Karsta alas. Kas ir karsts un karsta alas

Ko nozīmē vārdi "karsta ala"? Kā radās šie skaistie dabas objekti? Atbildes uz šiem jautājumiem varat atrast šajā rakstā. Turklāt šeit mēs uzskaitām garākos pasaulē (jūs varat redzēt arī šo pazemes tukšumu fotoattēlus). Interesanti, ka lielākā daļa no tām atrodas Amerikas Savienotajās Valstīs.

Ala ir ... Vārda "karsta ala" nozīme

Šie pazemes dobumi no vissenākajiem laikiem kalpoja par mājokli dzīvniekiem, kā arī primitīviem cilvēkiem. Viņi tos paslēpa no aukstuma un savvaļas plēsējiem. Interesanti, ka alas ir atrastas ne tikai uz Zemes, bet arī uz Mēness un Marsa. Vispirms noskaidrosim vārdu "karsta ala" nozīmi.

Šī frāze sastāv no divām daļām: "ala" un "karsts".

• Ala ir jebkura dabiskas izcelsmes pazemes dobums.
• Karsts ir gan process, gan atsevišķu iežu iznīcināšanas (šķīšanas) rezultāts agresīvu (ķīmiskā sastāva ziņā) gruntsūdeņu ietekmē.

Pats termins "karsts" cēlies vai nu no vācu vārda karsts, vai no Slovēnijas plato (Kras) nosaukuma, kur šīs dabas parādības ir visizteiktākās.

Kas ir karsta ala?

Šis alas veids ir visizplatītākais starp visiem citiem pazemes dobumiem. Kas ir karsta ala un kā tā veidojas?

Ir divas galvenās definīcijas. Saskaņā ar pirmo, tas ir dabisks dobums (tukšums) zemes garozas augšējā daļā, kas savienots ar tās virsmu ar vienu vai vairākām ieejām. Pēc otrās definīcijas karsta ala ir dabiskas izcelsmes pazemes dobums, kas nav saules apgaismots, bet ir pieejams iespiešanai no ārpuses.

Alu izpēti veic īpaša zinātne - speleoloģija, kuras materiālu bieži iegūst tā sauktie speleologi.

Kā veidojas karsta alas?

Šāda veida alas veidojas, proti, iežu šķīšanas dēļ ar ūdeni. Jāņem vērā, ka karsta alas ir tikai tajos Zemes apgabalos, kur sastopami nestabili ieži, kurus ūdens viegli izšķīst. Starp tiem ir ģipsis, sāls, krīts (kaolīns), dolomīts, marmors un kaļķakmens.

Sliktāk nekā visi pārējie, kaļķakmens un marmors tiek iznīcināti. Alas šajās klintīs veidojas ļoti ilgu laiku. No otras puses, tie ir labāk saglabājušies nekā citi. Piemēram, ģipša alas ļoti bieži sabrūk un sabrūk.

Svarīga loma pazemes tukšumu veidošanā ir ne tikai ūdens ķīmiskajam sastāvam (tam vajadzētu būt paaugstinātai oglekļa dioksīda koncentrācijai), bet arī plaisu un paplašinātu bojājumu klātbūtnei zemes iekšienē. Tās mēdz būt viduslīnijas, pa kurām veidojas alas.

Lielākā daļa pētīto alu ir relikvijas tipa sistēmas. Tas nozīmē, ka ūdens jau ir atstājis šos pazemes dobumus. Tomēr tieši viņa darbojas kā tēlnieks, kas veido alas iekšējo "mikroreljefu". piesātināti ar sulfātiem un karbonātiem, nogulsnē tos uz pazemes dobumu sienām, grīdām un velvēm. Tādā veidā veidojas tas, ko mēs saucam.Ļoti bieži šie izaugumi iegūst dīvainas un dīvainas formas, kas tumsā izskatās vēl neparastāk.

Galvenie alu veidi

Atbilstoši ģenēzes (veidošanās) mehānismam bez karsta ir arī tektoniskās, vulkāniskās, erozijas un ledāju alas.

Pazemes dobumus klasificē arī pēc izmēra (pēc kopējā garuma un dziļuma), kā arī pēc iežu veida, kurā tie veidojas. Tātad, ir alas:

• kaļķakmens;
• ģipsis;
• krītains;
• sāls;
• alas konglomerātos un tā tālāk.

TOP 5 garākās alas uz planētas

Četras no piecām garākajām alām pasaulē atrodas ASV, bet vēl viena atrodas Ukrainā.

(apmēram 630 km) - garākā alu sistēma uz Zemes. Tas veidojies kaļķakmenī pirms 10 miljoniem gadu. Katru gadu alas garums palielinās, jo speleologi pēta tās jaunos koridorus.

Jewel Cave (257 km) - atrodas netālu no Kasteras pilsētas. Tā unikālā īpašība ir kalcīta kristāli, kas biezā slānī pārklāj visu pazemes koridoru sienas.

Ala Optimisticheskaya (231 km) - daudzlīmeņu labirintu tīkls Ukrainā (Ternopiļas reģionā), lielākā pazemes sistēma Eirāzijā. Veidojas ģipsi.

Vēja ala (217 km) ir vēl viens Amerikas dabas brīnums, kas pazīstams ar šūnveida rakstiem uz velvēm.

Lechugia Cave (207 km) ir ģipša ala ASV (Ņūmeksikā), kuras pazīme ir neparasti "lustras" veidojumi, kuru diametrs sasniedz pat 5-6 metrus.

Secinājums

Nu, tagad jūs zināt vārdu "karsta ala" nozīmi. Tas ir dabiskas izcelsmes pazemes dobums, kuram ir viena vai vairākas izejas uz virsmu. Visas alas speleologi klasificē pēc izmēra, ģenēzes mehānisma, kā arī pēc iežiem, kuros tās ieliktas (veidojušās).

Kādu vasaru es pirmo reizi atrados alā un slavenajā Petralonas alā, kas atrodas Grieķijas ziemeļos. Šai alai ir liela nozīme antropoloģijas un paleontoloģijas jomā – tieši šeit, pēc grieķu zinātnieku domām, tika atrasts Eiropas vecākā neandertālieša skelets, kurš Eiropā dzīvoja pirms vairāk nekā 700 tūkstošiem gadu. Un kopš tā laika jautājums par cilvēces šūpuli, kur cilvēce tomēr radās, ir bijis strīdīgs, neskatoties uz neskaitāmiem pētījumiem un savāktajiem pierādījumiem.

Bet visvairāk šī grieķu ala mani pārsteidza ar savu izmēru un skaistumu. Šeit es pirmo reizi ieraudzīju alas ezeru, stalaktītus, stalagmītus un stalagnātus. Ejot no šīs alas zāles uz zāli, domāju, kā tas notiek, ka no augšas karājas “lāstekas” - stalaktīti. Kāpēc tām ir tik dīvainas formas un tās neizkūst? Un zemāk, tāpat kā koki, aug citas “lāstekas” - stalagmīti. No kā tie izaug, ja apkārt ir akmeņi? Kāpēc viņi nekrīt? Kāpēc tie ir gan cieti, gan trausli reizē, bet pieskaroties slapji? Ko darīt, ja mājās audzētu stalagmītu vai stalaktītu un izrotātu savu istabu? Vai arī šāds kuriozs var noderēt ikdienā?

Pēc atgriešanās mājās es nolēmu izpētīt šo jautājumu. Un man bija jāsāk ar šo apbrīnojamo alu veidojumu “biotopu” izpēti - no pašām alām. Arī šeit bija daudz interesanta un aizraujoša. Man joprojām bija sākotnējā ideja un informācija pēc Grieķijas alas apmeklējuma. Mūsu gids bija ļoti interesants un detalizēti stāstīja par alu, kurā es atrados. Bet kā rodas pašas alas? Un kāpēc tieši tajos un nekur citur parādās stalaktīti un stalagmīti? No kā ir izgatavoti šie stalaktīti?

Pētījuma gaitā, lai atrisinātu izvirzītos uzdevumus, bija jāizpēta zinātniskie raksti un speleoloģiskās izpētes rezultāti. Speleoloģija ir zinātne, kas nodarbojas ar alu izpēti. Turklāt es nolēmu veikt eksperimentu par stalaktīta audzēšanu mājās.

