Карстови пещери в Русия. Карстови пещери на света

„Пещерата е кухина в горната част на земната кора, която комуникира с повърхността чрез един или повече входове“, дава тази дефиниция Уикипедия. Всъщност всичко е вярно, но тези думи дори далеч не предават цялата омайваща красота, цялата оригиналност на тези природни обекти, които са дали подслон на първите хора преди стотици хиляди години, а сега удивляват потомците си със своята сила , разнообразие и, нека не се страхуваме от тази дума, разкош.

Кратка информация за пещерите:

Нека започнем с факта, че те могат да бъдат просто гигантски по размер. Например, общата дължина на Мамутовата пещера (Кентъки, САЩ) е повече от 678 километра, счита се за най-дългата в света.

Най-дълбокото се намира в Абхазия - Крубера-Вороня (- 2196). Но най-голямата по обем пещера се намира във Виетнам - Hang Son Dung. Размерите на основната му зала са невероятни - 5000 метра дължина, 150 ширина и 200 височина. Този обем е достатъчен за настаняване на 40 небостъргача! Между другото, той беше открит едва през 2009 г.

Така че на нашата привидно добре утъпкана планета все още има места за удивителни географски открития.

Видове пещери:

1. Карстови пещери- най-многобройната и може би най-красивата група. Именно пещерите от тази група ни изумяват със своята дълбочина, дължина и обем. Образуват се поради разтварянето на различни скали във вода – варовик, гипс, тебешир, сол и дори мрамор. А в тропически климат дори кварцитът може да се разтвори във вода. Пример за това са сравнително наскоро откритите пещери Abismo Gai Collet (дължина - 671 m) и Cueva Ojos de Cristal (дължина 16 km).
   В карстовите пещери, поради протичащите там физични и химични процеси, се образуват сталактити, сталагмити, хеликтити, както и такова невероятно агломерирано образувание като пещерен оникс, което може да бъде с дебелина до метър.
2. Тектонски пещери- образуват се в резултат на тектонски разломи в земната кора. Най-често се среща по стените на речните долини, врязани в платото.
3. ерозионни пещери- по механизма на образуване те донякъде приличат на образуването на карстови пещери. Само ако последните се появяват поради разтварянето на скалите, то те се дължат на ерозия на скалите под въздействието на вода, съдържаща твърди частици. По правило такива пещери са малки, но понякога се срещат доста големи. Например пещерата на прилепите (дължина 1,7 км) в Колорадо (САЩ).
4. Ледникови пещериобразуван под въздействието на стопената вода в ледниците. Обикновено са дълги до няколкостотин метра. Специален вид ледникови пещери са термалните пещери, образувани под въздействието на подземни термални води. Среща се в Гренландия и Исландия.
5. Вулканични пещери- Образува се при вулканични изригвания. Най-младата от всички видове пещери. Механизмът на тяхното образуване е както следва. По време на изригването потокът от лава, постепенно се охлажда, се покрива с твърда кора отгоре. Образува се лава тръба, вътре в която се движи все още течната лава. В крайна сметка частта от лавата, която не е имала време да се втвърди, изтича от долния край на такава тръба и вътре се образува кухина. Вулканичните отвори също трябва да се считат за пещери от този тип.

Любопитни факти за пещерите

Тези интересни и в много отношения мистериозни предмети винаги са вълнували хората. Можем да кажем, че човечеството е излязло от пещерите. През хилядолетията са натрупани огромен брой факти за "сътрудничество" на хората с тях. Нека да разгледаме най-невероятните от тях.

• В испанската пещера Алтамира са открити скални рисунки на древен човек, създадени в епохата на горния палеолит (преди 10 хиляди години). Теглени коне, бизони, диви прасета се изработват в няколко цвята. Нещо повече, древният художник е успял, използвайки неравностите на стената, да постигне триизмерен ефект за своите изображения!
• В малкия австралийски град Кубер Педи, разположен в много горещ район, почти цялото население (около 2 хиляди души) живее в пещери. Там се намират и градски съоръжения, вкл. гробище.
• В пещерата Лурай (Вирджиния, САЩ) е монтиран орган, който включва сталактити в дизайна си. Оказва се необичаен, интересен звук.

С течение на времето ще публикуваме на сайта всички интересни факти, които сме събрали и ще ги поставим в отделна секция!

Пет от най-интересните пещери в света, отворени за разглеждане

1. Пещери Уайтомо (Нова Зеландия, Северен остров).
2. Пещери Джайта (Ливан).
3. Куевас дел Драк (Испания, Майорка).
4. Кунгурска ледена пещера (Русия, Пермска област).
5. Пещери Мулу (Малайзия, Борнео).

