Kraške jame v Rusiji. Kraške jame sveta

»Jama je votlina v zgornjem delu zemeljske skorje, ki je s površjem povezana z eno ali več vhodnimi luknjami,« je definicija Wikipedije. V bistvu je vse res, vendar te besede niti približno ne izražajo vse očarljive lepote, vse edinstvenosti teh naravnih predmetov, ki so pred več sto tisoč leti dali zavetje prvim ljudem, zdaj pa s svojo močjo presenečajo svoje potomce. , raznolikost in, ne ustrašimo se te besede, sijaj.

Kratke informacije o jamah:

Začnimo z dejstvom, da so lahko preprosto ogromne velikosti. Na primer, skupna dolžina Mammoth Cave (Kentucky, ZDA) je več kot 678 kilometrov, velja za najdaljšo na svetu.

Najgloblja se nahaja v Abhaziji - Krubera-Voronya (- 2196). Toda največja jama po obsegu se nahaja v Vietnamu - Hang Son Dung. Dimenzije glavne dvorane so neverjetne - 5000 metrov v dolžino, 150 v širino in 200 v višino. Ta prostornina je dovolj za namestitev 40 nebotičnikov! Mimogrede, odprli so ga šele leta 2009.

Torej na našem navidezno dobro uhojenem planetu še vedno obstajajo kraji za neverjetna geografska odkritja.

Vrste jam:

1. Kraške jame– najštevilčnejša in morda najlepša skupina. Prav jame te skupine nas presenečajo s svojo globino, dolžino in prostornino. Nastanejo zaradi raztapljanja različnih kamnin v vodi - apnenca, sadre, krede, soli in celo marmorja. In v tropskem podnebju se lahko celo kvarcit raztopi v vodi. Primer tega sta relativno nedavno odkriti jami Abismo Gai Collet (dolžina - 671 m) in Cueva Ojos de Cristal (dolžina 16 km).
   V kraških jamah zaradi fizikalno-kemijskih procesov, ki se tam dogajajo, nastajajo kapniki, stalagmiti, heliktiti, pa tudi tako neverjetna sintrana tvorba, kot je jamski oniks, ki je lahko debel tudi do enega metra.
2. Tektonske jame– nastanejo kot posledica tektonskih prelomov v zemeljski skorji. Najpogosteje jih najdemo na bregovih rečnih dolin, vrezanih v planoto.
3. Erozijske jame– mehanizem nastanka je nekoliko podoben nastanku kraških jam. Le če se slednje pojavijo zaradi raztapljanja kamnin, so te posledica erozije kamnin pod vplivom vode, ki vsebuje trdne delce. Takšne jame so praviloma majhne, ​​včasih pa se najdejo tudi precej velike. Na primer Bat Cave (dolžina 1,7 km) v Koloradu (ZDA).
4. Ledeniške jame nastanejo pod vplivom staljene vode v ledenikih. Običajno imajo dolžino do nekaj sto metrov. Posebna vrsta ledeniških jam so termalne jame, ki so nastale pod vplivom podzemnih termalnih voda. Najdeno na Grenlandiji in Islandiji.
5. Vulkanske jame– nastanejo ob vulkanskih izbruhih. Najmlajša med vsemi vrstami jam. Mehanizem njihovega nastanka je naslednji. Med izbruhom se tok lave postopoma ohladi in na vrhu prekrije trda skorja. Nastane lava cev, v kateri se premika še tekoča lava. Na koncu del lave, ki se ni imel časa za strjevanje, izteče iz spodnjega konca takšne cevi in ​​v notranjosti se oblikuje votlina. Med tovrstne jame je treba šteti tudi vulkanske žarke.

Zanimiva dejstva o jamah

Ti zanimivi in ​​v marsičem skrivnostni predmeti so ljudi vedno skrbeli. Lahko rečemo, da je človeštvo izšlo iz jam. V tisočletjih se je nabralo ogromno dejstev o "sodelovanju" ljudi z njimi. Naj vam predstavimo najbolj osupljive med njimi.

• V španski jami Altamira so našli jamske poslikave starodavnega človeka, nastale v obdobju zgornjega paleolitika (pred 10 tisoč leti). Vlečeni konji, bizoni, divji prašiči, izdelani v več barvah. Poleg tega je starodavni umetnik lahko uporabil neravnine stene, da bi dosegel tridimenzionalni učinek svojih podob!
• V majhnem avstralskem mestu Coober Pedy, ki se nahaja na zelo vročem območju, skoraj celotno prebivalstvo (približno 2 tisoč ljudi) živi v jamah. Tam se nahajajo tudi mestni objekti, vklj. pokopališče.
• V jami Luray (Virginija, ZDA) so orgle, ki v svoji zasnovi vključujejo kapnike. Rezultat je nenavaden, zanimiv zvok.

Čez čas bomo vse zanimivosti, ki smo jih zbrali, objavili na spletni strani in jih dali v ločeno rubriko!

Pet najzanimivejših jam na svetu odprtih za pregled

1. Jame Waitomo (Nova Zelandija, Severni otok).
2. Jame Jeita (Libanon).
3. Cuevas del Drac (Španija, Mallorca).
4. Ledena jama Kungur (Rusija, Permska regija).
5. Jame Mulu (Malezija, Borneo).