Un, lai saprastu stalaktītu un stalagmītu būtību, vispirms man vajadzēja uzzināt visu par alām - kas tās ir un kā tās veidojas? Nepieciešamo teorētisko informāciju atradu enciklopēdijās un interneta vietnēs.

Alas. Viņu izglītība.

Ala ir dabisks dobums zemes garozas augšējā biezumā, kas sazinās ar zemes virsmu pa vienu vai vairākām cilvēkam caurejamām izejām. Lielākās alas ir sarežģītas eju un halles sistēmas, kuru kopējais garums bieži vien sasniedz vairākus desmitus kilometru. Alas ir speleoloģijas izpētes objekts.

Alas jau sen ir saistītas ar cilvēces attīstības vēsturi. Pat akmens laikmetā alas glāba cilvēkus no ziemas aukstuma. Bet pat pēc tam, kad senie cilvēki pārstāja izmantot alas kā mājokļus, alas apņēma neparastā un dīvainā aura. Grieķi uzskatīja, ka alas ir viņu dievu – Zeva, Panas, Dionīsija un Plutona tempļi. Senajā Romā tika uzskatīts, ka alās dzīvo nimfas un burves. Senie persieši un citas tautas uzskatīja, ka alās dzīvo visu zemes garu karalis Mitra. Mūsdienās plašās un skaistās alas piesaista tūristus.

Dabā nav divu identisku alu. Alas veidojas dažādos veidos. Tomēr visas lielākās alas pasaulē veidojas līdzīgi. Dažas lielas alas sāka veidot pirms 60 miljoniem gadu. Lija lietus, pārplūda upes, un monolīti kalni lēnām sabruka, un pauguros, kalnos un akmeņos parādījās lieli tukšumi (1. pielikums).

Klints, kurā rodas alas, ir kaļķakmens. Šis ir mīksts iezis, to var izšķīdināt vājā skābe. Skābe, kas sadala kaļķakmeni, nāk no lietus ūdens. Krītošās lietus lāses izņem oglekļa dioksīdu no gaisa un augsnes. Šis oglekļa dioksīds pārvērš ūdeni oglekļa dioksīdā.

Tāpēc skābais lietus miljoniem gadu laistīja kaļķakmeni. Tie pastāvīgi pilēja uz kalniem, un uz tiem sāka parādīties plaisas. Un lietus turpināja līt. Ūdens plūda, paplašinot plaisas. Viņa atrada jaunas plaisas monolītā. Plaisas paplašinājās tuneļos. Tuneļi šķērsoja, parādījās nišas. Pēc miljoniem gadu alas ieguva savu formu. Un ūdens padarīja alas arvien lielākas.

Dažām alām ir caurumi griestos (2.pielikums). Tie veidojās vietā, kur kādreiz uzkrājās ūdens, kas pēc tam ielauzās alā. Alās var atrast galeriju rindas, kas iet viena virs otras. Caur dažām alām plūst ūdens straumes, citās - pēc to veidošanās ūdens iet uz leju, un ala izžūst.

Alas ir paslēptas visur: kalnos, tikai akmeņainā augsnē, kas sastāv no mīkstiem akmeņiem. Alas veido ne tikai ūdens, bet arī vējš, jūras sērfs un vulkāniskā lava. Pēc akmeņsāls ieguves paliek alas. Ir arī ledus alas, tikai tās ir īslaicīgas.

Alu veidi.

Alas pēc to izcelsmes var iedalīt piecās grupās. Tās ir tektoniskās, jūras, ledāju, vulkāniskās un visbeidzot lielākā un visizplatītākā grupa – karsta alas.

Tektoniskās alas var veidoties jebkurā klintī tektonisko lūzumu veidošanās rezultātā. Parasti šādas alas sastopamas upju ieleju malās, kas dziļi iegriežas plato, kad no sāniem atlaužas milzīgi iežu masīvi, veidojot plaisas (šerlopus), kas savukārt parasti kā ķīlis saplūst ar dziļumu. Dažkārt tie veido diezgan dziļas vertikālas alas līdz 100 m dziļas. Šāda veida alas ir plaši izplatītas Austrumsibīrijā.

Jūras alas radās šļakatu viļņu ietekmē uz akmens klintīm gar krastu (3.pielikums). Jūras viļņi, kas satur cieta materiāla graudus (oļus, smalkas smiltis), izšķīdināja klintis. Tos iznīcināja, gadu no gada tos grauja sērfošana. Atsevišķas alas atrodas zem ūdens. Parasti tās rodas gruntsūdeņu darbības rezultātā, izskalojot mīkstos iežus, piemēram, to pašu kaļķakmeni.

Ledāju alas ir sastopamas daudzos ledājos, un tās ledāju iekšienē veido kūstošais ūdens (4. pielikums). Ledāju kušanas ūdeni ledājs absorbē pa lielām plaisām vai plaisu krustpunktos. Tajā pašā laikā veidojas ejas, pa kurām cilvēks dažreiz var iziet. Šādām alām ir akas forma un tās sasniedz 100 metru vai vairāk dziļumu. 1993. gadā tika atklāta un izpētīta milzu ledāju aka "Izotrog" ar 173 metru dziļumu.

Īpašs ledāju alu veids ir alas, kas veidojas ledājā vietā, kur izplūst pazemes termālie ūdeņi. Tā kā ūdens ir karsts, tas spēj veidot apjomīgas galerijas. Šādas alas atrodas nevis pašā ledājā, bet zem tā, jo ledus kūst no apakšas. Termiskās ledāju alas ir sastopamas Islandē, Grenlandē un sasniedz ievērojamus izmērus.

Vulkāna jeb lavas alas rodas vulkānu izvirdumu laikā (5. pielikums). Lavas plūsma, atdziestot, pārklājas ar cietu garozu, veidojot lavas cauruli, kuras iekšpusē joprojām plūst izkusis iezis. Pēc tam, kad izvirdums jau faktiski ir beidzies, lava no caurules izplūst no apakšējā gala, un caurules iekšpusē paliek dobums. Ir skaidrs, ka lavas alas atrodas pašā virsmā, un bieži vien iebrūk jumts.

Tomēr lavas alas var sasniegt ļoti lielus izmērus. Tāda, piemēram, kā Kazumura ala Havaju salās – 65,6 km gara un 1100 m dziļa. Un lielākā vulkāniskā ala pasaulē Cueva de Loe Verdes atrodas vienā no Kanāriju salām.

Karsta alas ir lielākā daļa šādu alu (6. pielikums). Tieši karsta alām ir vislielākais garums un dziļums.

Alas veidojas akmeņu šķīdināšanas dēļ ar ūdeni. Tāpēc karsta alas atrodamas tikai tur, kur sastopami šķīstošie ieži: kaļķakmens, marmors, krīts, ģipsis un sāls. Kaļķakmens un vēl jo vairāk marmors ļoti slikti šķīst ar tīru destilētu ūdeni. Šķīdība palielinās vairākas reizes, ja ūdenī atrodas izšķīdis oglekļa dioksīds, un dabā tas vienmēr ir izšķīdis ūdenī. Tomēr kaļķakmens slikti šķīst, salīdzinot, teiksim, ar ģipsi vai, turklāt, sāli. Bet izrādās, ka tas pozitīvi ietekmē paplašinātu alu veidošanos, jo ģipša un sāls alas ne tikai ātri veidojas, bet arī ātri sabrūk.

Alas ir īpaša pasaule, kuras virspusē nav analogu. Alās nav ne ziemas, ne vasaras. Temperatūra vienmēr ir vienāda. Aukstajās alās tas svārstās no +2 līdz +8 grādiem, bet siltajās un karstajās - no +15 līdz +28.

Izrādās, ka gaiss alās ir sterils. Tajā ir tūkstoš reižu mazāk baktēriju nekā uz virsmas. Izrādās, ka oglekļa radioaktīvie izotopi iekļūst alās kopā ar pazemes ūdeņiem. Tie izraisa stalaktītu mirdzumu, jonizē gaisu, iznīcina mikrobus.

