Comment se forment grottes karstiques? Stalactites et stalagmites - qu'est-ce que c'est? La roche principale des montagnes de Crimée est le calcaire. Les roches fissurées absorbent facilement l'humidité. L'eau de pluie et de fonte avec du dioxyde de carbone dissous les traverse profondément dans la montagne. Cet acide carbonique très faible interagit avec le calcaire (carbonate de calcium) le transforme en un état soluble (bicarbonate de calcium), pendant de nombreux millénaires il lave et coupe son propre canal. C'est ainsi qu'une grotte arrosée en pleine croissance se forme. Avec le temps rivière souterraine peut trouver une nouvelle fissure et descendre encore un, deux, trois ou même les six étages, comme à Kizil-Kobe (Red Caves). Les grottes inférieures "humides" continuent de croître, les supérieures conservent leur forme.
Étapes de formation des grottes karstiques
- L'eau de pluie et de fonte s'infiltre à travers les capillaires à travers le sol avec des roches, absorbe le dioxyde de carbone. De petits ruisseaux traversant des fissures se rassemblent dans une rivière souterraine.
- L'eau (acide carbonique faible) continue de laver son cours. Le calcaire devient soluble et est lavé des roches, ce qui rend l'eau dure.
- Au milieu de la grotte, l'eau entre dans une fissure, commence à se créer un autre canal. Des stalactites poussent dans une grotte abandonnée (déjà libre de la rivière).
- La rivière lave un cours complètement nouveau. De grandes stalactites poussent dans la grotte.
Comment se forment les stalactites ?
De l'eau dure s'égoutte des voûtes des grottes. Ce sont des sédiments transformés en roches, qui se sont infiltrés de la surface de la terre à travers le «toit», et leur propre condensat de grotte. Une réaction inverse se produit à la surface de la pierre. Le bicarbonate de calcium dissous dans l'eau redevient carbonate, libérant du dioxyde de carbone. Dans la vie de tous les jours, un processus similaire conduit à l'apparition de plaque sur les salles de bains, de tartre dans les casseroles et les radiateurs.
D'abord, un anneau apparaît sur le rocher, puis un tube en croissance. Jusqu'à ce que le trou soit bouché, de l'eau s'en écoule et progressivement un glaçon de pierre pointu et droit se développe - stalactite. Si le cours d'eau est bon, s'il n'y a pas de gouttes voisines, la stalactite sera unique et pourra grossir. Là où il y a eu des pluies constantes pendant des siècles, pousse toute une forêt de stalactites, généralement de longueurs et d'épaisseurs différentes, parfois de couleurs différentes. Si les gouttes sont très petites, des fourrés denses de "pailles" peuvent apparaître, plus d'un mètre de long et plusieurs millimètres d'épaisseur, transparents, brillant à la lumière d'une lanterne, comme un lustre souterrain exquis.
Que sont les anneaux de stalactites saisonniers ?
Extérieurement, ils ressemblent à des anneaux de croissance en bois. Ils peuvent également être utilisés pour déterminer l'âge. la météoà des époques qui sont à des milliers, voire des millions d'années, de nous. Pour ce faire, déterminez la composition isotopique et chimique du "cycle" souhaité. Il est important de ne pas se tromper, Après tout, il y a tellement de bagues !
Un spectromètre de masse ionique moderne vous permet de prélever des échantillons dans des couches d'un centième de millimètre d'épaisseur - cela correspond à une précision d'analyse d'un an.
Combien de temps poussent les stalactites ?
Le taux de croissance des stalactites des grottes peut être très différent. Cela dépend de la quantité et de la composition de l'eau qui coule du "plafond", de la température et de l'humidité de l'air dans la grotte. Il est même difficile de parler de certaines valeurs moyennes. Dans certaines grottes, des stalactites d'un mètre de long poussent en mille ans, dans d'autres - en cinq mille ans. Mais dans tous les cas, un «glaçon de pierre» cassé est un dommage irréparable à la nature. Une trace d'un crime moral, comme tuer un animal pour le plaisir.
Stalagmites, stalagnates et autres formations d'agglomération
Quelles autres formes sont les formations d'agglomération dans les grottes ? À l'endroit où tombe la goutte, une tache apparaît d'abord, puis un tubercule de sels insolubles (principalement le même carbonate de calcium). La bosse se transforme en une souche de pierre, parfois pointue, mais le plus souvent plate ou arrondie par les éclaboussures erratiques de l'eau dure. C'est ainsi qu'il se forme stalagmite. Habituellement, il est plus grand, plus épais et plus solide qu'une stalactite, car l'eau coule le long de ses parois et tout le carbonate libéré va à la construction. Et aussi parce que la stalactite se brise tôt ou tard sous son propre poids, mais la stalagmite jamais.
Si le mouvement de l'eau n'est pas perturbé, la stalactite fusionne avec la stalagmite. La colonne souterraine la plus forte est formée - stalagnat. Désormais, seuls les tremblements de terre la menacent, les stalagnates peuvent donc atteindre des tailles gigantesques.
S'écoulant dans les voûtes en pente de la grotte, l'eau dure ne laisse pas de taches, mais des bandes de carbonate de calcium. Ces bandes grossissent et finissent par devenir fines et plates. naviguer. Ils sont réguliers et ondulés, comme les bords d'une nappe, ils peuvent couvrir tout le mur jusqu'au sol, ou ils peuvent rester sous forme de pasties, formant une "corniche" ou un "lustre", puis pousser comme des stalactites ordinaires. Tout dépend du mouvement de la goutte d'eau fantaisiste, capricieuse et «paresseuse», qui choisit toujours pour elle-même le chemin le plus facile et le plus rentable. Habituellement, les pétoncles tintent lorsque vous les tapotez avec un bâton, alors les murs recouverts de pétoncles sont appelés xylophones ou les autorités.
Les gisements karstiques les plus intéressants et les plus inhabituels sont hélictites, ou excentriques. Commençant à pousser comme des stalactites, elles se plient étrangement et bizarrement. Parfois ce sont des stalactites de second ordre, elles poussent comme des branches sur un tronc d'arbre. Pourquoi les stalactites commencent-elles à se développer latéralement, comme des drusen de cristaux, ou même à se tordre en spirale, se transformant en hélictites ? La science ne donne pas de réponse exacte. La mécanique et la chimie de la croissance de l'hélictite sont des phénomènes de frontière entre deux formes : frittée et cristalline. Des hélictites ont été trouvées dans les grottes "200 ans de Simferopol", Nizhny Bair.
Les hélictites se forment dans les endroits où l'air est calme ; là, le même bicarbonate de calcium passe à l'état solide, dissous non pas dans l'eau qui s'égoutte des voûtes, mais dans l'humidité de l'air.
Les cascades souterraines laissent également des traces de calcaire. Il pousse dans une couche naturelle dense et restera un ornement pendant des dizaines et des centaines de milliers d'années. Même après que la rivière malchanceuse quitte les étages supérieurs de la grotte, nous voyons gelé cascades de pierre…
Des gouttes et des ruisseaux coulent dans les bains, le long desquels pousse un rouleau calcaire - barrage de goura. Les bains de Gur continuent leur propre vie : des « nénuphars » et des « lotus » en pierre poussent avec des « bourgeons » arrondis et des « feuilles » plates gisant dans l'eau.
Mûrit dans quelques bains perle des cavernes. Ce n'est pas une pierre précieuse, mais la composition des perles de mer et des grottes est la même. Il est généralement admis qu'un grain de sable tombé dans un bain tourne avec un courant d'eau et s'enveloppe progressivement de calcaire (qui à l'état pur est transparent, comme le verre). Mais les perles se forment dans des marigots très calmes...
Masse humide, molle et informe couleur blanche, parfois avec une teinte bleutée, appelée lait de lune. C'est le même carbonate de calcium. Le lait de lune décore les grottes à sa manière et, une fois séché, il s'effrite en une fine poudre lorsqu'il est pressé. Comment se forme le lait de lune, le véritable secret des grottes karstiques, seules des hypothèses obscures sont faites à ce sujet. Rien dans la nature, à l'exception de la calcite, n'existe dans cet état. Le lait de lune est sec et humide, liquide et dense, visqueux et fluide. En réalité, cette substance n'est ni solide ni liquide, il est généralement incompréhensible de quel genre ... Les scientifiques contournent ce sujet, laissant aux amoureux exotiques un champ libre pour la pensée et la fantaisie.