Jame so nekateri najzanimivejši predmeti na Zemlji za raziskovanje in raziskovanje. Starodavni ljudje so nastanek jam spoštljivo pripisovali velikanom in jih naselili z nesmrtnimi pošastmi, ki so varovale Kraljestvo mrtvih. Zdaj smo sami postali velikani, vendar nismo prenehali občudovati teh neverjetnih bitij narave.

Vsako leto na tisoče jamarjev in jamarjev prodre v to skrivnostno in vznemirljivo podzemno vesolje, da bi slišali zvonečo tišino, videli svet, ki je tisočletja potopljen v temo, ga prepoznali in ... zamrznili od navdušenja.

Preden odgovorite na vprašanje "Kako nastanejo jame?", morate razumeti, kaj so jame in kakšne so.

Jame so prazni prostori v skalnih formacijah pod zemljo ali pod vodo, pa tudi nad zemljo. Jame so lahko skoznje z več odprtinami ali z eno. Razdeljeni so na vodoravne, navpične, pa tudi nagnjene in enonivojske ali večnivojske. Tudi velikosti jam so različne. Zgodi se, da se jama razteza več kilometrov, se dviga ali spušča celo pod vodo podzemne reke. Toda najpomembnejša razlika med eno in drugo jamo je material, iz katerega sta narejeni, in kako sta nastali.

Največja skupina jam je torej kraška. Delimo jih na marmorne, solne, kristalne, mavčne in apnenčaste jame ter druge. Takšne jame nastanejo zaradi raztapljanja različnih kamnin v vodi, mnoge med njimi pa imajo svoje kapnike.

Evolucionisti trdijo, da je glavni dejavnik, ki ustvarja te jame, podzemna voda, nasičena z ogljikovim dioksidom, ki pronica skozi razpoke vzdolž apnenčastih plasti. Ta proces po njihovem mnenju traja milijone let. Toda pred kratkim je postal znan še en dejavnik, ki veliko hitreje izpira jame - žveplova kislina.

Obstajajo tudi erozivne jame ob vodi (ob obali), ki jih voda mehansko odnaša z velikimi zrnci peska, drobci kamenja ipd. Tektonske jame nastajajo ob bregovih rek na mestih tektonskih prelomov.

Vulkanske jame nastanejo ob vulkanskih izbruhih, ko se lava strdi in nastane nekakšna cev, po kateri teče dalje in tvori praznine. Vulkanske so tudi jame v vulkanskih žarkih. Med svetovnim potopom, v Svetem pismu imenovanim Noetov potop, je prišlo do svetovnega vulkanskega delovanja, zaradi katerega so zelo hitro nastale številne tovrstne jame.

Jama je naravna votlina v zgornji plasti zemeljske skorje, ki je povezana z zemeljsko površino z eno ali več izhodnimi odprtinami, dostopnimi za človeka. Največje jame so zapleteni sistemi prehodov in dvoran, pogosto v skupni dolžini do nekaj deset kilometrov. Jame so predmet proučevanja speleologije, velik prispevek k proučevanju jam imajo speleoturisti.

Skoraj vsi pustolovski romani vsebujejo jame, kar je nepogrešljiv atribut takih del. Navsezadnje tu vlada skrivnostna tema, gromek in varljiv odmev, svetloba bakel in svetilk pa teme ne more popolnoma razgnati. V jamah so se skrivali roparji, gusarji so vanje skrivali svoje zaklade, skoznje so potekali podzemni prehodi, ki so povezovali oddaljene kraje. Ljudska prepričanja so te kraje obdarila z vsemi vrstami zlih duhov - od starodavnih nimf do skandinavskih trolov.

V resnici tako fascinantno življenje le redko vre v jamah - tu je običajno tiho in mirno, glavni zaklad pa so kapniki. Njihove bizarne oblike dajejo poseben okus podzemnim prazninam. Pogovorimo se o tistih jamah, ki med vsemi drugimi izstopajo po svoji prostornini in lepoti, kar med turisti vzbuja resno zanimanje.

Jama Melissina, Grčija. Samotni otok Kefalonija je največji v Jonskem morju. Tukaj je primerno vzdušje - razkošne pokrajine s čistimi plažami, okusno vino in starodavni samostani. Otok je znan tudi po svojih jamah, Melissina je najlepša med njimi. Šele neizprosni čas in narava sta jamo naredila luknjasto – po potresu se je kupola delno porušila in zdaj v notranjost prodira sončna svetloba. Vendar je to le polepšalo podzemno dekoracijo. Zdaj je jezero v jami obsijano s sončnimi žarki, obiskovalci lahko občudujejo čisto vodo neverjetne modre barve. Vendar ga ne morete piti - slan je, saj prihaja iz morja skozi skrite kanale. Ta kraj so si izbrali starogrški svečeniki veliko pred turisti, ki so tu zgradili svetišče bogu Panu. Okoli jame je veliko legend, toda ali je v Grčiji mogoče brez njih? Pravijo, da se je nimfa Melissa utopila v podzemnem jezeru. Razlog za njeno smrt naj bi bila ali Panova hladnost do nje, ali njegova izdaja, ali morda obratno, vztrajno nadlegovanje. Ko pridete do tega kraja, je najbolje, da se zapeljete s čolnom po jezeru. Najbližje mesto jami je Sami, do sem pa lahko pridete z avtobusom iz glavnega mesta Kefalonije, mesta Argostoli.