Пещерите са един от най-интересните обекти на Земята за изследване и изследване. Древните хора благоговейно приписвали създаването на пещери на гиганти и ги населявали с безсмъртни чудовища, охраняващи Царството на мъртвите. Сега ние самите се превърнахме в гиганти, но не сме престанали да се възхищаваме на тези невероятни създания на природата.

Всяка година хиляди спелеолози и пещерняци проникват в тази мистериозна и вълнуваща подземна вселена, за да чуят звънещата тишина, да видят света, потънал в мрак от хиляди години, да го разпознаят и... да замръзнат от наслада.

Преди да отговорите на въпроса „Как се образуват пещерите?“, трябва да разберете какво представляват пещерите и какво представляват.

Пещерите са празни пространства в скали под земята или под водата, както и над земята. Пещерите са проходни с няколко дупки или с една. Те са разделени на хоризонтални, вертикални, както и наклонени и едностепенни или многостепенни. Размерът на пещерата също варира. Случва се пещерата да се простира на много километри, да се издига или пада дори под водата на подземна река. Но най-важната разлика между една пещера и друга е материалът, от който са съставени и как са образувани.

И така, най-голямата група пещери е карстовата. Те се делят на мраморни, солени, кристални, гипсови и варовикови пещери, както и др. Такива пещери се образуват поради разтварянето на различни скали във вода, като много от тях имат свои сталактити и сталагмити.

Еволюционистите твърдят, че основният фактор, който образува тези пещери, е натоварената с въглероден диоксид подземна вода, която се просмуква през пукнатини покрай варовиковите легла. Този процес, според тях, отнема милиони години. Но наскоро стана известен друг фактор, който измива пещерите много по-бързо - това е сярната киселина.

Има и ерозионни пещери с вода (по бреговата линия), които механично се отмиват от вода с едри песъчинки, отломки от камъни и др. Тектонски пещери се образуват в стените на реките на места на тектонски разломи.

Вулканичните пещери се появяват по време на вулканични изригвания, когато лавата се втвърдява, създавайки вид тръба, през която тече по-нататък, образувайки кухини. Пещерите в отворите на вулканите също са вулканични. По време на глобалния потоп, наречен в Библията Ноев потоп, е имало световна вулканична дейност, в резултат на която много бързо се образуват много пещери от този тип.

Пещера - естествена кухина в горната дебелина на земната кора, комуникираща със земната повърхност чрез един или повече изхода, проходими за човека. Най-големите пещери са сложни системи от проходи и зали, често с обща дължина до няколко десетки километра. Пещерите са обект на изучаване на спелеологията. Значителен принос в изучаването на пещерите имат спелеолозите.

Пещери се срещат в почти всички приключенски романи, това е незаменим атрибут на подобни произведения. В края на краищата тук цари мистериозна тъмнина, бумтящо и измамно ехо, а светлината от факли и фенери не е в състояние напълно да разсее тъмнината. Разбойниците са се криели в пещери, пирати криели съкровищата си в тях, през тях минавали подземни проходи, свързващи отдалечени места. Народните вярвания даряват тези места с всякакви зли духове - от древни нимфи ​​до скандинавски тролове.

Всъщност такъв завладяващ живот рядко кипи в пещерите – тук обикновено е тихо и спокойно, а сталактитите са основните съкровища. Техните причудливи форми придават специален вкус на подземните празнини. Нека поговорим за онези пещери, които се открояват сред всички останали със своя обем и красота, което предизвиква сериозен интерес сред туристите.

Пещера Мелисина, Гърция.Уединеният остров Кефалония е най-големият в Йонийско море. Тук има подходяща атмосфера - луксозни пейзажи с чисти плажове, вкусно вино и старинни манастири. Островът е известен и със своите пещери, Мелисина е най-красивата от тях. Едва сега неумолимото време и природата направиха пещерата пълна с дупки - след земетресението куполът частично се срути и сега слънчевата светлина прониква вътре. Това обаче само украси подземната украса. Сега езерото в пещерата блести от слънчевите лъчи, посетителите могат да се любуват на чистата вода с невероятен син оттенък. Но не можете да го пиете - солено е, тъй като идва от морето през скрити канали. Това място е избрано много преди туристите от древногръцките жреци, построили тук светилището на бог Пан. Около пещерата има много легенди, но може ли да се мине без тях в Гърция? Говори се, че нимфата Мелиса се удавила в подземното езеро. Причината за смъртта й е или студенината на Пан към нея, или предателството му, или може би обратното, упорит тормоз. Веднъж на това място, най-добре би било да се повозите с лодка по езерото. Най-близкият град до пещерата е Сами и можете да стигнете до тук с автобус от столицата на Кефалония, град Аргостоли.

