Vecchi alberi secchi possono essere visti spesso vicino agli ingressi di pozzi e miniere. Agli ingressi delle grotte c'è erba più fresca, alberi con una chioma rigogliosa. Grotte periodicamente allagate si trovano da depositi di tufo calcareo o muschio denso. Va tenuto presente che i pipistrelli e gli uccelli si insediano spesso in grotte, estensioni di miniere verticali. Le parti di ingresso delle grotte iniziano a volte con stretti tombini di tassi. Alcune grotte fungono da tane per gli orsi; per loro sono stati percorsi sentieri.

Metodi di ricerca delle grotte carsiche

Il nostro distaccamento era composto da 10 persone, il gruppo di ricerca - 5 persone.

1. Innanzi tutto si è scelto il territorio in base alla disponibilità delle seguenti tipologie di informazioni (Schema di zonazione carsico-speleologica, Appendice A):

Topografica - la presenza di morfologie carsiche sulla base topografica di una determinata area: bacini, ammassi di imbuti, fiumi e torrenti in via di scomparsa, tane prosciugate, sorgenti, le relative quote altimetriche di questi oggetti, ed infine - grotte semplicemente indicate sulla mappa. Allo stesso tempo, l'assenza di forme su base topografica non significa affatto che non esistano, poiché nelle mappe degli ultimi decenni si tende a semplificare il rilievo e ad appianare gli oggetti che cadono bruscamente dal quadro complessivo.

Geologico - la presenza, secondo i materiali delle carte geologiche in quest'area, di rocce carsiche, contatti geologici con rocce non carsiche, lungo le quali possono verificarsi assorbimenti di corsi d'acqua superficiali, la presenza di perturbazioni tettoniche, lungo le quali potrebbe svilupparsi una grotta ( pur ricordando la scala sproporzionata delle perturbazioni, lungo la quale si sono sviluppate le grotte, con la scala indicata anche sulle carte geologiche di faglia più grandi e dettagliate).

Ci interessava infatti solo il fatto stesso della presenza o meno di rocce carsiche, mentre era necessario ricordare che le mappe sono state realizzate da persone che tendono sia a generalizzare che a sbagliare nel tracciare i confini geologici. Poiché anche la presenza di grotte già note o di loro accumuli può parlare a favore della scelta dell'area, noi, tenendo conto dei dati della Speleology Knowledge Base, il sito http://www.krasspeleo.ru, abbiamo scelto l'Oriente Regione di Sayan, la depressione di Mansky.

2. Dopo aver scelto l'area, abbiamo ristretto il cerchio della ricerca e abbiamo scelto il sito speleologico carsico di Badzheisky, su cui si sono concentrati gli sforzi di ricerca. Abbiamo iniziato ad osservare.

3. Innanzitutto è stato necessario tracciare la dinamica del tiraggio dell'aria: a causa della differenza di temperatura nella grotta e in superficie, si verificano più spesso movimenti d'aria. Nella stagione calda, quando ci si avvicinava alla posizione dell'ingresso della grotta, c'erano zone di forte raffreddamento e una forte corrente di aria fredda dalle grotte. Dalle dimensioni di tale zona e dalla forza del flusso d'aria, è stato possibile valutare le dimensioni della cavità. Spesso persiste una temperatura negativa in prossimità dell'imboccatura e anche a una certa distanza dall'ingresso della cavità in estate, come testimonia la presenza di ghiaccio, ma nel nostro caso ciò non è stato osservato. Molto spesso in estate e in inverno nella zona dell'ingresso della grotta si può osservare una leggera foschia (nebbia), abbiamo osservato questo fenomeno in inverno. Inoltre, in inverno, i flussi d'aria osservati nelle cavità sotterranee avevano una temperatura molto superiore alla temperatura dell'aria esterna, quindi la presenza di un ingresso alla grotta in inverno poteva essere giudicata dai vicini cespugli, che si distinguevano per un'abbondanza di gelo.

Va ricordato che a causa della ristrettezza della bocca il pescaggio può essere minimo, oppure non esistere affatto; nel nostro caso le insenature delle grotte erano piuttosto ampie.

Quando si osservava in bassa stagione, quando la temperatura in superficie era vicina alla temperatura nella grotta, non c'era praticamente correnti d'aria, era molto debole e cambiava più volte al giorno. Tali bruschi cambiamenti nella direzione della spinta in bassa stagione, parlavano a favore del fatto che era stato spinto dal sistema e non solo della circolazione a causa dell'aria aspirata da qualche parte lungo le fessure lungo il pendio, nel qual caso non cambierebbe così bruscamente, a causa del fatto che una nuvola correva sul sole e la temperatura si abbassava di mezzo grado.

“... personalmente preferisco fidarmi del tiraggio (peraltro il tiraggio INVERNALE, poiché quello estivo può essere causato dal deflusso di aria fredda da un impianto a due o più ingressi superraffreddato durante l'inverno per effetto della circolazione) , come segno più evidente, devi solo imparare a distinguere tra tiraggio dell'impianto e normale circolazione dell'aria causata dalla differenza di pressione atmosferica in diversi punti, è possibile effettuare misurazioni della temperatura per assicurarsi che sia sufficientemente calda, e osservare la formazione del gelo (kuzhak) nelle gelate per assicurarsi che sia bagnato. » (Cerca grotte. S. Velichko)

4. Poiché le rocce carsiche sono spesso esposte alle pendici di valli fluviali profondamente incise, ai lati delle tane che vanno al fiume e interrompono la linea delle falesie costiere, si è cercato di monitorare i corsi d'acqua, i cambiamenti nel lavoro dei ponors-vaucluses (Ponor, Figura 2.1). Durante le osservazioni non sono state scoperte nuove grotte, l'acqua è entrata nel terreno o si è fusa con torrenti più grandi e piccoli fiumi.

Per le grotte allagate, l'insenatura è solitamente il luogo in cui il flusso d'acqua va direttamente nel sottosuolo o appare in superficie. Ruscelli e piccoli fiumi che scorrono nei tronchi, come mostrato da un gran numero di osservazioni, cambiano ripetutamente la direzione del flusso, spostandosi da una parete del tronco all'altra, andando in profondità sotto il muro di affioramento e lasciando il vecchio canale, spostandosi verso di lato di 10-50 m E osservando il canale il ruscello che passa al centro del burrone, bisogna tenere conto che in passato il ruscello poteva scorrere ai lati e formare dei cunicoli alla base degli affioramenti .

Il periodo autunno-primaverile è caratterizzato da acqua alta e frequenti inondazioni (intensificato scioglimento primaverile delle nevi, ghiacciai o abbondanti piogge). Il livello dell'acqua nei torrenti e nei fiumi si alza, prosciugando i ruscelli si aprono. Nella grotta di Ledyanaya, in primavera è stato osservato un aumento del gocciolamento, causato dallo scioglimento della neve.

L'assenza stagionale di neve e di vegetazione estiva (erba) facilita l'osservazione di ponor e vaucluse.

In estate, la natura carsica dei corsi d'acqua e la presenza di un canale sotterraneo sono testimoniate dalla bassa, anche nei periodi più caldi, della temperatura dell'acqua nei torrenti che sgorgano da sotto gli affioramenti. Nell'esaminare le doline carsiche, viene prestata particolare attenzione alle doline, ai cui lati sono chiaramente visibili tracce di acqua e flussi di fango. Ciò indica che l'imbuto fungeva da ponor assorbente attraverso il quale si poteva penetrare nella cavità sotterranea.

4.1. Le cavità carsiche possono essere localizzate in luoghi privi di acqua piovana e nevosa, ad esempio su bacini idrografici o nella parte alta dei pendii (zona epicarstica, Figura 2.2). Puoi trovare una tale cavità solo da chiazze scongelate in inverno o sbattendo accidentalmente contro l'ingresso in estate nell'erba. Nel nostro caso non è stata indagata la zona epicarsica.

“Ci sia una piattaforma 50 per 20 m (1000 m2). Sulla sua superficie, interrotta da una fitta rete di fessure tettoniche intersecantisi, ampliata dagli agenti atmosferici, si è formato un campo carr. È passata una pioggia battente di media intensità, che ha dato 20 mm di pioggia in un'ora. L'acqua nel volume di 20 m3 (1000 m2 per 0,02 m) è stata completamente assorbita all'interno del sito. Ma come è stato distribuito? In primo luogo, l'acqua ha riempito 20 fessure (1 m3 ciascuna), quindi ha vetrato in 10 (2 m3 ciascuna), quindi si è concentrata in una (20 m3). È qui, non in superficie, ma sotto di essa, che sorgono cavità, che possono essere chiamate pluvial-corrosive (latino pluvialis pioggia). A poco a poco, crescono, il che è anche facilitato dallo scioglimento dell'acqua della neve e dalla condensazione dell'umidità. Poi, quando la volta fallisce, appare in superficie una mina carsica "pronta". (Speleologia divertente. V.N. Dublyansky)

Un'importante caratteristica di ricerca in molti casi è stata la scoperta di zone di "shelopenyak" (carsico a blocchi), fessure tettoniche, campi di imbuti carsici confinati ai lati di tane e affioramenti costieri. Catene di imbuti carsici in superficie, di regola, testimoniano la probabile esistenza di una grande cavità sotterranea, a cui corrispondono queste forme carsiche superficiali.

