5.Internationaler Kongress für Speläologie. Abhandlungen. Band 2: Sektion, Speläogenese


previous item | next item

Citation
5.Internationaler Kongress  für Speläologie. Abhandlungen. Band 2: Sektion, Speläogenese

Material Information

Title:
5.Internationaler Kongress für Speläologie. Abhandlungen. Band 2: Sektion, Speläogenese
Creator:
International Speleological Congress
Publisher:
International Union of Speleology
Publication Date:
Physical Description:
1 online resource

Subjects

Subjects / Keywords:
Speleology ( lcsh )
Caves ( lcsh )
Karst ( lcsh )
Genre:
Conference papers and proceedings ( lcgft )

Record Information

Source Institution:
University of South Florida
Holding Location:
University of South Florida
Rights Management:
All applicable rights reserved by the source institution and holding location.
Resource Identifier:
K26-05616 ( USFLDC DOI )
k26-5616 ( USFLDC Handle )

USFLDC Membership

Aggregations:
University of South Florida
Karst Information Portal

Postcard Information

Format:
Book

Downloads

This item is only available as the following downloads:


Full Text

PAGE 2

Verband der Deutschen Höhlenund Karstforscher e.V., München 5.INIERNATI0NALERMUÏÏGARÏ KONGRESS EUR SPELÄOLOGIE a ARHANDLONGEN Sektion Speläogenese In Kommission bei der Fr.Mangold’schen Buchhandlung, Blaubeuren V. Int. Kongr. Speläologie Stuttgart 1969, Abh. Bd. 2 München 1969

PAGE 3

Gedruckt »it Zuschüssen des Bun desmi nisteriu»s für Bildung und Wissenschaft in Bonn, des Kultusministeriums BadenWürttemberg in Stuttgart und der Vorarlberger Landesregierung in Bregenz. Herausgeber: Verband der deutschen Höhlenund Karstforscher e. V. r München. Geschäftsstelle: D 744 Nürtingen, Eschenweg 3. Schreibarbeiten und 2. Korrektur: Übersetzungsbüro G. UPPENBRINK, D 7o15 Korntal. 1. Korrektur: H. BINDER, K» L ELEICH, K. DOBAT, F. FUCHS, A. GERSTENHAUER, 0. KOEDER, D. IICHTENSTEIN, G. NAGEL, K.-H, PFEFFER, E. WART1MANN 0 Druck: ELMAR WEILER, D 7o2l Musberg.

PAGE 4

Band 2 Speiäogenese I Inhaltsverzeichnis ~ Contents Table des Matières 1. TELL, L.: Spéliologie et grottes dans la Laponie suédoise S 1 2. JOYCE, E. B.: The Sandstone Caves of Ht Moffatt Station, Southern Queensland, Australia Speleogenesis, Cave Deposits, and Aboriginal Occupation S 2 3. FRANK, R.: The History and Sediments of the Borenore Caves, New South Wales, Australia S 3 4. FORO, D. : Preliminary Review of Cavern Development in the Rocky Mountains of Canada S 4 5. HOHANN, W. : Experimentelle Ergebnisse zum Wachstum rezenter Höhlenperlen (Spelaeoide) S 5 6. A.r.MHKHiiieB (CCO’) MHflHHauMDHHbie-cne^^o/iorMMecKHe MCC/ie^osaHHfl S 6 7. HESS jr., J. W., DAVIS, N. W. : The Butler Cave Sinking Creek System, Virginia, USA S 7 8. TELL, L.: Höhlen auf der Insel Malta $ 8 9. TELL, L.: Höhlenphänomene in Granit und anderen kristallinischen Urgesteinen S 9 10. SEMERANO, R.: Osservazione su alcune morfologie ipogee nei calcan presso sagrado d'lsonzo ed il loro rapporto con 1 Mncarsimento freático S 10 11. KERMODE, L. 0,: Speleogenesis and Karst in New Zealand S 11 12. TRATMAN, E. K.: The Age of the Caves of North West Clare, Ireland S 12 13. PENCHEV, S,, MITEV, I,: Some Regularities of the Growth of Monocrystal Tubilike Stalactites S 13 14. EK, C. M.: Abondance du gaz carbonique dans les fissures de grottes S 14 15. DROPPA, A.: Die Wachstumsgeschwindigkeit der Sinterröhrchen in den Höhlen der Niederen Tatra S 15 16. GAVRILOVIC, D. : Die Höhlen im Tibesti-Gebirge, Zentrale Sahara S 17 17. COLEMAN, J, C. : Part-natural Caves in Ireland S 18 18. FRANKE, H. W., GEYH, M. A.: Neue Resultate der Altersbestimmung von Stalagmiten nach der Radiokohl en stoffmethode ... S 19 19. r . A .MaKCHnoBHH ntHEPbi rMflCOBOrO KAPCTA..,. S 20 20. BERNA8C0NI, R.: Die obere Hans-Meyer-Höhle und Übersicht über weitere Lavahöhlen an Kilimanjaro S 21 21. M0NT0RI0L-P0US, J.: Sobre les tipos de cavernas volcánicas S 22 22. WIGLEY, T. M. L., BROWN, M. C.: Geohydrological Implicatibns of Cave Breathing S 23 23. MUXART, R., STCH0UZK0Y, T,, FRANCK, J.-C.: Contribution à l'étude de la dissolution des calcaires par les eaux de ruisselement et les eaux stagnantes S 24 24. GAMS, I.: Zur Ergänzung der vergleichenden Forschungen der Karstkorrosionsintensität S 25 25. TRIMMEL, H.: Gedanken zur Abfolge von Enitwicklungsphasen in Höhlen der alpinen Karstgebiete S 26 26. JENATSCHKE, U.: Theorien zur Knöpfchensinterentstehung S 27 27. BÖGLI, A.: C0 -Gehalte der Luft in alpinen Karstböden und Höhlen S 28 28. VIEHMANN, J.: Methoden für experimentelle Forschung im Studium der Eishöhlen S 29 29. GOODMAN, L. R,: Ein Beitrag zur Frage der Laugung bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sediment: Die Entstehung von Ruheflächen in Höhlen S 30 30. F 0D0R, I.: Analytische Untersuchungen Uber die Luftbewegungsverhältnisse der Höhlen von Baradla und Abaliget in Ungarn La Grotta Amaldo Germoni No. 4429 V. G. nuova cavité sperimentale Erscheinungsformen von gebrochenem Sinter und Diskussion der verschiedenen Ansichten H ACT BO PUMO C Tb OCHOBHbiX CTPyHTVP HAPBOHATHNX nOPO^.C^APAfnülHX HAI1JM , ! * B 0 Ä 0XPAHM/1W14 nPMßrQPM« XPEBTA HABHACMOHM Höhlenperlen aus B ul ganen Genesis und Systematik Some Considerations on the Formation of the Limestone Caves Die Ablagerung von Schwebestoffen aus der Luft und Ausbildung von Sinterformen in alpinen Höhlen und Bergwerken 37. FLANA PANART, P.: Exposición de los trabajos del levanianfento topográfico del complejo cárstico de Ojo GuarefTa, 31. 32. 33. 34. 35. 36. M0SETTI, C.: SCHILLAT, B.: K .r . n . H .ABAIUMÄ3E E.M. TRANTEEV, P.: Cl 0 1 A, A. A.: GRESSEL , W.: 38. Burgos, España 3. H . TMHTH/1030B PG/Tb TO FIO TRAZUME CHOTO OJAHTOP A B TIELUEPOOBPASAHMM TOPHuX CTPAH HA TIPEMEPAX H3BECTHHK0BbiX MACCHBOB TPYSHM 39. AU BRECHT, K.: Excentriques Probleme, Formen und Wachstum S 31 S 32 S 33 S 34 S 35 S 36 S 37 S 38 S 39 S 40

PAGE 5

S 1/ 1 Spéléologie et grottes dans la Laponie suédoise LEANDER TELL (Norrköping / Suède) Zusammenfassung: Nördlich der Breite von 65° war aus Skandinavien früher hauptsächlich nur das Karstgebiet rings um die norwegische Stadt Mo i Rana bekannt, und man wußte wenig oder gamicht, ob Schweden ähnliche Phänome besitze, internationale Veröffentlichungen Uber nordische Karstphänomen haben übrigens das schwedische Territorium leider nur oberflächlich behandelt. Es liegt dem Verfasser darum am Herzen, Uber Höhlen und Höhlenforschung in Lappland hier näher zu berichten. Es wird u.a. erzählt, daß Prof.G. Beskow (Universität Göteborg) ein Karstgebiet in Södra Storfjället schon in den Jahren 1923 1926 untersuchte, und Dr. G.Rasmusson (jetzt Sektionschef im staatlichen Naturschutz¬ amt) in den Jahren 1951 1953 die 1100 m lange Lulletjarrohöhle entdeckte und kartographierte. ln einem Katalog von 1963 waren fünf lappländische Höhlen registriert, welche Anzahl im Supplement von 1966 auf 17 Höhlen gestiegen ist. In den letzten Jahren sind aber mehr als 50 Höhlen im fraglichen Gebiet bekannt ge¬ worden. Einige Mitglieder des Schwedischen Speiäologisehen Verbandes SSF haben z.B. die erforschte Länge der Lulletjarrohöhle um mehr als 100 m erhöhen können, und neue Höhlen sind bei Björkliden (Abisko) und Sulitelma entdeckt worden. Den interessantesten Fund haben Y.Freij und E. Johansson im Artfjäll massiv rings um den See Överuman jedoch gemacht und mit anderen Kameraden dann näher untersucht. Es handelt sich um eine ausgebildete Karstlandschaft mit tiefen Dolinen, unterirdischen Flüssen und schwer zu¬ gänglichen Höhlen, die der komplizierten Mineral schichten wegen sehr unregelmässig, in Zickzackformen und in meh¬ reren Stockwerken auftreten. Die Kalkschichten sind nämlich sehr schmal und dünn und oft fragmentarisch unter andere Gebirgsarten , wie Micaschiefer, Amphibolite, Phyllite und andere stark metamorphe vulkanische und erup¬ tive Bildungen, zerstreut, was oft ein wirres Höhlenbild ergibt. Sowohl auf der nördlichen als der südlichen Seite des Sees treten Karstphänomene zutage, und mai hat u.a. zwei ziemlich lange Höhlen gefunden: Sotbäcksgrottan mit mehr als 700 m Länge, und die eben so lange Mieskattjakko, alle beide aktiv. Man hat die Mündung der unter¬ irdischen Wasserläufe, die sich wahrscheinlich unter dem See befinden, noch nicht gefunden, weshalb man güte Hoffnung hegt, die Länge der Höhlen wesentlich erhöhen zu können. Es eröffnet sich auch die Möglichkeit, NE des Sees eine noch grössere Karstlandschaft zu finden.

PAGE 6

S 1 / 2 Le public international intlressl doit avoir reçu une certaine impression d'une pauvreté de phénomènes dans la Suède du fiord par les études diverses de notre éminent collègue, le glaciologue connu dr. J. Corbel, quand il écrit p.e», qu'il n'y a "ni îapîaz, ni dolines, ni grottes", "aucune doline de dissolution", "pas de cours souterrains" et pratiquement pas de tubes" etc, /3«,4/ Mais, comme je viens de constater i.a. dans mon livre sur la grotte da Balsberg /Arche Splléo]«, suêdoL nr* 7, Norrk'dplng 1967/ il semble, que H. Corbel n'ait que très superficiellement décrit les phénomènes karstiques de notre pays. C'est vrai que les grottes de la région de Mo i Rana dans la Norvège du Nord ont été et le sont encore plus connues, spécialement grâce au concours de clubs spéléologiques français et anglais i. a. Les grottes norvégiennes sont notamment concentrées â une bande calcaire étroite et ainsi facilement praticables. Sur le versant suédois le territoire karstique au contraire est beaucoup plus vaste et dispersé, ce qui put avoir empiché mainte visite de spéléologues étrangers. En effet il y existe de grottes considérables, des territoires karstiques vastes et une spéléologie suédoise du Nord plus en plus développée, ce que j'ai constaté i.a. dans un article dans la même publication que celle de M. Corbel /12/ c Au Sud de la Laponie on connaît déjà plus que vingt grottes dans le département Jemtland, entre elles les phéno¬ mènes de territoire karstique de Bjurälven, mentionnés i.a. par Corbel, et ce nombre s'augmente continuellement. Dans le Sud de la Laponie prof, G. Beskow /Université de Gothembourg/ a étudié le Södra Storfjället dans les années 1923-1926 et y a découvert un territoire karstique avec des eaux des eaux souterraines /I/., et dans 1' e x¬ trême Nord de la province dr. G. Rasmussen/Université de Lund/ a découvert et étudié 1951-1953 la longue grotte de Lulletj*rro Nil du Lac Torneträsk, avec ses 1 100 m longtemps considérée la grotte la plus longue du pays /2/7/9/ Dans mon catalogue préliminaire de grottes suédoises de 1963, j'ai noté cinq grottes dans la Laponie, mais déjà dans le premier supplément de 1966 j'ai pu nommer douze grottes ultérieures, toutes au-dessous 63°N, et en écrivant ces lignes nous connaissons plus que cinquante grottes laponnaises, la plupart situées au-dessus 66°N. Co résultat est principalement obtenu grâce au travail tenace de quelques membres de la Société suédoises de Spéléologie SSF notamment MM. L. Axelsson, Y. Frei j , M.Gaerusjov, G. Herndaî, E. Johansson, A. & R. Lîndén et L. Ryheden. La découverte la plus intéressante appartient aux MH Freij et Johansson, qui ont organisé les années dernières troi expéditions au territoire karstique de 1 ' A rtfjäll e t S et N du Lac ôveruman, pour étudier au fond un paysage karsti¬ que qui semble équivaloirl E le Karst connu norvégien de l'autre c8té de la frontière. C'était en poursuivant les traits calcaires dés le Karst norvégien dans la direction NE sur la c6tè suédois qu'ils ont trouvé les mêmes phéno¬ mènes. Et, déjà au commencement des recherches, ils rencontraient des grottes, des dolines et des eaux souterraines Les recherches en question sont pourtant un peu plus difficiles ici que sur le c8té norvégien, parce que le paysage suédois fut beaucoup plus tourmenté par des mouvements tectoniques, spécialement ceux-ci du caractère Calédonien et Vari s quien. Une publication récente du Bureau suédois de Recherches géologiques vient de montreh la complexité énorme des couches tourmentées de cette région, oi3 les traits étroits calcaires brisés ne sont que des fragments dispersés entre des schistes de mica, amphibolites, phylîites et diverses formations volcaniques et éruptives, fortement métamorphisées./U/. Les traits calcaires consistent souvent de chaux prêsilurinnes, et le plus souvent d'un marbre métamorphique très dur. Pour cette raison une grotte rarement peut montrer un profil tranquille normal; au contraire elle montre la mime complexité que p.e. les gouffres Pierre 3t.Martin et Berger, mais en miniature. Le système hydrologique de la région dépend naturellement de cette morphologie géologique, et les eaux s'infiltrent par des fissures très irrégulières, passant d 1 u ne couche minéralogique è l'autre. Hais aussi une autre circonstance se présente, notamment la différence entre les versants W et E de la montagne K'dlen formant la frontière norvégosuédoîse. Pendant l'époque glaciaire la fonte était beaucoup plus rapide et considérable vers l'Ouest et l'Atlantl* que, que sur le versant de l'Est, c'est-à-dire sur le territoire suédois, oà la masse de glace a resté longtemps, et oû 1 a fonte était très lente. M. Corbel a bien décrit les terrasses naturelles de la Suède du Nord, quelles '' ' s'étendent sur plus que 300 km vers SE d’une altitude d'environ 1 000 m jusqu'au bord de la Baltique /4/. Ces terrasses sont traversées par beaucoup de lacs étroits, fleuves et rivières rapides dans la même direction SE. La fonte de la couche épaisse de glace fut l'origine d'une hydrologie souterraine très compliquée, à cause de la morphologie mentionnée, et pendant cette fonte lente les eaux ont créé un filet de chenaux croisant, mais aussi des cavités avec plusieurs étages. En conquérant cette complex! t éMM. Herndal et Lindln ont étendu la longueur de la grotte Lui let jarro au-dessus 68°N envir. 100 m et découvert plusieurs grottes nouvelles à Bjôrklîden/Abisko/, entre lesquelles se trouvent deux grot¬ tes au-dessus 67°N Kfppasjakk resp. 250 et 420 m longues. Dans la région de Sulitelma, aussi au.dessus 67°N ils ont recherché quelques grottes nouvelles et plusieurs eaux souterraines. Mais, pour retourner aux découvertes de MM. Frei] et Johansson, les phénomènes les plus intéressants sont faits dans les environs de la montagne Artfjället 66°N vîs-à-vis de la région norvégienne de Ho i Rana.

PAGE 7

S 1/3 Le territoire en question s'étend autour du lac Overuman, tout près de la route nationale nr. 371 entre Une! et Mo, avant le passage de la frontière. Déjà sur le bord N du lac les recherches ont trouvé une dizaine de grottes avec une hydrologie souterraine, dont celle de Mjölkbäcken paraît être la plus promettante pour des investigations futures. Trente autres grottes ss trouvent dans les environs, entre lesquelles se trouve celle de S tbâcken sur le ver sand N de 1s montages i tirai î et. La cSte s’étend très plaine vers le bord S du lac, et les eaux d*infiltration ont eu et y possèdent encore des parcours lents et longs, exeptê aux temps des crues. Entre plusieurs fissures et fentes su trouvent quelques dolines évoluées, dont l’une est 30 n profonde, avec le fond comblé de neige, oiü un glacier se perd dans le flanc. Cn entend le murmure de rapides cascades souter¬ raines, ce qu’attirait MM. Frei] at Johann -on de descendra par une échelle de corde. Apres maintes difficultés i.a. un long passage sous des cascades glaciales, ils ont trouvé que la doline est l’entrée d’une grotte considé¬ rable. Au cours de la prmière expédition on a mesuré une longueur de 500 a, mais les expéditions suivantes ont trouvé que la grotte est plus que 700 m longue et possède des salles, des chenaux et tunnels à au moins trois étages. La doline d’entrée que l’on a nommé "La cratère du Diable" vu qu’elle s’est montrée tant difficile. L-investigation est beaucoup empêcher par l’alternance des couches minéralogiques, et il faut toujours conquérir des fissures étroites, des puits proiunds, des châtières et des cascades et siphons glacials. Au temps ds fonte l’eau semble fortement attaquer les traits calcaires, grâce au contenu de CC 2 . Dans ces traits, étant pourtant étroits et dispersés, l’érosion corrosive se poursuit très irrégulièrement, et dans le procès les autres minéraux p.e. le mica-schiste, sont pour cela attaqués aussi, mais naturellement très peu, dont suit un plan et un profil de grotte en zigzag accentué. La région NE de la même montagne, Artfjället, montre un caractère semblable, et on a réussi de pénétrer très loin dans des grottes là aussi. Cette région est nommée Mïeskattjakko après une rivière essentiellement souterraine,et on vient d’en trouver quelques grottes d’une longueur de plusieurs centaines de Hmetres. Les résurgences manquant, les eaux doivent s'enfiler au-dessous du niveau du lac, et, considérant les distances en question, les grottes devraient s'étendre plus qu-un kilomètre. Tout ceci est très encourageant, et SSF y aura un champ sûr d’investi¬ gations pendant plusieurs années. Hais, ce n'est pas tout. La région NE du lac ôveruman est encore plus promettante, parce que les lapons parlent de "cratères" beaucoup plus Imposants, d'autres abîmes profonds et de longues grottes. Le territoire en question est pourtant très vaste, sauvage et plus inaccessible, mais d’autant plus séduisant. LITTEHATURE: 1. Beskow, G., Södra Storfjället im südlichen Lappland, SGU série C nr. 350, Stockholm 1929. 2. Bjurulf, Hj., Till Sveriges längsta grotta, Sveriges Natur nr. 4 1955. 3. Corbel, J., Karsts et glaciers en Laponie, Revue de Géogr. Lyon t. XXVTI 1952. 4. Corbel, J., Les phénomènes karstiques en Suède, Annales de Géogr. nr. 3-4, Stockholm 1952. 5. Frei], Y., Ett nyuppt'àckt grottomrâde vid Ôveruman, Grottan nr. 2 8 3 vol. 1. 1967. 6. id. et Johansson, E., Karstgrottor i Qveruraanomrâdet, Grottan nr. 2 vol 2.-1967. 7. Lindberg, K., Grottes et spéléologie en Suède, Rassegna Spe. Italiana nr. 3-4 Como 1956. 8. Nilsson, G., Berggrunden inom Bl a sjôomrldet, SGU série C nr. 595 Stockholm 1964. : 9. Rasmuuson, G., Uppkomsten av ett glngsystem i Luiletjlrrogrottan, Svensk Geogr. Arsbok, Lund 1955, 10. Tell, T., Underjordens vackra vârld, Stockholm 1955. 11. id. Speleologiska studier i svensk natur, Archives spéléol. Suédoise nr. 4 Norrk'dping 1964. 12. id. Some remarks on Swedish Speleology, Annales de Géogr. vol. 47 série A nr. 1, Stockholm 1965. 13. id. Grottor och grottforskning i Lappland, Svenska Oagbl.6/8 Stockholm 1968. Diskussion: GAVRILOVlC (Beograd). Ich möchte gerne die Frage stellen, wann sich die 1.500 m lange Höhle gebildet hat und wie alt das Karstrelief in Lappland ist? Wir wissen, daß dieses Gebiet während des Pleistozäns von Gletschern bedeckt war. TELL. Nich nur durch die verschiedenen Eisdecken, die das schwedische Territorium mehrmals abgehobelt haben, son¬ dern durch ältere und jüngere Tektonik ist die schwedische Landschaft wesentlich umgeformt worden. Dünne, metamorphisierte Kalksteine zwischen ebenso dünnen Schieferschichten würden eigentlich wenig MögHJikeit für eine Höhlen¬ genese bieten, wenn die ganze Schichtfolge nicht schon durch die Kaledonische Verwerfung u.a. verwirrend zerstört wäre und daher Spalten und Klüfte enthielte. Die Kambrisch-prökambrische Scholle ist verhältnismäßig sehr dünn, manchmal nur 100-150 m direkt auf dem Urgebirge gelagert. G. Rasmusson (1957) u.a. meinen, daß eine gewisse unter¬ irdische Wasserführung schon im Tertiär stattfand. Das jetzige Karstrelief 1st jedoch durch die Eisund Schmelz¬ wasserströme der Quartärzeit entstanden.

PAGE 8

S 2/1 The sandstone caves of Ht Moffatt Station, Queensland, Australia speleo^enesis , cave and aborip;ing,l occupation out.hern deposits E. B. JOYCE (Department of Geology, University of Melbourne, Victoria, Australia) Abstract Detailed infsrpatian available train an archaeelegical study at cave depasits has helped te explain the origin ef an unusually large sandstone cave, and threw light an the develepraent at similar caves elsewhere, as well as an pessible climatic changes during the past 20,000 years. [ntraductien With the obvious exception of lava caves, caves in non-limestone rocks receive little attention in the literature. There are many reasons for this, among which are the lack of cave decoration, the simplicity of the cave plan and the generally short length of the cave. The caves to be described are unusual. One cave is over 300 feet in total passage length, with two levels and a number of entrances. Although the decoration associated with limestone caves is lacking, there is compensation in the aboriginal art of the daylight sections. Host important of all is the cave fill, which studied in conjunction with observations on present-day weathering, helps explain the history of the caves. Excavation of the deposits in two caves has shown them to be important archaeological sites. Carbon dates obtained throughout the deposits help to construct a detailed picture of the buildingup of the cave fill, and so of the cave development. The detailed archaeological and geomorphological findings have already been published (Mulvaney and Joyce, 1965), and this paper is to show how the work undertaken for archaeological purposes has led to an understanding of the development of caves in sandstone. The Area Ht Hoffatt Station is in southern Queensland, on the southwestern side of the Carnavon Range which forms part of the Great Dividing Range of Queensland (Fig. 1). Charleville is the nearest town, 150 miles to the southwest, and Brisbane is nearly tyOO miles to the southeast. Hajor Thomas Hitchell explored the area to the west in 1846, and the divide was entered in the late 1870s, gaining notoriety in 1902 when the cattle-duffing Kanniff family shot a mounted policeman and a station-manager and cremated the bodies over a large, flat sandstone slab. The valley floors and surrounding cliffs are in the Lower Jurassic Precipice Sandstone (Molían, 1967), a fluviatile medium to coarse-grained cross-bedded white quartz sandstone, which may be either very friable and porous, or a hard quartzite as in the Kenniff Cave area. The sandstone has a low regional dip to the south, and is a major aquifer for the Great Artesian Basin. The Jurassic rocks are overlain onjthe Divide by basalt flows of Oligocène to Miocene age which are up to 1,000 feet thick. Below the flows laterite and a fine-grained siliceous rock called "billy" may be found. The areas of basalt flows have been dissected, leaving tablelands rising two or three thousand feet above seajlevel (Story et a!., 1967). The streams have cut down into the underlying sandstone, giving wide alluviated valleys with steep walls up to 600 feet high, and locally forming deep gorges (Fig. 2). Around the base of the steep valley walls, screes of basalt, billy and quartzite spread across the valley floor and choke the gorges with large boulders. Cl imate The average annual rainfall of the area is 26 inches (660 mm), but it may vary from as little as 12 inches (3o5 mm) up to 62 inches (1575 mm) in a year. Much of the rain falls in summer, and the average amount of evaporation greatly exceeds the average rainfall in every month of the year (Climate of Central Highlands, 1962).

PAGE 9

S 2/ 2 Scale of miles: o 1 2 3 4 Key •• %¡ JlP q i a n d s t o n e Cza alluvium ^3 Tb basalt track 24° 50' S 147 50 f dwn £83 * 3 L. * 4 Fig. 1 Detailed map of the Ht Hoffatt area (inset map shows location) Fig. 2 Sketch looking northeast over Junction Hill, down Heteor Creek. Arrow indicates site of Kenniff Cave. — — (Drawn from photographs, E.B.J.) Fig. 3 Plan and sections of Kenniff Cave (Grade 5 survey, E.B.J. & R.B. 23 Aug 64) N

PAGE 10

s 2 / 5

PAGE 11

KENNIFF 1964 VERTICAL SECTIONS IN TRENCH 'C' EAST WALL SOUTH WALL F 7-5 YR 5 /Q M 10 YR 2 /, G 7'5YR 5 /O D.y.M. K.J-.L.6S Fig. 4 Sections in deposit at Kenniff Cave, 1964 (D.J.M.) 2/ 4

PAGE 12

SOIL ANALYSES 1964 TRENCH KENNIFF CAVE 1962 TRENCH Grain size 50 Carbon 1007t 0 157. 0 2 10 Grain size 50 Phosphorus Carbon ppm. 1007. 0 157. 0 2000 THE TOMBS 1962 Grain size Carbon 0 157. KENNIFF THE TOMBS 0 50 1007. 0 50 1007. (!) Soil analyses graphed against time. (ii) Carbon/phosphorus intensity as a guide to possible occupation. KENNIFF & THE TOMBS Occupation increase (ii) Fig. 5 Graphs of soil analyses ai Kenniff Cave and The Tombs, ploiied against depth and time. Fig. 6 Graph of radiocarbon dates against depth.

PAGE 13

S 2/6 Q The average maximum temperature for the year is about 80°F (27°C) and the average minimum 55 F £13 C)j December and January are the warmest months, with g maximum of 90 F (32 C) and a minimum of 66 F (19 C). July is the coldest month, with a maximum of 68 F (20 C) and a minimum i#r41°F (5°C). Frosts may average 20 to 30 a year, occurring from June to August, and the sheltered valleys are particularly affected. Kenniff Cave is in a valley approximately 2,300 feet above sea level, with the surrounding tableland rising to 3,000 feet. The Tombs is in a sandstone residual on an alluvial plain at an altitude of 1,900 feet. The vegetation in the area is of the savannah type, with tall grass on the plains, and timbered hills. The Caves Kenniff Cave is in a quartzite-capped sandstone ridge about 60 feet above fieteor Creek (Fig. 2). The cavfiis rectangular in plan with 300 feet of horizontal passage. Above the western passage is an upper cave developed for 60 feet along a joint which opens to the surface. Collapse has occurred into the lower passage, and a further collapse in the northwest corner of the main cave has admitted daylight. A sandy floor extends throughout the cave at a constant level with extensive rock fall resting on it in places (Fig. 3). The cave averages about 10 feet high, with the roof between 10 and 20 feet béley the ground. The passages are about 25 feet wide, but generally have no definite edge as the roof slopes down at a low angle to meet the floor. At the excavation site the roof is less than one foot above the floor (Fig. 3). In plan the cave is controlled by joint directions, while in section the hori¬ zontal bedding and the cross-bedding control the cave shape. The Tombs is the name given to a cave about 35 feet long and 15 feet wide, and 1 to 3 feet high, developed in the base of a sandstone cliff (Fig. 1). The cliff is undercut for some distance giving a continuous shelter some 10 to 15 feet deep with the main cave penetrating further in. Both the cave and a section of the shelter were excavated. The shelter excavation extended over 6 feet in below the cliff basfe, with the roof continuing to slope down and inwards, and the floor reaching a depth of 7 feet. The Harlong Plains Cave has a 15 feet high entrance, and extends back for over 30 feet into a sandstone valley wall at the headwaters of Marlonf Creek (Fig, 1). It follows a horizontal bedding plane, and has a sand floor|unknown depth with some rockfall. The cave is unsurveyed and was not excavated. Numerous other small caves are found in the sandstone, generally at the base of the cliffs which form the valley walls. Host are little more than shelters or shallow holes. Another type of shelter of interest as possible aboriginal occupation sites is formed beneath fallen sandstone blocks, particularly where later erosion has undercut the fallen block. The caves of the area are briefly described in the Speleo Handbook (Matthews, 1968, p. 209) where they are numbered as follows Kenniff Cave, HF-1; The Tombs, MF-2; Harlong Plains Cave, MF-3. Cave Deposits The deposits consist of poorly to well-stratified pale-brown to grey quqrtz sand, with some larger pieces of rock, as well as much charcoal and aboriginal artefacts (Fig, 4). Detailed des¬ criptions can be found in Hulvaney and Joyce (1965). The deposit in Kenniff Cave is particularly well stratified (e.g. see plate in Hulvaney, 1966, p9), and most of the following comments apply to this deposit. The deposit at The Tombs contains extensive rock fall and is in thicker and less regular layers. At Kenniff Cave the rock is of sub-rounded quartz grains with a diameter of about 0.5 mm. Secondary growth of quartz around the grains has produced a tough, compact rock, flaking cleanly, and the aborigines quarried this stone for implements just near the cave site. While this rock forms the roof of the cave, the walls are of a softer sandstone, with larger intergranular spaces, and removal of the weak matrix of siliceous cement b^óercolating water allows the rock to crumble into individual grains.

PAGE 14

S2/7 Atfhe Tombs the rock is a white, micaceous cross-bedded sandstone, containing rounded pebbles, and i s i régénérai coarser than at Kenniff Cave. It is soft and crumbling except where the surface is case-hardened. At both Kenniff Cave and The Tombs the rock is non-calcareous. The material making up the cave deposits is identical with that weathering from the present cave walls and ceilings. The layers at Kenniff Cave are remarkably continuous in extent over the excavated area of more than 30 square yards. Material added to the floor must have been spread evenly, probably by man and animals, and the cave floor has generally been as level throughout its history as at the present day. The deposit at Kenniff Cavéis coarse sand from the surface down to a depth of 3 1/2 feet, then 1 foot of sand , with the lower 6 1/2 feet consisting of fine sand (Fig. 5). The upper 5 feet of deposit at Kenniff Cave is in light-grey to dark-grey layers from 2 inches to 6 inches thick, with the colour related to the amount of organic matter (Fig. 4). Below 5 feet the deposit is less regular, with thicker pale-brown layers alternating with dark-grey layers, the browner colours being due to iron-staining of the quartz grains. Crumbling bedrock is met around a depth of 11 feet, and has a size analysis almost identical with that of the lowermost layers. The surface of the cave floor at present is loose grey sand a few inches deep which becomes more compact with depth. Much organic material is mixed with the sand, including pieces of wood and bark and the husks of cycad fruit ( K acrozamia hopei ) , as well as small amounts of bone material, and bat guano. 'feathering The sandstone in which the caves are found shows the weathering features which have been previously described for sandstone, granite and other rocks which develop cavernous weathering. Such weathering can occur in temperate areas, but is most commonly seen in arid and semi-arid areas, and early writers suggested that wind action played a part in developing such features as tafoni. In this area case-hardening of exposed rock may be followed by breaching and etching out of the softer materia] behind, and so various types of tafoni and small cavities are produced. Within these hollows exfoliation and the formation of flakes a few mm thick takes place. Granular disinte¬ gration of tne fallen material and of the original rock also takes place. Both small and large blocks break away along bedding planer, cross-bedding and joints, particularly in the more resistant quartzite. At the surfaces some unusual types of weathering may occur, with quartzite undergoing blocky disintegration and fine grazing of the surface, while unloading or "topographic jointing" at the surface is associated with case-hardening and the formation of unusual ridges, mounds and tunnels on the quartzite. Cylindrical pipes about 1 foot (30 cm) in/Jiameter and up to 10 feet or 15 feet long are found injthe quartzite near Kenniff Cave. Their interiors are case-hardened, and they may have siliceous stalactites and stalagmites up to 3 mm long. Two unusual weathering features are The Arch and Lot's Wife (see Fig. 1). The latter is a column about 100 feet (30 m) high and less than fifty feet (15 m) across, while the Arch is a natural arch spanning nearly 100 feet (30 m), although only a few inches wide and less than 2 metres thick at its centre. Radiocarbon Dating and Rates of Cave Deposition Fourteen radiocarbon dates were obtained within the 11 feet of the deposit at Kenniff Cave and three further dates from the deposit at The Tombs (Mulvaney S Joyce, 1965, p. 1 6 8). These dates are shown graphically in Figure 6. There was a noticeable time break in the Kenniff Cave deposit between 4 1/2 and 5 1/4 feet in depth, covering the period from about 5,400 to 10,300 B.P. This is discussed later Inihe upper five feet of deposit at Kenniff Cave there was an even rate of deposition of 0,85 feet a thousand years (1 inch or 26 mm per century). Below this depth the rate is not as clear. One of the lines given on the graph suggests a rate of 0.4 feet a thousand years (1/2 inch or 12 mm per century). Two dates in the lower foot of the deposit are anomalous, and no explanation can be suggested (see discussion in Mulvaney and Joyce, 1965, p.170).

