Строение сталактитов

Наибольший интерес представляют вопросы о строении сталактитов, особенностях их формирования и скорости роста.

Этими вопросами занимались А. Н. Чураков (1911), Н. М. Шерстюков (4940), Г. А. Максимович (1963) и 3. К. Тинтилозов (1968). Сталактиты состоят в основном из кальцита, на долю которого приходится 92–100%. Кристаллы кальцита имеют таблитчатую, призматическую и другие формы.

В продольном и поперечном разрезах сталактита под микроскопом прослеживаются веретенообразные зерна кальцита длиной до 3–4 мм. Они расположены перпендикулярно к зонам нарастания сталактита.

Промежутки между веретенообразными зернами заполнены мелкозернистым (до 0,03 мм в диаметре) кальцитом. При сильном увеличении отдельные зерна мелкозернистого кальцита обнаруживают тонкокристаллическое зернистое строение. Иногда в них встречается значительное количество аморфного и глинисто-известковистого материала. Загрязнение сталактита глинистым пелитовым материалом, прослеживающимся в виде тонких параллельных прослоек, определяет его полосчатое сложение.

Полосчатость идет вкрест простирания кристаллов. Она связана с изменением содержания примесей в поступающем растворе во время роста сталактита.

Рост сталактитов

Скорость роста сталактитов определяется быстротой приток (частотой скапывания) и степенью насыщенности раствора, характером испарения и особенно парциальным давлением углекислого газа. Частота падения капель со сталактитов изменяется от нескольких секунд до многих часов.

Иногда падения капель, висящих на концах сталактита, вообще не наблюдается. В этом случае, по-видимому, вода удаляется только за счет испарения что обусловливает крайне медленный рост сталактитов.

Специальные исследования, проведенные венгерскими спелеологами, показали, что жесткость воды капель, свисающих со сталактита, больше, чем падающих, на 0,036 – 0,108 мг-экв.

Следовательно, рост сталактита сопровождается уменьшением в воде содержания кальция и выделением углекислоты. Этими исследованиями установлено также значительное изменение жесткости сталактитовых вод в течение года (до 3,6 мг-экв), причем наименьшая жесткость отмечается зимой, когда содержание углекислоты в воде в связи с ослаблением жизнедеятельности микроорганизмов понижается.

Естественно, это влияет на темпы роста и форму сталактитов в разные сезоны года. Особый интерес вызывают непосредственные наблюдения за скоростью роста сталактитов. Благодаря им удалось установить, что интенсивность роста кальцитовых сталактитов в разных подземных полостях и в различных природных условиях, по данным Г. А. Максимовича (1965), изменяется от 0,03 до 35 мм в год.

Особенно быстро растут галитовые сталактиты. В условиях притока сильно минерализованных хлоридно-натриевых вод скорость роста сталактитов на Шорсуйском руднике (Средняя Азия, Алайский хребет), согласно исследованиям Н. П. Юшкина (1972), изменяется от 0,001 до 0,4 мм в сутки: достигая в отдельных случаях 3,66 мм в сутки, или 1,336 м в год.