Pasaulē garākā ala - Flint Mammoth - atrodas ASV, Kentuki štatā. Visu tās koridoru garums ir vairāk nekā 550 kilometri. Un dziļākā ala atrodas Abhāzijā - Krubera-Voronya ala. Cilvēks tajā var nolaisties līdz 2 kilometriem.

Neskatoties uz to, ka par alām jau ir zināms tik daudz, zinātniekus gaida vēl vairāk atklājumu. Katrā alā ir ejas, spraugas un gaiteņi, par kuriem alu ceļotāji – speleologi – vēl nezina. Viņi domā, ka jau visu ir izpētījuši, bet pēkšņi kādu dienu pamana plaisu aiz akmens aizsprostojuma, un aiz tā ir koridors, aiz kura ir vēl vairāki metri alas skaistuma.

Šo pētījumu rezultātā var secināt, ka ir vairāki alu veidi, bet visizplatītākie ir karsti. Alas veidošanai nepieciešams pietiekams ūdens nokrišņu daudzums un veiksmīga reljefa forma, tas ir, nokrišņiem no lielas platības jāiekrīt alā, un alas ieejai jāatrodas ievērojami augstāk par vietu. kur tiek novadīti gruntsūdeņi.

Stalaktīti, stalagmīti un stalagnāti

Ūdens ir liels spēks. Viņa slīpē akmeni, kad dodas ceļā, viņa ceļ galerijas un tad pamet tās, grauj akmeņus, un tie grimst, sabrūk, kustas. Tā dzimst pašas alas. Tomēr ūdens ir ne tikai celtnieks, bet arī mākslinieks, tēlnieks!

Alas atrodas dažādos iežos, un ūdens tajās ienes dažādas daļiņas, veido no dažādiem materiāliem: no kalcīta, ģipša, akmens sāls. Nogulumiežu šķīšanu un iznīcināšanu ar ūdeni sauc par karstu - karsta procesu.

Karsta process ir divpusējs: ūdens vienā vietā izšķīdina iezi, pārnes to uz citu, un tur no viena un tā paša ieža veido skaistus saķepināšanas veidojumus - stalaktītus un stalagmītus.

Stalaktīti (no grieķu valodas stalaktós — piliens pa pilienam) ir pilienveida veidojumi, kas karājas konisku lāsteku, drapējumu, izliektu bārkstu vai dobu cauruļu veidā no karsta alu vai citu pazemes tukšumu velvēm un sienu augšdaļām (pielikums). 7).

Stalagmīti (no grieķu stálagma — piliens), kolonnu, konusveida un citu formu pilienu-pilienu veidojumi, kas paceļas no alu dibena un citiem pazemes karsta dobumiem (8.pielikums).

Stalagnāti ir nokarenu pilienu veidojumi kolonnu veidā, kas parādās alās, kad stalaktīti un stalagmīti savienojas (9. pielikums).

Kā tās veidojas? Lietus lāse, izplūstot cauri klints plaisai, izšķīdina akmens gabalu. Tādējādi katrs šāds piliens satur kaļķakmens vai citu minerālu daļiņas. Izšķīdinot kaļķakmeni, ūdens no tā atņem minerālo kalcītu. Ar kalcītu piesātināta šķīduma pile pa mazākajām plaisām sasniedz jau izveidotas alas griestus un uzkaras uz tiem (10.pielikums).

Pamazām, ļoti lēni, piliens iztvaiko, un tā atnestais kalcīta vai cita minerāla gabals ar plānāko plēvi nosēžas uz griestiem. Pēc kāda laika šajā vietā nonāk nākamais piliens un atkal nogulsnējas kalcīts. Pieaugot, kalcīta graudi vispirms pārvēršas plānā caurspīdīgā un tukšā caurulē. Kāpēc tukšs? Jā, jo pats piliens iekšā ir tukšs.

Bet tad pilē nokļūst smilšu graudiņš un aizsprosto cauruli. Tad ap šo cauruli no visām pusēm sāk plūst citi pilieni, un izaug akmens lāsteka, tāda pati kā ledus - stalaktīts.

Bet pilieni nāk nevienmērīgi no vienas vai otras puses, un stalaktīts nav gluži apaļš. Un tad virspusē līst lietus, ūdens kļūst netīrs, stalaktīti kļūst tumšāki. Lietus ir mitējies, ūdens atkal ir dzidrs, un nākamais stalaktītu slānis ir kļuvis citā krāsā. Ja to nogriezīsi, tad griezumam būs tādi paši gredzeni kā kokam, bet ne viengadīgie. Vienkārši pavasarī un rudenī ir vairāk ūdens, un stalaktīti aug ātrāk. Ūdens ir tumšāks, un gredzens ir tumšāks, ir mazāk ūdens, un augšana ir apstājusies (11. pielikums).

Es pat atradu ķīmisko formulu stalaktīta veidošanai. Šeit tas ir: CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2 HCO3

Bet ne viss kalcīts nosēžas uz griestiem un piešķir stalaktītam augšanu. Zem sava svara daži pilieni nokrīt uz grīdas, un no apakšas uz stalaktītu aug stalagmīts. Kad stalaktīts un stalagmīts savienojas un aug kopā, veidojas kalcīta kolonna - stalagnāts. Un stalaktīti, un stalagmīti, un kolonnas ir ļoti lielas - desmitiem metru augstumā un vairākus metrus diametrā.

Ūdens lāses, krītot uz tām, veido straumes, kas plūst ap kolonnām no visām pusēm, un pēc tam parādās svītras ribu veidā. Ja pilieni plūst lejup pa alas sienu, tad uz tās parādās ne mazāk pārsteidzošas svītras akmens ūdenskritumu, karogu un citu fantastisku veidojumu veidā.

Dažkārt alās parādās pavisam negaidītu formu svītras. Stalaktīti pēkšņi sāk augt nejauši, radot dīvainus akmeņu audumus. Uz grīdas un sienām parādās pārsteidzoši skaisti akmens un ģipša stalaktītu ziedi - koralliti, kristalītīti un heliktiti (12.pielikums).

Kur ir nelīdzsvarotība šķīduma plūsmā - piemēram, tas pil no augšas, bet tik maz, ka pilieni uzreiz izplatās kā plēve - rodas hibrīda formas, stalagmīts uzzied ar krūmu. Šajā gadījumā rodas ļoti dažādas pārejas formas, poliminerālas formas un daudz kas cits. Piemēram, var atrast veidojumus, kas precīzi kopē lapseņu ligzdu arhitektūru. Un ģipša tīkls, kas ir plānāks par cilvēka matu, sabirst putekļos pie mazākajām gaisa svārstībām.

Miljardiem pilienu miljonu gadu laikā alā ir izveidojies vesels stalaktītu, stalagmītu mežs, fantastiska kolonnu iekšējā apdare un ažūra akmens aizkari, karogi un ūdenskritumi (13.pielikums).

Arī alas grīdā plūstošais ūdens nogulsnē kalcītu un veido "vannas", kas atšķiras pēc formas un krāsas. Vismazākās dažādu minerālu un metālu sāļu daļiņas - vara, kobalts, dzelzs - padara traipus rozā, dzeltenā, zilā, sarkanā, burkānu, melno. Ļoti reti "vannās" atrodamas tā sauktās alu pērles. Tas veidojas tāpat kā jūra, bet ne čaulā. Dažkārt alu pērles sasniedz trīs līdz piecus centimetrus diametrā – gandrīz kā galda tenisa bumbiņai, taču tas notiek ļoti reti.

Karsta alās var atrast daudz dažādu stalaktītu. Piemēram, cauruļveida stalaktīti, tie ir makaroni. Kanāls, kas iet visā garumā, gadsimtiem ilgi pētniekiem automātiski ieteica, ka stalaktīti tiek baroti caur šo kanālu. Taču izrādījās, ka tas tā nemaz nav. Izrādījās, ka kanāls ir tikai kristalizācijas sekas pa atdalītā piliena perimetru. Tāpēc jauni stalaktīti, augot lūzušo vietā, neturpina sākotnējo cauruli, bet aug nedaudz uz sāniem, kur ūdenim ir ērtāk pilēt.