PAGE 15

S 2/8 At The Tombs site the three dates available suggest a general rate of deposition of about 0.75 feet a thousand years (just less than 1 inch per century or 23 ram per century over the past 10,000 years). At this site there seems to have been a time break also, between 9,400 and 3,600 B.P. Aboriginal Occupation In. the late 19th Century, white settlement of the Ht. Hoffatt area overlapped with the lasttfibal activity of the local aborigines, who were soon displaced. Today aboriginal art survives on the walls of caves, and could be 80 years or more in age. Host of the aboriginal art is negative ste rcils of hands, made by holding the hand against the wall and outlining it with red or red-brown ochre, probably blown on wet. Evidence of aboriginal occupation occurred throughout the excavated material at Kenniff Cave, from at least as far back as 16,000 B.P. up to virtually the present day. At The Tombs site the earliest occupation began perhaps 10,000 years ago. Much of the artefact stone is the local quartzite, and there is a native quarry site next to Kenniff Cave, in the same material as the cave. Other rock types found in the cave deposit included basalt, chert, jasper, quartz pebbles, and 'ochre' (from weathered basalt), all of which would have been available locally. Over 800 stone artefacts, excluding cores and hammerstones, and almost 22,000 waste flakes and chippings were obtained from the approximately 86 cubic yards excavated at Kenniff Cave, making it a rich site in Australian archaeology. From the base of the deposit to within 4 feet of the surface the artefacts were all varieties of scraper which appear to have been utilized for handheld purposes, and Hulvaney suggested that they were not hafted (Hulvaney i Joyce, 1965, p.172). Above 4 feet "delicately retouched microlithic" artefacts were found, and these were evidently hafted in composite tools. Non-hafted artefacts were however still present in the upper 4 feet of the deposit, and in the upper 12 inches hafted and non-hafted artefacts were both important. The break between hafted and non-hafted artefacts occurred well above the time gap from 4 1/2 to 5 1/4 feet, and above a stratigraphic disconformity at a depth of 4 feet 6 inches (see Hulvaney, 1 956, figure on p6). The intensity of occupation may be reflected in the amounts of humus, carbon and phosphorous present in the cave deposit. These three materials vary together, and also with the amount of silt and clay, and in figure 5 a generalized graph of occupation against time has been drawn from these variations. Occupation commenced in Kenniff Cave in the late Pleistocene, and was "intense" some 17,000 to 15,000 years ago. About 10,000 years ago, deposition also commenced at The Tombs site, but it was not until about 5,000 B.P 1 . that occupation at both sites again became more "intense". Some time after 5,000 B.P. the texture of the material being deposited at K ä nniff Cave became coarser, while at The Tombs the deposit became finer (see Fig. 5). Intenser occupation of the sites seems to correlate with generally poorer sorting of the material in the deposit, and an increase in the amount of silt and clay. Both these effects could be due to the carrying in of material by man. However, the differences after 5,000 B.P. at the two sites may be explained by the aspect of the caves. Kenniff Cave faces north and is not generally open to the wind, while the Tombs site faces the dominant southerly winds across an open scree-slope and flood plain 1 to 2 miles (2 to 3 km) wide, from which silt and fine sand may have been carried into the cave. An alternative explanation is that the supply of material to the cave deposits at each site has changed as the caves weathered upwards into respectively coarser and finer material than before. Even during this period of intensar occupation from 5,000 B.P. onwards, the variation in the individual layers shows that occupation was irregular. For instance, it is uncertain whether a layer 2 to 3 inches thick took 200 to 300 years to form, or was deposited much more quickly, to be followed by a period of little or no deposition. Cave Origin and Development In soft sandstone tafoni and small caves and overhangs will form by granular disintegration of the rock, particularly when moisture is moving down the rock faces and into the cavities. Wind action will help remove weathering products from the cavities, or they may be washed out by water. A case-hardened surface helps to maintain the edges and roof of such cavities, and prevent them collapsing in the early stages of development.

PAGE 16

s 2/9 The size of such a cave is limited, but irfsome cases development may continue. If the cave develops along or intersects joints, water may enter at the back and help to break down and remove the soft sandstone. In this way caves up to 30 or 40 feet long can develop. The back of such caves is well beyond the influence of processes which act at the cave entrance. Once formed, a cave|of this size may develop other features such as collapse entrances or openings to the surface along enlarged joints. The development of Kenniff Cave has been influenced both by the vertical joint pattern and the sub-horizontal bedding (Fig. 3). As the soft sandstone was removed the hard guartzite above has formed a strong roof. It is not clear whether the quartzite is due to original differences in lithology or to past-depositional weathering. At the time deposits began to accumulate in Kenniff Cave, there was no gorge below the cava mouth as at present. Instead, the cave opened to a wider valley floor near its own level. The original cave was able to develop closer to the water table and may have been formed by groundwater draining down joints and along more permeable sandstone beds into the creek. About the time cave deposits began to accumulate the gorge had been cut back past the area of the cave, which then became well-drained, as it is at present. The lack of structures in the cave deposits show that water action has been unimportant during deposition. However, the lowermost artefacts recovered in contact with the cave floor appear to be part of a lag deposit, in which the larger aboriginal flakes are in greater amount and the corresponding finer flakes in smaller amount than in the layers above (Mulvaney & Joyce, 1965, p 179 S Fig. 15). At this early stage of cave deposition there may have been water action within the cave. Having been formed by water action, the cave continued to develop during the Quaternary by weathering upwards and depositing material on the floor. The rising fill was of lower density than the local rock and overtook the rising roof in places particularly in the centre of the cave area (see Fig. 3) where weathering was probably slower than above the present passages where joints help the weathering to proceed more quickly. At present the main cave entrance is almost closed by the rising fill so that the area in front of the cave has been reduced to the status of an overhang as far as the aboriginal occupation is concerned. Host of the cave deposits are formed by granular disintegration, flaking, exfoliation and blocks falling from the cave walls and roof. This material represents a depositional sequence covering perhaps 20,000 years, and may show the effects of the climatic changes which occurred during this period. Discussion Evidence from aboriginal artefacts and from rates of cave deposition based on radiocarbon dating, together with changes in the material being deposited, give a picture of the development of the caves. A temporal break in deposition occurred at Kenniff Cave between 10,300 and 5,400 3.P. when only a few inches of sand represent a period of about 5,000 years extent. At The Tombs during the same period, deposition did not cease although mostly rock rubble was deposited. During this period there was little aboriginal occupation at Kenniff Cave, with no concen¬ tration of artefacts and charcoal, or of phosphorous (see, for example, Fig. 8 in Hulvaney X Joyce, 1965). This cannot be explained by deposition and later removal of material, as there is only one erosional feature in the deposits at Kenniff Cave, and this occurs higher in the sequence, less than 5,000 years ago, when a "trench" was formed and later infilled. Elsewhere both above and below this level the layers are undisturbed by erosion. The lower part of the cave fill, below 4 1/2 feet, has suffered from leaching and redis¬ tribution of organic material, giving patchy colouring and this suggests that moisture was moving down through the cave deposit perhaps 5,000 years ago. The main evidence of the general dryness of the cave deposit is the lack of leaching of the phosphorous, high values being found closely overlying low values, showing that even in the very acid conditions, little downward movement has occurred.

PAGE 17

S 2/10 At The Tombs a less well-defined time break occurred sometime between 9,400 and 3,600 B.P. and as at Kenniff Cave, the site was mostly abandoned by man during this period. It has been suggested that the temporal break and lack of occupation might be due to a more arid climate than before or after that period the caves' history (Mulvaney & Joyce, 1965, p.167). This could account for the decrease in the rate of cave fill, or its cessation during this period, when lack of moisture in and around the cave would lead to a decrease in the rate of weathering. Perhaps a decrease in occupation by man and animals also accounts for the decreased depo¬ sition, as man plays a large part in carrying material into the cave, as well as altering the cave atmosphere with his fires and his own presence, and not least by helping to remove material from the walls and ceiling by contact with them. Whether the temporal break is due solely to climate or in part to man's absence, a climatic change which can slow down the rate of weathering is indicated, and a drier climate, or much warmer climate, decreasing the importance of water, is suggested. Other workers in Australia have suggested a thermal maximum in the mid-Holocene, but most of the evidence has come from much further to the south in Australia, and extrapolation would not be justified at this stage. irá» more than 16,000 years ago up to 10,000 years ago the relatively slow rate of deposition suggests a climate somewhat dHer than at present, from 10,000 to 5,000 years ago even drier condi¬ tions prevailed. After that period the faster rate of deposition indicates faster weathering under a climate perhaps similar to that found in the area today. Summary During the lower Tertiary the sedimentary rocks in which the caves are found were weathered and a duricrust was formed. Lava flows of Oligocène and Miocene age formed a capping over the area, and during the upper Tertiary this was partly eroded, giving both deep gorges and elsewhere wide valleys, while basalt-capped plateaus remained, particularly along the divide. Colluvium from the steep valley walls was deposited in the valleys during the late Tertiary or Pleistocene, then partly removed by further stream action and a series of alluvial terraces deposited. Meanwhile a number of structural knick-points were working back towards the divide. Kenniff Cave had initially developed in a wide valley near the divide, but some 20,000 years ago the head of a gorge worked upstream beyond the cave site, leaving it perched above a steep 60 feet high cliff. Deposition began in the cave, and after a break from 10,000 to 5,000 B.P. it continued to the present day. Aboriginal occupation extended through a period of over 16,000 years. Near the present day, a number of large blocks fell from the roof of Kenniff Cave and lie on the surface of the cave depos : t , while further fine material continues to accumulate at the preset day. Conclusion Detailed information available from an archaeological study of cave deposits has helped to explain the origin and development of an unusually large sandstone cave, and throws some light on the development of similar caves elsewhere, and on possible climatic changes during the past 20,060 years. It is not likely that such information could have been obtained in more accessible areas, where the fill has commonly been turned over by previous searchers for artefacts. The need to leave such work to qualified excavators, and also to leave, as at Kenniff Cave, undisturbed areas for later workers with new techniques, is obvious. Only in this way can the maximum information be obtained for archaeologists, speleologists and gaomorphologists.

PAGE 18

S 2/11 Acknowl edgecisnts This geomorphic study was made by the author during excavations in 1964 by a team led by D* J* (iulvaney, Department of Anthropology, Australian National University, Canberra. Previous excavations were carried out in 1960 and 1962, and many workers took part (see Hulvaney & Joyce, 1965). D. A. Casey made the first surveys of the caves, and was responsible for the photographs. R. J. Lampert drew or redrew many of the figures. R. Baker assisted with the resurvey of Kenniff Cave. A. J. Lamb, J. Gausden and V. Biskupsky carried out soil and chemical analyses. Particular thanks are due to J. M. Bowler for criticisms and suggestions for the geomorphic investigation. The Ht Hoffat study was essentially archaeological, and owes its inspiration and completion to D. J. Hulvaney, to whom I acknowledge a deep debt. References Climate of Central Highlands Region 11 Queensland , 1962, Bureau of Meteorology, Melbourne Matthews, P.,|sd' 0 Speleo Handbook , Australian Speleological Federation, Broadway, Australia Molían, R. 3., 1967 Explanatory notes Springsure, Qld. 1 :250,000 Geological series sheet 3G/55-3 International Index Bur. Miner. Resour . Explan. Notes 2nd Edition Hulvaney, Q. J., 1966 The Prehistory of the Australian Aborigine Sei. American , 214 : 84-93 Hulvaney, D. J. and Joyce, E. B. 1965 Archaeological and Geomorphological Investigations on Mt Moffatt Station, Queensland, Australia Proc. Prehist, Soc . , 31 147-212 Story, R., et al., 1967 Lands of the Isaac-Comat area, Queensland. 0SIR0 Land Research Series No. 19 Discussion: AUB (Arhus): When you started excavations the roof height was only 30 cm. Is there any evidence from the artefacts indicating how much free height there was at earlier dates? JOYCE: No; however, the density of the material forming the deposit is about half that of the original rock which forms the walls and roof of the cave. From this I estimate that the original free height in the vicinity of the excavation area was about 6 fee*.(two metres) when infilling began, and then progressively shrank as the deposit built up. DE SAUSSURE (Castro Valley): Similar caves occur in the Western United States including some of comparable lengths and with similar caprocks. Seepage mechanisms along joints and planes are adequate for their explanation. It is suggested that carbon exchange under conditions of moisture might account both for the change of slop® of the carbon dates and also for the lack of occupation during the disconformity period. JOYCE: The period of little or no occupation is well established; it is bracketed by closely spaced carbon dates and also marked by changes in the texture and colour of the sediments themselves. It is the three cf four dates in the lower part of the deposit which are in question. All samples were decontaminated from soluble organic content by laboratory pretreatment (sea Hulvaney & Joyce, 1965, p. 171). Massive contamination with older or youngar carbon of the order of 20X or more would be necessary to cause the observed wide variations in the dates, and this seems most unlikely.

PAGE 19

The History and Sediments of the Borenore Cave» , New South Wales, Australia R. FRANK (Department of Biogeography and Geomorphology, The Australian National University / Canberra) The Borenore Caves are on the western slopes of the Eastern Highlands in Æt central New Seuth Wales. They occur in an 8 outcrop of brecciated Silurian limestone which was folded and faulted aleng with ether associated Palaeozoic sediments during the Late Palaeozoic and Mesozoic. Following Tertiary planation, the area received Late Tertiary basalts and other volcanic racks from a nearby source. The present stream system has cut through these volcanic racks in places to expose the Palaeozoic sediments. There are two main caves in the area, the Arch Cave and the Tunnel Cave, as well as a number o* smaller ones and some associated dolines. The Arch Cave is the result ef a subterranean meander cutoff of Bsree Creek, a nearly perennial stream which runs across the limestone outcrop. Its sediments include phosphate an' 4 calcite cemented stream gravels as well as entrance facies deposits. The Tunnel Cave is a OurchgangshShle with a blind valley entrance and an exit that opens at Boree Creek. Its sediments include iron and calcite cemented gravels, entrance facies deposits and Liesegang banded clays. The morphological development of both caves is closely tied to the history of Boree Creek and data from the sediments reveal the details of this relationship.

PAGE 20

S 4/1 Preliminary Review of Cavern Dev e l o p ment i n the Rocky Mountains of Canada DEREK FORD (McMaster University, Hamilton, Ontario / Canada) lntreducti®n: The Rscky Mountains of Canada are composed of tightly packed, subparallel ranges extending from the tnited States border, (49th Parallel), nearly 1300 kms. (800 miles), NW into the Yuken Territory, The breadth of the Mountains varies from 70 to 160 kms. They are one of the greatest alpine, carbonate mountain systems in the world. They are very thinly peopled: many areas are only semi-explered and sketchily mapped. In the past t^ere has been only one published study of the karst development Corbel 1958. This author! briefly describes two areas of sinking streams in the eastern, (drier), ranges and concludes that karstification is limited by the recency of severe glacial erosion and by post-glacial aridity. Cavern and karst specialist parties from McMaster University (Department of geography. Department of Geology, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada) commenced a long-term programme of investigations in the summer of 1967. We have concentrated on three particular areas but have also made reconnaissances in other places. The purposes of this paper are to offer some broad review points which will permit the Canadian Rockies to be compared to the well known Alpine karsts of Europe, and to describe three sharply contrasted sample areas as an illustration of the variety of development which exists. The review points are generalisations and should be considered to be very preliminary. Figure 1 shows the southern Rocky Mountains of Canada and locates the caves and karst areas that are known at the present time. The majority of these are close to the few roads or settlements of the region. This reflects accessibility: the more remote places may only be reached by several days of walking and mountain-climbing or by costly helicopter. Because of the difficulties of access, no attempt has been made te search for caves north of the latitude of Edmonton. The mountain ranges shown in Figure 1 total some 560 kilometres in length. The ranges follow the strike and are separated by narrow, steep-walled, strike valleys. Altitudes of larger valley fleors lie between 1050 and 1550 metres, (3500-5000 feet) above mean sea level: ridge crests are at 2270 3350 metres, (7500 11.500 feet). On broad structural grounds the Canadian Rockies may be sub-divided into "Front Ranges" and "Main Ranges", as illustrated in the Figure. The basis of the subdivision is described below. Review of certain significant factors : As a first review point, the rock available for karsting may be considered. Table 1 summarizes the Palatszeic stratigraphic column, which contains all of the significant carbonate rocks. In the Front Ranges these are mingled with mechanically weaker Mesozoic strata which commonly outcrop in the vales. In no single transect of the mountains could all of the formations identified in Table 1 be found in regular succession In any loca, lity, same are repeated by over-thrusting, others are excluded. Similarly, there is greater variation within mast of the oredomi nanti y carbonate formations, particularly in two critically important respects. These are ihe extent of dolomitisation and the frequency of shale interbeds. Karst development of any kin" 1 appears to be ve y limited in the dolomites. Mixtures of medium or thin-bedded limestones with shales siltstones and sand, cones are common. Theyi dominate the composition *f the Fairhelme Group where we knawdt well: many small strew.' . > sink into the limestons of the Graup but they are restricted to tiny artesian channels. Surface expres¬ sion of the karst is feeble. Larger cave and karst development thus is associated with more massively bedded continuous limestones within the carbonate formations. Great thicknesses of such rock are found i) in the Cambrian system whore the Cathedral, Stephen and il don formations together total same 750 metres (2500 feet), of dark grey crystalline limestone; ii) in the Devonian Lower Carboniferous where a combination of the Palliser. Banff and Rundle form¬ ations offer the possibility of continuous cave development down through 1350 metres (4500 feet), of limestones of various types. We have not found an instance of such development yet, (there may not be one), but Banff to ~ Palliser groundwater flow is known at two sites. These groundwaters must pass through the intervening Exshaw Shale, which is 2 30 metres thick and nan-calcareous.

PAGE 21

FIGURE 1. The southern Rocky Mountains of Canada, showing locations of known caves as of February 1969, W FIGURE 2. Karst development of the lower Maligne River basin, Jasper, Alberta. 4 / 2

PAGE 22

CO rTF

PAGE 23

S 4/4 TABLE 1. PALAEOZOIC FORMATIONS OF THE ROCKY MOUNTAINS Of CANADA FORMATION TYPE AND THICKNESS KARS TING Rocky Mountain Dolomite: sandstone. 30 m Rundí e GP. Limestone and dolomite Caves of Kananaskis, Moose Variably bedded, 400-630 m Mountain. Cadomin Banff Limestone : dolomite Caves at Crowsnest Local shale and chert. ul 260 m. + c 7 " CO err Exshaw Shal e. 2 30 m ci Pall iser Limestone 160 600 m Highest frequency of caves. == Fairholme Group Limestone : dolomite. No accessible caves. g Variable, much shale. o 160 260 m. Great unconfarmi ty Bri sea Quartzites, thin limestone Little information 5 do! o inte, shale. Very variable. \ CD CD 1 Goodsir 800 2500 inPoor prospects CD 00 Lyell Shales, thin 1 i m estons and dolomites Little information. Pika 1200 1600 m. Poor prospects. Eldon ) Limestone, dolomite Main cave rock of Main Ranges. Stephen ) Massive in Main Ranges Cathedral ) 750 m. Cd Mt. Whyte Limestone, Shales. No information CO var. 3 Gog. Quartzites : Sandstone 600 m. * The mare general effects if gealagic structure may be considered as a secend review peint The Canadian Reckies were constructed by repeated everthrusting from the West. In the Freni Ranges, which are cempssed of Upper Palaeezoic and mere elastic Mesazeic strata, thrust faults are very frequent. As a result, many ling, # narrew scarps and hsgback ridges are created in the carbonates. Dips are to the West, usually steep Í25 -60 ) and well sustained. Hast caves and majar groundwater flews that we know in the Front Ranges «rient directly up er dewn true dip er alang true strike. Lewer Palaeezeic rocks dominate the Main Ranges. Individual thrust plates are thicker than in the Front zene. Thrust faults are thus more widely spaced: anticlinal and synclinal forms are well preserved within individual plates, mountain ranges are broader than in thé Firent zone, dips are lower and plateau development more frequent. In the one good example that we have of Main Range karst, the relationship between cave and dip orientations is not as close as it is in the Front Range examples.

PAGE 24

s 4/5 Taking the breadest view, the best karst deve]spment is asseci a tad with relatively lew dip, (less than 15 ). The largest passage and most extensive cave ef the fourteen cases known at Crewsnest Pass, is found in the ane lecal instance af dip lower than this. Caves of Mease Mountain are similarly developed in recks ef a typically law dip. Very great greundwater flaws of the Maligne River basin pass threugh limestenes dipping at 10-18® although mast lecal strata are tilted to steeper than 35®. There is a simple explanation of the point: in the narrow Front Ranges steep dips are very often associated with steep gradients on the actual mountainsides. In a few places there is complete correspondence Very steep surface gradients mean effective discharge of water overground and also smaller catchments than will be foun^in gentler lands. The third review point is the effect af glaciation. Although glacier ice now covers only a few per cent of the region, Würm glacierisation was complete and glacial erosion very severe. Little or no trace of the presumed earlier glacierisatiens is preserved in the meuntaines. Caves and karst must be sought amidst a welter of glacial destruction sr infilling. Few karst regions of the Alps suffered such a net loss or redis¬ tribution af country rock during the Würm. Recession of the Last Ice in the Canadian Rockies occurred over the timespan 13,000-8,000 years 8.P. There has been ene minor advance of existing glaciers since that time In ane spectacular case, a karst remains in the Ice Age Castleguard Cave, (described below), passes far beneath large cirque glaciers and possibly penetrates under the greatest remaining icefield in the Rockies. There are two implications: first, there is comparatively little time available far Post-Glacial karsting: second, erasure or disruption of pre-Würm karst may be anticipated. This has been the case Sinkholes iponers and dolines), are plugged with till er glacial outwash materials with the result that most of the larger stream sinks are now lakes, discharged through their bottoms. The great majerity of accessible caves are truncated fragments, drained af their genetic streams and left hanging high in cliff faces. Spring points are especially subject to dislocation. Most are Post-Glacial and unstable, i.e. the water is in process of shifting to other commonly lewer, outlets. Of the twelve largest springs recorded, only one issues from a 'proper cave' fCurl 1964). The ethers, same of them with immense discharges, squirt out of fresh, raw cracks. A final point to be stressed in review is that, to the geemorpholegist, the post-glacial Canadian Rockie« are a high energy environment. Rates of erosion are high. This partly offsets the effect of limited time for karsting in the Post-Glacial but adds other complications. One characteristic of high energy is the volume of water available for carbonate solution. Oiscussing examples in the Front Ranges, Corbel (1958, p.23) linked the paucity of karst development directly to climatic aridity. There are few meteorological stations in the region and no means of reliably determining évapotrans¬ piration losses. The Climatological Atlas of Canada gives mean annual precipitation as 500-750 mm, in the Main Ranges, dedlining to 400-500 mm. in the Front Ranges. These data are extrapolated frem stations in low-lying, sheltered sites. Short-term rainfall stations that we have operated at higher altitudes have recorded 2-4 times as much precipitation as nearby standard stations. In addition, the accumulated snowfall of 5-8 winter months is released over a period af a few weeks in an annual thaw. The groundwater dynamic regime may be said to be very vigorous. A second high energy characteristic is that of steep groundwater gradient. All of the active systems that we have investigated have sink to « spring drops greater than 300 metres in altitude. Simple linear gradients between sink point and spring range 1:4 1:40. Groundwater flow-through rates are correspondingly rapid One system with a minimum flow path length of 2 kms. discharges in 53 minutes although flow is impeded by a pond at the sink and a siphon at the resurgence. The system with the greatest discharge but lowest gradient that we have measured, has a flsw-through time of 40 hours for a minimum path length of 16 kms. These figures may be compared with the rates of 1-2 kms. per day which have been widely measured in Furspe er the wet Tropics Abundant water and high gradients give very rapid rates of cavern enlargement. The lowest part of one cave is a vadase system 150 metres in depth, composed of four parallel passages which developed sequentially in Time Each passage is larger than 3x3 metres in the cross-section. Frem a very good Carbon 14 dating all must be younger than 4350 + 250 years 8.P. There is an obverse side to the high energy characteristic. Karst processes compete with other conte* perary geomorphic pracesses which are al sa very vigorous. Most important are the periglacial suite. In the Castleguard area of the Main Ranges, carbonate solution generating ponors can be seen in brisk competition with solifluction that is tending ta filllthem.

PAGE 25

S 4/6 Standard models ef karst clima-insrphelegy,, (e.g. Cerbel 1957, Jennings and 3ik 1962), distinguish a fully arctic zene of frost dominance, (outcropping limestones are reduced to rubble fields), frem a sub-arctic zene where solution asserts itself in favourable lacalities. Limestones outcrop extensively in the high Arctic islands ef Canada but no caves are reported, (Bird 1967). Similarly, in the Canadian Rockies there is effec¬ tive frost cempetitien everywhere above the tree line and on may exposed crags below it. Cave entrances became clogged with broken roof rock or buried by talus. Frost action may create its own caves. We have found that where water seeps frem peints in an expesed cliff, (usually at the juhctiens of bedding planes and large joints), regressive frost shatterim may epen deep recesses. At the mouth these are as wide as 30 metres and may be 20 metres in height. But all taper sharply inside to end in tiny, damp slots. From a distance such frest caves mest often laok like well-arched phreatic tubes, even when high-powered binoculars are used. They are more abundant than entrances to true caves and consume a lot of sur exploration time. Three contrasting examples of cavern development : 1. The Mai igne River basin, Jasper, Alberta The Maligne River basin provides instances of active caves beneath contemporary valley fleors. The basin has an area of approximately 950 km^. The southern side is composed of quarzites. At the head limestone mountains rise to 3350 metres and support extensive glaciers and snowfields. Glacial eresian has been very severe there and there is no karst development. The lower basin, North of the quartzites, constitutes the alpine merokarst illustrated in Figure 2. North of the trunk Maligne River, Surprise Valley is a complex, compound polje 11 kms in lèngth. It is substantially infilled by glacial till, colluvium and avalanche debris. Some large dolines have developed in the till, which is highly calcareous, but the greatest sinks are threugh PqUiser and Banff limestones in the bottoms of the two lakes shown in the figure. The easterly ef these lakes occupies a great rock deline 200 metres deep which also retains a glacier within it. From the lakes, groundwater flows down-dip, passes beneath a mountain range and resurges in the bed of the Maligne River. The rate of flow is approximately 1 km per day. The caves carrying the groundwater are probably entirely phreatic. There is inferential evidence to suggest that they are older than the Würm, No caves have been found above the level of the polje floor. From Medicine Lake to the cepfluence wit h the Athabaska River, the Maligne valley follows the strike of the underlying Palliser limestone, (Figure 2). Athabaska valley glaciers have entrenched this limestene, leaving the Maligne floor 'hanging' 140 metres at the confluence. An underground strike drainage system of immense capacity has developed to drain to the 'hang'. The MaligneRiver sinks through boulders in the bed of Medicine Lake and resurges through twenty constricted springs at the foot of the hanging valley. 16 kms distant. The headfall in the system is 410 metres, (1350 feet). Medicine Lake is a seasonal karst lake. It drains in the fall months and fills to a depth of 20-25 metres during the M^y^July thaw. Peak discharge into the lake usually occurs during July, when it may overflew for a few days. Peak discharge through the sink during July 1958 was in excess of 52 cubic metres per second. In this respect. Medicine Lake appears to be the biggest karst sink yet measured in the world. Flewthreugh time was 40 heurs At July peak water, and 80 hours when discharge was 10 cubic metres per second, ÍMay 1968). The simplest passible cenfigiratian of a cave capable of staring Màligne peak water for the observed period is a straight tube sf circular cross-section, 16 kms in length, 17 metres in diameter a^d entirely filled with water. Applying aur data to standard hydrodynamic equations, it appears probable that the actual cave is a mixture of vadose and phreatic parts. Intensive searches for entrances to vadese sections have yielded nothing. Surface evidence indicates that this inaccessible Maligne River "supe' cave" is older than the Wtirm glacia¬ tion. Intuitively, it is improbable that so large a system could have developed in the brief Post-Glacial timespan. In addition, the headfall at the initiation of the pre-Wtirm cave was probably greater than it is today.

PAGE 26

S 4/7 2. Caves of Crossnesl Pass, seulhern Alberta Very much a contrast te the active, sub-valley conduits of the Halignebasin is the develepment at Crewsnest Pass, 500 kms to the Seuth and alse in the Front Ranges, At Crowsnest, glacial dissectien hasdestreyed much of a once large limestone catchment and entrenched deeply belew most of the remaining pertiens, draining them. Fragments of caves are found scattered through an altitudinal range of 1400 metres (4500 feet) to the very mountain summits, ] Crowsnest Pass is a narrow, E W gap through a thrust range striking N S, The range is composed of Pallisar, Banff and Bundle limestones. The structure is msnoclinal, with gentler dips (15 ) in the East steepening te 40 at the western margin. In the distant past, (probably late Pliocene early Pleistecene), it is hypothesised that the eastern area of gentle dip formed a substantial limestone plateau, capable of sus¬ taining trunk phreatic aquifers of greater than 10 metres diameter. In the steeper-dipping rocks, tributary and distributary phreatic systems developed in a manner similar to that described by Ford (1968) in the compa¬ rable structures of the Hendip Hills, England. The Passitself is a very eld feature which follows a major downwarp in the limestones, oriented normal to their gross strike. This attracted major strike cave systems fr8m North and South. To date, we have traced the latter for 8 kms. in either direction through insufficient remains for a truly satisfactory reconstruction. The supposed plateau area is now almost entirely destroyed. One cave fragment of 600 metres of passages has been found in a residual black. The passages are phreatic tributaries ascending true dip to feed a great strike atjuifer which preserved a large vadose trench phase. Attesting to itsgreat age are subsequent clastic fills and rich ornamented stalagmite, evidently prs-Würm because all groundwater activity is now arrested in a stable frost climate, (-3®C.) Cave fragments in the steeply dipping strata suggest mâlti-sterey development (two or mare abandoned levels). Active groundwater conduits remain only on the north side of the Pass where they feed a siphon spring that is 10 metres above the pass floor. We are still tracing the catchment basin of the spring; it is fragmented, mountains drained underground being separated by vales with surface drainage. Although the discharge is large and steady, (c. 3 cubic metres per sec. or 100 c.f s), there are no big sink¬ ing streams or sinkholes. The water derives from snowmelt and rain passing down through incipient, Post-31 acial karren. Erasure by glacial erosion of a once large, well-irtegrated and deep holekarst is thus far advanced at Crowsnest Pass. 3. Castleguard Cave and Karst 1 Our principál example of karst in the Main Ranges, the Castleguard area, is illustrated in Figure 3. Because of the variety and clarity of the surface and subterranean forms and the intimate association with existing glaciers, it is an exceptionally fins example of alpine karst. It is a benchland. similar in many respedts to the limestone region of N.W. Yorkshire, England, although the scale is larger. The Columbia Ice Field is the greatest remaining ice field in the Rockies. Hi. Castleguard juts into its' eastern end causing the ice to spill round it to North and South, where deep glacial troughs have been carved. The mountain summit is in sandstones and shales resting upon a plinth of Cambrian limestones 750 m thick. n i p is 5 te the South. The limestones are massive and very regularly jointed. Large benches and steps are cut in their flanks and passbeneath the ice field. Glaciers of Ht. Castleguard rest upon the highest benches, which absorb their meltwaters through very young kluftkarren. The Meadows (Figure 3) are a transection glacier valley hanging at both ends. Groundwater flaw and cavern development in the area is directed to outlets in the southerly hanging front of the Meadows. This is, loosely, a 'down dip' pattern. The principal cavern, Castleguard Cave is entered at the debouchure, high in the hanging front. The first 2 kms are a complex of phreatic and paraphrastic con¬ duits very liable to sudden but protracted flooding in the summer months. The water is though to derive from sub-glacial sinks on the east side of Ht. Castleguird, A 25 metre pit links this section to an abandoned trunk aquifer that has been explored to the West for an estimated 6-8 kms, although only ihe first 3 kms are mappedThroughout its known length, no accordant tributaries join the aquifer although invasion waters from the benches overhead pass down through it. The furthest extremitiesoof the aquifer appear to be passing under the icefield, it has been noticed that this part of the cave remains very dry in the summer, whereas all other parts have wet or frost-glazed walls. This suggests that glacier ice is functioning as a moisture barrier although there must be running water at the sole in certain places. 280 metres below the mouth of the cave are a series of great springs. Discharge is larger than that of the meltriver from the adjacent glacier, (which is one of the apparent main drains of the Icefield) and are larger

PAGE 27

S 4/8 than any likely rackflsur. It would appear to derive fr@m major sub-icefield sinks and fallow a ceurse sub¬ parallel te the knawn cave but at Iswer altitude, i.e. it is a layer starey. Qraundwater alsa drains ta the hanging frent frem same sixty penar and lapifcs well sinks at the narth end af the Headaws. They drain small glaciers and local snawpatches and are ®f late or pest-glacial age. The sinks lead inte vadose ar para-phreatic conduits which are tas constricted ta enter. This campement af the Castleguard cavern system thus appears to be a late addition, consequent upen an increase in headfall dawn-dip that may be ascribed te the Würm Glacial. The abandaned aquifer of Castleguard Cave is almost certainly alder. Ta summarise, the tit. Castleguard area is drained by well-integrated cavern systems likely to aggregate more than 40 kms in length. Development is predominantly phreatic. Some very large stream sinks remain active beneath the Columbia tee fitid: many smaller panors and karren sinks were undoubtedly created beneath the smaller glaciers though this probably did not occur until the ice was in a late, wasting stage. Conclusians : Spelealegical explanation of the southern Rocky Mountains af Canada is at an early stage, but certain tentative conclusions may be suggested:i. extensive cave and karst development is limited to pure, continuous limestones, although almost every other type of carbonate rock and lithological combination is found. ii. in a region characterised by steep dips in outcropping strata, greatest cave development tends to be associated with lowest dip in a locale. Groundwater flews are oriented close to true dip or true strike. iii. in a region of great area and relief, the scale of individual karst features is correspondingly large. Headfalls are sf considerable amplitude, discharges of great size. Rates of cavern enlargement in PostGlacial Time are high but all major systems appear to have originated before the Würm. iv. the predominant cave type is the rapid-flow phreatic. Wholly submerged, entirely abandoned, and mixed systems are found today, associated with a great range of site types valley floors, steep ranges and plateau areas. v. glacial erosion has been very severe and disruptive. For this prime reason, it is thought unlikely that there are areas of cantigous karsting and cave development as extensive as those known in e.g the Pyrenees, the Forealps, N.W. Yorkshire. Nevertheless, it is observed that at least one great cave system maintains active sinkpaints beneath a major ice field and that, in favourable circumstances, lesser sinks and caverns may be initiated beneath glaciers. 3i b!iagraphy: 3ird, J. A., 1967 Corbel, J., 1957 Corbel , J., 1958 Curl, R. 1., 1964 Ford, D. C., 1968 Jennings, J.N. S K.J. Bik, 1962 "The Physiography of Arctic Canada." Johns Hopkins Press. "Les Karsts du N.-O. de l'Europe." Institut des Etudes Rhodaniennes, Mémoires et Documents 12. "Climats et morphologie dans la Cordillère Canadienne." Revue Canadienne de Géographie , 1-2, pp. 16-45. "On the definition of a cave." National. Spelea. Society of America , 3ul 1 e t i n 26 (1). "Features of Cavern development in central Mendip." Cave Research Group of 3t. Britain, Transactions . 10(1), pp. 11-25. "Karst morphology in Australian New Guinea." Nature, 194 (4833) pp. 1036-1038

PAGE 28

s 5/1 Experimentelle Ergebnisse zum Wachstum rezenter Höhlenperlen (Spelaeoide) WOLFGANG HOMANN (Darmstadt / Bundesrepublik Deutschland) Resümee: En Allemagne du 3ud-0uest et en Autriche furent constatés 8 nouveux lieux de trouvailles de "Perles des Cavernes". A cause du materiel de recherches d'une grande importance 9 types de perles purent être différenciés et classifiés dans des differentes domaines de formation génétique. Des recherches experimentelles du mécanisme du mouvement des perles sous l'eau gouttant et coulant conduisent i la refutation des mouvements de lieux ou de rotation des perles dans un nid. Des mouvements oscillatoires des perles sont démontrés mésurables dans le rythme de l'eau gouttant. La structure superficielle des perles est reconnue, comme primaire et n'est dépendante que des circonstances de formation régnant i ce moment. Des constatations de polissage laissent reconnaître un schema de recristallisation. Le chimisme de l'eau, les constatations radiographiques et les relations d'aga sont discutés. Pour l'uniformité de la terminologie internationale est proposé pour l'expression des perles des cavernes inclus tous les autres nominations habituelles d'introduire le nom défini purement génétique de "Spelaeoide". Zusammenfassung : Aus SW-Deutschl a nd und Österreich werden 8 neue Höhl e nperl e n~Fundstell e n genannt. Anhand des um¬ fangreichen Untersuchungsmaterials können 9 Perlentypen unterschieden und genetisch verschiedenen Bildungsbereichen zugeordnet werden. Experimentelle Untersuchungen Uber den Bewegungsmechanismus der Perlen unter tropfendem und Gies¬ sendem Hasser fuhrt zur Ablehnung von Ortsoder Rotationsbewegungen der Perlen innerhalb eines Nestes. Schwingungsbewegungen der Perlen im Rhythmus des auftropfenden Hassers werden messbar nachgewiesen. Die Oberflächenstruktur der Perlen wird als primär erkannt und ist nur abhängig von den jeweils herrschenden Bildungsumständen. Schliffbefunde lassen ein Rekristallisationsschema erkennen. Wasserchemismus, röntgenographische Befunde und Altersbeziehungen werden diskutiert. Zur Vereinheitlichung der internationalen Terminologie wird vorgeschlagen, für den Ausdruck Höhlenperlen einschliesslich aller sonst gebräuchlichen Benennungen den rein genetisch definierten Begriff "Spelaeoide" einzuführen. I Einl ei tung 1. ) Geschichtlicher Überblick Höhlenperlen werden seit 1845 beschrieben, 1913 von GASSER näher definiert (vgl. KIRCHMÄYER 1964). Einen geschichtlichen Abriss Uber die Erforschungsgeschichte gibt K1RCHHAYER (1963, 1964). Vom gleichen Autor werden klimastatistische Auswertungen an Perlen aus einem österreichischen Bergwerk durchgefUhrt (KIRCHMÄYER 1962, 1964). Von OTTEHANN und KIRCHMÄYER (1967) wird die Mikrosonde bei Untersuchungen von Höhlenperlen aus Bergwèrken des Ruhrgebietes eingesetzt. Einen letzten zusammen¬ fassenden Überblick Uber den Forschungsstand an rezenten Höhlenperlen geben HAHNE. KIRCHMÄYER & OTTEMANN (1968). 2. ) Zielsetzung Ziel der vorliegenden Untersuchungen ist es, ergänzende Aussagen zu den bisher bekannten genetischen Ansichten Uber Höhlenperlen zu gewinnen. Durch experimentelle Untersuchungen, analytische Differenz¬ ierungen und Gegenüberstellung der Erhebnisse neuer Fundstellen wird versucht, die Gesetzmässigkeiten der Perl e nbil d úng zu erfassen. Besonderes Augenmerk wird dem Bewegungsmechanismus der Perlen, den vielgestaltigen Perlenund Nesttypen, dem Wasserchemismus und dem Bildungszeitraum gewidmet. Durch Verlagerung der Messungen und Experimente an die Fundstellen unter Tage, sowie der Nachahmung möglichst naturgetreuer Umstände im Labor ist es möglich,bisher nur unzulänglich bekannte Bildungsfaktoren messbar zu erfassen.