Postojnska jama, Slovenija. Ime "postojna" v prevodu iz slovenščine pomeni "gostilna", "jama" pa ni treba prevajati. Postojnska jama je največja jama v vsej Sloveniji in ena največjih v Evropi nasploh. Tu se podzemne galerije razprostirajo na 20 kilometrih. Takšno lepoto je narava ustvarila v globinah kraške apnenčaste planote s pomočjo reke Pivke. Vendar kljub imenu jama nikoli ni delovala kot gostilna. Toda že v 19. stoletju so ga uredili posebej za obisk turistov. Tu sta se pojavili elektrika in prva jamska železnica na svetu. Vlak vozi 7 kilometrov mimo nenavadnih stalaktitov in stalagmitov, nadaljnjo pot je treba opraviti peš. Največja dvorana v jami se imenuje Koncertna dvorana, zato ni presenetljivo, da je bila nekoč tu celotna konferenca speleologov. Zanimivi so tudi lokalni rezervoarji, saj tu najdemo celo živa bitja - proteje. Nimajo oči in izgledajo kot križanec med albino kuščarjem in črvom. Proteje so daljni sorodniki salamandrov. Ko ste bili tukaj, se postavite na Ruski most, ki so ga po prvi svetovni vojni zgradili ruski vojni ujetniki posebej za Avstrijce. Mesto Postojna ni daleč od tu, lahko pa se pripeljete iz Ljubljane - avtobus pripelje v eni uri.

Marmorna jama, Ukrajina. Planota krimske gore Chatyr-Dag je dobesedno posejana z vodnjaki, rudniki in jamami. Najbolj znan kraj tukaj je Marmorna jama. Priljubljenost mu je prinesla velika velikost (dolžina - več kot dva kilometra) in privlačna okolica. Obiskovalci najprej vstopijo v dvorano, imenovano »Galerija pravljic«. Tu se dvigajo stalagmiti, ki po videzu spominjajo na fantastična bitja. Vidite lahko dedka mraza, mamuta in žabjo princeso. V naslednji dvorani, Dvorani palače, se nahaja čudežni kraljevi par, ki ga je ustvarila narava, skupaj s svojim spremstvom. V jami je tudi Dvorana perestrojke. Ni povsem jasno, zakaj je dobil takšno ime, saj je njegova glavna atrakcija ogromen stalagmit »stolp, ki je padel«. Turisti lahko pogledajo v galerijo Tiger Move, kjer so nekoč našli kosti jamskega medveda. Vso lepoto tukaj je mogoče raziskati v eni uri, za ljudi so tu med sinterskimi formacijami urejene posebne poti. V jami lahko najdete celo bisere, ki nastanejo iz majhnih kapnikov, ki padajo v mlake vode. Čeprav biseri nimajo vrednosti, so videti zanimivi. Vas Mramornoe je najbližje jami, do sem pa lahko pridete z minibusom iz Jalte.

Jama New Athos, Rusija. Ta formacija v Abhaziji je ena največjih na svetu. Jama se nahaja znotraj gore Apsara blizu samostana Novi Atos, od koder je dobila ime. Ječa vsebuje devet ogromnih dvoran, višina stropa sega do 100 metrov. V notranjosti jame je poleg jezer tudi veliko kapnikov v obliki meduz, jelenov in fantastičnih bitij. To nenavadno mesto je bilo odprto sredi 20. stoletja. V jamo vodi luknja, poimenovana Jama brez dna. Čeprav je bil tamkajšnjim prebivalcem poznan že dolgo časa, se je speleolog Givi Smyr šele leta 1961 odločil raziskati ta kraj. Danes je v jamo veliko lažje priti kot takrat. Poleti tu vozi podzemna železnica, turisti jo v šali imenujejo celo abhazijski metro. Vlak vozi med tremi postajami, potem pa boste morali hoditi po posebej postavljenih poteh. Nedavno so bile dvorane preimenovane iz političnih razlogov - Dvorana gruzijskih speleologov je postala Dvorana speleologov, dvorana Sukhumi pa je postala dvorana Givi Smyr. Mnogi turisti radi glasno kričijo v središču dvorane Apkhartsa - ker je odličen in glasen odmev. Mesto New Athos je najbližje jami, zato bi bilo bolje priti sem iz Sočija ali Adlerja z minibusom. Na poti, v bližini reke Psou, bomo prečkali mejo z Abhazijo.

