Подземный карст

Вспомните
1. Что такое карст?
2. Каковы условия образования карста?
Вы узнаете
1. О мире пещер.
2. О процессе образования карстовых пустот.
3. Есть ли жизнь в пещерах.
Как вы думаете
Могут ли образовываться карстовые пустоты за Северным полярным кругом?
Мир пещер. Верхние слои земной коры довольно часто бывают сложены растворимыми в воде горными породами. Вообще-то правильнее говорить, что эти горные породы могут не растворяться природными водами, а выщелачиваться ими, но сути дела это не меняет. Процессы, связанные с растворением (выщелачиванием) горных пород, называются карстовыми. Эти процессы распространены приблизительно на одной трети суши, почти во всех странах мира. Карстом называют и формы рельефа, которые возникают в результате этих процессов на земной поверхности или не очень глубоко под ней.
Термин «карст» происходит от австрийского названия плато Карст, находящегося на территории Словении. Сейчас этого названия на карте не найти, так как по-словенски это плато называется Крас. Но термин прижился и активно используется.
Мы уже говорили о роли карстовых процессов в формировании рельефа земной поверхности. Тогда же мы пообещали, что позже расскажем о подземном карсте. Обещанное надо выполнять. Так что добро пожаловать в подземный мир!
К подземным формам рельефа, изучением которых занимаются карстоведы и спелеологи, относятся карстовые колодцы, естественные шахты, пропасти и пещеры. Все они представляют собой подземные полости, которые отличаются размерами, формой и наклоном.
Так, карстовые колодцы и шахты — это вертикальные или круто наклонённые полости, уходящие от земной поверхности в глубь толщи горных пород. Карстовые пропасти представляют собой комбинации естественных шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами. К ним относятся, в частности, глубочайшие карстовые полости мира и России, достигающие глубины 1000 м и более. Все эти полости образуются в результате выщелачивания и последующего вымывания подземными водами растворимых горных пород.
Рис. 127. Карстовая пещера Мраморная, Крым

Рис. 127. Карстовая пещера
Мраморная, Крым

Рис. 128. Сталактиты и сталагмиты

Рис. 128. Сталактиты
и сталагмиты
В формировании облика карстовых пещер (рис. 127) большую роль играют
так называемые натёчно-капельные образования. Сталактиты, сталагмиты (рис. 128), сталагнаты (колонны), драпировки, занавеси представляют собой удивительные украшения подземного мира. А механизм, создающий эти сказочные подземные дворцы, довольно прост. Насыщенные растворёнными в них веществами подземные воды сочатся сквозь мелкие трещины в сводах пещер. Процесс этот идёт медленно, и часть воды успевает высохнуть, а вещества, растворённые в ней, выделяются из раствора. Так постепенно образуется своеобразная «сосулька» — сталактит. На полу пещеры под сталактитом образуется сталагмит, который медленно растёт ему навстречу. Он возникает в результате высыхания раствора, который капает со сталактита. Когда сталактит и сталагмит срастаются в единую колонну, они образуют сталагнат. Драпировки занавеси возникают из комбинаций сталактитов, сталагмитов и сталагнатов. Кстати, сравнение сталактита с сосулькой было применено не случайно. Дело в том, что некоторые пещеры, так называемые ледяные, бывают украшены крупными ледяными сталактитами (сосульками), сталагмитами, наплывами и пр.
Жизнь в пещерах. Подземный мир не безжизнен, причём фауна и флора пещер весьма оригинальны. У животных, обитающих в пещерах, куда, как правило, не проникает солнечный свет, очень часто отсутствуют органы зрения и окраска тела — они бесцветны или прозрачны. Зато у многих животных очень хорошо развиты органы осязания, обоняния и т.п. Пещеры являются своеобразными убежищами при резких переменах природной обстановки на поверхности Земли. Они представляют благоприятные условия для сохранения древних форм, поэтому изучение пещерных организмов помогает в разрешении некоторых вопросов эволюции органического мира.
Своеобразие строения карстовых полостей, наличие специфических форм рельефа, элементов гидрографической сети (подземных рек и озёр, а иногда и ледников), своего особого микроклимата, своеобразной органической жизни, — всё это позволяет рассматривать подземный мир как особый природный комплекс.
Пещеры представляют большой интерес для туризма. Часто пещеры имеют археологическое и историческое значение, они интересны в минералогическом отношении, используются в лечебных целях.
А теперь — загадка. В 1970-х гг. французские исследователи провели серию экспериментов в одной из глубочайших пещер Европы.
Какая пещера Европы является самой глубокой?
На глубине почти километр было оборудовано помещение, снабжённое всем необходимым для жизни человека. Был запас продовольствия, был электрический свет, была библиотека и многое другое. Не было только солнечного света. А ещё не было никаких часов. В этом помещении исследователь-доброволец провёл несколько месяцев. О своей жизни под землёй он написал интереснейшую книгу, но мы хотим рассказать только об одном странном обстоятельстве.
В чём состояла суть эксперимента? Человек жил, не имея возможности ориентироваться во времени. И знаете, что произошло? Через какое-то время его организм сам собой, без больших усилий, перестроился с 24-часового ритма на 48-часовой. Его условные сутки состояли из дневного и ночного отрезка, причём каждый из них состоял из 24 часов. Поэтому, если верить дневнику, который исследователь вёл во время эксперимента, он провёл под землёй вдвое меньше времени, чем на самом деле.
Вас это не удивило? А зря! Ведь это означает, что природой в наши организмы заложен не солнечный ритм жизни. Может быть, человек прибыл на Землю с другой планеты, где сутки длятся 48 часов? Неизвестно. Во всяком случае, загадочные результаты этого подземного эксперимента пока объяснить не удалось.
Повторим главное
1. Подземный карст связан с выщелачиванием (растворением) горных пород подземными водами. В результате этого возникают различной формы и размеров подземные пустоты: пещеры, гроты, пропасти, колодцы.
2. Украшением пещер являются натёчно-капельные образования: сталактиты, сталагмиты, сталагнаты (колонны), драпировки и др. Возникают они при высыхании капель воды, насыщенной известковым раствором, которая капает с потолка пещер, просачиваясь через микроскопические трещины.
3. Даже в самых глубоких пещерах есть все условия для существования жизни: наличие воздуха, воды и пищи. Поэтому животный мир пещер достаточно разнообразен и необычен. Условия обитания наложили свой отпечаток на облик пещерных животных: как правило, они лишены зрения и окраски. В пещерах существует возможность сохранения очень древних форм жизни, которые на поверхности Земли уже вымерли.
Карстовые процессы, карст, карстовые: колодцы, шахты, пропасти, пещеры; сталактиты, сталагмиты, сталагнаты, драпировки, занавеси.
1. Что такое карст?
2. Назовите карстовые формы рельефа.
3. Что такое сталагнат?
1. Как связан подземный карст и наземный?
2. Чем сталактит отличается от сталагмита?
3. Какие вы знаете растворимые в воде горные породы и минералы?
1. Используя карты атласа, определите и опишите районы России с наличием карстовых форм рельефа.
2. Проектная работа. Разработка правил поведения при посещении пещеры.