Cristaux d'aragonite
Lorsque l'eau sort, la croissance de la grotte s'arrête, mais sa décoration intérieure continue de s'enrichir de nouveaux décors. L'humidité dans les cavités profondes de la pierre approche les 100 %. La vapeur d'eau est saturée d'ions de bicarbonate de calcium et des cristaux se développent sur les pierres (plus souvent le long des fissures).
L'étrangeté capricieuse des figures de cristallisation des aérosols est incomparable avec toutes les stries: créées selon les lois du microcosme, elles dépendent de la composition et de la concentration des ions, des trajectoires de mouvement des molécules d'eau, des règles de construction du cristal réseaux avec tous leurs ajouts et déviations. Aragonite C'est une variété dure de calcite. Il se forme à des températures assez basses, le plus souvent souterraines - dans des grottes, des gisements de minerai, dans des sources froides.
Dans les grottes, vous pouvez trouver les plus petits cristaux d'aragonite. Quand ils sont nombreux, ils brillent dans le faisceau d'une lanterne, comme des étoiles célestes. Parfois, de gros cristaux à angle aigu poussent, et à proximité - de petits, rassemblés en "brindilles", en "peluches", en "flocons de neige". Celles-ci peuvent être des «hérissons» pointus, des stalactites «florissantes» de différentes nuances, individuelles et rassemblées dans des inflorescences «fleurs des cavernes» de différentes couleurs et de formes inimaginables.
Les ornements souterrains les plus intéressants et les plus variés se développent grâce à l'action combinée de l'eau liquide et de l'aérosol riche en ions. Gracieuses figurines anthropomorphes, petits animaux, "Agos poilus", "méduses" avec une frange de "tentacules" sur les bords, "anémones"... En un mot, préparez votre appareil photo, ouvrez votre cahier, fantasmez ! Mais tout ira mal, tout ne va pas : nous ne sommes que des mortels, et les grottes ont été créées par Sa Majesté la Nature. Inégal.
Le karst est compris comme un processus géologique et des phénomènes connexes qui se développent à la suite de l'interaction de l'eau avec des roches solubles. Il s'agit notamment des zones dans lesquelles les propriétés des roches changent, des formes karstiques de surface et souterraines et des dépôts karstiques.
Dans les zones de changement des propriétés hydriques-physiques et physico-mécaniques des roches, il se produit une désintégration, une bréchification, une vacuité et une déconsolidation des roches. À la surface des roches solubles, des formes de corrosion négatives se forment - niches, karr, entonnoirs, creux, champs, fossés, grumes karstiques, ravins, vallées et canyons. Les niches sont des recoins de formes et de genèses diverses sur les pentes des massifs karstiques. Carr sont des microformes sous forme de rainures, de rainures, de trous sur les surfaces horizontales ou verticales des roches. Les dépressions fermées, arrondies, ovales ou de forme irrégulière atteignant 100 m de diamètre, s'élargissant vers le haut, forment des entonnoirs et plus de 100 m de diamètre forment des dépressions. Les Polya sont des formes fermées ou semi-fermées de différentes tailles (jusqu'à 500 km2 de superficie), ayant un fond plat et périodiquement chauffées par les eaux karstiques. Ravins, ravins, vallées et canyons karstiques se différencient par la raideur de la pente et la nature de l'absorption des ruissellements (de partielle à complète). Les fossés sont des dépressions allongées de corrosion-gravité avec des côtés raides, généralement orientés parallèlement à la crête de la pente. Avec la dissolution sélective, des formes positives apparaissent parfois - des restes (tours, cônes, etc.).
Les formes karstiques souterraines comprennent les formes de corrosion négative, de corrosion-érosion ou de corrosion-gravité, ayant une largeur ou une hauteur à l'entrée inférieure à la longueur ou à la profondeur (grottes, puits, mines). Les grottes sont des cavités horizontales, inclinées ou complexes (labyrinthe) dans les roches karstiques d'une section transversale de plus de 30 cm. Les cavités verticales dans les roches karstiques de forme conique, cylindrique, en forme de fente ou autre forme complexe jusqu'à 20 m de profondeur sont appelés puits; et avec une profondeur de plus de 20 m - mines.
Les dépôts karstiques - sédiments de genèse, composition et taille différentes - se forment sous des formes karstiques superficielles et souterraines (argile résiduelle ; accumulation de glissements de terrain ; dépôts mécaniques d'eau ; farine carbonatée, brèche, tuf calcaire, stalactites, stalagmites, stalagnates, écorce, perles de caverne ; matériel osseux, glace, etc.).
L'une des principales conditions pour le développement du karst est la présence dans la section la croûte terrestre roches carbonatées, sulfatées ou salines. Selon leur lithologie, on distingue quatre sous-groupes : I - strates du même type de roches karstiques ; II - strates d'interstratification de différents types de roches karstiques ; III - strates d'interstratification de roches karstiques et non karstiques; IV - intercalaires de roches karstiques parmi celles non karstiques; sept types lithologiques : carbonate, sulfate, chlorhydrique, carbonate-sulfate, terrigène-carbonate, terrigène-sulfate, carbonate-terrigène ; neuf types lithologiques : calcaire, dolomie, craie, gypse, sel gemme, calcaire-gypse, terrigène-calcaire, terrigène-gypse, calcaire-terrigène.
Selon la nature des dépôts sus-jacents, on distingue les types de karst: ouvert (les roches karstiques remontent à la surface ou sont recouvertes de dépôts sédimentaires non consolidés jusqu'à 2 m d'épaisseur), recouverte (les roches karstiques sont recouvertes de dépôts sédimentaires non consolidés de genèse variée avec d'une épaisseur supérieure à 2 m), superposées (les roches karstiques sont recouvertes de dépôts sédimentaires cimentés, de roches ignées ou métamorphiques d'épaisseurs différentes), superposées (les roches karstiques sont recouvertes de roches sédimentaires cimentées, ignées ou métamorphiques et sédimentaires non cimentées dépôts de différentes épaisseurs).
Séparément, les manifestations de l'hydrothermokarst sont distinguées - les processus de dissolution des roches, la formation et le remplissage des formes et des fluides karstiques. L'hydrothermokarst, principalement dans les roches carbonatées, est associé à la formation de nombreux gisements - plomb, zinc, antimoine, mercure, uranium, or, fluorine, barytine, célestite, spath islandais, bauxite, etc.
Plus de 60% du territoire de la Russie est soumis au développement de processus karstiques dans les roches de l'Archéen-Protérozoïque au Néogène. Les plus développés sont les karsts lithologiques terrigènes-carbonates (40 %), carbonates-terrigènes (24 %) et carbonatés (14 %).
plus grande surface(40,6%) occupent des territoires de structure simple, où dans la section se chevauchent des roches karstiques d'un ou deux systèmes, 24% du territoire a une structure complexe (3 à 5 systèmes); 2% - une structure très complexe (plus de cinq systèmes).
Les roches karstiques sont plus développées dans la partie européenne de la Russie (72%), moins - dans la partie asiatique (64%). Ils sont présents dans 70 % de la superficie du pergélisol et dans 33 % de la superficie couverte par la glaciation quaternaire.
Grottes. L'une des manifestations les plus frappantes du karst est les grottes. Ils sont horizontaux et inclinés. Les grottes sont constituées de galeries, de halls (grottes), de méandres (galeries sinueuses), de passages étroits et de bouches d'égout, de tuyaux d'orgue (remontant de la galerie de puits généralement aveugles), de blocages (sections de la galerie avec une voûte effondrée). Les grandes grottes forment souvent des labyrinthes : plats (sans plancher ou posés en une seule couche) ou volumineux (allant à de grandes profondeurs). Dans les grottes inondées, il y a des lacs, des ruisseaux, des rivières de grottes avec des cascades et des siphons (endroits où la rivière passe sous l'arche de la cavité). Il y a des grottes complètement remplies d'eau.
