Пещеры: характеристика и виды
Туристический маршрут в Бельянской пещере
Пещеры — естественные полости в верхней толще земной коры. Они сообщаются с поверхностью земли одним или несколькими выходными отверстиями, проходимыми для человека. Наиболее крупные пещеры представляют собой сложные системы проходов и залов — их суммарная протяженность может достигать нескольких десятков километров.
Какие образуются пещеры?
По происхождению пещеры можно разделить на 5 групп: тектонические, эрозионные, ледниковые, вулканические и карстовые.
- Карстовые пещеры — самые распространенные. Они имеют наибольшую протяженность и глубину. Эти пещеры образуются вследствие растворения пород водой. Они встречаются только там, где залегают растворимые породы: известняк, мрамор, доломит, мел, а также гипс и соль.
- Тектонические пещеры могут возникать в любых породах в результате образования тектонических разломов.
- Ледниковые пещеры образуются в теле ледников талой водой. Такие пещеры встречаются на многих ледниках.
- Эрозионные пещеры образуются при механических воздействиях на горные породы.
- Вулканические пещеры возникают при извержениях вулканов. Поток лавы, остывая, покрывается твердой коркой, образуя лавовую трубку, внутри которой по-прежнему течет расплавленная порода. После того как извержение закончилось, лава вытекает из трубки с нижнего конца, а внутри трубки остается полость.
Самые самые
В 2009 г. группа британских геологов обнаружила во Вьетнаме пещеру, которая поразила всех своими размерами. Ее высота достигала 200 м, то есть равнялась высоте 70-этажного небоскреба. Ширина пещеры превышала 150 м, длина — высоте 8 км. Оказалось, что местные жители уже знали об этой пещере и даже придумали ей название — Шондонг (Горная Река). Здесь на самом деле течет подземная река, а в некоторых местах даже растут деревья.
Пещеры изучает наука спелеология
Самая глубокая в мире пещера расположена в Абхазии, она называется Кру-бера-Воронья. Она опускается вниз на 2196 м. А самой большой пещерой в мире является система из двух пещер в США. Она называется Мамонтова — Флинт-Ридж. Вначале эти пещеры были открыты независимо друг от друга, но потом спелеологи — люди, изучающие пещеры, — нашли между ними соединяющие их проходы. Возможно, людям ещё не всё известно о пещерах, и существуют под землёй и более обширные пустоты.
Наскальные рисунки
История первобытного человека тесно связана с пещерами
Пещеры сыграли важную роль в истории развития человечества. Первобытные люди использовали пещеры как убежище от ветра и холода, и найденные в пещерах орудия и настенные рисунки неандертальцев и кроманьонцев тому подтверждение.
Чудесные образования
Во многих пещерах встречаются любопытные образования — сталактиты, сталагмиты, сталагнаты. Термин «сталактиты» в переводе с греческого языка означает «натекший по капле». Сталактиты возникают в результате выпадения в осадок растворенного вещества при испарении капель, свисающих сверху. Эти образования нависают в виде сосулек, трубок, гребенок или бахромы.
Ледяные сталагмиты в пещере
Название «сталагмит» произошло от греческого слова «капля». Эти образования появляются на дне пещер при испарении упавших сверху капель, вырастая вверх в виде столбиков. Сталактиты и сталагмиты могут срастаться, образуя сталагнаты.
Подземные обитатели
Летучая мышь — жительница пещер
Живой мир пещер не очень богат, но и там можно встретить некоторых животных. Прежде всего, конечно, это летучие мыши. Многие их виды используют пещеры как ежедневное укрытие или для зимовки. Кроме того, в некоторых пещерах, в районах с теплым климатом, обитают несколько видов насекомых, пауки, раки, креветки, саламандры и рыбы. Причем пещерные виды животных настолько адаптируются к полной темноте, что теряют зрение.