Kungurska jama, Rusija. Ta kraj je ponos Urala, sama jama je skrita v globinah Ledene gore. Tukaj je precej hladno, v nekaterih oddaljenih jamah se temperatura sploh ne dvigne nad 0, pozimi pa je -30 ° C. To edinstveno podnebje je povzročilo pojav precej redkega nakita - kristalov iz večletnega ledu. Da bi jim dali še bolj očarljiv videz, je laserska osvetlitev, zlasti pod oboki Polarnih in Diamantnih grotov. Za turiste so v jami tudi ledene skulpture, ki jih je ustvaril človek. Toda to mesto ni znano po ledu, tukaj so tudi precej tradicionalne lepote - stalagmiti, stalaktiti in tukaj je približno 70 jezer. Največje med njimi, Veliko jezero, zavzema skoraj kvadratni kilometer in pol. Vendar mraz ne preprečuje, da bi se v jami zadrževala živa bitja, nekoč je tu živel človek. Pravijo, da je bila v Križni jami nekoč puščavnikova koča. To teorijo podpira tu izkopan vodnjak, pred kratkim pa so tu našli nečije balinarje. V Coral Grotto je bar, kjer lahko proslavite svoj spust. Najbližje mesto jami je Kungur, sem pa lahko pridete z avtobusom iz Jekaterinburga, pot bo trajala 5 ur.

Reed Flute Cave, Kitajska. V središču regije Guangxi je starodavno mesto Guilin. Tukajšnje območje je zelo slikovito, obdano z apnenčastimi skalami bizarne oblike. Njihove spremljevalke so tradicionalno kraške jame, ki jih je okoli Guilina veliko. Najlepša med njimi je jama Reed Flute Cave. Ime je dobil po trstičju, ki je raslo blizu njegovega vhoda. Menijo, da so najbolj melodične piščali na Kitajskem narejene iz stebel te rastline. Ječa morda ni ogromna - njena dolžina je le 500 metrov, vendar je narava naredila veliko dela na notranji opremi. In Kitajci so se sami odločili, da bodo vtise dopolnili s pisano osvetlitvijo. Kot rezultat, jame spominjajo na vrtove in dvorane palače, le mesta dreves in stebrov zasedajo stalagmiti in stalaktiti. V eni od dvoran turiste privablja podzemno jezero, v drugi pa navdušuje velikanski kapniški štap zmajskega kralja. Podpira obok dvorane Kristalne palače, hkrati pa lahko sprejme skoraj 1000 ljudi. Vodniki zagotavljajo, da se izgubljeni turisti lahko izgubijo v času. Pravijo, da je en opazovalec tukaj preživel tri leta, čeprav se mu je zdelo, da je minilo več ur. Mesto Guilin je najbližje jami, vendar bo pot iz Pekinga trajala dan in pol.

Mamutova jama, ZDA. Smešno, ampak v jami nikoli ni bilo mamutov. Samo angleška beseda mammoth pomeni tudi »ogromen«. V 19. stoletju so to jamo odkrili v Kentuckyju pod gorovjem Flint. Sprva so tam kopali solito, nekega dne pa so nahajališča izčrpala in je prostor kupil neki podjetnik. S pomočjo služabnikov je poskušal raziskati globino ječe, a mu ni uspelo. Do začetka 20. stoletja so v jami odkrili kar 5 stopenj in več kot 200 jam, galerij in prehodov. Njihova skupna dolžina je bila kar 500 kilometrov! Konec te podzemne dežele še ni najden. Toda Mamutova jama se ne more pohvaliti s kakšnimi posebnimi lepotami in čudeži. Njeni oboki so sestavljeni iz rdečega apnenca, ki praktično ne tvori povešenosti, zato je tukaj manj figuriranih kapnikov kot v drugih jamah, veliko bolj skromnih velikosti. Čeprav je podoba slaba, so imena krajev precej zveneča – eden od koridorjev se imenuje Broadway, podzemna reka pa Stiks. Je pa nekaj, kar vodniki z veseljem pokažejo gostom – kamnito skulpturo, ki spominja na profil matere predsednika Georgea Washingtona. Da turisti ne bi puščali svojih avtogramov na stenah, jim je dodeljena posebna dvorana zapisov, ugledni gostje lahko pustijo ne stenski napis, ampak ugledno vizitko. Iz največjega mesta v Kentuckyju, Louisvilla, lahko pridete z avtom v 4-5 urah, najbližje mesto v jami pa je Brownsville.

Kraške jame so podzemne votline, nastale v debelini zemeljske skorje, na območjih, kjer so razporejene lahko topne karbonatne in halogenske kamnine. Podvržene izpiranju in mehanskim obremenitvam se te kamnine postopoma uničujejo, kar vodi v nastanek različnih kraških oblik. Med njimi največ zanimanja povzročajo podzemne kraške oblike - jame, rudniki in vodnjaki, za katere je včasih značilna zelo zapletena struktura.

Eden glavnih pogojev za razvoj kraških jam je prisotnost kraških kamnin, za katere je značilna velika litološka pestrost. Med njimi so karbonatne kamnine (apnenci, dolomiti, kreda, marmorji), sulfatne kamnine (sadra, anhidrit) in halogenidne kamnine (kamene soli, kalijeve soli). Kraške kamnine so zelo razširjene. Marsikje jih prekriva tanka prevleka peščeno-glinastih nanosov ali pa neposredno izhajajo na površje, kar spodbuja aktiven razvoj kraških procesov in nastanek različnih kraških oblik. Na intenzivnost nastajanja krasa pomembno vplivajo tudi debelina kamnin, njihova kemična sestava in značilnosti pojavljanja.