Figura 2.2 - Sviluppo di cricche nella zona epicarsica (A) e modello per lo sviluppo di una cavità pluviale-corrosiva in essa (B) (secondo R. Williams, 1985, e A. Klimchuk, 1995).

5. Un grande aiuto nella ricerca delle grotte può essere fornito dai residenti locali che conoscono bene la zona. Particolarmente preziose sono le informazioni di cacciatori, forestali, addetti alla protezione dei pesci, che conoscono bene gli affioramenti più grandi, la scomparsa di fiumi e torrenti e le grandi grotte.

Conclusione

Sulla base dei risultati del nostro lavoro di ricerca, si possono trarre le seguenti conclusioni:

1. L'osservazione del massiccio prescelto deve essere effettuata più volte l'anno (poiché diversi segni di cavità carsiche si manifestano più fortemente in determinate condizioni meteorologiche e di temperatura).

2. In base al tiraggio d'aria, che si manifesta per la differenza di temperatura in superficie e in grotta, si può valutare la presenza di una cavità carsica nella zona (curva, brina, nebbia, sbalzi di temperatura dell'aria ambiente nel ingresso della grotta).

3. Durante le inondazioni autunnali è possibile determinare l'ubicazione dei corsi d'acqua (dove "lascia l'acqua"?).

Elenco della letteratura usata

Tecnica di ricerca delle grotte (esperienza degli speleologi di Leningrado). Kovrizhnykh E.V. - [Documento elettronico]. - URL: .

Cerca grotte, articolo, Velichko Sergey. - [Documento elettronico]. - URL: .

Dublyansky V.N., Ilyuchin V.V. VIAGGIO SOTTOTERRA. Mosca, 1968 1a edizione. - [Documento di testo]. - 80 fogli.

Dublyansky VN. Speleologia divertente. popolare libro di scienze, Ural LTD 2000. - [Documento di testo]. - 205 fogli.

Geologia. Rocce carsiche. - [Documento elettronico]. - URL: .

Allegato A - Schema di zonazione carsico-speleologica

Schema di zonazione carsica-speleologica: 1 - confini delle regioni (I - Gorny Altai, II - Salair Ridge, III - Depressione di Kuznetsk, IV - Zona di Tom-Kolyvan, V - Kuznetsk Alatau e Mountain Shoria, VI - Western Sayan, VII - Depressione di Tuva, VIII - Tuva orientale e Sangilen, IX - Depressione di Minusinsk, X - Sayan orientale); 2 - i confini delle regioni (1 - sinclinorium Charysh, 2 - sinclonorium Anui, 3 - anticlinorium Katun, 4 - sinclinorium Chui, 5 - anticlinorium Kadrinsky, 6 - zona del blocco di piega Teletsko-Chulyshmak, 7 - zona di West Salair, 8 - Est - Zona di Salair, 9 - Zona di Kiyskaya, 10 - Depressione di Iyussky, 11 - Massiccio medio di Batenevsky, 12 - Zona di Tomsk superiore, 13 - Massiccio medio di Mrassky, 14 - Anticlinorium di Obruchev, 15 - Sollevamento di Sangilen, 16 - Depressione di Minusinsk settentrionale, 17 - Zona Yenisei, 18 - Mansky trough, 19 - Derbinsky anticlinorium, 20 - Sisim synclinorium, 21 - Kazyr-Kizir synclinorium; 3 - siti speleologici; 4 - grotte singole

Appendice B - Elenco dei termini utilizzati

Le grotte carsiche sono cavità sotterranee collegate alla superficie terrestre o chiuse, che si formano durante la lisciviazione delle rocce solubili. Sono cavità naturali, pozzi, pozzi dai confini netti e che compaiono in sovrastanti rocce carsiche insature e sature d'acqua.

Il Vaucluse è una sorgente carsica, la cosiddetta sorgente-sifone, che ha un grande debito e un flusso continuo durante i periodi di bassa marea.

Ponor: un buco nella roccia che assorbe un corso d'acqua permanente o temporaneo, nonché un imbuto carsico con tale buco.

Polya è una grande depressione carsica (~ 1-10 km), con fondo piatto, generalmente chiuso, spesso con corsi d'acqua in prosciugamento e laghi con flusso d'acqua interno attraverso i ponor.

Epikarst - la zona superiore di rocce carbonatiche esposte alla superficie, alterata e carsica, che si differenzia dalla zona sottostante per una porosità e permeabilità più elevate e uniformemente distribuite, che conserva alcune riserve idriche dinamiche e regola il deflusso nella zona sottostante.

Rocce carbonatiche - rocce composte principalmente da carbonati naturali. Questo gruppo può comprendere tutte le rocce costituite da calcite, aragonite, dolomite, magnesite, siderite, ankerite, rodocrosite, witherite, ecc.

Grotte carsiche

La dissoluzione (lisciviazione) di alcune rocce provoca una serie di fenomeni che vengono chiamati carsici o, in una parola, carsici. Questi fenomeni sono stati studiati per la prima volta sull'altopiano calcareo carsico in Jugoslavia. Si trovano dove sono comuni le rocce solubili: salgemma, gesso, gesso, calcare, dolomite. Le acque superficiali e sotterranee in esse percolano cavità grandi e piccole, che spesso hanno forme bizzarre, formando grotte, avvallamenti, grotte.

Quando il tetto crolla sui vuoti carsici o le rocce che giacciono in superficie vengono lisciviate, compaiono particolari forme di rilievo: il carsico. Di questi, i più comuni imbuti di varie dimensioni e forme, cavità e avvallamenti; car-ry - recessi, fossati, crepe, solchi che tagliano la superficie terrestre.

Sotto l'influenza del carsismo si verificano molti fenomeni sorprendenti: fiumi, torrenti, laghi scompaiono (letteralmente cadono nel terreno); alcuni fiumi improvvisamente "emergono" in superficie; sul fondale sgorga acqua dolce da cavità carsiche. Si ritiene che alcune leggende sulle città scomparse improvvisamente (ad esempio sulla città invisibile di Kitezh) siano nate sotto l'influenza di cedimenti carsici in cui gli edifici sono crollati. Tali fenomeni non sono rari nelle aree dove si sviluppa il carsismo.

Lo studio del carsismo è associato principalmente a esigenze pratiche: la costruzione di città e singole strutture, il funzionamento di ferrovie, ecc. I cedimenti carsici, ad esempio, si sono verificati ripetutamente vicino alla ferrovia sulla linea Mosca-Gorky. Uno degli imbuti aveva un diametro di 50 m, per riempirlo sono serviti 15 carri di terra. Ancora più problemi sono causati dai cedimenti carsici nelle città. Ci sono casi in cui le case sono cadute in cavità carsiche e interi quartieri sono stati distrutti. Così, a Johannesburg (Sud Africa) alla fine del 1962, un'intera fabbrica scomparve sottoterra, in un fallimento, e in seguito un edificio residenziale. Apparentemente, questi cali si sono verificati a causa di un grande pompaggio di acque sotterranee. La stabilità è stata interrotta nelle cavità carsiche, nelle dolomiti e nei calcari che giacciono sotto la città.

È molto difficile realizzare opere di ingegneria idraulica nelle aree carsiche.

Nonostante ciò, sono in corso lavori di costruzione nelle aree carsiche. Pertanto, la centrale idroelettrica Pavlovskaya sul fiume Ufa, Kakhovskaya sul Dnepr e molte altre dighe si trovano in luoghi in cui si sviluppa il carsismo. Ma qui, anche prima dell'inizio dei lavori, geografi e geologi hanno lavorato allo studio del carsismo e hanno suggerito misure per combatterlo. Dopotutto, nonostante tutta l'"astuzia" del carsismo, può essere affrontato con successo. Ad esempio, per iniettare cemento attraverso i pozzi nei vuoti sotterranei o per "guarire" gli imbuti con il terreno.

Il Carso complica enormemente i lavori sotterranei: guida di miniere, gallerie, tunnel. Spesso nei vuoti carsici scorrono torrenti e fiumi sotterranei, ci sono laghi sotterranei. Ma nel sottosuolo, il carsismo può anche diventare un aiuto umano: gli speleologi (esploratori di grotte) riescono a penetrare per centinaia di metri nelle profondità delle montagne attraverso grotte carsiche.

