Сталактиттердің сипаттамалары мен түрлері
Сталактиттер - әктас үңгірлерінде (карст үңгірлерінде) кездесетін ең ерекше табиғи әшекейлердің бірі. Олар көбінесе үңгір төбесінен ілінген, кейде мұздай мөлдір, кейде күңгірт қоңыр, ал кейде балқытылған балауыздай қабатталған «тікенекті» құрылымдар ретінде танылады. Сұлулығынан басқа, сталактиттер геологиялық процестер, қоршаған орта жағдайлары және тіпті өткен климаттың өзгеруі туралы маңызды ақпаратты сақтайды. Бұл мақалада сталактиттердің сипаттамалары және олардың кең таралған түрлері, соның ішінде олардың қалай пайда болатыны және олардың әртүрлі формаларына не әсер ететіні талқыланады.
Сталактит дегеніміз не?
Қарапайым тілмен айтқанда, сталактит - үңгір төбесінен салбырап өсетін спелеотем (үңгірдегі минералды шөгінді). Сталактиттер негізінен кальцит (CaCO₃) минералынан түзіледі, дегенмен кейбір үңгірлерде олардың құрамында арагонит (басқа кристалдық құрылымы бар кальций карбонатының бір түрі) немесе аз мөлшерде басқа минералдар болуы мүмкін. Минералдардың, су құрамының және үңгірдің микроклиматының айырмашылықтары түсінің, құрылымының және пішінінің өзгеруіне әкеледі.
Сталактиттер әдетте сталактиттерден су тамшыларының түсуі нәтижесінде үңгір түбінен өсетін шөгінділер болып табылатын сталагмиттермен жұптасады. Уақыт өте келе сталактиттер мен сталагмиттер кездесіп, бағандар немесе бағаналар түзуі мүмкін.
Сталактиттің пайда болу процесі
Сталактиттердің пайда болуы жаңбыр суымен, әктаспен және көмірқышқыл газымен тығыз байланысты. Жаңбыр суы жерге сіңіп кеткенде, ауадан және топырақ микроорганизмдерінің тыныс алуынан CO₂ сіңіріп, әлсіз көмірқышқылын түзеді. Бұл аздап қышқыл су тау жыныстарындағы жарықтар арқылы сіңіп жатқанда әктасты (кальций карбонатын) ерітеді. Содан кейін кальций мен бикарбонатқа бай ерітінді үңгір қуысына тамшылайды.
Үңгірлердің ішінде ауа жағдайлары әдетте әртүрлі: CO₂ төмендеуі мүмкін, температура мен ылғалдылық салыстырмалы түрде тұрақты болады және булану жүреді. Су тамшылары CO₂ жоғалтқанда (газсыздандыру) немесе буланғанда, кальций карбонаты тұнбаға түседі. Бұл ұсақ шөгінділер сталактиттердің «алғашқыларына» айналады. Бұл процесс өте баяу жүретіндіктен, сталактиттің өсуі әдетте жергілікті жағдайларға байланысты жылына миллиметрмен немесе одан да аз мөлшерде өлшенеді.
Сталактиттердің негізгі сипаттамалары
1. Өсу орны мен бағыты
Ең оңай танылатын ерекшелігі - олардың орналасуы, ол үңгір төбесінен салбырап, ауырлық күшіне байланысты төмен қарай өседі. Сталактиттің ұшы әдетте су тамшыларының түсетін нүктесі ретінде қызмет етеді. Кейбір сталактиттерде су бетімен ағып, қалың, толқынды пішін жасайды.
2. Минералды құрамы
Сталактиттердің көпшілігі кальциттен тұрады. Дегенмен, кейбір сталактиттер арагониттен түзіледі, әсіресе судың химиялық құрамы (мысалы, магний қатынасы, температура немесе булану жылдамдығы) арагониттің пайда болуына ықпал етсе. Бұл құрам жылтырлығына, сынғыштығына және кристалдық өрнегіне әсер етеді.