Kot že rečeno, je graditeljica kraških jam voda. Da pa voda raztopi kamnine, morajo biti te prepustne, torej razpokane. Razdrobljenost kamnin je eden glavnih pogojev za razvoj krasa. Če je karbonatni ali sulfatni masiv monoliten in je sestavljen iz trdnih kamnin brez razpok, potem nanj kraški procesi ne vplivajo. Vendar je ta pojav redek, saj so apnenci, dolomiti in sadra po naravi razdrobljeni. Razpoke, ki sekajo skozi apnenčaste masive, so različnega izvora. Obstajajo razpoke litogenetske, tektonske, mehanske razbremenitve in preperevanja. Najpogostejše so tektonske razpoke, ki običajno prerežejo različne plasti sedimentnih kamnin, ne da bi se pri prehodu iz ene plasti v drugo lomile in ne spreminjale svoje širine. Za tektonsko lomljenje je značilen razvoj kompleksnih medsebojno pravokotnih razpok širine 1-2 mm. Za kamnine je značilna največja razdrobljenost in razdrobljenost v območjih tektonskih motenj.

Atmosferske padavine, ki padajo na površino kraškega masiva, skozi razpoke različnega izvora prodrejo v globino tega masiva. Voda, ki kroži po podzemnih kanalih, izpira kamnino, postopoma širi podzemne prehode in včasih tvori ogromne jame. Premikanje vode je tretji pogoj za razvoj kraških procesov. Brez vode, ki raztaplja in uničuje kamnine, ne bi bilo kraških jam. Zato značilnosti hidrografske mreže in edinstvenost hidrogeološkega režima v veliki meri določajo stopnjo kavernoznosti zakraselih plasti, intenzivnost procesov izpiranja in pogoje za razvoj podzemnih votlin.

Glavno vlogo pri nastanku številnih kraških votlin ima pronicanje in napihovanje deževnice in odtaljene snežne vode. Takšne jame so korozijsko-erozijskega izvora, saj do uničenja kamnine prihaja tako zaradi njenega kemičnega izpiranja kot zaradi mehanske erozije. Vendar ne smemo misliti, da se ti procesi odvijajo hkrati in neprekinjeno. Na različnih stopnjah razvoja jame in na različnih območjih običajno prevladuje eden od teh procesov. Nastanek nekaterih jam je v celoti povezan s korozijskimi ali erozijskimi procesi. Obstajajo tudi nivalno-korozijske jame, katerih nastanek je posledica delovanja staljenih snežnih voda v coni stika snežne gmote s kraško kamnino. Sem sodijo na primer razmeroma plitke (do 70 m) navpične votline Krima in Kavkaza. Številne jame so nastale kot posledica zrušitve strehe nad podzemnimi korozijsko-erozivnimi prazninami. Nekatere naravne votline so nastale z izpiranjem kamnin z arteškimi, mineralnimi in termalnimi vodami, ki se dvigajo skozi razpoke. Tako so kraške jame lahko korozijskega, korozijsko-erozijskega, erozijskega, nivalno-korozijskega, korozijsko-gravitacijskega (vrtačne), hidrotermalnega in heterogenega izvora.

Poleg infiltracijskih, infuzijskih in tlačnih voda imajo pri nastajanju jam določeno vlogo tudi kondenzacijske vode, ki jih z zbiranjem na stenah in stropih jam razjedajo in ustvarjajo bizarne vzorce. Kondenzacijske vode za razliko od podzemnih tokov vplivajo na celotno površino jame, zato imajo največji vpliv na morfologijo jam. Za posebno ugodne pogoje za kondenzacijo vlage so značilne majhne votline, ki se nahajajo na precejšnji globini od površine, saj je količina kondenzacijske vlage neposredno odvisna od intenzivnosti izmenjave zraka in obratno od prostornine votline. Opazovanja, opravljena v Krimskih gorah, so pokazala, da se v proučevanih kraških jamah med letom kondenzira 3201,6 m3 vode (Dublyansky, Ilyukhin, 1971), v podzemnih votlinah celotnega glavnega grebena pa 2500-krat več (tj. 0,008004 km3). ). Te vode so zelo agresivne. Njihova trdota presega 6 mEq (300 mg/l). Tako se zaradi infiltracijskih voda jame Krimskega gorovja, kot kažejo preprosti izračuni, povečajo v primerjavi s celotno prostornino za približno 5,3%. Povprečna mineralizacija kondenzacijskih voda je okoli 300 mg/l, zato letno odvedejo 2401,2 ton (8004 10 6 l X 300 mg/l) kalcijevega karbonata. Skupni odvzem kalcijevega karbonata iz kraških izvirov v Krimskem gorovju je okoli 45.000 ton/leto (Rodionov, 1958). Posledično je vloga kondenzacijskih voda pri nastanku podzemnih votlin razmeroma majhna, njihov vpliv na kamnino kot povzročitelja denudacije pa je omejen predvsem na toplo obdobje.

Kako poteka proces spiranja kraških kamnin? Oglejmo si to vprašanje na splošno na primeru karbonatnih formacij. Naravne vode vedno vsebujejo ogljikov dioksid, pa tudi različne organske kisline, s katerimi se obogatijo ob stiku z vegetacijo in pronicanju skozi talni pokrov. Pod vplivom ogljikovega dioksida se kalcijev karbonat spremeni v bikarbonat, ki je veliko lažje topen v vodi kot karbonat.

