Minerály a horniny Slovenska      :: prepni na celú stránku

Vznik jaskýň a jaskynnej výplne
zdroj: Peter Rakovský, 1995/1996, Jaskyne Slovenska (geografická olympiáda)
pridané: 10.4.2005

Počiatky vzniku jaskýň na Slovensku siahajú do druhohôr a starších treťohôr, kedy sa na našom území rozprestieralo Karpatské more. Na jeho dne sa usadzovali vápence chemického alebo organogénneho pôvodu, ktoré sa koncom starších treťohôr dostali horotvornou činnosťou do polôh, v ktorých ich nachádzame aj dnes. Na takto vytvorené horstvá začali pôsobiť vonkajšie činitele (voda, teplota a iné), vplyvom ktorých vznikol dnešný povrch krajiny.

Vytváranie jaskýň u nás je viazané na horniny rozpustné vo vode, tzv. krasové. Medzi ne patria napríklad sadrovec, vápenec, dolomit a krieda. Základným procesom pre vznik podzemných priestorov je rozpúšťanie vápenca. Zrážková voda zo vzduchu pohlcuje atmosferický oxid uhličitý (CO2) a stáva sa slabým roztokom kyseliny uhličitej (H2CO3). Takáto voda rozpúšťa vápenec (uhličitan vápenatý, CaCO3) a mení ho na kyslý uhličitan vápenatý, [Ca(HCO3)2], rozpustný vo vode. Voda býva obohacovaná pôdnym vzduchom aj CO2 a organickými kyselinami, ktoré znásobujú rozpúšťací proces a tým urýchľujú krasovatenie. Pre proces krasovatenia sú najvhodnejšie veľmi čisté vápence bez väčšieho množstva nerozpustých prímesí, tektonicky silne rozrušené, pričom dôležitú úlohu má aj spôsob jeho uloženia. Z krasových hornín sú na Slovensku najrozšírenejšie tmavošedé (typ guttensteinský) a svetlošedé vápence (typ wettensteinský). Obidva druhy vápencov sú morského pôvodu a usadili sa na dne spomínaného mora v značných hrúbkach pred 180 mil. rokov (stredný trias).

Vrchné polohy vápencov tvoria obyčajne dolomity, v ktorých sa jaskyne vyskytujú zriedkavejšie kvôli ťažšej rozpustnosti dolomitov. Niekde sa jaskyne vytvárajú aj v kryštalických vápencoch - mramoroch prvohorného veku (Ochtinská aragonitová jaskyňa), alebo i v travertínoch (Bojnická jaskyňa, Jelenecká jaskyňa). Na Slovensku uľahčuje vznik jaskýň jeho poloha v pomerne vlhkom klimatickom pásme, chemická čistota vápencov (96 - 98%), ich tektonika (puklinatosť a úklon vrstiev) a dosť veľká hrúbka i plošná rozloha. Podľa prevládajúcich činiteľov sa jaskyne rozdeľujú na korózne (vytvorené chemickou činnosťou vody), erózne (mechanickou činnosťou tečúcej vody) a inkázne čiže rútivé (vplyvom mechanického zvetrávania a tektonických pohybov). Podľa druhu výplne rozdeľujeme jaskyne na kvapľové, ľadové, aragonitové, alebo i bez výplne. Podľa vzdušného režimu ich delíme na statické alebo dynamické. Dynamický typ jaskyne je taký, ktorý má aspoň dva otvory. Tie umožňujú voľné prúdenie vzduchu a tým aj zmeny jaskynnej mikroklímy v závislosti na zmenách ich vonkajšieho okolia. Statické typy jaskýň bývajú spojené s okolím zvyčajne len jedným otvorom, takže v nich nedochádza k výraznému prúdeniu vzduchu. To spôsobuje, že jaskyne majú po celý rok takmer stálu mikroklímu.