3. Ішкі құрылым
Егер сталактит кесіліп ашылса (мысалы, ғылыми зерттеуде), оның ішкі қабаты ағаш діңінің сақиналары сияқты өсу қабаттарын ашуы мүмкін. Бұл қабаттар өткен жағдайлардың «жазбасын» сақтайды: минералды құрамның, түстің және тіпті изотоптардың өзгеруі үңгірдің үстіндегі жауын-шашынның немесе өсімдіктердің уақыт өте келе өзгеруін көрсетуі мүмкін.
4. Түсі және айқындығы
Сталактиттердің түсі әртүрлі: сүттей ақ, мөлдір, кілегей, қоңыр, қызғылт және тіпті қаралау. Түске әдетте темір оксиді (қызыл-сары-қоңыр реңк береді), марганец (қоюырақ) немесе органикалық заттар сияқты минералды қоспалар әсер етеді. Өте таза сталактиттер мөлдір немесе ашық ақ болып көрінуі мүмкін.
5. Беті және құрылымы
Сталактиттің беті тегіс, ойық тәрізді, қабыршақты немесе кедір-бұдырлы болуы мүмкін. Бұл құрылымға су ағынының жылдамдығы, тамшылау жиілігі, булану жылдамдығы және минералдардың болуы әсер етеді. Тұрақты су ағыны тегіс бетті жасайды, ал ағынның өзгеруі толқынды өрнектер тудыруы мүмкін.
6. Қоршаған ортаның нәзіктігі және сезімталдығы
Сталактиттер салыстырмалы түрде нәзік. Адамның өзімен-ақ жанасу өсу қабатын зақымдауы немесе минералды шөгінділерді тежейтін тері майларын қалдыруы мүмкін. Сонымен қатар, бақыланбайтын туризмге байланысты температураның, ауа ағынының және CO₂ деңгейінің өзгеруі сталактиттердің өсу қарқынын өзгертуі мүмкін.
Сталактиттердің кең таралған түрлері
Карст үңгірлерінде жиі кездесетін сталактиттердің кейбір түрлері келтірілген. Іс жүзінде бұл формалар бір-біріне ауыса алатынын ескеру маңызды; үңгір жағдайлары әрқашан біркелкі бола бермейтіндіктен, бір сталактит әртүрлі сипаттамаларды көрсетуі мүмкін.
1. «Сода сабаны» сталактиті
Бұл сталактиттің ең ертедегі және ең жіңішке түрі, пішіні сабан тәрізді кішкентай, қуыс түтікке ұқсайды. Су түтіктің ортасындағы арна арқылы ағып, ұшынан тамшылап шығады. Түтіктің ернінде кальцит шөгінділері пайда болып, сабанды біртіндеп ұзартады. Газдалған сусындар өте нәзік; егер ұшы бітеліп қалса, су түтіктің сыртына ағып кетеді, ал пішіні конус тәрізді сталактитке айналуы мүмкін.
2. Конус тәрізді сталактит
Бұл түрі «тұзды» және конус тәрізді, диаметрі жоғарғы жағына қарай ұлғаяды. Ол әдетте су бір тар арнадан тамшылап қана қоймай, сыртқы бетінен ағып, кальциттің сталактиттің бүйірлерінде шөгуіне себеп болған кезде пайда болады. Конус тәрізді сталактиттер көбінесе үңгір төбесінен ілулі тұрған үлкен «азу тістері» ретінде көрінеді.
3. Қабатталған сталактиттер немесе «балқыған балауыз» (тамшылатып пайда болған сталактиттер)
Кейбір сталактиттер тік ойықтары мен толқынды қабаттары бар балқыған балауызға ұқсайды. Бұл пішін судың біркелкі емес ағынымен байланысты, кейде тамшылап, кейде жұқа ағады. Шөгінді біртіндеп пайда болады, ұсақ қатпарлар түзеді, қабатты көрініс жасайды.
