Текст книги "Пещера мечты. Пещера судьбы"

Автор книги: Владимир Мальцев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 26 страниц)

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.

То, что жемчуг часто находили там, где ручья нет, а только капель, было известно давно, но в расчет практически не принималось. Просто вместо слова «ручеек» стали употреблять «ручеек или капель». А именно капель и оказалась единственным фактором.

Когда мы заинтересовались этой проблемой, то концепцию ручейка исключили из вышеизложенных соображений сразу. Остались падающие капли, которые падают как в изолированные ванночки, так и в ванночки на ручьях. Капли в пещерах падают практически везде. Элементарный расчет энергии показал, что падения капли с высоты всего двух-трех метров вполне достаточно, чтобы произвести в такой несжимаемой среде как вода, сотрясение, достаточное для отрыва от субстрата начавшей прирастать жемчужины размером даже более сантиметра.

Несколько сложнее было с механизмом передачи энергии. Энергия капли делится на пять составляющих – энергию брызг, акустической волны (продольной), поверхностной волны (поперечной), ламинарных потоков и турбулентных потоков. То, что только волны, причем только акустические, могли донести энергию на требуемое расстояние и глубину и передать ее жемчужине без создания излишней турбулентности, было совершенно очевидно. Но – очевидность еще не означает истинности. Нужно было доказать, что они получают достаточную часть общей энергии. Смешно, но общего решения сей тривиальной задачи в современной физике не обнаружилось. Зато – в одной из книг по фотографии обнаружилась реклама новой аппаратуры скоростной съемки, на которой в качестве иллюстрации возможностей приводилась серия фотографий этапов падения капли красной воды в стакан с синей водой. И просто замерив хорошо видимые на фотографиях высоты разлета брызг и фронты течений и волн, мы получили все нужные соотношения даже не прибегая к высшей математике.

* * *

Вот мы и добрались до того состояния пещеры, при котором вода уже только капает и струится по стенам – состояния, образующего «классическую пещеру» со сталактитами и сталагмитами, столь любимыми в большинстве классификаций и популярной литературы. На первый взгляд разнообразие форм здесь грандиозно – это и покровные коры, и разнообразные сталактиты подчас многометровой длины, и сталагмиты, и всевозможные драпировки и занавеси. И в то же время структурно все это практически одно и то же – сферолитовая корка, загнанная геометрией потоков в разные формы. И главное отличие от форм подводной кристаллизации состоит в том, что там толщина коры постоянная, а здесь – переменная. Каждая струйка воды имеет свою специфику стекания, образуя совершенно индивидуальной формы сталактит или драпировку.

Разумеется, есть и другие отличия. Вызванные участием уже знакомой нам механики. Если капель и струйки сильны – появляется турбулентность, и – вместо структурированных сталактитов появляются туфовые. Между прочим, практически все гигантские натеки в основной массе приспособленных к туризму пещер относятся к этому типу – и потому у них нет ни чистоты, ни прозрачности, ни звонкости.

