Huler. Deres uddannelse. Dannelse og udvikling af huler Hvilke naturlige processer bidrager til dannelsen af huler

Før du besvarer spørgsmålet "Hvordan dannes huler?", skal du forstå, hvad huler er, og hvordan de er.

Huler er tomme rum i klippeformationer under jorden eller under vand, såvel som over jorden. Huler kan være gennemgående huller med flere åbninger eller med en. De er opdelt i vandrette, lodrette, samt skrå og enkelt-niveau eller multi-niveau. Størrelserne på hulerne varierer også. Det sker, at hulen strækker sig i mange kilometer, stiger eller falder selv under vandet i en underjordisk flod. Men den vigtigste forskel mellem en hule og en anden er det materiale, de er lavet af, og hvordan de blev dannet.

Så den største gruppe af huler er Karst. De er opdelt i marmor-, salt-, krystal-, gips- og kalkstenshuler samt andre. Sådanne huler er dannet på grund af opløsningen af forskellige sten i vand, og mange af dem har deres egne drypsten og stalagmitter.

Evolutionister hævder, at den vigtigste faktor, der skaber disse huler, er grundvand, mættet med kuldioxid, som siver gennem revner langs kalkstenslagene. Denne proces tager efter deres mening millioner af år. Men for nylig er en anden faktor blevet kendt, der udvasker huler meget hurtigere - svovlsyre.

Der er også erosive huler ved vand (langs kystlinjen), som mekanisk skylles væk af vand med store sandkorn, fragmenter af sten osv. Tektoniske huler dannes på siderne af floder på steder med tektoniske forkastninger.

Vulkanhuler dukker op under vulkanudbrud, når lava hærder, hvilket skaber en slags rør, hvorigennem den strømmer yderligere og danner hulrum. Huler i vulkanske åbninger er også vulkanske. Under den globale syndflod, kaldet Noahs Syndflod i Bibelen, var der verdensomspændende vulkansk aktivitet, som et resultat af, at mange huler af denne type meget hurtigt dannede sig.

En hule er et hulrum i den øverste del af jordskorpen, forbundet med overfladen af et eller flere indgangshuller. En anden definition: en hule er et naturligt underjordisk hulrum, der er tilgængeligt for menneskelig gennemtrængning, med dele, der ikke er oplyst af sollys og en længde (dybde) større end de to andre dimensioner. De største grotter er komplekse systemer af gange og haller, ofte med en samlet længde på op til flere titusinder kilometer. Huler er et studieobjekt for speleologi. Speleoturister yder et væsentligt bidrag til studiet af huler.

Huler efter deres oprindelse kan opdeles i fem grupper: tektoniske, erosion, glaciale, vulkanske og endelig den største gruppe - karst. Hulerne i indgangsområdet, med passende morfologi (vandret rummelig indgang) og placering (tæt på vand), blev brugt af oldtidens mennesker som komfortable boliger.

Huler efter oprindelse

Karst huler

De fleste af disse huler er sådan her. Det er karsthuler, der har størst udstrækning og dybde. Karsthuler er dannet på grund af opløsning af klipper af vand, så de findes kun hvor opløselige bjergarter forekommer: kalksten, marmor, dolomit, kridt samt gips og salt. Kalksten, og især marmor, opløses meget dårligt i rent destilleret vand. Opløseligheden øges flere gange, hvis der er opløst kuldioxid i vandet (og det er altid til stede i naturligt vand), men stadig opløses kalksten dårligt sammenlignet med f.eks. gips eller især salt. Men det viser sig, at dette har en positiv effekt på dannelsen af udvidede huler, da gips- og salthuler ikke kun dannes hurtigt, men også hurtigt kollapser.

Tektoniske revner og forkastninger spiller en stor rolle i dannelsen af huler. Fra kortene over de undersøgte huler kan man ofte se, at passagerne er begrænset til tektoniske forstyrrelser, der kan spores på overfladen. Også for dannelsen af en hule er en tilstrækkelig mængde vandsedimenter og en vellykket reliefform nødvendig: sedimenter fra et stort område skal falde ind i hulen, indgangen til hulen skal være placeret mærkbart over det sted, hvor grundvand udledes mv.

Mange karsthuler er reliktsystemer: vandstrømmen, der dannede hulen, forlod den på grund af ændringer i topografien enten til dybere niveauer (på grund af et fald i det lokale grundlag for erosion - bunden af de tilstødende floddale) eller holdt op med at strømme ind i hulen på grund af ændringer i overfladeoplandet, hvorefter hulen gennemgår forskellige faser af aldring. Meget ofte er de undersøgte huler små fragmenter af et gammelt hulesystem, blotlagt ved ødelæggelsen af værtsbjergkæderne.

Udviklingen af karstprocesser og deres kemi er sådan, at vand, efter at have opløst mineralstofferne i sten (karbonater, sulfater), efter nogen tid aflejrer dem på hulernes hvælvinger og vægge i form af massive skorper op til en meter tykke eller mere (hulemarmoronyx) eller speciel for hver hule af ensembler af mineralaggregater af huler, der danner stalaktitter, stalagmitter, helikitter, draperier og andre specifikke karstmineralformer - sinterformationer.

På det seneste er flere og flere huler blevet åbnet i klipper, der traditionelt blev betragtet som ikke-karst. For eksempel i sandstenene og kvartsitterne i tepui-bordbjergene i Sydamerika, Abismo Gai Collet-grotterne med en dybde på -671 m (2006) og Cueva Ojos de Cristal med en længde på 16 km (2009), blev opdaget. Tilsyneladende er disse huler også af karst oprindelse. I varme tropiske klimaer kan kvartsit under visse forhold opløses af vand.

Et andet eksotisk eksempel på dannelsen af karsthuler er den meget lange og dybeste Lechugia-hule på det amerikanske fastland (og andre huler i Carlsbad National Park). Ifølge den moderne hypotese blev det dannet ved opløsning af kalksten ved stigende termiske vand mættet med svovlsyre.

tektoniske huler

Sådanne huler kan forekomme i enhver klippe som følge af dannelsen af tektoniske forkastninger. Som regel findes sådanne huler på siderne af floddale, der er dybt skåret ind i plateauet, når enorme stenmasser brækker af fra siderne og danner nedsynkningsrevner (sherlops). Nedsynkningsrevner konvergerer normalt som en kile med dybde. Oftest er de fyldt med løse sedimenter fra massivets overflade, men nogle gange danner de ret dybe lodrette huler op til 100 m dybe.Sherlops er udbredt i Østsibirien. De er blevet undersøgt relativt dårligt og er sandsynligvis ret almindelige.

Erosionshuler

Huler dannet i uopløselige klipper på grund af mekanisk erosion, det vil sige gennemarbejdet af vand indeholdende korn af fast materiale. Ofte dannes sådanne huler på kysten under påvirkning af brændingen, men de er små. Imidlertid er dannelsen af huler også mulig, udgravet langs primære tektoniske sprækker af vandløb, der går under jorden. Der kendes ret store (hundredevis af meter lange) erosionshuler dannet i sandsten og endda granitter. Eksempler på store erosionshuler omfatter T.S.O.D. (Touchy Sword of Damocles) Cave i gabbro (4 km/−51 m, New York), Bat Cave i gneisser (1,7 km, North Carolina), Upper Millerton Lake Cave i granitter (Californien).