PAGE 29

s 5/2 3.) Untersuchungsma-t e rial Die nachfolgenden Ausführungen stellen Teilergebnisse dar, die im Zeitraum zwischen 1961 und 1968 an 8 natürlichen und künstlichen Hühlenperlsn-Fundstell e n (Höhlen u. Bergwerke) in SW-Deutschland und Österreich gewonnen wurden. Als Vergleichsmaterial liegen dem Verfasser ca. 8000 Perlen vor; 110 Dünnschliffe und weitere 200 Anschliffe wurden angefertigt. Das vorliegende Material entstammt den nachfolgenden Fundstellen (vgl. Tabelle 1). 1 1 Detai 1 Untersuchungen 1.) Probennahme Bei der Probennahme wurden Perlentypen, Nestgc ilt, Bildungsraum, Wasssrchemismus, Tropfintervalle und Bewegungsmechanismus der Perlen in engem Zusammenhang betrachtet. Aus den Perlen wurden petrographische Dünnschliffe hergestellt, die Nester zur Gewinnung von Daten über Lagerungsverhältnisse am Bildungsort in Kunststoff eingegossen und anschliessend aus dem Untergrund herauspräpariert. An Querund Längsschnitten durch verschiedene Nestabschnitte konnte der Nestaufbau studiert werden. Wasseran^lysen und Perlenmarkierungen erfolgten im Marmoritwerk (Bensheim-Auerbach, Odenwald, Fundpunkt 2b) Uber einen Zeitraum von 2 Jahren. Dank dem Entgegenkommen der Merksleitung war es möglich, im Westfeld der 6. Sohle zeitweise Messgeräte und Laboreinrichtungen zu installieren, um Analysen an Ort und Stelle durchzuführen. Tabelle 1 : Übersicht über die in der vorliegenden Arbeit genannten neuen Höhlenperlen-Fundstel 1 en Fundstelle Lage Anmerkung 1 Kitzlochklammhöhle bei Taxenbach (Zell a. See, Österreich) Lage beschrieben: HOMANN (in KIRCHNAYER 1964, S. 312) Vergl. Höhlenplan 1 (1968 neu aufgenommen) 2a Marmoritwerke Dr. L. Linck Bensheim-Auerbach (Odenwald), Sohle 1 2b Marmoritwerk wie oben, Sohle 6 Top. Bl. 6217 (Zwingenberg) R 3474680, H 5507880 Sohle 1 seit 1962 verstürzt und derzeit nicht zugänglich 3 Alter Stollen bei Großsachsen (Odenwal d) Top. Bl. 6418 (Weinheim) R 3476400, H 5485800, Lage beschrieben in HOMANN (1968) Vergl. Höhlenplan II. Fundstel l e 1967 durch . G. HESS entdeckt. 4 Altes Vitriolbergwerk b. Schriesheim (Odenwald) Top.Bl . 6518 (Heidelberg) R 3476390, H 5482400 Vergl . Höhl e npl a n 111 5 "Weisse Grube" am Donnersberg (Rheinld.-Pfalz) Top. Bl. 6413 (Winnweiler) R 3420550, H 5495680 Vergl. Höhlenplan IV 6 Alter Roteisenerzstollen im Dillenburger Stadtwald Top. Bl. 5215 (Dillenburg) Bearbeitung des Planes noch nicht abgeschlossen 7 Steinbruchhöhle am "Ziegenberg" bei Brilon (Sauerland) Top. Bl. 4517 (Brilon) R 3468150, H 5694080 Durch fortschreitenden Abbau ist mit Veränderungen zu rechnen. Hierdurch wurden Veränderungen des Wassers auf dem Transportwege vermieden. Zur Auswertung eines gesamten Nestinhaltes (vgl. Textabb. 2) wurde vom Fundpunkt 4 ein Nest unbeschädigt mit viel Erde aus dem Untergrund herausgelöst, anschliessend zerkleinert, ausgeschlämmt und der Inhalt (672 Perlen) unter dem Binokular vollständig ausgelesen. Zur Herstellung von Anschliffen war ein vorheriges Eingiessen der Perlen in Gipsund Kunststoffblöcke notwendig. Spezielle präparative Methoden waren für Leitfähigkeitsmessungen (vgl. Kap. II 7), Lösungsund Abrollungsprobleme (Kap. II 4, II 8) und röntgenographische Aufnahmen (Kap II 9) notwendig.

PAGE 30

I

PAGE 31

s 5/4

PAGE 32

s_S¿£ 2. ) Bil dungsini|.|#u Die Variationsbreite der untersuchten Fundstellen reicht von der Eingangsregion einer Hochgebirgshöhle (Fundpkt. 1) bis zu BergwerksaufschlUssën, die 130 K unter Tage und über 400 n von der Eingangs¬ region entfernt liegen (Fundpkt. 2b), Dementsprechend 1st der Blldungsraum der Perlen im ersten Falle den Witterungsschwankungen in extremer Weise ausgesetzt, während sich jahrezeitliche Schwankun¬ gen in den tieferen 3erg*erksregiorien lediglich im ifasserchemismus und -Zufluss bemerkbar machen. Die Fundstellen im Odenwald, am Donnersberg, im LabirDi 11 Gebiet und im Sauerland liegen unter geringerer GebirgsUberdeckung und zumeist nur einige 10 oder 100 m vom Höhlenbzw. Stolleneingang entfernt. Zur Perlenbildun$ reichen die Tropfstellen der auf Gesteinski Often zirkulierenden karbonathaltigen Wässer aus. Demnach kann das umgebende Gestein der natürlichen oder künstlichen Höhle sehr vielge¬ staltig sein: metamorphe Schiefer (Fundpkt. 1), mstamorpher Kalk (Fundpkt. 2a, 2b), Granite und Granodiori te (Fundpkt«. 3, 4), Fel si tporphyr (Fundpkt. 5), karbonische Schal steine und Diabase (Fundpkt. 6), sowie devonischer Hassenkalk (Fundpkt. 7). 3. ) Nestformen Die Höhlenperlen wurden nur in Ansammlungen, sogenannten Perlennestern beobachtet. Die Ausbildung der Nester ist sehr vielgestaltig und reicht von scharf umgrenzten tiefen Trichtern über flache Schüsseln bis zu quadrptmetergrossen Sil dungsflächen. Als Sonderfall bildet der durch Schienen begrenzte Zwischenraum auf der 6. Sohle des Marmoritwerkes (Fundpkt. 2b) auf der Länge von mehreren Metern 1 "Nest“. Die Gestalt der Nester ist vom Untergrund abhängig. Tiefe Trichter-Nester (Foto 1, 6) finden sich im lockeren Bodenoder Hanglehm. Ebenfalls als Extremfall wuchsen Perlen am Fundpunkt lund 4 (Foto 2) ohne jede Andeutung eines Nestes frei auf der Felsunterlage des Höhlenbodens. Als grösste Nestdurchmesser wurden Werte zwischen 2 cm bis zu 5 m (Längserstreckung) gemessen. Pro m^ Bodenfläche des Bildungsraumes können 1 bis etwa 10 Nester vorhanden sein (Fundpkt. 1 im ursprünglichen Zustand). Die Nesttiefe schwankt zwischen 0 bis 12 cm, wobei die trichterförmigen Nester einen perlengefüll t en Abschnitt und einen oberen perlenfreien Nesfberaich aufweisen, in 3 Versuchen konnte die Raumerfüllung das perlengefüll t en Nestabschnittes bestimmt werden (Tabelle 2). Tabelle 2: Raumerfüllung der Nester für den mit Perlen erfüllten Nestbereich Perl endurchmesser Anzahl dar Perlen Raumerfüllung 0,03b 13,0 mm 672 53,1 % 1,0 ~ 2,0 mm 246 40,2 % 3,15 = 3,5 mm Siebfraktion 200 54,,9 % Die Rauaausfüllung eines Nestes erwies sich um so niedriger, je kleiner der durchschnittliche Perlen¬ durchmesser ist. Die Nester können prall mit Perlen erfüllt sein,oder aber nur einzelne Perlen beinhalten. Es wurden Fälle beobachtet (Fundpkt. 3), wobei durch das Wachstum des gesamten Nestes einzelne Perlen über den Nestrand hinausgedrängt wurden und ausserhalb des Nestes weiterwuchsen. Der Nestaufbau wurde an verschiedenen Schnittlagen der eingegossenen Nester beobachtet. Der Bodensatz eines Nestes besteht aus einer Vielzahl kleinster Perl en und Gesteinsbruchstücke. Zur Oberseite der Nester hin nimmt die Perlengrösse zu, wobei auch die Perlütypen (vgl. Kap. II 4) variieren. Die grössten Perl en liegen immer oben auf einem Nest. Genetisch ist diese Abfolge so zu erklären, dass kleinste Gesteinsfragmente mit dem herabtropfenden Wasser in das Nest hinein und durch die PerlenZwischenräume zum Nestboden hinuntergespült werden. Hier geginnt die Umkruatung der Fragmente und damit das eigentliche Perlenwachstum. Beim Weiterwachsen wird der gesamte Nestinhalt stetig angehoben und unter Umständen über den Na strand hinausgedrängt.

PAGE 33

s 3/6 Höhlenperlen Typen Typus I II III IV V VI VII VIII IX Schliffbild # 9 # ff J§ Gestalt u. Ausbildung dOberfläche glatt, glänzend "poliert" Wachs glanz glatt, matt rauh einseitiges Wachstum unregel¬ mäßig verwach sen angelöst Wachstums kanter Diskoidalform Vorkommen Tropf¬ zentrum Tropf Zentrum Tropf Zentrum Spritz¬ wasserBereich Spritz¬ wasserBereich Trocken¬ fallen Aggressive Wässer Tropfzentr, unterer NestBereich Grenze Spritzw. Bereich / LuftAbb. 1: Übersicht über die Perlentypen nach Oberflächenausbildung, Gestalt, Schliffbild und Bildungsbereich. Abb. 2: Histogramm der Perlendurchmesser eines gesamten Nestinhaltes; Fundpunkt 4, Schriesheim (Odenwald).

PAGE 34

s 5/7 Abb. 3: Mechanisches Verhalten der Höhlenperlen im Rotationsund Abriebversuch. Rekristallisationsschema der Höhlenperlen Ausgehend von Rekristallisationszeit im Verhältnis zum Perlenwachstum weiterführend Schliffbild Rekristallisation Kern ? ' / / zeitgleich / zur Perlenoberfläche —>• © (1 Zuwachsring ) N \ x \ zon nr '^¡i unabhängig / / langsamer — 1 Zuwachsring radiale Ausbreitung — * %  Abb. 4: Übersichtsschema der Rekristallisationsmöglichkeiten bei Höhlenperlen.

PAGE 35

s 5/8 Abb. 5: Verhalten der Höhlenperlen im An lösungsversuch. Abb. 6: Summenkurven zur Ringdickenverteilung der Sommerund Winterringe. Alter der Perle 124 Jahre. Schliff Nr. 56, Fundpunkt 5, "Weisse Grube" am Donnersberg (Rheinland-Pfalz). Abbildung des Schliffes siehe Foto Nr. 5.

PAGE 36

S 5/9 Foto 1: Aus dem Untergrund frei¬ präpariertes trichterförmiges Perlennest. Fundpunkt 2a, Marmoritwerk ßensheim-Auerbach (Odenwald), ehemalige 1. S ohle Foto Matheis. Foto 2: Perlenwachstum auf dem Boden eines Stollens, ohne jede Nest¬ ausbildung. Fundpunkt 4, Schriesheim (Odenwald) 6 x vergr. Foto Blatter.

PAGE 37

s 5/10 Foto 3: Schliffbild einer zer¬ brochenen Perle. Nach der Frak¬ tur ging das Wachstum normal wei¬ ter. Schliff Nr. 21, Fundpunkt 1, Kitzlochklammhöhle bei Taxen¬ bach (Zell a.See/Österr.) 8 x vergr. Feto Homann Foto 4: Schliffbild mit mehreren Rekrist al 1 i sationsmöglichkei t en . Der Kalzitkern ist völlig rekristallisiert. Weiterhin ist eine zonar beschränkte und eine zonar unabhängige, radiale Re¬ kristallisation zu beobachten. Nicht rekristalli s i e rte Schliff¬ bereiche beweisen, dass die Rekristallisation langsamer als das Perlenwachstum vonstatten geht. Schliff Nr. 3 1, Fundpunkt 1, Kitzlochklammhöhle bei Taxen¬ bach (Zell a.See/Österr.) 9 x vergr. Foto Homann

PAGE 38

s 5/11 Foto 5: Schliffbild einer nicht rekristallisierten Höhlenperle mit einge¬ zeichneter Kesslinie. Alter der Perle 124 Jahre. Gut zu beobachten sind die alternierenden hellen Somc.erund dunklen Winterringe. Schliff Nr. 56, Fundpunkt 5, "Weisse Grube" am Donnersberg (Rheinland-Pfalz). 2ü x vergr. Foto Homann Foto 6: Trichterförmiges, voll erfülltes Perlennest. Fundpunkt 4, Schriesheim (Odenwald). 2 x vergr. Foto Blatter

PAGE 39

S 3/1 0 Analog hierzu ergibt sich, dass die jüngsten Serien im Regelfälle am Nestboden liegen, während die ältesten Perlen uns zuerst sichtbar an der Nestoberfläche begegnen. Die Altersunterschiede der Perlen innerhalb eines Nestes kSnnen um Jahrzehnte variieren. 4.) Perl en typen Nach der Beschaffenheit der Oberfläche unterscheiden HACKIN & COOMBS (1945) 4 Perlentypen. In dieses Schema lassen sich jedoch nicht alle bisher beobachteten Perlentypen einordnen. Nach der Oberflächen¬ beschaffenheit und Gestalt der Perlen wird daher folgendes Einteilungsschwa vorgeschlagen (vgl. Textabb. 1)j I Oberfläche glatt und glänzend, vergleichbar einer PtHitur II Oberfläche glatt und durchscheinend, typischer Wachsglanz III Oberfläche matt, eventuell glänzende Kanten IV Oberfläche rauh und uneben V Oberfläche rauh mit deutlich einseitigem (nach oben gerichtetem) Wachstum VI Oberfläche rauh, Perle allseitig unregelmässig verwachsen VII Oberfläche mit AnlBsungserscheinungen (Reliktstrukturen) VIII Oberfläche glatt-matt oder glänzend, 1-6 konkave Flächenabschnitte; sogenannte Wachstumskanter IX Oberfläche glatt bis rauh, deutlich abgeflacht-scheibenförmige Gestalt; sogenannte Di skoi dal formen Am häufigsten sind die Typen I, III und VIII anzutreffen. Der Typus II mit ausgesprochen auffälligem Wachsglanz wurde bisher nur am Fundpunkt 1 und 5 beobachtet, am letzteren dominierend. Perlen mit rauher Oberfläche und einseitig bevorzugtem Wachstum findin sich zumeist in grösseren, flachen, sch'dsselförmigen Nestern in weiterer Entfernung (bis zu 40 cm) vom Tropfzentrum. Verwachsungser¬ scheinungen (Typus VI) Bauten auf sehr unregelmässige Wasserzufuhr und zeitweilig längeres Trockenfgllen hin. Perlen mit Anlösungserscheinungen (Typus VII), sowie die sehr flachen, diskusartigen Formen mit stark bevorzugtem Lateral Wachstum nur im gleichbleibenden Grenzbereich Wasser/Luft möglich gehören zu den selteneren Erscheinungen. Sehr selten kommen zerbrochene Perlen vor (Foto 3). Diese Frakturen sind auf ein gewaltsam gestörtes Wachstum zurUckzuführen und werden hier nicht als eigener Typus ausgeschieden. Die Typenhäufigkeit veranschaulicht nachfolgende Übersicht. Hierbei wurden 500 Perlen vom Fundpunkt 1 ohne jegliche Sortierung ausgewählt und den nachfolgenden Typenklassen zugeordnet (vgl. Tabelle 3). Tabal 1 e 3: Typenhäufigkeit von 500 Perlen der Kitzlochklammhöhle (Fundpunkt 1) Typus 1 II III IV V VI VII VIII IX Anzahl der Perlen 25 1 162 94 48 27 16 121 6 In einem eng begrenzten Perlennest sind Vergesellschaftungen der Typen I, III u. VIII möglich, in flachen Perlenschüsseln kommen die Typen III, IV, V, VI, VII und IX gelegentlich zusammen oder in einzelnen Kombinationen vor. Die Wachstumskanter (Typus VIII) wurden nur im tieferen Nestniveau beobachtet, niemals dagegen an der Nestoberfläche. In den Schnittbildern der Nester scheinen die konkaven Flächen der Wachstumskanter BerUhrflächen mit benachbarten Perlen zu sein. Die Perlen¬ schnittbilder beweisen, dass das Ringwachstum unter Ausdünnung der Lagen auch unter diesen Flächen nach innen gewölbt weitergeht. Es handelt sich bei den konkaven Flächen also keineswegs um Anlösungaerscheinungen oder Abbildungen von Kernunebenheiten, Möglicherweise findet an diesen Druck¬ flächen nur ein vermindertes Wachstum statt. Während die übrige Perlenoberfläche normal weiterwächst, entstehen an den Druckstellen unter verminderter Wachstumsrate konkave Flächen. Die Diskoidal formen sind Innerhalb der Spritzwasserzone eines Tropfzentrums auf den Grenzbereich Wasser-Luft beschränkt und liegen dem Nestboden unmittelbar auf, haben also keine weitere Perlenunterl age. Die Überflächenausbildung der Typen I, III u. IV kann lagenweise wechseln. Die Färbung der Perlen Variiert von schneeweiss (3SA Rock-Color Chart Symbol N9) über gelblichweiss und gelbbraun (10 VR 6/2) bis grauschwarz (N3). Als besondere Farbvariante kommen imjhinteren Bereich der Kitzlochklammhöhle (Fundpkt. 1, vgl. Höhlenplan 1) rötlichbraune Perlen (etwa 10 R 7/|) vor.

PAGE 40

S 5/11 Das Korngrössenspektrum innerhalb eines Nestes variiert ausserordentlich. Zum Vergleich wurde der gesamte Inhalt eines Nestes (672 Perlen) vom Fundpunkt 4 ausgemessen. Das Histogramm (Textabb. 2) veranschaulicht die Reichweite der Perlendurchmesser. Die Perlen besitzen Durchmesser zwischen 0,35 = 13,0 mm, wobei der Hauptanteil von Korngrössen zwischen 1,0 2,0 mm eingenommen wird. In genetischer Hinsicht herrscht über die Entstehung der einzelnen Perlentypen keine Einigkeit. Die glänzende Perlenoberfläche (Typus I) wird von einigen Autoren (Kl ROHM AYER 1963, 1964; OTTEMANN S KIRCHMAYER 1967; HAHNE, KIRCHHAYER S OTTEMANN 1968) auf eine gegenseitige Politur zurückgeführt, die als Folge von langsamen Rotationsund Reibungsbewsgungen durch fliessendes oder tropfendes Wasser entsteht. KELLER (1937) wies jedoch bereits darauf hin, dass die polierte Oberfläche primär auf die unter¬ schiedliche Anlagerung der Kalzitkristalle zurückzuführen ist. Nach HACKIN S COOMBS (1945) a«wie KIRCHMAYER (1964) ist die Intensität der Rotation als eine Folge der Tropfenintervalle anzusehen. Nach KNAÎZ (1966) besitzen künstliche Ooide mit glänzender Oberfläche die Fähigkeit, weitere Schichten anzulagern. Diese Beobachtung lässt sich bei den Höhlenperlen vom Fundpunkt 1 häufig machen: die matte oder rauhe Perlenöberfläche lässt sich leicht schalenförmig abläsen; darunter erscheint jeweils eine ältere "polierte" Oberfläche. Hieraus ergibt sich die Frage, ob es sich bei den verschiedenen Oberflächentypen der Perlen um Wachstumsstadien handelt, oder ob die Typen auf unterschiedliche Bewegungsintensitäten, wechselden Wassershemismus oder anderweitig wechselnde Bildungsfaktoren (Temperatur, Form des Kernes) zurückzuführen sind. Eine statistische Auswertung von 4000 Perlen ergab, dass es sich bei den Perlentypen nicht um verschiedene Wachstumsstadien handeln kann, da alle Typen in jeder Korngrösse und mit sehr unter¬ schiedlichem Alter Vorkommen. In den Schliffbildern besteht nur bei sehr jungen Perlen eine direkte Abhängigkeit zwischen Oberflächenform und Kerngestalt. Unebenheiten des Kernes werden sehr schnell ausgeglichen. Das Perlenwachstum zeigt die Tendenz einer zunehmend besseren Sphärizität mit zunehmendem Al ter. Die Beobachtungen markierter Perlen an 12 Nestern (Fundpkt. 2b) über einen Zeitraum von 2 Jahren ergab keinerlei Anhaltspunkte für eine Bewegung, Abrollung oder Rotation . Die Perlen blieben unverändert in ihrer gleichen Ausgangslage bei stark wechselnden Trßpfinterval 1 en im Jahresablauf. Gegen jede Rotation spricht weiterhin das einseitige Wachstum des Typus V. Eine Oberflächenpolitur durch gegenseitige Abrollung ist auszuschliessen, da die Oberflächenausbildung lagenweise zwischen glänzend, matt und rauh wechseln kann. Im Experiment wurden vom Verfasser 330 Perlen aller Korngrössen und Oberflächentypen einem 176-stElndigen Rotationsversuch unter Wasser ausgesetzt (vgl. Textabb. 3). Die Perlen rotierten in einer wasserge¬ füllten Plastikflasche mit 80 U/Min. Aus der Umfangsgeschwindigkeit ergibt sich für diesen Zeitraum eine Transportweite der Perlen von etwa 195 km. Etwa jeweils im Abstand von 20 Stunden wurde der Abrieb (im Durchschnitt jeweils 2 3 g) abgefiltert. Es entstand aus allen Perlentypen ein einheit¬ licher Typus mit glatter matter Oberfläche, vergleichbar dem Typus III. Lediglich ein Teil der Wachstumskanter war noch als dieser Typ zu erkennen. Glänzende Perlen verloren bei der Abrollung ihre "Politur 11 . Der Versuch trbrachte weitere interessante Ergebnisse: Der Gewichtsverlust durch den Abrieb betrug 27,7 %. Hierbei wurde die in Lösung gegangene Karbonat¬ menge konstant gehalten, indem jeweils das gleiche Wasser nach dem Abfiltern wiederverwendet wurde. Die Wachstumskanter (Typus VIll) erwiesen sich mechanisch als sehr widerstandsfähig. Sehr anfällig gegen Abrieb waren die Perlen mit rauher und unregelmässiger Oberfläche (Typen IV, V). Im Extremfall reduzierte sich der Durchmesser einer Perle von 13,0 auf 7,8 mm (Typus IV). Von der Oberflächen¬ struktur her zeigten die Perlen nach dem Versuch keinerlei Unterschiede mehr. Dies Experiment zeigt und es wird auch durch die folgenden Untersuchungen zum Bewegungsmechanismus der Perlen noch bestätigt dass im natürlichen Verband der Perlennester keine Rotation, insbesondere aber keine Oberflächenpolitur durch Rotation oder gegenseitigen Abrieb stattfindet. Jede Rotation würde einen Abrieb der Perlen erzeugen, und damit dem Wachstum, wie auch der Ausbildung verschiedener Oberflächenstrukturen entgegenwirken. 5.) Diagenetisehe Strukturen Zu den diagenetischen Vorgängen gehören Verwachsungen und Rekristallisation. Verwachsungen, sowie ein Festwachsen der Perlen am Untergrund sind seltener zu beobachten, und deuten in jedem Falle auf generelle Änderungen der Bildungsumstände (unregelmässige Wasserzufuhr, Trockenfal 1 etn) hin. Primär feätte es unter den neuen Bedingungen, die zur Verwachsung führten,wohl zur Versinterung, nicht aber zu einem Perlenwachstum kommen können. In diesem Zusammenhang ist interessant, dass es in der Literatur kaum Hinweise auf fossile Höhlenparlen gibt. Das Ende einer Perlen-Wachstumsperiode ist scheinbar häufig die Verwachsung und Einsinterung, so dass der primäre Perlencharakter nur noch schwer zu erkennen ist.

PAGE 41

S 3/12 Die Rekristallisation (oder Kornvergrösserung) der Perlen ist nur im Dünnschliff zu studieren. Sie bewirkt eine Zerstörung der primär konzentrischen Struktur der Zuwachsringe. Es entsteht eine kon¬ zentrisch-radiale Struktur, die vom Kern ausgehend bis zur Perlenoberfläche durchgreifen kann. Die Zuwachsringe werden hierbei durchbrochen und Verunreinigungen nach aussen abgedrängt. Bei den Perlen vom Fundpunkt 1 sind viele Kalzitkerne der Perlen in die Rekristallisation mit einbezogen (vgl, Foto 4), so dass die strukturellen Kennzeichen der Perlen vollständig zerstört sind. Die Sekristallisationsmögl icblrttten der Höhlenperlen sind in Textabbildung 4 schematisch dargestellt. Die Ursachen der Rekristallisation sind von der Geochemie her zu erklären. Die Perlen der Fundstellen 1, 2b und 7 sind stark rekristallisiert, die der Fundstellen 2a, 3, 4 und 6 weniger stark, während die Perlen vom Donnersberg (Fundpkt. 5} keine Rekristallisationserscheinungen aufweisen (vgl. Foto 5). Auf eine Klassifizierung der Schliffbilder wird verzichtet, da diese im wesentlichen einer Abstufung der Rekristallisationserscheinungen gleichkommen würde. 6.) Rundung und Sphärizität Die Werte für Rundung und Sphärizität (Annäherung an die Kugelgestalt) wurden für 500 Perlen der Kitzlochklammhöhle (Funcfckt. 1) nach dem Vergleichsschein* von KRUMBEIN & SLOSS (1963) bestimmt ( l abel 1 e 4). Tabelle 4: Zusammenstellung der Werte für Rundung und Sphärizität an 500 Perlen der Kitzlochklammhöhle Abstufungen der Werte für Rundung und Sphärizität 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 Perlenzahl (Rundung) 84 105 100 156 55 Perl enzahl {(Sphärizität) 44 154 196 97 Die Verteilung zeigt ein Vorherrschen mittlerer Rundungsund Sphärizitätsgrade. Aus Schliffbefunden ergibt sich mit zunehmendem Perlenalter (gleichbedeutend mit zunehmender Schalenmächtigkeit) die Tendenz einer besseren Sphärizität. Mit gewissen Einschränkungen, die die Ausgangsrundung des Kernes betreffen, deuten schlechte Rundungsgrade auf junge Perlen hin. Da die vorstehend untersuchten Perlen willkürlich verschiedenen Nestern entnommen wurden, spiegelt sichjin der breiten Streuung der Rundung und Sphärizität das unterschiedliche Alter der einzelnen Perlen wider. Hieraus i*t der Schluss zulässig, dass das Alter einer einzelnen Perle keineswegs identisch mit dem Alter der Bildungsstelle oder der übrigen Perlen eines Nestes zu sein braucht. 7.) Bewegungsmechanismus der Perlen Jedes Perlennest liegt im Zentrum einer Tropfwasserstelle. Hierbei ist deutlich zwischen dem Bereich des aufpral 1 enden Tropfens und dem hierdurch sekundär erzeugten Spritzwasserbereich zu unterscheiden. Durch langzeitige Messungen mit einer Lichtschranke im Marmoritwerk (Fundpkt. 2b) wurde nachgewiesen, dass die Abweichungen des Tropfens von der Aufschlagstelle selbst bei Tropfhöhen von 4 m nur wenige mnlbetragen, sofern in den Höhlen kein Luftzug herrscht. Die Tropfinterval 1 e erwiesen sich über einen Beooachtungszeiträum von mehreren Tagen ebenfalls als weitgehend konstant (Messung mit Licht¬ schranke und Zählwerk). Es wurden Intervalle von 12 Sekunden bis zu mehreren Minuten an den verschied¬ enen Tropfstellen registriert. Die Ausdehnung der 3pritzwasserzone um das Aufschlagzentrum eines Tropfens ist abhängig davon, worauf der Tropfen auftrifft. Die folgenden Werte (Tabelle 5) wurden experimentell ermittelt.

PAGE 42

s 5/13 label ie 5; Ausdehnung der ¿priizwasserzonen um die Aufschlagzentren der Deckentropfen Aufprall des Tropfens auf Durchmesser der Spritzwasserzone dit Perlenoberfläche 0,60 m und mehr die ruhige Wasseroberfläche eines Nestes (Wasserüberdeckung weniger als 5 mm) 0,40 0,50 m die ruhige Wasseroberfläche eines Nestes (Wasserüberdeckung mehr als 5 mm) 0,20 0,40 m die fliessende Wasseroberfläche über einem Nest 0,12 0,20 m Perlennester sind keineswegs auf stehende jewässer beschränkt; im Marmoritwerk (Fundpkt. 2b) wurden sie in Qrubenwässern mit Fliessgeschwindigkeiten zwischen 0,02 0,06 m/Sek. beobachtet. Abgesehen von Nestern im Fliesswasserbereich, die in der Regel klein und scharf begrenzt sind kann ein Perlen¬ wachstum im gesamten Spritzwasserbereich einer Tropfstelle stattfinden. Die Spritzwasserzone ist um so ausgedehnter, je flacher die Wasseriiberdeckung über den Perlen ist. Liegen mehrere Tropfstellen dicht benachbart, so dass sich die Spritzwasserzonen Uberschneiden, dann können Riesennester von mehreren Quadratmetern Flächeninhalt entstehen. Eine Abhängigkeit der Nestdurchmesser won der Tropfhähe liess sich nicht nachweisen. Ausschlaggebend für die Nestgrösse ist allein der Durchmesser der Spri tzwasserzone. Der Faktor einer Ortsbewegung der Perlen wird in der Literatur eindeutig zu hoch bewertet (vgl. Kap, II 4). Durch Harki e r ungsversuche Hessen sich keine Ortsbewegungen nachweisen. Dennoch führen die Perlen innerhalb eines Nestes messbare Bewegungen aus. Der Nachweis und der Charakter der Bewegungen wird in den folgenden Versu'hsanordnungen dargestellt: a) Bewegungsnachweis durch itiderstandsmessungen Der Perleninhalt eines Nestes vom Fundpunkt 1 wurde mit einer Graphitschicht bedampft, um die Perlen¬ oberfläche elektrisch leitfähig zu machen. In einer dem natürlichen Nestaufbau nahekommenden Anord¬ nung wurden 2 Elektroden eingeführt und das Nest mit destilliertem Wasser aufgefüllt. Nach dem Anlegen einer Spannung glich die Versuchsanordnung im Prinzip einem "Kohlekörnermikrofon”. Durch auf tropf a n d es destilliertes Wasser wurden die Perlen bewegt und erzeugten Widerstandsänderungen, die auf einem Os-illographen (Hottinger Messtechnik, Type H2 V18) sichtbar gemacht werden konnten. Blindversuche mit unbedampften Perlen führten zu keinem Ergebnis. Durch Amplitudenänderungen der Oszillographenbilder wurde nachgewiesen, dass die Bewegungsintensität der Perlen mit zunehmender Tropfenhöhe verstärkt wird, zum anderen mit zunehmender Wasserüberdeckkng Uber den Perlen sehr stark abnimmt. Schwache Perlenbewegungen wurden noch unter einer Wasserüberdeckung von mehreren Zentimetern beobachtet, die mit der Versuchsanordnung b) nicht mehr messbar waren. In sorgfältiger Weise mussten bei diesem Versuch Verunreinigungen das Wassers vermieden und durch Blindversuche ständig überprüft werden. Normales Leitungswasser ruft infolge gelöster Salze den gleichen Widerstandseffekt hervor. b) Grössenordnung der Perlenbewegungen Ein Glasgefäss mit pllftfiparall el en Wänden wurde mit Perlen in natürlicher Nestanordnung gefüllt und über den Zeitraum von einer Stunde einem Tropfenaufpral 1 ausgesetzt, so dass nach dieser Zeit keine Setzungserscheinungen der Perlen mehr zu erwarten waren. In spezieller Anordnung wurden die Perlen jetzt mit einem Binokular (mit Messeinrichtung) bei etwa 60-facher Vergrösserung beobachtet und die Bewegungen der Perlen in verschiedenen Nestabschnitten (Tropfzentrum, Randbereich) und variierender Tropfhöhe gemessen. Die Bewegungen des die Perlenzwischenräume durchströmendan Wassers wurden durch feinsten Aluminiumstaub sichtbar gemacht und ebenfalls gemessen. Veränderungen der Tropfintervalle hatten auf das Ausmass der Bewegungen keinen Einfluss. Die Ergebnisse des Versuches sind in Tabelle 6 zusammengestel 1 t .