Ta reakcija je reverzibilna. Povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida v vodi povzroči prehod kalcita v raztopino, ko se zmanjša, pa se iz vodne raztopine izloča kalcijev bikarbonat (apnenčasta usedlina), ki se ponekod kopiči v znatnih količinah. Med vsebnostjo ogljikovega dioksida in temperaturo vode obstaja obratno razmerje.

Topnost apnenca se močno poveča, ko je podzemna voda obogatena s kislinami in solmi. Torej, ko je podzemna voda obogatena z žveplovo kislino, reakcija poteka v skladu z enačbo

Ogljikov dioksid, ki se sprosti kot posledica te reakcije, se izkaže za dodaten vir tvorbe bikarbonatov.

Stopnja topnosti sadre in anhidrita je odvisna tudi od prisotnosti nekaterih kislin in soli. Na primer, prisotnost CaCl 2 v vodi znatno zmanjša topnost sadre, nasprotno pa prisotnost NCl in MgCl 2 v vodi poveča topnost kalcijevega sulfata. Raztapljanje sadre lahko načeloma poteka tudi v kemično čisti vodi.

Čeprav karbonatne in sulfatne kamnine imenujemo lahko topne, se raztapljajo izjemno počasi. Potrebno je veliko, veliko tisoč let, da nastanejo podzemne praznine. V tem primeru se kraške kamnine raztapljajo in sesedajo le ob razpokah, zunaj razpok pa ostanejo zelo močne in trde.

Za atmosferske vode, ki prodirajo v kraške masive skozi razpoke in tektonske motnje, je sprva značilno pretežno vertikalno gibanje. Ko dosežejo aquitard ali lokalno erozijsko bazo, pridobijo vodoravno gibanje in običajno tečejo po padcu kamninskih plasti. Nekaj ​​vode pronica v globoka obzorja in tvori regionalni odtok. V zvezi s tem ločimo v kraškem masivu več hidrodinamičnih con, in sicer cono površinskega, vertikalnega, sezonskega, horizontalnega, sifonskega in globinskega kroženja kraških voda (slika 1). Za vsako od teh hidrodinamičnih con je značilen določen sklop kraških oblik. Tako so predvsem navpične podzemne votline - kraški vodnjaki in rudniki omejene na območje navpičnega kroženja vode oziroma območje prezračevanja. Razvijajo se vzdolž navpičnih ali rahlo nagnjenih razpok kot posledica občasnega izpiranja kamnin s staljenim snegom in deževnico. V območju horizontalnega kroženja, kjer je prost pretok prosto tekoče vode v rečne doline ali obrobje kraškega masiva, nastanejo horizontalne jame. V coni sifonskega kroženja opazimo nagnjene in vodoravne votline, za katere so značilne tlačne vode, ki se gibljejo v podkanalih pogosto pod lokalno erozijsko bazo.

Na razvoj jam poleg morfostrukturnih in hidrogeoloških značilnosti pomembno vplivajo tudi podnebje, prst, rastlinstvo, živalstvo, pa tudi gospodarska dejavnost človeka. Na žalost vloga teh dejavnikov pri nastanku jam trenutno ni dovolj raziskana. Upati je, da bo ta vrzel v bližnji prihodnosti zapolnjena.

Teorijo o nastanku apnenčastih kraških jam, ki se razvijajo v kamninah s horizontalnimi plastmi, je razvil W. M. Davis (1930). V evoluciji tako imenovanih dvocikličnih jam, nastalih med dvojnim dvigovanjem apnenčastega masiva, je ločil pet glavnih stopenj: a) embrionalni kanali, ki nastanejo v coni popolne nasičenosti počasi premikajočih se freatskih voda pod pritiskom; b) zrele galerije, ko začne prevladovati mehanska erozija (korozija) v pogojih širjenja prosto pretočnih vadoznih tokov; c) suhe galerije, ki so nastale kot posledica gibanja vode globlje v masiv zaradi lokalnega dviga ozemlja; d) sintransko-akumulativni, za katerega je značilno zapolnjevanje galerij s sintransko-kapniškimi in drugimi jamskimi usedlinami; e) uničenje podzemnih galerij (peneplanacija).

Na podlagi razvoja Davisovih pogledov je nastala predstava o freatski (jamske galerije razvije podzemna voda pod pritiskom) in vadozni (podzemna voda prosto, ne pod pritiskom teče skozi galerije proti drenažnim sistemom) stopnjah razvoja jam (Bretz, 1942).

Vprašanja razvoja podzemnih votlin so najbolj v celoti razvili sovjetski raziskovalci G. A. Maksimovich (1963, 1969) in L. I. Maruashvili (1969), ki sta identificirala več stopenj nastajanja horizontalnih kraških jam. Prva stopnja je razpoka, nato razpoka. S povečevanjem širine razpok in razpok vanje prodira vedno več vode. To aktivira kraške procese predvsem na območjih čistih kamnin. Jama preide v kanalsko fazo. Ko se kanali razširijo, se podzemni tokovi vrtinčijo, kar prispeva k še večji stopnji korozije in erozije. To je stopnja podzemne reke ali Vaukluzijeve. Zanj je značilno znatno polnjenje podzemnega kanala z vodnim tokom in njegovo sproščanje v obliki dotočnega vira na dnevno površino, pa tudi nastanek orgelskih cevi, zrušitev obokov in rast jam.

