Сталактиты: образование и виды¶
Сталактиты — это натёчные минеральные образования (чаще всего известковые), свешивающиеся в виде сосулек, бахромы или шипов с потолка пещер и других подземных полостей. Возникают в результате постепенного осаждения минеральных веществ из просачивающейся воды и относятся к классу вторичных минеральных образований карстовых пещер. Наряду со сталагмитами (растущими снизу вверх) и сталагнатами (срастающимися в колонны) сталактиты формируют характерный облик карстовых пещер.
¶Механизм образования
Основой роста служит процесс, обратный растворению известняка. Дождевая вода, просачиваясь сквозь почву, обогащается углекислым газом и превращается в слабую угольную кислоту. Проходя через трещины в известняке, она растворяет карбонат кальция:
CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⇄ Ca(HCO₃)₂
Когда насыщенный бикарбонатом кальция раствор попадает в полость пещеры, давление и температура меняются, часть углекислого газа улетучивается, и равновесие смещается влево — из раствора выпадает твёрдый карбонат кальция. Капля, висящая на потолке, при испарении оставляет микроскопическое кольцо кальцита. Следующая капля откладывает вещество поверх предыдущего, и постепенно вниз растёт узкая трубка — так называемый «макарон» (канальный сталактит).
¶Скорость роста
Скорость зависит от количества и минерализации воды, влажности и температуры воздуха. В среднем известковые сталактиты прирастают на 0,1–3 мм в год. Крупные экземпляры длиной в несколько метров формируются десятки и сотни тысяч лет. Тонкие канальные сталактиты растут быстрее, массивные — медленнее.
¶Виды и формы
По составу и форме выделяют несколько типов:
- Известковые (кальцитовые) — наиболее распространённые, белого, кремового или бурого цвета.
- Гипсовые — образуются в гипсовых пещерах, часто имеют игольчатую или волокнистую структуру.
- Арагонитовые — отличаются от кальцитовых иной кристаллической решёткой, нередко ветвистой формой.
- Ледяные — встречаются в ледяных пещерах, растут за счёт замерзания воды.
- Лавы — в лавовых трубках, где расплав застывает на потолке.
По морфологии различают канальные (трубчатые), конические, пальцевидные, гребенчатые и ветвистые сталактиты. Иногда встречаются эксцентрические (геликтиты), растущие не строго вниз, а в стороны, вопреки силе тяжести.
¶Отличия от сталагмитов и сталагнатов
Сталактиты растут сверху вниз, сталагмиты — снизу вверх, с пола пещеры. Когда сталактит и сталагмит срастаются, образуется сплошная колонна — сталагнат. Все три формы объединяют термином «на́тёчные образования».
¶Распространение и известные пещеры
Сталактиты встречаются практически во всех карстовых регионах мира. Знаменитые пещеры с крупными сталактитами:
| Пещера | Местоположение | Особенность |
|---|---|---|
| Кунгурская | Пермский край, Россия | Гипсовые и ледяные образования |
| Мамонтова | США, Кентукки | Одна из длиннейших пещер мира |
| Постойна | Словения | Классический карст |
| Шулинская | Крым | Крупные кальцитовые сталактиты |
| Воронцовские | Сочи, Россия | Разнообразие натёчных форм |
В России сталактиты распространены в карстовых районах Урала, Крыма, Кавказа, Поволжья и Сибири.
¶Значение и изучение
Сталактиты — объект изучения спелеологии и карстоведения. По их изотопному составу и слоям учёные реконструируют климат прошлых эпох, поскольку соотношение изотопов кислорода и углерода в кальците отражает температуру и влажность в момент отложения. Это направление называют изотопной палеоклиматологией пещер.
Сталактиты имеют и эстетическое значение: пещеры с ними — популярные туристические объекты. Однако массовое посещение наносит ущерб: от тепла и дыхания людей меняется микроклимат, рост образований замедляется или прекращается, а прикосновения разрушают тонкие слои, накопленные за тысячелетия.
¶Охрана
Во многих странах пещеры со сталактитами объявлены памятниками природы или входят в состав национальных парков. В России действует ряд охраняемых карстовых территорий. Посетителям, как правило, запрещено касаться натёчных образований и выносить их фрагменты.
¶Интересные факты
- Самые длинные известковые сталактиты превышают 10 метров.
- Цвет зависит от примесей: оксиды железа дают бурый и оранжевый оттенки, марганец — тёмный, чистый кальцит почти прозрачен.
- В некоторых пещерах сталактиты растут быстрее за счёт постоянной подпитки водой, в других «замирают» при изменении водного режима.
- Термин происходит от греческого stalaktos — «натекающий по каплям».
Источники: спелеологические и карстоведческие справочники, материалы Русского географического общества, учебные пособия по геологии и минералогии.