Le grotte carsiche sono meravigliose creazioni della natura. Fantasiosi labirinti, gallerie; grotte maestose e abissi "senza fondo"; "ghiaccioli" di pietra di stalattiti e colonne di stalagmiti; torrenti turbolenti, cascate e laghi più tranquilli; fauna speciale e fragili formazioni cristalline: tutto questo si trova nelle grotte carsiche. Alcuni di loro sono molto grandi. Nella Transnistria centrale, la lunghezza della grotta del lago è di 21,6 km e la grotta principale (di cristallo) è di 18,8 km. La famosa grotta di Kungur nella Cis-Urals è lunga 4,6 km; ha più di 30 laghi. La grotta più grande è Mammoth (USA, Kentucky); la lunghezza totale di tutti i suoi rami è di 240 km. Ci sono molte grotte nel Caucaso, in Crimea. Nell'estate del 1979, gli speleologi sovietici che esplorarono la grotta caucasica di Snezhnaya scesero a una profondità di 1190 M. Il cedimento carsico più profondo del mondo è la grotta di Pierre-Saint-Martin in Francia (1332 m).

Il Carso è antico e moderno. Nella valle del Volga, sulla Samarskaya Luka, si possono vedere forme carsiche formate più di 150 milioni di anni fa. Questo è un antico carsismo. I moderni processi carsici hanno intensità diversa. Eppure la loro velocità, in generale, non è molto alta. Nel corso degli anni e dei decenni, non si può formare una grande cavità carsica, o karra. Quindi l'età della maggior parte delle forme carsiche moderne è di molte migliaia o addirittura milioni di anni.

Per la formazione del carsismo la presenza di rocce solubili non è ancora sufficiente. Di grande importanza sono la profondità delle acque sotterranee (più basso è il loro livello, più profonde sono le forme carsiche), la composizione chimica delle acque superficiali e sotterranee, i rilievi, il clima e le attività umane (estrazione mineraria, edilizia, strutture idrauliche, ecc.). Pertanto, è molto difficile studiare il carsismo, le sue cause, le caratteristiche e i metodi per affrontarlo.

Il carsismo si trova in molte vaste aree del nostro paese: nell'altopiano della Russia centrale e del Volga, nel bacino dell'Oka, Klyazma, nel corso superiore del Dnepr e del Don, nell'altopiano del Volyn, nel Baltico, sull'O- Spartiacque di Dvina, nella parte settentrionale della Bielorussia, in Ciscarpazia e Transcarpazia, in Crimea e nel Caucaso, nella pianura del Caspio, negli Urali e nei Cis-Urali. Il carsismo è diffuso anche nella Siberia orientale, nella regione del Baikal occidentale, nelle Primorye e nella regione dell'Amur, in Kazakistan e in Asia centrale. È stato studiato nei minimi dettagli nella parte europea del paese. Tuttavia, anche qui, in molti ambiti, non è stato ancora studiato a sufficienza.

Un giovane storico locale può conoscere l'esistenza del carsismo in una determinata area dalle storie di residenti e specialisti locali, nonché da morfologie, grotte, ecc.

Il carsismo può essere rilevato da morfologie caratteristiche (karr, doline); lungo ruscelli e fiumi che scompaiono; nelle aree in cui la quantità di acqua nel fiume diminuisce o aumenta notevolmente; principali sorgenti idriche sotterranee. Nelle grandi depressioni carsiche e nei burroni carsici, non sono rare piccole doline fortemente ricoperte di vegetazione, che non sono facili da notare. Tuttavia, va ricordato che sono proprio tali sacche di fitta vegetazione a indicare l'esistenza di doline qui.

È necessario esaminare con molta attenzione le morfologie carsiche, tenendo presente il possibile incontro con pozzi carsici profondi, avvallamenti; non si può agire da soli, senza la partecipazione di compagni anziani esperti, insegnanti. Dovrebbe essere limitato all'ispezione e alla misurazione delle morfologie carsiche dalla superficie (senza scendere in avvallamenti, grotte). Condurre un'indagine oculare delle aree della loro distribuzione, tracciare queste aree su mappe e diagrammi su piccola scala. Particolare attenzione va riservata ai danni alle strade e alle singole strutture dovuti a manifestazioni carsiche. Le grotte carsiche sono molto pericolose: è facile perdersi in esse; inoltre al loro interno si trovano spesso pozzi e abissi carsici profondi.

Fonte: yunc.org

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Vladivostok

VGKS™. 2004

Conferenza

Grotte carsiche - formazione e fasi di sviluppo.

È consuetudine chiamare le grotte cavità sotterranee che hanno accesso in superficie e non sono illuminate dalla luce solare. Le grotte sono:

Grotte in rocce non carsiche.

Grotte di origine vulcanica: tunnel e corridoi in colate laviche ghiacciate - dall'alto la lava si raffredda e si indurisce più velocemente a contatto con l'aria, al suo interno scorre, formando cavità (piccole cavità nel territorio di Primorsky sono note sugli altipiani Zevsky e Shkotovsky, una grotta vicino al villaggio di Kravtsovka.)

Cavità sotterranee in rocce non carsiche formatesi a seguito dell'abrasione marina (azione distruttiva delle onde).

Queste grotte, a causa delle loro dimensioni spesso ridotte, sono raramente di interesse per gli speleologi.

Grotte carsiche.

Queste sono in realtà le grotte che interessano agli speleologi.

In Estremo Oriente sono state documentate circa 200 grotte carsiche.

Parola carsico- una parola distorta KRAS (Kräs) - il nome di una regione montuosa della Slovenia, dove ci sono molte grotte. Altre grotte di questo tipo iniziarono a essere chiamate con questo nome.

Formazione di rocce carsiche.

Le due classiche rocce carsiche sono il calcare e il gesso. Queste rocce sono dette sedimentarie, il che ne sottolinea l'origine: il risultato di sedimenti biogenici nelle acque di mari antichi.

Nell'antichità, centinaia di milioni di anni fa (nel territorio di Primorsky ci sono calcari datati al Siluriano, Carbonifero, Cretaceo, Giura, ma in misura maggiore a Perm), si verificò un processo di crescita e morte di organismi viventi in acqua di mare, utilizzando intensamente il calcio per la costruzione dei loro gusci. L'acqua era una soluzione satura di carbonato di calcio. I gusci morti affondarono sul fondo e si accumularono insieme ai sedimenti che precipitavano fuori dalla soluzione a causa dei cambiamenti climatici;

Nel corso di milioni di anni, la massa calcarea si è accumulata sul fondo a strati;

Sotto pressione, il sedimento calcareo ha cambiato struttura, trasformandosi in una pietra giacente a strati orizzontali;

Al momento dei cambiamenti della crosta terrestre, il mare si ritirava e il precedente fondale diventava terraferma;

Due erano gli scenari possibili per lo sviluppo degli eventi:

1) gli strati sono rimasti quasi orizzontali e non strappati

2) il fondo sporgeva, formando montagne, mentre l'integrità degli strati calcarei veniva violata, in essi si formavano numerose crepe e faglie trasversali. Così si è formata la futura regione carsica.

Condizioni per la formazione delle grotte carsiche.

Le grotte non sono distribuite uniformemente sul nostro pianeta, su un massiccio il loro numero può essere di decine, sull'altro potrebbero non esistere affatto. Ciò è dovuto al fatto che molte condizioni devono essere soddisfatte per l'esistenza e la formazione di grotte.

I più importanti dei quali sono:

1. Come già accennato, la presenza di rocce carsiche, cioè rocce soggette a distruzione chimica (lisciviazione) e meccanica (erosione) sotto l'azione dell'acqua. Queste rocce includono: solfato - Gypsum -Ca2SO4, Chalk (il solfato carsico non è noto a Primorye); e carbonato - Dolomite - Mg2CO3, Calcare - Ca2CO3. Quest'ultimo è il più diffuso tra gli altri. Esistono anche varie sottospecie di rocce carsiche, come i conglomerati (ciottoli arrotondati o massi cementati con calcare), il marmo (calcare che ha subito metamorfosi - esposizione a lungo o breve termine a temperature e pressioni elevate).

2. Presenza di rotture e crepe nella zona di distribuzione delle rocce carsiche, a seguito dei movimenti della crosta terrestre.

3. La presenza di una grande quantità di precipitazioni e le condizioni per la loro conservazione in un determinato luogo.

L'adempimento di tutte e tre le condizioni per la formazione delle grotte è obbligatorio!

Inoltre, il processo di formazione carsica è influenzato in varia misura da:

1. Purezza chimica delle rocce– rocce carsiche ad alto contenuto di magnesio e ossido di silicio peggio.

2. Fratturazione della roccia- la presenza di microfessure e caverne, quanto più numerose sono, tanto migliori sono le rocce carsiche.

3. Sollievo- la presenza di bacini idrografici chiusi, la pendenza della superficie (l'acqua viene trattenuta più a lungo su una superficie orizzontale).

4. Presenza di copertura del suolo e piante- l'acqua rimane più a lungo, si formano acque aggressive sature di anidride carbonica e acidi umici.

5. Clima- a temperature negative in inverno, il flusso d'acqua si riduce notevolmente o si interrompe del tutto.

Oltre alle grotte nelle rocce carsiche, possono essere presenti in superficie e sotterranee forme carsiche.

