Кіріспе

Адам кіре алатын жер астындағы кеңістік.

Үңгір немесе үңгір – жердегі табиғи бос кеңістік, нақтырақ айтқанда, адам кіре алатын жер. Үңгірлер көбінесе тау жыныстарының ыдырауынан пайда болады және көбінесе жер астына терең бойлап созылады. "Үңгір" сөзі теңіз үңгірлері, тас баспаналары және гроттар сияқты, тасқа салыстырмалы түрде қысқа аралыққа енетін кішірек ойыстарды да білдіре алады, олар экзогенді үңгірлер деп аталады. Ашылған жерінен гөрі жер астына тереңірек созылатын үңгірлер эндогенді үңгірлер деп аталады. Спелеология – үңгірлер мен үңгірлік ортаның барлық жақтарын зерттеу және талдаумен айналысатын ғылым. Үңгірлерді демалыс мақсатында аралау немесе зерттеу – үңгіршілік, шұңқыр қазу немесе спелеология деп аталады.

Құрылым түрлері

Үңгірлердің қалыптасуы мен дамуы спелеогенез деп аталады; бұл процесс миллиондаған жылдарға созылуы мүмкін. Үңгірлердің мөлшері әртүрлі болуы мүмкін және олар түрлі геологиялық процестер нәтижесінде пайда болады. Бұл процестерге химиялық өзгерістер, судың эрозиясы, тектоникалық күштер, микроорганизмдердің әрекеті, қысым және атмосфералық факторлардың ықпалы кіруі мүмкін. Үңгір шөгінділеріне изотоптық талдау әдістерін қолдану арқылы, қазіргі үңгірлерді қалыптастырған геологиялық оқиғалардың мерзімін анықтауға болады. Көптеген үңгірлер әктас еріген кезде пайда болады. Үңгірлерді әртүрлі белгілері бойынша жіктеуге болады, оның ішінде белсенді және қалдық үңгірлердің арасындағы айырмашылық ерекше. Белсенді үңгірлерде су ағып тұрады, ал қалдық үңгірлерде су ағысы болмайды, бірақ олардың ішінде су сақталуы мүмкін. Белсенді үңгірлердің түрлеріне су сіңіретін үңгірлер (өзен суының жер астына сіңіп кіретін жері), су шығаратын үңгірлер (өзен суының жер бетіне шығатын жері) және су өткізетін үңгірлер (өзен суының үңгір арқылы ағатын жері) жатады.

Шешімдік

Ерітінді үңгірлер немесе карст үңгірлері – ең көп кездесетін үңгірлер. Мұндай үңгірлер ерігіш тау жыныстарында пайда болады; көбінесе әктаста кездеседі, бірақ бор, доломит, мәрмәр, тұз және гипс сияқты басқа жыныстарда да қалыптасуы мүмкін. Тұз үңгірлерінен басқа, ерітінді үңгірлері тау жыныстарының аралық жарықтары, тектоникалық жарылымдар, тік сызаттар және осыған ұқсас ерекшеліктер арқылы сүзіліп өтетін жер асты суларындағы табиғи қышқылдың әсерінен пайда болады. Уақыт өте келе жарықтар кеңейіп, үңгірлер мен үңгір жүйелеріне айналады. Ең ірі және кең таралған ерітінді үңгірлері әктас таста орналасқан. Әктас жаңбыр суы мен H2CO3 (көмір қышқылы) және табиғи органикалық қышқылдармен қаныққан жер асты суларының әсерінен ерітеді. Бұл еріу процесі нәтижесінде карст деп аталатын ерекше жер бедері қалыптасады, оның ерекшеліктері – шұңқырлар және жер асты дренаж жүйесі. Әктас үңгірлері көбінесе баяу жауын-шашын арқылы пайда болатын кальций карбонатынан тұратын әшекейлі формациялармен безендіріледі. Оларға ағынды тастар, сталактиттер, сталагмиттер, геликтиттер, сода түтікшелері және бағаналар жатады. Үңгірдегі осы екіншілік минералдық шөгінділер спелеотемдер деп аталады. Ерітінді үңгірдің су деңгейінен төменде жатқан немесе жер асты суының жергілікті деңгейінен төменгі бөліктері сумен толады. Жаңа Мексикадағы Лечугилла үңгірі және оған жақын орналасқан Карлсбад үңгірі қазір басқа бір ерітінді үңгірінің мысалы деп есептеледі. Олар төменнен көтерілетін H2S (күкірттегі) газының нәтижесінде пайда болған, мұнда мұнай қоймалары күкіртті газ бөліп шығарады. Бұл газ жер асты суларымен араласып, H2SO4 (күкірт қышқылы) құрайды. Содан кейін қышқыл әктасты жоғарыдан емес, төменнен ерітеді, қышқыл су беттен сүзіліп өтеді.