Но и при медленном поступлении воды без механики не обходится. Присмотримся к любому чистому сталактиту, лучше – к так называемой «макаронине», тонкому и почти прозрачному трубчатому образованию. На первый взгляд все просто. Вода поступает из дырочки в потолке, вокруг дырочки начинается кристаллизация, постепенно геометрический отбор уменьшает количество кристаллов, и – остается единственный кристалл в форме тонкостенной трубочки. Собственно, до самого недавнего прошлого их рост именно так и трактовался. Только вот почему дырочка в потолке всегда оказывается именно в той точке, откуда воде удобно капать? Статистически не проходит. Достанем лупу и внимательно посмотрим на кончик сталактита. Ага На кончике-то не грани головки, а целая поросль уже знакомых нам скелетных кристаллов, свидетельствующих о разбалансированной среде кристаллизации. Откуда дисбаланс степени насыщения и скорости перемешивания? Из той же механики – гидродинамический удар при отрыве капли. А монокристаллическое тело трубочки? Оттуда же. Пульсация давления в канале, вызываемая отрывом капель, вызывает собирательную перекристаллизацию – растворение мелких кристаллов с одновременным ростом крупных. Вот и получилась вся структура сталактита. А куда делось питание по каналу? Да оно просто не нужно – центральный канал сталактита есть не причина, а следствие. Кстати, можно заметить, что диаметр трубки – прекрасный индикатор изменения состава растворов. Ничтожные вариации отображаются в поверхностном натяжении, которое контролирует диаметр капли – и трубка заметно меняет свой диаметр. Между прочим – пора восстановить некоторую справедливость, а то уж больно получается, что всех ругаю, а себя хвалю. Так вот на тему макарон – в первом черновике этой главы я привел именно ту теорию, которую сейчас и раздолбал. И подобных мест в этой главе, где трактовка с момента написания первого черновика изменилась радикально – не менее четырех. Собственно, именно из нежелания пичкать читателя устаревшими представлениями, эта глава – единственная во всей книге – практически полностью переписана в последний момент перед печатью. Хотя – как там у Савченко сказано в «советах начинающему гению»? Кажется, так: «Не спеши объяснять другим то, что сам только что понял: ты понял далеко не все». Проигнорирую. Ибо гениев здесь нет, а у него же сказано: «Доставляет удовольствие еще раз вникнуть в дело, растолковывая его другому».

На сталагмитах происходит примерно то же самое: рост мелких скелетных кристаллов на ударах капли с их последующей перекристаллизацией. Но здесь перекристаллизация уже устроена по-другому, так как может происходить только на поверхности – у сталагмита нет канала. И потому при перекристаллизации возникает ориентированный геометрический отбор, при котором лучше выживают вертикальные индивиды. И – достаточно высокий и тонкий сталагмит, начиная с некоторой высоты, тоже становится монокристаллическим.

Сталактиты и сталагмиты, несмотря на свою очевидную простоту, вообще чрезвычайно поучительны в смысле всевозможных заблуждений. Один пример я уже привел, приведу и второй. Если кто уже читал что о пещерах, даже в специальной литературе, – помнит наверняка. На потолке растет сталактит, на полу под ним – сталагмит, дорастая друг до друга, они срастаются, и получается колонна – сталагнат. Опять вопрос на засыпку: а почему же там, где растут самые крупные сталагмиты, никаких сталактитов над ними нет и в помине? И наоборот – под макаронами не бывает сталагмитов. Тот же Максимович, классификацию которого я охаял, еще в шестидесятых додумался померить расходы воды – и обнаружил, что сталактиты растут при меньших расходах, чем сталагмиты. Причем – и для тех и для других есть жесткая корреляция формы с интенсивностью питания. По мере убывания интенсивности выстраиваются сталагмиты-холмы, потом сталагмиты-пагоды, потом сталагмиты-палки, дальше идут конические сталактиты, и наконец – макароны. Остается лишь добавить, что сталагмиты первых двух типов – туфовые, и часть конических сталактитов – тоже. Так вот до сих пор практически везде описывается опровергнутая схема с одновременным ростом. И – на экскурсионных маршрутах в оборудованных пещерах предлагается представить себе, за какой срок мог вырасти вот этот вот десятиметровый сталагмит из тех вон изредка падающих капель. А из капель-то в действительности вырос только крошечный сталактитик над ним. Сам же сталагмит давно прекратил свой рост, а когда рос – с потолка шла довольно мощная струя.

А еще интереснее становится, когда вмешивается химия. Понятно, что описанный механизм имеет смысл только для кальцита. Если же обратиться к сталактит-сталагмитовым агрегатам других минералов, для которых газовый обмен не актуален, так их большинство спелеоминералогов вообще за таковые не признает – настолько разительна разница.