Постойна Яма, Словения.Името "postojna" на словенски означава "хан", а "яма" не е необходимо да се превежда. Постойнската яма е най-голямата пещера в цяла Словения и една от най-големите в Европа като цяло. Тук подземните галерии се простират на 20 километра. Такава красота е създала природата в дълбините на варовиковото плато на Красе с помощта на река Пивка. Въпреки това, въпреки името си, пещерата никога не е действала като хан. Но още през 19 век е озеленен специално за посещаващи туристи. Тук се появява електричеството и първата в света пещерна железница. Влакът преодолява 7 километра покрай необичайни сталактити и сталагмити, по-нататъшното пътуване трябва да се извърви пеша. Най-голямата зала в пещерата се нарича Концертна зала, не е изненадващо, че някога тук се е състояла дори цяла конференция на спелеолози. Местните водоеми също са интересни, защото тук се срещат дори живи същества - протеи. Те нямат очи, приличат на смесица от гущер албинос и червей. Протеите са далечни роднини на саламандри. След като сте били тук, застанете на руския мост, построен след Първата световна война от ръцете на руски военнопленници специално за австрийците. Недалеч от тук е град Постойна, но ще е от Любляна - автобусът ще стигне до тук след час.

Мраморна пещера, Украйна.Платото на Кримската планина Чатир-Даг е буквално осеяно с кладенци, мини и пещери. Най-известното място тук е Мраморната пещера. Популярност й донесоха големият й размер (дължина - повече от два километра) и атрактивната среда. Посетителите първо влизат в зала, наречена „Галерия на приказките“. Тук се издигат сталагмити, които по външния си вид наподобяват фантастични същества. Можете да видите Дядо Коледа, Мамут и Принцесата жаба. В съседната зала – Двореца, има чудотворна кралска двойка, създадена от природата, заедно със свита. Също така в пещерата има зала за възстановяване. Не е съвсем ясно защо е получил такова име, защото основната му атракция е огромният сталагмит „Кулата, която падна”. Туристите могат да разгледат галерията на "Пътят на тигъра", в която някога са открити костите на пещерна мечка. Можете да обиколите цялата местна красота за час, за хората има специални пътеки сред агломерираните образувания. В пещерата можете да намерите дори перли, които са образувани от малки сталактити, попаднали в локви вода. Въпреки че няма стойност от перлите, те изглеждат интересно. Най-близо до пещерата е село Мрамор, до което можете да стигнете с такси от Ялта.

Нова Атонска пещера, Русия.Това образувание в Абхазия е едно от най-големите в света. Пещерата се намира във вътрешността на планината Апсара в близост до Новоатонски манастир и на това дължи името си. В подземието има девет огромни зали, височината на тавана достига до 100 метра. Вътре в пещерата, освен езера, има и много сталактити под формата на медузи, елени и фантастични същества. Това необичайно място е открито в средата на 20-ти век. Провал води до пещерата, наречена Бездънната яма. Въпреки че е известно на местните жители от дълго време, едва през 1961 г. спелеологът Гиви Смир решава да проучи това място. Днес влизането в пещерата е много по-лесно от тогава. През лятото тук минава подземна железница, туристите дори на шега я наричат ​​абхазкото метро. Влакът се движи между три гари, но тогава ще трябва да вървите по специално уредени пътеки. Наскоро залите бяха преименувани по политически причини - Залата на грузинските спелеолози се превърна в Зала на спелеолозите, а зала Сухуми се превърна в зала Givi Smyr. Много туристи обичат да крещят силно в центъра на зала Apkhyarts - в края на краищата тук има отлично и силно ехо. Град Нов Атон е най-близо до пещерата и би било по-добре да стигнете до тук от Сочи или Адлер с такси. По пътя в района на река Псоу ще се пресече границата с Абхазия.

Кунгурска пещера, Русия.Това място е гордостта на Урал, самата пещера е скрита в дълбините на Ледената планина. Тук е доста прохладно, в някои отдалечени пещери температурата изобщо не се покачва над 0, през зимата всичко е -30°C. Такъв уникален климат доведе до появата на доста редки бижута - кристали от многогодишен лед. За да им се придаде още по-омайващ вид, има лазерно осветление, по-специално под сводовете на Полярните и Диамантените пещери. За туристите в пещерата се намират и ледени скулптури, създадени от човека. Но това място не е известно с ледени плочи, тук има и доста традиционни красоти - сталагмити, сталактити, а езерата тук са около 70. Най-голямото от тях, Голямото езеро, заема почти един квадратен километър и половина. Студът обаче не пречи на живи същества да присъстват в пещерата, някога тук е живял и човек. Казват, че някога в пещерата на Кръста е имало колиба на отшелник. В полза на тази теория свидетелства кладенец, изкопан тук, а наскоро тук беше намерена нечия ликова обувка. В Coral Grotto има бар, където можете да маркирате спускането. Най-близкият до пещерата град е Кунгур и можете да стигнете до тук с автобус от Екатеринбург, пътуването ще отнеме 5 часа.