Superficie - archi, rocce - resti, carr, imbuti, bacini.

Sotterraneo - in realtà grotte, nonché grotte e tunnel.

Fasi di formazione delle grotte carsiche.

Stadio della fessura - a base acquosa (inclusione) - ghiaione di sinterizzazione - cementazione da frana.

Le fasi di formazione della cavità procedono in sequenza e ciascuna nuova è una conseguenza della precedente.

Vari autori distinguono ulteriori fasi intermedie, ma saremo guidati da questo schema piuttosto semplice. È importante ricordare che ogni fase non si applica all'intera grotta nel suo insieme, ma ai suoi singoli frammenti, ognuno dei quali può trovarsi in una propria fase di sviluppo. Ciò è particolarmente evidente nelle cavità caratterizzate da una struttura complessa (miniere a cascata, grotte a più livelli).

fase di fessura.

È con la formazione di faglie e un sistema di fessure (perturbazioni tettoniche) che inizia la formazione di ciascuna grotta. Disturbi della superficie terrestre compaiono durante i movimenti della crosta terrestre e i terremoti. La posizione dei disturbi nello spazio del massiccio (possono essere orientati su qualsiasi piano), nonché l'uno rispetto all'altro (si intersecano o vanno paralleli): tutto ciò determina l'aspetto di ciascuna grotta. Anche in una grotta sono presenti vari elementi "componenti" che si formano in modi diversi.

Nelle grotte carsiche, le seguenti differenti elementi:

Abissi verticali, pozzi e pozzi si formano all'intersezione di fessure tettoniche verticali o fortemente inclinate - nel punto meccanicamente più debole del massiccio. Qui è dove viene assorbita l'acqua di precipitazione. E scioglie lentamente il calcare; nel corso di milioni di anni, l'acqua dilata le fessure, trasformandole in pozzi. Questa è una zona di circolazione verticale delle acque sotterranee.

Grotte e meandri inclinati orizzontalmente

L'acqua, penetrando attraverso lo strato (strato) di roccia carsica, raggiunge la fessura dell'allettamento e inizia a diffondersi lungo di essa lungo il piano di “caduta” degli strati. C'è un processo di lisciviazione, si forma un corso suborizzontale. Quindi l'acqua raggiungerà il successivo incrocio di fessure tettoniche e di nuovo si formerà un pozzo verticale o una sporgenza. Infine, l'acqua raggiungerà il confine di rocce carsiche e non per poi diffondersi solo lungo questo confine. Di solito qui scorre già un fiume sotterraneo, lì ci sono dei sifoni. Questa è una zona di circolazione orizzontale delle acque sotterranee.

Sale si verificano in zone di faglia - grandi perturbazioni meccaniche del massiccio, a seguito di processi alternati di edificazione montana, lisciviazione, ancora edificazione montana (terremoti, smottamenti).

Succede che sono inclusi meccanismi aggiuntivi:

Rimozione meccanica di frammenti di roccia da parte dei flussi d'acqua (insediamento Serafimovskaya),

- l'azione delle acque termali in pressione - cavità idrotermali (n. Frigorifero).

Labirinti orizzontali .

Il processo di lisciviazione avviene lungo la "griglia" delle fessure tettoniche. Un tipico esempio è Spasskaya.

I meccanismi nominati di formazione degli elementi strutturali (morfologia) delle grotte sono comuni a tutti i tipi di rocce carsiche.

Fase (inclusione) dell'acqua

In questa fase nella grotta appare acqua a flusso libero o stagnante. L'acqua si infiltra nelle fessure sia quando è presente un bacino superficiale sia quando la perturbazione apre una falda acquifera sotterranea. Sotto l'influenza dell'acqua, le crepe iniziano ad espandersi, formando una grotta.

Ci sono i seguenti tipi di processi formazioni rupestri:

Corrosivo - questo processo si verifica quando acque stagnanti oa corso lento agiscono sulle pareti della fessura, che percolano il calcare. Molto spesso, in questo modo si formano grotte labirintiche situate al di sotto del bordo dei corsi d'acqua superficiali. Successivamente, la valle si taglia, il livello dell'acqua nel bacino diminuisce e la grotta viene drenata (insediamenti Spasskaya, Mokrushinskaya, Nikolaevskaya).

Esplosione di corrosione - con questo tipo, la fessura inizialmente formata ha una larghezza piuttosto ampia (diversi metri), e successivamente viene modificata solo con acqua (insediamento di Raspornaya).

Corrosione-nivale - in inverno, la fessura è intasata dalla neve, a seguito del suo scioglimento viene rilasciata un'enorme quantità di acqua, che liscivia la roccia.

Corrosivo-erosivo - la formazione della grotta avviene a causa dell'ingresso di acqua a flusso libero nella fessura, l'acqua trasporta particelle di materiale abrasivo, che, per così dire, abrade le pareti della fessura, inoltre l'acqua stessa ha una corrosione effetto. Questo è il modo in cui si formano la maggior parte delle grotte. Di norma, si tratta di ponors (p. Romantikov), sorgenti rupestri (p. Sitsa, p. Geographical Society), miniere (Solyanik).

Abbastanza spesso le grotte sono formate da parti formate da diversi processi. Ad esempio: l'insediamento del Palazzo Bianco è costituito da frammenti formati dai metodi di corrosione-erosione e corrosione-discontinuità.

Già nella fase acquosa della grotta, iniziano a formarsi depositi di vari materiali

Depositi residui si formano per il residuo insolubile delle rocce ospiti e sono principalmente rappresentate da argille rosse.

Depositi idromeccanici formati a causa dell'influenza dei corsi d'acqua, possono essere formati sia dal materiale selezionato della grotta - argilla, sabbia (la parte inferiore della grotta Serafimovskaya), sia dal materiale portato dalla superficie - argilla, suolo, piante e animali resti (la parte d'ingresso della grotta Serafimovskaya).

Palcoscenico in ghiaione sinterizzato.

Spesso, a causa della distruzione di bacini idrografici superficiali per denudamento di versanti o per l'incisione di una valle fluviale, il flusso d'acqua nei volumi precedenti rallenta o si interrompe del tutto, interi saloni, gallerie e pozzi vengono drenati nella grotta. Inizia la fase del ghiaione. In questa fase, vari forme di flusso.

Il più grande sviluppo nelle grotte della regione sono coralliti. Si trovano nelle grotte Primorsky Giant, Solyanik, Serafimovskaya. I coralliti si sviluppano principalmente su superfici verticali e in forte pendenza di pareti rocciose e formazioni sinterizzate. Sono sferici oa forma di fungo. Il diametro delle sfere varia da 5 a 60 mm.

stalattiti della forma più varia, che dipende in gran parte dal macroclima della cavità, dalla quantità di acqua in entrata, sono comuni in molte grotte Primorsky Velikan, Mokrushinskaya, Solyanik. Le dimensioni delle stalattiti variano da pochi centimetri a diversi metri.

Sotto le stalattiti, si può osservare relativamente spesso stalagmiti . La loro forma è solitamente conica o cilindrica. Distribuito nelle grotte Primorsky Velikan, Dalnyaya, Mokrushinskaya.

Stalagnati sono piuttosto rari e di solito hanno una piccola dimensione. Conosciuto nelle grotte Mokrushinskaya, Dalnyaya, Primorsky Giant, Devil's Well, Solyanik.

Croste sinterizzate trovato in molte grotte. Si formano sulle pareti e sui pavimenti delle grotte, creando spesso pittoresche cascate (Solyanik, Serafimovskaya).

Relativamente diffuso nelle grotte pasta al lime (latte di luna, mondmilch). In alcune grotte copre non solo la volta e le pareti, ma anche il pavimento della grotta. Il suo spessore di solito non supera i 10 cm È comune nelle grotte di cervo muschiato, Gigante Primorsky, Palazzo Bianco, Solyanik.

Brcki sono piuttosto rari, ma in alcune grotte sono significativamente comuni (Sinegorskaya, Romantikov). Il loro diametro non supera da 5 a 15 mm, la lunghezza non supera i 20 cm Esistono varietà trasparenti opache e bianche.

elictiti forme di sinterizzazione piuttosto peculiari e allo stesso tempo piuttosto rare. Distribuito nelle grotte Gryaznaya, Primorsky Giant, Solyanik.

Gura sono conosciuti nelle grotte Skazka, Dalnyaya, Gemini, Malaya. Sono dighe di calcite alte fino a 20 cm Spesso i bagni di gour sono pieni d'acqua.

fase di cementazione frana

Questa fase è l'ultima nel processo di esistenza della grotta. In questa fase le volte e le pareti della grotta vengono spesso distrutte, con la formazione di vari depositi di frana.

frana-gravità depositi si formano in diverse parti della grotta in termini di morfostruttura. I motivi principali sono la stratificazione e la fratturazione delle rocce. Così come il desiderio della gravità di formare un arco parabolico, come il più stabile. Esistono nella maggior parte delle cavità nella nostra regione.