Поделиться ссылкой
Какие бывают пещеры
Наука о пещерах называется спелеологией. Это специальная комплексная наука, которая изучает пещеры в различных аспектах - геологическом, археологическом, биологическом, минералогическом,медицинском и многих других. Изучение естественных пещер дает человеку знания о строении земной коры, процессах и явлениях,протекающих в ней, полезных ископаемых. Издавна человек использовал пещеры как источник минерального сырья - пресной воды, исцеляющего мумие, строительного камня и самоцветов. Сегодня на передний план выдвигается проблема использования пространства подземных пустот. Многие ученые связывают с этим будущее человечества. Производства, склады, пути сообщения и коммуникации можно разместить под землей,оставляя ее поверхность для жизни и отдыха людей. Обладая большим эстетическим потенциалом, многие пещеры превращаются в объекты массового туризма. Их целесообразно использовать в качестве заповедников, национальных парков, станций глобального мониторинга. Воздух многих пещер обладает целебными свойствами и используется для лечения ряда заболеваний. Поэтому роль пещер в жизни человека снова возрастает, и они требуют пристального изучения. Что же такое пещера? Проще всего сказать - это подземная полость, имеющая вход, пустота в горных породах,в которую можно проникнуть. Все эти определения правильны. Следует только помнить, что понятие "пещера" всегда связано с человеком. Недоступная ему подземная пустота (из-за малых размеров или отсутствия входа) - это уже не пещера,а просто полость. На Земле существуют сотни тысяч и даже миллионы пещер. Они отличаются между собой по про¬исхождению,размерам, облику, возрасту. Их возникновение связано с различными процессами, протекающими на земной поверхности и в ее недрах-работой подземных и поверхностных вод, ветра, таянием ледников, извержениями вулканов, землетрясениями,жизнедеятельностью животных, подземными пожарами, выветриванием горных пород. Большое значение в образовании пещер имеет также деятельность человека. Наиболее распространены карстовые пещеры. Они формируются в толще легко растворимых водой горных пород- известняков, гипса, каменной соли - и достигают грандиозных размеров. Их длина измеряется десятками и сотнями километров. Объемы залов в них составляют миллионы кубических метров.Карстовые пещеры образуются на протяжении сотен тысяч и миллионов лет. На побережьях морей и океанов, сложенных прочными породами, под воздействием ударов волн (абразии) формируются абразионные пещеры. Они невелики, но очень красивы. В абразионные гроты можно заплывать на лодках и любоваться бликами света, играющими на сводах. Затопленные гроты освобождаются от воды лишь во время отливов. Высоко в горах в царстве вечного снега и льда находятся ледяные (ледниковые) пещеры. Почти в каждом ледниковом "языке", спускающемся по горной долине, в результате таяния образуется ледниковая пещера-тоннель. Из тоннеля извергается шумный поток талой воды. По тоннелю можно углубиться в скованное холодом тело ледника на сотни метров и даже - на километры. Такие длинные пещеры-тоннели обнаружены спелеологами в ледниках Шпицбергена, Тянь-Шаня и Памира. На поверхности ледников всегда зияют крупные трещины - колодцы, темнота которых скрывает десятки и сотни метров глубины. В пустынях, где нет воды, главные творцы пещер - ветры и песчаные бури, гуляющие вдоль подножий скалистых обрывов, по ущельям и саям. Жаркое солнце и холодные ночи разрушают горные породы, делают их поверхность выветрелой, податливой. Мощные струи воздуха, скользя по поверхности земли, задерживаются в "воздуховоротах", вытачивая в теле пород глубокие ниши и карманы. Иногда ветер продувает пещерные углубления и гроты насквозь. От скал отделяются одиночные останцы, обреченные на полное разрушение. Пещеры, образуемые деятельностью ветра, называются эоловыми (по имени греческого бога ветров). Эоловые пещеры напоминают крупные пчелиные соты. Не всегда здесь можно найти тень и желанную прохладу. В лесах и на полях, в оврагах, распадках и логах, где обитают крупные роющие животные, повсюду встречаются их норы. В отдельных случаях они достигают больших размеров и доступны человеку. Пещеры-норы недолговечны, так как расположены в рыхлых, легко разрушающихся суглинистых и песчаных породах. У подножий склонов, в местах накопления крупных глыб, возникают гравитационные пещеры. Как правило, это небольшие полости произвольной формы, зависящей от размеров глыб. В горных областях, в бортах речных каньонов нередки тектонические пещеры. Они представляют собой крупные трещины в породах, уходящие в глубь или внутрь скальных массивов на десятки и сотни метров. На тектоническое происхождение указывают прямолинейные очертания пещер. Эти пещеры долговечны, так как образованы в прочных скальных породах. В районах современного и древнего вулканизма встречаются вулканические пещеры. Они бывают двух типов: пещеры-тоннели и пещеры-пузыри. Тоннели образуются во время вулканических извержений, когда со склонов вулкана стекает жидкая горячая лава. Поверхность потока остывает быстрее и затвердевает. Внутри же горячая масса продолжает течь, и под застывшей коркой оста¬ется тоннель. Лавовые тоннели могут достигать километровой длины. Из магмы, изливающейся на по¬верхность, выделяются различные подземные газы. Застывшие пузыри улетучившихся газов - это и есть пещеры-пузыри. Они могут достигать размеров небольшой комнаты. В нашей стране вулканические пещеры распространены в Армении, на Камчатке и Курильских островах. На Урале и подобных ему древних горных системах в кристаллических породах образуются погреба-подземные пустоты, заполненные друзами самоцветов. Обычно это небольшие пещерки, стены которых покрыты щетками горного хрустал я, аметиста и других минералов. Такие пещеры - настоящие клады. Сколько драм разыгрывалось в истории человечества вокруг таких погребов! Какие только невзгоды и приключения ни испытывали искатели, жаждавшие богатства и славы! В формировании пещер активное участие принимает и человек. Он оставляет за собой подземные пустоты при добыче полезных ископаемых, после подземных взрывов. В мягких туфах Армении, известняках Крыма человек оставил пещерные города. Широко известны пещерные поселения в лесах Китая, в вулканических породах Турции. В них проживали тысячи людей. Добывая для строительства городов камень, человек создавал подземные улицы и этажи - катакомбы. Например, длина одесских катакомб превышает тысячу километров. А сколько каменоломен, выработок, шахт содержат недра всей страны! Если их соединить, то можно было бы опоясать единым тоннелем земной шар по экватору.