PAGE 43

Unter einer Wasserbedeckung von 30 Bim über der Perlenoberfläche war selbst bei kleinsten Perlen direkt unter dem Äufschlagzentrum der Tropfen keine messbare Bewegung mehr festzustellen. In den Randbereichen der Nester hören messbare Bewegungen bereits unterhalb einer Wasserüberdeckung von IQ mm vollständig auf. Stärkere Bewegungen finden demnach nur unter allerflachster Wasserbedeckung statt. Zu turbulenten Bewegungen und Rotationen kommt es nur bei kleinsten Perlen (Durchmesser unter 2 mm) direkt unter dem Tropfzentrum, sofern die Wasserüberdeckung nicht mehr als 4 mm beträgt. Allerdings ist hierbei einschränkend zu berücksichtigen, dassjim Labor mit konstanten Tropfengewichten von 0,042 g und Tropfhöhen von maximal 1 m gearbeitet wurde. ' Bei den im Fundpunkt 2b gewogenen Tropfengewichten zwischen 0,152 und 0,280 g und den hier herrschenden Tropfhöhen von maximal 4 m steht also im Extremfalle eine etwa 20-fach höhere potentielle Tropfenenergte zur Verfügung. Hier muss das Ergebnis weiterer Versuche abgewartet werden. c) Schwingungsbewegungen der Perlen Anlass zu experimentellen Arbeiten über die Art der ßewegungsvorgänge gab eine Beobachtung im Harmoritwerk (Fundpkt. 2b). In einem Nest mit einer Vielzahl ausschliesslich kleinster Perlen (Durchmesser unter 1,5 mm) und einer Wasserüberdeckung von 3 4 mm entstand direkt unter dem Auf¬ schlagzentrum eines Tropfens eine kleine Perlenanhäufung, die sich nach künstlicher Entfernung innerhalb weniger Tage neu bildete. Im Experiment b) konnte dieses Phänomen im Labor wiederholt werden, gelang jedoch nur mit kleinsten Perlen unter 2 mm Durchmesser. Hieraus resultiert die Tabelle 6: Bewegungsintensitäten der Höhlenperlen im Tropfversuch. 1 Teilstrich (TS) » o,004 mm Grosse Perl an Kl eine Perl en Wasserbedeckung 0 3-4 mm 0 1-2 mm Tropfhöhe 1 m Ausschlag Ausschiag Perl en Schwebstoffe Randbereich Tropfzentrum 0 mm 2-3 TS 30-40 TS »10 TS »10 TS 1 " 1-2 20-30 8-10 > 10 2 » 1 10-16 6-9 > 10 3 » 1/2 8-12 5-8 > 10 4 « 6-10 3-5 810 5 " 5-6 3 6-8 10 '' 1-4 1-2 5-7 20 » 1/2-1 1-2 30 " 1/2 1/2 40 " 1/2 50 » Tropfhöhe 0,50 m 0 mm 2-3 TS 30-40 TS »10 TS »10 TS 1 » 1-2 30 5-10 »10 3 " 1 20 5-8 >10 4 " 1/2 15 3-5 >10 5 « 10-15 2-3 6-10 10 » 6-8 1-2 4-5 20 '' 2-3 1-2 30 » 1 « 40 » * Annahme, d|ss die Perlen Schwingungsbewegungen ausführen, die senkrecht auf das Tropfzentrum hinund waggerichtet sind. Im Versuch b) wurde ebenfalls nur ein Aufund Abschwingen registriert, ohne erkennbare Anzeichen einer Rotation. Die Beobachtungsperspektive liessjjedoch keine weiteren Aussagen über die Schwingungsrichtung zu. Die Bewegungsrichtung der Perlen ist jedoch nur zu erfassen, wenn die Bewegung dreidimensional unge¬ stört erfolgen kann, was mit der nachfolgenden Versuchsanordnung erreicht wurde:

PAGE 44

s 5/13 Der I ( »halt eines Nestes wurde in einem Qlasrundkolben (etwa Nestform!) mit Bromoform (Dichte 2,82) unterschichtet und mit Wasser Oberschichtet. Dia Perlen schwammen somit auf der Grenzschicht zwischen Bromoform und Wasser«, Durch auftropfendes Wasser werden die Wellenbewegungen über die Grenzschicht in das Bromoform übertrsigen und die Perlen selbst hierbei zum Schwingen angeregt. Bei verschiedener Wasser-ÖberdeckungshShe und variierter Tropfhöhe wurden die Bewegungsrichtungen und »intensitäten der Perlen innerhalb verschiedener Nestbereiche abgetastet. Eine Rotation der Perlen wurde in keinem Falle beobachtet. Die Schwingungsamplituden unterhalb des Tropfzentrums sind naturgemäss am grössten, und können die eingangs geschilderte Beobachtung einer Perlenanhäufung in diesem Bereich erklären. 8.) Wasserchemismus Tabelle 7 gibt eine Übersicht Uber die bisher durchgeführten Wasseranalysen. Den jahreszeitlichen Schwankungen in der chemischen Beschaffenheit der Höhlenbzw. Grubenwässer kommt fUr die rhythmischen Zuwachsringe der Perlen eine grosse Bedeutung zu. Eingehende Untersuchungen wurden im fiarmoritwerk begonnen, jedoch liegen über den vollen Ablauf eines Jahres noch keine Analysenwerta vor. ln den tieferen Höhlenund Bergwerksbereichen bleiben Tempefttur und Luftfeuchtigkeit im Jahresablauf nahezu konstant (im Marmoritwerk 6. Sohle: Sommertemperatur 13,1 C, Wintertemp. 12,9 C; die relative Luft¬ feuchtigkeit wurde immer mit 100$ ermittelt). Die pH-Werte der Grubenwässer liegen zwischen 6,5 6,8. Tabelle 7: Wasseranalysen der untersuchten Höhlenperlen-Fundstel 1 en Fundstelle 2b; Tropfwasser von der Decke abgeleitet 2b; Tropfwasser am Boden aufgefangen 2b; Tropfwasser am Boden aufgefangen, anderes Nest 2b; Nestwasser 5; Nestwasser 6; Nestwasser 2b; Ostfeld der 6. Sohle, Grubenabwasser n 0 freies CCL dKH dGH Febr. 68 Febr. 69 68 69 68 39 1,41 mg/1 1,96 38,03 1,75 1,32 2,64 2,8 2,8 39,76 39,2 1,54 1,76 2,46 3,08 16,8 11,0 2,20 13,44 12,93 17,08 16,8 5,28 13,02 15,52 7,01 12,88 11,5 13,44 5,02 12,76 20,34 Auffällig ist die geringe Karbonathärte aller Tropfwässer. Die hohe Gesamthärte wird im wesentlichen durdh Nitrate (Sprengstoffe) und Sulfate hervorgerufen und ist lokal und zeitlich erheblichen Schwank« gen unterworfen. Alle Tropfwässer vom Fundpunkt 2b erwiesen sich während des Untersuchungszeitraumes als aggressiv, während die Bodenund Nestwässer keine aggressive Kohlensäure enthielten. Zur Klärung der Frage,oob einer der beobachteten Perlentypen auf sekundäre Anlösung zurückzuführen ist, wurden Anlösungsversuche durchgeführt. Während einer Gesamtzeit von 175 Stunden wurden die Perlen in einem wassergefüllten Druckgefäss mit CO 2 durchlüftet, wobei der Druck zeitweise bis auf 2,5 atü gesteigert wurde (vgl, Textabb. 5). ln Abständen zwischen 12 bis 64 Stunden erfolgte eine gravimetrische Bestimmung des in Lösung gegangenen Karbonates. Insgesamt ging eine Karbonatmenge von 5,3 % des Ausgangsgewichtes in Lösung, Hierbei konnte ein Perlentypus erzeugt werden, der dem in der Natur selten vorkommenden Typ VI l in auffallender Weise gleicht: die Oberfläche der Perlen ist durch Reliktstrukturen gekennzeichnet, d.h. zernarbt und von Lösungsfurchen durchsetzt. Die experi¬ mentell erzeugten Lösungsstrukturen wiesen ein etwas rauheres Relief auf, als die im Fundpunkt 1 beobachteten Perlen, deren zerfurchte Oberfläche stellenweise wieder geglättet erschien. Nach einem kurzzeitigen Abrollversuch der künstlich angelästen Perlen waren diese in ihrer Oberflächenstruktur von den natürlichen Lösungsformen nahezu nicht mehr zu unterscheiden. Damit dürfte ein Hinweis erbracht sein, dass bei den Höhlenperlen mit sekundären Lösungserscheinungen zu rechnen ist, und bei einer Altersbestimmung auch dieser Faktor berücksichtigt werden muss.

PAGE 45

b b/' 1 fa 9. ) Rüntganographische Befunde Einige Perlen der Kitzlochklamm-Höhle (Fundpkt. 1) wurden röntgenographisch untersucht. Die Pulveraufnahmen zeigen für den Schalenanteil der Perlen nur Kalzit; Aragonit war nicht nachzuweisen. Durch Auflösung von 50 Perlen in Monochloressigsäure wurden die nicht aus Kalzit bestehenden Kerne der Perlen gewonnen und ebenfalls als Pul verdi a gramme aufgenommen. Auf den Röntgenaufnahmen können Quarz, Muskovit, Chlorit und Turmalin als Kernsubstanzen identifiziert werden. Zusammen mit Kalzit ergibt sich damit ein..breites Spektrum möglicher Perlenkerne. Weitere Kerne werden bei KIRCHMAYER (1964:319) angeführt. 10. ) Altersbeziehungen In der Literatur werden Höhlenperlen mit einem Alter von wenigen Monaten bis zu 170 Jahren angeführt (KIRCHMAYER 1962, 1964). Die ermittelten Alterswerte des vorliegenden Untersuchungsmaterials schwanken zwischen 9 und 124 Jahren (vgl, Tabelle 8), In Bergwerken sind Angaben über das mögliche Höchstalter leicht zu erbringen. Das Alter der Perlen wird durch Auszählen der kontinuierlichen Abfolge heller Sommerringe und dunkler Winterringe (wahrscheinlich hervorgerufen durch Anwesenheit weniger stark aufoxidierter organischer Substanzen; vgl. KIRCHMAYER 1962:254). ermittelt. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass sich in der Ringabfolge in erster Linie eine Niederschlagsstatistik widerspiegelt. So lassen sich insbesondere die dunklen Winterringe bei starker Vergrösserung häufig in weitere Einzelringe auflösen, die lediglich Niederschlagsschwankungen während eines Halbjahres anzeigen. Auch sind Wachstumsunterbrechungen, Trockenzeiten oder durch sekundäre Anlösung bedingte Zeitlücken mit dieser Methode nicht zu erfassen. Rekristallisationserscheinungen können jeden Auszählversuch zunichte machen. Wie im Kapitel II 3 dargelegt wurde, sind die Perlen einer Fundstelle oder eines Nestes keineswegs alle gleich alt. Jüngere Perlen finden sich jeweils am Nestboden, ältere an der Nestoberfläche. Ein relatives Hass für das Alter einer Perle ist ihre Sphärizität (vgl. Kap. II 3 und 4). Das Grössenwachstum und die Wachstumsgeschwindigkeit der Perlen ist jeweil^nach dem ßildungsmili e u sehr unterschiedlich. Unabhängig von der Kerngrösse entstanden am Fundpunkt 2b während eines Zeit¬ raumes von 13 Jahren Perlen mit einem Durchmesser bis zu 16 mm. Vom Fundpunkt 5 liegen Perlen mit einem Alter von über 120 Jahren vor, deren Durchmesser noch unter 10 mm liegt. Die Perlendurchmesser des gesamten Untersuchungsmaterials schwanken zwischen 0,3 mm bis 34,2 mm. Die Dicken der Zuwachsringe schwanken untereinander ausserordentlich. Auch ein einzelner Ring inner¬ halb einer Perle.; kann Mächtigkeitsschwankungen aufweisen, so beispielsweise bei den Wachstumskantern oder bei bevorzugt einseitigem Wachstum. Die hellen Sommerringe sind in der Regel etwas dicker als die Winterringe. In Textabbildung 6 sind die Summenkurven der Ringmächtigkeiten entlang der Messlinie eines Perlenschliffes vom Fundpunkt 5 für Sommerund Winterringe dargestellt. Auf die Problematik fossiler Höhlenperlen wurde hingewiesen (vgt. Kap. II 5). Die einzigen wahrscheinTabelle 8: Altersbeziehungen der Höhlenperlen aus den untersuchten Fundstellen Fundpunkt und Durchmesser Ringzahl Alter Ringdicke Entnahmezeit max. u. min. 1; 1961 15,2 mm > 98 '3>49 Jahre (0,320 SR 5,88 > 60 7 30 t 0 , 0 02 WR (0,130 SR 10,015 WR 2a; 1961 11,86 22 11 Y 0,150 SR [0,012 WR 2b; 11/68 9,6 rekrist. max.1 3 0,012 WR 4; 12/67 11,8 34 17 Í 0 , 0 68 SR 1 0,005 WR 4/68 12,12 18 9 70,014 SR 10,005 WR 3; 1/67 14,6 55 >27 i 0,048 SR \ 0,007 WR 1/67 12,88 75 >37 [ 0,028 SR i 0,004 WR

PAGE 46

s 5/17 Fundpunkt und Entnahmezei t Durchmesser Ringzahl Al ter Ringdicke max. u. min. 9/67 9,6 mm 40 20 Jahre 0,014 SR 0,012 WR 6; 2/68 10,4 ca. 70 >35 (0,036 SR \0,003 WR 5; 11/65 12,04 248 124 (0,092 SR |0,Q02 WR 1/68 10,56 139 >67 (0,053 SR (0,002 WR 7; 8/65 16,15 > 43 stark rekrist. P (1,280 SR (0,006 WR lieh fossil*n P*rl»n innarhalb das vorliegenden Untersuchungsmalerials stammen aus dem fauerland (Fundpunkt 7). Der bisher nicht ausreichend gesicherte Nachweis des fossilen Charakters dieser Perlen wird derzeit durch noch nicht abgeschlossene ^C-Bestimmungen erhofft. 11 1 Schlussfolgerungen 1. ) Genetische Hinweise Hühlenperlen entstehen ausschliesslich durch chemische Kalkausfäl l u n g als anorganische sphärische Gebilde in natürlichen oder künstlichen Höhlen. Für die gelegentlich noch diskutierte Beteiligung von Blaugrünalgen an der Perlenbildung konnte kein Hinweis gefunden werden. NachOberflächenausbildung und Gestalt werden 9 Perlentypen unterschieden und den nachfolgenden Bildungsräumen zugeordnet: Perlen mit glatten Oberflächen (Typen I bis 111) entstehen in engbegrenz,:tén Nestern unter stärkerer Fliesswasserbewegung oder kurzen Tropfintervallen. Wachstumskanter (Typ VIII) finden sich in den unteren Nestabschnitten des vorgenannten Nesttypus. Perlen mit rauher Oberfläche (Typ IV) oder einseitig fc*vorzugtem Wachstum (Typ V) entstehen in der Spritzwasserzone grossflächiger Nester, in kürzerer oder weiterer Entfernung einzelner oder mehrerer Tropfzentren. Unregelmässig verwachsene Perlen (Typ VI) deuten auf stärkere Schwankungen in der Wasserzufuhr und auf längeres Trockenfallen hin. Diskoidal formen (Typ IX) entstehen als Einzelformen innerhalb der Spritzwasserzone im gleichbleibenden Grenzbereich zwischen Wasser und Luft; sie besitzen keine weitere Perlenunterlage. Angelöste Perlen (Typ VII) setzen das zeitweilige Einwirken aggressiver Wässer voraus. Der Bewegungsmechanismus der Perlen wurde experimentell ermittelt. Für Ortsoder Rotationsbewegungen war kein Nachweis zu erbringen, abgesehen von kleinsten Perlen mit weniger als 2 mm Durchmesser unter flachster Wasserbedeckung unmittelbar unter dem Aufschlagzentrum eines Tropfens. Das freie Wachstum der Perlen und die Verhinderung eines Zusammenwachsens wird durch Schwingungs¬ bewegungen der Perlen im Rhythmus des auftropfenden Wassers gewährleistet. Das Wachstum führt zu einem allmählichen Anheben des gesamten Nestinhaltes. Der Nachweis des Schwingungscharakters der Bewegungen wurde durch Widerstandsmessungen, Tropfversuche und optische Messergebnisse erbracht. Die Oberflächenausbildung d# Perlen ist primär, eine Politur durch gegenseitiges Abreiben findet nicht statt. 2. ) Termimtlogle Höhlenperlen gehören strukturell und genetisch zu den Ooiden (KALK0W3KY 1908, PETTIJOHN 1957, CAROZZI I960), d.h. aus Kern und Schale zusammengesetzten Gefügekörnern.die sich in ihrer Gestalt einer Kugelform beliebig nähern ...* (FLÜGEL 4 KIRCHMAYER 1962). Die Namnesgebung der Höhlenperlen ist noch uneinheitlich. ERDMANN (1902) nennt sie Pisolithe. Hierunter werden jedoch von anderen Autoren alle Ooide mit einem Durchmesser Uber 2 mm verstanden, oder auch Ooide heisser Quellen (KUMM 1927). Landläufige Bezeichnungen der Perlen sind u.q. "Taubeneier* oder "Teufelskonfekt" (vgl. hierzu TRIMMEL 1965:44). Seit 1930 ist der von LEE (in HESS 1930) wieder eingeführte Name Höhlenperlen ("Cave pearls", "perles des cavernes" oder "perles des grottes") im Gebrauch.

PAGE 47

S 5/18 HAHNE, KIRCHHAYER S QTÏEMANN (1968) schlagen vor, als typisch genetische Bezeichnung für den konti¬ nentalen 3ildungsraum in Höhlen und Bergwerken den Namen Höhlenperlen als Äquivalent für rezente oder fossile Ooidbildüngen im marinen Bildungsraum zu gebrauchen (in Anlehnung an die Definition von GA3SE$ 1913). Abgesehen von den Öbersetzungsschwierigkeiten der bisher verwendeten Begriffe sollte eine genetische Definition klar zum Ausdruck bringen, dass es sich bei den Höhlenperlen bil dungsmässig um echte Ooide handelt. Zur klaren Abgrenzung von Genese und Bildungsraum, sowie im Sinne einer internationalen Vereinheitlichung der bisher verwendeten Begriffe wird daher vorge¬ schlagen, den Begriff Höhlenperlen (einschliesslich aller bisher verwendeten Namen) durch den Ausdruck Spelaeoide zu ersetzen. Auf eine Abgrenzung oder Hervorhebung des kontinentalen Bildungsraumes wird verzichtet, da durch die Untersuchungen von COUSTEAU Anhaltspunkte gegeben sind, dass ein Tropfsteinwachstum in lufterfüllten untermeerischen Höhlen möglich ist. Hier sind weitere Untersuchungen abzuwarten, inwieweit diese Möglichkeit auch für Höhlenperlen zutrifft. Definition der Spelaeoide : Deri v atio nominis : spSlaion griech. * Höhle, oön griech. » Ei Spelaeoide sind genetisch und strukturell als Ooide erkennbare, durch Tropfwasser gebildete rezente oder fossile Sedimentsphärite mit verschiedenartiger Oberflächenstruktur, deren Bildungsraum in nestförmigen Ansammlungen auf natürliche und künstliche Höhlen (einschliesslich Bergwerke) beschränkt ist. Der Verfasser dankt Herrn Prof. Dr. G. SOLLE und Herrn Dr. W. KREBS (TH Darmstadt) für die Bereit¬ stellung der Institutsund Laboreinrichtungen. Dank dem Entgegenkommen der Herren Dr. K. LINCK und BLIEDER (Bensheim-Auerbach) wurden eingehende Untersuchungen im Marmoritwerk Bensheim-Auerbach ermöglicht. Für brieflichen Gedankenaustausch bin ich Herrn Dr. H. W. FRANKE (Kreuzpul 1 ach) und Herrn Dr. M. KIRCHMAYER (Heidelberg) zu Dank verpflichtet. Für präparative Arbeiten danke ich den Herren H. FRANZ und L. FRICK (Darmstadt). Bei Geländeund Fotoaufnahmen halfen mir in dankenswerter Weise meine Kameraden 3. HESS, F. BLATTER, I.SPECKHARDT und H. SCHORSCHER (Darmstadt). Literatur: CAROZZI, A. V. (I960) Microscopic sedimentary petrography. 485 S., 88 Abb., New York London (Wiley S Sons) ERDMANN, E. (1902) Stalagmit och pisolitardade bildningar i Höganäs stenkolsgrufa, Skane. Geol. Foren. Fb'rhandl., 24, No. 217, H. 7, 501-507, 5 Abb., Stockholm FLÜGEL, E. S KIRCHMAYER, M. (1962): Zur Terminologie der Ooide, Onkoide und Pseudooide. N. Jb., Geol. Paläont. Mh., 1962 , 113-123, 2 Tab., Stuttgart GASSER, G. (1913) Die Mineralien Tirols, einsdhliesslich Vorarlbergs und der Hohen Tauern. 548 $., 1 Karte, Innsbruck (Wagner) GSA Rock-Color Chart: Geol. Soc. Amer., New York 1951 (Auflg. 1963) HAHNE, C., KIRCHMAYER, M. S OTTEMANN, J. (1968): "Höhlenperl e n" (Cave Pearls); besonders aus Bergwerken des Ruhrgebietes. Modellfälle zum Studium diagenetischer Vorgänge an Einzelooiden. N. Jb. 3eol. Paläont. Abh., 130 , 1, 1-46, 25 Diagramme, 25 Abb. (8 Taf.), Stuttgart Oölithes or Cave Pearls in the Carlsbad Caverns. Proc. U.S. Nat. Mus., 76, No. 2813, art. 16, Jg. 1929, 1-5, Taf. 1-8, Washington. Höhlenperlen. Z. "Delphin'*, 2, 24-26 (32), Hamburg OolSth und Stromatolith im norddeutschen Buntsandstein. Z. dt. g e o l . G e s . , 60, 68-125, Taf. 4-11, 3 Abb., Berlin "Cave Peqrls" in a cave near Columbia, Missouri. J. sed. P e t rol., 7, 263-265, Tul sa. Untersuchungen an rezenten Höhlenperlen. "Die Höhle". Z.Karstu. Höhlenkde., 12, S.56, Wien HESS, F. L. (1930) HOMANN, W. (1968) KALKOWSKY, E. (1908) KELLER, W. D. (1937) KIRCHMAYER, M. (1961)

PAGE 48

KIRCHMAYER, H. (1362) Zur üntersuchunj rszenter Ooide. N.Jb.Geol.Paläont.Abh., 114 , 3, 245-272, 2 3i1d., 10 Abb,, 8 Tab., Stuttgart KIRCHMAYER, M. (1 963) Höhlenperlen (Cave Pearls, Perles des Cavernes), Vorkommen, Definition sowie strukturelle Beziehung zu ähnlichen Sedimentsphäri t e n . Anz. Akad. Wiss. Wien, math.-naturwiss. Kl., 1963 , Mo. 10, 223-229, Wien KIRCHMAYER, M. (1964) Höhlenperlen (Cave Pearls) aus Bergwerken, Si t zber.österr.Akad.Wiss.Wien, mathem.-naturwiss. Kl., Abt. I, 173 , H. 5/7, 309-349, 18 Abb., 6 Tab., Wien KNATZ, H. (1965) Zur Bildung "künstlicher Ooide" in Kraftwerken. Leitz.-Hitt. Wiss. u. Techn., 3, Nr. 6, 176-178, 5 Abh., Wetzlar KRUMBEIN, W. C. S SLOSS, L. L. (1963): Stratigraphy and Sedimentation. 660 S., Abb., Tab., London KUMM, A. (1927) Zur Klassifikation und Terminologie der Sphärite. Z.dt.geol.Ges., 78, (1926), 1-34, Berl in LANGER, K. (1966) Rezente Höhlenperlen im Ruhrgebiet. D.Aufschi., 17, 7/8, 200-206, 8 Abb., Heidelberg MACKIN, J. H. I COOMBS, H. A. (1945): An occurence of "Cave Pearls" in a mine in Idaho. J. Geol., 53, 58-65, 4 Abb., Chicago 0TTEMANN, J. & KIRCHMAYER, M. (1967): Über Höhlenparlen und die Mikroanalyse von Ooiden mit Elektronen¬ strahlen. D.Naturwiss., 54, H. 14, 360-365, 11 Abb., Heidelberg PETTIJ0HN, F. J. (1957) Sedimentary rocks. 718 S., 173 Abb., 40 Taf., New York (Harper & Brothers) TRIMMEL, H. (1965) Speläologisches Fachwörterbuch (Fachwörterbuch der Karstund Höhlenkunde). Akten 3. Int. Kongr. Spei. (Wien Obertraun Salzburg 1961), Bd. C, 1-109, 20 Abb., Wien Diskussion : GEYH (Hannover): Nach Ihren Ausführungen sollen die kleinsten, am tiefsten liegenden Spelaeoide auch die jüngsten sein. Ihre Argumente, die diese Hypothese stützen sollen, überzeugen mich nicht. Besteht nicht die Möglichkeit, dass alte Spelaeoide ihr Wachstum abgebrochen haben und nach unten gelangt sind entsprechend dem Prinzip der Trennung von kleinen und grossen Teilen bei der SchüttelungE Ich nehme an, dass mit einer Auszählung der "Jahresringe" nur die Wachstumsperiode,aber nicht das wirkliche Alter der Spelaeoide bestimmt werden kann. Von Interesse ist auch die Klärung der Frage, warum in einem Falle unter einer Tropfstelle ein Stalag¬ mit, im anderen Falle ein Nest von Spelaeoiden entsteht. HOHMANN: Die erste Frage kann dahingehend klar beantwortet werden, dass es in einem Nest unter normalen Voraussetzungen keine losen Spelaeoide gibt, die ihr Wachstum abgebrochen haben. Eine Wachstumsunter¬ brechung würde bereits nach kurzer Dauer ein Festsintern der betreffenden Ooide am Nestrand oder -boden bewirken. Der geschilderte Nestaufbau (kontinuierliche Grössenzunahme der Perlen von unten nach oben) entspricht dem in allen Fällen angetroffenen Normalaufbau der Nester. Gleichlaufend zeigen die Dünn¬ schliffe der Perlen aus allen untersuchten Nestern eine Zunahme der Zahl der Jahresringe (bzw. Halb¬ jahresringe) von unten nach^ben. Entscfiei e lend für die im Vortrag vertretene Hypothese ist jedoch die Tatsache, dass charakteristische Ringabfolgen (Färbung, Schwankungen in der Ringdicke, usw.) bei allen Perlen innerhalb eines Nestes absolut gleich auftreten und hierdurch Sil dungsumstände fixieren, die zeitgleich für den gesamten Nestbereich Gültigkeit besitzen, jedoch einer individuellen Typenentwicklung in einzelnen Nestbereichen nicht entgegenwirken. So bewirkt beispielsweise eine einmalige verstärkte Toneinschwemmung mit dem Tropfwasser bei allen Perlen eines Nestes zeitgleich die Anlagerung eines besonders gefärbten Ringes, ohne dass hierdurch andere Perlentypen entstehen würden. Besondere Bedeutung kommt hierbei der Beobachtung von abnormalen zyklischen Wachstumsverhältnissen im Abstand von jeweils 11 12 Jahren zu, deren Ursachen wahrscheinlich in den zeitgleich auftretenden Sonnenflecken-Zyklen zu suchen sind (eingehende Darstellung in Vorbereitung). Eine praktische Schwierigkeit bei der Paral 1 el i si erung zeitgleicher Ringabfolgen ergibt sich lediglich daraus, dass bei den kleinsten Spelaeoiden im Bodensatz eines Nestes (Grössenverhältnis zu den Ooiden an der Nestoberfläche häufig 1 : 100 oder noch ungünstiger) nur sehr wenige auszählbare Wachstumsringe zur Ver¬ fügung stehen, die wiederum nur mit den äussersten Ringen der grossen Ooide parallelisiert werden können. Im Regelfälle kann anhand charakteristischer Ringabfolgen durch Dünnschliff-Vergleiche (Anschliffe reichen nicht aus!) klar entschieden werden^ ob 2 vorliegende Spelaeoide aus dem gleichen Nest stammen und welche zeitlichen Beziehungen zwischen ihnen bestehen.

PAGE 49

S 3/20 Zur zweiten Frage kann im Augenblick nur der äeobachtungsbefund mitgeteilt werden, dass ein Perlennest oft (jedoch nicht immer) eine Vorstufe zur Bildung eines Stalagmiten darstellt. Häufig zeigen längs¬ geschnittene Stalagmiten in der Wurzelzone eingewachsene Perlennester. Derartige Schnitte bildet z.B. KUNSKY (1954) ab. Die Ursache eines derart markanten Wachstumsumschwunges ist darin zu suchen, dass der ursprüngliche Nsstinhalt infolge Unterbrechung der kontinuierlichen Tropfwasser-Zufuhr festsinterte. Eine einmal auf ihrer Unterlage festgesinterte Perle (Entsprechendes gilt für den Inhalt eines gesamten Nestes) kann bei erneuter Tropfwasserzufuhr nur noch einseitig weiterwachsen und führt somit zwangs¬ läufig zur Bildung eines Stalagmiten. Der gelegentlich geäusserte Einwand, dass Spelaeoide ab einer gewissen Grösse infolge ihres Eigengewichtes nicht mehr bewegt werden können und zwangsläufig festwachsen, fand sich nicht bestätigt. In einer Fundstelle des Lahn-Dill-Gebietes werden Perlen von mehr als 3 cm Durchmesser noch vom Tropfwasser in Bewegung gehalten, dessen Fallhöhe weniger als 2 m beträgt. In der Literatur werden lose Vorgefundene Perlen bis zu 5 cm Durchmesser angeführt, während die in den Wurzelzonen der Stalagmiten eingewachsenen Perlen zumeist wesentlich kleiner sind. Nach Beobachtungen in einem Odenwälder Bergwerk reichte eine Unterbrechung der kontinuierlichen Tropfwasserzufuhr während eines Zeitraumes von wenigen Monaten aus, um den gesamten Perleninhalt eines Nestes infolge Ausfällung des im restlichen Nestwasser gelösten Karbonates unveränderbar festsintern zu lassen. Das später erneut einsetzende Tropfwasser vermochte die festgesinterten Ooide nicht mehr zu lösen. Die in der gleichen Grubensohle auftretenden Stalagmiten (maximale Höhe 3 cm) zeigten soweit Längsschnitte hergestellt wurden ausnahmslos in den Wurzelzonen eingewachsene Spelaeoide. MÖLLER (Heidelberg): Dem Vorschlag, Höhlenperlen als "Spelaeoide* zu bezeichnen und sie damit den Ooiden zuzuordnen, kann voll zugestimmt werden; umsomehr, als die Untersuchungen Homanns zeigten, dass Spelaeoide während ihres Wachstums ständig bewegt werden. Diese Bewegung ist Voraussetzung für die Bildung der marinen (und haiinen) Doide. Untersuchungen von P. WEYL mit dem "Saturometer" zeigten, dass Anlagerung von CaC 03 nur stattfindet, wenn die Ooide in Bewegung sind. Es wäre wünschenswert, wenn ähnliche Untersuchungen auch bei den Spelaeoiden durchgeführt werden könnten. HOMANN: Im Gegensatz zu den Rotationsbewegungen bei marinen Ooiden sind bei den Spelaeoiden im Normal¬ fall nur Schwingungsbewegungen nachweisbar, durch die die Ortslage der Ooide im Nest nicht verändert wi rd. Sofern tu seltenen Ausnahmefällen Rotationsbewegungen nachgewiesen werden konnten, waren diese stets auf stark gestörte Verhältnisse von kurzzeitiger Einwirkungsdauer zurückzuführen (ungewöhnlich starke Wasserführung der Tropfstelle nach starken Niederschlägen; zeitweilige Vereisung des Nestes; vgl. hierzu auch Diskussionsbemerkung zum Vortrag von J. VIEHMANN). Es reichen bei den Spelaeoiden nachgewiesenermassen Schwingungsbewegungen allein aus, um konzentrische Kalkanlagerungen zu gewährleisten. Rotationsbewegungen sind nicht notwendig. Die Anregung, diesen Befund durch Saturometer-Messungen zu überprüfen, wird dankbar aufgegriffen. THURSCH: Die Politur der Höhlenperlen mit Rückstand aus der Lösung von Kalken mit Monochlor¬ essigsäure kann nicht nur mechanisch erklärt werden, sondern kann auch als elektrolytischer Vorgang aufgefasst werden. Der Rückstand aus der Monochloressigsäure-Lösung von Kalken besteht mit Masse aus Tonminera¬ lien, von denen bekannt ist, daß sie sowohl Anionen als auch Kationen im KristalIgrtter austauschen wie auch dorthin einlagern können. Die Lagerung der polierten Perlen ausschließlich im Tropfzentrum ist auf das nur hier auftre¬ tende, in kürzester Zeit ausgeglichene Überangebot aggressiver, d. h. elektrolytisch wirksamer Ionen zurückzuführen. HOMANN : Austauscheffekte durch elektrolytische Vorgänge im Zusammenhang mit der Oberflächenpo¬ litur von Spelaeoiden sind theoretisch denkbar, jedoch erfordert eine Stellungnahme hierzu wei¬ tere gezielte Untersuchungen. Ein reiner Lösungseffekt durch "aggressive Ionen" kann nicht vor¬ liegen, da hierdurch das gleichzeitige Weiterwachsen der Ooide während des Poliervorganges nicht erklärt werden könnte. Die Dünnschliffe der polierten Spelaeoide zeigen ein ungestörtes, konti¬ nuierliches Wachstum; die Ooidoberflächen lassen keinerlei Lösungsspuren (Ätzfiguren o. dgl.) er¬ kennen.