Do statických jaskýň, ktoré od vchodu stúpajú, môže prenikať a udržať sa v nich v lete aj v zime len ľahší teplý vzduch, ktorý z nich vytláča vzduch ochladený. V statických jaskyniach, ktoré od vchodu klesajú, je to práve naopak. Z takýchto jaskýň môžu za priaznivých podmienok vznikať ľadové jaskyne. Akonáhle sa v jaskyni utvorí dostatočne veľký vzdušný priestor, začne sa na jeho povale tvoriť kvapľová výzdoba. Hlavným tvorcom jaskynnej výzdoby je dažďová voda. Pri presakovaní krasovým terénom sa dostanú vodné kvapky nasýtené uhličitanom vápenatým až na povalu jaskyne. Tu sa voda z kvapky odparí a v nej rozpustený vápenec vykryštalizuje vo forme malého zárodku budúceho kvapľa. Stále sa opakujúcim pochodom vyrastie na povale tenký kvapľový cencúľ, rovnako hrubý, s kanálikom v strede, nazývaný brko. Prirastaním hmoty na povrchu cencúľa brko hrubne a zmení sa na silnejší stalaktit (visiak). Časť vodnej kvapky padne aj na dno jaskynnej dutiny, kde podobným spôsobom narastie kvapeľ od spodu, nazývaný stalagmit (stojak). Na rozdiel od stalaktitu je však masívnejší, vrchol má zaoblený a nemá dutý kanálik v strede. Stalagmity sa môžu na dne chodby tvoriť len vtedy, keď tadiaľ nepreteká podzemný tok, pretože vo vode, či už stojatej alebo tečúcej sa stalagmity netvoria.

Oba druhy kvapľov - stalaktit i stalagmit - rastú niekedy oproti sebe tak, že sa po čase spoja a vytvoria stalagnát (kvapľový stĺp). Keď kvapky krasovej vody stekajú po naklonenej jaskynnej stene, vyzrážaný vápenec tu vytvára veľkolepé kvapľové vodopády, ktoré sa na previsnutých častiach menia na záconovité závesy a drapérie. Odlišné svojím vznikom i formou sú mäkké kvapľové útvary, vystupujúce v podobe nástenných vodopádov. Silný prítok krasovej vody, veľmi nasýtený uhličitanom vápenatým a rôznymi mikroorganizmami, nedovoľuje vytváranie kvapľov v pevnej hmote, ale len vyzrážanie vápenca v kašovitej, čistobielej hmote (skalné mlieko). Tá pod ťarchou svojej váhy odpadáva v chumáčoch na dno chodieb, čím vytvára tupé formy kvapľovej výzdoby.

Okrem bežných kvapľových útvarov vynikajú niektoré jaskyne zvláštnymi formami vyzrážaného vápenca. Medzi jaskynnými raritami sú najzaujímavejšie jaskynné perly, jazierkové lekná, guľovité a inovaťové stalaktity, sintrové štíty a bubny.

Jaskynné perly majú tvar guľôčky veľkosti hrachu. Vytvárajú sa v plytkých jamkovitých jazierkach s hĺbkou 1 - 2 cm. Vznik jaskynnej perly prezrádza jej prierez, v ktorom vidno striedajúce sa svetlejšie a tmavšie kruhy podobne ako v priereze stromu. Stred guľôčky tvorí maličké cudzorodé teliesko, obyčajne zrnko piesku alebo hliny, okolo ktorého sa vyzráža vápenec z krasovej vody. Kvapky vody dopadajúce z väčšej výšky rozvíria hladinu jazierka a tým aj teliesko. Gúľavý pohyb jadierka umožňuje narastanie vápenca na všetky strany, čím dostáva tvar pravidelnej guľôčky. Ak guľôčka dosiahla takú veľkosť a hmotnosť, že ju vodná kvapka nemôže prevaľovať na všetky strany, vytvárajú sa perly vajcovitého tvaru a nadobúdajú vzhľad vtáčích hniezd, ako to vidno v Guľôčkovom dóme Demänovskej jaskyne Slobody.

Na dne hlbších jazierok sa vápenec zráža v kostrovitých útvaroch podoby morských húb (špongií) alebo koralových mušlí. V iných jazierkach sa usadzuje vyzrážaný vápenec v zaoblenejších tvaroch v podobe hrozna (Hroznové jazierko v Demänovskej jaskyni Slobody).

Jazierkové lekná sa v najtypickejšej forme vyskytujú v Demänovských jaskyniach ako platničky na hladine jazierok. Vytavárajú sa len na tých jazierkach, na hladine ktorých sa udržia malé piesočnaté alebo hlinité čiastočky. Tie potom urýchľujú kryštalizáciu vápenca, ktorý sa usadzuje okolo nich v podobe tenkých doštičiek rôzneho tvaru a veľkosti. Kvapľové doštičky neplávajú voľne, ale sa prichytávajú na brehy jazierka alebo na stalagmity vyčnievajúce nad hladinu. Častejším stúpaním a klesaním hladiny jazierka vznikajú platničky rôznej hrúbky a tvaru.