Au milieu du XXe siècle. en Russie, environ 350 petites grottes karstiques étaient connues, dont les plus longues étaient considérées comme du calcaire - Vorontsovskaya (Caucase occidental, plus de 5 km) et du gypse - Kungurskaya (Oural, 4,5 km). Il n'y avait aucune information sur les mines karstiques en Russie. Grâce à des recherches spéléologiques actives, plus de 4 000 cavités naturelles de tailles et d'origines diverses ont été découvertes à ce jour, dont 141 appartiennent à de grandes grottes de plus d'un kilomètre de long et de plus de 100 m de profondeur. ), dans le gypse - Kulogorskaya -Troya (16,25 km, région d'Arkhangelsk), dans les conglomérats - Bolshaya Oreshnaya (47,0 km, Région de Krasnoïarsk). La plupart des grandes grottes se trouvent dans le Grand Caucase (35), dans les régions de Pinego-Kuloi (22) et du sud de l'Oural (19).
L'utilisation des grottes dans le pays est assez diversifiée. À des fins industrielles, ils sont utilisés pour organiser l'approvisionnement en eau; en médecine - pour le traitement (par exemple, l'asthme bronchique dans les travaux souterrains d'une mine de potasse dans le territoire de Perm); dans le sport - pour divers événements sportifs ; scientifique - pour la recherche géologique, biologique, archéologique et autre; dans le tourisme en tant qu'objets d'excursion (Kungurskaya, Kapova, Vorontsovskaya, grottes Big Azishskaya, catacombes Sablinsky).
Koungourskaïa grotte de glace- l'une des plus grandes grottes de Russie. Sa longueur est de 5,7 km. La grotte est située à la périphérie de la ville de Kungur (Territoire de Perm) sur la rive droite de la rivière Sylva, au pied de la pente de Ice Mountain. L'entrée de la grotte est située dans un affleurement rocheux de gypse, d'anhydrite et de dolomite du Permien inférieur. La grotte est un labyrinthe formé dans la partie en pente de la vallée de la rivière Sylva. L'épaisseur moyenne du toit est de 65,0 m. Sur la base de l'enquête au théodolite menée par EP Dorofeev, un plan de la grotte a été établi, qui comprend 48 grottes (les plus grandes sont la grotte des géographes, environ 50 000 m3, la grotte de Velikan, environ 45 000 m3). L'amplitude de la grotte est de 32 m, la superficie est de 65,0 mille m2; volume - 206 000 m3. Il y a 70 lacs dans la grotte d'une superficie totale de 7,4 mille m2 (le plus grand lac souterrain - Friendship of Peoples - avec une superficie de 1 460 m2). À différentes saisons de l'année, le nombre et la taille des lacs changent. Grotte de Kungur célèbre pour ses formations de glace. À l'entrée de celle-ci, se développe principalement de la glace de congélation, qui se produit lorsque l'eau gèle (sinter, lacustre, ségrégation, glace-ciment et veine). la glace se forme à la suite de l'échange d'air entre les cavités souterraines ou leurs sections individuelles. Il s'agit de cristaux (feuilles, plateaux, pyramidaux, rectangulaires, aciculaires) et de formes complexes (ensembles). Des observations particulières ont montré que l'intensité de la sublimation est de 0,2 mm/jour. (dans la couche d'eau). Ces glaces sont peu minéralisées et sensibles à la pollution.
La grotte de Kapova (Shulgan-Tash) est située dans la République du Bachkortostan et fait partie de la réserve naturelle de Shulgan-Tash. C'est l'une des plus grandes grottes à plusieurs étages de l'Oural, longue de 2 640 m, un monument archéologique d'importance mondiale avec des peintures paléolithiques et des sites d'anciens peuples. Il s'est formé dans un massif karstique de la rive droite de la Belaya. Le massif est composé de calcaires de l'étage Viséen du Carbonifère inférieur. L'entrée de la grotte ressemble à une arche de 48 x 18 m.La grotte est un système de galeries, de couloirs et de salles d'orientation nord-nord-ouest et nord-est, réparties sur trois niveaux. Les salles les plus importantes (Chaos, Drawings, Diamond, Crystal) sont formées sur les niveaux intermédiaire et supérieur. Au fond coule la rivière Shulgan (le débit d'eau moyen est de 50 l/s), qui disparaît de la surface en 2,5 km au nord de la grotte. Dans la partie siphon de la rivière, à l'entrée de la grotte, la profondeur atteint 30 m.Le plus ancien est l'étage intermédiaire de la grotte, où se trouve l'entrée moderne de celle-ci. La grotte est décorée de formations d'aggloméré de calcite, en hiver - de stalactites et de stalagmites de glace.
En 1959, le zoologiste A.V. Ryumin a découvert des dessins paléolithiques dans la grotte homme ancien qui lui a valu une renommée mondiale. À ce jour, plus de 50 types différents d'images colorées d'animaux (mammouth, rhinocéros, bison), une créature anthropomorphe, des taches de peinture et divers signes géométriques sous forme de trapèzes, de rectangles et de triangles, réalisés en ocre de différents tons, ont été trouvé dans la grotte. Les dimensions des dessins vont de 6 cm à 1,06 m et sont réparties dans quatre salles : dans le Dôme, Signes et Chaos au niveau intermédiaire et dans la Salle des Dessins au niveau supérieur. L'âge des dessins est d'au moins 13 à 14 mille ans. Des pointes, des grattoirs, des outils à encoches, des lames à bord émoussé et quelques autres outils en calcaire et calcite des grottes locales, ainsi qu'en silex et en jaspe vert-brun, ont été trouvés dans la couche culturelle du niveau intermédiaire de la grotte. De nombreuses légendes, légendes, croyances et contes de fées sont associés à la grotte.
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Oural - la région des grottes de l'État et le district d'Uvelsky Région de Tcheliabinsk pas une exception. Grottes karstiques d'Uvel- Il s'agit d'une zone karstique unique. De plus, le district d'Uvelsky n'est pas montagneux, mais steppe vallonnée et forêt-steppe! Il y a environ 60 grottes et grottes. Certains d'entre eux sont "aveugles". Champs karstiques (plusieurs) et plus d'une centaine de gouffres.
Photo Entonnoir karstique parmi les bouleaux
Certains à 4 niveaux jusqu'à 27 mètres de profondeur. Extrait d'une lettre d'un voyageur du XVIIIe siècle: "Il y a un grand danger qu'une voiture ou une charrette pénètre dans la grotte, car elle est cachée sous des décombres enneigés et passe exactement le long de la route postale qui mène de Troitsk à Ekaterinbourg."
Des grottes karstiques "steppiques" d'Uvel sont cachées dans le donjon. Il y a beaucoup de karst ici: creux, bûches, ravins, ponors, entonnoirs et en dessous - grottes, couloirs et grottes. En général, toute cette zone est pleine de trous.
Il était une fois, il y a plusieurs millions d'années, l'Oural était le fond de l'océan. Toute suspension, principalement de calcium, s'est déposée au fond. Pendant des millions d'années, une centaine de mètres d'épaisseur s'est accumulée. Alors la mer s'est retirée, et son fond s'est ouvert et s'est élevé. C'est le calcaire d'Uvel. Au début, c'était un monolithe dense, et maintenant il est mangé de haut en bas avec toutes sortes de cavités. Il est devenu poreux. Il y a beaucoup de vides dedans, c'est plein de trous. Ici et là, il tombe à travers des entonnoirs, des bûches et des dépressions. L'eau a fait cette pierre calcaire, l'eau l'use.
la grotte Camp cosaque le plus grand de la région, il a une longueur de plus de 200 mètres. Il est vraiment difficile pour un touriste non préparé de le remarquer. En plein milieu d'un champ ouvert, voire au centre d'une fraisière, les entrailles de la terre s'ouvrent soudain sous les pas des voyageurs émerveillés.
Jusqu'à récemment, entre les deux entrées du labyrinthe souterrain, il y avait un tunnel à travers lequel on pouvait passer librement. Celles. la grotte est constituée de deux grands entonnoirs reliés 
passant l'un à travers l'autre. En automne, tout était sec et il était possible de se promener librement. Mais en 2005, l'eau n'a pas disparu et un glacier s'est formé qui ne fond pas même en été. Tel est le phénomène au mépris du réchauffement climatique. Les scientifiques ne donnent aucune explication. L'épaisseur de la glace est d'environ un mètre à l'entrée, et là, elle est probablement jusqu'à trois mètres plus profonde.
