Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
gray1

Jak powstają podziemne formy krasowe?

Podstawowymi, podziemnymi  formami  krasowymikraskrasowymi są: jaskinie, korytarze, groty, studnie i kominy krasowe, komnaty, sale, pieczary, stalaktyty, stalagmity, stalagnaty (kolumny), makarony, draperie, galerie, nacieki, perły jaskiniowe (pizolity). Pierwsze z nich powstają w wyniku krasowienia skał, przy udziale wody wzbogaconej dwutlenkiem węgla, która stopniowo, lecz uporczywie rozpuszcza sól kamienną, gips, wapień i dolomit. Woda zawierająca rozpuszczony dwutlenek węgla ma dużą łatwość rozpuszczania wyżej wymienionych skał. Dwutlenek węgla pobierany jest z powietrza, procesu fotosyntezy, pokrywy roślinnej obumierającej i rozkładającej się pokrywy humusowej i podłoża skalnego. Powstałe jaskinie w soli kamiennej są nietrwałe ze względu na zbyt łatwe rozpuszczanie tej skały. W dolomicie, który jest odporny na rozpuszczanie, proces zachodzi wolno, a powszechne spękania nie sprzyjają kształtowaniu się pustek. Najwspanialsze jaskinie powstają w wapieniach. Mimo, że skała wapienna zawiera często rożne domieszki, które spowalniają proces krasowieniaproces krasowyproces krasowienia, formy uzyskują przeróżne, wręcz bajkowe formy, a ich jedynym kreatorem jest przepływ wód przez pory w skałach. Wyobraź sobie teren zbudowany ze skał wapiennych. Kiedyś był dnem płytkiego morza. Po wyniesieniu w wyniku ruchów górotwórczych natura wystawia go na działanie procesów erozyjnych.

Woda opadowa wsiąka systematycznie w szczeliny i pęknięcia. Sieć podziemnych szczelin powiększa się i rozszerza. Z czasem powstają jaskinie. Jeżeli objętość kanałów jest większa niż ilość dopływającej wody, pojawiają się przestrzenie niezalewane wodą. Woda tworzy rzeki podziemne. Na takich ciekach powstają także wodospady. W rozległych jaskiniach powstają jeziora. Zwalniająca woda zrzuca niesiony materiał skalny. Powstają w ten sposób namuliska, czasami wypełniające całe fragmenty sieci podziemnej aż po strop. Odnaleźć można wśród nich żwiry, piaski, muły, gliny przyniesione czasami z odległych rejonów, a także pogrzebane w nich szczątki zwierząt jaskiniowych. Z upływem czasu zmniejsza się ilość wody w sieci podziemnej, np. w wyniku wykształcenia powierzchniowej sieci rzecznej lub rozbudowy sieci szczelin podziemnych. Dostępne stają się głębsze partie jaskiń, w których rozwijają się nacieki wapienne. Są one wynikiem krystalizowania rozpuszczonego w migrującej wodzie węglanu wapnia. Proces ten może zachodzić na stropie, ścianach i na dnie jaskiń. Ponieważ jest to proces odwrotny do rozpuszczania, dlatego zachodzi w najsuchszych częściach systemu podziemnego, które nie są już zalewane. Wynikiem krystalizacji są różne formy. Ich wielkość powstania zależy od czasu – od 1 cm na kilka lat lub kilkanaście tysięcy lat. Nacieki na stropie jaskini w postaci sopli zbudowanych z węglanu wapnia nazywane są stalaktytami. Z tych samych kropli powstają nacieki w formie iglic, tworzące się na dnie jaskiń, nazywane stalagmitami. Jeżeli obie formy połączą się, tworzą się stalagnaty. Woda spływająca po nachylonych powierzchniach stropu lub ścian tworzy różnego rodzaju powierzchniowe nacieki, przejawiające się w postaci: draperii, zasłon lub polew. Pokrywają one często duże powierzchnie, przyjmując ich kształt. Przykładem nacieku są makarony, czyli długie, cienkie rurki wiszące na stropach jaskiń. W wyniku przyrostu osadów wytrącanych z roztworów wodnych na ścianach jaskiń można spotkać półki skalne, zwane galeriami.  Nacieki uzyskują zwykle barwę białą, jaką nadają im pęcherzyki powierza uwięzione w trakcie krystalizacji lub są bezbarwne. W przypadku wytrącania się innych związków barwa ulega zmianie (żelazo nadaje im barwę żółtą, brunatną lub czerwoną). Na dnie jaskiń gromadząca się woda tworzy jeziorka. W wypełnionych skapującą wodą miseczkach martwicowych spotyka się małe kuleczki kalcytowe, tzw. perły jaskiniowe.