Негізгі

Қоршаған тау жыныстарымен бірге пайда болған үңгірлер алғашқы үңгірлер деп аталады. Лава түтіктері жанартаулық белсенділік нәтижесінде қалыптасады және ең көп таралған бастапқы үңгірлер болып табылады. Лава төмен қарай аққанда, оның беткі қабаты суынып, қатты қабыққа айналады. Ал ыстық, сұйық лава осы қабықтың астымен ағып жатады, және оның көп бөлігі шығып кетсе, ішкі қуыс түтікше қалды. Мұндай үңгірлер Канар аралдарында, Чеджудода, Идахо штатының шығысындағы базальт жазықтарында және басқа да жерлерде кездеседі. Гавайи аралының Хило қаласының жанындағы Казумура үңгірі – өте ұзын және терең лава түтігі. Лава үңгірлері лава түтіктерімен ғана шектелмейді. Вулкандық белсенділік нәтижесінде пайда болған басқа үңгірлерге жарықтар, лава қалыптары, ашық тік каналдар, инфляциялық көпіршіктер және тағы да басқалары жатады.

Теңіз немесе жағалау

Теңіз үңгірлері әлемнің барлық жағалауларында кездеседі. Ерекше жағдай – жағалау үңгірлері, олар теңіз жартастарындағы әлсіз жерлерде толқындардың әсерінен пайда болады. Мұндай әлсіз жерлер көбінесе жарықтар, бірақ олар дикелер немесе қабаттардың жазықтықтары болуы мүмкін. Кейбір толқынмен ойылған үңгірлер кейінірек жердің көтерілуіне байланысты қазір теңіз деңгейінен жоғары орналасқан. Басқа жерлерде, мысалы, Таиландтың Пханг Нга шығанағында, ерітілген үңгірлер теңіз суымен толған және қазір жағалау эрозиясына ұшырауда. Теңіз үңгірлерінің ұзындығы әдетте шамамен болса да, одан да асады.

Коррозиялық немесе эрозиялық

Корразиялық немесе эрозиялық үңгірлер – ағып жатқан өзендермен бірге тас, құм және басқа шөгінділерді әкеліп эрозиялық тозу арқылы толығымен пайда болатын үңгірлер. Олар кез келген тау жынысында, тіпті гранит сияқты қатты жыныстарда да қалыптасуы мүмкін. Әдетте, судың бағытын табуы үшін жарық, сызат немесе тектоникалық жарылым сияқты әлсіз аймақ болуы керек. Эрозиялық үңгірлердің бір түрі – жел немесе эолиялық үңгірлер, олар желмен келген шөгінділердің әсерінен ойылып жасалады.

Талус

Талус үңгірлері көбінесе жартастардың іргесінде кездейсоқ үйіліп түскен ірі тас бөлшектері арасындағы кеңістіктердің нәтижесінде қалыптасады. Бұл тұрақсыз шөгінділер талус немесе скрей деп аталады және олар жиі тас құлаулар мен көшкіндерге бейім.

Анхиалін

Анхиалдық үңгірлер – әдетте жағалауда орналасқан, тұщы және тұзды судың (көбінесе теңіз суының) қоспасы бар үңгірлер. Олар әлемнің көптеген аймақтарында кездеседі және көбінесе жоғары мамандандырылған және эндемикалық жануарлар мекендейді.