Например, знаменитые гипсовые «люстры» из Кап-Кутана, Фата-Морганы, Lechuguilla Cave и Torgac Cave. Трудно в этих висящих с потолка кустах трех-четырехметровых ограненных кристаллов опознать обычные сталактиты. Но – тем не менее. Гидродинамика не работает, и сталактит растет за счет постепенного испарения струящейся по его поверхности воды. И – кристаллы начинают ограняться. А ограняясь – начинают влиять на распределение пленочных потоков на собственной поверхности. Возникает обратная связь – и сталактит «расцветает» пучком сверкающих кристаллов.

Кристаллография тоже может подбросить загадок. Взять, например, арагонитовые сталактиты. Цепочки из висящих друг на друге сферических сегментов безо всякого канала. Как в зале «Дамские Пальчики», который так и назван именно из-за их вида – непривычного, если не неприличного. Хотя химия в точности та же, что и для кальцита. А дело в том, что арагонит в обычных условиях всегда растет кристаллами, расщепленными до слабосвязанных пучков «ежей». И перекристаллизация скелетов идет не в монокристалл, а в эти пучки. Которые за счет своей пористости перераспределяют все питание (опять обратная связь), растя сегментом до тех пор, пока хватает капиллярных сил на удержание перекристаллизующего раствора, а потом – «схлопываясь» в каплю и начиная новый сегмент.

* * *

Заговорив о капиллярных силах и силах кристаллизации, мы органично дошли до той стадии в развитии пещеры, когда вода уже не течет и не капает – теперь она вся связана капиллярными силами в тонкие пленки, тем самым – практически не подчиняясь силе тяготения.

И вот здесь возникают, пожалуй, наиболее эффектные агрегаты – кораллиты и кристалликтиты. Механизм их роста – один из наиболее показательных, и он даже легко моделируется в домашних условиях (естественно, на более растворимых веществах). В наше время выращивание дома кораллитов и кристалликтитов из какого-нибудь медного купороса было весьма популярным школьным развлечением. Медленно испаряющаяся капиллярная пленка имеет очень своеобразную структуру массопереноса, управляемую законами физики испарения. Как известно, испарение с поверхности идет весьма неравномерно и зависит от локальной кривизны. Чем меньше радиус кривизны, тем интенсивнее испарение. На выступающих частях оно гораздо сильнее, чем на плоских или вогнутых. И – пленка подтягивается к ближайшему острию. Здесь уже разница между кальцитом и другими минералами нивелируется – все равно, происходит кристаллизация как непосредственный результат испарения, или опосредованно – через капиллярную пленку. Результат один – самый быстрый рост будет на самых острых выступах субстрата.

А что есть растущий кристалл? Тоже выступ, причем даже более острый. Да еще и снабженный не менее острыми ребрами по бокам. Опять обратная связь. И – на каждом гребешке, на каждом камешке расцветает ветвистый кустик – кристалликтит. С очень своеобразной конкурентной схемой, при которой выживают кристаллы, растущие с выступов в сторону самого свободного пространства. И «кустик» здесь – не аллегория, а именно аналогия. Ровно такую же геометрию конкуренции между ветвями имеет и самый настоящий живой куст какой-нибудь черники. И тоже на кочке растет. Природа едина и подчиняется одним и тем же законам физики.

Если кристаллы расщепляются, то вместо кристалликтитов растут несколько более распространенные кораллиты, более похожие на виноградные грозди. Несмотря на столь различный вид, при внимательном рассмотрении можно убедиться, что геометрическая схема у них в точности такая же.

Две ветви кораллитового или кристалликтитового куста никогда не срастаются – при их сближении получается вогнутость, в которой испарение блокировано. Словом, и в этом каменный куст ведет себя чрезвычайно похоже на обычный, живой. У того тоже там, где ветви начинают стеснять друг друга, их рост прекращается, а глобально куст растет именно собирая воду с окрестностей и испаряя ее. У морских кораллов, давших название этим агрегатам, сходства с ними как раз меньше: коралл берет материал для постройки из окружающей воды, и потому форма и поведение у него контролируются совсем другими законами.