gray1

Etapy tworzenia się korytarzy

Jaskinie to bardzo rozwinięta sieć połączonych ze sobą korytarzy, studni, kominów, w których tworzeniu wyróżnić można trzy etapy i typowe dla nich formy krasu podziemnego:

  1. Przepływ wody pod ciśnieniem, która wcześniej wypełniła całkowicie przekrój korytarzy (strefa saturacji) jest warunkiem do powstania: kotłów wirowych  (eworsyjnych), korytarzy o profilu okrągłym pod ciśnieniem oraz korytarzy gąbczastych przy wolnym płynięciu wody.

  2. Przepływ wody jedynie dnem korytarzy, z możliwością całkowitego zalania korytarzy nazywanych syfonami (strefa wadyczna). Powstają: rynny denne, meandry, jamki wirowe.

  3. Brak przepływu wody w korytarzach, występowanie tzw. deszczu podziemnego i niewielkich jeziorek, proces krystalizacji i powstawania nacieków (strefa aeracji), szata naciekowa. Suche już korytarze jaskini mogą z upływem czasu wypełnić się znowu wodą. Woda migrująca w skały kieruje się w dół. Tworzą się studnie, w których woda osiąga poziom wywierzyska, czyli miejsca ich wypływu. Ciągła erozja prowadzi do powstania nowego, niżej położonego wywierzyska i głębiej położonych korytarzy i jaskiń. Wyżej położone przestają prowadzić wody, stają się suche, co pozwala na tworzenie się szaty naciekowej. Z czasem mogą ulec zawaleniu, powiększając pustki podziemne lub odsłaniając je całkowicie. Prowadzi to do powstania piętrowego systemu podziemnych jaskiń łączących starsze, wyżej położone z niższymi, młodszymi poziomami. Elementem spajającym są pustki pionowe, tj. kominy, czy studnie. W obrębie wyżyn dominują korytarze poziome, w górach – pionowe.

gray1

Elementy jaskiń

W obrębie jaskiń wyróżnia się:

  • korytarze {2 i czarne na rysunku} – tworzą się w szczelinach poziomych w wyniku erozji przepływających wód

  • studnie krasowe {3, 4 } – pionowe odcinki jaskini, które poszerzane są przez wody migrujące pionowymi szczelinami o stałej szerokości, cechują się stosunkowo wyrównanym, okrągłym przekrojem (im głębiej, tym robią się zwykle szersze). Za ich pośrednictwem następuje przedostawanie się wód powierzchniowych do systemu podziemnego. Określenie to stosuje się w sytuacji, gdy patrzymy na tę formę stojąc nad nią (patrzymy w nią w dół).

  • kominy krasowe {5} – pionowe odcinki jaskini, których szerokość rośnie wraz z głębokością. Kominy krasowe łączą system podziemny z powierzchniowym. Tworzą się wskutek poszerzania szczelin pionowo biegnących przez skały. Szczelinami spływają wody opadowe i roztopowe do systemu podziemnego. Jest to zwykle pionowy korytarz powstały nad jaskinią krasową. Najgłębsze kominy krasowe mają kilkaset metrów głębokości.

  • groty i pieczary {8} –są w miejscu łączenia się korytarzy z lejkami krasowymi.,

  • syfony jaskiniowe {9} – stanowią elementy systemu podziemnych korytarzy, które wypełnione są całkowicie wodą.