Gletsjerhuler

Huler dannet i kroppen af gletsjere af smeltevand. Sådanne huler findes på mange gletsjere. Smeltet gletschervand absorberes af gletsjerens krop langs store sprækker eller ved skæringspunktet mellem sprækker og danner passager, der nogle gange er farbare for mennesker. Længden af sådanne huler kan være flere hundrede meter, dybde - op til 100 m eller mere. I 1993 blev en kæmpe glacial brønd "Isortog" med en dybde på 173 m opdaget og udforsket i Grønland, hvor vandtilstrømningen om sommeren var 30 m³ eller mere.

En anden type gletsjerhuler er huler dannet i en gletsjer ved udgivelsen af intraglacialt og subglacialt vand ved kanten af gletsjerne. Smeltevand i sådanne huler kan strømme både langs gletsjerbunden og over gletsjerisen.

En særlig type gletsjerhuler er huler dannet i gletsjere ved udløbet af underjordiske termiske farvande placeret under gletsjeren. Varmt vand kan skabe voluminøse gallerier, men sådanne huler ligger ikke i selve gletsjeren, men under den, da isen smelter nedefra. Termiske gletsjerhuler findes i Island og Grønland og når betydelige størrelser.

Vulkanske huler

Disse huler dukker op under vulkanudbrud. Lavastrømmen bliver, når den afkøles, dækket af en hård skorpe, der danner et lavarør, inden i hvilket smeltet sten stadig strømmer. Efter at udbruddet faktisk er afsluttet, strømmer lavaen ud af røret fra den nederste ende, og et hulrum forbliver inde i røret. Det er tydeligt, at lavahuler ligger på selve overfladen, og ofte falder taget sammen. Men som det viste sig, kan lavagrotter nå meget store størrelser, op til 65,6 km i længden og 1100 m i dybden (Kazumura Cave, Hawaii-øerne).

Ud over lavarør er der lodrette vulkanhuler - vulkanske åbninger.

Huler efter type værtsklippe

Den længste grotte i verden, Mammoth Cave (USA), er en karstgrotte bygget i kalksten. Den har en samlet længde af passager på mere end 600 km. Den længste hule i Rusland er Botovskaya-hulen, over 60 km lang, lagt i et relativt tyndt lag kalksten, klemt inde mellem sandsten, beliggende i Irkutsk-regionen, flodbassinet. Lena. Lidt ringere end den er Bolshaya Oreshnaya - verdens længste karsthule i konglomerater i Krasnoyarsk-territoriet. Den længste hule i gips er Optimisticheskaya, i Ukraine, med en længde på mere end 230 km. Dannelsen af sådanne udvidede huler i gips er forbundet med et særligt arrangement af klipper: gipslagene, der indeholder hulen, er dækket med kalksten på toppen, på grund af hvilken hvælvingerne ikke kollapser. Der er kendte huler i stensalt, i gletsjere, i størknet lava mv.

Huler efter størrelse

De dybeste huler på planeten er også karst: Krubera-Voronya (op til −2196 m), Snezhnaya (−1753 m) i Abkhasien. I Rusland er den dybeste grotte Gorlo Barloga (−900 m) i Karachay-Cherkessia. Alle disse optegnelser ændrer sig konstant, men kun én ting forbliver konstant: Karsthulerne er i spidsen.

De dybeste huler i verden

Dybden af en hule er højdeforskellen mellem indgangen (den højeste af indgangene, hvis der er flere af dem) og hulens laveste punkt. Hvis der er passager i en hule placeret over indgangen, bruges begrebet amplitude - forskellen i niveauer mellem hulens laveste og højeste punkt. Ifølge estimater kan den maksimale dybde af hulepassager under overfladen (ikke at forveksle med hulens dybde!) ikke være mere end 3000 meter: enhver dybere hule ville blive knust af vægten af de overliggende klipper. For karsthuler bestemmes den maksimale dybde af karstbasen (den nedre grænse for karstprocesser, der falder sammen med bunden af kalkstenslagene), som kan være lavere end erosionsbasen på grund af tilstedeværelsen af sifonkanaler. Den dybeste grotte er i øjeblikket Krubera-Voronya-grotten med en dybde på 2196 m, dette er den første og eneste grotte, der har krydset 2 km-mærket. Den første grotte, der blev udforsket med en dybde på mere end 1000 meter, var den franske Berger Abyss, som blev betragtet som den dybeste i verden fra dens opdagelse i 1953 til 1963.

		Dybde, m	Beliggenhed
1	Krubera-Voronya
2
3
4	Lamprechtsofen
5	Mirolda
6	Jean-Bernard
7	Torca del Cerro
8	Pantyukhinskaya
9	Sima de la Corniza
10			Slovenien

De længste huler i verden

		Dybde, m	Beliggenhed
1	Mamontova
2
3	Ox-Bel-Ha
4	Optimistisk
5
6
7	Sak-Actun
8			Schweiz
9	Fisher Ridge
10	Gua-Air-Jernich		Malaysia

Indholdet af hulerne

Speleofauna

Selvom hulernes levende verden som regel ikke er særlig rig (undtagen indgangsdelen, hvor sollys når), lever nogle dyr ikke desto mindre i huler eller endda kun i huler. Først og fremmest er disse flagermus; mange af deres arter bruger huler som dagligt husly eller til overvintring. Desuden flyver flagermus nogle gange ind i meget fjerne og svært tilgængelige hjørner og navigerer perfekt i de smalle labyrintiske passager.

Ud over flagermus er nogle huler i varme klimaer hjemsted for flere arter af insekter, edderkopper (Neoleptoneta myopica), rejer (Palaemonias alabamae) og andre krebsdyr, salamandere og fisk (Amblyopsidae). Hulearter tilpasser sig fuldstændigt mørke, og mange af dem mister deres syn og pigmentering. Disse arter er ofte meget sjældne, mange af dem endemiske.

Arkæologiske fund

Forhistoriske mennesker brugte huler over hele verden som hjem. Endnu oftere bosatte dyr sig i huler. Mange dyr døde i fældehuler startende fra lodrette brønde. Den ekstremt langsomme udvikling af huler, deres konstante klima og beskyttelse mod omverdenen har bevaret et stort antal arkæologiske fund for os. Dette er pollen fra fossile planter, knogler fra længe uddøde dyr (hulebjørn, hulehyæne, mammut, uldne næsehorn), klippemalerier af gamle mennesker (Kapova-huler i det sydlige Ural, Divya i det nordlige Ural, Tuzuksu i Kuznetsk Alatau , Niah-hulerne i Malaysia), redskaber til deres arbejde (Strashnaya, Okladnikova, Kaminnaya i Altai), menneskelige rester af forskellige kulturer, herunder neandertalere, op til 50-200 tusind år gamle (Teshik-Tash-hulen i Usbekistan, Denisova-hulen i Altai , Cro-Magnon i Frankrig og mange andre).

