Естественные пещеры Эндогенный пещеры

Эндогенный класс — совокупность пещер, образованных в результате действия внутренних сил Земли. Состоит из 3 подклассов: магматогенного, вулканогенного и тектогенного.

Магматогенный подкласс пещер образуется в результате остывания магмы и ее кристаллизации. Другое название — кристаллизационные полости. Попадается в габюро, диоритах и гранитах. Кристализационные пещеры имеют особую щелевидную форму, кулисообразно примыкающие друг к другу.

Вулканогенный подкласс пещер образуется в результате вытекания магмы из горного массива. В фантастике вулканические пещеры представлены в романах Жюль Верна «Путешествие к центру Земли» и «Таинственный остров». Вулканогенные подкласс пещер включает в себя 3 подкласса: экструзионные, эксплозионные и флюационные пещеры. Полости экструзионного типа образуются при извержении вулканов и бывают 2 типов: длинные глубокие трещины и глубокие шахты с крутыми стенами. Полости эксплозионного типа образуются при вытекании вязкой лавы, когда из нее выделяются газовые растворы. Они бывают двух видов: пузыри (онкосы) и шахты (спиракулы). Полости флюационного типа образуются в лавах низкой вязкости и газонасыщенности. В этом случае поверхность лавового потока твердеет, покрывается корочкой, а внутрення лава прорывает эту корочку и вытекает наружу, образуя тем самым пещеры-тоннели. Чаще всего встречается в базальте и андезите. Пещеры магматоггенного и вулканогенного подкласса относят к горячим пещерам, так как они образовались при охлаждении лавы и магмы.

Тектогенный подкласс пещер образуется в результате напряжений, растяжений и сжатий в горных породах после их формирования. Тектогенный подкласс пещер состоит из двух видов: полости дизъюнкционнного типа и полости контракционного типа. Полости дизъюнкционного типа образуются при тектонических движениях, раскрывающих трещины. Пещеры подобного типа имеют клиновидную форму с сужением сверху или снизу. Полости контракционного типа образуются при горизонтальном или вертикальном смещении пород. Имеют форму кулисообразно расположенных галерей. Тектогенный подкласс пещер относят к холодным пещерам, т.к. они образовались в условиях обычных температур.

Экзогенный класс

Экзогенный класс — совокупность пещер, образованных в результате действия внешних сил Земли. Состоит из 8 подклассов: гипергенных, эологенных, флювиогенных, карстогенных, суфффозиогенных, гляциогенных, пирогенных и биогенных.

Гипергенный подкласс состоит из 4 типов пещер. Дилатансионный тип пещер образуется при уменьшении нагрузок на горный массиво (например при таянии ледников). Схож с полостями дизьюнкционного типа.Гравитационный тип пещер образуется под действием силы тяжести. В качестве примера гравитационной полости можно привести пещеру Пулаи в Венгрии длиной 150 и глубиной 22 метра, появившуюся при обрушении базальтов в нижележащие карстовые полости. Денудационный тип полостей появляется в результате доледникового и послеледникового расширения трещин. Гидратационный тип образуется в результате деформации пластов ангидридов при их гидратации и переходе в гипс.

Эологенный подкласс объединяет пещеры, образовавшиеся в результате действия ветра. Корразионный тип представляет собой ниши в нижней части склонов, иногда превращающиеся в небольшие тупиковые пещеры. Дефляционный тип представляет собой ниши в средней части склонов, иногда превращающиеся в сквозные окна и арки.

Флювиогенный подкласс объединяет пещеры, образовавшиеся в результате действия поверхностных вод. Состоит из эрозионного и абразионного типов. Эрозионный тип представляет собой вымытые поверхностными водами вытянутые, иногда извилистые каналы с желобками и нишами на стенах. Чаще всего образуются в непрочных рыхлых породах: слабосцементированных осадочных (песчаники) или метаморфических (сланцы) породах. Абразионный тип объединяет подземные полости, образовавшиеся на границе морей и океанов с сушей в результате разрушения береговых пород приливами, отливами, течениями и волнами.

Карстогенный подкласс объединяет пещеры, образованные подземными водами. Включает в себя один тип: коррозионный.

Суффозиогенный подкласс объединяет подземные полости, образовавшиеся в результате разрушения глинистых или песчаных пород механическим (вымывание) или химическим (выщелачивание) способом.

Гляциогенный подкласс обозначает полости, образовавшиеся в результате действия ледников. Включает в себя 2 типа: дислокационный и абляционный. Дислокационный тип — пещеры, появившиеся между деформированными и смещенными пластами горных пород (результат движения покровных ледников). Пример может служить щелевидная пещера Сагуэна под Монреалем, частично заполненная морскими глинами. Она находится на глубине 10-20 метров, имеет длину 317 метров и возраст 3-5 тыс. лет (см. рисунок). Абляционный тип — пещеры внутри ледников и снежников, появившиеся в результате таяния воды или вымывания водными потоками. Абляционный тип в свою очередь имеет несколько разновидностей. К данному типу относят эфемерные полости под снежниками, лавинами и наледями, возникшие в результате размыва талыми или речными водами. При таянии подземного льда образуются термокарстовые полости. Внутри ледников встречаются свои абляционные полости (носящие название ледниковых пещер).