Отдельность ветвей в кораллитах и кристалликтитах может доводить до членовредительства. Как-то раз в Хайдаркане мы отбирали по пещеркам, вскрываемым рудником, материал для музея. И – Витя Слетов, лежащий под низким потолком с роскошными кораллитами, – подозвал меня, попросив тюкнуть молотком по кустику, который он придерживал. Кустик, разумеется, откололся по самой тонкой ножке, которая оказалась гораздо глубже, чем Витя предполагал. Придавленного стокилограммовым «кустиком» Витю пришлось освобождать втроем. А потом – еще и чинить автобус. Так как Бартенев, на которого в итоге взвалили рюкзак с сим экспонатом, выйдя из штольни, так разогнался с пригорка, что не смог вовремя остановиться. Повезло, что хоть развернуться успел перед впечатыванием в крыло автобуса – иначе окончилось бы существенно хуже.

Кажется, уже образовалась некоторая традиция: в каждом разделе немного поиздеваться над недавними заблуждениями. Продолжим сие приятное и небесполезное развлечение, тем более, что кристалликтиты такую возможность подбрасывают, причем – шикарную. Особенно – Хайдарканские, на которых выпасались многие поколения подрастающих геологов и минералогов.

Понимание реальной роли гидротерм в образовании разнообразных натеков, описанной в начале главы, пришло в процессе интеллектуальной дуэли Степанова с множеством оппонентов. На тему именно Хайдарканских кристалликтитов. И, что самое существенное – как раз эта дуэль и сподвигла Степанова на углубленное изучение процессов кристаллизации в пещерах.

Долгие десятилетия никто просто не хотел верить тому, что изумительные по красоте каменные кусты, украшающие многие музеи, могут образоваться как продукты только простейших процессов. И предлагали всякие разные теории о том, что в их образовании виноваты те же горячие растворы, которые откладывали ртутно-сурьмяные руды Хайдарканского месторождения. Хотя для того, чтобы понять полную несостоятельность этих теорий, не требовалось ничего, кроме здравого смысла. Гидротермальные воды – они восходящие, и это значит, что если они есть, то полости залиты ими до потолка. А сплошная водяная среда – штука однородная, и если из нее что-то растет, то с одинаковой скоростью на всех поверхностях. В термальной пещере в принципе не может образоваться никаких выделяющихся в ландшафте кустов. Устойчивая привычка в каждом необычной формы кусте видеть гидротермальное вмешательство – примерно то же самое, что нынешняя мода винить НЛО во всем, что не есть понятно немедленно и без напряжения мозгов. Впрочем, сейчас вместо гидротермальной появилось еще две моды того же типа – во всем, что лень понять, винить радиоактивность или аэрозоли, но до этой хохмы мы еще доберемся.

* * *

Кораллит-кристалликтитовые формы иногда демонстрируют нам совершенно поразительные примеры самоорганизации минеральных тел. К примеру – комбинированные кустики (мультикораллиты), распространенные по всем северным районам Кап-Кутана. С виду – ничего особенного, хоть и красиво. Кальцитовые кораллиты, обросшие арагонитовыми [28]28
  Химически арагонит – то же самое, что кальцит – карбонат кальция. Но кристаллическая решетка другая, причем менее стабильная. Для кристаллизации арагонита необходим один из ряда возможных инициирующих факторов, и в описываемом случае это – присутствие в растворе магния. Который служит катализатором, но сам остается в растворе.


[Закрыть]кристалликтитами, а на самых кончиках – маленькие шарики гидромагнезита. [29]29
  Гидратированный карбонат магния.


[Закрыть]Классическая последовательность выделения нескольких минералов. Только вот почему-то такие мультикораллиты встречаются в Снежной на Кавказе, в Carlsbad Cavern, еще в десятке пещер – и везде последовательность полная. Ни одной «незавершенки». В чем дело?