PAGE 50

HHflMKaquoHHbie cne/ieo/iorHHecHMe Mcc/ieflOBaHhH S 6/1 A . T . HMHHLUBB (CCCP) paÖQTu na OCBOGHMHD KapcToeux panoHOB , QCQöBHHü rwflpoTexHMHecHQe , npoMyiu/ieHHoe ? flopownoe M rpawflancKüe CTpOMTBJTbCTBO 4 CTaBHT nepGfl Che P H 3 / I M C T 3 M H paS/IMHHbalX OTpaC^GH 3H3HHH C /lOWHblB 3.3^3 H M , p BlUG H W G KOTppWX HBB03M0WH0 ÖG3 flGTa^bHOTO MSyHGHHH T G p p H T O p M H . C p BflH MGTOflÜB HCC/lGflOBBHHfl B hOC /IGflH GG B p G M R B COBGTCKQM Corase ace Öo/Tbiuee pacnpocTpaneHHe no/iyHarax nexofly M H fl M H a 14 H o H H y x /laHfliuapTyx Hcc/ieflOBaHMM . MHflMKapMOHHyG JiaHfliuapTHye Mcc/ieflOBaHHR npeflcxa B / iflrat coöoki oflHO H3 aawHbix M nepcneKTMBHyx HanpaB/iGHKiH COBpeMGHHOH T GOTp 3 1 }) M M , Si H H C C / I G flO B 3 H H fl , C OflHOM CTOpOHy , yh/iy6/IflraT H aiUH hp Gfl C T 3 B fl G H M H O B H y T p M A3 HflUJa P T H y X M fiewflaHfliiiaOTHyx cBH3HX,a C flpyron , noaBO/iHioT c Öo/Tbiuoki flocTOBepHOCTtra M öycTpoxoH yoxaHaaflHBaxb no oxfle/rb” Hyn (J)M3M0H0MMMeCKHM KOMhOHGHX 3M npHpOflHOTO KOMhAGHCa flGpMnMGHXHyG H 0 Mh O H G H X y , H GflQ C X y h Hy G H G h O C p Gfl C X B G H ~ Hony HaÖflraflGHMra-, B03HHHHyB nepBOHaHa/rbHO KSK MCCflGflOBaHHH reOMOp0OflOrHHeCHHG M reOÖOXaHHHGCKHB , M H f lMHapMOHHye MCCflGflOBaHMfl hOCXeneHHO 3BOflrai4MOHHpOB3flH B CXOpOHy paCUJMpeHMfl Kpyra HHflHnaXOpOB M MHflMHaXOB /o6’ , G H X MHflMHapMM/ M B hOCflGflHHG TOfly hpHHflflM OÖlflG h G O Tp 3$ M H G C H H H XapaHXGp, CpGflM H o s y x HanpaBAGHMM HHflHKapHOHHyx flaHfliuat^x^yx HccflBflOBaHHM Hanesaexcfl HHflHHapHOHHoe «apcxoBBflGHMG , H3 CXbra KOXOpOfO RBflflraXCfl H H f lHH 3 p M O H H y G ChG fl GO f lOhM H G C K HG HCCflGfl 0 B 3 H M f l . M H f lHK 3 M H O H H y G MCCflGflOBaHMH Kapcxa ocHOBysaraxcn Ha nayneHMM KoppeflHUMonnyx c B A 3 e M newfly oxfleflbHbiMM HonnoHenx ann npHpoflHoro HOMhAGHca, Koxopoe npoBOflMXCfl MAM nyxen cpasneHMA flsyx anaflorMHUbix no npnpoflHyM ycflOBMflM ynacxHOB /na OAHOM M3 HHX MMGGXC f l MHflMHaX/, MflM C nOMOlflbra HOnnflGKCHOrO pMSHKO-reorpa^MHeCHOrO npOpMAMpOBaHMH . B KOMnflGKCe MHflHKaUMOHHyx KapCXOBGflHGCHMX M ChG fl G O fl OT M H G CK M X M C C flííflO B 3 H M M B3WH0G MGCXO 33HHMaeX 3 3 p O (J) O X O C bG M K 3 H 3 3p O B M 3 y 3 fl bH y G MCCflMflOBSHMfl .npMMGHeHMe 3 3 p O (}) O X 0M3 X G p M 3 fl O B M np Gfl B 3p M X G fl bH y M OÖflGX peTMOHS flaGX BOSnOWHOCXb hOflyHMXb HaMÔoflee noflnyra MH^opnspMra o exenenn 33KapcxoB3HHOcxM xeppHXopHM , M oppOAorMHecKHx oùoôeHHocxflx Kapcxosyx (J)Opn M TMflpO AOrMHGCKHX yCAOBHflX $0pMMp0B3HMfl K3pCX3 ÖG3 BynOflHGHMfl XpyflOGnKHX Ha3eriHyx p a Ö O X i KapcxoBO-cnefleoflorHHecKMG MCCflGflOBaHMfl BKflranarax Bonpocy MHflMKapHM ropnyx nopofl,Mx xpeiflMHOBaxocxM , fl B MwyiflM x c H Kapcxosyx BOA H cannx Kapcxosyx npopeccoB M 4)opM , CKpyxyx ox HenocpeflcxBGHHoro HaÔflraflGHMfl. /IflxoMHflMKapHOHHye MCCflGflOBaHMfl npeflexae f lflrax CO6OM oflHy M 3 sawHbix aaflan cnefleoflorMHGCKMx MccfleflOBaHMM , nocKOflbKy rpaHMpy BOSMOWHOTO paasMXMfl KapcxoBbix npopeccoa onpeflGflflraxcfl npewfle Bcero nfloiflaflbra pacnpocxpaHGHMfl , COCXaBOM M M OlflH O C X bK3 K 3 p C X y HDLflM X C fl XOfllfl.flpM MHflMKapMM fl M X O fl O T M H G C K M X KGMnflGKCOB MOTyX 6yXb Mcnoflb30B3Hy paaflMHHye KonnoHGHXbi flaHfliuapxa M npewfle scero peflbe0,xaK KSK Ha paaflMSHyx ropnyx nopoflax ({jopriMpyrax e n pasflMHHye xnny pe/ibe^a , xapaKxepMsyraiflMecfl onpefleflennyMM $opM3MM sposMOHHoro pacH/iGHGHMH . B paBHMHHbix ycflOBMflx paMOHbi pacnpocxpaHGHMfl Kapôonaxnyx nopofl oxAMsaraxcn cpaBHMxe.nbHO c/iaÔOM paCHflGHGHHOCXbra M P33BMXMGM hpGMMyiflGCX BGHH O Ffly"OKMX K 3 H b OHOO 6 p 3 3 H y X flOAMH C pG 3 K M M M KOflGHHaXyMM M 3 A0M3MM B nflane.B npeflGflax nflocKoropMM nfloiflaflM paasMXMfl Kapöonaxnyx OXAOWGHMM xapaKxepMsyraxcn oôyHHO peAbepon BOflHMCXoro nflaxo, pacHAGHGHHoro pennyriM flOflMHanM , Mnorfla co cxynennaxyMM CK flonanM ..HAA ropnyx xeppnxopMM, CflOWGHHyX M3BGCXHflKaNM M flO fl O H M X 3 M M , C B O M C X B G H pG3K0 p 3 C H fl G H G H H y M , K p y X O CK ^O H H bIM p G fl bG (J) C rflyÔOKO BPG33HH0M p G H H O M CG X bKD , h p M y p O H G H H O M K p33HblM CMCXGM3M X G K X O H M H G C K O M X p GlflM H O B 3 X O C X M . G C O 6 G H H O C X M p G B bG^a LUM p o K o Mcnoflbayraxcfl xaKwe npn synBflGHMM M KapxnpoBaHMM coflflHOKynoflbHbix cxpyKxyp . VcxanoBAeno , sxo coflflHyn Kynoflan na MGCXHOCXM cooxBexcxeyex MAM nOflOWMxeflbHaH popna peflbectia , MAM oxHocMxeflbHO npnnoflHnxbiM , 3H3HMXeflbH0 p 3 C H fl G H G H H bl M y H 3 C X O K , CO C X O flLflM M M3 pflfla B O 3 B bllüG H H O C X G M M h O H MW G H M M . Hafl HGKOXOpyhM coflflHOKynoflbHbinM cxpyKxypaMM Ha nosepxHocxM pacnoflararaxcfl noflorne flenpeccMM. /(.AA BblflBflGHMfl fl M X O fl O T M H G C K M X KOnnflGKCOB Hapflfly C pGflbGÍlOM M C h Db3 y G X C fl p 3 C X M X G fl bH O C X b , H y X K O peampyraiflafl na (J)n3MHecKne M xMnMHGCKMe CBoncxsa ropnyx nopofl . ^MXOMHflMKapMOHHyra MHcÎJOpMapMra necyx KOK oxflGflbHbie BMflbi,xaK M pacXMxefliiHye cooômecxBa ..nocflGflHMG nnerax oflano 6oflee BbicoKyra MHflMKapMonnyra

PAGE 51

S 6/2 SHaHMNocTb, nocKo/itKy NoryT cymecTBQBax'b B öG/IBG yaKO orpaHMHGHHbix yc^OBnnx. C ÖO/TbWOM (HOCTOBBpHOCT'bHD HQ p 3 C T M T 6 n tH Q C T M BbIHB/lflKDTCFI rpaHMqbl MGWfly HapßüHaTHUMM HOpOflaMH H flpyrMMH ;iMTo;iorMHecKHMH paanocTFinH , xaK K3H pacTure/itHbiH nonpos Ha H3BGCTHBK3X M flo/ionmax üT/inHaGTCfl HpHÜ BbipaWGHHbin ({)H3H0H0nMHGCKHM H ^/lOpuCTHHGCHHM C B OG 6 p 3 3 H G M , .Hp S B G C T ü H H 3 KapÖOHaTHblX O T / IOWG H M fl X , B pGsy/itiaiG K p a H H e H cyxocTH cyßcrpaxa H apGflHoro AGHCTBHA naöbiTHa Ha/ibLiMfl , oöbiHHO öOX.GG paapGWGH M yrHGTGH , HGM H3 COCGßHMX y H 3 G T K 3 X , C ^ GW 6 H Hbl X MHUMH o 6 p 3 3 O B 3 H H H M H . Hü OCOÖOG 3H3HGHM6 HMGGT T Hfl 71 G C 3 , T a K , B aanaflHoPi nacTM PyccnoM p a B H H H u Ha pacnpocjpaHGHHG KapöoHaTHyx nopofl t npuHpbiibix nGCHano-r^M H H G T bin kl OT^OWGHHHMH , ynaSUBaiOT T 3 H kl G p 3 G T M T G JTbH bl G C006lMGCTB3 K 3 K COCHflH G flyÖOM OBCflKHpGBWH M COCHOBO-flyÖOBO-ÖyHOB.Uki paSHOipaBHUkl JlGC.CpGflH TpaBflHHCTbIX paCTGHHM H 3 H-6 O / ItLUG 6 H HflH K 3 p MO H H O 6 3H3HGHMG MM6KDT COOÖlUGCTBa fly 6 p O B H M H 3 , LU3 J1 (}) G fl nyTOBHaTOrO M aCTpy MTaJTbflHCHOM , flB/lfl K3U4M G C fl nonasaTG^GM 6/1M3KOrO 33/lGraHMH H3BGCTHflK0B . Cy^bpaTHblG M ra.nOMflHUG nopoflbl xopoiuo BbIHB/lflHDTCfl HO rMflCOpHTHOH M ra/IO$MTHOM paCTMTG/TbHOCTM, CnOCOÖHOM flGpCHOCMTb nOBblLUGHHOG COflGpwaHMG CO^GM. üflHMM M3 OCHOBHblX y C /I O B M M p33BMTMfl KapCT3 HB/lflGTCH T p GU^M H O B 3 T O C T b H Op Ofl , O np GflG ^ flK3lM3 fl MX BOflOnpOHMpaGNOCTb , HaMÖO^lblUGG 3H3HGHMG MMGIOT T G K T O H M H G G H M G Tp GU 4 M Hbl M jpG^MHU B ‘ d B G Tp M B 3 H M fl , H O T Op H G XOpOUJO MHflMLiMpyiOTCfl DO p 3 C T M T G / TbHbl M M MOp 00 UOT M H G CH MM 3/IGMGHT3M . BonpOC 06 MHflMH3l4MM flMHaMMKM M 3 rp G C C M B H O CT M K3p CT OBdX BOfl B 3 H 3 H M T G / l bH O M MBpG /IMUJb CT3BMTCfl XOTfl npM rMflpO/IOrMHGCHMX MCC/lGflOB 3 H M f lX npMMBHRHDTCfl paB-HMMHdB /13 HflLUa 0 T HbIG np M 3 H 3 K M , H O 3 B O / I fl HDU^M G CyflMTb O Ha/ 1 M H M B , r/iyÖMHB M MMHGpaUMSapMM nOflSGMHblX B0fl,3 T3KWG BUflB/lflTb HGHOTOpbIG S/iefiGHTbl pGWMMa M flMH3MMKM 3TMX BOfl , OcOÖblM MHTBpGC Hp GflCT 3 B fl G T BOOpOC 06 MHflMHaqMM HapCTOBblX npopGCCOB M 0 Op M , H 0 C K O / I bH y npOPHOS Hapcxa M MH0M/lbTpai4MM nOflSGMHblX BOfl MMGGT HG TO^bRO ÖO/lbLUOG H3yHH0B,H0 M B3WH0G npMHfla^HOG 3H3HGHMG, Q 6 MHT 6 H C M B H 0 C T M HapCTOBblX npopBCCOB M p33BMTMM nOfl3GMHUX nOflOCTBM MOWHO CyflMTb flO p33HUM npM3H3KaM npGMMyiMGCTBGHHO F Mflp OP G M U O F M H G C K 0 T 0 , F 6 O M Op 0 O U O T M H G C K O F 0 , T Mflp O T p 3 0 M H G C K O T 0 M F 6 O 6 O T 3 H M H G C K 0 F O xapaKTGpa . B 3T0M OTHOLUGHMM MHTGpGCHd KapCTOBbIG MCTOHHMHM M OCOÖGHHO T p 3 B G p T M H O B dG O T fl OW G H M fl , H 3 K O F M BUJM G C fl B yCTbHX B O K flIO 3 « Ta H , T p 3 B G p T M H 0 B bl 6 O 6 p 3 3 O B 3 H M H , H p M y p O H G H Hbl G H 30HB T B H T O H M H G C K M X p33fl0M0B H3flBMF0B0 TMna , yKaabiBaioT na MHTGHCMBHOG P33BMTMG HapcTOBbix npopBccoB M Ha A M H M B Hpynnbix noflSBMHbix noflocTBM H 3 CGB ep HOM K O F B T "/^a F G , X O T fl BHGüJHG B OÖflMKG npMpOflHblX fl3HflLUa0TOB KapCTOBdG flBflGHMfl SflBCb HOHTM HB BdpaWGHd . flOflaGMHUG FOflOCTM B fl0flMH3X p G H BdflBflflHDTCH PI O paSBMTMHD T 3 K Ha3blB3GMblX TBpMMHBCHMX nOflbIHBM B 3MMHGG B p G M fl FOflaiKOFfla TGMFGpaTypa BOflbl HapCTOBblX MCTOHHMHOB ,npOTG H 3HDL4M X PIO 3TMM nOfl3GMHblM nOflOCTRM, BbllUB TGMPlBpaTypd BOflbl B P G H G . OnpBflGflGHMfl paSflMHHblX CT3flMkl HapCTOBblX npopBCCOB MOFyT ÖblTb M C F 0 fl b3 O B 3 H d M Op 0 O F p 3 0 M H 6 CHl M G M FGOÖOTaHMHGCHMG fl3 H Hd G , O C H O B 3 H H bl B H3 MSyHGHHM paCTMTBflbHdX Cy H p 6 C C M M , T O “ G C T b CMGH OflHMX p 3 C T M TGflbHblX COOÖipGCTB flpyFMMM.ilo M O p 0 O Fp 3 0 M H 6 C H M M O C 0 Ö G H H O C T fl M , H 3 H M3BGCTH0 , BdflGflflGTCfl HGCHOflbHO CTaflMM P33BHTMH H3p CTO BdX BOpOHOH FpOBaflbHOFO TM F 3 . H aHaflH3fl CT3AHfl OpOB 3 flbHO M BOpOHHM OÖdHHO OT AMHaGTCH HyTb 33MGTHblM 0CGA3HMBM F O B G p X H O C T Hbl X CflOGB.B pG3yflbT3TG Fp O F M 6 3 FA3CT0B H3A FOflSGMHOM FOflOCTbHD.Ha 3T0M CTaflMM H G 3 H 3 H M T G Ab H bl G F O H M W G H M H , M M GHDLLIM G BMfl FAOXO BdpaWGHHdX 6 fl OflB p , MO F y T ÖUTb BdflB AGHU FO paCTMTBflbHOCTM ,3 TO MMGGT B 3W H O G 3 H 3 H G H M B , F OCH 0 A bK y F03B0ARGT Fp O F H O 3 M p O B 3 T b H 3 F p 3 B fl G H H 0 C T b HapCTOBdX FpopGCCOB M Fp Bfly F3 fldB 3 Tb FpOBSflbHbIG flBflGHMfl « C fl B AyHDipfllO CT3 flM fl X3 p 3 H T Gp M 3 y G T C fl OÖpyiUBHMGM H p O B fl M B FOASGMHyiO FOflOCTb M 06pa30B3HMGM HapCTOBOFO FpOB3fla,C KpyTUMM CHA0H3MM M HBpOBHUMM Hpa«MM, BWfleTpMBaHMG M CMd B FOCTGFGHHO FpGBpai43K3T FpOB3flbHyiO fl My B FpOB 3 f lbHyK] H 0 H M H 6 C K yK 3 B 0 p 0 H H y , H 3 AH 6 KOTopüM oöbiHHo pasBMTbi noHopbi.Ha na c / iBflyrainMx craflunx 3B0/iia 4 M 0 H H0ra pasBMTMH.B CBHSM C KO/itMaraueM noHopa H aaHocoM MMHepa/itHhinM or/iaweH M H M M , KOHMHBCK a f l BopoHwa npnoßperaeT CHasafla HaiueotSpasHyio, a a a T B M öflKDflMeoepaaHy« (fopny .HapcroBüe ö/floflua , oöpaaoBaB^Hecfl B pesyfltraTB npo fl Oflw M r e f l t Horo aaHOca MHHepa/itHbiM „arepfla^ crap.x np^arflOB c, iefl yeT OTflHHaTB or «apctoB.x nspsuHHoro npoHcxc^ eHM f l , oßflsaHHux npoceflaHHKi noaepxHocTHb.x CAOBB Ha f l no fl3e n H UM M noflociHMH.

PAGE 52

s 6/3 Miau , OTfle/ibHue , nema eine HneioinHe c/iynaMMbiki xapawrep , Haö.^HDfleHHn ceHneTe nbciByioT o TON.HTO KaK yc/iOBHH KapcTooöpaBOBaHHB , raw M c a M H KapcTOBue fl B -i e H H H H npoueccbi noryi öbiTb G6”eKTaMn HHnnnauHM. OflHaHG , MeTÜflHHa /laHfllliatilTHO-HHflMHaUMOHHblX HCC^enOBäHHH nOflSeMHblX KapCTOBblX (J) 0 p M no HaCTOflinerO BpeneHH cMcrenaTHHecKH HB paapaöGiaHa , HB BbiflB/^ehbi see KOHKpeTHbie MHnHKaropw , ne npoeepeHbi HX flOCTOBepHOCTb H BHaHHMOCTb H HB COBflaHbl p B T H O H a / I b H bl B H H fl H K 3 P H O H H bIB C H D 3 B O H H H H H , K O T O p bl B noaBO.nH'IM 6b LüHpOKO B H enp H T b ,13 H ^LUa (J) T H y HD HMflnKapHK] B fipaKTMKy G G G fl R O T O F H H B G K H X H C C fl BflO B 3 H H H . D C B 3T0 fl B r : fl G T C fl aanaMBH öynynnx aianoB paasHTHH HHflHKapHOHHbix ene ABO flor HHBCK HX H C C fl BnoBaHHH , KOTopuG . Hinb HaHHHaHDT (|)opnHpoBaTbCfl B ocoöoe caMocTOHTeflbHoe HanpaB ABHHB HHflHKapHOHHbix reorpaiiHHecH HX HCC f lenosan H H .

PAGE 53

S 7/1 Butler Cave ° Sinking Creek System JOHN W. HESS, Jr. (Department of Geology and Geophysics, Pennsylvania State University, University Park, U. S. A.) NEVIN W. DAVIS (HRB Sirg-r, Inc. State College, U. S. A.) ABSTRACT The Butler Cave Sinking Creek System was discovered in the spring of 1988 by Kennedy Nicholson. Since then thousands of man-hours have been spent in the exploration and study of the cave system by various groups and individuals. The cave is developed in the Tonsloway and Keyser Limestones of Silurian age in the Ridge and Valley Province of the Appalachian Mountains in Virginia. Development of the cave is stratigraphically controlled and follows the structure of the enclosing limestones and sandstones. Major development is on both sides of the lower Breathing sandstone and along the plunging Burnsville Cove Synclinal axis. I. INTRODUCTION A two-year systematic exploration carried out in the Burnsville Cove area of Virginia resulted in the dis¬ covery of Butler Cave on May 30, 1958. The discovery was made by Kennedy Nicholson when he dug open a small hole from which a strong draft of air flowed. The existence of a large cave system had been suspected for many years. Hydrogeological and structural evidence in the Cove pointed to its esiäence. The drainage in Burnsville Cove is subsurface; all of the drainage from both Chestnut Ridge and Jack Mountain disappears underground. Along the Bullpasture River 5.6 km to the northeast there are four majornssurgences: Emory Spring, Cathedral Spring, Lockridge Aqua Spring and Cave, and Blue Spring. All of these are shown in Figure 1 along with their geographic relationship to the Cove and surrounding mountains. Structurally the Cove is within a plunging syn¬ cline with limestones of Silurian and Devonian age exposed along its flanks and axis. The Cove contains many large and small sinkholes within these limestones, many of which serve as inputs for the water to the cave systems. The Butler Cave Sinking Creek System, hereafter referred to as the Sinking Creek System, is located within the Burnsville Cove on the USGS Wil 1 i a msvil 1 e 15 minute Quadrangle in Bath county. Virginia. The cave system with its 21.0 km of mappedpassage is the largest cave system in Virginia and one of the major cave systems in the Uni ted States. ‘ Burnsville Cove also contains Breathing Cave with 6.7 km of passage whose water resurges at the same place as the Sinking Creek System, Boundless Cave with 0.5 km of passage which partially underlies the Sinking Creek System, and many smaller caves which may or may not connect to the Sinking Creek System. See Figure 1 for a map of the area showing the location of the cave entrances. The entrance to the Sinking Creek System is under a sandy ledge on the west side of a large sink 1 28 km north of Burnsville and 2.40 km southwest df the entrance to Breathing Cave. The entrance is a chance opening on the western limb of the Burnsville Syncline and is located where erosion has cut into the end of a joint passage. II. GEOLOGICAL SETTING The Sinking Creek System is developed along a plunging syncline in the Tonoloway and Keyser Limestones of Silurian Age in the Ridge and Valley Province of the Appalachian Mountains in Virginia. Development ef the cave is stratigraphically and structurally controlled, following the structure of the enclosing limestones and sand¬ stones. Major development is on bath sides of the lower Breathing sandstone and along the Burnsville Cove Synclinal axis. Stratigraphy Sedimentary rocks of lower Silurian to middle Devonian Age are exposed in the Burnsville Cove area. The stratigraphic section is illustrated in Figure 2. A general description of the Tonoloway and Keyser Limestones foilows.

PAGE 54

O 6000 12000 FEET 0 2000 4000 METERS A BUTLER CAVE B BREATHING CAVE CCYCLE SINK DJACKSON CAVE EBOUNDLESS CAVE FEMORY SPRING GAQUA SPRING HCATHEDRAL SPRING JBLUE SPRING Fig. 1 General Area Map of the Burnsville Cove Showing Cave and Spring Locations. cn 7 / 2

PAGE 55

Fig.3 Geologie Sed i o n from Shenandoah Mountain to Solar Valley, through Burnsville Cove one half mile southwest of Breathing Cave (Deike, I960) 0 l 2 j Miles Butler Cave Sinking Creek System Entrone» Huntley's Cave Boundless Cave LNatural Sand ^Bridge Canyon Mbagintao Land Slippery Creek Section Marlboro Country Sneaky Creek Section Feet Last Hope Siphon Rats Doom Siphon 200 300 Meters to -o KM Fig. 5 Butler Cave Sinking Creek. System

PAGE 56

s 7/4 w + o > ÜJ Q 1000 ' Millboro shale *rS£r 120* Becraft chert and limestone ^ 20' New Scotland cherty limestone 100 ' Onondaga shale 75' Oriskany sandstone 40' Coeymans limestone TT Upper Breathing sandstone 225' Keyser limestone 12’ L ower Breathing sandstone < 01 (f) 350' Tonoloway limestone 100' Wills Creek shale and sandstone 160' McKenzie shale and limestone 200' Keefer sandstone 140' Cacapon red sandstone and shale 100 ' Clinch sandstone Q 01 O 500' Juniata shale and sandstone Fig. 2 Generalized Stratigraphic Section of the Burnsville Cove Area (Deike, 1960) Fig. 4 Orientation of 116 joints measured in Burnsville Cove Diameter of rosette 30 readings (Deike, I960)

PAGE 57

S 7/5 Tsnalaway Limestone The Isnsloway Fornatian is describad by Suits (1942) and Sick (1962) as a thin-bedded, well laminated, finely crystalline, dark gray to black, sparsely fossiHferous limestone with minor beds of other limestones and sandstones. The laminea within the limestone appears to be thin shale beds and red mudstone beds. Figures of the Virginia Geological Survey indicate that the Tonoloway might be 120 to 150 meters thick in the area. According to Oeike (1960) the formation as measured in the Sullpasture Gorge is 107 meters thick. Much of the Sinking Creek System is developed in the upper 30 meters of the formation. Keyser Limestone Conformably overlying the Tonoloway Limestone is the Keyser Limestone. Oeike (1950) indicates that the formation is 65 meters thick in the Burnsville Cave. 3ick (1962) ddscribes the Keyser as a medium to thick bedded, nodular, medium to coarse grained, medium gray to blue gray limestone with some bads of sandstone and shale. Some of the shale beds are red and the upper part of the formation contains lenses of red lime¬ stone. To the south in the Appalachian Hountain belt most of the Keyser Limestone is replaced by the Clifton Forge Sandstone. Tongues of this sandstone extend into the Burnsville Cove forming the upper and lower Breathing sandstones. At the Sinking Creek System these sandstone and sandy limestone beds are found about 24 meters apart. The lower Breathing sandstone is 3.6 meters thick and is described by Oeike (1960). The upper meter is a sandy limestone and the lower part is a sandstone of sub-rounded quartz grains cemented with calcite. Oue to the solubility of the calcitic cement, this calcareous sandstone bed is penetrated in many places within the Sinking Creek System. The upper Breathing sandstone as described by Deike (1960) is 3.6 meters thick. The upper meter is calcareous. The lower part is a medium to coarse grained orthoquartizite cemented with quartz overgrowths on the grains. It is non-soluble but is penetrated at collapses. Structure The Burnsville Cove area lies^within the folded Appalachian Mountains. The major structures are large parallel folds striking about f!40 W upon which minor folds are superimposed. There are no major faults associa¬ ted with the Cove, but there is strong jointing which plays a major role in the development of the cave system. Burnsville Cove is developed on a plunging syncline with Tower Hill and Bullpasture Mountain to the southeast and Jack Mountain to the northwest, both anticlinal structures. Figure 3 shows a section through the Cove. The plunge of the syncline along Sinking Creek is about 46 meter/km (Deike, 1960). Superimposed an the Burnsville Cove Syncline are several minor folds. In the southwest Chestnut Bidge, an anticline which divides the major syncline, is complicated by a syncline in its crest. Northeast of the Water Sinks this anticline is divided into three anticlines and two minor synclines (Deike, 1960). Within the thinbedded limestones exposed in the Cove and in the cave there are minor folds with magnitudes ranging from a few centimeters to 10 meters. Jointing is an important control on the solution of limestone. Adcording to Deike (1960), the mest prominent joints strike N50 W, which is the regional dip joint. Most of the cross passages and the side caves in the Sinking Creek^System are developed on this joint set. The next most prominent join^is the regional strike joints at fi40 E. The main stream trunk channel in the Sinking Creek System follows this joint set, while the upstream section is on a third prominent joint set striking N60 E. Figure 4 is a rosette of the joints measured in the Burnsville Cove by Deike (1960). III. CAVE DESCRIPTION Sinking Creek System is stratigraphically and structurally controlled. The passage directions are joint * controlled by both the upper and lower Breathing sandstones. As seen in Figure 5, the cave system consists of a main trunk channel following the plunging Burnsville Synclinal axis and a network of side caves developed on both flanks of the syncline which connect at or above grade. flílHfflUíd tilth the Hal ts of vaM+cg! «nlutfoir

PAGE 58

S ZZ6 Ihs main trunk channel follows the synclinal axis along the regional strike joint set striking N4O 0 [. Sinking Creek and Sneaky Creek, two vadose streams, both flow along this passage.. The 1 o wer ßreathi n g sandstone lies between these two streams in the downstream part of the cave with Sinking Creek underlying Sneaky Creek. Upstream from Sinking Creek the trunk channel is dry except under flood conditions. The main trunk channel is 10 to 20 meters high and wide and may be characterized as having long expanses of flat unsupported ceilings and level boulder and cobble floors. Upstream the trunk channel terminates by breaking up into several smaller stream canyon passages which are terminated in fill. Downstream the trunk channel naroows into parallel stream canyons developed on two levels; i.e., above and below the lower Sreathing sandstone These passages terminate as the ceiling plunges toward the cobble filled floors. The streams continue through siphons and finally resurge in Lockridge Aqua Spring 4.0 km away. There are several side caves on both sides of the trunk channel which drain down dip into it. These side caves consist of a network of passages developed on the regional dip and strike joint sets and a joint set striking 1160 E. They can best be described as a maze of parallel passages and multiple levels with minor folding playing a small role in their development. The passages range from narrow stream canyons to large secondary trunk channels. Breathing Cave can also be considered a side cave of the Sinking Creek System. Although it is not presently connected by traversable passage to it, it is geologically related. The waters from Breathing connect with those from the Sinking Creek System. The upper and lower Breathing sandstones acted as confining layers in the development of the Sinking Creek System. Developed in the 24 meters of Keyser Limestone between the two sandstones are the entrance section, the Sneaky and Slippery Creek sections, possibly Mbogintao Land,and Breathing Cave. The rest of the cave, i e. , Butler Cave Section, Huntley's Cave, Sinking Creek, and Marlboro Country, is developed in at least the upper 30 meters of the Tonoloway Limestone below the lower Breathing sandstone. The upper sandstone is non-calcareous and acted as the upper limit to solution far the entire cave system. It is known to be penetrated only in areas of massive collapse. Water does, however, seep through along joints which go through the sandstone. The lower Breathing sandstone is calcareous and has been penetrated by both collapse and solution. This has allowed the connection of the various sections of the cave. In the downstream reaches of the cave, passage has developed on both sides of the lower sandstone which has resulted in Marlboro Country underlying the Sneaking and Slippery Creek sections. The lower Breathing sands tone,has, therefore, ' r ; acted as both an upper and lower limit to solution. The same thing has possibly occurred in the upstream section where Mbogintao Land overlies Huntley's Cave, and Boundless Cave, presently a separate cave, appears to overlie part of the Sinking Creek System. The hydrology of the Burnsville Cove area is complex with both surface and subsurface drainage. The sub¬ surface drainage has many inputs and four resurgences. The resurgence for the Sinking Creek System is Lockridge Aqua Cave and Spring located along the Bullpasture River (see Figure 1) 4,0 km from the end of the humanly passable passage. Lockridge Aqua is within the Keyser Limestone and has an average flow of 210 liters per second. The combined flows of the streams in the Sinking Creek System, including Breathing Cave, account for most of the flow of Lockridge Aqua SprSng. Other known inputs to Lockridge Aqua are the surface Sinking Creek and most likely the Water Sinks. The overall hydrology of the cave system and cove is just now coming to light as work is presently being done an tracing the various cave and surface streams. The Sinking Creek System is, therefore, primarily a trunk channel developed along the axis of the plunging Burnsvi 11 e .^yncline with a network of side maze caves developed on the flanks of the syncline and draining into it. Development is joint controlled with the upper and lower Breathing sandstones acting as limits to solution. Lockridge Aqua Cave and Spring serves as the resurgence for the waters from the Sinking Creek System, Breathing Cave and surface Sinking Creek. IV. FUTURE WORK Projects in progress at the present time under the direction of the Butler Cave Conservation Society are an attempt to connect the Sinking Creek System and Breathing Cave, completion of the mapping of the cave system which has a potential to double its 21.0 km, and the study of the hydrology of the cave and the Burnsville Cove area. Preliminary work points to the existence of two more large cave systems in the Cove. Water sinking at Cycle Sink resurges 3.2 km away and 170 meters lower at Emory Spring; also, water sinking in Jackson Cave resurges at Cathedral Spring 7.Q km away and 180 meters lower. These water sinks and resurgences are shown in Figure 1.

PAGE 59

References: S 7/7 Bick, K. F., 1962 Geology of the Wil 1 i a msvil 1 e Quadrangle, Report of Investigations Ms. 2, Va.Geol. Survey Butts, Charles, 1940 Geology of the Appalachian Valley in Virginia, Part 1: Va. Geol. Survey Bull. 52 Deike, 3. H., Ill, 1960 Cave Development in Burnsville gave, West-Central Virginia with Special References Discussion: to Breathing Cave, M. S. Thesis, University of Missouri. 3QGLI (Hilzkirch) In Butler Cave folgt der Hain Channel der Synklinale und scheint jünger und teilweise vadaser Entstehung zu sein. Das übrige System ist typisch rechtwinklig vernetzt und daher phreatisch, wie es DEIKE in der benachbarten Breathing Cave nachgewiesen hat. HESS: The main channel in Butler Cave does follow the plunging synclinal axis. It is younger and has had vadose modification. Many of the side passages do not meet the main channel at grade, they meet above grade. The rectangular network passage pattern af the rest of the system is of artesian origin.

PAGE 60

S 8/1 Höhlen auf der Insel Malta LEANDER TELL (Norrköping / Schweden) Suiamary ; Th® papsr deals with the geolsgy of the island Malta and a short survey of seme typical caves. The authsr paints eut the regularity af the even strata: lower Coral Limestone, G!eberina Limestone, Blue Clay and upper Garai Limestone, and discusses the question of a prequaternary land bridge to Sicily. The most erosive layer is that of Globerina Limestone, but caves are found in all layers, yet will easily collapse in e.g. Blue Clay. Most caves are abrasive phenomena along the coast, but there are some real corrosive caves in the interior of the two greater islands, Malta and Gozo. The most interesting cave is Ghar Dal am, which is 20Q m long and possesses a remarkable paleontological bone brecchia. In der Mitte des Mittelmeeres auf 36°fJ und T^IS'E, 100 km S Sizilien gelegen, ist Malta eigentlicjj eine Gruppe von Inseln, wovon die grössten Malta, Gezs und Comino sind. Dia Gesamtfläche beträgt 316 km c mit einer Bevölkerung von ca. 300.000. Die Hauptgesteine sind: Untere Korallenkalk, Gleberinenkalk, Mergel¬ kalk und Oberer Korallenkalk. Auf der Hauptinsel Malta ist der Globerinenkalk vorwiegend. Dieser glatte, gelbe, feinkörnige Kalk besteht aus 78=80^ CaCO^ und 2,7=3,5^ Ca^ 2 P0^ und ist sehr lösungsfähig. Durch Abrasion stürzen die Strandfelsen hinab, wobei die Stücke vom Meereswasser gelöst werden. Im Kalkbrei werden ungelöste Blöcke eingebettet, der Brei trocknet oberflächlich und bereitet eine sehr ebene fläche, die als Strandbad benutzt wird. Unter der Decke spielen die Wellen hinein und erodieren mechanisch und chemisch Gänge und niedrige flache Räume. Bisweilen brechen die Wellen durch die Platte und brausen wie Strandquellen auf. LutHiaapt Ist dSSfs,. Abrasionsund Sinterungsphänomen auffallend, und reine Sandstrände sind selten. Wo es solche gibt, ist der Sand grau oder schwarzgrau, abhängig von ehemaligen Dolomitfelsen. An einigen Lokalitäten habe ich jedoch weissen Sand gefunden, und zwar in Brandungshöhlen an der Mordküste Maltas ( Irdum Tal Madonna und Point Ahrax), die teilweise in Lehmkalk (Mergel), teilweise in Korallenkalk ausgebildet sind. Der Eindruck des sehr homogenen Gl oberinenkalksteines mit ungewöhnlich ebenflächiger Bankung verfolgt den Beobachter während seiner Reisen kreuz und quer auf den Inseln. Schon die mächtigen, bebauten Felsen der Hauptstadt La Valletta und der unmittelbar anschliessenden Vorstädte rings um einen der grössten und schönsten Häfen Europas machen einen besonders tiefen Eindruck auf den Besucher. Sieht man diese Felsen nämlich näher an, erstaunt man bei dem Anblick eines hellgelben, dick homogenen Kalkes, worin man beinahe keine Spalten oder Schichtfugen findet. Mur wo es eine tiefe Ausgrabung gibt (z.B. um den Fahrstuhl vom Hafen am Castells oder der tiefe Wallgraben bei Kingsgate), kann man einige Schichtfugen mit weniger als 30 Meigung und einige unbedeutende Risse bemerken. An den Küsten des Mittelmeeres und anderswo ist man sonst gewohnt, eine bedeutende Meigung der Schichten in den Strandfelsen zu bemerken. Hier liegen sie alle aber ausserordentlich ebenflächig. Dieser Umstand führt zu der Auffassung, dass die maltesischen Inseln der Rest einer verschwundenen Landbrücke zwischen Europa und Afrika sind, jedenfalls mit Sizilien. Diese Brücke liegt gegenwärtig in einer Meerestiefe von ijur 2 100 m ( 2 . 8 ) . Natürlich können sogar bei gewaltigen tektonischen Störungen gewisse Schichten ziemlich ebenflächlich verbleiben. In den meisten Fällen neigen sie sich aber stellenweise sehr abrupt. Auf den Inseln Malta liegen wie gesagt alle Schichten beinahe vollkommen eben, sowohl auf den Höhen als in den Senkungen, Man fragt sich darum, ob die Höhen vielleicht eher Reste, Relikte einer ehemaligen Peneplain und die Täler eher Erosiansphänomena als nur Verwerfungen und Depressionen sind. Die Höhen sind meistens s.g. Tafelgebirge mit sanft abfal¬ lenden Abhängen. Malta weist in der Tat keine seismische Tätigkeit auf. Das letzte Erdbeben fand 1856 statt und die vul¬ kanische Aktivität des nahen Sizilien ist kaum oder gar nicht bemerkbar. Sogar die gewaltigen Erdbeben in Kalabrien und Sizilien am 28. Dez, 1908 hat man in Malta nicht bemerken können. Dies kann dafür sprechen, dass Malta als Hauptplateau der ehemaligen kontinentalen LandbrUcke anzusehen wäre, weil seine Lage derart stabil geblieben ist. Ein Studium der Höhlen der Inseln bestätigt diese Auffassung.