Visievērojamākie no stalaktītiem ir drapērijas (14. pielikums), kas parādās uz slīpām sienām. Tieši tad augošais stalaktīts sāk ietekmēt piliena atdalīšanās punktu un kļūst kustīgs, virzoties pa mazāko ūdens straumes iegribu un savā draņķīgajā virpuļošanā nofiksējot šo strūklu virzienu, kur tām vajadzētu plūst.

Minerālam mainoties, teiksim, kalcītam par ģipsi, mainās arī ala, turklāt līdz nepazīšanai (15. pielikums). Ģipsim ir atšķirīga kristalizācijas ķīmija. Tāpēc šādā alā “aug” ģipša veidojumi - “kristāla lustras” (16.pielikums) un ģipša “apsniegušās egles”.

Tie veidojas ārkārtīgi ievērojamā veidā. Alai ir arī sauss un mitrs gadalaiks, un ģipsis ir labi šķīstošs minerāls. Kad mitrums nosēžas uz virsmas, ģipsis izšķīst. Kad mitrums iztvaiko, ģipsis kristalizējas. Ūdenim "patīk" nosēsties padziļinājumos, un iztvaikot no dzegas ir elementāra fizika. Un tad izrādās, ka stalagmīta iekšējais dobums turpina šķīst, bet ārējā virsma - augt, turklāt sazaroti kristālu krūmi. Parādās tās pašas "sniegotās egles". Kad siena kļūst plānāka tā, ka stalagmīts vairs netur savu svaru, tad “mirstot”, tas krīt sevī, nodrošinot savas ģipša “rezerves” citu veidojumu augšanai.

Lai izveidotu visu šo neparasto pazemes skaistumu, ir nepieciešams daudz laika. Zinātnieki ir aprēķinājuši, ka vidēji stalaktīts gadā pieaug par četrām milimetra desmitdaļām un simts gados pieaug tikai par četriem centimetriem. Un pēc 100 gadiem šajā vietā parādīsies akmens lāsteka - 4 centimetrus garš stalaktīts. Un ik pēc 100 gadiem stalaktīti pieaugs par tādu pašu daudzumu. Un lejā, kur krita piliens, augs akmens tornis - stalagmīts. Pēc miljoniem gadu stalaktīts un stalagmīts apvienosies un pārvērtīsies dzirkstošā kolonnā. Tas nozīmē, ka cilvēks, kurš salauza metru garu akmens lāsteku, iznīcināja to, ko daba bija radījusi aptuveni divarpus tūkstošus gadu!

Tādējādi pētījuma gaitā uzzināju, ka stalaktīti, stalagmīti un stalagnāti ir alās radušies veidojumi. Stalaktītu un stalagmītu veidošanās process ir sarežģīts ķīmisks process, kas sastāv no tā, ka ūdens izšķīdina iezi, pārnes to uz citu vietu un pēc kāda laika nogulsnē atpakaļ, veidojot saķepināšanas veidojumus. Šis process aizņem simtiem, tūkstošiem gadu.

Citi alu noslēpumi

Paleontoloģija ir zinātne, kas pēta fosilos augus un dzīvniekus. Fosilijas ir pirms miljoniem gadu dzīvojušu dzīvnieku atliekas, kas saglabājušās līdz mūsdienām. Galvenokārt pētot fosilijas, mēs zinām, kāda bija dzīvnieku pasaule pirms simtiem miljonu gadu.

Sava darba sākumā es jau teicu, ka alu izpētei ir liela zinātniska nozīme paleontoloģijā, mineraloģijā, antropoloģijā un arheoloģijā. To apliecina 20. gadsimta skaļākais un interesantākais atklājums – Petralonas alas atklāšana Grieķijas ziemeļos. Es pats biju šajā alā, un tas man kļuva par sākumpunktu alu un stalaktītu veidošanās mehānisma izpētē. Tāpēc es vēlos īsi par to runāt (17.-24. pielikums).

1959. gadā Halkidiki pussalā, Grieķijas ziemeļos, 250 metru augstumā virs jūras līmeņa, Katsikas kalna pakājē, tika atklāta ieeja alā. Tas viss notika pavisam nejauši, kāds gans vārdā Petralona apvidū ganīja aitas. Reiz, izdzirdējis klusu ūdens šalkoņu, nolēmu rūpīgi izpētīt kalna pakājē un uzdūros alas ieejai. Turpmākos pētījumus veica speciālisti, jo īpaši slavenais grieķu antropologs Aris Poulianos, kurš vēlāk blakus alai uzcēla paleontoloģijas muzeju un pat dažreiz pats vada ekskursijas. Man paveicās, es arī redzēju viņu, kad biju tūrē.

Alas platība ir 10 tūkstoši kvadrātmetru, kopējais koridoru (eju) garums ir 1500 metri. Tūrisma maršruts, kas ir pieejams sabiedrībai, joprojām ir tikai 600 metri. Atradumi, kas tika atklāti šajā alā, radīja īstu revolūciju antropoloģijā. 1960. gadā, gadu pēc pašas alas atklāšanas, tajā tika atklāts senā eiropieša, neandertālieša cilvēka galvaskauss un skelets, saukts par archantropu. Pirmā galvaskausa pētījuma rezultāti tika prezentēti Starptautiskajā antropologu kongresā Maskavā 1964. gadā un atstāja lielu iespaidu uz speciālistiem.

Turklāt alā tika atrasti pārakmeņojušies kauli, akmens darbarīki, dzīvnieku atliekas – lāči, hiēnas, bruņurupuči, degunradžus, lauvas un pat žirafe. Un vēl viens neparasts atradums no Petralonas alas ir ugunsgrēku un pelnu pēdas, kuru vecums ir 1 miljons gadu. Pēc zinātnieku domām, šīs ir senākās cilvēku uguns izmantošanas pēdas.

Vēl nesen tika uzskatīts, ka cilvēces vecums ir 3,5-4 miljoni gadu, un Āfrika ir dzimtene. Taču Petralones alas atradumi un to datēšana dod tiesības pieņemt, ka cilvēces šūpulis ir Dienvidaustrumeiropa, un cilvēks parādījās pirms 11-12 miljoniem gadu Grieķijā. Visi Petralonas alas atradumi ir izstādīti blakus alai uzbūvētajā antropoloģiskajā muzejā.

Patiesībā alās ir daudz noslēpumu un noslēpumu. Kā noskaidroju sava pētījuma gaitā, kazemātu dzīvnieku pasaule ir neparasta un interesanta. Pat pirmatnējais cilvēks zināja un uz sienām zīmēja dzīvniekus, kas dzīvoja alās – alu lauvu, hiēnu, alas lāci. Starp citu, klinšu gleznojumi nes arī daudz zinātniekiem interesantas informācijas (25. pielikums).

Senie dzīvnieki izmira jau sen, cilvēki pameta alas, bet pašas alas nebija tukšas. Nopietni pazemes bioloģiskie pētījumi sākās tikai 1831. gadā, kad tika atrasta pirmā alu vabole. Kopš tā laika ir atklātas daudzas dažādas alu radības – gan ūdens, gan sauszemes. Tie ir troglobionti, kas nozīmē "dzīvo alās" – vēžveidīgie, zivis, meža utis, simtkāji, zirnekļi, viltus skorpioni un citi kukaiņi.

Dzīvo organismu pielāgošanās alu dzīvei ir ļoti sarežģīta un daudzveidīga. Salīdzinot ar sauszemes radiniekiem, tiem ir garāks un plānāks ķermenis, garākas kājas un antenas, tie ir caurspīdīgi un bezkrāsaini. Tā kā alās nav gaismas, viņiem nav vajadzīga redze, un tāpēc viņiem nav acu. Alās mīt aklas vaboles, zivis, abinieki, vēži un pat aklas un bezspārnu mušas. Alās gaiss ir piesātināts ar mitrumu, un tāpēc troglobionti var dzīvot gan ūdenī, gan uz sauszemes.

Pēc zinātnieku domām, dzīvnieki un kukaiņi iekļuvuši alās klimata pārmaiņu dēļ uz Zemes, proti, aukstuma laikā. Tādējādi lielākā daļa mūsdienu alu iemītnieku ir pagātnes laikmetu pārstāvji, dzīvas fosilijas, kas vairs nav atrodamas virspusē, bet ir saglabājušas pagājušo gadu tūkstošu izskatu un paradumus.