Да в том, что никакой последовательности на самом деле нет. Растущий мультикораллит взаимодействует со своей питающей средой. Двигающаяся пленка раствора по мере испарения обогащается магнием – и возникают зоны роста трех минералов. От минимума магния у корня куста (кальцит) до максимума у кончиков ветвей (гидромагнезит). А по мере роста – гидромагнезит, «ушедший» от острия, растворяется обратно, вводя магний в цикл. То есть – последовательный рост имеет место в каждой отдельной точке куста, но для куста в целом – рост сугубо одновременен. Опять похоже на биологию? Еще как!

Точно такая же самоорганизация с дифференциацией по магнию вызывает рост и псевдогеликтитов – длинных прямых кальцитовых «палочек» с арагонитовой иглой внутри. Между прочим, проклятье для спелеологов. Сколько «тупиков» в перспективных местах пришлось оставить, только чтобы не ломать сплошные заросли метровых псевдогеликтитов!

Или – арагонитовая «солома», обладающая тем же проклятым свойством расти длинной, красивой, и обязательно – в узостях. Особенности кристаллографии арагонита мы уже отмечали для сталактитов. Здесь – то же самое. Умение расщепленных кристаллов арагонита «подменять» поверхностное питание поровым – и приводит к тому, что из кораллитов «выстреливаются» во все стороны длинные и тонкие сектора-соломины.

Но, конечно, самой вершины в «умении» самоорганизоваться достигают классические геликтиты – вытянутые каменные «палочки», растущие в совершенно произвольных направлениях, причудливо и произвольно изгибающиеся и ветвящиеся. На тему роста которых было сломано рекордное количество копий, и только десять лет назад Слетов, наконец, смог разобраться. Впрочем – не только он. Несколько десятилетий подряд выяснение механизма роста геликтитов и попытки вырастить in vitro хоть один были чрезвычайно популярным видом спорта. Были выдвинуты десятки теорий. Что забавно и вообще-то нетипично для подобных развлечений – так это то, что практически все эти теории оказались верны. Как постепенно стало ясно, геликтитов как таковых нет, а есть несколько десятков типов натеков чрезвычайно различной структуры и с совершенно разными механизмами образования, обладающих весьма близкой внешней формой. Только в Кап-Кутане насчитывается более десяти принципиально разных типа геликтитов. Но речь у нас сейчас – исключительно о классических геликтитах, описанных Слетовым.

Собственно механизм зарождения классического геликтита понятен не совсем. Кроме, правда, частного случая – геликтита-шпоры, о котором чуть ниже. Но дальнейшее – красиво и просто. Пакет из трех-пяти параллельных сферолитов, между ними – очень тонкий канальчик. По канальчику идет раствор, растекаясь капиллярной пленкой вокруг устья. Опять срабатывают свойства кальцита. Точка (точнее, кольцо) окончательного испарения – снаружи, а вот кольцо максимальной потери углекислого газа – еще внутри устьевой воронки. Соответственно вектора тяги пленки и скорейшего роста не совпадают, и вот это-то несовпадение начинает творить чудеса. Вектора роста наклонены к оси – значит, канал удержится узким, пакет останется слитным, капиллярные силы – достаточными для подачи раствора. Совсем же канальчик сомкнуться не может – некуда углекислому газу выходить. Вектора тяги пленки наружу – значит геликтит «чувствует» близость препятствий. И начинает от них плавно уклоняться (или скользить по их поверхности). Попала случайная песчинка в канал – сферолиты прекрасно умеют делиться, и – геликтит ветвится. А самая изюминка – в том, что принудительное питание по этому канальчику вовсе не обязательно. Стоит геликтиту начать расти – и дальше создаваемая им капиллярность сама будет подсасывать воду с поверхности в канал. Так, в зале имени Морозова известны громадные геликтиты, по полметра длиной, которые в принципе не могут иметь принудительного питания – потому, что растут на рыхлом глиняном полу. Система не только самоорганизующаяся, но и самоподдерживающаяся.