Пещера на тръстикова флейта, Китай.Древният град Гуилин се намира в центъра на района Гуанси. Районът тук е много живописен, наоколо са претъпкани варовикови скали с причудлива форма. Техни спътници са традиционно карстови пещери, от които около Гуилин има много. Най-красивата от тях е пещерата с тръстикова флейта. Тя получи името си благодарение на тръстиката, която растеше близо до нейния вход. Смята се, че именно от стъблата на това растение се получават най-мелодичните флейти в Китай. Въпреки че подземието не е огромно - дължината му е само 500 метра, но природата тук е свършила много работа по интериорния дизайн. А самите китайци решиха да допълнят впечатленията с цветно осветление. В резултат на това пещерите приличат на дворцови градини и зали, само местата на дървета и колони са заети от сталагмити и сталактити. В една от залите туристите са привлечени от подземно езеро, а в другата гигантският сталактитен жезъл на Краля Дракон поразява въображението. Поддържа трезора на зала Crystal Palace, която може да побере почти 1000 души едновременно. Водачите уверяват, че изгубените туристи могат да се изгубят във времето. Казват, че един зяпач е прекарал тук три години, макар че му се струвало, че са минали няколко часа. Най-близо до пещерата е град Гуилин, пътуването от Пекин ще отнеме ден и половина.

Мамутова пещера, САЩ.Смешно е, но в пещерата никога не са открити мамути. Просто английската дума mammoth също означава "огромен". Още през 19-ти век тази пещера е открита в Кентъки под хребета Флинт. Първоначално в него се добива селитра, но един ден находищата се изчерпаха и известен предприемач купи това място. С помощта на слугите той се опитал да изследва дълбините на подземието, но не успял. До началото на 20 век в пещерата са открити цели 5 нива и повече от 200 пещери, галерии и проходи. Общата им дължина беше цели 500 километра! Краят на тази подземна държава все още не е намерен. Но Мамутовата пещера не може да се похвали с особени красоти или чудеса. Арките му се състоят от червен варовик, който на практика не образува ивици, така че има по-малко фигурни сталактити, отколкото в други пещери, много по-скромни по размер. Въпреки че визуалният диапазон е лош, местата се наричат ​​високо – един от коридорите се нарича Бродуей, а подземната река – Стикс. Има обаче нещо, което гидовете с удоволствие показват на гостите – каменна статуя, която наподобява профила на майката на президента Джордж Вашингтон. За да не оставят туристите автографите си по стените, им се отделя специална Зала на рекордите.Уважаваните гости могат да оставят не надпис на стена, а почтена визитка. От най-големия град на Кентъки Луисвил се стига с кола за 4-5 часа, а най-близкият град в пещерата е град Браунсвил.

Карстовите пещери са подземни кухини, образувани в дебелината на земната кора, в райони, където са разпространени лесно разтворими карбонатни и халогенни скали. Подложени на излугване и механично въздействие, тези скали постепенно се разрушават, което води до образуването на различни карстови форми. Сред тях най-интересни са подземните карстови форми - пещери, мини и кладенци, понякога характеризиращи се с много сложна структура.

Едно от основните условия за развитието на карстови пещери е наличието на карстови скали, които се отличават със значително литоложко разнообразие. Сред тях са карбонатни скали (варовици, доломити, тебешир за писане, мрамор), сулфат (гипс, анхидрит) и халогенид (скала, калиеви соли). Карстовите скали са много разпространени. На много места те са покрити с тънка покривка от песъчливо-глинести отлагания или директно излизат на повърхността, което благоприятства активното развитие на карстови процеси и образуването на различни карстови форми. Интензитетът на карстообразуване също се влияе значително от дебелината на скалите, техния химичен състав и особености на срещане.

