Владимир Мальцев - Пещера мечты. Пещера судьбы

Следующую остановку сделаем на поверхности озера, куда мы уже и так почти добрались. Забереги. Пожалуй, единственные натеки, размеры и красота которых в Кап-Кутане уступают тому, что можно видеть в пещерах Гваделупских гор в США.

Вполне естественно, что кристаллизация путем газообмена сквозь поверхность резко усиливается на самой поверхности, — и возникают тончайшие кальцитовые корочки, удерживающиеся на плаву силой поверхностного натяжения. Там, где корочка примыкает к берегу (или затопленному сталагмиту, или доросшему до воды сталактиту), она не тонет несколько дольше — и успевает обрасти снизу скелетными кристаллами из озера, а сверху — покровным натеком из раствора, стекающего с берега или сталактита. И — уже не утонет, а к ней начнет прирастать следующая корочка. Получается до удивления похоже на листья кувшинок. Подобные забереги, достигая в некоторых пещерах многометровой ширины (правда, в гваделупских пещерах механизм роста гигантских заберегов чуть сложнее — с берега стекает раствор другого состава, непосредственно дающий кристаллизацию при смешении с раствором в озере), являются наиболее «видимым» украшением пещерных озер. Иногда они срастаются, покрывая озера как бы каменным «льдом», подчас не уступающим в прозрачности обычному.

Вдали от берега плавучие корочки принимают участие в образовании еще одного интересного агрегата. Если в озеро падают капли, то (в пещере все настолько стабильно, что даже капли тысячелетиями падают в одни и те же точки) плавающие пленки в точках капели тонут, собираясь на дне в холмы или даже колонны. Потом, после осушки озера, такая колонна обрастет (из тех же капель) покровной корой — и станет удивительно похожей на обычный сталагмит. В Кап-Кутане такие «конуса» невелики, но в некоторых пещерах Северной Америки они достигают десятка метров высоты. И состоят внутри из этих тончайших корочек, утопленных каплями.

Корочки в том или ином виде распространены чрезвычайно широко, хотя их нужно уметь увидеть. Пожалуй, можно даже сказать, что их образование сопровождает любой «пещеро-подобный» процесс, даже если самой пещеры и нет. Погода — штука неустойчивая. Сухие годы сменяются влажными — и под землей сухие полы сменяются озерками, с соответствующей сменой роста натеков любого типа на рост корочек. Любой натечный пол содержит в себе включения корочек, но пока нет излома — их не увидеть. Очень показательные вещи можно наблюдать, например, в Крыму. Во многих местах южнобережная дорога проложена сквозь оползни — и во вскрытых щелях между глыбами масса совершенно «пещерных» натеков, причем весьма разнообразных. Но больше всего — именно корочек.

После ухода больших озер пещера вступает в эпоху подземных рек и ручьев. В струях которых механизмы кристаллизации, связанные с потерей углекислого газа, становятся предельно наглядны.

Хотя камни преткновения и не входят в компетенцию минералогии, поговорим немного и о них. Если такой камень оказывается в ручье, около него создаются турбулентные завихрения. Впрочем, тот же эффект возникает и от любых других препятствий, даже просто уступа дна. А что такое турбулентность? В частности — быстрое создание маленьких зон повышенного давления, и таких же — разрежения. А разрежение ведет к сильной разбалансировке раствора по углекислоте. И — выделение углекислого газа происходит взрывным порядком, с образованием пузырьков, вызывая столь же взрывную кристаллизацию. А обратное растворение в соседних зонах повышенного давления отстает — обратная диффузия из пузырька происходит гораздо медленнее. Разумеется, кристаллизация происходит на препятствии, вызвавшем турбулентность, и — увеличивает его. Возникает положительная обратная связь. Так вырастает каменная плотина — гур. Гур растет вширь и вверх, дорастает до поверхности воды и подпруживает ручей. Течение в образовавшемся озерке становится совсем спокойным, и натеки в нем расти перестают, а на самом гуре рост в зоне перелива идет очень быстро, поднимая и поднимая его. Опять же, для Кап-Кутана гуры не характерны за недостатком рек, но, тем не менее, несколько внушительных каскадов имеется. В некоторых же пещерах каскады гуров достигают многосотметровой длины с отдельными плотинами высотой в десятки метров. И — подчас создают труднопреодолимые препятствия, поднимая воду до потолка. Образованные таким образом цепочки сифонов проходятся единственным разумным способом — переливанием воды между озерами посредством системы клистирных трубочек. С многочасовым ожиданием (сидя в луже) на каждом этапе.

Вооружимся опять лупой и посмотрим, как устроен гур внутри. А ведь совсем не похоже на озерные агрегаты. Никакой упорядоченности мы не обнаружим — все кристаллы будут очень мелкие, скелетные, и — хаотически расположенные. Это — так называемый известковый туф, возникающий при кристаллизации не только на поверхности роста, но и в объеме раствора. Верный признак механических причин — либо турбулентности, либо вызванных иными причинами резких скачков давления.

Так. Подводные пещеры позади, озера позади, ручьи позади. Что еще у нас осталось из возможных водоемов? Правильно. Лужи. Заглянем. Если повезет — увидим редчайшие образования — пещерный жемчуг, он же пизолиты. Это — иногда правильной, а иногда неправильной формы кальцитовые шарики, свободно лежащие в маленьких озерках и имеющие точно такое же строение, как обычный жемчуг — песчинку или маленький камешек посередине, на которые правильными тонкими слоями нарастает кальцит. Правда, в отличие от настоящего жемчуга, в пещерном практически отсутствует органика, а потому — перламутрового блеска он не имеет.

Пещерный жемчуг является одним из лучших примеров многолетних заблуждений в науке, порожденных чрезмерной специализацией и неумением мыслить системно. А заодно — нашим первым достижением в минералогии пещер. Известный еще в прошлом веке, пещерный жемчуг всегда считался классикой — что в раковине жемчужницы, что в пещерной лужице, вертится случайно попавшая песчинка — и законы обрастания ее кальцитом одни и те же. В раковине ее вертят и не дают прирасти к стенке движения моллюска, а в пещерной ванночке — ручеек, через эту ванночку текущий.

Еще не чувствуете, что что-то не так? Правильно. Источников, откладывающих разные минералы, и на поверхности земли полно, ванночек в них много, песчинки тоже есть, а вот жемчуг-то именно пещерный. Не встречается он в этих источниках. Потому что ручеек-то здесь как раз и ни при чем.

На самом деле, когда теорию его образования стали переосмыслять, соображения были совсем другие. Главное из них — то, что ручеек, достаточно сильный для того, чтобы вращать жемчужины в сантиметр ростом, имеет очень высокую турбулентность, то есть движение воды в ванночке должно быть не спокойным, а вихревым. Иначе жемчужина очень быстро найдет себе устойчивую точку и прирастет. А турбулентность Вот именно. Уже проходили. Вызывает рост не структурированных агрегатов, а известкового туфа. И другое соображение — что в тех ванночках, где жемчуга много, при вращении он должен стачиваться друг об друга быстрее, чем расти.