А вот с зарождением – повторюсь, что понятно только для «шпор». Последние – это геликтиты, растущие на трубчатых сталактитах – макаронах. И здесь механизм нагляден и ясен. Каждая макаронина монокристаллична, а значит – всегда имеет трещины спайности. И вот на пересечении пары таких трещин и начинает расти шпора. Само пересечение – всегда бугорок, дающий возможность испарения. Четыре чуть сдвинутых друг относительно друга блока вокруг – «затравки», на которых начинается рост в сторону максимума испарения. То есть – в двойниковой [30]30
  Двойникование – процесс, при котором кристаллическая решетка как бы отражается относительно определенной плоскости и кристалл начинает расти по двум главным направлениям сразу, ограняясь двумя головками.


[Закрыть]позиции по отношению к исходному сталактиту. Еще до того, как может начаться ветвление образующегося кристалликтита – на первых миллиметрах – происходят два события сразу. «Отмирает» один из четырех кристаллов – потому, что система из трех устойчивее (вспомните никогда не качающиеся трехногие табуретки). И – накопившиеся к острию примеси начинают расщеплять кристаллы в сферолиты. Геликтит готов к труду и обороне.

* * *

Итак, наша следующая остановка – в той эпохе, когда пещера высохла уже настолько, что воды нет даже в пленках – она держится только в глубине тонких пор вмещающей породы. И вот теперь – вслед за льдинками заберегов, утесами сталагмитов, кустами кораллитов – наступает пора каменных цветов – антолитов. Других ассоциаций нет. Более общий русский термин «выцветы», английский «gypsum flowers», международные «antholites» и «anthodites», множество других на всех языках – все происходят от одного корня. И обозначают класс агрегатов, растущих непосредственно в порах и как бы выдавливающихся из них. Характеризующихся отсутствием конкурентного отбора между кристаллами (одна пора – один кристалл), а также тем, что рост происходит не на конце, торчащем из субстрата, а на конце, который утоплен внутри.

Разумеется, антолиты возможны только из достаточно растворимых минералов – гипса, эпсомита, тенардита, селитры. [31]31
  Гипс – водный сульфат кальция, эпсомит – водный сульфат магния, тенардит – безводный сульфат натрия, селитра – смесь нитратов щелочных и щелочноземельных металлов.


[Закрыть]Количество раствора, помещающееся в тонкой поре, просто не может удержать столько, скажем, кальцита, чтобы его хватило на что-нибудь видимое глазу.

Объяснить на словах, что такое антолит – примерно то же самое, что объяснить, что такое стакан (да простят меня Стругацкие за плагиат, но другого сравнения просто невозможно придумать). Нужно смотреть фотографию. А вкратце – это группа пучков из сросшихся нитевидных кристаллов, причем каждый пучок растет отдельно, заворачиваясь во что-то типа бараньего рога или, что более похоже, – лепестка лилии. Причем обычно он заворачивается в сторону от общего центра антолита, и с тем более крутым завитком, чем дальше от центра он находится, Получается чрезвычайно похоже именно на цветок именно лилии – круто завернутые внешние лепестки, слабее завернутые внутренние, и даже тычинки в центре – центральные пучки растут почти прямыми. И тычинки даже могут быть с «пыльниками» – прилипшими к кончикам пучков выломанными из материнской породы кусочками (вспомните про рост основанием!). Идея здесь опять же проще валенка – рост в различных порах идет с различной скоростью, причем, как правило, скорость роста довольно равномерно падает при удалении от центра. А нитевидные кристаллы в пучках между собой срастаются, и такая неравномерность «выдавливания» приводит либо к закручиванию, либо даже к расщеплению пучков. Совсем прямые они просто невозможны. Точно так же как невозможно из тюбика с зубной пастой выдавить ровную палочку – из-за неоднородности давления она обязательно закрутится.