Hulerne kan have fungeret som moderne biografer.

Vand i huler

Vand findes normalt i mange huler, og karsthuler skylder det deres oprindelse. I huler kan du finde kondensfilm, dråber, vandløb og floder, søer og vandfald. Sifoner i huler komplicerer passagen betydeligt og kræver særligt udstyr og særlig træning. Undersøiske huler findes ofte. I hulernes indgangsområder er vand ofte til stede i frossen tilstand, i form af isaflejringer, ofte meget betydelige og flerårige.

Luft i huler

I de fleste huler er luften åndbar på grund af naturlig cirkulation, selvom der er huler, hvor man kun kan være i gasmasker. For eksempel kan guanoaflejringer forgifte luften. I langt de fleste naturlige grotter er luftudvekslingen med overfladen dog ret intens. Årsagerne til luftbevægelser er oftest temperaturforskellen i hulen og på overfladen, så cirkulationens retning og intensitet afhænger af årstiden og vejrforholdene. I store hulrum er luftbevægelsen så intens, at den bliver til vind. Af denne grund er lufttræk et af de vigtige tegn, når man leder efter nye huler.

Huleaflejringer

Der er mekaniske (ler, sand, småsten, blokke) og kemogene aflejringer (stalaktitter, stalagmitter osv.). I hulesystemer med et aktivt vandløb præsenteres som regel mekaniske aflejringer i form af blokerede murbrokker, ofte af meget store volumener, dannet som følge af sammenbruddet af gangbuen, som er dannet ved opløsning af vandet flyde. Murbrokker er svære at passere og farlige, da balancen i en blokeret murbrokker ofte er ustabil. Leraflejringer er bredt repræsenteret i gallerier, der blev forladt af et aktivt vandløb, der udledte mekanisk uopløselige stenpartikler. Den opløselige komponent i hulens kalksten er calciumcarbonat, som ofte kun udgør omkring 50 % af klippen. De resterende mineraler er som regel uopløselige, og hvis vandet, der opløser klippen, præsenteres i form af en dråbe, et infiltrat, med lav vandstrøm, der ikke er i stand til at sørge for mekanisk transport af partikler, begynder ophobningen af leraflejringer. Meget ofte er gamle passager fuldstændigt blokeret af ler.

Kemogene aflejringer (sinterformationer) dekorerer normalt også de gamle gallerier i hulen, hvor vand, der langsomt filtrerer gennem revner i kalkstenen, er mættet med calciumcarbonat, og når det trænger ind i hulernes hulrum, på grund af en lille ændring i partialtrykket af vanddamp, når en dråbe kommer af, eller når Når den falder på gulvet, eller når der opstår turbulens under dræning, krystalliserer calciumcarbonat fra den mættede opløsning i form af calcit.

Udflugt grotter

Nogle grotter er udstyret til besøg af udflugtsgrupper (såkaldte showcaves). For at gøre dette, i den del af hulen, der er mest rummelig og rig på sinterformationer, lægges fodgængerstier, stiger, broer, og der skabes elektrisk belysning; i nogle tilfælde, hvis indgangspartiet til hulen er et teknisk vanskeligt område, laves der tunneller. På det tidligere USSRs område er de mest berømte huler Mramornaya på Krim, Kungurskaya i Ural og Novoafonskaya i Abkhasien.

Huler i solsystemet

Ud over Jorden er der opdaget huler på Månen og Mars. Tilsyneladende er disse vulkanske huler, gamle spor af vulkansk aktivitet.

Kunstige huler

Huler - fangehuller i den industrielle verden

Under enhver stor by er der et system af tekniske fangehuller: kældre i overjordiske bygninger, metro, livsstøttesystemer (VVS, varme, kloakering, el- og telefonkabler, fiberoptisk netværk), bombeskjul, bunkers i tilfælde af krig, etc.

Hulen er som hellige asketers bolig

Mange hellige asketer byggede deres hjem i hulerne. Senere blev klostre og Lavras grundlagt på disse steder:

Kiev-Pechersk Lavra
Pskov-Pechersky kloster
Holy Dormition Cave Monastery (Krim)
Kholkovsky kloster
Chelter-Koba
Basarbovsky kloster
Hulekirker i Ivanovo

Hellige asketer, der boede i huler:

"Og Lot drog ud fra Zoar og begyndte at bo på bjerget og hans to døtre med ham, for han var bange for at bo i Zoar. Og han boede i en hule og hans to døtre med ham" (1 Mos 19,30)
"Og han, profeten Elias, gik ind i en hule der og tilbragte natten i den" (3. Kongebog 19,9)
Hilarion af Kiev
Anthony Pechersky
Varlaam Pechersky

Hule-huse

Mange folkeslag byggede deres hjem i huler, da de var nemme at holde rene og holdt en konstant temperatur hele året.

Cappadocia
Anasazi
Guadiz
Sassy Di Matera

Medicinske huler

Mange medicinske institutioner har værelser kaldet "salthuler". Væggene er beklædt med kaliumsaltsten, og patienterne bruger lidt tid i dem, lytter til musik og får en helbredende effekt.

Underholdende huler

Der er velkendte grotter af rædsel som en del af forlystelsesparker, caféer og barer, der er indrettet til at ligne huler.

Huler i mytologi, mystik og religion.

V. G. Ivanchenko skrev om den symbolske og mystiske betydning af huler i sin artikel "The Sign of the Cave", udgivet i magasinet "Orientation".

Huler i kunst, litteratur og film

Huler optræder i mange fantasyværker (både fantasy og science fiction). Huler (mere præcist, bunkere) i science fiction fungerer hovedsageligt som beskyttelsesrum efter en global katastrofe, der har gjort livet på overfladen umuligt. Og også huler i fantasi er beboet af: nisser, kobolde, nisser, drager, og i russiske folkeeventyr bor "Kobberbjergets elskerinde", Slangen Gorynych, der. I den nordlige mytologi lever Sirtya i huler. En af de mest berømte litterære helte, der endte i hulerne, var: Tom Sawyer, sammen med Becky Thatcher, Bilbo Baggins.

Underjordiske hulrum

Ud over huler, der har adgang til overfladen og er tilgængelige for direkte undersøgelse af mennesker, er der lukkede underjordiske hulrum i jordskorpen. Det dybeste underjordiske hulrum (2952 meter) blev opdaget ved boring på Cubas kyst. I Rhodopebjergene blev et underjordisk hulrum opdaget i en dybde på 2400 meter under boring. På Sortehavskysten i Gagra blev underjordiske hulrum opdaget ved at bore i en dybde på op til 2300 meter.

(Besøgt 402 gange, 1 besøg i dag)

Moskvas statsinstitut for stål og legeringer

Vyksa filial

(Teknologisk Universitet)

Abstrakt om emnet

krystalfysik

Om emnet: "Danning af huler og karsts"

Elev: Pichugin A.A..