Termogravità depositi si formano nelle parti di ingresso delle grotte nella zona di sbalzi termici stagionali. L'aria calda e umida che esce dalle grotte in inverno riempie i pori e le crepe nella roccia, l'acqua accumulata si congela e si espande e distrugge la roccia. Spesso davanti all'ingresso della grotta si possono osservare i cosiddetti. bastione da roccia crollata (n. Nizhnyaya - bastione alto fino a 4 metri).

sismogravitazionale i depositi dipendono in piccola parte dall'età della grotta e in misura maggiore dalle caratteristiche strutturali della grotta (grandi saloni). Formatosi durante i terremoti.

Fallimento-gravità i depositi si verificano quando le volte delle cavità si rompono, con la distruzione del volume della cavità originaria, e sulla superficie si formano imbuti e depressioni di rottura. Le ragioni del crollo possono essere: un piccolo spessore del tetto, stratificazione orizzontale.

Il risultato finale di questa fase è la distruzione della cavità.

Nella realizzazione della lezione sono stati utilizzati i seguenti materiali:

Bersenyev dell'Estremo Oriente.

Berseniev natura di origine carsica.

Oltre alle informazioni su Internet dai siti:

www. circolo speleologico. *****.

Grotta- una cavità naturale nello spessore superiore della crosta terrestre, comunicante con la superficie terrestre da uno o più sbocchi percorribili da una persona. Le grotte più grandi sono complessi sistemi di passaggi e sale, spesso con una lunghezza totale fino a diversi 10 km. Le grotte sono oggetto di ricerca speleologica.

È possibile suddividere le grotte in base alla loro origine in 5 gruppi. Si tratta di grotte tettoniche, grotte erosive, grotte di ghiaccio, grotte vulcaniche e, infine, il gruppo più numeroso, grotte carsiche. Le grotte, nella parte di ingresso, di adeguata morfologia (ampio ingresso orizzontale) e posizione (vicina all'acqua) erano utilizzate dagli antichi come comode dimore.

In tal caso, guardando le grotte in base alle credenze della geologia, sono solo cavità della crosta terrestre, ma le grotte hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo della popolazione terrestre e, grazie all'orrore dell'ignoto da parte dell'uomo, molti dei le grotte del pianeta non sono state ancora esplorate in modo specifico. In quasi tutte le grotte sono state conservate le cosiddette immagini "rupestri" delle prime persone, che offrono l'opportunità di comprendere la vita e la cultura degli antichi abitanti della Terra. Molte grotte rappresentano l'entusiasmo con la propria speleofauna e vari speleo-interni.

La roccia in cui compaiono le grotte è calcarea. Questa è una roccia tenera, può essere disciolta da un acido debole. L'acido che scompone il calcare proviene dall'acqua piovana. Le gocce di pioggia che cadono assorbono anidride carbonica dall'aria e dal suolo. Questa anidride carbonica trasforma l'acqua in anidride carbonica.

Le grotte di montagna non sono l'unico tipo di grotte. Ci sono, ad esempio, anche grotte marine che sono apparse sotto l'influenza degli schizzi delle onde su scogliere di pietra lungo la costa. Le onde stavano rompendo le rocce. Furono distrutte, minate di anno in anno anche da ciottoli e sabbietta.

Tipi di grotte

Grotte carsiche

La maggior parte di queste grotte. Nello specifico, le grotte carsiche hanno la maggiore lunghezza e profondità. Le grotte si formano a causa della dissoluzione delle rocce da parte dell'acqua. Pertanto, le grotte carsiche si trovano solo dove si trovano rocce solubili: calcare, marmo, dolomite, gesso, anche gesso e sale.

Il calcare, e ancor di più il marmo, si dissolve molto male con acqua distillata pulita. La solubilità aumenta un paio di volte, in quel caso c'è anidride carbonica disciolta nell'acqua (ed è sempre disciolta in acqua, in natura), ma il calcare si scioglie ancora leggermente, rispetto, diciamo, al gesso o, ancora di più, sale. Tuttavia, si scopre che ciò ha un effetto positivo sulla formazione di grotte estese, poiché le grotte di gesso e sale non solo si formano rapidamente, ma crollano anche rapidamente.

Un ruolo gigantesco nella formazione delle grotte è svolto da crepe e faglie tettoniche. Secondo le mappe delle grotte esplorate, molto spesso è possibile notare che i passaggi sono confinati a faglie tettoniche visibili in superficie. Inoltre, ovviamente, per formare una grotta, è necessaria una quantità sufficiente di precipitazioni acquatiche, una forma di sollievo di successo: le precipitazioni da una vasta area dovrebbero cadere nella grotta, l'ingresso della grotta dovrebbe essere posizionato significativamente più in alto rispetto al luogo in cui le acque sotterranee viene dimesso, ecc.

La chimica dei processi carsici è tale che spesso l'acqua, avendo sciolto la roccia, dopo qualche tempo la riposiziona, formando il cosiddetto. formazioni sinterizzate: ghiaccioli, escrescenze, elictiti, drappeggi, ecc.

La grotta di mammut più lunga del mondo negli Stati Uniti è incastonata nel calcare. Ha una lunghezza totale di passaggi di oltre 500 km. La grotta più lunga in gesso - Life-affermando, in Ucraina, con una lunghezza di oltre 200 km. La formazione di tali lunghe grotte nel gesso è associata a una speciale disposizione delle rocce: gli strati di gesso che racchiudono la grotta sono ricoperti dall'alto di calcare, per cui le volte non crollano. La grotta più lunga della Russia è la grotta Botovskaya, lunga oltre 60 km, adagiata nel calcare, situata nella regione di Irkutsk, nel bacino del fiume Elena. Leggermente inferiore ad esso è Bolshaya Oreshnaya, una grotta carsica in conglomerati nel territorio di Krasnoyarsk. Anche le grotte più profonde del pianeta sono carsiche: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) in Abkhazia. In Russia, la grotta più profonda è Throat Barloga (-900 m) a Karachay-Cherkessia. Tutti questi record sono in continua evoluzione, solo una cosa è costante: le grotte carsiche sono in testa.

Grotte tettoniche

Tali grotte possono apparire in qualsiasi roccia a causa della formazione di faglie tettoniche. Molto spesso, tali grotte si trovano ai lati delle valli fluviali profondamente scavate nell'altopiano, quando grandi massicci di roccia si staccano dai lati, formando fessure di assestamento (sherlops). Le crepe convulsive di solito si incastrano con la profondità. Nella maggior parte dei casi sono ricoperti da depositi sciolti dalla superficie del massiccio, tuttavia, di tanto in tanto formano grotte verticali piuttosto profonde, fino a 100 m di profondità. Gli sherlop sono ampiamente distribuiti nella Siberia orientale. Sono stati studiati relativamente male e possono essere incontrati molto spesso.

grotte di erosione

Grotte formate in rocce insolubili per erosione meccanica, in altre parole lavorate dall'acqua contenente granelli di materiale solido. Spesso tali grotte si formano in riva al mare sotto l'azione della risacca, ma sono piccole. Ma potrebbe esserci la formazione di grotte, elaborate lungo le fessure tettoniche primarie da torrenti che scendono nel sottosuolo. Sono note grotte erosive abbastanza grandi (lunghe centinaia di metri), poste in arenarie e persino graniti.

Grotte glaciali

Grotte formate nel corpo dei ghiacciai dall'acqua di scioglimento. Tali grotte si trovano su molti ghiacciai. Le acque glaciali disciolte vengono assorbite dal corpo del ghiacciaio lungo grandi fessure o all'intersezione di fessure, formando passaggi di volta in volta percorribili dall'uomo. Le lunghezze corrispondenti sono 100 metri, profondità - fino a 100 m e oltre. Nel 1993 in Groenlandia è stato trovato e studiato un enorme pozzo glaciale Izortog con una profondità di 173 m, il cui afflusso d'acqua in estate era di 30 m³/s o più.

Un'altra classe di grotte glaciali sono le grotte formate nel ghiacciaio all'uscita delle acque intraglaciali e subglaciali ai margini dei ghiacciai. L'acqua di fusione in tali grotte può scorrere sia lungo il letto del ghiacciaio che sul ghiaccio glaciale.

Una classe speciale di grotte glaciali sono le grotte formate in un ghiacciaio nel punto in cui fuoriescono le acque termali sotterranee. Poiché l'acqua è calda, è in grado di creare gallerie voluminose, ma tali grotte non si trovano nel ghiacciaio stesso, ma sotto di esso, poiché il ghiaccio si scioglie dal basso. Le grotte di ghiaccio termali si trovano in Islanda, Groenlandia e raggiungono dimensioni significative.

Grotte vulcaniche

Queste grotte compaiono durante le eruzioni vulcaniche. La colata lavica, raffreddandosi, è ricoperta da una crosta solida, formando un tubo lavico, all'interno del quale scorre come prima roccia fusa. Dopo che l'eruzione è quasi terminata, la lava fuoriesce dal tubo dall'estremità inferiore e all'interno del tubo rimane una cavità. È chiaro che le grotte di lava si trovano sulla stessa superficie e spesso il tetto crolla. Ma, a quanto pare, le grotte di lava possono raggiungere dimensioni enormi, fino a 65,6 km di lunghezza e 1100 m di profondità (Cava di Kazamura, Hawaii).