PAGE 61

S 8/2 Die Höhlen sind, wie gesagt, meistens Strandoder Brandungshöhlen und sind des Gesteines wegen unter¬ schiedlich gestaltet. Im festen Korallenkalk sind sie geblieben, im Mergeloder Lehmkalk sind sie teilweise oder ganz verschwunden oder im Begriff, zusammenzustürzen. Wo der Korallenoder Globerinkjlk ar Lehmkalk grenzt, kommt ein spezielles Phänomen vor. Die Lehmschichten brechen leicht zusammen und der Eingang einer Höhle kann verborgen liegen und nur durch einen Zufall wieder entdeckt werden. Sonst führt ein prächtiger Eingang im festen Gestein in eine Höhle, die nicht anders als eine offene Gruft ist. Wo der schwarzgraue Lehmoder Kergelkalk Strandfelsen bildet, sind dieselben einer bedeutenden Abrasion ausgesetzt, und es entstehen steile Abrasionsabhänge mit unregelmässigen Höhlen und Pforten. Eins solche Pforte ist in den Hergelfelsen W.Gkarb auf der Insel Gozo zu sehen, wo sich der bekannt*"Inland Lake" befindet. Höhlen gibt es auch im Lande, in den Gebirgen, die einen deutlichen Erosionscharakter aufweisen. Sinterschmuck ist selten und besteht wesentlich aus Deckenund Wandsinter. Zwar gibt es auf der Insel Gozo im Städtchen Zaghra eine kleine Höhle "Ninu Cave*, die einige kleinen Stalaktiten und Stalagmiten gelblicher und hellbrauner Farbe aufweist. In einem früheren Steinbruch am Hauptweg La Valletta Nasta-Zabieh ist in der Kordwand eine ziemlich grosse Höhle zu finden. Sie liegt in einer geographisch-geologischen Zone "Collapsed Upper Limestone" und weist einen Einsturz oder eine Verwerfung auf. Die Ausbeutung des für Bauzwecke sehr guten Gl«berinenkalks t ains hat am genannten Einsturz wie an einer harten Wand aufhören müssen, weil sich der hintere, stark kalzinierte obere Korallenkalk nicht zu brechen lohnt. Das Phänomen braucht jedoch kein realer Einsturz zu sein. An dieser Stelle kann der Riffbau der Korallen im seichten Wasser derart mächtig gewesen sein, dass die Unterlage zer¬ stört oder an die Seite verdrängt wurde, so dass der Korallenbau gleichzeitig mit einer anderen Sedimentierung, jener des umgegebenen Globerinenkalkes geschehen konnte (4.). Der räumliche Vorderteil der Höhle ist stark kalziniert und weist sowohl einige wenige Stalaktiten, als auch sehr grosse Stalagmiten auf. In den Wänden blitzen überall Kalzitkristalle. Die Höhle läuft in einen niedrigen horizontalen Spalt der Nordwand aus, wo ein anderes Stockwerk erodiert ist. Der Boden fällt wieder stark ab, aber die Fortsetzung ist durch Lehm und klastisches Material gesperrt. In dieser Situation merkt man zuerst die Lagereiner anderen späteren und tiefer gelegenen Peneplain und wie die korrosive Erosion eine lang¬ jährige Arbeit gehabt hat dadurch, dass das eustatische Herabsinken des Heeres einmal langsam und einmal schnell war. Die lokale, ganz bedeutende Kristallisierung ist auch ein gewisser Beweis hierfür, und ich beziehe mich auf die Ausführungen von u.a. Paul Faure (1.). Die leichte Löslichkeit des ausgebeute.en Globerinenkalkes merkt man übrigens an den Hauswänden, die dem Wind und Regen ausgesetzt sind. Zwar ist der Kalkstein ein ausgezeichnetes Baumaterial und liefert regelmässige oben und schöne Bausteine. Die Korrosion der Luftfeuchtigkeit und die allgemeine Verwitterung greifen aber sehr tief ein, wobei ältere Fassaden wellenartige tiefe Erssionsspuren aufweisen. Manchmal ist es notwendig, frische Steine hineinbauen zu lassen, an anderen Stellen läuft eine ganze Hauer Gefahr, auf Grund der Korrosion zusamnenzustürzen. Unter den vielen Höhlen Maltas ist die Höhle Ghar Dalam besonders interessant. Sie liegt S La Valletta, 12 km N Birzebbugia, an der Landstrasse und ist eine der grössten Sehenswürdigkeiten der Insel. Das Terrain ist eine typische Karstlandschaft ca. 30 m ü.M. mit roter Erde zwischen nackten Felsknollen bedeckt. Han merkt drei verschiedene Horizonte oder Peneplains. Der Eingang der Höhle liegt auf dem Rest einer mittleren Terrasse, die man von der höheren Terrasse mit einem kleinen Museum erreicht. Etwa 5 m tiefer liegt der jetzige Talboden, dessen steile Wände deutliche Erosionsspuren aufwei s on. Unter der oberen Globerinenschicht werden die Felsen des unterliegenden Korallenkalkes sichtbar und die Höhle ist in diesem Kalk ausgebildet. Der Eingang ist ein mächtiger Bogen, 6 m breit und 3 m hoch. Hinter der Aussenwand aus Korallenkalk ist eine Zone von Globerinenkal k, und das turbulente Wasser einer ehemaligen Regression hat sin tiefes unterirdisches Bassin dort ausgegraben, wo sich die weltbekannte Knochenbrecchia befindet. Die Erklärung jener Anhäufung von allerlei Fossilien, u.a. Zwergelefant und Nashorn, die von Th. Fuchs schon 1874 beschrieben wurde, kann sein, dass die zahlreichen Vertreter der damaligen Fauna der grossen Land¬ brücke beim Anschwellen des umgebenden Heeres die naheliegenden Höhen der Landschaft aufgesucht haben, welche Höhen damals 100-200 m ü.M. hoch ragten, und durch die fortdauernde Transgression dort ertränkt wurden. Vom Regressionswasser, das lokal seht heftig werden konnte, sind die Reste dann mitgeschleppt worden. Zwar fehlen Schädel beinahe ganz, ich trete aber der Ansicht ios heutigen Obmannes der Höhle, Herrn E. Künstler, bei, dass die Köpfe, deren Knochenhülle dünn und schwach und mit grossen Kavitäten versehen war. grösstenteils zer¬ quetscht oder weiter nitgeschleppt wurden. Beim Hinunterrutschen ins Tal entstand in der Höhle ein gewaltiger Wirbel des Wassers, wobei dis lierreste durcheinander deponiert wurden.

PAGE 62

S 8/3 Die Schwankungen des flittelmeeres, die diese Kaiastrophe verursachten, sind von nehreren Autoren be¬ schrieben worden (1„, 2,, 3., 7., 9.), und ich möchte mich darum der Höhle selbst widmen. Der flame Ghar Dalan bedeutet "Das Dunkel", und die Höhle ist ziemlich bedeutend und weist zahlreiche Erosionsspuren auf. Am ferneren Ende des genannten fossilen Bassins ist eine Scheidewand aus hartem Kalk, und es hat sich hier sicher ein Siphon ausgebildet, weil der innere Teil der Höhle nur durch einen niedrigen Spalt erreichbar ist. Hinter der Wand hat die Erosion Nebenhöhlen und parallele Tunnels geschaffen. In der Decke findet man sehr jgrosse Kolke, eine Adt invertierter Riesenkessel, und durch Hinunterfallen eines anderen Teils der Decke sind Höhlen in zwei Stockwerken entstanden, flach 100 m wird der Gang mehr und mehr feucht. Die äusserste Schicht des Bodens, der Wände und der Decke ist ganz weich, wie mit Bergmilch ganz belegt. Nach 150 m biegt der Hauptgang etwas rechts ab, und die Feuchtigkeit und der Gehalt von CO 2 macht das Atmen immer schwieriger. Gleichzeitig beginnt eine eigenartige dunkelgrüne Algenund Moosflora sich mehr und mehr zu entwickeln. Der niedrigste Teil der Höhle erscheint fast schwarzgrün und die Lehmdecke des Bodens wird dicker, bis das Verwärtskammen durch die Enge und die Klebrigkeit um ca. 200 m vom Eingang erschwert wird. Die geographische Erstreckung der Höhle ist SW NE, dieselbe Richtung wie die der meisten tiefen Meeres¬ buchten der Insel. Bei meinem Besuch habe ich eine Aussentemperatur von 26 C, von 23 C 10 m im Inneren und 17 150 m im Inneren notiert, und der Barometerstand war gleichzeitig resp. 720, 719' u nd wieder. 720 mm. Literatur: 1. Faure, P,, 2. Furon, R. 3. Glze, B. 4. Hadding, A. Phénomènes de pluviosité i la fin du Néolithique en Grèce (IV. Cèll. i n t e r n, spélêol . Athènes 196S) Les grandes lignes de la Palêogéographie de la Méditerranée, Vie et Milieu, T.1 fase. 2, Paris 1950 L'évolution karstique dans las rapports avec les alternances climatiques quaternaires, Publ. intern. S ympos. Spêfcol. Varenna 1960, Cens 1961 The prequaternary sedimentary Rock of Sweden, T.VI Reef Limestones Lund X Leipzig 1946 5. Hyde. H. P. T. Geology of the Maltese Island, Malta 1955 6. Malta PB Exploration Co., Geological Map, London 1955 7, Mistardis, G. G. 8, Sauter, H, R. Recherches sur l'influence des mouvements eustatiques du Quaternaire Moyen sur la morphologie de la zone cétiêre du Nord du Pelepsnnêsa, Comptes rendus du XVI 11 Congr. i n t e r n. d e Géographie, vol. Il, Rio de Janeire 1959 Préhistoire de la Miditerranée, Paris 1948 9. Solé Sabaris, L. 10. Tell, L. 11. id. 12. id. 13. id. Ensaye de interpretación del quaternario barcelonés, Mistíellanea Barcileniensia, a. I ! nr III, Barcelona 1963 Die Geologie der Insel Malta, Nerrköping 1967 (Manus.) Arkesloger och grottforskare pl ön Malta, Norrk. Tidn.-Österg.Dagbl , 3/10 1967 Nerrköping Var maltesiska väninna, Östg. C orrespond. 25/11 1967 Linköping Grottstudier p's Malta, Grottan nr 3-4 vol. 2 1968 Diskussion : GEYH (Hannover): Finden sich im Untersuchungsgebiet zerstörte Stalagmitenansammlungen, die ihr Wachstum durch den Einfluss der tyrrenischen Meeresspiegel sehstände unterbrochen haben? TELL: Jetzige Klimaverhältnisse machen nur Seeund Strandhöhlen durch ständige Abrasion möglich. Tropfsteine und Deckensinter deuten daher auf ein feuchtes Klima und öfters langsame Transgress!on und Regression des Meeres¬ wassers. Dass does der Fall sein muss, zeigen besonders die Höhlen bei Zabieh und Gar Dalam,

PAGE 63

S 8/ 4 Die NinuH öhle in Zaghra Insel Gozo

PAGE 64

S 9/1 Höhlenphänomene in Granit und anderen kristallinischen Urgesteinen LEANDER TELL (Norrköping / Schweden) Résumé LMntérft généra] par des phénomènes spélêol o giques concerne essentiellement des formations calcaires. Il existe pourtant des phénomènes semblables dans d'autres minéraux, et l'auteur présente la situation unique de la Suide, où les glaciers quaternaires ont déblayé et raboté le paysage, en laissant seulement quelqües traits calcaires isolés. Ainsi, dans les formations prédominantes granitiques, de gneiss et de porphyres on observe d'abord des grottes, parfois considérables, dérivées directement de dislocations et de failles, ßar l'intercalage de l'action crevante de la gêlée, l'eau pénétrante peut faire sauter les rochers pendant l'hiver, spécialement dans le gneiss, en produisant par corrosion des cavitées. Un troisième type de grottes a son origine dans les glaciations répétées, qui 1:0 ont élargi les fentes et fissures des rochers, et 2:0 ont rassemblé des accumulations de pierres et de blocs, couvertes ou non par des moraines, ou laissé des blocs êrratiques dispercés, entre lesquelss'ouvrent souvent des grottes irrégulières de zigzag, des grottes "intersticielles" selon Ciry. L'auteur donne plusieurs exemples de chaque catégorie du Sud jusqu'au Nord de la Suède. Die meisten Speläologen haben sich hauptsächlich für Karstund Erosionsphänomene interessiert und zwar ganz natürlich, weil die diesbezüglichen Forschungen auf höhlenbildendem Kalkboden entstanden sind und sich dann weiter entwickelt haben. Zwar hat man sich in der letzten Zeit z.B. auch Lavahöhlen gewidmet, die unter den Karstund Erosionshöhlen eigentlich nicht einzuordnen sind. Es bestehen unendlich viele Naturerscheinun¬ gen, die weder Karst-, noch Erosionsnoch Lavahöhlen sind. Gelegentlich habe ich über diesbezügliche Er¬ scheinungen in Schweden schon gesprochen (17 ä 21), möchte aber das Thema hier noch weiter entwickeln. Hein verstorbener Freund, der unter dan Biospeläologen bekannte Dr. Knut Lindberg, machte sich immer lustig Uber mein Interesse für die meistens kleinen und begren/zten Granitund Gneishöhlen unseres Landes, weil sie seiner Ansicht nach keine eigentlichen Höhlen sind. Er wqr nur auf Karstund Erosionshöhlen eingestellt und meinte, daß man unter den Urgesteinen Schwedens nur die wenigen Vorkommen von Kalkfelsen beobachten dürfte. Tatsächlich habe ich auch im Silurkalk Gotlands (Lummelunda), im Urkalk Nordschwedens (Bjurälven) und im Kreide¬ kalk Schonens (Balsberg) bedeutende Erosionsphänomene studiert und darüber berichtet, und zwar haben Mitglieder des Schwedischen Speiäologischen Verbandes SSF großartige Karsthöhlen in Lappland während der letzten Jahre untersucht, es ist jedoch eine Tatsache, daß solche Phänomene in dem von den Riesengletschern der verschiedenen Eiszeiten abgehobelten Schwedenlande sehr selten sind, -j Dagegen kann man eben in kristallinischen Urgesteinen den allgemein akzeptierten ersten Punkt der Speleogenese studieren, nämlich Spalten und Risse, die eher leichter festzustellen sind als z.B, in weichen Kalksteinen, weil sie in Granit, Gneis u.dgl. meistens ursprünglich verbleiben oder bewahrt geblieben sind. In Kalksteinen ist es wie bekannt, öfters schwer, den Zeitpunkt für die Höhlengenese festzustellen, trotzdem man mehr und mehr dazu gekommen ist, die Entstehung der Höhlen in die letzten Glazial interstadiale zu verlegen. In den Urgesteinen Schwedens kann man aber die Phänomene z.B. der kaledonischen und variskischen gewaltigen Umwälzungen noch stu¬ dieren, d.h. daß man in dieser Hinsicht die von Kyrie und Trimmei besprochenen Primärhöhlen auch in präkambrisehen Gesteinen findet (22). In der oben erwähnten Abhandlung "Die Höhlentypen Schwedens" habe ich als ersten Typus die Verschiebungsund Bruchhöhlen vorgestellt. Ein gutes Beispiel dieses Typus stellt die bekannte Höhle "Rödgavel" (=rote Felswand) im Omberg am Wettersee dar, die eine 5 m hohe Öffnung hat und ca. 20 m lang ist. Die geologische Situation ist hier die folgende: der Berg besteht aus feinkristallinischem Porphyr, der von rotem Sandstein kambrischen Alters einmal bedeckt war. Am Ende der kambro-silurischen Epoche entstand der tiefe Wettergraben, wobei der ganze Omberg umgewälzt wurde, so daß der obenliegende rote Sandstein jetzt vertikal gegen den See steht. Bei dieser Wälzung brach sowohl der Sandstein als auch der darunterliegende Porphyr entzwei, und es entstanden kleine und große Spalten und Risse, meistens vertikal. Die Höhle Rödgavel ist nur eine dieser Spalten. Die Formbildung dieser Höhlen ist sehr unregelmäßig, und durch das sehr zerbrochene Sandsteinlager kommt man nub mit Boot in den Porphyrfels hinein, der ebenso phantastisch zersprengt und zerbrochen worden ist. Durch Frostsprengung und Abrasion wurden die Spalten noch vergrößert, obwohl beide Steinarten ziemlich fest sind.

PAGE 65

Ohne Frage sieht man also hier ein Beispiel einer Höhlenbildung, die vor Jahruiil 1 ionen d.h. weit vor der Ql azialepoche entstanden ist. Keil die kaledonische Faltung die Urfelsen aus Svionium, Gotium, Karelium bis Kambrium und Ordovicium natürlich hauptsächlich berührte, findetiran eben in diesen alten Bergarten ähnliche Phänomene wie diejenigen am Omberg. Oer bekannte deutsche Bergsteiger Horst Ther hat von einem seiner Lieblings¬ gipfel einmal geschrieben: "Ihr Fels ist älter als jener ihrer Artgenossen. Er ist körniger, edler kristallin". Und dasselbe gilt vor allem für die schwedischen Urgesteine. Während sowohl der kaledonischen als auch der variskischen Spaltung wurden mehrere Felsen derart gebrochen, und man bemerkt dabei oft das unterschiedliche Verhalten der verschiedenen Schichten aus Urgesteinen, die nicht mehr ihre ursprüngliche Lage einnehmen. In den folgenden geologischen Epochen wurden viele Spalten von Extrusn. jnen und Sedimenten überlagert oder gefüllt. Interessant ist dabei, zu beobachten, wie sich der allgemeine Charakter jedes einzelnen Qesteinlagers bei solchen Störungen zeigt. Der Felsit oder andere basaltische Berg¬ arten zerspringen z.8. oft vertikal in säulenoder tafelähnliche Stücke, der Granit und Gneis aber masters in unregelmäßige Blöcke. Dabei entstehen im Felsit wie im Grythult (21) unterirdische, ebene Gänge mit glatten Wänden, mit einem Netz von unregelmäßigen Steinen aus Granit als Decke. Dies ist die Regel, aber es gibt auch hier gewisse Ausnahmen. In einer Bruchhöhle in Vanga (Ostrogotland) gibt es eine andere Art Felsit, die sich im Gegensatz zu der gewöhnlichen schwarzen oder blau-roten Sorte von dem darüberliegenden Granit nicht losreißt, sondern zusammen mit ihm ein derart festes Paket bildet, daß man in der Wand gut beobachten kann, wie beide Bergarten ein einheitliches Material bildeij, so daß man sie nur durch die verschiedene Farbe und Mikroskopie unterscheiden kann. Es handelt sich hier um einen feinkörnigen Granit, feiner als denjenigen in Grythult, und die Textur der beiden Gesteine irt . ähnlich. Viele Spalten verbleiben dank ihrer geographischen Lage offen, und andere wurden durch die Ablation, Erosion und Abrasion der Eiszeiten ganz oder teilweise wieder geöffnet. In der Landschaft muß man daher genau aufpassen, weil Höhlenund Spaltenphänomene,die ursprünglich aussehen, durch die iinwirkung von Gletschern, Eisund Schmel zwasserströmen doch spät geschaffen sein können. Ein ziemlich allgemeines Phänomen ist die Erweiterung und Rundung einer tektonischen oder seismischen Kluft. Die ungeheuren Glazialdecken haben durch ihre langsame Bewegung solche offene Klüfte geschliffen und gescheuert, und viele treten mit großen Öffnungen und glatten Wänden jetzt hervor. Im Berge Kolmaarden bei Norrköpping, im steilen Fels gegen die Meeresbucht Braaviken, sind mehrere solche Klüfte entstanden, und in einer ist eine Diabasinstrusion geschehen. Diese Bergart verwittert und hat dem Eis und den Gletscherströmen Möglichkeit gegeben, die Kluft wesentlich zu erweitern und die Wände zu ebnen. Nur im inneren Teil ist eine kleine Höhle im Diabasgang erhalten geblieben (17, 18, 20). Viele Höhlen in granitischen Felsen sind durch Verwitterung oder durch Frostsprengung entstanden. Zwar ist dieses Phänomen aus der ganzeh Welt bekannt (5, 6), weil Höhlenmündungen und Portale durch solche Prozesse ge¬ rundet und sogar erweitert werden. In Schweden aber ist dies mehr auffallend, und man kann die Entstehung vieler Höhlen ausschließlich auf diesen Umstand zurückführen. Ich habe darüber früher berichtet: "Der Frost des kalten Winterklimas Schwedens wirkt auf viele Gesteinsarten, die offen liegen, zersprengend, und kann im Gneis sogar zur Bildung ziemlich großer Höhlen führen. Der Kullen ist ein bekannter großer Gneis¬ felsen, der vom nordwestlichen Schonen in Südschweden 25 km NNW Hälsingborg in das Kattegat! ausläuft. Die atmosphärischen Wässer sickern durch unzählige mikroskopische Spalten und Löcher ein und frieren im Winter an Stellen zu Eis, wo das Sickerwasser in die Nähe einer Außenwand oder einer größeren Spalte bzwj einer kleinen Höhlenbildung gelangt. Das Gestein zerspringt und zerfällt in kleinere oder größere Stücke. Wasser und Wind schaffen dann das hinunterfallende Material weg, wodurch die Hohlräume in jedem kalten Winter noch erweitert werden.« (2, 8, 9, 10, 17, 20). Außer den bekannten derartigen Höhlen in Schonen ist derselbe Höhlentypus überall im Lande zu beobachten, und ich habe solche Phänomene u.a. aus Westerund Ostrogotland erwähnt (17, 18, 19, 20). Im Nordland gibt es eine bekannte derartige "Räuberhöhle" im Skuleberg SW Örnsköldsvik (15), und ein schwedischer Speläologe R. Sjöberg hat eine Untersuchung Uber eine ganze Reihe solcher Höhlen an der nordschwedischen Küste publiziert (11, 12, 13). Auch aus Lappland sind unzählige derartige Höhlen bekannt, besonders aus der Gegend von Aasele. Die oft bedeutende Winterkälte Nordschwedens wirkt natürlich sehr stark frostsprengend. Die Zerbrechlichkeit des Gesteines, meistens des Gneises, hängt selbstsyèrstândl i c h von der Kristallisation ab, d.h. ob das Gestein mehr oder weniger quarz-oder feldspathaltig ist. Sjöberg hat vorgeschlagen, noch einen anderen Typus festzustellen, nämlich "Öberwälzungshöhl en" etwa dem entsprechend, was Trimmei Überdeckungshöhlen nennt (22) weil er bei seinen Untersuchungen gefunden hat, daß bei der Extrusion magmatischer Gesteine kleine Höhlenphänomene entstanden sind, weil die überfließende eruptive Masse den früheren Boden in verschiedenen Stellen steil und uneben gefunden hat und sich darum nicht dicht anltgen konnte. Vielleicht handelt es sich auch um Luftoder Gasblasen. Wo dies geschehen ist, hat die spätere Frostsprengung eine leichte Möglichkeit gefunden, jene Hohlformen noch zu erweitern. Persönlich meine ich aber, daß es hier nicht notwendig ist, einen neuen Typus aufzustellen, weil die besprochenen Phänomene ursprünglich zu dem ersten Typus "Verschiebungsund Bruchhöhlen" gehören, welcher durch oben erwähnte Umstände erweitert bzw. umgestaltet werden kann.

PAGE 66

Dies gibt mir Anlaß, auf die Phänomene der Glaziation riäher einzugehen. Oie gewaltigen Eisdecken der Quatärzeit sind ja in oft ungeheurer Mächtigkeit und sehr lange Zeit über dem ganzen Lande gelagert worden, und die letzte Decke ist erst vor etwa zehntausend Jahren verschwunden. Ganz natürlich müssen Marken einer solchen Glaziation ziemlich häufig und allgemein in der Landschaft zu bemerken sein. Die kilometerdicke Eis¬ decke hat ganze Berge zerqaetscht und die Felsstücke oft weit mitgeschleppt und danach deponiert. Es ent¬ standen daraus folgende Höhlenarten: 1) in den zerbrochenen Bergen öffneten sich Spalten weit genug, um als Höhlen bezeichnet zu werden; 2) von den Stücken und Blöcken der zerquetschten Felsen wurden ganze Steinhaufen aufgelagert, in welchen sich Kriechgänge und kleine Räume kreuz und quer öffnen. Diese zweite Gruppe kann entweder wie ein Steinhaufen in der Landschaft offen liegen oder unter einer Morändecke ganz oder teilweise verborgen sein. Es handelt sich hier um solche Höhlen, die von Ciry ''intersticielle 1 ’ oder zwischenräumliche Höhlen genannt werden (7). Es kann geschehen, daß der Rand des Urberges unter dem Druck der Eisdecke nach außen zerquetscht wurde wobei Klufthöhlen in der restlichen Hand geöffnet wurden. Unter den Felsstücken, die unter der Wand zerstreut wurden, können wieder "Zwischenhöhl e n " entstehen, wobei man also mit einer Doppelwirkung rechnen muß. Die Glazialphänomene sind unzählig, und als Beispiel der ersten Ordnung kann die Skarpnäckshöhle bei Stockholm und als Beispiel der zweiten die Torekul 1 akyrkan bei Finspang dienen. Ein gutes Beispiel der offen liegenden Steinhaufen ist übrigens die Handhöhle bei Haneberg und die "Räuberhöhle" bei Drögshult. Ein gutes Beispiel der verborgenen Steinhaufen präsentiert eine andere "Räuberhöhle", diejenige bei Soll torp oder die Eislabyrinth¬ höhle auf der Insel Frösö bei Östersund (15, 16, 17, 18, 19, 20)ö Es käftn&f) 4ursh iascilsiiWd'^l« aehmMlfctä-sssrg.tn&me-I« lîrgeatain ädsil.qwi fiel bar kleine Höhlen gebildet werden . ' -Bekannt sind viele Riesenkessel und "tote Wasserfälle", die nach der.gewaltigen Regression des Wasser¬ niveaus freigelegt wurden. Es gibt auch Kessel, die invertiert oder schräg nach oben ausgebildet wurden. Bei Bona unweit des Wettersees ist so eine Höhle "Rösjögrottan" von 4 m Länge, 1,5 m Höhe und 2 m Breite in einem Granitfelsen schön"ausgedrechselt" worden (19), und im Kirchspiel Tjällmo im nördlichen Ostrogotland hat der Höhlenforscherklub der Provinz einen außerordentlich großen, tiefen und interessanten Riesenkessel unter Leitung des Sekretärs, Ing. Hans Hansson, in der allerletzten Zeit ausgeräumt und genau untersucht. Der Kessel ist vielleicht der größte von Schweden und mißt 3,5 5 m im Durchmesser, mit 9 m Tiefe. Dieses ge¬ waltige Erosionsphänomen im harten Granitfelsen beweist die ungeheure Kraft des ehemaligen Schmelzwasserstromes Ganze Reihen von solchen Riesenkesseln findet man im fossilen Flußbett bei Degerfors im Wermland und bei Ragunda in Jemtland. In den meisten Kesseln sind einige rundgeschliffene Mahlsteine verschiedener Größe ge¬ blieben, und man hat daraus die Zeit und die eigenartige Aktivität der Wirbel feststellen können (1) Literatur: 1. Ängeby, 0. 2. Behrens, S. E. 3. Bergsten, K. E. Pothole erosion in recent waterfalls, Lunds Univers. Aarsbok Lund 1951 Kullabergsgrottor, Skanes Natur, Lund 1951 En senglacial förkastning i nbrra Sstergötland, Geogr. Inst, Lunds Univers. Lund 1951 4. Bouquet, C., Marti, A. et Michel, J. Cavités en terrain non calcaire (Akten II. Kongr. intern. Speleol. Tl, Castellana 1962) 5. Calkin, P. S Cailleux, A. A quantitative study of cavernous weathering (taffonis) and its application to glacial chronology in Victoria Valley, Antarctica, Zeitschrift f. Geomorpho¬ logie, Bd 6 H. 3-4 1962 6. Chikishev, A. G. Types of karst of the Russian Plain (Gvozdetsky Types of Karst in the USSR) Mosikwa 1965 7. Ciry, R. 8. Forsell, P. 9. Glimstedt, G. 10. Hede, J. E. 11. Sjöberg, R. 12. id. 13. id Apercu sur des cavitls intersticielles, Spelunca Mémo. Ill 1963 Kullabargs berggrund, Kullabergs natur nr. 7 Lund 1962 Kullaberg, Kullabergs natur Nr. 9, Lund 1964 Kullabergs geologi, Kullabiergs natur Nr. 10, Lund 1964 Grottor i Nordmalingstakten, Grottan Nr. 3 vol . 1 1967 Nyupptäckta grottor i södra Västerbotten, Grottan Nr. 3-4 vol 2 1968 Grottorna i Storrisberget odh Lidberget i Nordmaling (Manus)

PAGE 67

ä>9/4 14. Starka, V. 15. Tell, L. 16 id 17. id 18. id 19. id 20. id 21. id 22. Irimiael, H. Jsskyne Orapova proti Leikam u Prahy, Krasovy Sbornik II, Praha 1960 ünderjordens vackra värld, Siockholra 1955 La hela subiera mondo. La Laguna de Tenerife 1959 Oie Höhlentypen Schwedens, Archiv, schwed. Speläol, Nr. 2, Norrköping 1962 Und Akten III, Kongr. intern. Speläol. Wien 1963 Speleological studies of Swedish Nature, Arch, schwed. Speläol. Nr 4 Norrköping 1964 flagra grottor i Östergötl a nd. Arch, sched. Speläol. Nr 5, Norrköping 1965 Huler of Huleforskning i Sverige, Naiurens Verden, Kopenhagen Dez. 1966 Verschiedenes Verhalten gewisser Urgesteine bei Verschiebungen: Oas Labyrinth vonGrythult, Ostrogotl and, Akt. IV. Kongr. intern. Speleol. Ljubl jana 1968 Höhlenkunde, Braunschweig 1968 23. Vinogradov, Y. ß. Caves of Mount Amir Ternir, Samarkand Univers. Proceedings Nr. 134 1953 Diskussion : ILM ING (Brunn a. G.)¿ Im Gebiet des Böhmischen Granitplateaus wurde vor kurzer Zeit eine Höhle festgestellt, welche wegen ihrer Genese zur Ergänzung der Typen der Granithöhlen erwähnt werden soll. Ihre Entstehung ist sicher bedeutend jünger als die der schwedischen Granithöhlen und geht mit einer Oberflächenformung konform. Eine Wand einer noch im Stadium der Eintiefung befindlichen Schlucht hat sich infolge des Nachsackens de» Untergrundes vom Gesteinskörper gelöst und bildet eine ca. 20 m lange, bis 8 m hohe Klufthöhle. TELL: Es gibt solche Phänomene auch in Schweden, meistens sind sie periglazial entstanden (nach der Abschmelzung der Eisdecke hat sich ja das Land oft gewaltsam und heftig erhöht). In den meisten Fällen haben aber die schweren Eisdecken die Außenränder manches Gebirges derart ausgequetscht, zur Seite gestellt oder nach unten gepreßt] daß zwischen dem Gebirge und den ausgequetschten Wandstücken Höhlen entstanden. In den Trümmern befinden sich oft die von CIRY geschilderten "grottes subcutanfces". FINK (Wien): Auch in Österreich sind Silikathöhlen im Granitund Gneisplateau der Böhmischen Masse nördlich der Donau, aber auch z.T. im üneis des Steirischen Randgebirges bekannt. Wir können ähnliche Höhlentypen feststellen wie in Schweden, so z.B. tektonische Höhlen, Versturzhöhl e n , etc. Ich möchte Sie fragen, wie Sie Raumerweiterungen der Höhlen in massivem Silikatgestein erklären. TELL: Tektonik und Erosion dominieren. FINK: Wir meinen, daß bei der Genese solcher Höhlen im massiven Silikatgestein u.U. die chemische Silikatverwitterung, die Hydrolyse, eine gewisse Rolle spielt. TELL: Wie ich in der letzten Nummer des "Archives der Schwedischen Speläologie" (Nr. 9) "Urgebirgshöhlen" hervorgehoben habe, sind die Verwerfungen und übrigen tektonischen Störungen während und nach den Glazialen der Quatärzeit für die Genese vieler Höhlen maßgebend. Silikatverwitterung ist bedeutend gewesen und für die Erde der großen Wälder Schwedens ausschlaggebend. Auch für gewisse Höhlenbildungfz.B. im Gebirge Kullen (Schonen) kann die Silikatver¬ witterung von Bedeutung sein, im allgemeinen aber sind andere Faktoren wirksam. Von direkter Silikathydrolyse kann man überhaupt wenig sprechen. EHRENBERG (Wien): Wenn Höhlen in Schweden als befahrbare Räume bis weit in das Paläozoikum zurückreichen, erhebt sich die Frage, ob denn nie Reste von Sedimenten erhalten sind bzw. nie solche eingelagert worden sein sollen. Was ist darüber bekannt? Ist alles , wqs eventuell an Sedimenten zum Absatz kam durch die Vorgänge in den Eiszeiten entfernt worden?

PAGE 68

S 9/3 TELL: Mit Ausnahme der reichlichen jungpaläolithischen Funde in der Kalksteinhöhle "Stora Förvar", Stora Karlsö, Gotland (Kolmodin, Rydh, Schnittger, Stolpe u.a.), die eine Art Kökkenmödding sind, ist in Schweden, was Sedimentforschung in hHöhlen betrifft, sehr wenig gemacht worden. Die Eiszeiten der Quatärperiode haben die im Lande vorwiegend in gganitischen Urgesteinen befindlichen Höhlen beinahe völlig ausgeräumt und durchgesp'ült. Nur wo Höhlen durch Einsturz o. dgl. verstopft sind, kann man hoffen, ältere Sedimente zu finden. Mit dem wachsenden Interesse für Speläologie hier im Lande ist es aber wahrscheinlich , daß sich ein paar junge Akademiker dieser Frage widmen werden.

PAGE 69

S 9/ 6 Typische Verwerfungshöhle, ’’Rödgavel" im Omberg Typische Höhle unter glazialtransportierten Riesenblöcken Entleerungsarbeit im größten Riesenkessel Schwedens, "Ferkels kitte 1" in Tjällmo, Ostrogothland

PAGE 70

S 10/ 1 Qsservazioni su alcune inorfologie ipogee aei calcari presso sap;rado d'Isonzo ed il loro rapporte coa 1 1 iacarsimento freático RIÑO SNNERARO (Gruppo Grotte dell ' A s s o c i a z i o ne XXX Ottobre Sez. del G.A.I. di Trieste / Italia) Nell'estate des 1961, favorito da una forte magra, ho potuto penetrare nei vani, normalmente sommersi dall'acqua freática, di una grotta posta nei pressi dell'abitato di Sagrado d'Isonzo (Gratta presse Sagrado N, 4112 V.G.). La cavità in questione si âpre quasi al contatto tra il Senoniano de il Turoniano a quota 40, e si tratta di una galleria aperta in superficie artificialmente, Infatti, ad essa vi si accede mediante uno scavo nei quale sono stati posti dei gradini di pietra, subito sotto, una breve diramazione porta ai vani di solito invasi dall'acqua freática, il cui livello stà in relazione a quello del fiume Isonzo che dista dalla grotta circa 500 metri in linea d'aria. I vani interessati sono compresi in un'area di una ventina di metri e risultano composti da una serie di cavernosità, collegate tra loro da condotti tubolari di varie dimension}. Quasi didattica, nell'esame delle morfologie, una diramazione di sinistra. Inizia mediante un cunicolo efforativo ben arrotondato, laggo quasi mezzo metro, che si immette in un vano ovoidale dal fondo piano, detritico. Sulla párete opposta il condotto prosegue perfettamente arrotondato e tubiforme per diversi metri, fino a guando a causa delle esigue dimensioni divienne impraticabile. Oltre, continuava visibilmente tubiforme per altri cinque metri, fino ad una svolta. Questo reticolo di condotte forzate anastomosate, di sezione circolare ed elittica, rispecchiano chiaramente quelle strutture che BRETZ ha maestralmente esaminato nelle zone calcares interessate da una carsificazione avvenuta in funzione dell'azione speleogenetica dell'acqua freática. I vani che si incontrano nei sottosuolo di Sagrado sono un chiaro esempio di morfologie freatiche. Strutturalmente questi condotti freatici sono impostati su interstrati beanti allargati da fenomeni di corrosione e successiva erosione, guando due diversi canali di giunto vengono anastomosati, moite volte in presenza di una frattura, dando origine ad un flusso di circulazione idrica, relativamente piú rápido. Aggiungo che morfologie simili sono state da me esaminate (condotti tubolari) in un'altra cavità cársica, posta all'estremo margine sud-orientale dell'altopiano triestino. Si tratta della Galleria a Pressions, posta nei Sistema Mediano della Fessura del Vento. Fig. 6 La parte ini zi ale des cunicolo d'ingresso ai vani freatici nor¬ malmente sommerso. Si noti le mo¬ deste dimension} del vgno, impó¬ stalo su di un interstrato beante eroso, di cui si puo osservare la traccia a destra. II condotto è un tubo freático, asimmetrico. piú oltre, le condotte e le brevi camere ovoidali che si snodano nei calcare.