R1AaFHWkaqCI61
Elementy jaskiń
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o. na podstawie M. Szelerewicz, A. Górny, Jaskinie Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej, PTTK „Kraj”, Warszawa–Kraków 1986.
gray1

Szata naciekowa

Powstanie szaty naciekowej w jaskiniach zależy od kilku czynników, m. in. miejsca wypływu wód, jej ilości oraz stanu nasycenia, a także rodzaju ściany i jej urzeźbienia. W efekcie mogą powstawać różnego rodzaju nacieki, często pokrywające całe powierzchnie stropu ścian oraz dna sal i korytarzy. Głównym budulcem nacieków jest kalcyt. Wyróżnia się nacieki: cementacyjne, piaszczyste i namułowe, co zależy od tego, jakie ziarna (piaski czy mułki i iły) spajane są przez kalcyt. Występują wszędzie tam, gdzie powstają namuliska osadów naniesionych z zewnątrz.

Jako ciekawostkę można wymienić nacieki lodowe, które pojawiają się w formie stalaktytów, czyli sopli lodowych, stalagmitów i stalagnatów oraz lodu podłogowego i lodospadów występujących na dnie jaskiń. W niektórych jaskiniach te nietrwałe formy mogą występować całorocznie, co uzależnione jest od temperatur panujących w jaskiniach.

Nacieki można podzielić na dwie grupy: nacieki grawitacyjne tworzące się przez wytrącenie kalcytu z wody spływającej grawitacyjnie oraz nacieki agrawitacyjne przy których wzroście główną rolę odgrywają siły krystalizacji.

Rmj4h0qYs5ynp1
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o. na podstawie M. Szelerewicz, A. Górny, Jaskinie Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej, PTTK „Kraj”, Warszawa–Kraków 1986.
gray1

Nacieki grawitacyjne

Nacieki tworzą się wskutek osadzania się węglanu wapnia. W grupie nacieków grawitacyjnych wyróżniamy szereg form, których kształt w znacznej mierze uwarunkowany jest miejscem powstawania nacieku:

  • stalaktyty (sopleńce) – formy krasowe kształtem przypominające stożkowate sople, które wiszą u stropu jaskini. Tworzą się w stosunkowo wolnym tempie – 0,1 mm/rok

W tej grupie są stalaktyty sferolityczne w postaci kuli zakończonej makaronem.

R1IXzgVpQoKm8
Stalaktyt
Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_22.JPG.
  • stalagmity – formy, które powstają na dnie jaskini, najczęściej tuż pod stalaktytami. Podobnie jak stalaktyty, kształtem przypominają kolumny, jednak są nieco niższe od stalaktytów i mają od nich szersze podstawy.

RW7cWKSLXSqH3
Stalagmit w Jaskini Niedźwiedziej w Kletnie
Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_14.JPG.
  • stalagnaty (kolumny jaskiniowe) – połączenie stalaktytu i stalagmitu.

R1T7mc0zh2LJ6
Stalagnatw Jaskini Niedźwiedziej w Kletnie
Źródło: autor – Jacek Halicki - Own work, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_14.JPG.
  • draperie naciekowe (zasłony naciekowe) – zazwyczaj tworzą się na pochyłych ścianach lub stropach. Są zbudowane z kalcytu, w związku z czym są bardzie cienkie.

Ra0IlUNS5kiV8
Draperia naciekowa w Jaskini Niedźwiedziej w Kletnie
Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_19.JPG.
  • makarony – cienkie i puste w środku stalaktyty

  • misy naciekowe – otoczone progami i groblami baseny

RCAxXfhs2fc0X
Misymartwicowe (pierwszy plan), Kletno
Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_08.jpg.
  • perły jaskiniowe (pizolity) - kuleczki kalcytowe, które powstają w wyniku ruchu wody po dnie korytarza. Wewnątrz perły znajduje się ziarnko piasku, na którym wytrąca się koncentrycznie węglan wapnia. Nacieki mają barwę od żółtej po brązową, zależnie od tego, ile jest w nich związków żelaza.