Grupper: MO-07 (MFM)

Lærer: Lopatin D.V.

Moskva 2008

I. Generel information om huler og karst

II. Hypotese om oprindelsen af karstområder

III. Betingelser for dannelse af huler

IV. Typer af huler:

1. Karsthuler

2. Tektoniske huler

3. Erosionshuler

4. Gletsjerhuler

5. Lavahule

V. Huler i Baikal-regionen

VI. Hulen Kyzylyarovskaya opkaldt efter. G.A. Maksimovich.

Generel information om huler og karst

Karst(fra tysk Karst, efter navnet på det kalksten alpine plateau Kras i Slovenien) - et sæt af processer og fænomener forbundet med aktiviteten af vand og udtrykt i opløsningen af klipper og dannelsen af hulrum i dem, såvel som ejendommeligt relief former, der opstår i områder sammensat af relativt bjergarter, der er letopløselige i vand (gips, kalksten, marmor, dolomit og stensalt).

Negative reliefformer er mest karakteristiske for karst. Baseret på deres oprindelse er de opdelt i former dannet ved opløsning (overflade og underjordisk), erosive og blandede. Baseret på morfologi skelnes følgende formationer: karst, brønde, miner, fejl, tragte, blinde karstkløfter, dale, marker, karsthuler, underjordiske karstkanaler. For udviklingen af karstprocessen er følgende betingelser nødvendige: a) tilstedeværelsen af en flad eller let skrånende overflade, så vandet kan stagnere og sive ind gennem revner; b) tykkelsen af karststen skal være betydelig; c) Grundvandsstanden bør være lav, så der er tilstrækkelig plads til lodret bevægelse af grundvand.

Ud fra grundvandsspejlets dybde skelnes karst mellem dyb og lavvandet. Der er også en sondring mellem "bar" eller middelhavskarst, hvor karstreliefformer er blottet for jord- og plantedække (f.eks. Krimbjergene), og "overdækket" eller centraleuropæisk karst, på hvis overflade forvitringen skorpen bevares og jord og plantedækning udvikles.

Karst er karakteriseret ved et kompleks af overfladereliefformer (kratere, stenbrud, skyttegrave, bassiner, huler osv.) og underjordiske (karsthuler, gallerier, hulrum, passager). Overgangsformer mellem overflade- og underjordiske former er lavvandede (op til 20 m) karstbrønde, naturlige tunneler, skakter eller fejl. Karst synkehuller eller andre elementer af overfladekarst, gennem hvilke overfladevand strømmer ind i karstsystemet, kaldes ponorer.

KARST, kalkstensplateau - et kompleks af uregelmæssigheder, konvekse klippefremspring, fordybninger, huler, forsvundne vandløb og underjordiske dræn. Forekommer i vandopløselige og forvitrede sten. Processen er typisk for kalksten, såvel som på steder, hvor sten skylles væk. Mange floder er under jorden, og der er også mange huler og store huler. De største huler kan falde sammen og danne en kløft eller kløft. Efterhånden kan al kalksten vaskes væk. Fænomenet er opkaldt efter Karst-plateauet i det tidligere Jugoslavien. Karstistiske karstsystemer er bredt repræsenteret i Krimbjergene og Uralbjergene.

Karst kan observeres i de vestlige alper, i Appalacherne (USA) og i det sydlige Kina, fordi lag af kalksten, først bestående af et lag af calcit (calciumcarbonat), op til 200 m tykt, blev delvist eroderet af vand. Kuldioxid fra atmosfæren opløstes i regnen og bidrog til dannelsen af svag kulsyre, som igen bidrog til erosion af sten, især langs spaltningslinjer og lag, hvilket øgede dem til dannelsen af karsthuler, dale, der opstod som en resultat af kollaps af hulevægge, som med videre udviklingsproces kan blive til kløfter, og endelig forbliver resterne af kalksten, der ikke er eroderet, karakteristisk for et karstlandskab.

Hule- et naturligt hulrum i det øverste lag af jordskorpen, der kommunikerer med jordens overflade via en eller flere udgangsåbninger, der er farbare for mennesker. De største grotter er komplekse systemer af gange og haller, ofte med en samlet længde på op til flere titusinder kilometer. Huler er et studieobjekt for speleologi.

Hulerne kan opdeles i fem grupper efter deres oprindelse. Det er tektoniske huler, erosionshuler, ishuler, vulkanhuler og endelig den største gruppe, karsthuler. Huler i indgangsområdet, med passende morfologi (vandret rummelig indgang) og placering (tæt på vand), blev brugt af oldtidens mennesker som komfortable boliger.

HYPOTESE OM OPRINDELSEN AF KARST OMRÅDER

Der er nemlig en hypotese om, at:

I oldtiden, for 300-400 millioner år siden, var der i havvand en proces med vækst og død af levende organismer, der intensivt brugte calcium til at bygge deres skaller. Vandet var en mættet opløsning af calciumcarbonat. De døde skaller sank til bunds og akkumulerede sammen med sedimenter, der fældede ud af opløsning som følge af klimaændringer;

I løbet af millioner af år akkumulerede kalkstensmasse i lag i bunden;

Under pres ændrede kalkstenssedimentet sin struktur og blev til sten, der lå i vandrette lag;

I det Øjeblik, Jordskorpen bevægede sig, trak Havet sig tilbage, og den tidligere Bund blev til tørt Land;

To scenarier for udvikling af begivenheder var mulige: 1) lagene forblev næsten vandrette og uforstyrrede (som nær Moskva); 2) bunden bulede ud til bjerge, mens kalklagenes integritet blev krænket, og der dannedes talrige tværgående revner og forkastninger. Sådan blev den fremtidige karst-region dannet.

Denne hypotese bekræftes af fund af rester af gamle skaller og andre tidligere levende organismer i kalkstenslaget. Hvorom alting er, så er det klart, at huler og klipperne, hvor de dannes, er tæt beslægtet med det gamle liv på Jorden.

BETINGELSER FOR HULLEDANNING

Der er tre hovedbetingelser for dannelsen af karsthuler:

1. Tilstedeværelse af karststen.

2. Tilstedeværelsen af bjergbygningsprocesser, bevægelser af jordskorpen i fordelingszonen af karststen, som et resultat - tilstedeværelsen af revner i tykkelsen af massivet.

3. Tilstedeværelse af aggressivt cirkulerende vand.

Uden nogen af disse forhold vil huledannelse ikke forekomme. Imidlertid kan disse nødvendige forhold overlejres af lokale træk ved klima, reliefstruktur og tilstedeværelsen af andre klipper. Alt dette fører til udseendet af huler af forskellige typer. Selv i en hule er der forskellige "sammensatte" elementer, der er dannet på forskellige måder. De vigtigste morfologiske elementer i karsthuler og deres oprindelse.

Morfologiske elementer i karsthuler:

Lodrette afgrunde, skakter og brønde,

Vandret hældende huler og bugter,

Labyrinter.

Disse elementer opstår afhængigt af typen af forstyrrelser i tykkelsen af karstmassivet.

