Сайт Проекта   

"Рисуя Минералы..."

 

 

 

Минеральные агрегаты с гравитационной текстурой

Минеральные ансамбли карстовых пещер: сталактиты, сталагмиты, забереги

 

 

 "~-~-~-~"~&~"~-~-~-~"     

     Водные хемогенные отложения пещер образуются путём осаждения из текучей или стоячей воды. Они представлены всевозможными формами натёчных образований.
     Сталактиты (от греч. stalaktós - натёкший по капле) - натёчно-капельные (в карстовых пещерах обычно известковые) образования, свисающие в виде конических сосулек, драпировок, изгибающейся бахромы или полых трубок со сводов и верхних частей стен карстовых пещер или иных подземных пустот (англ: Speleothem). Это наиболее широко известная форма проявления гравитационных текстур минеральных агрегатов. Термины «сталактит» и «сталагмит» введены в литературу в 1655 г. датским натуралистом Оле Вормом.
     Сталактиты возникают в результате выпадения в осадок углекислого кальция при распаде в растворе бикарбоната кальция с образованием менее растворимого карбоната кальция и CO2, и удалении из насыщенной им воды углекислого газа. Растворимость карбонатов зависит от наличия CO2 в растворе. Как только лимит CO2 в поровом растворе будет использован, растворение карбоната прекратится. Когда раствор близок к насыщению - в одних частях общей системы фильтрации-диффузии будет происходить растворение, а в других - осаждение карбоната. При этом растворение может происходить на стенках тонких пор и трещин, а выпадение осадка - на отдельные ядра кристаллизации в открытой полости.
     Встречаются также гипсовые и соляные сталактиты, образующиеся за счет повышения насыщенности раствора при испарении растворителя (воды).
     В определённых условиях со дна пещер и других подземных карстовых полостей навстречу сталактитам растут сталагмиты в виде конусов, а сливающиеся сталактит и сталагмит образуют столбообразные колонны, называемые сталагнат. На сталактиты или сталагмиты, частично затопленные подземными водами в пещерах, нарастают забереги (агрегаты, кристаллизующиеся в горизонтальной плоскости на границе вода-воздух от краёв твёрдой фазы), вследствие чего образуются сложные ансамбли из агрегатов грибовидной формы.
     Гуры, или кальцитовые плотины, подпруживающие подземные озера - встречаются преимущественно в известняковых и значительно реже в доломитовых полостях. Они образуются в горизонтальных и наклонных проходах в результате выпадения из раствора карбоната кальция, что связано с выделением углекислоты вследствие турбулентности водного потока и/или изменения его температуры при движении по подземной галерее. Очертания плотин, имеющих обычно вид правильной или изогнутой дуги, определяются главным образом первоначальной формой выступов пола пещеры. По морфологическим признакам гуры подразделяются на площадные и линейные. Последние развиты в основном в узких проходах с подземными ручьями, которые они разделяют на отдельные водоёмы. Водный поток не только создает кальцитовые плотины, но и разрушает их. При изменении расходов потока и минерализации подземных вод под действием эрозии и коррозии в гурах образуются отверстия, проломы и пропилы. Это приводит к формированию сухих гуров, не способных удерживать воду. В результате дальнейшего растворения и размыва на месте кальцитовых плотин остаются лишь сильно корродированные выступы, отмечаемые на полу и стенах полости.
     "Сосульки" льда как в ледяных пещерах, так и на поверхности Земли, также являются сталактитами. По классификации В.И. Степанова [1971], для карстовых пещер выделяются следующие виды сталактитов:
  при строго осевом питании возникают трубчатые сталактиты (макароны), характеризующиеся постоянным диаметром канала и структурой, контролируемой геометрическим отбором при росте на мениске капли;
  при комбинированном площадном и осевом питании возникают конические сталактиты. Их нельзя рассматривать просто как обросшие сферолитовой коркой трубчатые сталактиты, так как синхронное обрастание влияет на морфологию мениска;
  при линейном питании возникают драпировки;
  чрезвычайно характерны ансамбли сталактитов и драпировок;
  особо могут быть выделены туфлактиты - сталактиты, растущие в условиях высокого пересыщения, состоящие из известкового туфа, и тем самым лишенные структуры, задаваемой геометрическим отбором. Разделение понятий убирает также конфликт между распространенным определением, что трубчатые сталактиты всегда монокристалличны, и существованием трубчатых туфлактитов, характерных, например, для штолен Хайдарканского месторождения.
     Сталактит-сталагмитовая кора, равно как и туфовая сталактит-сталагмитовая кора [Степанов, 1971], по сути состоят из агрегатов чрезвычайно близких структур и текстур, обладающих единой характеристической симметрией. Вместе с тем конкретные составы этих кор по агрегатам могут значительно варьировать. Существуют пещеры с резким преобладанием сталагмитовых форм, а также наоборот. В большинстве случаев, как это показано в [Максимович, 1965], соотношение количества сталактитовых и сталагмитовых форм контролируется исключительно степенью обводнённости пещеры.
     Согласно В.А.Мальцеву [1998], «Имеющееся подразделение сталактитов во типам питания (внешнее-внутреннее) не отвечает ни их морфологии, ни их структуре, ни реальным механизмам их питания. У истинных сталактитов, кристаллизующихся в результате дегазации раствора или охлаждения расплава, центральный канал является не причиной, а следствием, а наблюдающееся у части трубчатых сталактитов "питание" по каналу - вторично».
     Описанные как сталактиты сталактитоподобные агрегаты халцедона, кварца, гётита, и многих минералов из секреций эффузивных и осадочных пород и из пустот рудных жил при внимательном изучении почти всегда оказываются псевдосталактитами или иными сталактитоподобными формами агрегатов.
     Травертин (травертиновые террасы) образуется в результате осаждения кальцита и/или арагонита из растворов, содержащих бикарбонат кальция. Этот процесс происходит, в частности, при падении давления во время выхода подземных вод на земную  поверхность. В результате происходит химическая реакция, в ходе которой выделяется нерастворимый в воде карбонат кальция. В присутствии углекислого газа в геотермальной воде СаСО3 растворяется в виде бикарбоната кальция:
                                                                          СаСОз + СО2 + Н2О = Са(НСОз)2
     С выходом геотермальной воды на поверхность Земли парциальное давление СО2 уменьшается и карбонатно-кальциевое равновесие в ней смещается в сторону образования твёрдой фазы: Ca(HCO3)2 = CaCO3↓ + CO2↑ + H2O.
     При нарушении карбонатно-кальциевого равновесия в геотермальной воде образуется взвесь из кристаллов СаСО3 размером до10 мкм и более. Количество взвеси, образующейся при этом, составляет от 4 до 25 мг/л. Основная доля приходится на частицы размером менее1мкм. Часть из них, попадая в ламинарный подслой, оседает на твёрдых поверхностях формируя отложения. В зависимости от скорости потока воды относительно поверхности осаждения на ней образуются отложения различной плотности.