Антолиты – одна из главных достопримечательностей пещер системы Кап-Кутан. Как гипсовые, так и эпсомитовые антолиты размером до десятков сантиметров, причем зачастую стеклянно-прозрачные, отнюдь не редкость, а местами встречаются и целые «клумбы» из них по несколько метров в диаметре. Правда, самые крупные антолиты (в зале Ямы Таш-Юрака, зале Куриной Лапы Хашм-Ойика и Змеином Промежуточной) полностью уничтожены, а ведь там были совершенно замечательные экземпляры свыше метра размером. Но и те, что остались, – весьма впечатляют.

Собственно антолиты – еще не все. В пещерах системы Кап-Кутан встречается довольно много родственных им и ничуть не менее красивых выцветов. Например – гипсовые иглы, растущие большими кустами из глины высохших озер. В некоторых кустах иглы достигают метровой длины при толщине в несколько миллиметров. А внутри самих глин – сплошь и рядом встречаются прослойки волокнистого гипса – селенита, возникающие, когда антолит начинает расти не в воздух, а в трещину. Сила кристаллизационного давления по мере роста расширяет эти трещины, «взламывая» плоский массив глины и превращая ровное озеро в кучу черепков вперемешку с кусками селенита.

Более редкие, но не менее эффектные агрегаты – не слипающиеся в пучки тончайшие нитевидные кристаллы гипса и эпсомита, космами висящие с потолка. Длиной до двух метров. Зрелище совершенно феерическое. В точности та самая паутинка из «Пикника на обочине» Стругацких, которая слабо так серебрится в углу, и то ли она есть, а то ли ее и вовсе нет. И не заметить ее вовремя – столь же гибельно. Правда – только для паутинки. Стоит быстрым шагом пройти мимо – и воздушная волна ее снесет. С расстояния в несколько метров. Из трех мест, где такая паутина была найдена, в двух ее уже нет – уничтожена неосторожными спелеологами. В третьем, слава Богу, ей ничего не угрожает – она растет в боковых нишах узкого лаза, по которому можно только очень медленно ползти. А если снесут и там – совсем катастрофа, так как это, пожалуй, единственный тип натеков, который нельзя сохранить хотя бы на фотографиях – нет в природе такого объектива и такой пленки, чтобы зафиксировать метровой длины и микронной толщины каменные «волосы». Иногда, впрочем, нитевидный гипс дает получающиеся на фотографиях полуплотные пучки – с не слипшимися, но часто растущими «волосами», Это – так называемые «гипсовые бороды». К сожалению, они были известны только из единственного зала на севере Промежуточной – и их там больше нет. Не сломали, не снесли воздушной волной. Просто штольня, пробитая в Промежуточную, изменила микроклимат – и бороды растворились.

* * *

Как известно, единство времени и пространства лучше всего чувствуется в форме приказа фельдфебеля рыть канаву от забора и до обеда. И точно так же – ряд принципиально различных свойств натеков может иметь одно и то же объяснение, причем не менее неожиданное и парадоксальное. К примеру, рассмотрим три таких закономерности:

а) всевозможные антолиты и иглы имеют любопытнейшую «привычку» расти на субстратах, неспособных поставлять материал для их роста – например, гипсовые агрегаты растут на глине или просто на известняке;

б) они же, согласно всем теориям, растут за счет фильтрации раствора сквозь поры субстрата – что по самым элементарным подсчетам скорости и продуктивности подобной фильтрации исключается категорически;

в) более или менее все прочие гипсовые образования – типа люстр и сталагмитов – тоже нарушают законы физики. При такой высокой растворимости, какой обладает гипс, погодные флуктуации не статистически запрещают многосотлетнюю стабильность состава поступающих растворов в требуемых рамках – обязаны быть и периоды интенсивной коррозии.