Typer af overtrædelser:

Fejl og fejl, revner:

Sengetøj,

På grænsen mellem karst og ikke-karst rock,

tektonisk (normalt tværgående),

Såkaldte sidetrykrevner.

Skema for dannelse af lodrette elementer af huler (brønde, skakter, afgrunde): Udvaskning.

Brønde dannes i skæringspunktet mellem tektoniske revner - på det mekanisk svageste punkt af massivet. Vand fra atmosfærisk nedbør absorberes der. Og langsomt opløser kalkstenen; I løbet af millioner af år udvider vand sprækkerne og forvandler dem til brønde. Dette er en zone med lodret cirkulation af grundvand

Nival brønde (fra overfladen af massivet):

Om vinteren er revnerne tilstoppet med sne, så smelter det langsomt, dette er aggressivt vand, det eroderer intensivt og udvider revnerne og danner brønde fra jordens overflade.

Dannelse af vandret skrå passager:

Vand, der er trængt gennem laget (laget) af karststen, når strøelsesrevnen og begynder at sprede sig langs det langs "dip"-planet af lagene. Udvaskningsprocessen sker, og der dannes en subhorisontal passage. Så vil vandet nå det næste skæringspunkt af tektoniske sprækker og igen vil der dannes en lodret brønd eller afsats. Endelig vil vandet nå grænsen mellem karstiske og ikke-karstiske klipper og derefter kun spredes langs denne grænse. Normalt løber en underjordisk flod her allerede, og der er sifoner. Dette er en zone med vandret cirkulation af grundvand.

Dannelse af haller.

Hallerne findes i forkastningszoner - store mekaniske forstyrrelser i massivet. Hallerne er resultatet af skiftende processer med bjergbygning, udvaskning og atter bjergbygning (jordskælv, jordskred).

Nogle gange aktiveres yderligere mekanismer:

Mekanisk fjernelse af stenfragmenter ved vandstrømme,

Effekten af tryk termisk vand (New Athos Cave).

Karst huler- disse er underjordiske hulrum dannet og tykkere end jordskorpen, i områder hvor letopløselige karbonat- og halogensten er fordelt, udsat for udvaskning og mekanisk belastning, ødelægges disse sten gradvist, hvilket fører til dannelsen af forskellige karstformer. Blandt dem er den største interesse forårsaget af underjordiske karstformer - huler, miner og brønde, nogle gange præget af en meget kompleks struktur. En af hovedbetingelserne dannelse af karsthuler er tilstedeværelsen af karstklipper karakteriseret ved betydelig litologisk mangfoldighed. Blandt dem er karbonatsten (kalksten, dolomitter, kridt, marmor), sulfatsten (gips, anhydritter) og halogenidsten (stensalte, kaliumsalte). Karststen er meget udbredt. Mange steder er de dækket af et tyndt dække af sand-leraflejringer eller kommer direkte til overfladen, hvilket fremmer den aktive udvikling af karstprocesser og dannelsen af forskellige karstformer. Intensiteten af karstdannelsen er også væsentligt påvirket af klippernes tykkelse, deres kemiske sammensætning og træk ved forekomsten.

Vand er bygherren af karsthuler

Som allerede nævnt er bygherren af karsthuler vand. Men for at vand kan opløse sten, skal de være permeable, det vil sige brækkede. Stenbrud er en af hovedbetingelserne for udviklingen af karst. Hvis et karbonat- eller sulfatmassiv er monolitisk og består af faste stenvarianter uden brud, så påvirkes det ikke af karstprocesser. Dette fænomen er dog sjældent, da kalksten, dolomitter og gips er brudt af naturen. Revnerne, der skærer gennem kalkstensmassiver, har forskellig oprindelse. Revner skiller sig ud litogenetisk, tektonisk, mekanisk aflæsning og forvitring. De mest almindelige er tektoniske revner, som normalt skærer gennem forskellige lag af sedimentære bjergarter, uden at brydes under overgangen fra et lag til et andet og uden at ændre deres bredde. Tektonisk frakturering er karakteriseret ved udviklingen af komplekse indbyrdes vinkelrette revner 1-2 mm brede. Bjergarter er karakteriseret ved den største fragmentering og frakturering i zoner med tektoniske forstyrrelser. Ved at falde ned på overfladen af et karstmassiv trænger atmosfærisk nedbør ind i dybden af dette massiv gennem sprækker af forskellig oprindelse. Vand cirkulerer gennem underjordiske kanaler, udvasker klippen, udvider gradvist de underjordiske passager og danner nogle gange enorme grotter. Vand i bevægelse er den tredje forudsætning for udviklingen af karstprocesser. Uden vand, som opløser og ødelægger sten, ville der ikke være nogen karsthuler. Det er grunden til, at funktionerne i det hydrografiske netværk og det unikke ved det hydrogeologiske regime i vid udstrækning bestemmer graden af trickiness af karstinglag, intensiteten og betingelserne for udvikling af underjordiske hulrum.

Regn og smeltet snevand

Hovedrollen i dannelsen af mange karsthulrum spilles af infiltration og oppustning af regn og smeltet snevand. Sådanne huler - korrosions-erosion oprindelse, da ødelæggelsen af sten sker både på grund af dens kemisk udvaskning og ved mekanisk erosion. Man skal dog ikke tro, at disse processer sker samtidigt og kontinuerligt. På forskellige stadier af huleudvikling og i forskellige områder dominerer en af disse processer normalt. Dannelsen af nogle huler er helt forbundet med enten korrosions- eller erosionsprocesser. Der er også nival-korrosionshuler, deres oprindelse på grund af aktiviteten af smeltet snevand i kontaktzonen for snemassen med karststen. Disse omfatter for eksempel de relativt lavvandede (op til 70 m) lodrette hulrum på Krim og Kaukasus. Mange huler opstod som følge af tagets kollaps over underjordiske korrosions-erosive hulrum. Nogle naturlige hulrum blev dannet ved udvaskning af klipper af artesisk, mineralsk og termisk vand, der steg op gennem revner. Karsthuler kan således være af korrosion, korrosion-erosion, erosion, nival-korrosion, korrosions-tyngdekraft (sinkhole), hydrotermisk og heterogen oprindelse.

Kondensvand

Karsthuler er underjordiske hulrum dannet i tykkelsen af jordskorpen, i områder, hvor letopløselige karbonat- og halogensten er fordelt. Udsat for udvaskning og mekanisk stress ødelægges disse klipper gradvist, hvilket fører til dannelsen af forskellige karstformer. Blandt dem er den største interesse forårsaget af underjordiske karstformer - huler, miner og brønde, nogle gange præget af en meget kompleks struktur.