Както вече споменахме, строителят на карстови пещери е водата. Въпреки това, за да може водата да разтваря скалите, те трябва да са пропускливи, т.е. да са счупени. Раздробяването на скалите е едно от основните условия за развитието на карста. Ако карбонатният или сулфатен масив е монолитен и се състои от твърди скални разновидности, лишени от раздробяване, тогава той не е засегнат от карстови процеси. Това явление обаче е рядко, тъй като варовиците, доломитите и гипсите са напукани в природата. Пукнатини, които прорязват варовикови масиви, имат различен произход. Разпределете пукнатини литогенетични, тектонски, механично разтоварване и атмосферни влияния. Най-често срещаните са тектонските пукнатини, които обикновено прорязват различни слоеве от седиментни скали, без да се пречупват при прехода от един слой към друг и без да променят ширината си. Тектоничното раздробяване се характеризира с развитие на сложни взаимно перпендикулярни пукнатини с ширина 1-2 mm. Скалите се характеризират с най-голяма фрагментация и раздробяване в зони на тектонски смущения.

Падайки върху повърхността на карстов масив, атмосферните валежи проникват дълбоко в този масив през пукнатини от различен произход. Циркулирайки през подземни канали, водата извлича скалата, постепенно разширява подземните проходи и понякога образува огромни пещери. Движението на водата е третата предпоставка за развитието на карстови процеси. Без вода, която разтваря и разрушава скалите, нямаше да има карстови пещери. Ето защо особеностите на хидрографската мрежа и особеността на хидрогеоложкия режим до голяма степен определят степента на кавернозност на карстовите пластове, интензивността на излужващите процеси и условията за развитие на подземни кухини.

Основна роля в образуването на много карстови кухини играят инфилтрацията и надуването на дъждовните и снеготопените води. Такива пещери са с корозионно-ерозионен произход, тъй като разрушаването на скалата става както поради нейното химическо излугване, така и поради механична ерозия. Не бива обаче да се мисли, че тези процеси протичат едновременно и непрекъснато. На различни етапи от развитието на пещерите и в различни части от тях обикновено доминира един от тези процеси. Образуването на някои пещери е изцяло свързано или с корозионни, или с ерозионни процеси. Съществуват и нивално-корозионни пещери, които дължат своя произход на дейността на разтопените снежни води в зоната на контакт между снежната маса и карстовата скала. Те включват например относително плитки (до 70 m) вертикални кухини в Крим и Кавказ. Много пещери са възникнали в резултат на срутване на покрива над подземни корозионно-ерозионни кухини. Някои естествени кухини са се образували от излугване на скали от артезиански, минерални и термални води, изкачващи се по пукнатини. Така карстовите пещери могат да бъдат от корозионен, корозионно-ерозионен, ерозионен, нивално-корозионен, корозионно-гравитачен (провал), хидротермален и хетерогенен произход.

Освен инфилтрационните, инфлационните и напорните води, определена роля в образуването на пещери играят и кондензационните води, които, събирайки се по стените и тавана на пещерите, ги разяждат, създавайки причудливи шарки. За разлика от подземните потоци, кондензационните води засягат цялата повърхност на кухината и следователно оказват най-голямо влияние върху морфологията на пещерите. Особено благоприятните условия за кондензация на влага се характеризират с малки кухини, разположени на значителна дълбочина от повърхността, тъй като количеството на кондензационната влага зависи пряко от интензивността на обмена на въздух и обратно от обема на кухината. Наблюденията, извършени в Кримските планини, показват, че 3201,6 m 3 вода кондензира в изследваните карстови пещери през годината (Дублянски, Илюхин, 1971), а в подземните кухини на цялото главно било 2500 пъти повече (т.е. 0, 008004 км. 3). Тези води са силно агресивни. Тяхната твърдост надвишава 6 meq (300 mg/l). По този начин, поради инфилтрационни води, пещерите на Кримските планини, както показват прости изчисления, се увеличават с около 5,3% спрямо общия обем. Средната минерализация на кондензационните води е около 300 mg/l, поради което те изнасят 2401,2 тона (8004 10 6 l X 300 mg/l) калциев карбонат през годината. Общото отстраняване на калциев карбонат от карстови извори в Кримските планини е около 45 000 тона/годишно (Родионов, 1958). Следователно ролята на кондензационната вода при образуването на подземни кухини е относително малка и тяхното въздействие върху скалата като денудационен агент е ограничено главно до топлия период.

Как протича процесът на излугване на карстови скали? Нека разгледаме този въпрос в общи линии, като използваме карбонатни образувания като пример. Естествените води винаги съдържат въглероден диоксид, както и различни органични киселини, с които се обогатяват при контакт с растителността и просмукване през почвената покривка. Под действието на въглеродния диоксид калциевият карбонат се превръща в бикарбонат, който е много по-лесно разтворим във вода от карбоната.

Тази реакция е обратима. Увеличаването на съдържанието на въглероден диоксид във водата причинява преминаването на калцита в разтвор, а с намаляването му се получава утаяване на калциев бикарбонат (варовита утайка) от воден разтвор, който се натрупва на някои места в значително количество. Има обратна връзка между съдържанието на въглероден диоксид и температурата на водата.