R1ZKDko65URw2
Perły jaskiniowe
Źródło: autor – WTucker at the English Wikipedia, CC BY-SA 3.0, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cave_Pearls.JPG.
  • polewy – formy pokrywające ściany i dna jaskiń. Charakteryzują się dużą miąższością. W wyniku nierównomiernego spływu wód i za sprawą różnorodnego kształtu podłoża ich powierzchnie pokryte są żebrami i kaskadami.

    R1SIvaw8ML4CQ
    Polewy(na drugim planie), Kletno
    Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_08.jpg.

  • pola ryżowe – formy drobniejsze występujące na powierzchniach o mniejszym nachyleniu. Są w opozycji do form występujących na bardziej stromych partiach jakimi są np. nacieki wełniste.

gray1

Nacieki agrawitacyjne

Powstają przy udziale sił krystalizacji.

  • nacieki grzybkowe – są formami o długości około 20 mm, wzrastają prostopadle do podłoża w postaci kulistej pałeczki, są efektem kapilarnego podsiąkania z podłoża lub rozpryskujących się, opadających kropli.

  • heliktyty – to, w odróżnieniu od nacieków grzybkowych, nieregularne wyrostki krystalizujące w różnych kierunkach, mogą występować na wszystkich powierzchniach także innych formach, tj. stalaktyty, polewy, ściany i stropy.

R1MHTf72Ih2VU
Heliktytyw Jaskini Sonora w Teksasie
Źródło: autor – Autor nie został podany w rozpoznawalny automatycznie sposób. Założono, że to DanielCD~commonswiki (w oparciu o szablon praw autorskich). - Źródło nie zostało podane w rozpoznawalny automatycznie sposób. Założono, że to praca własna (w oparciu o szablon praw autorskich)., CC BY 2.5, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FishtailHelictites.jpg.
  • skupienia kalcytu – ich charakterystyczną cechą jest grupowanie się kryształów w kształcie szczotek, czyli gęsto upakowanych skupisk.

gray1

Gdzie można spotkać polskie podziemne formy krasowe?

Niezwykle ciekawe i bogate w szatę naciekową jaskinie możesz spotkać w różnych miejscach naszego kraju. W Ojcowskim Parku Narodowym, w Dolinie Prądnika, na stokach Chełmowej Góry znajduje się Jaskinia Łokietka. Jaskinia ta ma długość 270 metrów.

RljT1c5VecT2w
Jaskinia Łokietka w Ojcowskim Parku Narodowym
Źródło: autor – Rafał Kozubek - Praca własna, CC BY-SA 4.0, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jaskinia_Lokietka_Sala_Rycerska.jpg.

Również w w Dolinie Prądnika, nieopodal Ojcowa, położona jest Jaskinia Ciemna. Składa się z obszernej sali o długości 80 metrów, szerokości do 20 i wysokości 10.

Z kolei w Górach Świętokrzyskich, w pobliżu Chęcin znajduje się Jaskinia Raj – 240 m korytarzy charakteryzuje się bogatą szatą naciekową.

RHuCcNBgUfx6T
Jaskinia Raj w Górach Świętokrzyskich
Źródło: autor – Kinio2000 - Praca własna, CC BY 3.0, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jaskiniaraj.jpg.

Największe jaskinie występują w Tatrach. Jest ich tam około 600.

  • Jaskinia Wielka Śnieżna w Tatrach - najgłębsza (824 m) i najdłuższa (23 723 m) w Polsce.

RteUJnRHUFVKE
Jaskinia Wielka Śnieżna w Tatrach
Źródło: wg zestawienia Kardasia R. M. i Gali M. 2002, Bolka W.,
opracowanie Bartoszewski D., dostępny w internecie: http://www.sktj.pl/epimenides/tatry/maps/snieznab.gif.

Jednak za najpiękniejszą spośród polskich jaskiń uznawana jest Jaskinia Niedźwiedzia w Kletnie w Sudetach (w Masywie Śnieżnika), która swą nazwę zawdzięcza szczątkom niedźwiedzia jaskiniowego. Gatunek ten jednak najprawdopodobniej nie żył w jaskiniach. Kości niedźwiedzi przyniosły wody powodziowe i pozostawiły w namuliskach. 2 km korytarzy wypełniają urozmaicone nacieki. Jaskinia nadal jest w trakcie intensywnego tworzenia.