Fonti primarie:

en.wikipedia.org - grotta, tipologie di grotte, valore archeologico, ecc.;

caverna.ru - grotte, tipi di grotte, grotte della città di Crimea, ecc.;

permonline.ru - sulla grotta di ghiaccio;

potomy.ru - cos'è una grotta.

Istituto statale di acciaio e leghe di Mosca

Ramo di Vyksa

(Università della Tecnologia)

Soggetto astratto

fisica dei cristalli

Sul tema: "La formazione di grotte e carsismo"

Studente: Pichugin A.A.

Gruppi:MO-07 (MChM)

Docente: Lopatin D.V.

Mosca 2008

I. Informazioni generali su grotte e carsismo

II. Ipotesi sull'origine delle aree carsiche

III. Condizioni per la formazione delle grotte

IV. Tipi di grotte:

1. Grotte carsiche

2. Grotte tettoniche

3. Grotte di erosione

4. Grotte glaciali

5. Grotta lavica

V. Grotte nel territorio della regione del Baikal

VI. Caverna Kyzylyarovskaya loro. G.A. Maksimovic.

Informazioni generali su grotte e carsismo

Carso(dal tedesco Carso, dal nome dell'altopiano calcareo alpino Kras in Slovenia), - un insieme di processi e fenomeni associati all'attività dell'acqua ed espressi nella dissoluzione delle rocce e nella formazione di vuoti in esse, nonché peculiari morfologie che sorgono in aree composte da rocce relativamente facilmente idrosolubili (gesso, calcare, marmo, dolomite e salgemma).

Le morfologie negative sono le più caratteristiche del carsismo. Per origine si dividono in forme formate da dissoluzione (superficiale e sotterranea), erosive e miste. Secondo la morfologia si distinguono le seguenti formazioni: karrs, pozzi, miniere, pozzi, imbuti, anfratti carsici ciechi, valli, campi, grotte carsiche, canali carsici sotterranei. Per lo sviluppo del processo carsico sono necessarie le seguenti condizioni: a) la presenza di una superficie piana o leggermente inclinata in modo che l'acqua possa ristagnare e infiltrarsi attraverso fessure; b) lo spessore delle rocce carsiche deve avere uno spessore significativo; c) il livello delle acque sotterranee deve essere basso in modo che vi sia spazio sufficiente per il movimento verticale delle acque sotterranee.

In base alla profondità del livello delle acque sotterranee, si distinguono il carsismo profondo e superficiale. C'è anche una distinzione tra carsismo "spoglio", o mediterraneo, in cui le morfologie carsiche sono prive di suolo e copertura vegetale (ad esempio, la Crimea montuosa), e carsico "coperto" o centroeuropeo, sulla cui superficie la crosta alterata viene preservata e si sviluppa la copertura del suolo e della vegetazione.

Il Carso è caratterizzato da un complesso di rilievi superficiali (crateri, karrs, grondaie, bacini, caverne, ecc.) e sotterranei (grotte carsiche, gallerie, cavità, passaggi). Transitori tra forme superficiali e sotterranee sono pozzi carsici poco profondi (fino a 20 m), gallerie naturali, miniere o cedimenti. I pozzi o altri elementi del carsismo superficiale attraverso i quali le acque superficiali entrano nel sistema carsico sono chiamati ponors.

Altopiani carsici e calcarei - un complesso di irregolarità, affioramenti convessi di rocce, depressioni, grotte, torrenti scomparsi e scarichi sotterranei. Si trova nelle rocce idrosolubili e alterate. Il processo è tipico per il calcare, così come per quei luoghi in cui le rocce vengono lavate via. Molti fiumi sono sotterranei, ci sono anche molte grotte e grandi caverne. Le grotte più grandi possono crollare e formare una gola o una gola. A poco a poco tutto il calcare può essere lavato via. Il fenomeno prende il nome dall'altopiano carsico nell'ex Jugoslavia. I caratteristici sistemi carsici sono ampiamente rappresentati nelle montagne della Crimea e negli Urali.

Il carsismo è osservabile nelle Alpi Occidentali, negli Appalachi (USA) e nella Cina meridionale a causa degli strati rocciosi calcarei, che inizialmente erano costituiti da uno strato di calcite (carbonato di calcio), spesso fino a 200 m, parzialmente eroso dall'acqua . L'anidride carbonica dell'atmosfera si è dissolta sotto la pioggia e ha contribuito alla formazione di acido carbonico debole, che a sua volta ha contribuito all'erosione delle rocce, soprattutto lungo le linee di scissione e gli strati, aumentandole alla formazione di grotte carsiche, valli che sorsero come a seguito del crollo delle pareti della grotta, che con ulteriori processi di sviluppo possono trasformarsi in forre, e, infine, rimangono resti calcarei, caratteristici del paesaggio carsico, che non sono stati erosi.

Grotta- una cavità naturale nello spessore superiore della crosta terrestre, comunicante con la superficie terrestre da uno o più sbocchi percorribili da una persona. Le grotte più grandi sono complessi sistemi di passaggi e sale, spesso con una lunghezza totale fino a diverse decine di chilometri. Le grotte sono oggetto di studio speleologico.

Le grotte possono essere suddivise in base alla loro origine in cinque gruppi. Si tratta di grotte tettoniche, grotte erosive, grotte di ghiaccio, grotte vulcaniche e, infine, il gruppo più numeroso, grotte carsiche. Le grotte, nella parte di ingresso, di adeguata morfologia (ampio ingresso orizzontale) e posizione (vicina all'acqua) erano utilizzate dagli antichi come comode dimore.

IPOTESI SULL'ORIGINE DELLE REGIONI CARSICHE

Vale a dire, c'è un'ipotesi che:

Nell'antichità, 300-400 milioni di anni fa, nell'acqua di mare avveniva un processo di crescita e morte di organismi viventi, che utilizzavano intensamente il calcio per costruire i loro gusci. L'acqua era una soluzione satura di carbonato di calcio. I gusci morti affondarono sul fondo e si accumularono insieme ai sedimenti che precipitavano fuori dalla soluzione a causa dei cambiamenti climatici;

Nel corso di milioni di anni, la massa calcarea si è accumulata sul fondo a strati;

Sotto pressione, il sedimento calcareo ha cambiato struttura, trasformandosi in una pietra giacente a strati orizzontali;

Al momento dei cambiamenti della crosta terrestre, il mare si ritirava e il precedente fondale diventava terraferma;

Erano possibili due scenari per lo sviluppo degli eventi: 1) gli strati rimanevano quasi orizzontali e non strappati (come vicino a Mosca); 2) il fondo sporgeva, formando montagne, mentre l'integrità degli strati calcarei veniva violata, in essi si formavano numerose crepe e faglie trasversali. Così si è formata la futura regione carsica.

Questa ipotesi è confermata dai ritrovamenti di resti di antiche conchiglie e altri ex organismi viventi nello spessore dei calcari. Comunque sia, è ovvio che le grotte e le rocce in cui si formano sono strettamente legate alla vita antica sulla Terra.

CONDIZIONI PER LA FORMAZIONE DELLE GROTTE

Esistono tre condizioni principali per la formazione di grotte carsiche:

1. La presenza di rocce carsiche.

2. La presenza di processi di costruzione di montagne, i movimenti della crosta terrestre nella zona di distribuzione delle rocce carsiche, di conseguenza - la presenza di crepe nello spessore del massiccio.

3. Presenza di acque circolanti aggressive.

Senza nessuna di queste condizioni, la formazione di grotte non si verificherà. Tuttavia, queste condizioni necessarie possono essere sovrapposte a caratteristiche climatiche locali, alla struttura del rilievo e alla presenza di altre rocce. Tutto ciò porta alla comparsa di grotte di vario tipo. Anche in una grotta sono presenti vari elementi "compositi" che si formano in modi diversi. I principali elementi morfologici delle grotte carsiche e la loro origine.

Elementi morfologici delle grotte carsiche:

Abissi verticali, pozzi e pozzi,

Grotte e meandri inclinati orizzontalmente,

Labirinti.

Questi elementi sorgono a seconda del tipo di perturbazione nello spessore del massiccio carsico.

Tipi di violazioni:

Difetti e difetti, crepe:

biancheria da letto,

Al confine tra roccia carsica e non,

Tettonica (solitamente trasversale),

Le cosiddette crepe di resistenza laterale.

Schema di formazione di elementi verticali di grotte (pozzi, miniere, abissi): Lisciviazione.