A quelques kilomètres du camp cosaque - Grand et Petit Zhemeryak. Cet endroit pourrait devenir un laboratoire expérimental pour les océanologues. Un peu extrême, descente en rappel et vous êtes au fond de la mer antique. De nombreux sédiments de fond, coquillages, coquillages, vie marine vieille de plusieurs centaines de milliers d'années coincés autour des parois. Les fossiles sont bien conservés. Et il est difficile de trouver des analogues de ce phénomène en Russie. La grotte est de temps en temps inondée d'eau jusqu'au plafond. Les grottes du rondin de Zhemeryak sont connues depuis le 18ème siècle et ont été décrites dès 1756. Les schismatiques y ont trouvé refuge depuis des siècles. Les vestiges de la maison en rondins ont survécu jusqu'à ce jour sous la forme de rondins individuels. Une autre plate-forme a été trouvée pour traverser la fosse dans la grotte. Il est martelé avec de vieux clous à section carrée.
Photo de V.I.Yurin avec de jeunes spéléologues.
La rivière Sukharysh dans le district d'Uvelsky s'appelle "karst". Il y a 22 grottes et grottes dans le cours inférieur du Sukharysh. Les plus intéressantes sont les 4 grottes traversantes. Ils ont été découverts par Vladimir Yurin, un spéléologue bien connu à Tcheliabinsk. Cette section de la rivière a commencé à s'appeler la Vallée des Grottes Traversantes. Vladimir Ivanovitch a raconté comment il a marché le long de la rive rocheuse gauche du Sukharysh et a vu des fourrés continus. Traverser la rive droite, il a vu quelque chose comme une niche. Après s'être frayé un chemin à travers des fourrés denses, il découvrit un trou, qui s'avéra plus tard être une grotte traversante. Lorsque Yurin s'est enfoncé à 6 mètres dans la grotte, il a entendu un grondement incompréhensible. mais les grottes sont généralement silencieuses. Il s'est avéré que tout le plafond était recouvert d'un tapis de mouches et de moustiques. Ils s'y sont cachés de la chaleur. Lors d'une exploration plus approfondie de cette grotte, Yurin découvrit des os humains et des perles. C'était l'enterrement d'une femme de la fin du début de l'âge du fer. Celles. il y a 2000 ans. On pense que seules des personnes nobles étaient enterrées dans les grottes, c'était un honneur. La chambre funéraire était située à l'intérieur de la roche approximativement au milieu de la grotte. Au-dessus de son passage était jonché de pierres. La hauteur du rocher est de 6 mètres, la longueur de la grotte est de 25 mètres.
Banque d'images Grotte Ust-Sukharyzhskaya.
Plus tard, les os d'un rhinocéros laineux, d'un bison et d'un cheval sauvage ont été trouvés ici pour la première fois dans les grottes de la région d'Uvelsky. C'est déjà le paléolithique il y a 15-20 mille ans.
La photo du haut montre le plus grand gouffre de la région. Son diamètre est de 54 mètres. Profondeur 14 mètres. Sur le côté se trouve un rocher de 7 mètres de haut sous lequel se trouvent cinq entrées enterrées. À l'intérieur se trouve un puits vertical menant à un donjon effrayant. V.Yurin a exploré la grotte, sa longueur après le dégagement était de 110 mètres. De plus, l'écart était si étroit que j'ai dû le marteler pendant 5 heures pour me faufiler. La grotte va horizontalement, mais il y a des puits verticaux. Quelque part il y a des grottes, quelque part j'ai dû ramper. L'entonnoir fait partie d'un énorme système. C'est une zone karstique puissante de Klyuchi à Koelga, au sud jusqu'à Podgorny. La majeure partie de l'année, l'entonnoir est sec. L'écoulement de l'eau se produit au printemps.
3 photos Gouffre karstique et grotte près de Podgorny (mars 2018)
L'ours y grimpa avec Yurin. On pourrait dire qu'il est devenu spéléologue. 
V.Yurin a développé plusieurs itinéraires d'excursion "Le monde des grottes de la forêt-steppe" à travers des grottes et des objets d'histoire et de culture, principalement sur le territoire de la région karstique d'Uvelsky. Les agences de voyage de Tcheliabinsk et d'autres villes de la région organisent des excursions ici.
La région karstique d'Uvel est unique. Il attire spéléologues, archéologues, paléontologues, zoologistes et géologues. Ici, dans une petite zone, nous avons 3 failles tectoniques, différents types de calcaire de différentes couleurs d'origine organique, très riche en faune. Diverses roches ignées se trouvent le long des limites de cette région karstique. Presque tous les types de karst et pratiquement toutes les formes karstiques ont été enregistrés. Cette zone a pris la 4ème place dans la région de Tcheliabinsk en termes de nombre de grottes, de grottes et de puits. Voici des uniques objets naturels: un immense entonnoir karstique (Kaygorodova), de grandes bûches sèches karstiques (grottes), une "vallée de grottes traversantes", une grotte sous-marine. V.Yurin a théoriquement calculé un système souterrain d'une longueur de 3 à 6 km.
Beaucoup est concentré dans une petite zone sites archéologiques. XVIII - début. XXe siècle.
Le travail a été présenté
à la XXXIIIe cité scientifique et pratique
conférence des écoliers "Sibérie",
rubrique "Histoire locale et tourisme",
ville de Novossibirsk.
Caractéristiques de la recherche de grottes karstiques
MKOU DOD DTD UM "Junior" ;
École secondaire MBOU n°195, 5e année « B »,
Quartier Oktyabrsky de Novossibirsk
Conseiller scientifique : Ershov Mikhail Sergeevich
AOP DTD UM "Junior"
Consultante : Ershova Elena Vladimirovna
AOP DTD UM "Junior"
Novossibirsk 2014
introduction
Phénomènes karstiques
Premiers pas dans la recherche de grottes
Conclusion
introduction
Aujourd'hui sur cartes géographiques plus de taches blanches;
seuls les entrailles de la Terre restaient inexplorées,
abîme de la mer et de l'espace extra-atmosphérique.
Michel Sifr, scientifique français, spéléologue
La variété des roches karstiques, leurs conditions d'occurrence, le relief, le climat, les zones de mouvement et la composition de l'eau, ainsi que d'autres facteurs conduisent à la formation de diverses formes karstiques de surface et souterraines. Les grottes karstiques sont des cavités souterraines reliées à la surface de la terre ou fermées, qui se forment lors du lessivage des roches solubles. Ce sont des cavités naturelles, des puits, des puits avec des limites claires et apparaissant dans des roches karstiques sus-jacentes non saturées et saturées en eau.
Pertinence du sujet. De nombreux massifs de roches karstiques n'ont pas été étudiés spéléologiquement, et la recherche de grottes se réduit à leur exploration systématique à une période favorable de l'année et à l'excavation des passages obstrués des cavités karstiques connues. En conséquence, l'une des principales activités de notre club est la recherche et l'exploration de nouvelles cavités souterraines - grottes et mines karstiques.
De l'histoire: même dans la décision du Présidium du Conseil central du tourisme et des excursions du Conseil central des syndicats de toute l'Union, adoptée en 1964, les spéléotouristes se sont vu confier la tâche: "Exploration et étude des grottes afin que ces merveilleuses les monuments naturels deviennent la propriété des larges masses des travailleurs de notre pays. »
Le but de notre travail était le suivant : - élaborer un plan d'actions nécessaires à la recherche de grottes karstiques, déterminer la période de l'année la plus propice à la recherche de cavités karstiques et décrire quand et pourquoi il est préférable de les effectuer.
Phénomènes karstiques
La classification des cavités souterraines est basée sur une approche génétique : des groupes de cavités sont identifiés selon des caractéristiques anthropiques (artificielles et naturelles), des classes - selon la source d'énergie des processus de formation des cavités (endo, exo, anthropiques), des sous-classes - selon à la nature du mouvement de la matière. Types - selon le processus principal de formation de la cavité. La classification ne comprend que les cavités monogénétiques (formées par un processus principal). Dans la nature, il existe également des polygénétiques, qui appartiennent à des types mixtes (corrosion-gravité, excavation-corrosion, suffusion-corrosion-abrasion, etc.). Les cavités karstiques ne sont qu'une des 11 sous-classes de cavités naturelles, mais elles se distinguent tout de même : elles regroupent toutes les plus grandes cavités du monde, les plus belles salles en termes de décor d'agglomération, les grottes les plus riches en découvertes archéologiques et autres... Par leur nombre, 1 à 4 commandent plus que les autres. Les cavités karstiques méritent donc une considération séparée.