4. Шаштары немесе «түктері» бар сталактиттер (қырауық/жіп тәрізді формалар)
Кейбір үңгірлерде, әсіресе ауа мен су химиясы тез кристалдануды қолдайтын жерлерде, шашқа, жіптерге немесе қырау гүлдеріне ұқсас нәзік құрылымдар пайда болуы мүмкін. Көбінесе классикалық сталактиттер емес, қырау жұмыстары (ұсақ тармақталған кристалдар) сияқты кристалды спелеотемалар ретінде жіктелгенімен, олар көбінесе үңгір төбесінен ілініп тұрғандай көрінетіндіктен «ұсақ сталактиттер» деп аталады. Бұл құрылымдар жанасудан және ылғалдылықтың өзгеруінен зақымдалуға өте сезімтал.
5. Эксцентрлік сталактит (геликтит)
Бұл көзге көрінетін ең «шатастыратын» түрі, ол бүйірге қарай өседі, иіледі немесе тіпті гравитацияға қарсы тұрғандай бұралып кетеді. Геликтиттер капиллярлық әсердің, ұсақ су ағындарының, микро қысымның және өсуді белгілі бір бағытқа бағыттайтын кристалданудың тіркесімі арқылы пайда болады. Геликиттер басқа сталактиттерден немесе тікелей төбеден пайда болып, ұсақ бұтақтардың көркем шоғырларын түзе алады.
6. Перде/драпера сталактиттері – өтпелі форма
Көбінесе «үңгір перделері» немесе перделер деп аталса да және әрқашан шынайы сталактиттер ретінде жіктелмесе де, бұл форма өте кең таралған. Олар су бір нүктеден тамшыламай, төбеде немесе қабырғада көлбеу жазықтық бойымен ағып жатқанда пайда болады. Нәтижесінде шөгінділер перделерге ұқсайтын жұқа, толқынды парақтарды құрайды. Кейде перделерде уақыт өте келе минералды құрамның өзгеруіне байланысты параллель түсті жолақтар болады.
Сталактиттердің пішіні мен өсуіне әсер ететін факторлар
Сталактит пішіндері кездейсоқ пайда болмайды. Бірнеше факторлар шешуші рөл атқарады:
1. Тамшының жылдамдығы және су ағыны: Тұрақты тамшылар үшкір құрылымдар түзеді; диффузиялық ағын қалың, ойық тәрізді перделер немесе сталактиттер түзеді.
2. CO₂ деңгейі және үңгір желдетуі: CO₂ дегазациясы тұнбаны тездетеді; желдетудің өзгеруі өсу үлгілерін өзгертуі мүмкін.
3. Температура және ылғалдылық: Құрғақ жерлерде булану артады, сондықтан шөгінділер тезірек қатаяды, бірақ тым құрғақ жерлерде өсу тоқтауы мүмкін.
4. Судың химиясы: рН, кальций, магний және басқа иондардың құрамы кальцит немесе арагониттің басым екенін анықтайды.
5. Қоспалар: Темір, марганец немесе саз минералдары түс пен құрылымға әсер етеді, сонымен қатар су тасқыны, эрозия немесе үңгірдің үстіндегі топырақтың өзгеруі кезеңдерін көрсетуі мүмкін.
Жабу
Сталактиттер жай ғана үңгірлердің әшекейлері емес, керісінше, тұрақты жер асты кеңістігіндегі су, тас және атмосфера арасындағы ұзақ уақыт бойы өзара әрекеттесудің нәтижесі. Олардың сипаттамалары - ілулі күйінен, минералды құрамынан, түсінен бастап қабатты құрылымына дейін - оларды жүздеген және мыңдаған жылдар бойы қалыптастырған қоршаған орта жағдайларын көрсетеді. Сода сабандары, конустар, балқытылған балауыз, эксцентриктер (геликтиттер) және перде тәрізді парақтар сияқты сталактит түрлері үңгірлерде болатын микропроцестердің әртүрлілігін көрсетеді. Сталактиттерді түсіну бізге табиғаттың сұлулығын және үңгірлерді зақымданудан қорғаудың маңыздылығын түсінуге көмектеседі, өйткені бір рет сынған немесе бұзылған кезде олардың өсуі қалпына келу үшін өте ұзақ уақыт алады.