Tomēr lielākā daļa tumsas cienītāju pazemē pavada tikai daļu savas dzīves. Piemēram, tauriņi ziemo tikai alās. Un dažas sienāžu sugas, kurām ir nakts dzīvesveids, ir tur visu dienu. Arī alas lācis piederēja viņiem, jo ​​ala viņam bija tikai atpūtas vieta. Hiēna un lauva alās pavadīja vēl mazāk laika. Atšķirībā no alas lāča, viņi nekad negāja tālu alas dziļumos, bet palika pie ieejas.

Alu dārgumi - vēl viens alu noslēpums un noslēpums. Daudzus gadu tūkstošus leģendas un pasakas runā par alās paslēptiem dārgumiem. Zem zemes ne reizi vien tika atrasti pazudušu dārgumu meklētāju kauli, kuriem tā arī neizdevās atrast dārgumus. Viena no alām Čehijas Tatros tiek dēvēta par Dārgumu meklētāju alu. Un cik daudz leģendu tiek veidotas par pirātu dārgumiem, kas paslēpti, tostarp alās. Bet katrā leģendā ir daļa patiesības.

SECINĀJUMS

Mana pētījuma objekts bija alas un to noslēpumi, no kuriem galvenie ir stalaktīti, stalagmīti un stalagnāti, to veidošanās mehānisms un radīšanas iespēja sadzīves apstākļos, tas ir, mājās. Darba sākumā biju iecerējis veikt eksperimentu par šādu audzēšanu. Iedomājos, ka, pētot stalaktītu veidošanās būtību un mehānismu, arī es pats varētu darīt to pašu. Bet pat teorētiskās izpētes gaitā sapratu, ka īstu stalaktītu mājās izaudzēt nav iespējams.

Lai audzētu stalaktītu, ir nepieciešami vairāki ļoti būtiski nosacījumi. Proti - ala ar noteiktu reljefu un mikroklimatu, pastāvīgu ūdens plūsmu, ogļskābās gāzes klātbūtni, un pats galvenais - vairākus simtus un pat tūkstošus gadu. Cilvēka dzīvība nav pietiekama, lai atkārtotu tik neparastu un skaistu parādību kā stalaktīts vai stalagmīts. Atliek tikai viens – apbrīnot un lolot.

Pamatojoties uz sava pētījuma rezultātiem, varu izdarīt galveno secinājumu - ir tādas dabas parādības, kuras cilvēkam vajadzētu pētīt, sargāt, bet tās nemaz nav nepieciešams atkārtot vai izmantot savā dzīvē. Varbūt kādreiz cilvēki izgudros laika mašīnu vai laika paātrinātāju un tad varēs mākslīgi paātrināt dabisko stalaktītu augšanas procesu, bet rodas nākamais jautājums, vai tas ir vajadzīgs?

Kāpēc man ir vajadzīgas šīs zināšanas? Vai tās man dzīvē var noderēt? Es domāju, ka jā. Un galvenokārt, lai labāk izprastu apkārtējo pasauli, redzētu un novērtētu skaistumu, ko daba spēj radīt. Un tomēr – pēkšņi klimats uz Planētas atkal krasi mainīsies un cilvēkiem atkal būs jāatgriežas alās. Ar šīm zināšanām man pašam būs vieglāk pierast un palīdzēt citiem.

Maskavas Valsts tērauda un sakausējumu institūts

Vyksa filiāle

(Tehnoloģiju universitāte)

Priekšmeta abstrakts

kristāla fizika

Par tēmu: "Alu un karstu veidošanās"

Students: Pichugin A.A.

Grupas: MO-07 (MChM)

Lektors: Lopatins D.V.

Maskava 2008

I. Vispārīga informācija par alām un karstiem

II. Hipotēze par karsta apgabalu izcelsmi

III. Alu veidošanās nosacījumi

IV. Alu veidi:

1. Karsta alas

2. Tektoniskās alas

3. Erozijas alas

4. Ledāju alas

5. Lavas ala

V. Alas Baikāla apgabala teritorijā

VI. Cave Kyzylyarovskaya viņiem. G.A. Maksimovičs.

Vispārīga informācija par alām un karstiem

Karsts(no vācu Karst, pēc kaļķakmens Alpu plato Kras nosaukuma Slovēnijā), - procesu un parādību kopums, kas saistīts ar ūdens aktivitāti un izpaužas iežu šķīšanā un tukšumu veidošanās tajos, kā arī savdabīga. reljefa formas, kas rodas apgabalos, kas sastāv no salīdzinoši viegli ūdenī šķīstošiem iežiem (ģipsis, kaļķakmens, marmors, dolomīts un akmens sāls).

Negatīvās reljefa formas visvairāk raksturīgas karstam. Pēc izcelsmes tos iedala formās, kas veidojas šķīdināšanas rezultātā (virsmas un pazemes), erozīvās un jauktās formās. Pēc morfoloģijas izšķir šādus veidojumus: karri, akas, raktuves, dipas, piltuves, aklas karsta gravas, ielejas, lauki, karsta alas, pazemes karsta kanāli. Karsta procesa attīstībai nepieciešami šādi nosacījumi: a) līdzenas vai nedaudz slīpas virsmas klātbūtne, lai ūdens varētu stagnēt un sūkties cauri plaisām; b) karsta iežu biezumam jābūt ar ievērojamu biezumu; c) gruntsūdeņu līmenim jābūt zemam, lai būtu pietiekami daudz vietas gruntsūdeņu vertikālai kustībai.

Pēc gruntsūdens līmeņa dziļuma izšķir dziļo un seklo karstu. Ir arī atšķirība starp "kailo" jeb Vidusjūras karstu, kurā karsta reljefa formām nav augsnes un veģetācijas seguma (piemēram, Kalnu Krima), un "pārsegto" jeb Centrāleiropas karstu, uz kura virsmas veidojas laikapstākļu garoza. tiek saglabāta un attīstīta augsnes un augu sega.

Karstam raksturīgs virszemes (krāteri, karri, notekcaurules, baseini, alas u.c.) un pazemes (karsta alas, galerijas, dobumi, ejas) reljefa formu komplekss. Pārejas starp virszemes un pazemes formām ir seklas (līdz 20 m) karsta akas, dabiskie tuneļi, raktuves vai atteices. Izlietnes vai citus virszemes karsta elementus, caur kuriem virszemes ūdeņi nonāk karsta sistēmā, sauc par ponoriem.

Karsts, kaļķakmens plato - nelīdzenumu komplekss, izliekti iežu atsegumi, ieplakas, alas, pazuduši strauti un pazemes notekas. Sastopams ūdenī šķīstošajos un laikapstākļos iežos. Process ir raksturīgs kaļķakmenim, kā arī tām vietām, kur akmeņi tiek izskaloti. Daudzas upes atrodas pazemē, ir arī daudz alu un lielu alu. Lielākās alas var sabrukt un izveidot aizu vai aizu. Pamazām visu kaļķakmeni var nomazgāt. Parādība ir nosaukta pēc Karsta plato bijušajā Dienvidslāvijā. Raksturīgās karsta sistēmas ir plaši pārstāvētas Krimas kalnos un Urālos.

Karstu var novērot Rietumalpos, Apalačos (ASV) un Ķīnas dienvidos, jo kaļķakmens iežu slāņi, kas sākotnēji sastāvēja no līdz 200 m bieza kalcīta (kalcija karbonāta) slāņa, ko daļēji izpostīja ūdens. . Oglekļa dioksīds no atmosfēras tika izšķīdis lietū un veicināja vājas ogļskābes veidošanos, kas savukārt veicināja iežu eroziju, īpaši gar šķelšanās līnijām un slāņiem, palielinot tos līdz karsta alu, ieleju veidošanos, kas radās kā alu sienu sabrukšanas rezultātā, kas, turpinot attīstības procesus, var pārvērsties par aizām, un, visbeidzot, saglabājušās karsta ainavai raksturīgās kaļķakmens paliekas, kas nav erodētas.

Ala- dabisks dobums zemes garozas augšējā biezumā, kas savienojas ar zemes virsmu ar vienu vai vairākām personai izejamām izejām. Lielākās alas ir sarežģītas eju un halles sistēmas, kuru kopējais garums bieži vien sasniedz vairākus desmitus kilometru. Alas ir speleoloģijas izpētes objekts.