En af hovedbetingelserne for udviklingen af karsthuler er tilstedeværelsen af karststen, karakteriseret ved betydelig litologisk mangfoldighed. Blandt dem er karbonatsten (kalksten, dolomitter, kridt, marmor), sulfatsten (gips, anhydritter) og halogenidsten (stensalte, kaliumsalte). Karststen er meget udbredt. Mange steder er de dækket af et tyndt dække af sand-leraflejringer eller kommer direkte til overfladen, hvilket fremmer den aktive udvikling af karstprocesser og dannelsen af forskellige karstformer. Intensiteten af karstdannelsen er også væsentligt påvirket af klippernes tykkelse, deres kemiske sammensætning og træk ved forekomsten.

Som allerede nævnt er bygherren af karsthuler vand. Men for at vand kan opløse sten, skal de være permeable, det vil sige brækkede. Stenbrud er en af hovedbetingelserne for udviklingen af karst. Hvis et karbonat- eller sulfatmassiv er monolitisk og består af faste stenvarianter uden brud, så påvirkes det ikke af karstprocesser. Dette fænomen er dog sjældent, da kalksten, dolomitter og gips er brudt af naturen. Revnerne, der skærer gennem kalkstensmassiver, har forskellig oprindelse. Der er revner af litogenetisk, tektonisk, mekanisk aflæsning og forvitring. De mest almindelige er tektoniske revner, som normalt skærer gennem forskellige lag af sedimentære bjergarter, uden at brydes under overgangen fra et lag til et andet og uden at ændre deres bredde. Tektonisk frakturering er karakteriseret ved udviklingen af komplekse indbyrdes vinkelrette revner 1-2 mm brede. Bjergarter er karakteriseret ved den største fragmentering og frakturering i zoner med tektoniske forstyrrelser.

Ved at falde ned på overfladen af et karstmassiv trænger atmosfærisk nedbør ind i dybden af dette massiv gennem sprækker af forskellig oprindelse. Vand cirkulerer gennem underjordiske kanaler, udvasker klippen, udvider gradvist de underjordiske passager og danner nogle gange enorme grotter. Vand i bevægelse er den tredje forudsætning for udviklingen af karstprocesser. Uden vand, som opløser og ødelægger sten, ville der ikke være nogen karsthuler. Det er grunden til, at funktionerne i det hydrografiske netværk og det hydrogeologiske regimes unikke karakter i høj grad bestemmer graden af hulhed af karstinglag, intensiteten af udvaskningsprocesser og betingelserne for udvikling af underjordiske hulrum.

Hovedrollen i dannelsen af mange karsthulrum spilles af infiltration og oppustning af regn og smeltet snevand. Sådanne huler er af korrosions-erosion oprindelse, da ødelæggelsen af sten sker både på grund af dens kemiske udvaskning og mekaniske erosion. Man skal dog ikke tro, at disse processer sker samtidigt og kontinuerligt. På forskellige stadier af huleudvikling og i forskellige områder dominerer en af disse processer normalt. Dannelsen af nogle huler er helt forbundet med enten korrosions- eller erosionsprocesser. Der er også nival-korrosionshuler, deres oprindelse på grund af aktiviteten af smeltet snevand i kontaktzonen for snemassen med karststen. Disse omfatter for eksempel de relativt lavvandede (op til 70 m) lodrette hulrum på Krim og Kaukasus. Mange huler opstod som følge af tagets kollaps over underjordiske korrosions-erosive hulrum. Nogle naturlige hulrum blev dannet ved udvaskning af klipper af artesisk, mineralsk og termisk vand, der steg op gennem revner. Karsthuler kan således være af korrosion, korrosion-erosion, erosion, nival-korrosion, korrosions-tyngdekraft (sinkhole), hydrotermisk og heterogen oprindelse.

Ud over infiltration, infusion og trykvand spiller kondensvand også en vis rolle i dannelsen af huler, som samler sig på hulernes vægge og lofter, korroderer dem og skaber bizarre mønstre. I modsætning til underjordiske vandløb påvirker kondensvandet hele hulrummets overflade og har derfor størst indflydelse på hulernes morfologi. Særligt gunstige forhold for fugtkondensering er kendetegnet ved små hulrum placeret i en betydelig dybde fra overfladen, da mængden af kondensfugt er direkte afhængig af intensiteten af luftudveksling og omvendt af hulrummets volumen. Observationer udført i Krimbjergene viste, at i de undersøgte karsthuler kondenserer 3201,6 m3 vand i løbet af året (Dublyansky, Ilyukhin, 1971), og i de underjordiske hulrum på hele hovedryggen 2500 gange mere (dvs. 0,008004 km 3 ). Disse farvande er meget aggressive. Deres hårdhed overstiger 6 mEq (300 mg/l). På grund af infiltrationsvand stiger grotterne i Krimbjergene, som simple beregninger viser, i forhold til det samlede volumen med cirka 5,3%. Den gennemsnitlige mineralisering af kondensvand er omkring 300 mg/l, derfor udfører de 2401,2 tons (8004 10 6 l X 300 mg/l) calciumcarbonat i løbet af året. Den samlede fjernelse af calciumcarbonat fra karstkilder i Krimbjergene er omkring 45.000 tons/år (Rodionov, 1958). Følgelig er kondensvandets rolle i dannelsen af underjordiske hulrum relativt lille, og deres virkning på sten som et middel til denudation er hovedsageligt begrænset til den varme periode.

Hvordan forløber processen med udvaskning af karststen? Lad os overveje dette problem i generelle vendinger ved at bruge eksemplet med carbonatformationer. Naturligt vand indeholder altid kuldioxid, samt forskellige organiske syrer, som de beriges med ved kontakt med vegetation og nedsivning gennem jorddækket. Under påvirkning af kuldioxid bliver calciumcarbonat til bikarbonat, som er meget lettere opløseligt i vand end karbonat

Denne reaktion er reversibel. En stigning i kuldioxidindholdet i vand medfører, at calcit går over i opløsning, og når det falder, udfældes calciumbicarbonat (kalksediment) fra den vandige opløsning, som nogle steder ophobes i betydelige mængder. Der er et omvendt forhold mellem kuldioxidindhold og vandtemperatur.

Kalkstens opløselighed øges kraftigt, når grundvandet beriges med syrer og salte. Når grundvandet er beriget med svovlsyre, forløber reaktionen således ifølge ligningen

Kuldioxiden, der frigives som et resultat af denne reaktion, viser sig at være en yderligere kilde til dannelsen af bikarbonater.

Graden af opløselighed af gips og anhydrit afhænger også af tilstedeværelsen af visse syrer og salte. For eksempel reducerer tilstedeværelsen af CaCl 2 i vand signifikant opløseligheden af gips, tværtimod øger tilstedeværelsen af NCl og MgCl 2 i vand opløseligheden af calciumsulfat. Opløsning af gips kan i princippet også ske i kemisk rent vand.

Selvom vi kalder carbonat- og sulfatsten letopløselige, opløses de ekstremt langsomt. Det tager mange, mange tusinde år for underjordiske tomrum at dannes. I dette tilfælde opløses og kollapser karststen kun langs revner; uden for revnerne forbliver de meget stærke og hårde.

