1.3.1 Класифікація підземних порожнин

1 Классификацию естественных подземных полостей в приведенной таблице 1 открывает эндогенный класс. К нему относятся полости трех подклассов: магматогенного, вулканогенного и тектогенного (табл. 1). Их образование связано с геологическими процессами, происходящими внутри Земли.

Магматогенный подкласс полостей возникает при остывании магмы, сопровождающейся ее кристаллизацией. Отсюда название типа полостей - кристаллизационные (гр. kristallos однородное, твердое тело). Чаще всего они встречаются в габбро, диоритах и гранитах. Имеют щелевидную форму, нередко кулисообразно примыкают друг к другу.

Вулканогенный подкласс полостей хорошо знаком широкому кругу читателей по романам Жюля Верна "Путешествие к центру Земли" и "Таинственный остров". Полости экструзионного типа (лат. extrusio извержение) образуются при извержении вулканов и представляют собой протяженные и глубокие трещины (Сицилия) или шахты с крутыми стенами глубиной 100-200 м (Исландия, Гавайи и пр.). Сложная морфология полости объясняется ее заложением в лаве разного возраста и состава.

Полости эксплозионного типа (лат. explosie взрыв, выброс с шумом) образуются при истечении вязкой лавы, в которой образуются газовые пузыри - онкосы или (при быстром выделении газов) шахты - спиракулы. Пузыри достигают нескольких метров в диаметре. Онкосы в долеритах Армении использовались как жилища. При натекании лавы на влажную поверхность образуются слепые или сквозные спиракулы, имеющие глубину до 30 м и диаметр 7-8 м.

Полости флюационного типа (лат. fluo течь) характерны для лав низкой вязкости и газонасыщенности. Поверхность лавового потока быстро твердеет, и жидкая лава вытекает из застывшего чехла. Пещеры-тоннели чаще всего образуются в породах базальтового и андезитового состава.

Тектоногенный подкласс включает полости, образованные при напряжениях растяжения или сжатия, возникающих в горной породе после ее формирования. Полости дизъюнкционного типа (лат. disjunctio разобщение) образуются при тектонических движениях, приводящих к раскрытию трещин. Они имеют клиновидное сечение и суживаются кверху или книзу. Сами трещины могут иметь протяженность несколько километров, но полости обычно не превышают по длине и глубине несколько сотен метров. Иногда вдоль разрыва образуются залы, заполненные на глубину 100-150 м глыбовым завалом, напоминающие стаканы с колотым сахаром.

Полости этого типа образуются в любых горных породах. Иногда их довольно трудно отделить от гравитационных пещер; основным критерием можно считать их расположение в рельефе - не на склоне карстового массива, а в его внутренней части. Полости контракционного типа (лат. contractio сжатие) образуются при напряжениях сжатия, при которых возникают горизонтальные и вертикальные смещения пород. Обычно они невелики, имеют простое строение и состоят из нескольких кулисообразно расположенных галерей.

2 Экзогенный класс объединяет 14 типов полостей, образование которых вызвано в основном внешними по отношению к Земле силами и происходит в самой верхней части литосферы. Здесь формируется большое количество различных по происхождению полостей, общим признаком которых является небольшая глубина заложения и незначительные размеры

Гипергенный подкласс включает три типа полостей. Дилатансионный тип (лат. dilato расширение) образуется при уменьшении нагрузок на горный массив (таяние ледников, формирование речных долин, обрывистых морских берегов и пр.). При этом образуются клиновидные полости, обращенные острием вниз, внешне схожие с полостями дизъюнкционного типа. Протяженность их может достигать 500-600 м, а глубина - 100 м. Гравитационный тип (лат. gravitas тяжесть) образуется в этих же условиях, но в результате действия силы тяжести. При сползании отдельных блоков между ними и коренным массивом возникают полости клиновидной формы, обращенные острием вверх или имеющие неправильную форму. Распространены они очень широко, но невелики.

Денудационный тип (лат. denude обнажать) объединяет многочисленные, но небольшие полости, развивающиеся за счет доледникового и послеледникового расширения и углубления трещин в осадочных и, в особенности в магматических породах.

Гидратационный тип (гр. hydor вода) полостей возникает в результате коробления пластов ангидритов при их гидратации и переходе в гіпс. Механизм их образования до конца не выяснен, так как, по последним данным, гидратация может происходить и без увеличения объема породы.

