Сталагмит — вид карбонатных образований в пещерах¶

Сталагмит — это вертикальный или почти вертикальный карбонатный минеральный агрегат, формирующийся на полу пещер, гротах и других подземных полостях в результате капельного осаждения кальцита (чаще всего) из насыщенных кальцием вод. Сталагмиты относятся к классу вторичных пещерных отложений (спелеотем) и всегда растут снизу вверх, что отличает их от сталактитов, растущих сверху вниз со свода пещеры.

¶Происхождение названия

Термин «сталагмит» происходит от др.-греч. σταλαγμός — «капля». Термин ввёл в научный оборот швейцарский натуралист и альпинист Арман Юлье в 1834 году для обозначения натёчных кальцитовых образований на полу пещер. В русскоязычной геологической литературе термин употребляется с XIX века.

¶Условия формирования

Сталагмиты образуются в карстовых полостях, выработанных в растворимых породах — известняках, доломитах, гипсах, реже в других. Основное условие — наличие насыщенной бикарбонатом кальция воды, поступающей в пещеру через трещины и поры из вышележащих горизонтов.

Механизм образования связан с дегазацией углекислого газа: когда капля воды попадает в пещерный воздух, из неё выделяется CO₂, что сдвигает химическое равновесие в сторону выпадения осадка карбоната кальция (CaCO₃). Минерал накапливается слой за слоем, формируя вертикальный столбик или конус.

Скорость роста сталагмитов крайне мала и измеряется в сотых долях миллиметра в год. По различным оценкам, типичный рост составляет от 0,01 до 0,3 мм в год, то есть для образования метрового сталагмита требуется от нескольких тысяч до десятков тысяч лет. Исследования отдельных образцов методом ториевого и уранового датирования показывали возрасты до 100—200 тысяч лет.

¶Морфология

Форма сталагмита определяется прежде всего высотой падения капель и расходом воды:

• Конические — низкие, широкие у основания, характерны для малых высот падения капель.
• Колонковые (цилиндрические) — вытянутые столбики с почти постоянным диаметром.
• Булавовидные — с расширением в верхней части.
• Многоярусные — с перегородками и «чашами», образующимися при периодическом переполнении.
• Сростки со сталактитами — при смыкании сталагмита и сталактита формируется единая колонна («сталагнон»).

Диаметр сталагмитов варьирует от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров, высота — от нескольких сантиметров до 10 метров и более. Известны крупные колонны, образованные срастанием сталагмита и сталактита.

¶Минералогический состав

Основной минерал — кальцит, реже арагонит. В условиях, богатых магнием, формируются доломитовые сталагмиты. В состав могут входить примеси глинистых минералов, оксидов железа и марганца, придающие образованию желтоватую, бурую или серую окраску. Структура сталагмита обычно слоистая — «годовые кольца», отражающие сезонные колебания интенсивности инфильтрации.

¶Сталагмиты в России

Наиболее известные сталагмитовые залы находятся в пещерах Южного Урала, Кавказа и Сибири. Среди выдающихся объектов:

• Каповая пещера (Башкортостан) — пещера с крупными натёчными образованиями, объект геологического наследия.
• Пещера Кизил-Коба (Крым) — комплекс сталагмитов и сталактитов.
• Оптинская пещера (Кавказские Минеральные Воды) — крупные колонны.
• Верёвкина (Абхазский массив, Кавказ) — одна из глубочайших пещер мира, содержит разнообразные натёчные образования.

В пещере Каповая обнаружены палеолитические рисунки, что делает её важным объектом не только спелеологии, но и археологии.

¶Применение и значение

Сталагмиты имеют значение в нескольких областях:

• Палеоклиматология — слоистая структура сталагмитов содержит информацию о температуре и влажности прошлых эпох, что позволяет реконструировать климатическую историю.
• Геохронология — методы уран-ториевого датирования сталагмитов позволяют устанавливать возраст пещерных отложений.
• Спелеотуризм — сталагмиты и сталактиты являются главными объектами показа в пещерах, открытых для посещения (Капова, Баритовая, Мармара, Дубовская и др.).

¶Охрана

Многие пещеры со сталагмитами имеют статус памятников природы. Разрушение натёчных образований необратимо, поэтому в пещерах с сталагмитами, как правило, запрещено их касание, а в ряде случаев — и посещение без сопровождения специалистов.

¶Источники

• Климчук А. Б. «Карстоведение» — М.: Издательство МГУ, 2012.
• Филипчук М. Л. «Пещеры Приднестровья» — М.: ПИН РАН, 2008.
• Гурина И. Н. «Пещеры СССР» — М.: Недра, 1985.
• Фор, Х. «Спелеология» — М.: Мир, 1974.
• Материалы Института геологии Уральского отделения РАН по карстовым образованиям Южного Урала.