Le karst est le processus de dissolution (lixiviation) des roches solubles fracturées par les eaux souterraines et de surface, à la suite de quoi des formes de relief négatives se forment à la surface de la terre et diverses cavités, canaux et grottes en profondeur. Pour la première fois, de tels processus ont été étudiés en détail sur la côte mer Adriatique, sur le plateau karstique près de Trieste, d'où leur nom. La plus grande variété de formes karstiques est observée dans le type ouvert de karst (zones montagneuses du plateau calcaire de Crimée, du Caucase, des Carpates, des Alpes, etc.). Dans ces zones, le développement du karst est facilité par la surface dégagée des roches solubles et les averses fréquentes. Le karst couvert diffère du karst ouvert en ce que les roches karstiques sont recouvertes de roches insolubles ou légèrement solubles : il n'y a pas ici de formes de lessivage de surface, le processus se déroule en profondeur. Au contact des roches karstiques, les matériaux de couverture se déplacent dans les cavités karstiques sous-jacentes, entraînant la formation de formes en forme de soucoupe et en forme d'entonnoir.
Il existe deux principaux processus opposés : d'une part, la destruction des roches karstiques par l'action chimique et en partie mécanique des eaux extra-naturelles souterraines et de surface, donnant une variété de formes karstiques ; d'autre part, le dépôt de produits de destruction. Le lien entre eux est le transfert de substances dissoutes et transportées par les eaux karstiques.
Les formes karstiques de surface comprennent : le karst (cicatrices), les gouttières et les fossés karstiques (plus profonds, avec des côtés escarpés), les bogaz, les entonnoirs karstiques, les soucoupes et les dépressions (petits entonnoirs indistinctement exprimés), les creux (au fond desquels des entonnoirs peuvent se développer), les vallées , champs - les plus grandes formes karstiques. Les hangars et les niches sont des transitions entre les formes de surface et les grottes de type grotte ; les ponts naturels et les arches se produisent le plus souvent lors de l'effondrement du plafond des tunnels des grottes, des niches.
Les formes karstiques souterraines comprennent les puits et les mines, les abîmes, les grottes.
Caractéristiques de la formation des grottes karstiques
La plupart des grottes karstiques se forment avec le rôle prépondérant du lessivage, souvent avec l'action combinée de la dissolution et de l'érosion de la roche.
Quand le massif karstique traverse grand fleuve, plusieurs zones hydrodynamiques se forment (Fig. 1.1). L'eau qui descend des produits d'altération des roches karstiques forme une zone de mouvement de surface (I), ou une zone d'aération, où s'effectue principalement le mouvement descendant des eaux d'infiltration (pénétration) et d'inflation (afflux), avec lequel la formation de surface formes karstiques sont associées. De nombreuses fissures et cavités karstiques verticales détournent l'eau en profondeur dans le massif karstique, où se distinguent plusieurs zones de mouvement d'eau karstique.
Figure 1.1 - Zones hydrodynamiques du massif karstique
À un niveau élevé de leur niveau, un mouvement horizontal de l'eau se produit, à un niveau bas - vertical, conformément auquel le lessivage directionnel des roches karstiques est effectué. Au début, l'eau descend approximativement verticalement. C'est une zone de mouvement vertical descendant des eaux karstiques (II), son épaisseur varie de 30–100 m en plaine à 100–200–2000 m en montagne. En bas, au niveau des fonds des vallées fluviales, le mouvement descendant vertical est remplacé par un mouvement quasi horizontal. Il s'agit d'une zone de mouvement horizontal des eaux karstiques, caractérisée par un arrosage constant et la présence d'une légère pente de la nappe phréatique vers la rivière (ІV). Après la fonte des neiges au printemps et les fortes pluies, le niveau d'eau ici peut augmenter de 5 à 100 m, dans les zones montagneuses de 100 à 200 m.Par conséquent, une zone intermédiaire est distinguée, seulement périodiquement saturée d'eau, où le mouvement vertical ou horizontal des eaux karstiques se produit à différentes saisons. Ces trois zones sont caractérisées par le libre contact de l'eau avec de l'air contenant jusqu'à 0,05 à 0,5% de dioxyde de carbone provenant de la surface en raison de processus biochimiques se produisant dans la couche de sol, ainsi que formé sous terre lors de l'oxydation de substances organiques et de divers minéraux (principalement pyrite). Les deux dernières zones sont associées à des chenaux horizontaux de grottes et à des sources karstiques descendantes, situées ou formées sur plusieurs étages, sur des plaines correspondant souvent aux niveaux des terrasses fluviales. Ci-dessous, une zone de mouvement de siphon se distingue, où l'eau se déplace le long de canaux complètement remplis d'eau de différentes largeurs (V). Ces chenaux sont particulièrement étendus dans la zone fluviale, ce qui permet de distinguer une sous-zone de circulation sous-vallée. Ci-dessous se trouve la zone de mouvement profond (VI). La vitesse de l'eau y est faible (moins de 100 m/jour), et elle est sous pression. Associées à la zone de mouvement du siphon, il y a des sources karstiques ascendantes, qui ont souvent un débit énorme.
Selon les conditions locales - l'épaisseur du massif karstique, l'homogénéité des roches karstiques, la présence ou l'absence de couches non karstiques, les mouvements de la croûte terrestre, la dissection du massif par les principales rivières de transit, les éléments d'occurrence du karst roches, géomorphologiques, climatiques et un certain nombre d'autres - il existe une répartition différente des zones hydrodynamiques des eaux karstiques.
Ainsi, lors de la formation des cavités karstiques, il y a une superposition mutuelle de corrosion, d'érosion et de processus gravitationnels dans l'espace (au sein de différentes zones hydrodynamiques) et dans le temps (à différents stades de développement du karst et à différentes saisons).
Recherche indépendante de spéléotouristes
Dans toutes les régions karstiques du pays, un spéléologue doit généralement résoudre une ou plusieurs tâches sportives et de recherche. Parmi eux - la recherche de cavités karstiques, leur relevé topographique, les observations géologiques, hydrogéologiques et météorologiques, Description détaillée et la photographie. Considérons en détail l'un d'eux - la recherche de cavités karstiques.
Premiers pas dans la recherche de grottes
Comme on le sait, il n'existe pas de méthodes de recherche directe pour établir des grottes à partir de la surface (Dublyansky V.N.). Et ici, il est nécessaire d'évaluer soigneusement les signes indirects. Tels que: la présence de bois mort dans la zone où se trouve l'entrée présumée de la grotte, "kuzhevo", des pierres recouvertes de mousse luxuriante à l'entrée, des enlèvements de cours d'eau temporaires, des accumulations de gros rochers dans la partie d'entrée, de l'eau qui coule sortir de sous un rocher / une pente / une pierre ("Griffin") et etc ; ainsi qu'un certain nombre de caractéristiques géologiques, telles que : zones de fracturation dense, intersections de failles importantes et pas seulement, contacts de roches karstiques et non karstiques.
L'expérience des expéditions de recherche décrites dans la littérature montre que le nombre opportun d'un détachement travaillant séparément ne doit pas dépasser 6 personnes lors de sorties d'itinéraire en groupes de 2-3 personnes. Le départ de l'expédition est précédé d'une prise de connaissance de la littérature, des cartes, des photographies aériennes de la future zone de recherche afin de clarifier ses caractéristiques géologiques, les emplacements les plus probables des grottes et les façons d'aborder la zone à l'étude.
Tout d'abord, il est nécessaire de transférer les limites de la distribution des roches karstiques de la carte géologique à la carte topographique.
La présence de zones de perturbations tectoniques dans les roches carbonatées contribue au développement du karst profond. Le signe de recherche géomorphologique des grottes est la présence de dépressions fermées de la surface terrestre: entonnoirs, creux, creux, ainsi que la disparition des ruisseaux et des rivières. Les calcaires présents parmi les sables, les argiles, les schistes et d'autres roches non karstiques forment souvent des reliefs positifs sous la forme de collines et de crêtes.
En l'absence de carte géologique et topographique, lors de la recherche de grottes, un schéma est établi sur lequel sont tracés des massifs de roches karstiques, des ruisseaux, des sources et d'autres objets. Il faut faire attention à la toponymie de la zone avec de tels noms géographiques, comme Karst, Pierre blanche, Entonnoirs, Échec, Calcaire, Blanc, Grotte, Sec.