I pozzi si formano all'intersezione delle fessure tettoniche, nel punto meccanicamente più debole del massiccio. Qui è dove viene assorbita l'acqua di precipitazione. E scioglie lentamente il calcare; nel corso di milioni di anni, l'acqua dilata le fessure, trasformandole in pozzi. Questa è una zona di circolazione verticale delle acque sotterranee

Pozzi Nival (dalla superficie del massiccio):

In inverno, le fessure sono ostruite dalla neve, quindi si scioglie lentamente, questa è acqua aggressiva, erode intensamente ed espande le fessure, formando pozzi dalla superficie della terra.

Formazione di movimenti inclinati orizzontalmente:

L'acqua, penetrando attraverso lo strato (strato) di roccia carsica, raggiunge la fessura del letto e inizia a diffondersi lungo di essa lungo il piano di "caduta" degli strati. C'è un processo di lisciviazione, si forma un corso suborizzontale. Quindi l'acqua raggiungerà il successivo incrocio di fessure tettoniche e di nuovo si formerà un pozzo verticale o una sporgenza. Infine, l'acqua raggiungerà il confine di rocce carsiche e non per poi diffondersi solo lungo questo confine. Di solito qui scorre già un fiume sotterraneo, lì ci sono dei sifoni. Questa è una zona di circolazione orizzontale delle acque sotterranee.

Formazione della sala.

Le sale si trovano in zone di faglia - grandi disturbi meccanici nel massiccio. I padiglioni sono il risultato di processi alternati di edificazione montana, lisciviazione e ancora edificazione montana (terremoti, smottamenti).

Succede che sono inclusi meccanismi aggiuntivi:

Rimozione meccanica di frammenti di roccia mediante flussi d'acqua,

Azione delle acque termali in pressione (Grotta del Nuovo Athos).

Formazione di labirinti orizzontali.

Il processo di lisciviazione avviene lungo una "griglia" di fessure tettoniche. Un tipico esempio sono le grotte di gesso dell'Ucraina occidentale. I meccanismi nominati di formazione degli elementi strutturali (morfologia) delle grotte sono comuni a tutti i tipi di rocce carsiche.

In generale si può dire che il massiccio carsico è un "setaccio" che setaccia le precipitazioni e le acque correnti. Tutte le grotte carsiche - sia verticali che orizzontali - sono canali per il drenaggio naturale delle acque nel massiccio carsico. Il risultato di questa circolazione è l'indispensabile rilascio di acque sotterranee in superficie, sotto forma di sorgenti evidenti o nascoste, comprese quelle sottomarine.

Tipi di grotte

Grotte carsiche

Lago nella grotta carsica Krizna Yama, Slovenia.

Formazioni di perdite nella grotta di Katerloch, Austria La maggior parte di queste grotte. Sono le grotte carsiche ad avere la maggiore lunghezza e profondità. Le grotte si formano a causa della dissoluzione delle rocce da parte dell'acqua. Pertanto, le grotte carsiche si trovano solo dove si trovano rocce solubili: calcare, marmo, dolomite, gesso, oltre a gesso e sale.

Il calcare, e ancor di più il marmo, si scioglie molto male con acqua distillata pura. La solubilità aumenta più volte se nell'acqua è presente anidride carbonica disciolta (ed è sempre disciolta in acqua, in natura), ma il calcare si dissolve ancora leggermente, rispetto, diciamo, al gesso o, inoltre, al sale. Ma si scopre che ciò ha un effetto positivo sulla formazione di grotte estese, poiché le grotte di gesso e sale non solo si formano rapidamente, ma crollano anche rapidamente.

Un ruolo enorme nella formazione delle grotte è svolto da crepe e faglie tettoniche. Dalle mappe delle grotte esplorate, molto spesso si può notare che i passaggi sono confinati a faglie tettoniche visibili in superficie. Inoltre, ovviamente, per la formazione di una grotta è necessaria una quantità sufficiente di precipitazioni d'acqua, una forma di sollievo di successo: le precipitazioni da una vasta area devono cadere nella grotta, l'ingresso della grotta deve essere posizionato notevolmente più in alto della luogo di scarico delle acque sotterranee, ecc.

La chimica dei processi carsici è tale che spesso l'acqua, avendo sciolto la roccia, dopo un po' la deposita nuovamente, formando il cosiddetto. formazioni sinterizzate: stalattiti, stalagmiti, elictiti, drappeggi, ecc.

La grotta di mammut più lunga del mondo negli Stati Uniti è incastonata nel calcare. Ha una lunghezza totale di passaggi di oltre 500 km. La grotta più lunga in gesso è Optimistic, in Ucraina, con una lunghezza di oltre 200 km. La formazione di grotte così lunghe nel gesso è associata a una speciale disposizione delle rocce: gli strati di gesso che racchiudono la grotta sono ricoperti dall'alto di calcare, per cui le volte non crollano. La grotta più lunga della Russia - la grotta Botovskaya, lunga oltre 60 km, è posata in pietra calcarea, situata nella regione di Irkutsk, nel bacino del fiume Lena. Leggermente inferiore ad esso è Bolshaya Oreshnaya, una grotta carsica in conglomerati nel territorio di Krasnoyarsk. Anche le grotte più profonde del pianeta sono carsiche: Krubera-Voronya (-2191 m), Snezhnaya (-1753 m) in Abkhazia. In Russia, la grotta più profonda è Throat Barloga (-900 m) a Karachay-Cherkessia. Tutti questi record sono in continua evoluzione, solo una cosa è invariabile: le grotte carsiche sono in testa.

Grotte tettoniche

Tali grotte possono sorgere in qualsiasi roccia a causa della formazione di faglie tettoniche. Di norma, tali grotte si trovano ai lati delle valli fluviali profondamente scavate nell'altopiano, quando enormi ammassi rocciosi si staccano dai lati, formando fessure cedevoli (sherlops). Le crepe convulsive di solito si incastrano con la profondità. Molto spesso sono ricoperti da depositi sciolti dalla superficie del massiccio, ma a volte formano grotte verticali piuttosto profonde, fino a 100 m di profondità. Gli sherlop sono diffusi nella Siberia orientale. Sono relativamente poco studiati e probabilmente si verificano abbastanza spesso.

grotte di erosione

Grotte formate in rocce insolubili a causa dell'erosione meccanica, cioè lavorate dall'acqua contenente granelli di materiale solido. Spesso tali grotte si formano in riva al mare sotto l'azione della risacca, ma sono piccole. Tuttavia è possibile anche la formazione di grotte, elaborata lungo le fessure tettoniche primarie da corsi d'acqua sotterranei. Sono note grotte erosive abbastanza grandi (lunghe centinaia di metri), formate in arenarie e persino graniti.

Grotte glaciali

Grotte formate nel corpo dei ghiacciai dall'acqua di scioglimento. Tali grotte si trovano su molti ghiacciai. Le acque glaciali disciolte vengono assorbite dal corpo del ghiacciaio lungo grandi fessure o all'intersezione di fessure, formando passaggi a volte percorribili dall'uomo. Le lunghezze caratteristiche sono di poche centinaia di metri, le profondità fino a 100 m o più. Nel 1993 è stato scoperto ed esplorato in Groenlandia un gigantesco pozzo glaciale Izortog, profondo 173 m; l'afflusso d'acqua in esso in estate era di 30 m³ / so più.

Grotta glaciale ai margini del ghiacciaio Fallbreeen, Svalbard Un altro tipo di grotte glaciali sono le grotte formate in un ghiacciaio all'uscita delle acque intraglaciali e subglaciali ai margini dei ghiacciai. L'acqua di disgelo in tali grotte può scorrere sia lungo il letto del ghiacciaio che sul ghiaccio glaciale.

Un tipo speciale di grotte glaciali sono le grotte formate in un ghiacciaio nel punto in cui fuoriescono le acque termali sotterranee. Poiché l'acqua è calda, è in grado di creare gallerie voluminose, tuttavia, tali grotte non si trovano nel ghiacciaio stesso, ma sotto di esso, poiché il ghiaccio si scioglie dal basso. Le grotte di ghiaccio termali si trovano in Islanda, Groenlandia e raggiungono dimensioni considerevoli.

grotta lavica, Hawaii. Grotte vulcaniche

Queste grotte si formano durante le eruzioni vulcaniche. La colata lavica, raffreddandosi, si ricopre di una crosta solida, formando un tubo lavico, all'interno del quale scorre ancora roccia fusa. Dopo che l'eruzione è già terminata, infatti, la lava fuoriesce dal tubo dall'estremità inferiore e all'interno del tubo rimane una cavità. È chiaro che le grotte di lava si trovano sulla stessa superficie e spesso il tetto crolla. Tuttavia, come si è scoperto, le grotte di lava possono raggiungere dimensioni molto grandi, fino a 65,6 km di lunghezza e 1100 m di profondità (Kazamura Cave, Hawaii).

Grotte nel territorio della regione del Baikal

Sul territorio della regione del Baikal, le grotte si trovano in varie rocce e la loro origine è molto varia.

Alcune grotte sono il risultato di una dissoluzione molto prolungata di calcare, gesso, dolomite, salgemma e altre rocce facilmente solubili da pioggia o acqua di scioglimento della neve che filtra in piccoli ruscelli attraverso fessure negli strati rocciosi.