 Литература:
 • Максимович Г.А. Генетический ряд натечных отложений пещер (карбонатный спелеолитогенез) // Пещеры, вып.5(6). Пермь, 1965.
 •
Мальцев В.А. Минералы системы карстовых пещер Кап-Кутан (юго-восток Туркменистана) // "Мир Камня (World of Stones)", 1993, № 2 (рус/англ).
 • Мальцев В.А. Еще раз о сталактитах с "внутренним" и "внешним" питанием // Полная версия на англ: V.A.Maltsev. Stalactites with "internal" and "external" feeding, Proc. Univ. Bristol Spel. Soc., 1998, 21(2), 149-158
  Степанов В.И. Периодичность процессов кристаллизации в карстовых пещерах // Труды мин. музея им. Ферсмана. Москва, 1971, вып.20, с. 161-171.
 • Степанов В.И. Структуры и текстуры минеральных агрегатов, образующихся в свободном пространстве пустот

 • C.Hill, P.Forti. Cave minerals of the world. NSS, 1986, 238 p.


Фотографии минеральных агрегатов пещер и пещерных ансамблей

Деменовская пещера Свободы, с подз.рекой и сталактитами. Словакия. Источник: Геовикипедия wiki.web.ru


Каскады из сталактитов и драпировок в пещере Сорек  (Сталактитовая пещера Авшалома), Израиль, на зап. склонах Иудейских гор


Сталактиты и сталагмиты. Пещера Крэг (Crag Cave), графство Кэрри, Ирландия.

Каскад сталактитов, обрастающий кораллитовой корой - свидетельство уменьшения относительной обводнённости участка пещеры. Крупнейшая в мире водная пещера Али-Садр в западном Иране (Ali-Sadr Cave, Hamedan Prov.). Фото: Mardetanha

Совокупность разнообразных кальцитовых натёков. Пещера Meramec (Стэнтон, шт. Миссури, США)

Грибовидные сталагмиты в пещере Санта-Каталаина в Варадеро, Куба. Фото: vitalysuper


Геликтиты и сталактиты с драпировками в пещере Торринья, парк Шапада Диамантина, штат Баия, Бразилия. Фото: Renata Shibuta Marques

Кораллитовая кора со сталактитами и геликтитами. Пещера Чал Нахджир, Иран (Chāl-Nakhjir cave, Markazi Province, Iran). Фото: Amin Mountaineering Team

Кальцитовые геликтиты и сталактиты на своде пещеры

Кальцитовые сталактиты - конические и трубчатые типа "макароны". Фото: Gunnar Ries


1.

2.

Трубчатые (1) и конические (2) сталактиты в процессе их роста. Фото: Михаил Попов

Кончик трубчатого сталактита прирастает скелетными кристаллами кальцита по контуру свисающей капли. Система пещер Североуральска

Нарастание сферолитовой и кораллитовой коры кальцита на образовавшиеся ранее геликтиты. Пещера Кап-Кутан (Ср. Азия), дальняя часть Озерного Хода. Фото: © Вл. Мальцев, 2002


ДРАПИРОВКИ

Асимметричные сталактиты и драпировки в пещере Арджери (Медвежья), Армения. Фото: Ваге Мартиросян, vahemart.livejournal.com

Кораллиты на сталактитах и драпировке. Пещера Арджери (Медвежья), Армения. Фото: Ваге Мартиросян, vahemart.livejournal.com

Кальцитовые драпировки на наклонной поверхности свода пещеры


 

    

Ледяные сталагмиты. Женевская пещера, Красноярский край.


ЗАБЕРЕГИ

Кальцитовые забереги. Пещера-источник Мчишта, на Бзыбском массиве в Грузии, Закавказье. Фото: Алексей Шелепин

 Кальцитовые забереги в пещере Мория, Карачаево-Черкессия. Фото: С.О. Новожилов

Ансамбль из сталактитов, сталагмитов и заберегов. Southeastern New Mexico, Carlsbad Caverns National Park. www.expedia.com

Кальцитовые забереги, выросшие на поверхности пещерного озера (по границе раздела фаз жидкость-газ)


ГУРЫ

Гуры. Шкоцянские пещеры, Словения. Фото: Валерий Петров, masterok.livejournal.com


Также на сайте:
 
Мальцев В.А. К онтогении минеральных агрегатов пещер: Нитевидные кристаллы сульфатов
 
Минеральные агрегаты карстовых пещер - кристалликтиты, кораллиты и геликтиты
  Псевдосталактиты


 © Проект Рисуя Минералы, Copyright 2005-2019. Копирование запрещено!
При цитировании прямая гиперссылка на сайт 
http://mindraw.web.ru обязательна

На Главную Rambler's Top100

<& ./__sape.msn, %ARGS &>