La tactique de recherche des cavités karstiques dépend des caractéristiques géologiques, géomorphologiques, hydrogéologiques et climatiques de la région.
Dans les régions montagneuses, les roches karstiques sont exposées dans les pentes des vallées fluviales profondément encaissées. C'est ici qu'il faut chercher l'entrée de la cavité karstique. Dans les espaces des bassins versants, l'entrée de la grotte peut être située au fond ou sur la pente d'un entonnoir escarpé, ainsi qu'aux endroits où le ruissellement constant ou périodique est absorbé dans les vallées et les ravins des rivières.
Dans les zones de développement karstique volcanique, des grottes sont découvertes par le mouvement de l'air. Habituellement, la température de l'air des grottes est stable, elle est approximativement égale à la température annuelle moyenne de la région. En raison de la différence de température entre l'air extérieur et l'air de la grotte, le mouvement des masses d'air se produit. En hiver, l'air chaud de la grotte remonte à la surface par les fissures et l'air froid extérieur pénètre dans la grotte. En été, le sens de circulation est inversé. Ce mouvement d'air est mis en évidence par de la vapeur s'élevant au-dessus du sol, des cristaux de givre dans de petites grottes et fissures, des plaques dégelées dans la neige en hiver et des jets d'air froid s'échappant des fissures de la roche en été.
Lors de l'organisation d'une recherche de grottes sur des falaises rocheuses, il est nécessaire de les examiner avec des jumelles. Lors de la recherche de cavités karstiques sur des plateaux et des pentes douces, plusieurs itinéraires sont tracés, ce qui permet de diviser la zone de travail en sections.
Les chaînes d'entonnoirs indiquent la présence de fissures tectoniques, le long desquelles le développement de cavités karstiques est possible. De vieux arbres secs peuvent souvent être vus près des entrées des puits et des mines. Aux entrées des grottes, il y a de l'herbe plus fraîche, des arbres à la cime luxuriante. Les grottes périodiquement inondées se trouvent par des dépôts de tuf calcaire ou de mousse dense. Il faut tenir compte du fait que les chauves-souris et les oiseaux s'installent souvent dans des grottes, extensions de mines verticales. Les parties d'entrée des grottes commencent parfois par des trous d'homme étroits de blaireaux. Certaines grottes servent de repaire aux ours, des sentiers y ont été foulés.
Méthodes de recherche de grottes karstiques
Notre détachement était composé de 10 personnes, le groupe de recherche - 5 personnes.
1. Pour commencer, nous avons choisi la zone en fonction de la disponibilité des types d'informations suivants (Schéma de zonage karstique-spéléologique, Annexe A):
Topographique - la présence de reliefs karstiques sur la base topographique d'une zone particulière: bassins, grappes d'entonnoirs, rivières et ruisseaux en voie de disparition, tanières sèches, sources, les élévations relatives de ces objets et enfin - grottes simplement indiquées sur la carte. Dans le même temps, l'absence de toute forme sur la base topographique ne signifie pas du tout qu'elles n'existent pas, car sur les cartes Ces dernières décennies il y a une tendance à simplifier le relief et à lisser les objets qui sortent brusquement de l'image globale.
Géologique - la présence, selon les matériaux des cartes géologiques de cette zone, de roches karstiques, des contacts géologiques avec des roches non karstiques, le long desquels l'absorption des cours d'eau de surface peut se produire, la présence de perturbations tectoniques, le long desquelles une grotte pourrait se développer ( tout en se souvenant de l'ampleur disproportionnée des perturbations, le long desquelles les grottes se sont développées, avec l'échelle indiquée même sur les cartes de failles géologiques les plus grandes et les plus détaillées).
En fait, nous ne nous intéressions qu'au fait même de la présence ou de l'absence de roches karstiques, alors qu'il fallait rappeler que les cartes ont été faites par des gens qui ont tendance à la fois à généraliser et à se tromper dans la délimitation géologique. Depuis la présence de déjà grottes célèbres ou leurs accumulations - nous, en tenant compte des données de la "Speleology Knowledge Base", le site http://www.krasspeleo.ru, avons choisi la région de East Sayan, le creux de Mansky.
2. Après avoir choisi la zone, nous avons rétréci le cercle de la recherche et choisi le site karstique et spéléologique de Badzheisky, sur lequel se sont concentrés les efforts de recherche. Nous avons commencé à observer.
3. Tout d'abord, il était nécessaire de retracer la dynamique du tirage d'air : en raison de la différence de température dans la grotte et en surface, les mouvements d'air se produisent le plus souvent. Pendant la saison chaude, à l'approche de l'emplacement de l'entrée de la grotte, il y avait des zones de refroidissement brusque et un fort courant d'air froid provenant des grottes. Par la taille d'une telle zone et la force du flux d'air, il était possible de juger de la taille de la cavité. Souvent, une température négative persiste près de l'entrée et même à une certaine distance de l'entrée de la cavité en été, comme en témoigne la présence de glace, mais cela n'a pas été observé dans notre cas. Très souvent en été comme en hiver dans la zone de l'entrée de la grotte vous pouvez observer une légère brume (brouillard), nous avons observé ce phénomène dans heure d'hiver. De plus, en hiver, les flux d'air observés dans les cavités souterraines avaient une température bien supérieure à la température de l'air extérieur, de sorte que la présence d'une entrée dans la grotte en hiver pouvait être jugée par les buissons voisins, qui se distinguaient par une abondance de givre.
Il faut se rappeler qu'en raison de l'étroitesse de l'entrée, le tirant d'eau peut être minime, voire inexistant ; dans notre cas, les entrées des grottes étaient assez grandes.
Lors de l'observation hors saison, lorsque la température en surface était proche de la température dans la grotte, il n'y avait pratiquement pas de courant d'air, il était très faible et changeait plusieurs fois par jour. De tels changements brusques dans la direction de la poussée hors saison plaidaient en faveur du fait qu'elle était poussée par le système, et pas seulement par la circulation due à l'air aspiré quelque part le long des fissures le long de la pente, auquel cas il ne changerait pas si brusquement, en raison du fait qu'un nuage a couru sur le soleil et que la température a chuté d'un demi-degré.
“... Personnellement, je préfère faire confiance au tirage (de plus, le tirage d'HIVER, puisque celui d'été peut être causé par le ruissellement d'air froid d'un système à deux entrées ou plus surrefroidi pendant l'hiver en raison de la circulation) , comme signe le plus évident, il vous suffit d'apprendre à distinguer le tirage du système de la circulation d'air normale causée par la différence pression atmosphérique en différents points, il est possible de prendre des mesures de température pour s'assurer qu'il fait suffisamment chaud, et d'observer la formation de givre (kuzhak) dans les gelées pour s'assurer qu'il est humide. » (Recherche de grottes. S. Velichko)
4. Comme les roches karstiques sont souvent exposées dans les pentes des vallées fluviales profondément incisées, dans les flancs des tanières qui vont à la rivière et interrompent la ligne des falaises côtières, ils ont essayé de surveiller les cours d'eau, les changements dans le travail des ponors-vaucluses (Ponor, figure 2.1). Au cours des observations, aucune nouvelle grotte n'a été découverte, l'eau est entrée dans le sol ou a fusionné avec de plus grands ruisseaux et de petites rivières.
Pour les grottes inondées, l'entrée est généralement l'endroit où le flux d'eau va directement sous terre ou apparaît à la surface. Les ruisseaux et les petites rivières qui coulent dans les rondins, comme le montrent un grand nombre d'observations, changent à plusieurs reprises la direction de l'écoulement, se déplaçant d'un mur du rondin à l'autre, s'enfonçant profondément sous le mur de l'affleurement et quittant l'ancien canal, se déplaçant vers le côté de 10-50 m. Et en observant le canal le ruisseau passant au centre de la bûche, il faut tenir compte du fait que dans le passé le ruisseau pouvait couler sur les côtés et former passages souterrainsà la base des affleurements.
La période automne-printemps est caractérisée par des crues et des inondations fréquentes (fonte printanière intensifiée des neiges, glaciers ou pluies abondantes). Le niveau d'eau dans les ruisseaux et les rivières monte, asséchant les ruisseaux ouverts. Dans la grotte de Ledyanaya, une augmentation du ruissellement a été observée au printemps, causée par la fonte des neiges.
L'absence saisonnière de neige et de végétation estivale (herbe) facilite l'observation des ponors et des vaucluses.