Разтворимостта на варовиците се повишава рязко, когато подземните води се обогатяват с киселини и соли. Така че, когато подземните води са обогатени със сярна киселина, реакцията протича според уравнението

Въглеродният диоксид, освободен в резултат на тази реакция, е допълнителен източник за образуване на хидрокарбонати.

Степента на разтворимост на гипса и анхидрита също зависи от наличието на определени киселини и соли. Например, наличието на CaCl 2 във водата значително намалява разтворимостта на гипса, напротив, наличието на NCl и MgCl 2 във водата увеличава разтворимостта на калциевия сулфат. Разтварянето на гипса по принцип може да се случи и в химически чиста вода.

Въпреки че наричаме карбонатните и сулфатните скали лесно разтворими, те се разтварят изключително бавно. Отнема много, много хиляди години, за да се образуват подземни празнини. В същото време карстовите скали се разтварят и срутват само покрай пукнатини, а извън пукнатините те остават много здрави и твърди, както преди.

Атмосферните води, проникващи в карстови масиви по пукнатини и тектонски смущения, първоначално се характеризират с преобладаващо вертикално движение. Достигайки водоносна или локална основа на ерозия, те придобиват хоризонтално движение и обикновено текат по протежение на падането на скални пластове. Част от водата се просмуква в дълбоки хоризонти и образува регионален отток. В тази връзка в карстовия масив се обособяват няколко хидродинамични зони, а именно зоната на повърхностна, вертикална, сезонна, хоризонтална, сифонна и дълбока циркулация на карстовите води (фиг. 1). Всяка от тези хидродинамични зони се характеризира с определен набор от карстови форми. По този начин вертикалните подземни кухини - карстови кладенци и мини - са ограничени до зоната на вертикална циркулация на водата или зоната на аерация. Развиват се по вертикални или леко наклонени пукнатини в резултат на периодично излужване на скалите от разтопен сняг и дъждовни води. Хоризонталните пещери се образуват в зоната на хоризонтална циркулация, където има свободно протичане на безнапорни води към речните долини или периферията на карстов масив. В зоната на сифонна циркулация се забелязват наклонени и хоризонтални кухини, характеризиращи се с напорни води, които се движат в подканални канали, често под локалната ерозионна основа.

Развитието на пещерите, освен морфоструктурни и хидрогеоложки особености, е значително повлияно и от климата, почвите, растителността, дивата природа, както и стопанската дейност на човека. За съжаление ролята на тези фактори при образуването на пещери в момента далеч не е достатъчно проучена. Остава да се надяваме, че тази празнина ще бъде премахната в близко бъдеще.

Теорията за произхода на варовикови карстови пещери, развиващи се в скали с хоризонтална настилка, е разработена от W. M. Davis (1930). В еволюцията на т. нар. двуциклови пещери, образувани при двойното издигане на варовиковия масив, той разграничава пет основни етапа: а) рудиментарни канали, образувани в зоната на пълно насищане на бавно движещи се под налягане фреатични води; б) зрели галерии, когато механичната ерозия (коразия) започва да доминира в условията на разпространение на свободно течещи вадозни потоци; в) сухи галерии, произтичащи от изтичането на водата в дълбините на масива поради локално издигане на територията; г) синтер-акумулативен, характеризиращ се с запълване на галерии със синтер-кап и други пещерни отлагания; д) разрушаване на подземни галерии (пенепланизация).

Въз основа на развитието на възгледите на Дейвис се създава идея за фреатичния (пещерните галерии се развиват от подземните води под налягане) и вадозните (подземните води свободно, не под налягане, движат се през галериите към дренажните системи) етапи на развитие на пещерите (Бретц, 1942 г.).

Най-пълните въпроси за еволюцията на подземните кухини са разработени от съветските изследователи Г. А. Максимович (1963, 1969) и Л. И. Маруашвили (1969), които идентифицират няколко етапа в образуването на хоризонтални карстови пещери. Първият етап е пукнатина, след това пукнатина. С увеличаването на ширината на пукнатините и пукнатините в тях прониква все по-голямо количество вода. Това активира карстови процеси, особено в райони с чисти скални различия. Пещерата преминава в етапа на канала. С разширяването на каналите подземните потоци придобиват турбулентно движение, което благоприятства още по-голямо засилване на процесите на корозия и ерозия. Това е етапът на подземната река, или воклузовата. Характеризира се със значително запълване на подземния канал с воден поток и излизането му под формата на приобщаващ източник към дневната повърхност, както и образуване на тръби за органи, срутване на сводове и нарастване на пещери.

