Природа. Подземный ветер
Как показали находки археологов, уже в начале бронзового века люди верили, что под земной поверхностью находится мир, ничем особенно не отличающийся от внешнего. Время от времени этот мир давал о себе знать. Например, в начале прошлого века под одним из сел на Южном Урале сильно разбушевались духи, якобы живущие в подземном царстве. Они стонали, кричали, издавали странные грохочущие звуки. Впоследствии геологи провели обследование этой местности и установили, что древние сказания несут в себе известную долю истины.
Главные структурные элементы пещер — тоннели и каверны. Тоннели представляют собой узкие протяженные проходы, связывающие между собой каверны — обширные, высокие полости. Внутри них формируются области относительно застойного воздуха.
Под землей действительно находится удивительный мир, но духи там не живут. Странные шумы, которые слышны из-под земли, объясняются чудовищными обвалами в подземных пустотах, образованных в толщах горных пород грунтовыми водами. В совокупности подземные трещины, каналы и залы образуют по-своему загадочный подземный мир. Воротами в этот мир служат пещеры и гроты. Первоначально ученые, обследовавшие глубинные пустоты, предполагали, что подземелье во всем противоположно нашему миру.
Пещеры представляют археологический интерес, поскольку в них найдены следы пребывания первобытного человека. Российские археологи исследовали древние рисунки в Каповой пещере.
Дольше всего сохранялась гипотеза о стабильности пещерного микроклимата, поскольку ее укрепляли данные, полученные исследователями пещер — спелеологами. Но в настоящее время ученые утратили былую уверенность: многие из них серьезно полагают, что в тайных пустотах земной коры могут дуть ветры. Открытие подземного ветра нельзя считать состоявшимся. Мы лишь предполагаем его наличие, основываясь на косвенных данных. Большинство фактов свидетельствует о том, что недра планеты — это «мертвое царство». Главными свидетелями покоя и даже некоторой застойности процессов в каменных недрах Земли служат такие известные украшения пещер, как сталактиты и сталагмиты. Это сосульки, вырастающие в течение десятилетий в результате движения капель воды, насыщенной минеральными солями и в особенности известью.
Вымывая из горных пород определенные элементы, подземные реки создают зачастую удивительные микроклиматические условия в подземелье. В Башкирии во многие пещеры с грунтовыми водами поступает радиоактивный углерод, который подавляет здесь деятельность микроорганизмов, оказывая благотворное влияние на здоровье человека.
Известь и соли постепенно оседают из воды, формируя фигурные образования. Капающая с потолка пещеры вода медленно откладывает частицы извести на небольшом участке пола, где постепенно вырастает острый зуб сталагмита. Сверху свешиваются известковые сосульки сталактитов. Иногда сталактит и сталагмит, растущие навстречу друг другу, срастаются вместе, образуя колонну под названием сталагнат. Вода — это единственный нарушитель спокойствия под землей, она вызывает потопы, создает озера и протоки, собирается в реки.
Например, большой стабильностью воздушных масс отличается Кунгурская ледяная пещера, также находящаяся на Урале. В ней, среди многочисленных ледяных изваяний, созданных природой, спелеологам удалось отыскать величайшую на земном шаре снежинку, превосходящую по размерам человеческую ладонь. Здесь, очевидно, не бывает ни ветра, ни сколько-нибудь заметных перепадов давления.
Пещеры —это подземные пустоты, имеющие выход на поверхность. Обычно они образуются вследствие размыва пород подземными водами.
И все-таки подземные ветры могут существовать. В первую очередь сильные воздушные потоки в пещерах, трещинах и глубинных пустотах могут быть связаны с вулканической активностью. Заточенный под землей, сильно нагретый воздух под давлением вулканических газов приходит в движение, ища выход на поверхность. В Исландии находится огромное количество фумарол — мелких вулканчиков и вулканических трещин в земной коре, через которые из недр вырываются раскаленные водяные пары в смеси с прочими газами.
Нередки фумарольные выходы на склонах настоящих вулканов. Такие выходы называются бокка. Некоторые вулканы в ходе своего геологического развития сами проходят сольфатарную стадию, исторгая из недр исключительно сернистые газы. Таков, например, Суфриер — главная туристическая достопримечательность Гваделупы.
Настоящие бури бушуют в лавовых пещерах на ранних этапах формирования этих удивительных подземных полостей. Самая большая лавовая пещера в мире, известная под названием Куэва-де-лос-Вердес, находится на вулканическом острове Лансароте на Канарском архипелаге. Ее длина составляет 6100 м, а глубина — 230 м. Пещера возникла в результате одного из извержений невысокого вулкана Корона (600 м). Он исторгал из себя расплавленное вещество, наслоения которого застывали с разной скоростью. В то время как верхние лавы уже образовали каменный панцирь, нижние все еще оставались горячими и продолжали стекать в океан, формируя тоннель, ставший впоследствии знаменитой пещерой. Тонкая корка из затвердевшей лавы местами рушилась над раскаленным потоком, и в растущую Куэва-де-лос-Вердес под давлением затягивались потоки воздуха.
Удивителен микроклимат Кунгурской ледяной пещеры на Урале. Льды в ней не тают даже в летнее время. Огромные ледяные наплывы на ее стенах остались от древней подземной реки, которая сформировала эти красоты во времена ледникового периода.
Смешиваясь с горючими газами из лавы, воздух образовывал активную смесь. В результате подземелье сотрясали частые взрывы. Поскольку лава пребывала в очень жидком состоянии, она создала на стенах тоннеля многочисленные наплывы, складки и морщины. Когда извержение закончилось и поток лавы прекратился, газы еще бесновались в пещере. Заключительная серия взрывов определила характер отложения лавы на полу и стенах тоннеля, переплавив некоторые скопления изверженного материала и придав ему новые формы, в том числе выплавив уникальные лавовые сталактиты.
Ветер в подземелье может быть вызван и воздушными потоками в атмосфере, если подземные полости имеют выход на поверхность. Такие ветры были открыты в Тигровой пещере в Таджикистане. Сюда часто врываются ветры, которые долго блуждают в подземелье.
В отдельных уральских пещерах радиоактивный углерод ионизирует воздух настолько, что даже вызывает свечение сталактитов. Одной из целебных пещер Южного Урала считается Каповая, которая еще 20 тыс. лет назад была заселена первобытными людьми. Здесь удалось обнаружить настенные рисунки охотников-кроманьонцев.
Особая акустика пещеры и способность соляных сталактитов резонировать в ответ на движения воздуха приводит к тому, что Тигровая пещера издает приятные звуки.