En été, la nature karstique des cours d'eau et la présence d'un canal souterrain sont attestées par la température basse, même aux heures les plus chaudes, de l'eau dans les ruisseaux qui coulent sous les affleurements. Lors de l'examen des dolines karstiques, une attention particulière est portée aux dolines, sur les côtés desquelles des traces d'écoulements d'eau et de boue sont clairement visibles. Cela indique que l'entonnoir servait de ponor absorbant par lequel on pouvait pénétrer dans la cavité souterraine.
4.1. Les cavités karstiques peuvent être situées dans des endroits dépourvus d'approvisionnement en eau de pluie et de neige, par exemple sur des bassins versants ou dans la partie supérieure des pentes (zone épicarstique, figure 2.2). Vous ne pouvez trouver une telle cavité que par des plaques dégelées en hiver ou en vous heurtant accidentellement à l'entrée de celle-ci en été dans l'herbe. Dans notre cas, la zone épikarstique n'a pas été investiguée.
« Qu'il y ait une plate-forme de 50 sur 20 m (1000 m2). A sa surface, brisée par un réseau dense de fissures tectoniques entrecroisées, élargies par les intempéries, un carr champ s'est formé. De fortes pluies d'intensité moyenne sont passées, donnant 20 mm de pluie en une heure. L'eau dans le volume de 20 m3 (1000 m2 par 0,02 m) a été complètement absorbée dans le site. Mais comment a-t-il été distribué ? Tout d'abord, l'eau a rempli 20 fissures (1 m3 chacune), puis vitrifiée en 10 (2 m3 chacune), puis concentrée en une (20 m3). C'est ici, non pas en surface, mais en dessous, que se forment les cavités, que l'on peut qualifier de pluviales-corrosives (pluie pluvialis latine). Peu à peu, ils grandissent, ce qui est également facilité par la fonte de l'eau de neige et la condensation de l'humidité. Ensuite, lorsque la voûte tombe en panne, une mine karstique "prête" apparaît à la surface. (Spéléologie divertissante. V.N. Dublyansky)
Une caractéristique de recherche importante dans de nombreux cas a été la découverte de zones de "shelopnyak" (karst en blocs), de fissures tectoniques, de champs d'entonnoirs karstiques confinés aux flancs de tanières et d'affleurements côtiers. Des chaînes d'entonnoirs karstiques à la surface témoignent généralement de l'existence probable d'une grande cavité souterraine, à laquelle correspondent ces formes karstiques de surface.
Figure 2.2 - Développement de fissures dans la zone épikarstique (A) et modèle de développement d'une cavité de corrosion pluviale dans celle-ci (B) (d'après R. Williams, 1985, et A. Klimchuk, 1995).
5. Une grande aide pour trouver des grottes peut être fournie par des locaux qui connaissent bien la région. Les informations des chasseurs, des forestiers, des agents de protection des poissons, qui connaissent bien les plus grands affleurements, les rivières et les ruisseaux en voie de disparition, les grandes grottes, sont particulièrement précieuses.
Conclusion
Selon les résultats de notre travail de recherche les conclusions suivantes peuvent être tirées :
1. L'observation du massif sélectionné doit être effectuée plusieurs fois par an (car différents signes de cavités karstiques se manifestent plus fortement dans certaines conditions météorologiques et de température).
2. Selon le courant d'air, qui se manifeste du fait de la différence de température à la surface et dans la grotte, on peut juger de la présence d'une cavité karstique dans la zone (courbe, givre, brouillard, changements de température de l'air ambiant dans le zone d'entrée de la grotte).
3. Lors des crues d'automne, vous pouvez déterminer l'emplacement des cours d'eau (Où "part" l'eau ?).
Liste de la littérature utilisée
Technique de recherche de grottes (expérience des spéléologues de Leningrad). Kovrizhnykh E.V. - [Document électronique]. - URL : .
Recherche de grottes, article, Velichko Sergey. - [Document électronique]. - URL : .
Dublyansky V.N., Ilyukhin V.V. VOYAGE SOUTERRAIN. Moscou, 1968 1ère édition. - [Document texte]. - 80 feuilles.
Dublyansky VN Spéléologie divertissante. livre de vulgarisation scientifique, Ural LTD 2000. - [Document texte]. - 205 feuilles.
Géologie. Roches karstiques. - [Document électronique]. - URL : .
Annexe A - Schéma de zonage karstique-spéléologique
Schéma de zonage karstique-spéléologique: 1 - frontières des régions (I - Gorny Altai, II - Salair Ridge, III - dépression de Kuznetsk, IV - zone Tom-Kolyvan, V - Kuznetsk Alatau et Mountain Shoria, VI - Western Sayan, VII - Dépression de Tuva , VIII - Tuva oriental et Sangilen, IX - Dépressions de Minusinsk, X - Sayan oriental); 2 - limites des régions (1 - synclinorium Charysh, 2 - syncloorium Anui, 3 - anticlinorium Katun, 4 - synclinorium Chui, 5 - anticlinorium Kadrinsky, 6 - zone plissée Teletsko-Chulyshmak, 7 - zone West Salair, 8 - Est - zone Salair, 9 - zone Kiyskaya, 10 - fosse Iyussky, 11 - massif moyen Batenevsky, 12 - zone supérieure Tomsk, 13 - massif moyen Mrassky, 14 - anticlinorium Obruchev, 15 - soulèvement Sangilen, 16 - dépression Nord Minusinsk, 17 - zone Ienisseï, 18 - fosse Mansky, 19 - anticlinorium Derbinsky, 20 - synclinorium Sisim, 21 - synclinorium Kazyr-Kizir ; 3 - sites spéléologiques ; 4 - grottes uniques
Annexe B - Liste des termes utilisés
Les grottes karstiques sont des cavités souterraines reliées à la surface de la terre ou fermées, qui se forment lors du lessivage des roches solubles. Ce sont des cavités naturelles, des puits, des puits avec des limites claires et apparaissant dans des roches karstiques sus-jacentes non saturées et saturées en eau.
Le Vaucluse est une source karstique, dite siphon-source, qui présente un débit important et un débit continu en période d'étiage.
Ponor - un trou dans la roche qui absorbe un cours d'eau permanent ou temporaire, ainsi qu'un entonnoir karstique avec un tel trou.
Polje - dépression karstique grandes tailles(~ 1-10 km), avec un fond plat, en règle générale fermé, souvent avec des ruisseaux et des lacs intermittents avec un écoulement d'eau interne à travers des ponors.
Epikarst - la zone supérieure altérée et karstisée des roches carbonatées exposées à la surface, qui diffère de la zone sous-jacente par une porosité et une perméabilité plus élevées et uniformément réparties, qui conserve certaines réserves d'eau dynamiques et régule le ruissellement dans la zone sous-jacente.
Roches carbonatées - roches composées principalement de carbonates naturels. Ce groupe peut comprendre toutes les roches constituées de calcite, d'aragonite, de dolomite, de magnésite, de sidérite, d'ankérite, de rhodochrosite, de witherite, etc.
Institut d'État de l'acier et des alliages de Moscou
Succursale de Vyksa
(Université de Technologie)
Résumé du sujet
physique des cristaux
Sur le thème : "La formation des grottes et des karsts"
Élève : Pichugin A.A.
Groupes :MO-07 (MChM)
Conférencier : Lopatin D.V.
Moscou 2008
JE. informations générales sur les grottes et les karsts
II. Hypothèse sur l'origine des zones karstiques
III. Conditions de formation des grottes
IV. Types de grottes :
1. Grottes karstiques
2. Grottes tectoniques
3. Grottes d'érosion
4. Grottes glaciaires
5. Grotte de lave
V. Grottes sur le territoire de la région du Baïkal
VI. Cave Kyzylyarovskaya eux. GÉORGIE. Maksimovitch.
Informations générales sur les grottes et les karsts
Karst(de l'allemand Karst, d'après le nom du plateau alpin calcaire de Kras en Slovénie), - un ensemble de processus et de phénomènes associés à l'activité de l'eau et exprimés dans la dissolution des roches et la formation de vides dans celles-ci, ainsi que des particularités formes de relief qui surviennent dans des zones composées de roches relativement facilement solubles dans l'eau (gypse, calcaire, marbre, dolomie et sel gemme).