Altre grotte si trovano in graniti, arenarie, trappole, conglomerati e altre rocce dure e si sono formate a causa di processi di agenti atmosferici, forti sbalzi di temperatura e altri motivi.

Sul territorio della regione del Baikal, le grotte del primo tipo sono le più diffuse.

I fenomeni derivanti dalla dissoluzione delle rocce da parte dell'acqua sono generalmente chiamati carsici nella letteratura geografica e geologica. La parola "carso" deriva dal nome dell'altopiano calcareo carsico, situato nelle Alpi Orientali vicino al Mare Adriatico, ad est della città di Trieste, dove i fenomeni carsici sono più pronunciati e sono stati i primi ad essere studiati.

La caratteristica principale del carsismo è la permeabilità delle rocce associata alla loro capacità di dissolversi in acqua.

Il gesso si dissolve abbastanza rapidamente in acqua. Il calcare si dissolve più lentamente e solo in acqua contenente anidride carbonica. L'acqua piovana e lo scioglimento della neve che filtra attraverso le fessure calcaree contengono, oltre all'anidride carbonica, acidi organici formatisi nel terreno durante la decomposizione di foglie e steli. L'acqua corrode lentamente il calcare, allargando e approfondendo le fessure al suo interno.

Così, per molti millenni, le acque sotterranee e di superficie, con la loro azione erosiva e dissolvente, contribuiscono alla formazione di depressioni imbutiformi, pozzi, pozzi e grotte sotterranee con numerosi saloni e corridoi.

Situate in profondità nel sottosuolo, le grotte carsiche sono spesso costituite da più piani a vari livelli uno sopra l'altro. I corridoi di tali grotte, collegati da strette feritoie, a volte si estendono per lunghe distanze, formando complessi labirinti. In alcune grotte, a quanto pare, un tempo scorrevano fiumi sotterranei, che avevano un collegamento con corsi d'acqua superficiali.

I fenomeni carsici provocano spesso gravi danni all'economia nazionale. A seguito di uno studio approfondito dei fenomeni carsici, è stato accertato che il pericolo principale non è tanto il processo di dissoluzione del calcare, che avviene con estrema lentezza, ma i vuoti carsici creati in epoche geologiche precedenti, nei quali l'acqua sprofonda dalle superficie. Ciò provoca una mancanza d'acqua nella regione o forti fluttuazioni del livello delle acque sotterranee, complica l'estrazione di minerali ed è un serio ostacolo nella costruzione di varie strutture idrauliche, nella posa di ferrovie, nella ricerca di percorsi per autostrade e strade sterrate , durante le attività di sfruttamento forestale, ecc.

In alcune grotte carsiche si possono talvolta osservare formazioni calcaree sinterizzate. Ghiaccioli stretti e lunghi - stalattiti - pendono dal soffitto della grotta, stalagmiti colonnari crescono verso di loro dal pavimento.

F. D. Bubleinikov spiega l'origine delle stalattiti e delle stalagmiti in questo modo: “Sulla superficie di una goccia che pende dal soffitto di una grotta, viene rilasciato un solido sedimento calcareo. La soluzione continua a scorrere e finalmente. una goccia sotto il proprio peso si stacca e cade, lasciando un deposito di materia solida a forma di anello sul soffitto della grotta. Questo forma gradualmente un sottile tubo calcareo, all'interno del quale continua a scorrere l'acqua che cola. Il tubo di solito si riempie presto di sedimento e la soluzione che affluisce scende lungo la sua superficie. Strato dopo strato di calce si deposita, e proprio mentre in primavera si formano ghiaccioli di ghiaccio lungo i bordi dei tetti, una stalattite scende dal soffitto della grotta, crescendo lentamente. L'acqua che non ha avuto il tempo di evaporare dalla superficie della stalattite cade sul fondo della grotta, e in questo luogo si forma gradualmente una colonna calcarea, la “stalagmite”.

Di anno in anno, stalattiti e stalagmiti diventano più spesse e più lunghe. Abbastanza spesso si può osservare una bizzarra fusione di stalattiti e stalagmiti tra loro sotto forma di colonne alte e snelle, tende, schermi, funghi, statue, ecc., formazioni sinterizzate che decorano efficacemente la grotta.

Nelle grandi grotte fredde, il visitatore è stupito dall'oscurità impenetrabile, dal silenzio profondo e dalle forme insolitamente bizzarre di volte e pareti, ricoperte da bellissime ghirlande di cristalli di ghiaccio e brina, scintillanti di diamanti. Solo occasionalmente il silenzio della grotta è rotto dai suoni melodici delle gocce d'acqua che cadono dal soffitto, dal suono di un sasso che cade da qualche parte o da una leggera folata di vento che soffia da qualche parte lontano.

Grotte rinvenute in graniti, arenarie, conglomerati (roccia costituita da massi tondeggianti cementati e ciottoli di varia origine e dimensione), trappole (antica roccia ignea) e altre rocce sembrano piccole nicchie aperte, baldacchini, archi, fessure, a volte molto profonde nelle rocce. Tali grotte e nicchie sono generalmente ripari luminosi, asciutti e confortevoli dalla pioggia e dal vento. Le aperture esterne di grotte e nicchie si trovano solitamente sui pendii delle montagne, nelle scogliere costiere o sui terrazzi fluviali, e talvolta ad un'altezza considerevole sopra un fiume o un lago.

Nelle numerose rocce della costa del lago Baikal, grotte e grotte sono sorte sotto l'influenza delle onde di sale, che, con la loro enorme forza distruttiva, hanno contribuito all'espansione di crepe e vuoti nelle rocce. L'effetto distruttivo della risacca è accresciuto dai frequenti impatti di frammenti di roccia lanciati dalle onde e che sbattono contro le sporgenze della costa. Anche i processi di alterazione degli agenti atmosferici hanno giocato un certo ruolo nella creazione delle grotte. In alcuni punti si formarono alti archi e cancelli dalla risacca delle onde sulla costa del lago Baikal. Le pittoresche grotte nelle baie di Peschanaya, Babushka, Sennaya, nelle rocce dell'isola di Olkhoy, sulle isole del Mar Piccolo, nelle rocce vicino al villaggio di Koty, 18 chilometri a nord della sorgente del fiume, sono molto famoso. Hangar. Queste grotte sono eccezionalmente pittoresche nel tardo autunno, quando striature ghiacciate di ghiaccio pendono dalle pareti e dal soffitto delle grotte in bellissime ghirlande.

Caverna Kyzylyarovskaya loro. G.A. Maksimovic.

Una delle grotte più grandi degli Urali meridionali è un classico esempio di grotte labirintiche di tipo reticolare, la più grande grotta degli Urali nei depositi del Precambriano, la più lunga grotta di straripamento del Bashkortostan. Fa parte della Riserva degli Urali Meridionali. Situato nel distretto di Beloretsky, a 1,2 km a nord-nord-est del primo. d. Kyzylyarovo.

Un piccolo ingresso ovale (0,8 x 0,4 m) alla grotta si trova nella parte centrale del versante destro della valle del fiume. Bol. Inzer a quota 362 m con un eccesso di 13 m sopra il letto del fiume, è adagiato in un massiccio carsico formato da un'ansa del fiume a forma di U. I calcari della Formazione Minyar dell'Alto Rifeo prendono parte alla sua struttura geologica.

Il corridoio d'ingresso è stato posato lungo una fessura tettonica ed è orientato lungo l'az. 320 gradi. 285-310 gradi Sono intersecati da passaggi in direzione nord-est. La formazione del labirinto è associata ad un sistema di fessure intersecanti di pressione laterale sviluppatesi nella parte interna dell'ansa del fiume. Allo stesso tempo, i corridoi più lunghi della parte labirintica della grotta sono paralleli alla linea di spartiacque sulla curva, ei brevi passaggi sono orientati perpendicolarmente ad essa. Fu la formazione di una grotta nell'ansa della radice del fiume lungo un sistema di fessure intersecanti che ne determinarono le dimensioni significative, poiché negli Urali meridionali le grandi grotte (in lunghezza) non sono tipiche delle rocce carbonatiche del Proterozoico superiore.

La grotta è ricca di varie formazioni sinterizzate. Contiene elictiti e cristalli di calcite, relativamente rari nelle grotte degli Urali meridionali.

Le parti più basse della grotta sono occupate da laghi che hanno un collegamento idraulico con le acque del fiume. Attraverso il massiccio carsico con la grotta scorre l'acqua del fiume con parziale perdita della portata del fiume all'ingresso dell'ansa.

La grotta sarebbe stata fondata nel Pleistocene inferiore e la sua formazione più attiva ebbe luogo nel Quaternario medio (300-400 mila anni fa).

La lunghezza totale della grotta è di 2217 m, la superficie è di 6,8 mila metri quadrati. m, volume - 30,6 mila metri cubi. m, profondità - 13 m, ampiezza - 25 m.