Поради ерозията на дъното на подземния канал водата се просмуква през пукнатини в дълбините на карбонатните и халогенните слоеве, където развива нови кухини на по-ниско ниво, образувайки долния етаж на пещерата (фиг. 2). Постепенно подземните канали се разширяват. Водният поток се оттича частично и след това напълно в долните хоризонти на масива и пещерата изсъхва. В него прониква само инфилтрационна вода през пукнатини в покрива. Това е етап на развитие на пещерата коридор-грот сипей-сипеи (водна галерия, според Л. И. Маруашвили). Отличава се с широко разпространение на химическо и механично натрупване (в гипсовите пещери отсъства стадият на агломерационно натрупване). Таванът и стените на пещерата са покрити с различни калцитни отлагания. Образуват се каменни и земни „талус“, като последните са разположени предимно под тръбите на органа. Натрупват се и утайки от реки и езера. С напускането на водотока по-нататъшното нарастване на подземната кухина рязко се забавя, въпреки че корозивната дейност продължава поради инфилтрация и кондензация на водите.

С развитието на пещерата преминава в етап коридор-грот свлачище-циментация (суха галерия, според Л.И. Маруашвили). На този етап, в резултат на срутването на покрива над подземните кухини, е възможно да се отворят някои части на пещерата. Постепенното срутване на пещерния покрив води до пълното му унищожаване, което е особено характерно за горните части с малка дебелина на покрива. В оцелелите райони са останали само карстови мостове и тесни арки. С пълното унищожаване на пещерата се образува карстова долина.

Ако дебелината на покрива надвишава 100-200 m, тогава като правило в него не се образуват спадове, а подземните кухини се запълват с скални блокове, паднали от тавана и донесли пясъчно-глинести отлагания, които разрушават пещера в отделни изолирани кухини. В този случай развитието на пещерата завършва с коридор-грот свлачище-циментационен етап (етап грот-камера, според Л. И. Маруашвили).

Продължителността на отделните етапи от пещерообразуващия цикъл, които се различават по своите хидродинамични и морфологични особености, спецификата на физикохимичните процеси и особеността на биоклиматичните условия, се измерва в десетки и стотици хилядолетия. Така етапът на сухата галерия на пещерата Кударо в Кавказ продължава от 200-300 хиляди години (Маруашвили, 1969). Що се отнася до ранните етапи на развитие на пещерата (пукнатина, процеп, канал и свод), тяхната продължителност е много по-кратка. Пещерите „могат да достигнат зряло водно-галерийно състояние няколко хилядолетия от началния момент на тяхното развитие“. В тази връзка интерес представляват експерименталните изследвания на Е. М. Абашидзе (1967) върху разтварянето на стените на пукнатините в глауконитните варовици на язовир Шаори (Кавказ). Експериментите показват, че за 25 години непрекъснато филтриране, в зависимост от скоростта на потока, пукнатини по линията на косата с размер 0,1-0,25 mm могат да се увеличат до 5-23 mm.

По този начин карстовите пещери се характеризират със сложна еволюция, чиито особености зависят от комбинация от различни фактори, които често определят значителни отклонения от разглежданата схема. Развитието на пещерите по една или друга причина може да спре или да започне отново на всеки морфологичен и хидроложки етап. Сложните пещерни системи обикновено се състоят от обекти на различни етапи на развитие. И така, в пещерата Ишеевская в Южен Урал сега има участъци от етапа на канала до карстовата долина.

Характерна особеност на много пещери е тяхната многостепенна, а горните нива винаги са много по-стари от долните. Броят на етажите в различните пещери варира от 2 до 11.

Разстоянието между две съседни нива на многоетажни пещери варира от няколко метра до няколко десетки. Срутването на сводовете, разделящи подовете на пещерите, води до образуването на гигантски пещери, понякога достигащи височина от 50-60 м (пещери Красная и Анакопия).

Г. А. Максимович свързва появата на нов етаж с тектонското издигане на района, където се намира пещерата. Н. А. Гвоздецки отдава основна роля в развитието на многоетажни пещери в условия на голяма дебелина на карстови скали на възходящи движения, които той разглежда не като смущаващ фактор, а като общ фон за еволюцията на карста. Според Л. И. Маруашвили многостепенните пещери могат да се определят не само от тектоничното издигане на карстовия масив, но и от общото понижаване на нивото на океана (евстазия), което причинява интензивно задълбочаване на речните долини и бързо намаляване в нивото на хоризонтална циркулация на карстовите води.