Казалось бы, что общего у этих трех не связанных друг с другом явлений? Только то, что во всех трех фигурируют высокорастворимые минералы. Но – очевидного физического явления, «переводящего» это свойство в столь разные формы, не просматривается.

В одной из предыдущих глав я жаловался, насколько ненаблюдательны биоспелеологи. В спелеоминералогии эта болезнь тоже есть, хотя обычно в менее острой форме. И мы более десяти лет даже не попытались систематизировать некоторые совершенно очевидные вещи. Для понимания потребовалось, чтобы спелеолог из Львова Игорь Турчинов, показывая мне пещеру Джуринская, буквально сунул меня носом в гипсовые кристаллы, которых год назад не было. И все немедленно встало на свои места.

В пещерах, имеющих несколько входов, всегда дует ветер. Зимой от нижнего входа к верхнему, летом – от верхнего к нижнему. Натеки, форма которых контролируется наличием ветра (анемолиты), были известны всегда. Но ветер – это ведь не только движение воздуха, но еще и изменение влажности. А заодно и температуры. В радиусе нескольких сотен метров от входа ветер с поверхности весьма значимо снижает влажность, подхлестывая процессы испарения, и тем самым – кристаллизации. Ветер, идущий из глубины системы, наоборот, несет с собой избыточную влагу, конденсирующуюся на стенах и легко растворяющую гипс.

В Джуринской это приводило к тому, что за сухой сезон на потолке вырастал тонкий гипсовый пушок, а во влажный он растворялся и осыпался, давая тот самый загадочный гипсовый снег, рассыпанный на полу галерей в пещерах Подолии, об образовании которого выдвигалось не меньше бредовых теорий, чем о НЛО. На Кугитанге эти формы тоже были, но не они были главным. Слегка доработанная идея прекрасно объясняла и все три вышеперечисленных феномена.

Гигантские гипсовые люстры и сталагмиты. Вспомним еще раз физику испарения и конденсации. Испарение идет преимущественно с выпуклых поверхностей и острий, и не идет во впадинах. Конденсация – строго наоборот. Возникает ориентированный сезонный массоперенос и сопутствующая перекристаллизация. А в итоге – сталагмит или люстра становятся полыми внутри, основная часть их массы выводится из прямого контакта с капелью, и – появляется своеобразный «механизм сглаживания» концентрации раствора. Сталагмит теперь начнет растворяться только если питающий раствор станет «недосыщенным в среднем». К тому же – растворение изнутри и кристаллизация снаружи превращают сталагмит в полую внутри и ветвистую «заснеженную ель», «лесами» которых и славилась в веках пещера Хашм-Ойик. Протянувшимися на километры. С «елками», достигающими десяти-двенадцати метров в высоту. И все – из-за слабенького ветерка между входами.

С антолитами – даже проще. Тот же сезонный цикл испарения-конденсации, но с участием пористого буфера. А все остальное делают капиллярные силы: загоняют конденсат в поры и вытягивают из него на поверхность все растворимые соли. В точности так же, как происходит засоление чрезмерно поливаемых почв.

Но самое интересное – так это то, что сезонный цикл делает с более рядовыми образованиями – например, просто корками на стенах. Вся конденсирующаяся во влажный сезон вода оказывается в щели между коркой и стеной. Получившийся раствор отнюдь не стекает, а впитывается в пористый гипс, далее испаряясь в сухой сезон с внешней стороны. Корка как бы отъезжает от стены, растворяясь внутри, дорастая снаружи и иногда образуя ложные стены в пещере. Это если процесс идет медленно. Если же он идет быстро, как в местах турбулентности воздушного потока (в узких «горлышках»), корочки часто отпадают, образуя целые сугробы. Поняв механизм, мы срочно приспособили сугробы из гипсовых корочек в качестве поискового признака на новые продолжения. И – одного из самых эффективных, так как картина ветров в наше время серьезно нарушена штольнями, вскрывшими пещеру, а сугробы показывают ветра, доминировавшие в недавнем прошлом.