Эологенный подкласс полостей возникает под действием ветра и включает в себя два подтипа полостей. Корразионный тип (лат. korradere сгребать) представлен нишами в нижней части склонов, иногда преобразующимися в небольшие (менее 10 м длиной) пещеры. Они часто встречаются в осадочных и магматических крупнозернистых породах, сложенных частицами разных размеров и цветов. Эти полости имеют округлые, очень прихотливые формы. Дефляционный тип (лат. deflatio сдувать). Такие полости имеют вид небольших ниш в средней части склона, часто преобразующихся в сквозные "окна" и арки. Характерны для полупустынь и пустынь, но встречаются также и в других природных зонах.

Суффозиогенный подкласс возникает при химическом (выщелачивание) и механическом (вынос) разрушении глинистых и песчаных пород. Суффозионный тип (лат. suffodio подкапывать) полостей представлен неглубокими (15-20 м) колодцами, небольшими зало- и тоннелеподобными пещерами. Пещеры и колодцы суффозионного типа - эфемерные образования, быстро (за несколько лет) возникающие и столь же быстро разрушающиеся.

Биогенный подкласс объединяет разнородные по происхождению полости. Вегетационный тип (лат. vegetatio произрастание) представлен полостями, возникающими при срастании шляпок грибообразных или сплетении мадрепоровых кораллов. Такие подводные пещеры широко распространены в барьерных и аттоловых рифах. Они имеют причудливые очертания и небольшие (до 100 м) размеры. Чтобы проникнуть в них, необходимо водолазное снаряжение. При попадании в зону прибоя вследствие изменений уровня океана или тектонических поднятий такие пещеры быстро разрушаются. Эксенционный тип (лат. exencio изымать) полостей формируется в результате деятельности животных: норы лис и барсуков могут иметь значительные размеры (десятки метров), но малый срок существования.

Полости всех этих типов представляют значительную опасность при строительном освоении территорий. Многие из них благодаря причудливым очертаниям являются объектами туризма.

Флювиогенный подкласс объединяет объекты, образование которых связано с поверхностными водами. Эрозионный тип (лат. erodere разъедать) обычно образуется в слабосцементированных осадочных (песчаники) или метаморфических (сланцы) породах. Такие образования имеют типичную морфологию (вытянутый, иногда меандрирующий канал с желобками и нишами на стенах), а в составе отложений на дне - аллохтонный (чуждый вмещающим породам) материал, принесенный потоком с поверхности. Обычно они сравнительно невелики (100-2000 м) и недолговечны.

Абразионный тип (лат. abrasio соскабливать). В результате приливов и отливов, волнения, течений происходит разрушение любых горных пород, слагающих берег, и образование пещер протяженностью в сотни метров. Так как на протяжении последнего миллиона лет уровень океана испытывал значительные колебания, пещеры абразионного типа сейчас можно встретить и глубоко под водой (до -200 м), и выше сегодняшней ее поверхности (+20 м).

Гляциогенный подкласс включает два типа полостей. Дислокационный тип (фр. dislocatio перемещение) образуется в результате движения покровных ледников. Они обладают такой энергией, что могут не только перемещать на себе огромные обломки горной породы, но и смещать ее пласты по отношению друг к другу.

Абляционный тип (лат. ablatio таяние ледника) включает несколько разновидностей. Эфемерные полости, иногда достигающие значительных размеров (100 и более м), ежегодно возникают под снежниками, лавинными телами и наледями в результате размыва талыми или речными водами. Они имеют тоннелеобразную, реже - древовидную форму и сводчатые потолки с лунками таяния. Более интересны, хотя почти не изучены, термокарстовые полости (гроты, пещеры, колодцы), образующиеся при вытаивании подземного льда. Они довольно широко распространены во многолетнемерзлых породах, достигая глубины 15-20 м.

Пирогенный подкласс пока включает только пиролизионный тип (лат pyrolysic разложение огнем). Полости образуются при выгорании угля, торфа, сланца (Максимович, 1969).

Таблица 1 Классификация подземных полостей (по В.Н. Дублянскому, В.Н. Андречуку)

Группа	Класс	Подкласс	Тип
Естественные	Эндогенные	Магматогенные	Кристаллизационные
		Вулканогенные	Экструзионные
			Эксплозионные
			Флюационные
		Тектоногенные	Дизъюнкционные
			Контракционные
	Экзогенные	Гипергенные	Дилатансионные
			Гравитационные
			Денудационные
			Гидратационные
		Эологенные	Корразионные
			Дефляционные
		Флювиогенные	Эрозионные
			Абразионные
		Карстогенные	Коррозионные
		Суффозиогенные	Суффозионные
		Гляциогенные	Дислокационные
			Абляционные
		Пирогенные	Пиролизионные
		Биогенные	Вегетационные
			Эксенционные
Искусственные	Антропогенные	Механогенные	Экскавационные
		Хемогенные	Сольвационные
			Ликвационные
			Кремационные
			Эрупционные
		Петрогенные	Конструкционные