Пирогенный подкласс включает в себя только пиролизный тип. Пирогенный подкласс объединяет полости, образованные в результате действия огня. Например пиролизный тип обозначает пещеры, появившиеся в результате выгорания угля, торфа и сланцев. Имеют диаметр до 10 метров.

Биогенный подкласс объединяет полости, возникшие в результате деятельности живых организмов (кроме человека). Биогенный подкласс состоит из 2 типов: вегетационный и эксенционный. Вегетационные полостиобразуются внутри коралловых рифов за счет переплетения или срастания кораллов. Имеют размеры до 100 метров, характеризуются хаотичными сложными очертаниями и встречаются в коралловых рифах тропических морей. Эксенционные полости представляют собой выкопанные различными животными полости (норы лис, барсуков). Иногда достигают в длину десятков метров. К этому типу подземных полостей относится и вырытая слонами для поиска соли пещера Элгон в Африке.

Искусственные пещеры

Антропогенный класс

Антропогенный класс — совокупность пещер, образовавшиеся в результате деятельности человека. Антропогенный класс состоит из 3 подклассов: механогенного, хемогенного и петрогенного.

Механогенный подкласс составляют искусственные пещеры, образованные в результате механического извлечения горных пород. Другое название механогенного подкласса — полости экскавационного типа. Ярким примером полостей экскавационного типа являются многочисленных горных выработках, разбросанных по всему миру.

Хемогенный подкласс составляют искусственные пещеры сольвационного, ликвационного, кремационного и эрупционного типа. Сольвационные пещеры появляются при закачивании под землю различных растворителей. Данный способ используется при добыче полезных ископаемых, которые сначала растворяются, а затем вместе с раствором выкачиваются из недр планеты. Ликвационные полости образуются при горячем способе добычи серы из карстовых известняков, когда под землю закачивают воду температурой в 165 градусов и затем вместе с расплавленной серой выводят ее обратно на поверхность. Кремационный тип полостей образуется при добыче горючего газа, образующегося при неполном сгорании угля или сланца. Эрупционный тип полостей появляется в результате использования взрывчатых веществ.

Петрогенный подкласс, включает в себя полости конструкционного типа. Полости конструкционного типа — все пустоты внутри искусственных зданий и сооружений (пирамидах, замках, крепостях и прочее).

Пещеры смешанного типа

Многие пещеры образовались в результате одновременного воздействия нескольких сил. Такие пещеры относят с смешанному типу. Например образованные подземными водами пещеры сначала идут вниз до нерастворимого слоя, а затем поворачивают горизонтально до океана, моря или озера. В местах впадения они могут соединяться с океанскими, морскими или речными гротами, образовывая коррозионно-абразионные пещеры. Поверхностные воды иногда просачиваются внутрь Земли, образуя в этом случае эрозионно-коррозионные пещеры. Таким образом могут существовать смешанные эрозионно-коррозионно-абразионные пещерные системы. Если карстовые породы не выходят на поверхность, а прикрыты сверху глинистыми ли песчаными породами, то в этом случае могут появиться суффозионно-коррозионные пещеры (сверху образованные в результате размыва или выщелачивания суффозионные полости, а снизу получившиеся в результате растворения горных пород коррозионные полости). В покрытых ледниками районах могут образовываться абляционно-коррозионные пещеры, когда вода из ледника уходит вниз в горные породы. Норы животных (эксенционные полости) гипотетически могут выходить в неглубокие пещеры любого типа, образуя множество смешанных подтипов. Коралловые рифы тропических морей и океанов могут расти в прибрежных затопленных гротах, образуя в этом случае вегетационно-абразионные пещеры. Гипергенные и тектогенный подкласс могут образовываться в любом точке Земли, поэтому возможно их соединение с пещерными системами любых типов (например гравитационно-коррозионные, гравитационно-суффизионные, гравитационно-абразионные и прочие). Например при обрушении под действием силы тяжести потолка карстовой полости образуется гравитационно-коррозионная пещера. Да и развитие карстовых пещер обычно идет по уже существующей системе трещин, расширяя тем самым гипергенные и тектогенные пещеры. В основании карстующихся слоев обычно находятся нерастворимые породы вулканического происхождения, поэтому гипотетически возможно соединение коррозионных пещер с более древними пещерами магматогенного и вулканогенного подкласса (данное соединение может образоваться и при выходе лавовых пород в карстовых районах Земли). В лишенных растительности карстовых районах возможно существование эологенно-коррозионных пещер, когда образованные в результате действия ветра полости выходят в карстовые пещеры (корразионно-коррозионные или дефляционно-коррозионные пещеры). Антропогенные пещеры могут соединяться с естественными пещерами любых типов. Например горные выработки (экскавационные пещеры) могут выходить в карстовые полости, образуя экскавационно-коррозионные пещеры. (в качестве примера Дублянский приводит обнаруженные в одесских катакомбах небольшие пещеры карстового происхождения). Тайный коридор в стене средневекового замка (полость конструкционного типа петрогенного подкласса) может переходить в подземный ход за пределы замка (полость экскавационного типа механогенного подкласса), образуя конструкционно-экскавационные пещеры.