Atmosfærisk vand, der trænger ind i karstmassiver gennem sprækker og tektoniske forstyrrelser, er oprindeligt karakteriseret ved overvejende lodret bevægelse. Efter at have nået aquitarden eller den lokale erosionsbase opnår de vandret bevægelse og flyder normalt langs klippelagenes dyk. Noget af vandet siver ind i dybe horisonter og danner regional afstrømning. I denne henseende skelnes der adskillige hydrodynamiske zoner i karstmassivet, nemlig zonen med overflade, lodret, sæsonbestemt, vandret, sifonisk og dyb cirkulation af karstvande (fig. 1). Hver af disse hydrodynamiske zoner er karakteriseret ved et bestemt sæt karstformer. Således er hovedsageligt lodrette underjordiske hulrum - karstbrønde og miner - begrænset til zonen med lodret vandcirkulation eller beluftningszonen. De udvikler sig langs lodrette eller let skrå revner som et resultat af periodisk udvaskning af sten fra smeltet sne og regnvand. I zonen med vandret cirkulation, hvor der er en fri strøm af frit strømmende vand til floddale eller periferien af karstingmassivet, dannes vandrette huler. Skrå og vandrette hulrum observeres i sifoncirkulationszonen, karakteriseret ved trykvand, der bevæger sig i underkanaler, ofte under den lokale erosionsbase.

Udviklingen af huler, ud over morfostrukturelle og hydrogeologiske træk, er også væsentligt påvirket af klima, jordbund, vegetation, fauna samt menneskelig økonomisk aktivitet. Desværre er disse faktorers rolle i huledannelsen ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt på nuværende tidspunkt. Det er håbet, at dette hul vil blive lukket i den nærmeste fremtid.

Teorien om oprindelsen af kalkstenskarsthuler, der udvikler sig i klipper med vandrette lag, blev udviklet af W. M. Davis (1930). I udviklingen af de såkaldte to-cyklus-huler, dannet under den dobbelte hævning af kalkstensmassivet, skelnede han mellem fem hovedstadier: a) embryonale kanaler dannet i zonen med fuldstændig mætning af langsomt bevægende phreatiske vand under tryk; b) modne gallerier, når mekanisk erosion (korrosion) begynder at dominere under betingelserne for spredning af fritflydende vadose strømme; c) tørre gallerier, der er opstået som følge af vand, der bevæger sig dybere ind i massivet på grund af lokal hævning af territoriet; d) sinter-akkumulerende, karakteriseret ved fyldning af gallerier med sinter-drop og andre huleaflejringer; e) ødelæggelse af underjordiske gallerier (peneplanation).

Baseret på udviklingen af Davis' synspunkter blev der skabt en idé om de freatiske (hulegallerier udvikles af grundvand under tryk) og vadose (grundvand frit, ikke under pres, bevæger sig gennem gallerierne mod drænsystemer) stadier af huleudvikling (Bretz, 1942).

Spørgsmålene om udviklingen af underjordiske hulrum blev mest udviklet af sovjetiske forskere G. A. Maksimovich (1963, 1969) og L. I. Maruashvili (1969), som identificerede flere stadier af dannelsen af vandrette karsthuler. Den første fase er sprække, derefter sprække. Efterhånden som bredden af revner og sprækker øges, trænger mere og mere vand ind i dem. Dette aktiverer karstprocesser især i områder med rene klippeforskelle. Hulen går ind i kanalstadiet. Når kanalerne udvider sig, får underjordiske strømme turbulent bevægelse, hvilket begunstiger en endnu større intensivering af korrosions- og erosionsprocesserne. Dette er stadiet af den underjordiske flod, eller Vauclusian. Det er kendetegnet ved en betydelig fyldning af den underjordiske kanal med vandstrøm og dens frigivelse i form af en tilstrømningskilde til dagoverfladen, såvel som dannelsen af orgelrør, kollaps af hvælvinger og vækst af grotter.

På grund af erosionen af bunden af den underjordiske kanal siver vand gennem sprækker dybt ind i karbonat- og halogenlagene, hvor det udvikler nye hulrum på et lavere niveau, der danner en nederste etage i hulen (fig. 2). Gradvist udvides de underjordiske kanaler. Vandstrømmen går delvist og derefter helt ind i de nederste horisonter af massivet, og hulen bliver tør. Kun infiltrationsvand trænger gennem revner i taget. Dette er korridor-grotten sinter-talus (vand-galleri, ifølge L.I. Maruashvili) fase af huleudvikling. Det er kendetegnet ved en bred fordeling af kemisk og mekanisk akkumulering (i gipshuler er der ingen sinterakkumulering). Hulens loft og vægge er dækket af forskellige kalkaflejringer. Der dannes sten- og jordskråninger, hvor sidstnævnte hovedsageligt er placeret under orgelpiber. Sedimenter fra floder og søer ophobes også. Med vandløbets afgang bremses yderligere udvidelse af det underjordiske hulrum kraftigt, selvom ætsende aktivitet fortsætter på grund af infiltrations- og kondensvand.

Efterhånden som grotten udvikler sig, går den over i korridor-grottens jordskred-cementering (tør-galleri, ifølge L.I. Maruashvili). På dette stadium, som følge af sammenbruddet af taget over de underjordiske hulrum, er åbningen af nogle dele af hulen mulig. Det gradvise sammenbrud af huletaget fører til dets fuldstændige ødelæggelse, hvilket er særligt typisk for de øvre dele med en lille tagtykkelse. I de overlevende områder er der kun karstbroer og smalle buer tilbage. Når en hule er fuldstændig ødelagt, dannes en karstdal.

Hvis tykkelsen af taget overstiger 100-200 m, er der som regel ingen huller i det, og de underjordiske hulrum er fyldt med stenblokke, der er faldet ned fra loftet og bragte sand-leraflejringer, som knækker. hulen i separate isolerede hulrum. I dette tilfælde ender udviklingen af hulen med korridor-grotte jordskred-cementeringsstadiet (grotte-kammerstadiet, ifølge L. I. Maruashvili).

Varigheden af individuelle stadier af huledannende cyklus, kendetegnet ved deres hydrodynamiske og morfologiske egenskaber, specificiteten af fysisk-kemiske processer og det unikke ved bioklimatiske forhold, måles i ti og hundreder af årtusinder. Tørgalleristadiet i Kudaro-hulen i Kaukasus har således stået på i 200-300 tusind år (Maruashvili, 1969). Hvad angår de tidlige stadier af huleudvikling (spalte, sprække, kanal og hvælving), er deres varighed meget kortere. Huler "kan nå en moden vandgalleritilstand inden for flere tusinde år fra det første øjeblik af deres udvikling." I denne henseende er de eksperimentelle undersøgelser af E. M. Abashidze (1967) om opløsningen af væggene af revner i glaukonitkalksten i Shaori-reservoiret (Kaukasus) interessante. Eksperimenter har vist, at over 25 års kontinuerlig filtrering, afhængigt af flowhastigheden, kan hårgrænser på 0,1-0,25 mm stige til 5-23 mm.