Alas pēc to izcelsmes var iedalīt piecās grupās. Tās ir tektoniskās alas, erozijas alas, ledus alas, vulkāniskās alas un, visbeidzot, lielākā grupa, karsta alas. Alas ieejas daļā ar piemērotu morfoloģiju (horizontāla plaša ieeja) un novietojumu (tuvu ūdenim) senie ļaudis izmantoja kā ērtus mājokļus.

HIPOTĒZE PAR KARSTA REĢIONU IZCELTNI

Proti, pastāv hipotēze, ka:

Senatnē, pirms 300-400 miljoniem gadu, jūras ūdenī notika dzīvo organismu augšanas un nāves process, intensīvi izmantojot kalciju, veidojot čaumalas. Ūdens bija piesātināts kalcija karbonāta šķīdums. Mirušie čaumalas nogrima dibenā un uzkrājās kopā ar nogulumiem, kas izgulsnējas no šķīduma klimata pārmaiņu rezultātā;

Miljonu gadu laikā kaļķakmens masa uzkrājās apakšā slāņos;

Zem spiediena kaļķakmens nogulumi mainīja savu struktūru, pārvēršoties par akmeni, kas gulēja horizontālos slāņos;

Zemes garozas nobīdes brīdī jūra atkāpās, un bijušais dibens kļuva par sausu zemi;

Bija iespējami divi notikumu attīstības scenāriji: 1) slāņi palika gandrīz horizontāli un nesaplēsti (kā pie Maskavas); 2) dibens izvirzījās, veidojot kalnus, kamēr tika pārkāpta kaļķakmens slāņu integritāte, tajos veidojās neskaitāmas šķērseniskas plaisas un lūzumi. Tā veidojās topošais karsta reģions.

Šo hipotēzi apstiprina seno gliemežvāku un citu kādreizējo dzīvo organismu atlieku atradumi kaļķakmens biezumā. Lai kā arī būtu, ir acīmredzams, ka alas un akmeņi, kur tie veidojas, ir cieši saistīti ar seno dzīvi uz Zemes.

ALU VEIDOŠANĀS NOSACĪJUMI

Karsta alu veidošanai ir trīs galvenie nosacījumi:

1. Karsta iežu klātbūtne.

2. Kalnu apbūves procesu klātbūtne, zemes garozas kustības karsta iežu izplatības zonā, kā rezultātā - plaisu klātbūtne masīva biezumā.

3. Agresīvu cirkulējošo ūdeņu klātbūtne.

Bez kāda no šiem nosacījumiem alu veidošanās nenotiks. Tomēr šos nepieciešamos apstākļus var papildināt vietējās klimata īpatnības, reljefa struktūra un citu iežu klātbūtne. Tas viss noved pie dažāda veida alu parādīšanās. Pat vienā alā ir dažādi "saliktie" elementi, kas veidojas dažādos veidos. Karsta alu galvenie morfoloģiskie elementi un to izcelsme.

Karsta alu morfoloģiskie elementi:

Vertikālās bezdibenes, šahtas un akas,

Horizontāli slīpas alas un līkumi,

Labirinti.

Šie elementi rodas atkarībā no karsta masīva biezuma traucējumu veida.

Pārkāpumu veidi:

Traucējumi un defekti, plaisas:

gultas veļa,

Uz karsta un nekarsta iežu robežas,

Tektoniski (parasti šķērsvirziena),

Tā sauktās sānu pretestības plaisas.

Alu vertikālo elementu veidošanas shēma (akas, raktuves, bezdibeni): Izskalošanās.

Akas veidojas tektonisko plaisu krustpunktā - masīva mehāniski vājākajā vietā. Šeit tiek absorbēts nokrišņu ūdens. Un lēnām izšķīdina kaļķakmeni; miljoniem gadu ūdens paplašina plaisas, pārvēršot tās par urbumiem. Šī ir gruntsūdeņu vertikālās cirkulācijas zona

Nival akas (no masīva virsmas):

Ziemā plaisas ir aizsērējušas ar sniegu, tad tas lēnām kūst, tas ir agresīvs ūdens, tas intensīvi erodē un paplašina plaisas, veidojot akas no zemes virsmas.

Horizontāli slīpu kustību veidošana:

Ūdens, iekļūstot karsta iežu slānim (slānim), sasniedz pamatnes plaisu un sāk izplatīties pa to pa slāņu "krišanas" plakni. Notiek izskalošanās process, veidojas subhorizontāla kārta. Tad ūdens sasniegs nākamo tektonisko plaisu krustpunktu un atkal veidosies vertikāla aka jeb dzega. Visbeidzot, ūdens sasniegs karstojošo un nekarsējošo iežu robežu un pēc tam izplatīsies tikai pa šo robežu. Parasti šeit jau tek pazemes upe, tur ir sifoni. Šī ir gruntsūdeņu horizontālās cirkulācijas zona.

Zāles veidošana.

Zāles ir sastopamas defektu zonās - lieli mehāniski traucējumi masīvā. Zāles ir kalnu apbūves, izskalošanās un atkal kalnu apbūves (zemestrīces, zemes nogruvumi) pārmaiņu rezultātā.

Gadās, ka tiek iekļauti papildu mehānismi:

Iežu fragmentu mehāniska noņemšana ar ūdens plūsmām,

Spiediena termālo ūdeņu darbība (Jaunā Athos ala).

Karsts tiek saprasts kā ģeoloģisks process un ar to saistītās parādības, kas veidojas ūdens mijiedarbības rezultātā ar šķīstošiem iežiem. Tie ietver zonas, kurās mainās iežu īpašības, virszemes un pazemes karsta formas un karsta nogulsnes.

Iežu ūdens fizikālo un fizikāli mehānisko īpašību izmaiņu zonās notiek iežu sadalīšanās, brekciācija, vulgitāte un dekonsolidācija. Uz šķīstošo iežu virsmas veidojas negatīvas korozijas formas - nišas, kars, piltuves, ieplakas, lauki, grāvji, karsta baļķi, gravas, ielejas un kanjoni. Nišas ir dažādu formu un ģenēzes padziļinājumi karsta masīvu nogāzēs. Carr ir mikroformas rievu, rievu, caurumu veidā uz iežu horizontālām vai vertikālām virsmām. Slēgtas, noapaļotas, ovālas vai neregulāras formas padziļinājumi diametrā līdz 100 m, platinot uz augšu, veido piltuves, bet vairāk nekā 100 m diametrā – ieplakas. Polijas ir dažāda izmēra slēgtas vai daļēji slēgtas formas (platībā līdz 500 km2), kurām ir plakans dibens un periodiski applūst karsta ūdeņi. Karsta gravas, gravas, ielejas un kanjoni atšķiras viens no otra ar nogāzes stāvumu un noteces absorbcijas raksturu (no daļējas līdz pilnīgai). Grāvji ir iegareni korozijas gravitācijas ieplakas ar stāvām malām, kas parasti orientētas paralēli nogāzes virsotnei. Ar selektīvu izšķīšanu reizēm parādās pozitīvas formas - paliekas (torņi, konusi utt.).

Pie pazemes karsta formām pieder negatīvās korozijas, korozijas erozijas vai korozijas gravitācijas formas, kuru platums vai augstums pie ieejas ir mazāks par garumu vai dziļumu (alas, akas, raktuves). Alas ir horizontāli, slīpi vai sarežģīti (labirinta) dobumi karsta iežos, kuru šķērsgriezums ir lielāks par 30 cm. Vertikāli dobumi karsta iežos līdz 20 m dziļi ir konusveida, cilindriski, spraugveida vai citas sarežģītas formas. sauc par akām; un ar dziļumu vairāk nekā 20 m - mīnas.

Karsta nogulumi - dažādas ģenēzes, sastāva un lieluma nogulumi - veidojas virszemes un pazemes karsta formās (atlieku māls; nogruvumu akumulācija; ūdens mehāniskās nogulsnes; karbonātu milti, breksi, kaļķains tufs, stalaktīti, stalagmīti, stalagnāti, miza, alu pērles; kaulu materiāls, ledus utt.).