Физикалық үлгілер

Бұтақ үңгірлер жер бетіндегі дендриттік ағын үлгілеріне ұқсайды; олар ағыстан төмен қарай қосалқы өзендер ретінде қосылатын өтпелерден тұрады. Бұтақ үңгірлер үңгір үлгілерінің ең көп таралған түрі болып табылады және жер асты суларының толығуы орын алатын шұңғымалардың жанында қалыптасады. Әрбір өткел немесе тармақ жеке толығу көзімен қоректеніп, ағыстың төменгі жағында басқа жоғары деңгейлі тармақтарға жиналады. Бұрыштық желілік үңгірлер карбонатты тау жыныстарының қиылысқан жарықтарынан пайда болады, олар химиялық эрозиядан кеңейтілген. Бұл жарықтар кең таралған жабық циклдерде сақталатын биік, тар, түзу өтпелерді құрайды. Ең ұзын су асты үңгірі – Мексиканың Юкатан аймағындағы Система Окс Бел Ха, ал ең терең үңгір – Грузияның Абхазиясындағы Вераевкина үңгірі. Грузиядағы Сарма және Иллюзия Межонного Снежная үңгірлері (тиек, және тиек) қазіргі уақыттағы екінші және үшінші ең терең үңгірлер болып табылады. Жер астындағы ең терең үңгір, қашықтан басқарылатын су асты аппаратымен зерттелген, Чехиядағы Хранице Абисс үңгірі, тереңдігі . Миао бөлмесі көлем бойынша әлемдегі ең үлкен бөлме болып табылады, көлемі өлшенген . Жер беті бойынша ең үлкен бөлме – Саравак бөлмесі, Гунунг Мулу ұлттық паркінде (Мири, Саравак, Борнео, Малайзия) орналасқан, көлбеу, тас-қиыршық тастармен толы бөлме, ауданы .

Үңгірлер мен акустика

Үңгірдегі дыбыстың маңызы қазіргі акустика түсінігінен бұрын пайда болған. Археологтар Испания мен Франция үңгірлеріндегі белгілі резонанс аймақтарындағы нүктелер мен сызықтардың суреттері арасындағы байланысты, сондай-ақ палеолиттік мотивтерді бейнелейтін аспаптарды, музыкалық оқиғалар мен рәсімдерді көрсететін белгілерді анықтады. Суреттер жиі айқын акустикалық қасиеттері бар аймақтарда табылды, кейде тіпті қабырғаларда бейнеленген жануарлардың дыбыстарын қайталайтын. Адам дауысының шошқаның аз пайдасы тиген үңгірлердің қараңғы бөліктерінде бағытталған эхолокация құралы ретінде қолданылуы мүмкін деген болжам бар. Қызыл охрдың нүктелері көбінесе сурет салу қиын болған ең жоғары резонансты кеңістіктерде кездеседі. Үңгірлер қазіргі акустиканы зерттеушілер үшін де пайдалы болып табылады. Бүгінде Камберленд үңгірлері қазіргі заманғы музыкалық қолданыс үшін ең жақсы мысалдардың бірін ұсынады. Үңгірлер ғана емес, сонымен қатар олардың ерекше беттерінің дыбыс жұтатын қасиеттері де пайдаланылады. Камберленд үңгірлерінің қабырғаларындағы тегіссіздіктер қабырғалардан секіріп келетін дыбыстарды таратып, кеңістікке жазу студиясы сияқты сапа береді. 20-шы ғасырда музыканттар үңгірлерді клубтар мен концерт залдары ретінде пайдалану мүмкіндігін зерттей бастады, олардың ішінде Дина Шор, Рой Акуфф және Бенни Гудман да бар. Бүгінгі күннен айырмашылығы, бұл ертедегі өнер көрсетулер әдетте үңгірлердің кіреберісінде өткізілді, себебі технологияның жетіспеуі музыкалық жабдықтармен ішкі тереңдіктерге қол жеткізуді қиын етті. Вирджиния штатындағы Лурей үңгірінде әрқайсысы әртүрлі биіктіктегі дыбыс шығару үшін сталактиттерге соққы беретін, жұмыс істейтін орган құрылды.