PAGE 71

o am.. Li « i i I L. o o o> 0 o Fig.] Tipi delle varie sezioni rilevate nei condotti. Fig.2 Topografia della zona e posizione della cavità. Fig. 3 Sezione di un condotto freático. Fig. 4 Cavernosità interessate da fratture 10/ 2

PAGE 72

Grûttâ pvtiio Sji£rAâo V.G. «*4412 Mil: Via «ello

PAGE 73

S 10/4 ¡ vanî pía grandi sono Invece interessati da fratture che danna luogo a cavernosità irregolarl, ma nel complesso tendentl al l ' o v oldal 1 tâ. Il suelo § ricoperto da detrltf, frequente la presenza dl concrezioni, sotte forma di stalattitl o veil calciticl parietali, a differenza del condottl tubolarî completamente prlvl dl detrlti e di prodottl litlchlmici. SI esserva cosí una rete dl condottl tublforml , la cul luce non supera il mezzo metri di larghezza,che sboccano in vani piû ampi, interessati da fratture che sono da considerarsi cerne zone di scarîco delle acque percolantl nel cal¬ care, che presenta un alto grado di carsificabilità e fessurazione. La presenza di concrezioni subacquee I indice di un lungo periodo nel quale la falda freática si era stabil izzata su un livello pli basse dell'attuale. Tale periodo potrebbe essere collocato durante la regressions würmiana. I vani superieri, cioâ la galleria soprastante, che attualmente i asciutta e solamente bagnata dalle acque percolantl di attraversamente, sono difficilmente classificabill in quanto metamorfesatl . Per questo riesce difficile riconoscere la primitiva morfología, Coæmunque i vani no hanno al cuna relazione con la superficie del suole, del resto, la stessa apertura ê avvenuta artificialmente, per cul si potrebbe supporre che anche questa galleria sia un relitto o un tronçons di un pii! vasto complesso ora interrotto da process! clastic! e 1 itogenici d'insenilimento, la cul genes! si sovrebbe ricercare nell'azione speleogenetica di un antics livello superiors della falda freática cársica. Dalla disamina di questi elementi si pid presuporre l'esistenza, nella zona, di una vasta rete di condottl freatici anastomosati e sommersi, che rappresentano le soluzioni di continuitá attraverso le quali circolano Te acque freatiche, a modello dei vani scoperti nella Grotta di Sagrado. Ricordero, che il concetto di incarsimento freático, nella nostra zona, non ê condiviso da mol ti studiosi triestini. Aggiungo perî, a questo proposito, che questa ê la prima volta che si S data la possibilitá di esaminare tali morfologie, grazie appunts alia magra che ha reso accessibili una serie di vani sommersi, posti al di sotto delle specchio freático, e quindi generalmente a noi completamente nascosti. Sul problema della presenza delle acque che circolano nel condotti freatici del sottosuolo calcáreo di Sagrado si pud attingere da una serie di studi idrologici sul Carso Goriziano svolti recentemente dal HOSETTI, d'AMSROSI e BIDOVEC. La provenienza delle acque sotterranee del settore Monfalconese-Goriziano, nel quale si apre appunto la grotta in questions, Î un problema ampiamente dibattuto che non i quî il caso di discutera in quanto esula dallo scopo della presente nota. Esse risultano aliméntate dagli spendimenti del Vipacco e dell'lsonzo, oltre che dalle precipitazioni atmosferiche riguardanti il settore cársico in questione, abbondantemente fratturato. Le acque del sottosuolo di Sagrado pensó possano essere messe in relazione agil spandimenti nel calcare del fiume Isonzo, che scorre a circa 500 metri dalla cavitá : Infatti, le alluvioni recenti sulle quali ha sede il corso d'acqua, poggiano direttamente sul complesso calcáreo fessurata, per cui non ê difficile accettare questo legame. indicazioni sul movimento dell'acqua, che sarebberodi grande Interesse, non sono state accertate, in quanto l'acqua freática rinvenuta sul fondo di un breve ramo, il cui inizio I documentato dalla fotografía, si riveld statica. Cavitá che raggiungano il livello di base nel settore goriziano sono state finora ubícate solamente ai margin! dell 1 affioramento, ed S questa la ragiene, per cui si puá penetrare con una certa fácilitá, mediante una grotta, diretta¬ mente nella zona freatie?, essendo la superficie del suolo molto vicina al livello di base. Del resta, molti abitati di questa fascia marginale calcarea dello altopiano, delimitata dall'lsonzo e dal Vicappo, utilizzane l'acqua cársica, fácilmente raggiungibile mediante perforazioni , o addirittura da pozzi carsici (diaclasi aperte in superficie) che pescano nell'acqua freática. Esempi di questo tipo sono stati descritti da MARTINIS, in un affioramento calcáreo sulla destra dell'lsonzo, sul quale l edificato l'abitato di Gradisca d'Isonzo. Poi un alto esempio presso Polazzo, ê citato dal d'AMBROSI. Altre cavitá di mia conoscenza sono distribuite su tutta questa fascia, specialmente a Gabria, Gradisca, Sagrado, Polazzo, Fogliano e Monfalcone. Generalmente sono pozzi aperti in superficie che presentano opere di muratura nel primo tratto. Oppure fontane il cui pompaggio avviene attraverso un tubo, che mediante una perforazione, raggiunge una cavitá sotterranea Invasa dall'acqua freática. BOEGAN E. BIDOVEC F. BIDOVEC F. BRETZ J.H. CHIESA P. BIBLIOGRAFIA .Il Timavo, Studio sull'idrografia cársica subaerea e sotterraneaMem. I s t . I t a.di Spei . 1 1 , 1 9 3 8. .II contribute della Nostran.jska Reka alie quantitá, d'acqua delle sorgenti carsiche del Timavotecnica Ital, XXV, 6, Trieste. 1961. 11 sevizio idrologico deve esaminare e dimostrare il collegamente dell'lsonzo con il Timavotecnica Ital, XXVI, 6, T rieste 1961. .Caves of MissouriMissouri gesl. surv., 1960. .Aspetti applicativi della speleolegia: le acque sotterraneeRass.Spel . Ital . , 4, 1963.

PAGE 74

s W5 D' A MBROSI C. D'AMBROSI C. DIAMBROSI C. D'AMBROSI C. FORT! F.TQMMÂSINi Nuovs conslderazianl sulls disponlbll I U idriche alle risorgenze carsiche del Tlnavo nel setters dl Duino (Trieste) In rappsrte can una derivazione dal Timavo superiors verso T'lstria Nuseo Civ. di St. Nat., XXI 5, Trieste 1958 59. La state attuale del 1 e conoscenze sull ' i d eología e idrografia del Carso di Trieste Boll. S oc. Adriatica di Sc., LI, I960. Sul problema dell 'alinentaziene idrica dalle font! del Tissavo presso Trieste (a proposita di un recente studio di Franc Bidovae)Técnica !tal . , XXV, Trieste 1960. Sul significato idralsgics del pezze cársico di Polazzo-Redipuglia (Gorizia) nel problema dell' al i men taz i one idrica del Timavo e dei pericoli che de derivano per la cittâ di TriesteTécnica Ital . , XXVII, 7, Trieste 1962. T. Una sezione geológica del Carso TriestinoAtti e Mem. della Comœiss. Grotte w £.Bsegan*,VI } 1966. MARTINIS B. .Fenoaeni carsici nel sottosuelo di Gradisca d'Isonzo (Gorizia)Rass. Spel . Ital.,V,3,1953. MOSETTI F. .Nueve vedute sull Mdrologia del Cars® e sul fiume TimavoAdriático,X, 9 -10, Trieste 1963. MOSETTI F. L’idrologia della Carsia Giulia e dei territori limitrofiAdriático XIII, 5-6, Trieste 1966. MOSETTI F.ERIKSSON E.BIDOVEC F.HODOSCEK K.OSTANEK L.Un nuovo contributo alia conoscenza dell 1 I d rologia sotterranea del Timavo Técnica Ital., XXXVI 1 , 4 , Trieste 1963. RENAULT P. .Eléments de spéléomsrphologie karstique Ann. de Spêl. XIII, 1958. SEHERARO R. Esame geoidrologico e morfogenetico dei complessi ipogei nel la Valle della Rosandra con parti cola¬ re riferimento alla Fessura del Vento N. 4139 V.G.Ann. Gr. Grotte dell'Ass. XXX Ott., 1 , 1 9 67. SEKERARO R. Pal eoi drol ogi a e mortal agi e freatiche fossili nelle fasi del carsismo dell'al tipiano triestinoAnn» Gr. Grotte Ass. XXX Ott., Il, 1968. WARWICK 3. J . The origin of Limestone caves British Caving, 1953. R I A 33UNTO Le osservazioni si riferiscono ad una serie di mortalogie ipogee di una cavitä cársica presso Sagrado d*Isonzo (Carso Goriziano) che raggiunge il livello di base delíe acqua freatiche della zona. In base all ' e s ame di tali morfologie si pu3 avanzare l'ipatesi di un incarsimento freático, finora generalmente negato da al tri autori, per il settore cársico in esame.

PAGE 75

S 11/1 Speleo^enesis and Karst in New Zealand L. 0. KERMODE (Olahuhu, New Zealand) ir[tredücti8n : ïhe cavern®us recks ef New Zealand can be greuped braadly inte tw® main geslagic types the mdssive, metainerphssed, Ordsvician, Ht. Arthur Harble ef nsrth-west Seuth Island, and the stratifijed, bisclastic, Tertiary Te Kuiti 1 imestenes ef western regiens ef faith islands. ATthsugh much cave expl®ratian has been carried eut in bath these regiens, the principal study s@ far has involved caves and karst in the central western psrtien sf Nsrth Island near the well-known Wall tame Caves, wfere same 85 km of caves have been surveyed during the past 12 years by members #f New Zealand Spiel eslagical Society. Throughout the region from Kawhia Harbeur 60 km south to Hokau River, and inland 50 km to Te Kititi, the stratigraphic column includes tw® major limestones of 01 igacene to 1 ewest Miocene age. These limestanes were preceded by calcareaus sandstone and siltstone uncenfermable on Jurassic Neks, and succeeded by marine siltstone. They constitute Te Kuiti Sreup (Kear and Sthsfield) ef which the three formations, from lowest upwards, Orahiri Limestone, Waitomo Sandstene, and Oterehs|nga Limestone form Castls Craig Subgroup (Barrett). Orahiri Limestone is sandy and of bioclastic origin with conspicueus, thick beds sf fossil eyister shells (Cras$ostrea). It is more than 30 m thick, and microfacies can be distinguished. To, the east and north the 12 m thick, glauconitic Waitema Sandstone overlie® Orahiri Limestone, but to the west and south there is only a minor erasional break in sedimentation, The uppermost and most extensive formation of Castle Craig Subgrsup Is the flaggy, purer, bioclastic Otershanga Limestone which is as much as 40 m thick. The overlying 20 m contains beds ef silty limestone here called Ruakuri member. Other thin Tertiary limestones are found in this regisn, for example at Oparure and Te Amga. Correlatives af the Te Kuiti Group limestones are mainly sn thp west if New Zealand, and extend as far as Whangarei Limestone at Waiomi® 340 km north, and Awarua Limestone at Milford Sound 90(p km south. All are indurated by cementation and fecrystall isatien. The post-Jurassic land: mass of this regisn is assumed ta have had a more mature tepigraphy than that developed on the Jurassic rocks today, and coastal embiyments did exist. When marine transgression began from the north during the lower 01 i g ocene, several shallow basins were farmed, and scattered thin pebble beds indicate that the land m^ss to the west did not introduce much terriginous material. The small shallow embayments were later engulfed in a larger deeper basin some 50 km across. This continued to fill with bioclastic limestone until the lowest Miocene when an orogeny commenced giving angular unconformities between the younger formations and finally the cassation ef marine sedimentation in this region. The orogeny raised Jurassic rockp to form Herangi Range from the southern portion of which the Tertiary marine formations dip away te east, south and west, while to the north the eastern slopes are cut by a series of north trending step faults, and to the west the Tertiary rocks have been stripped off by erosion. In contrast Mt Arthur Marble is homogenous in composition. It is found in a region extending 2ÛÛ km south from Cape Farewell and is uplifted to an altitude of almest 1900 m with a rugged alpine karst topography. Karst A comparison sf New Zealand karst with the well-known regions of the werld Indicates that climatic conditions have been similar. Host of the’characteristic features' of karst topography are found in New Zealand, and lit Arthur Tableland in South Island is an excellent example of a h»lekarst plateau. In Nsrth Island the region ssuth-west of Waitema is basically merokarst, but with seme impartant differences.

PAGE 76

S 11/ 2 CALCAREOUS ROCKS OP NEW ZEALAND

PAGE 77

g-J-lZ. J WAITOMO DISTRICT CAVES CITED 1 Glow-worm Cave 2 Aranui Cave 3 Ruakuri Cave ¿4Gardners Gut Cave 5 Waitomo Waterfall Cave 6 Millars Waterfall Cave Other cave sections cited The Maze Cave Harwood Hole NZ geol.Surv.Bull. 41.21 NZ geol.Surv.Bull. 41.21 NZ geol.Surv.Bull. 41.21 NZ speleol.Bull. 3.60.521 NZ speleol.Bull. 3.51.263 NZ speleol.Bull. 2.36.129 NZ speleol.Bull. 4.67.219 NZ speleol.Bull. 2.34.75 STRATIGRAPHIC COLUMN, WAITOMO Mahoenui Siltstone non-calcareous Ruakuri memher, 20 m. silty limestone Otorohanga Limestone, 30 m. pure, Moclastic Waitomo Sandstone, 12m. richly calcareous, glauconitic Orahiri Limestone, 40 m. sandy, hioclastic Aotea Sandstone, 20 m. slightly calcareous Jurassic rocks

PAGE 78

s 1 V 4 Firstly, the regían is rent by a number of majar narth-trending faults only a few kilsmetres apart. There is alsa a csnspicuaus joint alignment at about 60 to these faults. This influences not only cave patterns but also sutcrap alignments. Secondly, because the regian is blanketed with volcanic debris, which includes Pleistacene ignimbrites, the outcrops are only found in steep¬ sided valleys, and fny plateau that might exist has not yet been uncovered by erosion. The third most striking feature of karst outcrops in the New Zealand Tertiary limestones is hörizontal flagginess. The best known example is found an the West Coast of South Island at Punakaiki. The material between the limestone flags is known as a residual bad @r seam. Two shigins have been proposed, but neither answers all the characteristies observed sa far. Rear and Schofield considered the seams to be simple depasitianal features involving sand occasionally interbedded with the more abundant shell fragments, but this does not explain why some seams cress obvious depasitisna! beds. Barret' consi d ered "that the seams originated as a result of pestdepssitianal intrastratal solution, acting along definite, predominantly horizontal plan es In the rock", but also admitted that there was "no satisfactory explanation far the censtant relationship between purity sf the limestone and the spacing of the seams, or fer the regularity of that spacing". Speleagenesis Most New Zealand caves in Tertiary limestone are of vadese origin, with dendritic plans and several entrances. Cave ceilings rarely meet with the regional water table. The formation of cavities is controlled by two majar factors. Firstly, the solubility ef the limestone, with which are associated the aggressiveness sf the water, and the ability of the stream to remove solid waste products. The purest limestones are either densely crystalline and easily fractured fa allow solution to proceed, or parous enough t® preclude preferred patterns ef flew. Sandy limestones produce a different pattern af speleagenesis because every fracture that allows movement of water alsa allows the introduction of isnseluble sand or silt to obstruct flew and curtail further development. When more than 35$ insolubles are present cavern development does not take place in the Te Kuiti Group limestones. Secondly, the regional pattern af jointing and faulting, and to a lesser extent the dip of the strata. The Waiteme district is dissected by a series ef five major faults each downthrown about 30 to 40 m to the east. These faults allow most of the subterra¬ nean streams to resurge over an impermeable bed that has been exposed, and thus preclude phreatic development. Qlbi»rrf#alt trends are to the east-north-east, and most of the jointing is in this direction. The strata dip at no more than 10 , and bedding plane cave passages are rare. Near Hokau a number af doim-dip caves are found in the steeply dipping limestone. At Takaka, South Island, a cave in very steeply dipping Tertiary limestone is strike-controlled along the water table. The two principal limestones af Te Kuiti Group show field distinctions in karst and speleogenesis related to their lithologies. The younger Otorohanga Limestone is very pure (excluding Tuakuri member) and of bioclastic origin. Sparry recrystallisatian af censtituents shows predi i ientliy in microscope thin sections. Horizontal seams are spaced at about 5 cm and produce the flagginess of autcrops. Vertical jeints are aligned with regional patterns and spaced at 0.5 te 1.5 m. Minor joints within flags are widened by solution to narrow crfvices, and these combine with horizontal development of ana^stomosis ta form spongework. High, narrow passages of vadese origin twist tortuously, usually uninfluenced by regional trends of faults and dip, for txample the Wriggley Passage in Millars Waterfall Cave. Stream gradients are often steep with drops at passage junctiens where the altitudes may vary by as much as 10 m. Phreatic development, now abandoned, has left solution grid patterns, far example Organ Left of Glow-worm Cave. No present day submerged grid pattern caves are known. Scallop markings are common in some of the cavesfof phreatic origin on the main Wai t omo Stream, for example, Wai t omo Waterfall Cave with an almost circular resurgence, and Gardners Gut Cave which resurges through a joint widened by solution. N® hydrelegical studies havW^et been completed. The older Orahiri Limestone (including Wai t omo Sandstone which in many places is rich enough in calcium carbonate to be called a limestone) shows cave patterns developed along major jeints. Because the limestone is less crystalline it is more competent to accommodate stresses. Horizontal seams are spaced at about 1Û to 15 cm, and vertical joints are observed at spacings of several metres. The intricate spongework found in Otorohanga Limestone is net observed. Horizontal flow ef water is at first by seopage through the sandy seams between the flags, then anastomosis develeps immediately below. Speleogenesis on a large scale appears to proceed principally by corrosion af widened joints, for example Ruakuri Cave, but an excellent corrosion grid pattern

PAGE 79

S 11/3 is f«Lind in The Haze Cave, $ km narth of Waiters®. When there is sufficient flew ef water ta remave residual silt and sind, the nermal degradatien ef the stream bed is medified by abrasien ef the walls by water-berne sel ids that help remeve the setter strata. The stream gradients arte abeut 1 in 30 with few single dreps sf mere than 1 m. Sametimes a deposit of Iran and manganese oxides pratects the leached reck from further dissolution and fine abrasien. The development ef vertical shafts within the limestone is associated with seepage of aggre¬ sive water into the vadose zäne directly from a soil horizon, or from a perched water 1 table such as Ruakuri member provides, for example, the 64 m shaft (tama) into Ruakuri Cave near the inner tourist bridge. The shaft (aven) in Slew-worm Cave.is not open ta the surface. Other New Zealand regions show different types af speleegenesis. Mt. Arthur Marble with only minor impurities tends to joint in massive blocks wftich make vertical shafts common. Several of these shafts are more than 26Q m deep, and the deepest s® far exp lined is Harwosd Hole, Takaka, 368 m. Cave development is modified by moraine, talus, and river boulders brought from high mountain country, and an same of the steeper forested slopes vee valley erosion takes place. The very porous bioclastic limestones of east coast districts of North and South Islands show very little speleogenesis, although near Pareara, South Island, a spectacular pattern of del imes is found. Cave Fill Four main types are considered: Fir*t: The residual silt and sand, left by pressure dissolution during compaction of impure limestone, is found between the flags. A section north of Waitomo shows 20 % of the present thickness to be af this type. In situ leaching af subterranean surfaces also produces a similar residue. In the lower levels af Waitomo district the residual beds farm fins which pratrude as much as 13 cm, indicating interlocking of grains and possibly bending with non-calcareaus cement. Some examples contain gypsum, others palygorskite, bath either foreign to the limestone, or indicating a substantial amount af dissalutisn. Fins have nst been observed in Oterohanga Limestone. Much af the fine mud of caves, and the buff colour of stalactites are attributed to clay impurities in the limestone. Second: Pebbles and sand fram weathered Jurassic sandstone are brought into caves at Waitomo by streams rising in the Herangi Range to the west. Silt and clay from the overlying Miocene siltstone also enter caves in large quantities because the relief is mere than 300 m and the valleys are steep sided. Waitomo Stream is rarely clear of suspended silt. Barrett and Harris dated the micraflora from cave fill at Kairimu (near Te Anga) as early Pleistocene with soma re¬ deposited Oligocane. Caves on the West Coast, South Island, are often chsked with granite boulders from post glacial rivers. In all districts soil from weathered limestone slumps into shakeheles. The Waitomo polje contains seme 23 m ef alluvium which is probably associated with the aggradation of the lower Waitomo Valley which occurred either by an influx of volcanic debris, or a post-glacial rise in sea level. The present flood plain in the polje is controlled by the restriction ef the Glow-worm Cave. No explanation is available at present for the allufial fill in Aranui Cave which remained for some considerable period at 25 m above the level of the polje. Third: Volcanic products. Boulders of rhyolitic ignimbrite from the scarps af nearby flews, are to be found in caves south af Waitomo. Most of the region has been buried beneath several metres af Pleistocene ash showers which appear in cave fill as high shrinkage mud containing montmori1 1 o nite, or as black titanemagnetite sand. In a country only recently cleared af its indigenous ferest, and often disturbed by major earthquakes, it is difficult te know hew much collapse is caused by unnoticed natural prscesse?, how much by catastrophic events, and haw much by man's interference with the delicate balance ®f nature. One large rockfall in Paparahia Cave (near the coast 50 km south-west of Waitomo) is attributed to ai earthquake af January 1962. Where a cave ceiling is in laminated impure lime¬ stone, exfoliation forms domes with complementary talus maunds on the floor, if no stream is available to remove the debris, for example, Metro Cave, Nile River, South Island.

PAGE 80

S 11/6 Feurth: Speleeihems. N® extensive crystal l e graphic studies have been made in New Zeland. Only a few chemical analyses and descriptive accounts are available. Visiting speleelogists have cammented an the prafusisn af calcite speleathems in New Zealand caves. The usual diversity ef stalactites and stalagmites is faund, but the colaurs are limited to white, cream, yellow, brawn and rarely red ar black. Current studies by Hendy using radioactive isotopes, indicate that the mast vigorous perieds of calcite deposition are relatifNé ta glaciations. Helictites are found in sheltered chambers. Aragonite has not been determined. Gypsum is net profuse, but some spectacular growths are found in dry passages like Flower Cave (30 km seuth-west of Waitamo). The limestone is not gypsiferaus, and the crystals eriginate from the seams between the flags. A platy gypsum stalagmite has been found in Wet Neck Cavern, Paturau, South Island, Amorphous silica has been recorded as a fine fluffy powder associated with gypsum, and palygorskite is sometimes found as a thick leathery bed between limestone flags. References BARRETT, P. J. 1963 BARRETT, P. J. 1964 BARRETT, P. J. 1967 The Development of Kairimu Cave, Marakepa District, South-West Auckland. N.Z. J1 deal. Geaphys. 6, 2 : 288-98 Residual Seams and Cementatien in Oligocène Shell Cal c a rani t e s. Te Kuiti Group. J1 Sedi m ent. Petrol. 34, 3: 524-31. Ts Kuiti Group in the Waitsme-Te Anga Area. N. Z. Ji Geel. Geephys. 10, 4: 1009-26 KEAR, D.; SCHOFIELD, J.C. 1959 Te Kuiti Greup. N. Z. Geol. Geephys. 2, 4: 685-717 KERHODE, L. 0. 1966 KERHODE, L. 0. 1968 LAIRD, M. G. 1963 HAY, D. V. 1961 Speleology in New Zetland. N. Z. Speleol. Bull. 3,60 : 489-536 A New Zealand Glossary of Speleological Terms. N.Z. Spel eel . 3ul 1. 4, 66 : 155-173 Morphology af New Zetland Limestone Caves. Helictite 1 , 4: 63-8 Speleology in New Zealand. Bulletin Natl. Speleol. Soc. 23, 2: 31-E Discussion : D. C. FORD (Hamilton): Asked hew the radia isotope dating method described by KERMODE was done. KERHODE: Replied that *^0 / ^0 ratios were used (paper by HENDAY in ’’Nature’ 1 1968).

PAGE 81

The Ase of the Gaves of North Nest Glare (Ireland) E. K. TRATMAN (Bristol / Great Britain) S 12/ 1 Fig. I: The principle caves and summits are shown: l. Knockauns, 2. Slieve Elva, 3. Poulacapple, 4. Faunarooska cave, 5. Pollballiny Cave, 6. Moraine, 7. Coolagh River Cave, 8. Poll-an-lonain Cave, 9. Poulnagree Cave, 10. Sallynahown Cave, ll. Poulomega Cave, 12. Poulnagollum (Cahir Bullog) Cave, 13. Cullaun I Cave, 14. Cullaun 2 Cave, IS. Cullaun 3 Cave, 16. Cullaun 4 und 5 Caves, 17. Doolin Cave System, 18. Aille River. Summary : A group of similar caves in Carboniferous Limestone of D-S age is discussed. The caves are all related to acive swallow holes at the present edge of the Clare Shales, which act as collecting grounds for the streams. The caves are still occupied by the streams that made them and have a dendritic pattern. Many topographical features on the surface and within the caves testify to their rapid development. The rate of limestone solution, determined by chemical analysis methods, has been shown to be very high. Unpublished results of direct erosion measurements confirms this. it is concluded that this group of caves have been formed since the ice of the Last Glaciation retreated from the area. An estimate of this date has been made as 10 000 years B.P. It may have been possible for cave formation to have started as early as 20 000 B.P. The shorter date is within the bounds of possibility.

PAGE 82

S 12/2 Ths area caversd by this paper is shown on Fig. 1. The Carboniferous Limestonie is of D S age. It is covered by the Clare Shales, the equivalent of the Upper Limestone Shales and the Yoredale series. There is an unconformity between the top of the limestone and ths base of the Clare Shales. There is no gradual but an abrupt transition from one to the other. The top of the limestone is regarded as being an erssion surface of mid-Carbaniferous date (Sweeting 1955). In the area considered the Clare Shaleshhave been partly eroded off the surface of the limestone. The shales, however, still serve as collecting areas for rain water inte streams that sink into swallets at the shale edge or within the shale edge. Some 42 km of caves have been explored and surveyed in the area. The swallets for all these are at or just within the shale edge, though there has often been appréciai:] e swallet rtetreat. There 1 are no major caves not so connected. The caves can be considered as unitary and, in general terms, what is applicable to one is applicabl e to al 1. Thus ths origins of the caves are from present day streams and the caves are still occupied by the streams that made and are making them. The retreat of the swallets has in some cases been accelerated by the pervious¬ ness of the shales where these are thin and well jointed. This allows the water to reach the underlying lime¬ stone and to dissolve it and form caves starting within the shale edge. Within the caves enlargement of the passages occurs with each incoming tributary and there is comparatively little in the way of breakdown with the formation of large chambers, though there are a few exceptions where special conditions apply. That is the size of the passage is proportional to the present day stream flow. The initial stage of cave development has generally been along a selected bedding plane only just under the surface of the limestone. This single bedding plane may form the roof of a cave for a long distance. Subsequent development is by downcutting into the floor accompanied by occasional descents to lower levels usually in a zone of well developed cross joints. The caves in general do not have their roofs far under the surface of the limestone anywhere along their courses. In many cases, it can be estimated that the cave roof is less than 30 m below the surface of the lime¬ stone at the explorable end of the cave. Cullaun 2 (Fig. 1, 14) on Poulacappla has its roof less than 1 m under the limestone at more than 1000 m. from its topmost entry point. The same applies to Cullaun 1. The Coolin Cave (Fig. 1, 17) at 3.5 km from the furthest swallet has its roof less than 6 m from the top of the limestone. Upper Pouleleva (Fig. 1, 12a) runs with its roof never more than 5 6 m down. On the other hand, it has been shown that the Coalagh River Cave (Fig. 1, 7) at 2 km from its swallet, Polldonough, has th® main part of its roof 23 m below the limestone surface, for here an aven runs up to the surface and this has been climbed and measured. This close relationship of cave roofc to the surface of the limestone, which may be covered by shale, may be merely a reflection of the permeability of certain bedding planes close to the surface at the swallets rather than a refledtion of the juvenile nature of the caves. Many of the caves end with sudden constrictions so that in times of high water flow long lengths of the caves fill to the roof once the critical capacity of the outlet has been passed. There are no older routes over the constrictions and the only escape for the water is out through the roof and along the surface once the cave has filled up. This combination would seem to be complimentary facets of cave age and to indicate youthful ness. Across the limestone there are dry valleys which head from the original points ef descent underground ef the water before swallet retreat had occurred. These valleys are shallow showing that they were in use for a comparatively short time. Some of them can be followed to where they link up with others thus forming a typical dendritic surface stream pattern. It can also be shown that in a number of places the course of these surfaces streams had been deflected by glacial morqines dating from the retreat stages of the last glaciation. So the valleys are later than the moraines. The swallets and caves behead the valleys and so are later still. The caves also, like the valleys, have a simple dendritic pattern. A notable group in this respect can be seen along the west side of Poulacapple (Fig. 1, 3) in relation to the main valley en the one hand and the Cullaun caves on the other. Similar shallow dry valleys run to closed depressions in the limestone. These do not contain glacial drift in situ , but only stream resorted drift and shale debris. Thus they are post-glacial in origin though they may have been initiated by glacial plucking. Here again the caves behead the dry valleys.

PAGE 83

S 12/3 New the ice was capable of gouging out deep channels in the limestone along the flanks of the hills. It is therefore not credible to consider that the ice would have left the shallow dry valleys on the limestone and the shale edge uneraded to any appreciable extent. There is the evidence of the moraines to show that thlt upland areas and even more the lowland ones were covered by ice. The Ooolin Cave system (Fig 1, 17) has its main swallets at 60 m above sea level and there are moraines nearby. The area of north west Clare lies within the boundary of the Newer Brift laid down by the last glaciation (newer Ivernian Ice, Newer Irish Sea Ice, the equivalent of Würm II of the Alpine terminology). The edge of the ice sheet was across the mouth of the Shannon to the south of Clare and thence east to Wexford. At this time Co. Clare would have been under ice, though it is possible that some of the summits such as Slieve Elva and Knockauns were not covered. One moraine demands particular attention (Fig. 1, 6). It lies along the west flank of Slieve Elva and across the up an/to the north end of Knockauns but the moraine does not penetrate what is now the head of the Coelagh River valley and its contained cave system. The valley is later than the morai n e . In late glacial times the ice retreated north in stages of which the first has been called the "North Britain" stage, when the ice front was north of the cave area but only just so. Charlesworth (1963, p. 484) puts the start of late glacial times (Older Oryas) at about 10,000 years B.P. but it may be that the area of the caves was free of ice and permafrost earlier than this and the caves could start to form. The studies of the rate of limestone solution in the area and especially within the caves have made it clear that the rate of solution is high and the caves could have been formed within the geologically short time since the last glaciation. Similarly, the results, as yet unpublished, of erosion rates measured directly within selected caves fully support the conclusions reached from the chemical solution studies. The sediments within the cave have been studied too. The general conclusion is that they are derived from local rocks and that there has been little contribution from either coarse or loessic superficial Pleistocene material . With these facts in mind, it is concluded that the caves of North West Clare have been formed in PestGlacial times. But it isjnecessary to define this term as used here. Charlesworth (1963) starts late glacial times in the area with the Older Oryas at about 10,000 years B.P. To this may be added an undefined extra span when the area was sufficiently free of ice for the caves to begin to form. Thus len^hening their age te a possible maximum of 20,000 years. The means that are at present available for determining the age of these caves do not permit a closer approximation but somewhere between the maximum and minimum is likely te be preved correct. The lower figure is not an impossibility. The main fact is that the caves are extremely young and have been formed since the retreat of the ice began towards the end of the last glaciation. The chief problem that arises from this dating is this: if the pre-Newer Drift topography was as Charlesworth (1963) has asserted, essentially similar to that of the present day, why were n® caves termed then? Perhaps they were formed and were either destroyed by the glaciation of they remain buried under drift, which seems uniikely. The size and cemposition of some of the moraines indicate that appreciable, if only minor changes, were made in the topography by the Last Glaciation. Certainly much limestone was removed. So destruction during the last glaciation of earlier shallow caves is a possibility that must be considered. Secondly, Sweeting (1955) and Williams (1964) in the area immediately to the east have deduced that daves and solutional features are pre-glacial. Thirdly, Vige cave south of the area has its entrance in the side of a very steep hill slope about 30 m above Lough Inchiquin and clearly does not belong to the post-glacial series, though there is one close by in the valley floor, but to an older series (Hobbs and Nicholson, 1 953), tied to a local topography markedly different from that of the present day. So the possibility that some of the caves described are older than the rest cannot be absolutely denied, though it is regarded as very unlikely. These conclusions absut the age of the caves of North West Clare refer to these cave» only, and are net necessarily applicable to other caves. Nevertheless, it is reasonable to expect that study of other caves in ether areas in Ireland will be likely to show that most of the caves are post-glacial in origin. In the Dartry Hills, County Leitrim, it has been suggested that a number of the caves even post-date the Scottish Re¬ advance of the ice (Tratman 1 957, p. 54). Selected References Chariesworth, J. K. 1963, Historical Geology of Ireland Edinburgh

PAGE 84

S 12/4 Hsbbs, D. P. 3. and Nicholson, F. H., 011 i e r , C. D. and Tratman, £. K., Swseting, M. H. Tratman, E. K. Will i a ms, P. W. Discussian : WARWICK (Birmingham): Firstly I would support in general terms the hypothesis that periglacial conditions would not be very intense here after the retreat of the ice, though recent work in the West-Midlands at Four Ashes has indicated that patterned ground has occurred since the latest deposition of tills. Secondly, after a brief visit to this area in 1968, I found little sign of periglacial forms such as are found in S. Devon and W. Wales. 1 was struck by the marked contrast between this area of W. Clare and the mature karst further east. I support Dr. Tratman'j general hypothesis and ask whether the difference between the twe areas is due to the late removal of shales, possibly during the local last glaciation? TRATMAN: Periglacial deposits are largely absent because a rise in sea level has removed or covered them. Resurgences of cave water in three major caves now come up below sea level. The shale denudation during the last glaciation must have been extensive but how much is doubtful. The destruc¬ tion of a limestone is demonstrated by the massive moraines. It is agreed that east apd south of the area described are karst forms and caves that pre-date the last glaciation. FRANK ¡Canberra): What is the relationship between the surface glacial deposits and the inflow points of the caves? TRATMAN: There is a thin cover of surface glacial deposits above the inflow points. AU3 (Arhus): Can ena envisage the simultaneous formation of the postglacial surface draining and the caves? It weuld take some time before the caves could take enough drainage to behead the surface drainage. This would extend the age of the caves to the end of the last glaciation. TRATMAN: Yes. Even today the normally dry valley system is re-activated at times of heavy rain as the swallets and the cave below cannot take all the water. FORD (Hamilton): Agreed that there is unlikely to be permafrost in the wake of a waning last glacial ice sheet, especially in such an "oceanic 9 location. 1 963, "Vigo Cave and Neighbouring Potholes, Co. Clare, Eire". Proc. tlniv. Brist. Spel. Soc . Vel . 10, (1), 70 1 9 56 , "Geomorphology of the Caves of North-West Clare, Ireland" Proc. Univ. Brist. Spel, Soc . Vol. 7, (3), 38 1955, "The Landforms of North West Co. Clare, Ireland". Trans. 8 Papers, Inst . British Geographers , Pubn. N. 21. 33. 1957, "Leitrim, Eire, 1956". Proc. Univ. Br i s t . Spel. Sac. Vol. 8, (1), 49 1964, "Aspects of Limestone Physiography of parts of Counties Clare and Galway , Western Ireland", Unpub. Ph.D. Thesis, University of Cambridge