Guľovité stalaktity vznikajú z vodnej kvapky, ktorá sa udrží dlhšie na povale jaskyne. Vyparovaním vody na povrchu kvapky sa vyzráža vápenec a pokryje ju jemnou vápencovou blankou. Pórmi blanky presakuje voda z kvapky na povrch, kde usadzovaním vápenca blanka hrubne. Týmito opakujúcim sa pochodom vyrastú guľovité stalaktity tvaru cibuľky alebo reďkovky v priemere až 10 cm. Ňadrovité tvary stalaktitov vznikajú usadzovaním vápenca z vody pritekajúcej po povrchu cibuľky, ako to vidíme na povale Panenskej chodby v jaskyni Domici.

Výrastkové stalaktity sa vytvárajú z obyčajných stalaktitov tým, že sa spodok dutého kanálika zapchá kryštálikmi vyzrážaného vápenca. Voda stekajúca stredom brka alebo stalaktitu vyrazí potom pod tlakom pórmi alebo slabšími miestami na povrch brka. Postupným narastaním vápenca na boku brka (stalaktitu) sa vytvorí výrastok vo všetkých možných smeroch, často aj proti smeru zemskej príťažlivosti.

Inovaťové stalaktity sa vytvárajú podobne ako výrastkové, len puklina v stene brka predurčuje vzrast tenkých vláken na jednej strane. Jemné ligotavé ihlice vykryštalizovaného vápenca (heliklity) nadobúdajú vzhľad inovate na stromoch v zime.

Kvapľové štíty a bubny sa vytvárajú na povale alebo na previsnutých stenách jaskyne. Obidva druhy majú tvar kruhovitej platne alebo taniera s koncentrickou štruktúrou, ktorá sa skláňa šikmo dolu. Platne sú prichytené na vápencovej stene len malou plochou obruby. Vytvárajú sa obyčajne na puklinách vápenca, ktorými preteká dažďová voda nasýtená uhličitanom vápenatým. Vyzrážaním vápenca na okraji pukliny vzniká zárodok platne, ktorá dorastá len po vonkajšom okraji. Opakujúcim sa pochodom postupne vznikne kruhovitá, pomerne tenká platňa, podoby rytierskeho štítu. Keď po obvode tanierovitého štítu narastú stalaktity, ktoré medzi sebou zrastú, vznikajú kvapľové bubny, ktoré pri poklepaní vydávajú zvuk skutočného bubna. Najtypickejšie bubny sa vyskytujú v jaskyni Domici (Panenská chodba, Prales, Majkov dóm).

Kaskádovité jazierka predstavujú kvapľové misy, zoradené terasovite pod sebou. Vytvárajú sa na dne slabo tečúcich podzemných tokov, ktoré prinášajú so sebou hlinu, piesok alebo iné mechanické čiastočky. Z tohto materiálu postupne vznikajú hrádze. Voda prelievajúca sa cez hrádzu vytvára pod ňou vírivý prúd, ktorého veľkosť tvorí základ veľkosti budúcej misy. Na hlinenej hrádzi sa vylučuje vápenec, spevňuje ju a postupne ju aj zvyšuje. V najtypickejšej forme sa kaskádovité jazierka vyvinuli v jaskyni Domica, kde sa výška hrádzí pohybuje od 20 do 60 cm a veľkosť mís od 2 do 3 m (Rímske kúpele, Plitvické jazierka).

Vyzrážaný čistý vápenec tvorí kvaple čisto bielej farby. Pri prehliadke mnohých jaskýň (napríklad Demänovských) sa však stretávame s pestrosťou farebných kvapľov. Sfarbenie kvapľovej výzdoby závisí od chemických prímesí, ktoré obsahuje vápenec, v ktorom je jaskyňa vytvorená. Dažďová voda presakujúca povalou jaskynných dutín rozpúšťa spolu s vápencom aj v ňom sa nachádzajuce kovové zlúčeniny, ktoré sa s ním potom vyzrážajú na kvapľoch. Zlúčeniny železa (oxid a hydroxid železitý) sfarbujú kvaple do žlta, ružova až červena, kým sfarbenie do siva, tmavozelena až čierna spôsobujú zlúčeniny mangánu. V jaskyni Domici a Gombaseckej jaskyni sfarbenie kvapľov do červena pochádza od červenej pôdy (terra rosa), ktorá bola splavená z povrchu.

Peter Rakovský, Gymnázium Vazovova 6, trieda 4.F, šk. rok : 1995 / 1996, Jaskyne Slovenska (geografická olympiáda)