Zaradi erozije dna podzemnega kanala voda pronica skozi razpoke globoko v karbonatne in halogenske plasti, kjer na nižjem nivoju razvije nove votline, ki tvorijo nižjo etažo jame (slika 2). Postopoma se podzemni kanali širijo. Vodni tok delno in nato v celoti preide v spodnje horizonte masiva in jama postane suha. Skozi špranje v strehi prodre le infiltracijska voda. To je stopnja razvoja jame koridor-grotto sinter-talus (vodna galerija, po L.I. Maruashviliju). Zanj je značilna široka razširjenost kemične in mehanske akumulacije (v mavčnih jamah ni stopnje akumulacije sintra). Strop in stene jame so prekrite z različnimi kalcitnimi usedlinami. Nastajajo kamnita in zemeljska melišča, slednja se nahajajo predvsem pod orgelskimi cevmi. Nabirajo se tudi usedline iz rek in jezer. Z odtekanjem vodotoka se nadaljnje širjenje podzemne votline močno upočasni, vendar se korozivno delovanje zaradi infiltracijskih in kondenzacijskih voda nadaljuje.

Ko se jama razvija, prehaja v fazo koridorja-grota plazu-cementacije (suha galerija, po L. I. Maruashviliju). V tej fazi je zaradi zrušitve strehe nad podzemnimi votlinami možno odpiranje nekaterih delov jame. Postopno rušitev strehe jame vodi v njeno popolno uničenje, kar je še posebej značilno za zgornje dele z majhno debelino strehe. Na ohranjenih območjih so ostali le kraški mostovi in ​​ozki loki. Ko je jama popolnoma uničena, nastane kraška dolina.

Če debelina strehe presega 100-200 m, potem v njej praviloma ni vrzeli, podzemne votline pa so zapolnjene z bloki kamnin, ki so padle s stropa in prinesle peščeno-glinaste nanose, ki se zlomijo. jamo v ločene izolirane votline. V tem primeru se razvoj jame konča s stopnjo plazu-cementacije koridorja-grota (stopnja jama-komora po L. I. Maruashviliju).

Trajanje posameznih stopenj jamskega cikla, ki jih odlikujejo hidrodinamične in morfološke značilnosti, specifičnost fizikalno-kemijskih procesov in edinstvenost bioklimatskih razmer, se meri v desetinah in stotinah tisočletij. Tako je stopnja suhe galerije jame Kudaro na Kavkazu trajala 200-300 tisoč let (Maruashvili, 1969). Kar zadeva zgodnje faze razvoja jame (razpoka, razpoka, kanal in obok), je njihovo trajanje veliko krajše. Jame "lahko dosežejo zrelo stanje vodne galerije v nekaj tisoč letih od začetnega trenutka njihovega razvoja." V zvezi s tem so zanimive eksperimentalne študije E. M. Abashidze (1967) o raztapljanju sten razpok v glaukonitnih apnencih rezervoarja Shaori (Kavkaz). Poskusi so pokazali, da se lahko v 25 letih neprekinjenega filtriranja, odvisno od pretoka, lasne razpoke, ki merijo 0,1-0,25 mm, povečajo na 5-23 mm.

Tako je za kraške jame značilen kompleksen razvoj, katerega značilnosti so odvisne od kombinacije različnih dejavnikov, ki pogosto določajo znatna odstopanja od obravnavane sheme. Razvoj jam se lahko zaradi takšnih ali drugačnih razlogov ustavi ali začne znova v kateri koli morfološki in hidrološki fazi. Kompleksne jamske sisteme običajno sestavljajo območja na različnih stopnjah razvoja. Tako so trenutno v Iščejevski jami na Južnem Uralu območja od kanalske stopnje do kraške doline.

Značilnost mnogih jam je njihova večplastnost, pri čemer so zgornji sloji vedno veliko starejši od spodnjih. Število nadstropij v različnih jamah se giblje od 2 do 11.

Razdalja med dvema sosednjima nivojema večnadstropnih jam se giblje od nekaj metrov do nekaj deset. Zrušitev obokov, ki ločujejo jamska tla, povzroči nastanek velikanskih jam, ki včasih dosežejo višino 50-60 m (jame Krasnaya in Anakopiyskaya).

G. A. Maksimovič nastanek novega nadstropja povezuje s tektonskim dvigom območja, kjer se jama nahaja. N. A. Gvozdetsky pripisuje glavno vlogo pri razvoju večnadstropnih jam v razmerah visoke debeline kraških kamnin navzgornjim premikom, ki jih ne obravnava kot moteči dejavnik, temveč kot splošno ozadje razvoja krasa. Po mnenju L. I. Maruashvilija je večplastnost jam mogoče določiti ne le s tektonskim dvigom kraškega masiva, temveč tudi s splošnim znižanjem gladine oceana (evstazija), ki povzroča intenzivno poglabljanje rečnih dolin in hitro zmanjšanje v nivoju horizontalnega kroženja kraških voda.