Типы пещер — Национальный научно-исследовательский институт пещер и карста
Пещеры
Таинственные и вдохновляющие пещеры можно найти по всему миру и даже в большей части нашей Солнечной системы. Пещеры представляют собой естественные полые пространства в земле, достаточно большие, чтобы в них мог войти человек. В пещерах есть комнаты или проходы для исследования. Пещеры держат ключ к пониманию нашего прошлого, настоящего, будущего и жизни за пределами этой планеты.
Растворные пещеры
Растворные или карстовые пещеры являются наиболее распространенным типом пещер. Эти пещеры образуются в результате химической реакции, когда грунтовые воды медленно растворяют породу. Карстовые пещеры образуются в основном в одном из двух типов горных пород: карбонатах (известняк, доломит и мрамор) и эвапоритах (гипс, ангидрит и галит).
Карст начинается с дождя. Капли поглощают углекислый газ (CO 2 ) из воздуха. Когда они приземляются и просачиваются в почву, они поглощают больше CO 2 и образуют слабую угольную кислоту (H 2 CO 3 ). Когда угольная кислота вступает в контакт с карбонатом кальция (CaCO 3 ), первичным минералом в карбонатных породах, связи между атомами кальция и углерода разрываются, образуя бикарбонат и свободные ионы кальция, что приводит к растворению породы. Подобные процессы химического выветривания известны как растворение. Растворение также происходит с эвапоритовыми породами, но вода может разорвать эти атомные связи, не будучи кислой.
Растворение карста начинается, когда дождевая вода вступает в контакт с трещинами в скале. Вода растворяет породу вокруг трещины, увеличивая ее размер. Это позволяет большему количеству воды попасть в трещину в следующий раз, когда пойдет дождь, еще больше увеличивая трещину. Процесс самоускоряется. Спустя тысячи лет некоторые разломы становятся достаточно большими, чтобы в них мог войти человек, и тогда мы называем их пещерами.
Морские пещеры
Морские пещеры встречаются почти на каждом побережье, где волны разбиваются о скалы. Они образуются практически в любом типе горных пород в результате механического выветривания, когда волны разбиваются о слабые зоны вдоль береговых скал. Эти пещеры начинаются как узкие горизонтальные или вертикальные трещины в скалах. Когда волны врезаются в скалу, они сжимают воду и воздух в трещины, ослабляя и медленно разрушая скалу. Отступающая вода вытягивает осколки породы. По мере того, как трещина увеличивается, песок и гравий, смешанные с волнами, могут попадать в полость, чтобы еще больше ударить по скале, увеличивая пространство еще быстрее, пока оно не станет достаточно большим, чтобы его можно было назвать пещерой. Этот процесс также происходит вдоль озер, и подобные пещеры называются «литоральными пещерами». На фотографии внизу (справа) показаны прибрежные пещеры Национального озера Мичиган Pictured Rocks National Lakeshore 9.0005
Самая длинная морская пещера — пещера Матинака на побережье Отаго в Новой Зеландии, с нанесенными на карту проходами протяженностью 1,54 км. Самая большая в мире морская пещера по объему — пещера Рико-Рико в Новой Зеландии, ее объем составляет 221 494 кубических метра.
- Пещера Верхнего озера. Фото сотрудников NCKRI: Джордж Вени.
Лавовые трубы
Лавовые трубы встречаются в вулканических ландшафтах по всему миру. Они возникают там, где течет или течет расплавленная лава. Когда лава стекает по склонам вулканов, поверхность лавы сначала остывает и затвердевает. Затем более тонкие участки лавы охлаждаются, образуя изолирующие стены для туннелей, по которым продолжает течь расплавленная лава. Когда извержение прекращается, остатки расплавленной лавы стекают, оставляя после себя пустую трубу. Когда остатки расплавленной лавы капают в трубу, они создают лавовые сталактиты и сталагмиты.