Viens no galvenajiem karsta attīstības nosacījumiem ir karbonātu, sulfātu vai sāls iežu klātbūtne zemes garozas griezumā. Pēc to litoloģijas izšķir četras apakšgrupas: I - viena veida karsta iežu slāņi; II - dažāda veida karsta iežu krustojuma slāņi; III - karsta un nekarsta iežu krustojuma slāņi; IV - karsta iežu starpslāņi starp nekarstiem; septiņi litoloģiskie veidi: karbonāts, sulfāts, sālsskābe, karbonāts-sulfāts, terigēns-karbonāts, terigēns-sulfāts, karbonāts-terrigēns; deviņi litoloģiskie veidi: kaļķakmens, dolomīts, krīts, ģipsis, akmens sāls, kaļķakmens-ģipsis, terigēnais-kaļķakmens, terigēnais-ģipsis, kaļķakmens-terigēnais.

Pēc pārklājošo nogulumu rakstura izšķir karsta tipus: atklātos (karstējošos iežus iznāk virspusē vai klāj līdz 2 m biezas nogulumiežu nesaliedējušās nogulsnes), segtas (karstējošos iežus klāj dažādas ģenēzes nogulumiežu nekonsolidētas nogulsnes ar biezums lielāks par 2 m), pārklājas (karstējošos iežus klāj nogulumiementēti nogulumi, dažāda biezuma magmatiskie vai metamorfie ieži), pārklājas (karstējošos iežus klāj nogulumiementēti, magmatiski vai metamorfie ieži un nogulumieži necementēti dažāda biezuma nogulsnes).

Atsevišķi tiek izdalītas hidrotermokarsta izpausmes - iežu šķīšanas procesi, karsta formu un šķidrumu veidošanās un piepildīšanās. Hidrotermokarsts, galvenokārt karbonātiežos, ir saistīts ar daudzu nogulumu veidošanos - svina, cinka, antimona, dzīvsudraba, urāna, zelta, fluorīta, barīta, celestīta, Islandes špata, boksīta u.c.
Vairāk nekā 60% Krievijas teritorijas ir pakļauta karsta procesu attīstībai iežos no arhejas-proterozoja līdz neogēna laikmetam. Visattīstītākie ir terigēnkarbonāta (40%), karbonātterigēnie (24%) un karbonāta (14%) litoloģiskie karsta veidi.

Lielāko platību (40,6%) aizņem vienkāršas struktūras teritorijas, kur griezumā ir vienas vai divu sistēmu karsta ieži, kas pārklājas, 24% teritorijas ir sarežģītas struktūras (3–5 sistēmas); 2% - ļoti sarežģīta struktūra (vairāk nekā piecas sistēmas).
Karsta ieži vairāk attīstīti Krievijas Eiropas daļā (72%), mazāk - Āzijas daļā (64%). Tie atrodas 70% no mūžīgā sasaluma platības un 33% no kvartāra apledojuma klājuma.

Alas. Viena no visspilgtākajām karsta izpausmēm ir alas. Tie ir horizontāli un slīpi. Alas sastāv no galerijām, hallēm (grotām), meanderiem (līkumveida galerijām), šaurām ejām un lūkām, ērģeļu caurulēm (kas iet uz augšu no parasti aklo aku galerijas), aizsprostojumiem (galerijas posmiem ar sabrukušu velvi). Lielas alas bieži veido labirintus: plakanus (bez grīdām vai ieklāti vienā kārtā) vai apjomīgus (iet lielā dziļumā). Applūdušajās alās ir ezeri, strauti, alu upes ar ūdenskritumiem un sifoniem (vietas, kur upe iet zem dobuma arkas). Ir alas, kas pilnībā piepildītas ar ūdeni.

Divdesmitā gadsimta vidū. Krievijā bija zināmas apmēram 350 nelielas karsta alas, no kurām garākās tika uzskatītas kaļķakmenī - Vorontsovskaya (Rietumu Kaukāzs, vairāk nekā 5 km), un ģipsis - Kungurskaya (Urāli, 4,5 km). Par karsta raktuvēm Krievijā informācijas nebija. Aktīvās speleoloģiskās izpētes rezultātā līdz šim ir atklāti vairāk nekā 4 tūkstoši dažāda lieluma un izcelsmes dabisko dobumu, no kuriem 141 pieder lielām, vairāk nekā kilometru garām un vairāk nekā 100 m dziļām alām. ), ģipsis - Kulogorska. -Troja (16,25 km, Arhangeļskas apgabals), konglomerātos - Boļšaja Orešnaja (47,0 km, Krasnojarskas apgabals). Lielākā daļa lielo alu atrodas Lielajā Kaukāzā (35), Pinego-Kuloi (22) un Dienvidurālu reģionos (19).

Alu izmantošana valstī ir diezgan daudzveidīga. Rūpnieciskiem nolūkiem tos izmanto, lai organizētu ūdens piegādi; medicīnā - ārstēšanai (piemēram, bronhiālā astma potaša raktuvju pazemes darbos Permas apgabalā); sportā - dažādiem sporta pasākumiem; zinātniskajā - ģeoloģiskajiem, bioloģiskajiem, arheoloģiskajiem un citiem pētījumiem; tūrismā kā ekskursiju objekti (Kungurskaya, Kapova, Vorontsovskaya, Big Azishskaya alas, Sablinsky katakombas).

Kunguras ledus ala ir viena no lielākajām alām Krievijā. Tā garums ir 5,7 km. Ala atrodas Kunguras pilsētas (Permas apgabalā) nomalē, Silvas upes labajā krastā Ledus kalna nogāzes pamatnē. Ieeja alā atrodas Lejaspermas ģipša, anhidrīta un dolomīta iežu atsegumā. Ala ir labirints, kas izveidojies Silvas upes ielejas nogāzes daļā. Vidējais jumta biezums ir 65,0 m Pamatojoties uz EP Dorofejeva veikto teodolīta uzmērīšanu, tika sastādīts alas plāns, kurā iekļautas 48 grotas (lielākās ir Ģeogrāfu grota, ap 50 tūkst.m3, Velikāna grota, apmēram 45 tūkstoši m3). Alas amplitūda 32 m, platība 65,0 tūkst.m2; tilpums - 206 tūkst.m3. Alā ir 70 ezeri ar kopējo platību 7,4 tūkstoši m2 (lielākais pazemes ezers - Tautu draudzība - ar platību 1460 m2). Dažādos gadalaikos mainās ezeru skaits un izmēri. Kungur ala ir slavena ar saviem ledus veidojumiem. Pie ieejas tajā veidojas galvenokārt sacietēšanas ledus, kas rodas, ūdenim sasalstot (sinter, ezers, segregācija, ledus cements un dzīslas). ledus veidojas gaisa apmaiņas rezultātā starp un pazemes dobumiem vai to atsevišķiem posmiem. Tie ir kristāli (lapveida, paplātes, piramīdas, taisnstūrveida, adatveida) un sarežģītas formas (ansambļi). Īpaši novērojumi liecina, ka sublimācijas intensitāte ir 0,2 mm/dienā. (ūdens slānī). Šiem lediem ir zema mineralizācija un tie ir jutīgi pret piesārņojumu.

Kapovas ala (Shulgan-Tash) atrodas Baškortostānas Republikā un ir daļa no Shulgan-Tash dabas rezervāta. Šī ir viena no lielākajām daudzstāvu alām Urālos, 2640 m gara, pasaules nozīmes arheoloģijas piemineklis ar paleolīta gleznām un seno cilvēku vietām. Tas veidojies karsta masīvā Belajas labajā krastā. Masīvu veido apakšējā oglekļa Visean stadijas kaļķakmeņi. Alas ieeja izskatās pēc 48x18 m lielas arkas.Ala ir galeriju, gaiteņu un zāļu sistēma ar ziemeļu-ziemeļu-rietumu un ziemeļaustrumu streiku, kas izvietota trīs līmeņos. Nozīmīgākās zāles (Haoss, Zīmējumi, Dimants, Kristāls) tiek veidotas vidējā un augšējā līmenī. Apakšā tek Šulganas upe (vidējā ūdens plūsma ir 50 l/s), kas pazūd no virsmas 2,5 km uz ziemeļiem no alas. Upes sifona daļā pie alas ieejas dziļums sasniedz 30 m Vecākais ir alas vidējais stāvs, kur atrodas mūsdienu ieeja tajā. Alu rotā kalcīta saķepināšanas veidojumi, ziemā - ledus stalaktīti un stalagmīti.