Tiering je najbolje izražen v jamah nižinskih in predgorskih območij, za katere je značilno razmeroma počasno tektonsko dvigovanje. Med nastajanjem jam včasih opazimo odmik osi jamskih galerij od prvotne navpične ravnine. V tem pogledu je zanimiva jama Tsutskvatskaya. Vsaka mlajša (od štirih spodnjih) stopenj te jame je premaknjena proti vzhodu glede na prejšnjo, zato se podzemni del reke Shapatagele trenutno nahaja precej bolj vzhodno kot med nastankom višjih ravni jame. jama. Zamik osi jamskih galerij je povezan z nagibom tektonskih razpok, na katere so omejene podzemne votline.

Kakšna je starost kraških jam in po katerih znakih lahko sodimo o začetku nastajanja jame? Po mnenju L. I. Maruashvilija je treba obdobje njenega prehoda v sinter-talus (vodno galerijo) vzeti kot začetek nastajanja jame, saj v zgodnejših fazah svojega razvoja jama še ni jama v običajen občutek: je slabo razvita, popolnoma napolnjena z vodo in popolnoma neprehodna.

Za določanje starosti jam se uporabljajo različne raziskovalne metode, vključno s paleozoološkimi, arheološkimi, radiokarbonskimi in geomorfološkimi. V slednjem primeru se hipsometrični nivo jam primerja z nivoji površinskih oblik. Na žalost mnoge od teh metod zagotavljajo samo zgornjo mejo starosti jame. Neposredni in posredni podatki dokazujejo zelo dolg obstoj kraških jam, včasih tudi več milijonov let. Seveda pa je starost jam v veliki meri odvisna od litološke sestave kamnin, v katerih so nastale, ter splošne fizične in geografske situacije. Vendar pa tudi v lahko topnih sulfatnih (mavčnih, anhidritnih) formacijah jame ostanejo zelo dolgo. V tem pogledu so zanimive sadrene jame Podolje, začetek njihovega nastanka sega v zgornji miocen. I. M. Gunevsky na podlagi značilnosti geološke zgradbe ozemlja, stopnje razdrobljenosti kamnin, narave reliefa, morfologije podzemnih votlin in strukture sintranskih formacij identificira naslednje stopnje nastanka podolskih jam: : zgornji sarmat (začetek intenzivne globoke erozije), zgodnji pliocen (za katerega je značilna intenzifikacija vertikalnih procesov), pozni pliocen (procesi horizontalnega kroženja podzemne vode prevladujejo nad vertikalnimi), zgodnji pleistocen (procesi nastajanja jam dosežejo največjo intenzivnost) , srednji pleistocen (procesi nastajanja podzemnega krasa začnejo bledeti), pozni pleistocen (kopičenje mineralnih in kemogenih tvorb), holocen (kopičenje blokovnih usedlin). Tako starost največjih mavčnih jam na svetu Optimisticheskaya, Ozernaya in Kryvchenskaya v Podoliji očitno presega 10 milijonov let. Starost apnenčastih jam je lahko še pomembnejša. Tako so nekatere starodavne kraške jame Alai Range (Srednja Azija), ki so po Z. S. Sultanovu hidrotermalnega izvora, nastale v zgornjem paleozoiku, to je pred več kot 200 milijoni let.

Starodavne jame pa so razmeroma redke in dolgo obstanejo le v najugodnejših naravnih razmerah. Večina kraških jam, zlasti v močno navodnjenih sulfatnih kamninah, je mladih, pretežno kvartarnih ali celo holocenskih. Seveda so posamezne galerije kompleksno zgrajenih večplastnih jam nastajale v različnih časih in njihova starost se lahko razlikuje v pomembnih mejah.

Za količinsko opredelitev kraških votlin G. A. Maksimovich (1963) ponuja dva kazalca: gostoto in gostoto kraških jam. Gostota se nanaša na število jam na površino 1000 km 2, gostota pa na skupno dolžino vseh votlin znotraj istega konvencionalnega območja.

J. Corbel je predlagal karakterizacijo velikosti kraških jam z indikatorjem praznine, izračunanim po formuli

Kje V - prostornina topne kamnine, v kateri je jama razvita, je 0,1 km 3; L- razdalja (na načrtu) med skrajnima točkama vzdolž glavne osi sistema votlin je 0,1 km; J- razdalja med dvema najbolj oddaljenima točkama pravokotno na glavno os je 0,1 km; N - Višinska razlika med najvišjo in najnižjo točko jamskega sistema je 0,1 km.

Za določitev velikosti jame obstaja tudi druga metoda, ki vključuje izračun prostornine votlin. Če ima votlina zapleteno obliko, jo je treba predstaviti kot niz različnih geometrijskih oblik (prizma, valj, polni in prisekani stožec, polna in prisekana piramida z osnovo katere koli oblike, krogla itd.), Prostornina ki se izračuna po Simpsonovi formuli

Kje v - prostornina geometrijske figure, m 3; h - višina figure, m; s 1, s 2, s 3 - površine spodnjega, srednjega in zgornjega dela slike, m 2. Testiranje te metode s strani krimskih speleologov je pokazalo, da napake pri izračunu prostornine votlin po Simpsonovi formuli ne presegajo 5-6%.