Сталактиты и сталагмиты¶

Сталактиты и сталагмиты — карбонатные образования, формирующиеся в пещерах и других полостях горных пород в результате химического осаждения кальцита (чаще всего) из насыщенных растворов. Сталактиты растут сверху вниз от свода пещеры, сталагмиты — снизу вверх от пола. Оба типа образований относятся к классу вторичных минеральных образований пещер (спелеотемы) и являются одними из наиболее известных и визуально эффектных пещерных объектов.

¶Образование

Формирование сталактитов и сталагмитов связано с карстовыми процессами. Дождевая вода, насыщенная углекислым газом, просачиваясь сквозь почву, растворяет карбонатные породы (известняки, доломиты, мраморы), образуя слабый раствор гидрокарбоната кальция Ca(HCO₃)₂. Когда такой раствор достигает полости пещеры, происходит дегазация углекислого газа в атмосферу пещеры, и химическое равновесие смещается: гидрокарбонат кальция разлагается с выделением твёрдого карбоната кальция CaCO₃ и воды. Осаждающийся кальцит постепенно накапливается, формируя растущие структуры.

Реакция: Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂↑.

¶Сталактиты

Сталактиты (от греч. σταλακτός — «капающий») растут свисающими вниз образованиями со свода пещеры. Начальная стадия — так называемая «соломинка» (soda straw): тонкая полая трубка диаметром 3–5 мм, по внутренней стенке которой стекает вода. По мере минерализации водный поток отклоняется к краю трубки, и на её кончике начинает нарастать конусовидная структура. С течением времени соломинка зарастает изнутри и превращается в массивный сталактит конической, цилиндрической или неправильной формы.

Размеры сталактитов варьируются от нескольких сантиметров до десятков метров. Известны крупнейшие в мире сталактиты: например, в пещере Сараила (Малайзия) — около 7 метров длиной. В России крупные сталактиты встречаются в пещерах Южного Урала, Кавказа и Сибири. Скорость роста крайне мала — обычно от долей до единиц миллиметров в год, поэтому возраст крупных сталактитов исчисляется десятками и сотнями тысяч лет.

¶Сталагмиты

Сталагмиты (от греч. σταλαγμίτης — «капельный») растут вверх от пола пещеры в месте падения капель со свода. Форма сталагмитов, как правило, коническая или булавовидная, диаметр увеличивается с высотой. Капля, падающая со значительной высоты, разбрызгивается, и минерал осаждается вокруг точки удара, постепенно нарастая вверх. Сталагмиты обычно шире и массивнее сталактитов, так как растут из нескольких источников капель и могут объединяться.

¶Столбы и другие формы

При срастании сталактита и сталагмита образуется столб (колонна) — вертикальная структура, соединяющая свод и пол пещеры. Столбы могут достигать нескольких метров в диаметре. Помимо классических форм, в пещерах встречаются разнообразные производные образования: драпировки (накладки), каскады, королевские сталактиты (составные, сложной формы), сталактиты-«морковки», натёчные кружева, геликтиты (ветвящиеся образования, рост которых не подчиняется силе тяжести) и другие.

¶Состав и строение

Основной минерал сталактитов и сталагмитов — кальцит, реже арагонит, доломит, гипс или малахит. Слоистое строение отражает изменение условий поступления воды: в сезонные периоды повышенной влажности слои более светлые и плотные, в сухие — более тёмные и пористые. По изотопному и химическому составу слоёв проводят палеоклиматические реконструкции, аналогично ледяным кернам.

¶Распространённость

Сталактиты и сталагмиты распространены во всех регионах с развитым карстом. Крупнейшие пещерные комплексы с богатой натёчной декорацией известны в Китае (пещеры Жёлтого дракона, Цзяньку), Словении (постойская пещера), США (Лерум-Кейвс), Хорватии (пещеры Плитвицких озёр), на Урале и Кавказе. В России наиболее известные пещеры со сталактитами — Кунгурская пещера на Урале, пещеры Абхазии и Аджарии, Верхнебалкарские пещеры на Кавказе.

¶Значение

Сталактиты и сталагмиты имеют научное значение как палеоклиматические архивы и объекты изучения карстовых процессов. Многие пещеры с натёчными образованиями охраняются как природные памятники и объекты туризма. Разрушение сталактитов и сталагмитов (отламывание, загрязнение, изменение микроклимата пещеры из-за посещений) является серьёзной проблемой охраны пещерных комплексов.

¶Интересные факты

• Сталактит и сталагмит образуются из одного и того же минерала — кальцита, но направление роста определяется силой тяжести.
• Возраст некоторых сталактитов в пещерах Новой Зеландии и Грузии оценивается в сотни тысяч лет.
• В пещере Бенагиль (Португалия) сталактиты видны в морской воде — редкий пример подводных натёчных образований.

Источники:

• Гвоздецкий Н. А. Карст. — М.: Наука, 1981.
• Климчук А. Б. Пещеры. — М.: Круглый год, 2012.
• Фор, Д. Пещеры и карст. — М.: Мир, 1982.
• Крупин В. Н. Спелеология. — М.: Академия, 2004.