R1OQlj8lA4pCC
Jaskinia Niedźwiedzia w Kletnie w Sudetach (w Masywie Śnieżnika)
Źródło: autor – Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2015_Jaskinia_Nied%C5%BAwiedzia_w_Kletnie,_szata_naciekowa_04.jpg.
gray1

Podziemne formy krasowe na świecie

Rzeźbę krasową spotka możemy także na terenach Moraw, Słowacji, wschodnich Alp, Masywu Centralnego, Chin, Indii, Kuby, Brazylii, Wenezueli, wschodniej Australii, Nowej Zelandii i w Kordylierach w Ameryce Północnej. Najdłuższe jaskinie:

  • Jaskinia Mamucia, Kentucky w Stanach Zjednoczonych – jest to jaskinia, która bije światowe rekordy długości - jej korytarze przekraczają 650 km.

RSqIhNwD52iXW
Jaskinia Mamucia w USA
Źródło: autor – By Daniel Schwen - Praca własna, CC BY-SA 4.0, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mammoth_Cave_tour.jpg.
  • Jaskinia Lechuguilla, Nowy Meksyk USA – głęboka na 488,9 m, długa na 222 km.

R1CRt6DyQtu1q
Jaskinia Lechuguilla, USA
Źródło: autor – Dave Bunnell, CC BY-SA 2.5, Link, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lechuguilla_Cave_Pearlsian_Gulf.jpg.

Słownik

heliktity
heliktity

forma nacieku jaskiniowego, zwykle przybiera kształt nieregularnych zgrupowań niewielkich kryształków kalcytu lub aragonitu, które narastając tworzą fantazyjne formy drzewiaste, powstają w wyniku wytrącania się węglanu wapnia z wody podsiąkającej z podłoża

kras
kras

rodzaj rzeźby terenu występujący na obszarach zbudowanych ze skał rozpuszczalnych

naciek grzybkowy
naciek grzybkowy

jego charakterystyczną cechą jest to, że rośnie zawsze prostopadle do podłoża, a więc często niezgodnie z kierunkiem grawitacji, składa się z niewielkich, ale licznych główkowatych lub pałeczkowatych narośli, kształtem przypominających grzybki

naciek kaskadowy
naciek kaskadowy

rodzaj nacieku, przypominający kaskadę wodną, przybiera formę polewy naciekowej na ścianie jaskini, powstały z drobnokrystalicznego kalcytu i mleka wapiennego w próżniach krasowych w wyniku krystalizacji lub wytrącania się minerałów zawartych w wodach krasowych

naciek wełniasty
naciek wełniasty

powstaje z mleka wapiennego na nachylonych ścianach jaskiń, tworzą nacieki o niedużej wysokości, ale zwykle zajmujące duże powierzchnie, przejawia się w postaci ułożonych tarasowo zagłębień

pizolity
pizolity

to niewielkie, złożone z kalcytu lub aragonitu kuliste konkrecje o średnicy do 6 cm, powstają w jeziorkach, w których woda jest nieruchoma

proces krasowy
proces krasowy

polega na rozpuszczaniu skał przez wody powierzchniowe i podziemne z dodatkiem związków chemicznych, głównie dwutlenku węgla; zaliczane są do jednego z rodzajów wietrzenia chemicznego

pola ryżowe
pola ryżowe

rodzaj nacieku, powstaje z mleka wapiennego na poziomych lub mało stromych ścianach jaskiń, typowe pole ryżowe składa się z licznych, tarasowato ponad sobą ułożonych płytkich miseczek, przypomina położone na tarasach wzgórza poletka ryżowe i stąd pochodzi jego nazwa

stalaktyt sferoliczny
stalaktyt sferoliczny

tworzy się, gdy spływ wody po powierzchni nacieku jest na tyle wolny, że zdąży ona całkowicie odparować przed dotarciem do jego czubka

żebra
żebra

powstały w wyniku procesów krasowych podłużny grzbiet o obłych lub kanciastych kształtach, oddzielający sąsiednie żłobki krasowe