Напластяването е най-добре изразено в пещерите на равнините и предпланините, които се отличават с относително бавни тектонски издигания. По време на образуването на пещери понякога има изместване на оста на пещерните галерии от първоначалната вертикална равнина. Интересна в това отношение е пещерата Цуцхватская. Всяко по-младо (от четирите по-ниски) нива на тази пещера е изместено спрямо предходното на изток, поради което подземният участък на река Шапатагеле в момента се намира много на изток, отколкото при формирането на по-високите етапи на пещера. Изместването на оста на пещерните галерии е свързано с наклона на тектонски пукнатини, към които са ограничени подземните кухини.

Каква е възрастта на карстовите пещери и по какви признаци може да се съди за началото на образуването на пещерата? Според Л. И. Маруашвили периодът на нейния преход към етапа на сипея (водна галерия) трябва да се приеме като начало на формирането на пещерата, тъй като на по-ранните етапи на своето развитие пещерата все още не е пещера в обичайните смисъл: той е слабо развит, напълно запълнен с вода и напълно непроходим.

За определяне на възрастта на пещерите се използват различни методи на изследване, включително палеозоологични, археологически, радиовъглеродни и геоморфологични. В последния случай хипсометричното ниво на пещерите се сравнява с нивата на повърхностните форми. За съжаление, много от тези методи осигуряват само горна граница на възрастта на пещерата. Преки и косвени доказателства доказват много дългото съществуване на карстови пещери, понякога определяно от много милиони години. Разбира се, възрастта на пещерите до голяма степен зависи от литоложкия състав на скалите, в които са образувани, и от общото физико-географско положение. Въпреки това, дори в лесно разтворими сулфатни (гипсови, анхидритни) образувания, пещерите остават много дълго време. Интерес в това отношение представляват гипсовите пещери на Подолия, началото на образуването им датира от горния миоцен. И. М. Гуневски, въз основа на характеристиките на геоложката структура на територията, степента на раздробяване на скалите, естеството на релефа, морфологията на подземните кухини и структурата на агломерираните образувания, разграничава следните етапи на формирането на пещерите Подолск: Горен сармат (началото на интензивна дълбока ерозия), ранен плиоцен (характеризира се с интензификация на процесите във вертикална посока), късен плиоцен (процесите на хоризонтална циркулация на подземните води преобладават над вертикалните), ранен плейстоцен (пещерообразуващите процеси достигат максималната си интензивност) , среден плейстоцен (подземните карстообразуващи процеси започват да избледняват), късен плейстоцен (натрупване на минерални и хемогенни образувания), холоцен (натрупване на блокови отлагания). Така възрастта на най-големите в света гипсови пещери Оптимистическа, Озерная и Кривченска в Подолия очевидно надхвърля 10 милиона години. Възрастта на варовиковите пещери може да е още по-значителна. И така, някои древни карстови пещери от веригата Алай (Централна Азия), които са с хидротермален произход, според З. С. Султанов, са се образували в горния палеозойско време, тоест преди повече от 200 милиона години.

Древните пещери обаче се срещат сравнително рядко, оставайки за дълго време само в най-благоприятните природни условия. Повечето от карстовите пещери, особено в силно напоени сулфатни скали, са с млада, предимно кватернерна или дори холоценска възраст. Разбира се, отделни галерии от сложно изградени многоетажни пещери са се образували по различно време и възрастта им може да варира значително.

За количествена оценка на карстови кухини Г. А. Максимович (1963) предлага два показателя: плътност и плътност на карстови пещери. Плътността се отнася до броя на пещерите, свързани с площ от 1000 km 2, а плътността е общата дължина на всички кухини в рамките на една и съща конвенционална площ.

J. Korbel предложи да се характеризира размерът на карстовите пещери с индикатор за празнота, изчислен по формулата

където V - обемът на разтворимите скали, в които е развита пещерата, в 0,1 km 3; Л- разстояние (на плана) между крайните точки по главната ос на системата от кухини - 0,1 km; Дж- разстоянието между двете най-отдалечени точки по перпендикуляра на главната ос - 0,1 km; H -разликата в оценките между най-високата и най-ниската точка на пещерната система е 0,1 км.

За определяне на размера на пещерите има и друг метод, който е свързан с изчисляването на обема на кухините. Ако кухината има сложна форма, тогава тя трябва да бъде представена като набор от различни геометрични фигури (призма, цилиндър, пълен и пресечен конус, пълна и пресечена пирамида с основа от всякаква форма, топка и др.), Обемът на което се изчислява по формулата на Симпсън

където v - обемът на геометричната фигура, m 3; з - височина на фигурата, m; s1, s2, s3 - площи на долната, средната и горната част на фигурата, m 2. Проверката на този метод от кримските спелеолози показа, че грешките при изчисляване на обема на кухините по формулата на Симпсън не надвишават 5-6%.