Karsthuler er således kendetegnet ved en kompleks udvikling, hvis funktioner afhænger af en kombination af en række faktorer, der ofte bestemmer væsentlige afvigelser fra den betragtede ordning. Udviklingen af huler kan af en eller anden grund stoppe eller begynde igen på ethvert morfologisk og hydrologisk stadium. Komplekse hulesystemer består normalt af områder på forskellige udviklingsstadier. I Ishcheevskaya-hulen i det sydlige Ural findes således områder fra kanalstadiet til karstdalen i øjeblikket.

Et kendetegn ved mange huler er deres flerlagede natur, hvor de øverste etager altid er meget ældre end de underliggende. Antallet af etager i forskellige huler varierer fra 2 til 11.

Afstanden mellem to tilstødende niveauer af huler med flere etager varierer fra flere meter til flere tiere. Sammenbruddet af hvælvingerne, der adskiller hulegulvene, fører til dannelsen af gigantiske grotter, som nogle gange når en højde på 50-60 m (Krasnaya- og Anakopiyskaya-hulerne).

G. A. Maksimovich forbinder udseendet af et nyt gulv med den tektoniske hævning af området, hvor hulen er placeret. N.A. Gvozdetsky tildeler hovedrollen i udviklingen af huler i flere etager under forhold med høj tykkelse af karstklipper til opadgående bevægelser, som han betragter ikke som en forstyrrende faktor, men som en generel baggrund for udviklingen af karst. Ifølge L.I. Maruashvili kan hulernes flerlagede karakter ikke kun bestemmes af karstmassivets tektoniske løft, men også af et generelt fald i havniveauet (eustasy), hvilket forårsager intensiv uddybning af floddale og et hurtigt fald. i niveauet for horisontal cirkulation af karstvande.

Tiering kommer bedst til udtryk i huler i lavlandet og ved foden, karakteriseret ved relativt langsomme tektoniske stigninger. Under dannelsen af huler observeres nogle gange en forskydning af hulegalleriernes akse fra det oprindelige lodrette plan. Tsutskvatskaya-hulen er interessant i denne henseende. Hvert yngre (af de fire lavere) niveauer i denne hule er forskudt mod øst i forhold til den forrige, og derfor er den underjordiske del af Shapatagele-floden i øjeblikket placeret meget længere mod øst end under dannelsen af de højere niveauer af hulen. Forskydningen af hulegalleriernes akse er forbundet med hældningen af tektoniske revner, som underjordiske hulrum er begrænset til.

Hvor gammel er karsthulerne, og hvilke tegn kan bruges til at bedømme begyndelsen af hulens dannelse? Ifølge L.I. Maruashvili bør perioden for dens overgang til sinter-talus (vandgalleri)-stadiet tages som begyndelsen på dannelsen af hulen, da hulen på de tidligere stadier af dens udvikling endnu ikke er en hule i den sædvanlige forstand: det er dårligt udviklet, helt fyldt vand og fuldstændig ufremkommeligt.

Forskellige forskningsmetoder bruges til at bestemme hulernes alder, herunder palæozoologisk, arkæologisk, radiocarbondatering og geomorfologisk. I sidstnævnte tilfælde sammenlignes hulernes hypsometriske niveau med niveauet af overfladeformer. Desværre giver mange af disse metoder kun en øvre grænse for en hules alder. Direkte og indirekte data beviser den meget lange eksistens af karsthuler, som nogle gange varer mange millioner af år. Hulernes alder afhænger naturligvis i høj grad af den litologiske sammensætning af klipperne, hvori de er dannet, og den generelle fysiske og geografiske situation. Selv i letopløselige sulfat (gips, anhydrit) formationer vedvarer huler dog i meget lang tid. Interessant i denne henseende er gipshulerne i Podolia, begyndelsen af deres dannelse går tilbage til Øvre Miocæn. I. M. Gunevsky, baseret på egenskaberne ved territoriets geologiske struktur, graden af frakturering af klipper, arten af relieff, morfologien af underjordiske hulrum og strukturen af sinterformationer, identificerer følgende stadier af dannelsen af Podolsk-huler : Øvre Sarmatian (begyndelsen af intens dyb erosion), Tidlig Pliocæn (kendetegnet ved intensivering af vertikale processer), Sen Pliocæn (processer med vandret cirkulation af grundvand frem for vertikale), Tidlig Pleistocæn (processer med huledannelse når maksimal intensitet) , Mellem Pleistocæn (processer af underjordisk karstdannelse begynder at falme), Sen Pleistocæn (akkumulering af mineralske og kemogene formationer), Holocæn (akkumulering af blokaflejringer). Alderen på verdens største gipshuler Optimisticheskaya, Ozernaya og Kryvchenskaya i Podolia overstiger således tilsyneladende 10 millioner år. Kalkstenshulernes alder kan være endnu mere betydningsfuld. Således blev nogle gamle karsthuler i Alai Range (Centralasien), som er af hydrotermisk oprindelse, ifølge Z. S. Sultanov, dannet i den øvre palæozoikum tid, det vil sige for mere end 200 millioner år siden.

Gamle huler er dog relativt sjældne og overlever i lang tid kun under de mest gunstige naturlige forhold. De fleste karsthuler, især i stærkt vandede sulfatklipper, er unge, overvejende kvartære eller endda holocæne i alder. Selvfølgelig blev individuelle gallerier af komplekst konstruerede huler med flere niveauer dannet på forskellige tidspunkter, og deres alder kan variere inden for betydelige grænser.

For at kvantificere karsthulrum tilbyder G. A. Maksimovich (1963) to indikatorer: tæthed og tæthed af karsthuler. Tæthed refererer til antallet af huler pr. område på 1000 km 2, og tæthed refererer til den samlede længde af alle hulrum inden for det samme konventionelle område.

J. Corbel foreslog at karakterisere størrelsen af karsthuler ved tomhedsindikatoren, beregnet ved hjælp af formlen

Hvor V - volumenet af opløselig sten, hvori hulen er udviklet, er 0,1 km 3; L- afstanden (på planen) mellem yderpunkterne langs hulrummets hovedakse er 0,1 km; J- afstanden mellem de to fjerneste punkter vinkelret på hovedaksen er 0,1 km; N - højdeforskellen mellem hulesystemets højeste og laveste punkt er 0,1 km.

For at bestemme størrelsen af huler er der også en anden metode, som går ud på at beregne volumen af hulrum. Hvis hulrummet har en kompleks form, skal det repræsenteres som et sæt af forskellige geometriske former (prisme, cylinder, fuld og afkortet kegle, fuld og afkortet pyramide med en base af enhver form, kugle osv.), volumen af som beregnes ved hjælp af Simpson-formlen

Hvor v - volumen af den geometriske figur, m 3; h - figurens højde, m; s 1, s 2, s 3 - områder af figurens nederste, midterste og øvre del, m 2. Afprøvning af denne metode af Krim-speleologer viste, at fejl i beregningen af rumfanget af hulrum ved hjælp af Simpsons formel ikke overstiger 5-6%.

Huler. Deres uddannelse. Dannelse og udvikling af huler Hvilke naturlige processer bidrager til dannelsen af huler