Пещеры карстовых областей

Пещерами называют разнообразные подземные полости, образующиеся в карстовых областях и имеющие один или несколько выходов на поверхность. Заложение пещер и их топография предопределяются расположением систем трещин, пронизывающих карстующуюся породу, и гидрогеологическими особенностями карстовых областей.

Образование пещер связано с растворяющей деятельностью воды, проникающей в трещины. Расширяя трещины, вода создает в толще породы сложную систему каналов. В зоне горизонтальной циркуляции, где вода производит наибольший растворяющий эффект, образуется магистральный канал, который постепенно расширяется за счет соседних небольших трещин и стягивает воды из смежных каналов. Так постепенно формируется подземная река. При расширении новых трещин и частичной закупорке старых каналов, принесенным с поверхности обломочным материалом или вследствие обрушения сводов, река может проложить себе новый подземный путь стока, а прежние галереи становятся сухими.

Пещера может иметь только одно входное отверстие. На противоположном конце она заканчивается либо системой очень узких ходов и трещин, либо обвальными или натечными образованиями, закупоривающими ее. Такие пещеры называют слепыми. Возможны пещеры с выходами с двух сторон — проходные пещеры.

Во многих пещерах на днищах, стенках или сводах образуются натечные формы. С потолка пещеры в виде сосулек свешиваются узкие и длинные сталактиты, состоящие из кальцита и в разрезе обычно имеющие концентрическое строение. Со дна пещеры навстречу сталактитам поднимаются более массивные и короткие формы, называемые сталагмитами. Нередко сталактиты и сталагмиты срастаются и образуют натечные колонны (сталагнаты). Близко расположенные сталактиты, сливаясь, создают натечные занавеси. Стены пещер также бывают покрыты натеками из кальцита.

Натечные формы образуются не в каждой пещере. В глубоко расположенных пещерах натечные формы часто не возникают, так как вода теряет растворенный в ней бикарбонат кальция в более высоких пещерных горизонтах. Наличие подземных рек и озер также нередко препятствует возникновению натечных образований, так как при больших периодических подъемах уровня воды вся пещера оказывается заполненной водой.

В некоторых пещерах накапливается лед. Такие пещеры называют ледяными или холодными. Ледяные пещеры известны в Крыму, Дагестане и в других местах. Наиболее крупная среди них — знаменитая Кунгурская пещера на Урале. Для накопления льда и снега необходимы, во-первых, соответствующие климатические условия (в тропиках ледяных пещер не бывает), а во-вторых, благоприятная конфигурация пещеры. Если, например, вход в пещеру идет не по горизонтали, а сверху вниз, то возникают благоприятные условия для накопления в пещере холодного воздуха, а вместе с тем снега и льда (рис. 15.6).

Рис. 15.6. Теплая (А) и холодная (В) пещеры (по И. С. Щукину) Гипсометрия многих пещер, по которым протекают реки, находится в тесной связи с высотным положением днищ долин, дренирующих карстовый массив. При углублении долин (например, при тектоническом поднятии местности) устья пещерных рек высыхают, пещеры становятся сухими, а на уровне нового базиса эрозии начинает формироваться новая система горизонтальных галерей. Так возникает этажный карст. При отрицательных тектонических движениях карстовые полости опускаются (иногда до глубины нескольких сотен и даже 1000 м), заполняются водой и осадками и превращаются в погребенный карст.