1959. gadā zooloģe A. V. Ryumina alā atklāja sena cilvēka paleolīta zīmējumus, kas viņai atnesa pasaules slavu. Līdz šim ir izveidoti vairāk nekā 50 dažādu veidu krāsaini dzīvnieku (mamutu, degunradžu, bizonu), antropomorfu radījumu attēli, krāsas plankumi un dažādas ģeometriskas zīmes trapecveida, taisnstūru un trīsstūru veidā, kas izgatavoti dažādu toņu okera krāsā. atrasts alā. Zīmējumu izmēri ir no 6 cm līdz 1,06 m, tie izvietoti četrās zālēs: Dome, Zīmes un Haoss vidējā līmenī un Zīmējumu zālē augšējā līmenī. Zīmējumu vecums ir vismaz 13–14 tūkstoši gadu. Alas vidējā līmeņa kultūrslānī atrasti smailes, skrāpji, robaini instrumenti, asmeņi ar neasu malu un daži citi instrumenti, kas izgatavoti no vietējā alu kaļķakmens un kalcīta, kā arī krama un zaļbrūnā jašma. Ar alu ir saistītas daudzas leģendas, leģendas, ticējumi un pasakas.

Būšu pateicīgs, ja padalītos ar šo rakstu sociālajos tīklos:

Karsta alas- tie ir pazemes dobumi, kas izveidojušies pat biezāki par zemes garozu, vietās, kur izplatās viegli šķīstošie karbonātiskie un halogēna ieži, pakļaujoties izskalojumam un mehāniskai slodzei, šie ieži pakāpeniski tiek iznīcināti, kā rezultātā veidojas dažādas karsta formas. Starp tiem interesantākās ir pazemes karsta formas - alas, raktuves un akas, kurām dažkārt raksturīga ļoti sarežģīta struktūra.

Viens no galvenajiem nosacījumiem karsta alu veidošanās ir karsta iežu klātbūtne, ko raksturo ievērojama litoloģiskā daudzveidība. Starp tiem ir karbonātu ieži (kaļķakmeņi, dolomīti, rakstāmkrīts, bumbiņas), sulfāti (ģipsis, anhidrīts) un halogenīds (ieži, kālija sāļi). Karsta ieži ir ļoti plaši izplatīti.

Daudzviet tos klāj plāns smilšainu nogulumu segums vai tieši nonāk virspusē, kas veicina karsta procesu aktīvu attīstību un dažādu karsta formu veidošanos. Karsta veidošanās intensitāti būtiski ietekmē arī iežu biezums, to ķīmiskais sastāvs un sastopamības īpatnības.

Ūdens ir karsta alu veidotājs

Kā jau minēts, karsta alu celtnieks ir ūdens. Taču, lai ūdens izšķīdinātu akmeņus, tiem jābūt caurlaidīgiem, t.i., saplīsušiem. Akmens lūzums ir viens no galvenajiem karsta attīstības nosacījumiem. Ja karbonātu vai sulfātu masīvs ir monolīts un sastāv no cietām iežu šķirnēm, kurām nav plaisu, tad karsta procesi to neietekmē.

Tomēr šī parādība ir reta, jo dabā ir plaisas kaļķakmeņi, dolomīti un ģipsis. Plaisām, kas šķeļ kaļķakmens masīvus, ir cita izcelsme. Izcelt plaisas litoģenētiskā, tektoniskā, mehāniskā izkraušana un atmosfēras iedarbība. Visizplatītākās ir tektoniskās plaisas, kas parasti griežas cauri dažādiem nogulumiežu slāņiem, nelūstot, pārejot no viena slāņa uz otru un nemainot to platumu.

Tektoniskajam lūzumam raksturīga sarežģīta, savstarpēji perpendikulāra plaisu attīstība 1–2 mm platumā. Akmeņiem ir raksturīga vislielākā sadrumstalotība un plaisāšana tektonisko traucējumu zonās.

Nokrītot uz karsta masīva virsmas, atmosfēras nokrišņi caur dažādas izcelsmes plaisām iekļūst dziļi šajā masīvā. Cirkulējot pa pazemes kanāliem, ūdens izskalo ieži, pamazām paplašina pazemes ejas un dažkārt veido milzīgas grotas. Ūdens kustība ir trešais priekšnoteikums karsta procesu attīstībai.

Bez ūdens, kas šķīdina un iznīcina akmeņus, nebūtu karsta alu. Tieši tāpēc hidrogrāfiskā tīkla īpatnības un hidroģeoloģiskā režīma īpatnības lielā mērā nosaka karsta slāņu viltības pakāpi, pazemes dobumu attīstības intensitāti un apstākļus.

Lietus un izkusis sniega ūdens

Galvenā loma daudzu karsta dobumu veidošanā ir infiltrācijas un inflācijas lietus un sniega kušanas ūdeņiem. Tādas alas ir korozijas-erozijas izcelsme, jo klints iznīcināšana notiek gan tās dēļ ķīmiskā izskalošanās un ar mehānisku eroziju. Tomēr nevajadzētu domāt, ka šie procesi norit vienlaicīgi un nepārtraukti.

Dažādās alu attīstības stadijās un dažādās to daļās parasti dominē kāds no šiem procesiem. Dažu alu veidošanās ir pilnībā saistīta vai nu ar korozijas vai erozijas procesiem. Ir arī nival-korozijas alas, kuru izcelsme ir saistīta ar izkusušo sniega ūdeņu darbību sniega masas un karsta iežu saskares zonā. Tie ietver, piemēram, salīdzinoši seklus (līdz 70 m) vertikālus dobumus Krimā un Kaukāzā.

Daudzas alas radās jumta sabrukšanas rezultātā virs pazemes korozijas-erozijas tukšumiem. Atsevišķi dabiskie dobumi veidojušies, iežu izskalošanās rezultātā pa plaisām paceļoties artēziskajiem, minerālūdeņiem un termālajiem ūdeņiem. Tādējādi karsta alas var būt korozijas, korozijas-erozijas, erozijas, nival-korozijas, korozijas-gravitācijas (atteices), hidrotermiskas un neviendabīgas izcelsmes.

kondensācijas ūdens

Bez infiltrācijas, inflācijas un spiediena ūdeņiem zināma loma alu veidošanā ir arī kondensācijas ūdeņiem, kas, sakrājoties uz alu sienām un griestiem, tās sarūsē, radot dīvainus rakstus. Atšķirībā no pazemes strautiem, kondensācijas ūdeņi ietekmē visu dobuma virsmu, un tāpēc tiem ir vislielākā ietekme uz alu morfoloģiju.

Īpaši labvēlīgus apstākļus mitruma kondensācijai raksturo nelieli dobumi, kas atrodas ievērojamā dziļumā no virsmas, jo kondensācijas mitruma daudzums ir tieši atkarīgs no gaisa apmaiņas intensitātes un apgriezti no dobuma tilpuma. gadā veiktie novērojumi liecināja, ka gada laikā kondensējas 3201,6 m3 ūdens, bet visas galvenās grēdas pazemes dobumos – 2500 reižu vairāk (t.i. 0,008004 km3). Šie ūdeņi ir ļoti agresīvi.

To stingrība pārsniedz 6 meq (300 mg/l). Tādējādi infiltrācijas ūdeņu dēļ Krimas kalnu alas, kā liecina vienkārši aprēķini, palielinās par aptuveni 5,3% salīdzinājumā ar kopējo apjomu. Kondensācijas ūdeņu vidējā mineralizācija ir ap 300 mg/l, tāpēc tie gada laikā veic 2401,2 tonnas (8004 106 l X 300 mg/l) kalcija karbonāta.

Kopējā kalcija karbonāta izvadīšana ar karsta avotiem Krimas kalnos ir aptuveni 45 000 tonnu gadā. Līdz ar to kondensācijas ūdeņu loma pazemes dobumu veidošanā ir salīdzinoši neliela, un to ietekme uz iezi kā denudācijas līdzekli aprobežojas galvenokārt ar silto periodu.