Лавовые трубы различаются по размеру и сложности. Большинство из них простые, одинарные. Многие образуют плетеные узоры и на нескольких уровнях. Самые обширные лавовые трубы находятся на Гавайях. Самая длинная известная пещера Казумура, в которой обследовано 65,5 км проходов. Это также самая глубокая лавовая труба в мире с глубиной 1102 м; хотя, как отмечалось ранее при описании глубины пещеры, это разница по вертикали между самой высокой и самой низкой точкой пещеры — обычно пещера находится не более чем на 30 м ниже поверхности земли.
Ледниковые пещеры
Как следует из названия, ледниковые пещеры образуются в ледниках. Их иногда ошибочно называют «ледяными пещерами», которые представляют собой пещеры, образованные в скале, но содержащие лед.
Процессы, образующие ледниковые пещеры, удивительно разнообразны. Хотя все они являются результатом таяния льда, таяние часто является результатом нескольких процессов. Конечно, наибольшее таяние происходит летом. Некоторые ледники тают у основания, образуя проходы с холодными потоками, вытекающими со дна ледников. Большинство ледников сезонно тают на поверхности. Эта вода стекает по трещинам в ледниках, известным как «расселины», увеличивая их за счет температуры немного выше точки замерзания и за счет трения в движении воды, что способствует дополнительному таянию. Эта вода увеличивает объем потоков на дне ледников. Там, где потоки растаявшего льда стекают в отверстия на вершине ледника, эти отверстия называются «муленами». Воздух, проходящий через ледниковые пещеры, особенно там, где он может течь со дна ледника наверх, также ускоряет таяние и развитие пещер.
Изучение ледниковых пещер имеет решающее значение для понимания того, как образуются ледники и как они тают, что имеет решающее значение для исследований изменения климата. Ледниковые пещеры могут быть опасно нестабильными. Их формы и формы меняются из года в год. Обрушение ледяных потолков является обычным явлением. Большие пещерные системы исчезли по мере таяния и отступления ледников по всему миру.
Ледяные пещеры Кверкфьолл — это сюрреалистично красивые ледниковые пещеры в Исландии, которые считаются самыми известными ледниковыми пещерами в мире. Это место, где встречаются огонь и лед. Они образуются высоко на вулкане на северной окраине ледяной шапки Ватнайокудль в результате тепла вулкана внизу. Эти и несколько других ледниковых пещер сезонно открыты для туристов, хотя они начинают закрываться из-за повышенного риска обрушения из-за таяния из-за глобального повышения температуры.
Эоловые пещеры
Эоловые пещеры высечены ветром и обычно образуются в пустынных районах. Ветер, несущий мелкие частицы песка или ила, часто ударяется о скалы. В течение длительного периода времени ветер сносит стены и полы, оставляя пещероподобные полости в скалах. Обычно они имеют широкие входы, длина которых часто составляет десятки метров, но обычно не превышает нескольких метров в высоту. Они также редко простираются более чем на несколько метров в скалы.
Многие эоловые пещеры имеют вертикальные пятна на стенах, где вода иногда просачивается вниз по трещинам в скале, что также ослабляет скалу и поэтому ветер может легче создавать пещеры в этих скалистых областях. Эти просачивания сделали некоторые из этих пещер привлекательными домами для первобытных людей. Национальный парк Меса-Верде в американском штате Колорадо является объектом Всемирного наследия, известным своими тщательно продуманными домами коренных американцев, построенными в убежище больших эоловых пещер.
Национальный парк Меса-Верде. Фото сотрудников NCKRI: Джордж ВениЕстествознание — Пещеры и пещеры
Перейти к основному содержанию
Завеса тьмы скрывает природную красоту пещер. Некоторые из них найдены в скалах на краю береговой линии, отколотые безжалостными ударами волн. Другие образуются там, где внешняя поверхность лавовой трубы охлаждается и затвердевает, а внутренняя часть расплавленной породы стекает. Пещеры образуются даже в ледниках , где талая вода прокладывает туннели в начале своего пути к морю.
Но большинство пещер образуются в карсте, тип ландшафта из известняка, доломита и гипсовых пород, которые медленно растворяются в присутствии воды со слегка кислым оттенком. Дождь смешивается с углекислым газом в атмосфере, когда он падает на землю, а затем собирает больше газа, просачивающегося в почву. Комбинация представляет собой слабокислый раствор, растворяющий кальцит, основной минерал карстовых пород. Продолжить чтение с National Geographic
Типы пещерИзучение пещер и пещерных систем называется спелеологией. Вот список различных типов пещер, найденных в нашем мире.