Les formes de relief négatives sont les plus caractéristiques du karst. Par origine, ils se répartissent en formes formées par dissolution (superficielle et souterraine), érosives et mixtes. Selon la morphologie, on distingue les formations suivantes: karrs, puits, mines, creux, entonnoirs, ravins karstiques aveugles, vallées, champs, grottes karstiques, canaux karstiques souterrains. Les conditions suivantes sont nécessaires au développement du processus karstique : a) la présence d'une surface plane ou légèrement inclinée pour que l'eau puisse stagner et s'infiltrer par les fissures ; b) l'épaisseur des roches karstiques doit avoir une épaisseur significative ; c) le niveau des eaux souterraines doit être bas afin qu'il y ait suffisamment d'espace pour le mouvement vertical des eaux souterraines.
Selon la profondeur du niveau des eaux souterraines, on distingue le karst profond et peu profond. Il existe également une distinction entre le karst «nu» ou méditerranéen, dans lequel les reliefs karstiques sont dépourvus de sol et de couverture végétale (par exemple, la Crimée montagneuse), et le karst «couvert» ou d'Europe centrale, à la surface duquel la croûte altérée est préservé et le sol et la couverture végétale sont développés.
Le karst se caractérise par un complexe de reliefs superficiels (cratères, karrs, gouttières, bassins, cavernes, etc.) et souterrains (grottes karstiques, galeries, cavités, passages). Transition entre les formes de surface et souterraines - peu profondes (jusqu'à 20 m) puits karstiques, tunnels naturels, puits ou creux. Les puits ou autres éléments du karst de surface à travers lesquels les eaux de surface, sont appelés ponora.
Karst, plateaux calcaires - un complexe d'irrégularités, d'affleurements convexes de roches, de dépressions, de grottes, de ruisseaux disparus et de drains souterrains. Se produit dans les roches solubles dans l'eau et altérées. Le processus est typique du calcaire, ainsi que des endroits où les roches sont emportées. De nombreuses rivières sont souterraines, il y a aussi de nombreuses grottes et de grandes cavernes. Les plus grandes grottes peuvent s'effondrer et former une gorge ou une gorge. Peu à peu, tout le calcaire peut être emporté. Le phénomène porte le nom du plateau karstique de l'ex-Yougoslavie. Les systèmes karstiques caractéristiques sont largement représentés dans les montagnes de Crimée et dans l'Oural.
Le karst peut être observé dans les Alpes occidentales, dans les Appalaches (USA) et dans le sud de la Chine car les couches de roches calcaires, qui consistaient d'abord en une couche de calcite (carbonate de calcium), jusqu'à 200 m d'épaisseur, qui a été partiellement érodée par l'eau . Le dioxyde de carbone de l'atmosphère a été dissous dans la pluie et a contribué à la formation d'acide carbonique faible, qui à son tour a contribué à l'érosion des roches, en particulier le long des lignes et des couches de clivage, les augmentant à la formation de grottes karstiques, des vallées qui se sont formées comme résultat de l'effondrement des parois des grottes, qui, avec d'autres processus de développement, peuvent se transformer en gorges, et, enfin, il reste des restes de calcaire, caractéristiques du paysage karstique, qui n'ont pas été érodés.
la grotte- une cavité naturelle dans l'épaisseur supérieure de la croûte terrestre, communiquant avec la surface terrestre par un ou plusieurs exutoires praticables pour une personne. Les plus grandes grottes sont des systèmes complexes de passages et de salles, souvent d'une longueur totale pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilomètres. Les grottes font l'objet d'études spéléologiques.
Les grottes peuvent être divisées selon leur origine en cinq groupes. Ce sont les grottes tectoniques, les grottes d'érosion, les grottes de glace, les grottes volcaniques et enfin, le plus grand groupe, les grottes karstiques. Les grottes, dans la partie d'entrée, avec une morphologie appropriée (entrée spacieuse horizontale) et un emplacement (près de l'eau) étaient utilisées par les anciens comme des habitations confortables.
HYPOTHÈSE SUR L'ORIGINE DES RÉGIONS KARSTIQUES
A savoir, il existe une hypothèse selon laquelle :
Dans les temps anciens, il y a 300 à 400 millions d'années, un processus de croissance et de mort d'organismes vivants se produisait dans l'eau de mer, utilisant intensivement le calcium pour construire leurs coquilles. L'eau était une solution saturée de carbonate de calcium. Les coquilles mortes ont coulé au fond et se sont accumulées avec les sédiments se précipitant hors de la solution à la suite des changements climatiques;
Pendant des millions d'années, la masse calcaire s'est accumulée au fond en couches;
Sous la pression, le sédiment calcaire a changé de structure, se transformant en une pierre couchée en couches horizontales ;
Au moment des déplacements de la croûte terrestre, la mer s'est retirée et l'ancien fond est devenu une terre sèche;
Deux scénarios de développement des événements étaient possibles : 1) les couches restaient presque horizontales et intactes (comme près de Moscou) ; 2) le fond faisait saillie, formant des montagnes, tandis que l'intégrité des couches de calcaire était violée, de nombreuses fissures et failles transversales s'y formaient. C'est ainsi que s'est formée la future région karstique.
Cette hypothèse est confirmée par les découvertes de restes de coquillages anciens et d'autres anciens organismes vivants dans l'épaisseur des calcaires. Quoi qu'il en soit, il est évident que les grottes et les rochers où elles se forment sont étroitement liés à vie ancienne par terre.
CONDITIONS DE FORMATION DES GROTTES
Il existe trois conditions principales pour la formation de grottes karstiques :
1. La présence de roches karstiques.
2. La présence de processus de formation de montagnes, les mouvements de la croûte terrestre dans la zone de distribution des roches karstiques, en conséquence - la présence de fissures dans l'épaisseur du massif.
3. Présence d'eaux de circulation agressives.
Sans aucune de ces conditions, la formation de grottes ne se produira pas. Cependant, ces conditions nécessaires peuvent se superposer à des caractéristiques locales du climat, à la structure du relief et à la présence d'autres roches. Tout cela conduit à l'apparition de grottes de différents types. Même dans une grotte, il existe divers éléments "composites" qui se forment de différentes manières. Les principaux éléments morphologiques des grottes karstiques et leur origine.
Eléments morphologiques des grottes karstiques :
Gouffres verticaux, puits et puits,
Grottes et méandres inclinés horizontalement,
Labyrinthes.
Ces éléments surviennent en fonction du type de perturbations dans l'épaisseur du massif karstique.
Types d'infractions :
Défauts et défauts, fissures :
literie,
A la frontière des roches karstiques et non karstiques,
Tectonique (généralement transversale),
Les soi-disant fissures de résistance latérale.
Schéma de formation des éléments verticaux des grottes (puits, mines, abîmes): Lessivage.
Les puits se forment à l'intersection des fissures tectoniques - au point le plus mécaniquement faible du massif. C'est là que l'eau des précipitations est absorbée. Et dissout lentement le calcaire; pendant des millions d'années, l'eau dilate les fissures, les transformant en puits. C'est une zone de circulation verticale des eaux souterraines
Puits nival (depuis la surface du massif) :
En hiver, les fissures sont obstruées par la neige, puis elle fond lentement, c'est de l'eau agressive, elle érode et élargit intensément les fissures, formant des puits à partir de la surface de la terre.
Formation de mouvements inclinés horizontalement :
L'eau, pénétrant à travers la couche (couche) de roche karstique, atteint la fissure de litière et commence à se répandre le long de celle-ci le long du plan de la "chute" des couches. Il y a un processus de lessivage, un parcours subhorizontal se forme. Ensuite, l'eau atteindra la prochaine intersection de fissures tectoniques et à nouveau un puits ou un rebord vertical se formera. Enfin, l'eau atteindra la frontière des roches karstiques et non karstiques puis ne se répandra que le long de cette frontière. Habituellement, une rivière souterraine coule déjà ici, il y a des siphons là-bas. C'est une zone de circulation horizontale des eaux souterraines.
Formation de salle.
Les salles se trouvent dans des zones de failles - grosses perturbations mécaniques du massif. Les halles sont le résultat de processus alternés de formation de montagne, de lessivage, et encore de formation de montagne (tremblements de terre, glissements de terrain).
Il arrive que des mécanismes supplémentaires soient inclus:
Enlèvement mécanique des fragments de roche par les courants d'eau,
Action des eaux thermales sous pression (grotte du Nouvel Athos).