PAGE 85

Some reg;ulaT±fcies of the growth of monocrystal .g_ 13/1 Tubilike Stalactites SIMEON PENCHER & ILIJA MITER (Sofia / Bulgarien) While explsring the genesis if different types *f cave fermatiens in Bulgarian caves we have cene upen certain difficulties cencerning the determining ef their dimensiens. We ceuld measure with great precisian anly the breksn and taken eut ef the caves fermatiens. But when it was necessary te make dynamic measurements an the grawth af the farmatiens, we had te leek far precise methads. The usual ruler and the caliper gauge whese precisian is small were unsuitable while the bringing ef heavy and incanveniant eptical apparatuses thraugh the galeries ef the cave labyrinth bears the risk ef their damaging and besides that the eventual establishment and their rapairing are impassible in the cave In erder ta aveid these inconveniences we have modified the well-known phstegrametric method. When applied te spelee expleratiens it preved very suitable, with high precisian and unexpected possibilities First we applied it an measuring the elengatien ®f grewth ef monecrystal tubilike stalactites. The research was made in the 5.5 kilometre 6-steried 1 a byrinth in the cave Deuchlata in the seuthern karst region ef Vitesha, 4o kilometres from Sofia. Together with a group far spelee studies BHCA we observed three tubilike stalactites far 3 years. On stable cement basis we put the camera with which the phategrames af the different fsrmations were then made. Turing the whele observation period the apparatus and materials used were the same: Camera "Zenith B* with object glass "Helios 44", 1:2 Fib® 0aW0 DK 3.3® DIN expositien with a phetelightning with energy 35 J developing ORWO N 113 paper "Phohar" with gradation 1:1 accerding te the Bulgarian state standard The phategrames were net glossed in order to avoid the folding of the emulsion and the appearance ef additional error in the measurement. The 3 tubilike stalactites were photographed from one basis and only a panoramic turning of the camera an a previously fixed angle. As a standard measurement w*s used, the distance between 2 plains ef a calibrad cylinder, photographed by the stalactite. The foremost of the stalactite and the cylinder formed a plane coplanar te that af the film in the camera. The reading of the growth was made from base marking, fixed vertically to the geometric axis of the formation. The calibred cylinder and the camera were horizontalUed each time. Thus we had the pessibility to measure the distance between 2 arbitrary points ef the photograme with precision ef 10'^ m. Picture 1 is a scheme ef the phetagrametric apparatus. Together with photographing for measuring the grewth we measured the depth of the dripping water from each stalactite. This was made in the first 10 days ef May and November. They were chosen because we have found the capacities te be similar then from previous observations. Perhaps it would have been better te measure the capacity each month and then eperate with the average capacity fer the period in which the grewth was read. The results of the capacity and grewth are shown an tables 1 and 2. Let us mark the capacity by x. In our statistical analysis we will use the transformed quantity r 2 1 . 2 , 6 . The statistical analysis of the results of measurement was dene in 3 stages, coefficients of correlation between the growth ani the capacity were figured out First of all the by the fermula: r m 11* "oz* m 20* "’ll ! T' 1 / m Q2 ® 20 zHv*) ;£< h »)•

PAGE 86

s 13/2 Table 1 Kay Nivsmber Tear 1 2 3 1 2 3 1965 0.038 0.052 0.048 1966 0.042 0.064 0.060 0.028 0.036 0.032 1957 0.048 0.060 0.054 0.036 0.044 0.040 1968 0.012 0.032 0.028 0.008 0.026 0.020 Nste 1. 2. 3 number af the stalactite. The capacities are expressed in m'Vh.lO"®. Table 2 Year 1 2 3 1965 0.84 0.82 0.78 1966 0.82 0.76 0.64 1966 0.88 0.74 0.76 1967 0.94 0.88 0.80 Í90? 0.48 0.52 0.54 1968 0.12 0.38 0.36 1968 _3 N#te the grewth is expressed in 10 m. where y is the grewth and I and y are the averages »f X and y. F»r the three stalactites we received: r-] * 0.346. r 2 « 0.177, r 3 = 0.350. Because the number ef measurements frem which the cerrelative ceefficients were derived is small, all af them are smaller than the theeretically calculated limit value fer the cerrelative ceefficient with 4 degrees ef liberti 0.729. It is clear that with such lew values af r we cannet claim the existence er nen-existence ef an inner mutual dépendance between capacity and grewth. But a deubt far such a dependence cernes eut when ene leeks at their graphic presentatien (Picture 2). It is nsted that the results greuped cíese te lines which pass threugh the beginning ef the ceerdinata system. These lines are indeed lines ef regressien and are expressed by the equasien: Y » o( &f ’ È (X X), where A I y i (X „ y , ß X nlX-iVi( ^ í K ^I nix , 2 fex ¡ ) 2 ¿ X i Fer the three stalactites the fallewing equasiens are received: A ^1 /\ 25.86X 0.14 Y 2 * A 1.38X 0.62 Y 3 * 15.21X &f 0.02 with dispersiens accerdingly 3^ » 0.031, $2 * 0.024 and * 0.0515 per cent cenfidential

PAGE 87

s 15/ ; Picture 2

PAGE 88

S 13/4 interval s fir ß are: 22.41 < &,< 29.21 5.03 's 62 7.41 12.47<Í3 3 < J7,95 It is seen that the equatians for the first and the third stalactites are very similar and differ frim ene of the second. Having in mind that the correlative coefficient for the second stalactite is also different from the other two, we come to the conclusion that side factors which have net been taken into consideration are the reason for that. It is very probable that the nourishment of that stalactite is made from another crack and the contents of the carbonic matter in the selutien has been different. This made it necessary for a dispersion analysis to be made. We have used, according to V. 3arav ! s criterion a full dispersion analysis. The calculations showed that F e n t p<^F-t^ where F is the empiric and theeretical value of Fisher's function. This.confirms the zero hypothesis i.e that substantial differences in the growth of the 3 stalactites are not discovered. Because our study has been limited we have taken into consideration anly one of the growth factors the capacity, k'e have made a full dispersion analysis of the capacity. For Fisher's Inequality we received Femp^F^ with P * 0.1 per cent, i.e. the differences are of ! order. Taking for basis cmsequently the grewth if the 1st, 2nd and third stalactite and figuring out the cenfidence intervals 30 = tSj, 2Sp^ d * ET where b is the number af measurements, Sp is the dispersion due ta accidental factors we have received preved substantial differences af I & Vil arder. The results are illustrated by table 2 . Table 3 basis degree of proving order 1 stc for the 2 stc + + + 1 far the 3 stc 1 2 stc for the 1 stc Q00 VI 1 for the 3 stc 000 VII 3 stc for the 1 stc 000 VII for the 2 stc &f&f&f 1 It is seen frem the table that we have good proof for the difference:of capacity of the three stalactites; the second and third stalactite, have had a greater capacty than the first far the miments at which measurements have been made. The first and thine; %  artitec, compared to the secend, have a smaller capacity if we take far a basis the capacity of the t : H , which is bigger than the first and smaller than the secend. Thus the average capacities can >0 arranged: where Dg is the average capacity of the i stalactite (i » 1, 2, 3). From the s .tistical analysis made so far it is clear that the growth is net influenced substaicially by tne c:pa,i T y in the limits in which it has been measured. It is probable that the influence of other factors eo al ; of them is greater. At the end af aur statistical study we shall show the equations of autoregression of the growth ®f the different stalactites. They are linear equations of first order wh’ch show that the tubilike formation grows with time and give the possibility of approximate prog.cs s n g its elongation in the near half-year periods. Of course, these prognoses will be relian 1 if ,j great anomalies in the conditions influencing the growth exclusif/ the capacity, which, ;t has already been proved, does not influence this substantially.

PAGE 89

S 15/5 The equatiens ef auteregression fir the Three stalactites are: Y 1 = 1.38 X0.445 Y 2 • 0.694 X &f 0.140 Y 3 1.18 X 0.211 with dispersions S-j 0.212, $2 = 0.157 and 83 » 0.146, and the csnfidence intervals fer P = 5 0 per cent are 1.04 ß 1 3,80 1.76 ß 2 3.05 1.52 ß 3 3.88 The three equations ef autoregression are similar thsugh the angle ceefficient ef the equation ef second stalactite is a bit smaller. Thus fer the first stalactite the expected growth is ef the order of ( 0.45 + 0.21 jlO’^m, for the second (0.40 + 0.16)10~^m f and for the third (0.21 &f 0.15)10' • 3 „

PAGE 90

P 14/1 Abondan ce du gaz carbonique dans des fissures de g-rottes CAMILLE MICHEL EK (Laboratoire de Géologie et Géographie Physique de l'Université de Liège, 7, P l a c e du XX Août , L i è g e / B elgique ) Somarlo Abbondanza èel gas carbónico nelle fessure ¿elle grotte » Le anaUsî d ! a rïa deîle grotte beîgfae rive! a no la presenza di forti tenori in gas carbónico (fino a venti voir¬ ie maggiore eieî tenore de!]' a tmosfera libera) nelle fessure« Le analisi fatte nei * Tatra ^ polonesi alla fine del l 1 i n vernó mostrano mol to meno CO 2 . Ci5 conferma ! ! i m portanza sel 1* a ttivitl vegetale e microbiologica nella possible aggressiv! t â selle acque viso av i so del calcare» e mcstra che le fessure costituiscono del le sorgenti di CO 2 nelle grotte (belle région! temperate umlâe almeno}» R Isumi Asondance eu gaz carbonique dans des fissures de grottes » Oes analyses de l’air de grottes belges rivaient de fortes teneurs en gaz carbonique (jusque 20 fois la teneur de T atmosphère libre) dans les fissures. Des analyses faites dans les Tatra polonaises sf la fin de l’hiver montrent beaucoup moins de CO 2 . Ceci confirme l’importance de l'activité végétale et mîcrobiologique dans la possible agressivité des eaux vis 2» v is du calcaire» et montre que les fissures constituent dans les grottes (des régions tempérées humides au moins) ses sources d e C 02 . On sait que» dans les grottes du moins celles des régions tempérées océaniques la plupart des grandes sal¬ les présentent d’importants éboulis qui sont en grande partie I l'origine de leur morphologie actuelle» Les grands conduits de rivières souterraines montrent au contraire des formes d'érosions par l’eau; là» la présen¬ ce fréquente de cailloux roulés allogènes (en Belgique» les cailloux de grès et de quartzite sont abondants) et les fermes observées sur les parois et dans le fond du lit témoignent de 1' i m portance non exclusive cer¬ tes se la corrasion« Par contre» dans les étroites fissures qui se développent souvent à la faveur de diaclases ou parfois de joints de stratification la dissolution est certainement l'agent principal du creuse¬ ment» Quelques mesures de la teneur en gaz carbonique de l'air et de l'eau de ces fissures nous ont convaincu que la dissolution peut y ttre» à l'époque actuelle» particulièrement active» 1»Mesures dans l'air » Nous avens procédé en compagnie de F» Delecour et F» Weissen» à une série de titrages du COq par un procédé électfoïytique» L'appareillage, très portatif» a été décrit ear C. EK, f„ Delecour et F» l/eissen (1968). Des mesures faites en Belgique dans des salles de grottes ont donné des chiffres de l'ordre de Q»8 à 2 ijg CÖ 2 /I air soit 1,5 i h fois plus qu'à l'air libre» Dans des galeries spacieuses» les teneurs étaient du mime ordre» parfois un peu plus importantes. Hais» dans des fissures» nous avons mesuré» au printemps et au débût de l'été 4,2 5,6 4,6 7,8 8,9 et 10,6 mg CO 2 /I air; le dernier chiffre correspond à près de 2Q fois la teneur en CO 2 de Talr libre», 11 n'y a qu'à l'émergence de certains siphons» au ras de l'eau» que nous avons obtenu des chiffres presque aussi élevés» les fissures sont donc un milieu riche en C02» A partir de l'extrémité des fis¬ sures vers la masse d'air des salles et galeries s'observe, suivant un gradient rapide» une diminution de la teneur de l'air er gaz carbonique» ^°° Anal y s e..
PAGE 91

S 14/2 pressions partielles je CO 2 de 3 o l0”^ a ate, soit 5 1 16 mg/1 air : 10 i 30 fois la teneur en CO 2 de l'sîr libre; toutes ces eaux liaient, au moment du prélèvement, saturées ou, plus souvent, sursaturées» Ces chiffres sont Dien en accord avec nos analyses d ! a ir : 8 î 20 fois la teneur de î*aîr libre» La teneur un peu plus grande observée dans les eaux est expliquée par la sursaturâtion de celles-ci : dans les fissures oO l'eau a circulé, qui sont encore plus confinées que celles oí nous avons pu introduire nos cellules de titration de l'air, la teneur est encére plus forte» 3»Conclusion » La teneur de l'air en CO 2 est plus forte dans les galeries que dans les grandes salles, plus forte encore au ras oes cours d'eau sortant des siphons, tres forte enfin dans les fissures les plus étroites accessibles i nos appareils (quelques centimètres de large); les analyses d'eau indiquent des teneurs encore un peu plus fartes dans les tris étroits conduits où circule l'eau d'alimentation des concrétions» Ceci confirme que le CÛ 2 qui agit dans les grottes est bien d'origine biologique et qu'il provient surtout du sol I travers les fissures, et témoigne que la teneur en CO 2 est forte dans les fissures, même accessibles S l' n omme, et qu'on seut s*attendre, lorsqu'il peut arriver dans ces fissures une eau non saturée, à une dissolution active (cf. p» ex» H» Roques, 1956)» En général, les eaux des concrétions sont sursaturées, mais les eaux de ruisseaux ou de ruisseîets souterrains qui s'engouffrent dans le sol sans se saturer trop vite disposent, dans les fis sures, d'un important réservoir de gaz carbonique» fo" Comparaison avec une région montagneuse S la fonte des neiges . Des mesures effectuées en Pologne avec Madame K» Olesksynowa, Mesdemoiselles S. Gilewska et B» Olessynowna, et Messieurs L» Kaszowskl , A» Kotarba et A» Kobylecki, nous ont montré dans les Tatra des teneurs beaucoup plus faibles» Les analyses ont éxé faites en avril, dans des grottes situées ¿ l'altitude ou la neige comisen, çait ä fondre a ce moment» les fissures ont fourni au maximum 3,4 mg CO 2 /I air : trois fois moins que les fissures des grottes de Belgique (cf» C» Ek, S» Gilewska, L» Kaszowsk, A. Kobylecki, K» Qleksynowa and B» Olesksyn&wna, 1969). La raison principale en est, pensons-nous, dans la fourniture presque nulle de CO 2 par la végétation, en avril î 1000 1300 m d'altitude dans les Tatra. Ouvrages cités 1»-’ C 0 EK, F» DELEC0UR et f„ WEISSR! = 1968 Teneur en CO 2 de l'air de quelques grottes belges» Technique employée et premiers résultats» Annales de Spéléologie, 23 : 243=257. 2»C» EK,S.G!IEWSKA, L.KASZ0WSK1, i. KOBYLECKI, K» OtEKSYKOiMU and B. OLESSYNOWNA 1963 Some analyses of the CO 2 content of the air in five polish caves. Zeitschrift für Geomorpholo 4 gie i: sous presse» 3» r H» ROQUES <= 1956 Sur l'existence d'un gradient karstique des pressions partielles de l'acide carboni¬ que» CoRo Acad» sc» Paris, 242 : 3100-3102» 4»HoRQQUES = %  1963 Sur la répar ition du CO 2 dans les karsts (2ême mémoire). Annales de Spéléologie, 18 ; 142-184. 5»H» ROQUES 1964 Contribution ? l'étude statique et cinétique des systèmes gaz carbonique eau carbonate. Annales de Spéléologie, 19 : 255-484. Discussion î J» CORBEL (Caluire) » Il y a une véritable stratification du CO 2 de l'air. Le CO 2 est au plafond l'hiver» La variation saisonnière est très faible» Les variations les plus importantes sont en liaison directe avec les crues (qui correspondent S des teneurs minimales de l'eau en calcaire et de l'air en gaz carbonique) et les maigres (teneurs maximales). A» 8ÖGU (Hitzkirch) Die von EK angegebenen niedrigen Werte in der Tatra, die der Autor als etwas rätselhaft betrachtet, sind eine Folge der Schneeschmelze. Das kalte Schmelzwasser kommt kalkarm in di« Klüfte und nimmt zur Kalkkorrosion CO 2 auf» Dadurch kam der CO 2 Gehalt der Spaltenluft auch unter der; Wert in der Atmosphä¬ re sinken, im Beispiel von Ek von 0,56 mg CO^/L auf 0,4 mg, Ich kann ergänzen, dass wir in einer Spaltenhöhle sogar nur 0,2 mg CO 2 /L gemessen haben» C» AUB (Arhus) 4)At what depth below the surface were the measurements made ? 2) 1$ it not possible th-it the excess CO? has been brought into the cave by water, which is su¬ percharged with CO?, that; Is released as soon as the water reaches the semi atmospheric conditions of the cave? 3) Have you any idea of how rapid the supply of excess COis ?

PAGE 92

14 /' C* EK 1The depth of measurements below surface varie« between 5 caves and dry per o b we can oe quite sure that CO 2 was directly furnisned by soil air, out the aechan i s m that you descrío« corrobo* rates the second paragrapn of ay paper, 3Until now, the set I use cannot provide measurements of CO 2 flow rate in caves, but i nop« to improve the technique» 8. 8E?? (Paris) L 1 Tie de fuerteventura (Canaries), oí vous avez fait quelques mesures î titre de comparai son avec les figions ftudiies, se trouve sous un climat aride» Dans ce cas, iî semble difficile d 1 Stabil r si c’est la quantît? des pricipîtations ou îa vigitation qui constitue le facteur de la faible teneur en Ct^» C« EK Je n’ai pas mentionné dans le texte écrit de ma communication les résultats dort je viens de faire mention aux Canaries, car il s’agit 13 as résultats tout récents» La teneur de l’air en CO 2 , dans les fissu¬ res, ne dépasse pas 1 mg/i, et an ne peut en effet tirer d’autre conclusion que celle-ci: l’aridité corres¬ pond ici à de faibles teneurs en CO2. B. GEZE o» Je ne mets évidemment pas en doute les conclusions générales de H» EK, et je le félicite tris vi¬ vement de sana sport scientifique fondamental »

PAGE 93

15 / 1 Die Wachstumsgeschwindigkeit der Sinterröhrchen in den Höhlen der Niederen Tatra ANTON DROPPA (Geographisches Institut SAV, Lipt. Mikuás/ (TSSR) Résumé : les grottes aux confins septentrionaux des Basses Tatra se font remarquer par une quantité cobsidérable de formation de stalactites de toutes sortes, nourris par l'eau infiltrée. Par les relations géologiques, tectoniques et climatiques, surtour par l'influence microclimatique dans les grottes, l'auteur cherche constater une vitesse de croissance des macaronis dans la grotte de la Liberté de Demänova et dans la grotte de StaníSbvá. On constate, que les grottes ob¬ servées sont creusées dans les calcaires triasiques moyennes par les rivières allochthones. Les grottes sont situées à une altitude de 813 m et de 76l m dans un climat relativement froid avec la température annuelle moyenne de 5 C et les précipitations atmosphériques 900 jusqu'à 1000 mm. Les mesures météorologiques et hydrologiques dans les grottes observées pendant IO ans /1958-1968/ ont montrées ces valeurs: La température dans la grotte de la Liberté est de 5 2 jusqu'à 7 C et dans la grotte de Staniïovâ de 6 9 jusqu'à de 7 l C par an. L'humidité dans cettes deux grottes est egale de 95 jusqu'à 96 %. Les eaux s'infiltrées ont une dureté comprise 459,08 mg CaCO^ et 108,2 mg MgCO^ par litre dans la grotte de la Liberté et 414,0 mg CaCO^ et 108,2 mg MgCO^ par litre dans la grotte de Stani?ova. Dans cettes conditions les macaronis observées sont crues pendant 10 ans seulement à 2 mm de longuer. Der Reichtum des Tropf¬ steinschmuckes in den Höhlen des Liptauer Karstes an der Nordseite der Niede¬ ren Tatra (Westkarpaten) in der Tschechoslowakei, namentlich in den Demänovahöhlen und in der Stanisovahöhle, ist bewundernswert. 4n der Decke der Höhlen¬ gänge befinden sich dünne, zugespitzte Tropfröhrchen mit stärkeren Stalaktiten, welche durch Sickerwasser gespeist werden und daher hohen Glanz erreichen. Das Problem des Wachstums der Tropfsteine in den Demänovahöhlen wurde schon von Fr. Vitásek studiert (1941). Er versuchte, die Ringe im Querschnitt der Stalagmiten zur Altersbe¬ rechnung zu benützen, unter Abb.l Der mächtige Schichten¬ komplex von Guttensteinkalksn im Demänovatal. Photos: Anton Droppa

PAGE 94

02 Abb. 2 Der unterirdische Canon der Demänovka in der Freiheitshöhle. Abb.3 Die Beobachtungssinterröhrchen Uber dem unter¬ irdischen Lauf der Demänovka in der Freiheitshöhle. z/^x

PAGE 95

Abb. 4 Das Seobachtungssinterröhrchen in der StanisováhBhle. 02 Abb. 5 Die Brynzenkoppe in der Freiheitshöhle 15/3

PAGE 96

S 15A der Voraussetzung, dass timer zwei Ringe, ein brauner und ein weisser, dem Zeiträume eines Jahres entsprechen. Nach Vitasek wächst 1 am der DenänovSstalagmi t en durchschnittlich in 10 Jahren, na¬ türlich unter der Voraussetzung eines ununterbrochenen Wachstums. Ein Stalagmit in der Stärke von 1 dm würde demnach wenigstens 500 Jahre alt sein. In der letzten Zeit wurde die Geschwindigkeit der Sintersediaentation in der Postojnahähle von I.Gams studiert (1968) und mit der Hilfe der Radiokarbonmethode ist sie von H.W. Franke (1968) nachgewiesen worden. Das Wachstum der Tropfsteine ist nicht nur durch geologische und tektonische, sondern auch durch klimatische und speziell durch hühlen-klimatische Einflüsse bedingt. Ich werde zu zeigen versu¬ chen, wie sich diese Einflüsse am Wachstum der Makkaronirührchen in einigen Hählen bemerkbar machten. Der zentrale Bergrücken der Niederen Tatra wurde von dem kristallinen Kern gebildet, der aus Gra¬ nit und kristallinischen Schiefern besteht. An der Nordseite des Zentralkernes befinden sich zwei subtatrische Decken, die von Süden Uber den Zentralkern vorgeschoben wurden. Im Westen des DemänovStales hat sich die untere subtatrische Decke mit ihren mächtigen Schichtenkomplexe von Guttensteinkalken und Dolomiten der mittleren und oberen Triasformation entwickelt (Abb.1). An der Ostseite des Demänovitales tauchen diese'Schichtenkemplexe unter die obere subtatrische Decke. Infolge der Faltung der Schichtenkomplexe und der posthumen Aufwölbung des Zentralkernes lockerten sich die Schichtflächen und wurden dabei von zahlreichen grossen Diaklasen durchdrungen. Die tek¬ tonischen Verhältnisse haben also für die Richtung, die geographische Verteilung un für die Hydro¬ graphie der Höhlen des Liptauer Karstes entscheidende Bedeutung. Die Anordnung und die Grösse der Diaklasen bringen es mit sich, dass die Menge des Sickerwassers an verschiedenen Orten der Höhlen sehr verschieden ist. Der Liptauer Karst mjt den erwähnten Höhlen liegt in der kaltklimatischen Region C2 (nach dem Kli¬ matischen Atlas der CSR 1958). Die durchschnittlichen Temperaturen in °C der einzelnen Monate des Jahres zeigt die folgende Tabelle : Monate I, II, III, IV, V, VI, Vil, Vil!, IX, X, XI, XII, Jahr, Vegetationsperiode Temperaturen: -6, -5, -4 , 4, 8, 12, 14, 13, 9, 5, 1, -3, 5, 10 Die Öffnung (der alte Eingang) der DemänovSfreiheitshöhle liegt in der Höhe 813 und der Staniiovihöhle 761 m. ü.d.M. Für diese Höhen kann man aus dem Wärmegradienten im Profil LiptovskJ Hridok (652 m) Chopok (2023 m) die mittlere Jahrestemperatur auf 5°C berechnen. Im laufe des Jahres sind 120 tage unter 0°C und 129 Tage Uber 10°C. Nach langjährigen Mitteln der benachbarten Stationen in Chopok und in Liptovsk Hridok kann man für den Liptauer Karst eine jährliche Regenmenge von 900 1000 mm feststellen. Lipt. Hridok (652 m) hat im 32-jährigen Mittel 700 mm und Chopok (2023) hat ein 10-jähriges Niederschlagsmittel von 1471 mm. Die anschliessende Tabelle zeigt die durchschnittlichen Niederschläge in mm für die ein¬ zelnen Monate : Monate 1,11, 111, IV, V, VI, Vil, VIII, IX, X, XI, XII, Jahr Niederschläge: 40, 40, , 60,90,125, 125, 90, 80,80, 70. 80, 900-1000 Der Liptauer Karst ist also regenreicher als die anderen Karstgebiete der Tschechoslowakei (der Slowakische Karst hat 600 mm, der Mährische Karst hat 652 mm). Das Verhältnis der Niederschläage des kalten Halbjahres zum warmen ist 39:61. Der grössere Teil der Niederschläge fällt im Sommer¬ halbjahr, und zwar ziemlich gleichbleibend. Sobald das Schmelzwasser aufhört, in die Höhlen ein¬ zusickern, steigen die Niederschläge rasch zum Julimaximum an und erhalten auch bei der grossen sommerlichen Verdunstung eine genügende Bodenfeuchtigkeit unter den Bäumen bis zum ersten Herbstschnee. Ohne Zweifel haben die Temperatur und Niederschlagsverhältnisse grossen Einfluss auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Wässer, welche aus der Oberfläche durch Infiltration in die Höhlen eindringen und hier endlich Tropfsteine und andere Sinterformationen aufbauen.

PAGE 97

UH «lie Fakteren, die Jen jährlichen Gang der Sintersedimentatien beeinflussen, näher kennenzu¬ lernen, habe ich in der Demänevlfreiheitshähle und in der StanisavShöhle verschiedene mefear®1 ®;isehe und hydrel»gische Warte in der Zeit bin Okteber 1958 bis Oktaber 1968 in jedem Vierteljahr gemessen, 1) Di® Beabachtungsstelle in der Demäneväfreiheitshöhle befindet sich an der Decke des Flussganges in dem Grossen Dem mit dem unterirdischen Fluss der Demänivka in einer Höhe ven 804 m Ü.doH. (Abb. 2), Diese Stelle ist 450 « v®m Höhleneingang entfernt und liegt 228 m unter der bewaldeten Erdaberf lâche im geschichteten Guttensteinkalk dar mittleren Trias, Der Guttensteinkalk ist fast chemisch rein und enthält 97 % CaCO^. 2) Die Messtel 1 e in der StanissvShöhle ist 400 m vem Eingang bei der ausgegrabenen Sande entfernt. Sie liegt in einer Höhe v@n 741 ra ü.d.M« und 120 m unter der bewaldeten Erdsberfläche der ge¬ schichteten Guttensteinkalke der mittleren Trias. Die DimänivSfreihei tshöhle als vertikale Höhle ist in meteenligischer Hinsicht grösstenteils dynamisch. Im Winter flissst die kalte Luft v®m Alten Eingang durch den flarmerflussgan^ bis zum Grsssen Dam. Darum kühlte sich auch die Luft bei der Besbachtungsstel l e bis zu 5,2 C ab. Die wärmere Höhlenluft fliesst durch den höheren, jetzigen Ausgang ab, welcher in der Höhe von 889 m ü.d.H. liegt. Die Abkühlung der Höhlonluft bei der Beobachtungsstelle beeinflusst auch die Temperatur des unterirdischen Laufs der Demänsvka, welcher im Januar 4,5 C bis 4,7 C erreicht. In den Simaerminaten steigt die Luftund die Wassertemperatur bis zu 7 C. Die Höhlenfeuchtig¬ keit ist immer sehr gress und erreicht 95 bis 96 l. Auf dem Beibachtungssinterröftramr war immer der Wassertropfen, welcher niemals abgefallen ist (Abb. 3). Unter ihm wachsen keine Stalagmiten auf dem Baden. Der Zufluss des Sickerwassers staht demnach im Gleichgewicht mit der Verdunstung. Dieser Wassertripfan enthält nach der chemischen Analyse v»m 5. X , 1 9 68 459,08 mg/1 CaC 03 und 108,2 mg/1 HgCO^. Unter diesen Bedingungen ist das Beebachtungssi n t erri.hrH wr van der Länge 19,2 zu Anfang des Jahres 1959 bis Oktober 1968 nur um 2 mm gewachsen. Das ÎÜntwTôtrcher ist hohl, misst 4,85 mm im Durchmesser, und die Dicke der Sinterwand erreicht 0,4 mm. Dagegen ist die Stanisivlhöhle im benachbarten Jihanistal eine horizentale Höhle ohne aktiven unterirdischen Höhlenfluss und darum ist sie in meteerelegischer Hinsicht statisch (Droppa 1961). Die 10-jährigen Messungen zeigen in dieser Höhle eine ständige Temperatur (7 C) und ständige Luftfeuchtigkeit (95 # ^) ohne Luftzug während des ganzen Jahres. Die Temperatur der Beobachtungs¬ stelle ist als® um 7 C grösser als die Jahrestemperatur der Aussenluft. Tägliche und jährliche Wärmeund Fauchtigkeitsschwankungen der Aussenluft haben auf das Höhlenklima keinen Einfluss. Das Beibachtungsröhrchen hatte auch immer den Wassertropfen. Es ist hehl, misst im Durchmesser 4,4 mm, bei einer Dicke dar Wände vm 0,1 mm. Die chemische Analyse des Sickerwassers vom 10. V I 1 . 1 9 61 ergab 414,0 mg/1 CaCO] und 108,2 mg/1 MgC 03 . Unter diesen Bedingungen ist das Sinterröhrchm van der Länge 8,5 cm in der Zeit vm Ende Oktober 1958 bis Oktober 1968 um 2 mm gewachsen (Abb. 4). Die durchschnittliche Jahrestemperatur und Feuchtigkeit während der 10 Jahre an den Messtellen zeigt die anschliessende Tabelle: Jahre: 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1956 1967 1968 Freihei tsT 5,9 6,0 5,9 6,0 6.1 5,9 6,2 6,0 6,3 6,0 5,9 höhl e F 95 95 95 95 95 95 95 96 95 95 96 Stanisevihöhl a T 6,9 7,0 6,9 7,0 7,0 7,0 7,0 7,1 7,1 7,0 6,9 F 96 96 96 96 96 95 95 95 95 95 95 Bemerkung; T Temperatur in *C, F Feuchtigkeit in %

PAGE 98

S 15/6 Obwehl alie Verhältnisse zum Hachsen der Tropfsteine in den Höhlen an der Nsrdseite der Niederen Tatra günstige sind, ist das Wachstum der Sinterröhrchen langsam. Während der 10 Jahre sind sie nur um 2 mm gewachsen, das sind ungefähr 13,5 M j . Ein Sinterröhrchen ven 10 cm Länge würde demnach wenigstens 500 Jahre alt sein. In anderen Teilen der DemänsvSfreiheitshöhle begegnen wir Übergängen von langsamen Trepfen bis zu den heftigen Strömungen des "Ewigen Regens" mit verschiebener Sesamthärte. Aus dem Wasser¬ speier in dem Janlcekdém entströmt 15 cnr/sec Sickerwasser mit der Wassertemperatur ven 6,8 C und der Gesarathärte 11,2 dH (deutsche Härtegrad). Das Sickerwasser hat am 5. X . 1 9 68 177,14 mg CaCOj/l und 138,1 mg HgCO-i/l enthalten. Auf die Srynzenkeppe fällt 30 cm^/sec mit der Kanzentration von 177,14 mg CaCOj/l unf 127,0 mg t'igCOj/l ven der Gesamthärte 10,92 d.H. Die Konzen¬ tration dieses $ickerwassers am Fusse der Brynzenksppe, etwa 10 m vom Scheitel entfernt, beträgt nur 172,15 mg CaCOj/l und 135,2 mg HgCOj/l . Bei einer Höhl e n l u f t t e m peratur ven 6,9*C und einer Feuchtigkeit van 98 % ssdimentiert nach einer Stunde 4,99 mg CaCOj/l (Abb. 5). Es ist selbstverständlich, dass diese festgestellten Werte des Wachstums der Sinterröhrchen nicht in allen Höhlen brauchbar sind. Die Höhlen in trsckeneren Gebieten werden viel weniger van Sickerwasser genährt, sie sind nicht se feucht, eventuell wärmer, oder haben sie nur eine schwache Überdeckung an Kalken usw. So sind die Bedingungen für das Wachstum der Trepfsteine fast überall verschieden. Literatur: 1) Drsppa, A., 1957 Demânevskê jaskyne (Die Demänovähöhlen), Monographie s.289, Bratislava 1957 2) Drappa, A., 1961 StanisovskS jaskyna (Die Stanisev&höhle). Geegr.Zeitschrift, Jhrg. 13, s. 295-307, Bratislava 1961 3) Dreppa, A. 1958 4) Franke, H. W.,1968 5) Gams, 1., 1968 Priradnl pemery Lipt. Hikulâsa a ekelia (Die Naturverhältnisse der Lipt. Mikuläs und der Umgebung). Mensgraphie von Lipt. MikulSs, s. 10-38, Banská Bystrica 1968 Das Wachstum der Trspfsteine. Actes du IV e Cangrês lnter.de Spéléologie en Yougoslavie. Tomm. Ill, Ljubljana 1968 Ober die Faktoren, die die Intensität der Sintersedimentstien bestimmen. Actes du IV Congrès Int. de Spéléologie Tame III. 6) Vitásek, F. 1940 Der Rhythmus im Wachstum der Trspfsteine und die DemänevShöhlen. Zeitschr.für 3eamor.3d.XI, Berlin 1940

PAGE 99

s 17/1 Die Höhlen im %  Ti b e S ii-Gebirrçe (Zentrale Sallara) DUSAN GAVRILOYIC (Belgrad / Jugoslawien) Résumé: Les cavernes da 1a montagns de fibs t si Dans la moniagns de Tibeiti au Sahara Central (Rép. du Tchad) ont été explorées plusieurs cavernes creusées dans la lave, le schiste cristallin et la grés. Les cavernes dans la lave ont été formées lors de la consolidation de celle-ci encore ou bien elles doivent leur origine à l’action érosiva des eaux atmosphériques et fluviales. Les cavernes dans le schiste cristallin et le grés ont été cries par l'érosion mécanique de l'eau et de la désagrégation chimique des roches le long des fissures tectoniques. La longeur de toutes les cavernes est au-dessous de 50 m et elles ont été formées au cours des périodes humides du tertiaire et du quaternaire. Dans la caverns de Kéchou, environ 3 km au sud-ouest de l'oasis de Bardai, a été découverte l'îndustri de pierrss datant de la fin de l'Acheulêen, et ensuite des outils de pierre et la poterie néolithiques Les canaux de cette caverne, formés dans le grés paléozoïque, ont été explorés sur une longeur de 39 m Das Gebirge Ti bent î* erhebt sich in der Zentralen Sahara (Republik Tschad) zwischen dem 19. und 23. Grad nördlicher Breite und dem 15. und 19. Grad östlicher Länge. Die Oberfläche dieser Gebirgsgegend beträgt über 100, C OG LJ cerate lone ' e r. Die zentralen Teile sind aus tertiärem und quartärem Vulkan¬ gestein aufgebaut und erreichen eir» Höhe von 2.90C bis 3.000 m, während am Saum archaische Kristallin schiefer und paläozoischer Sandstein auf treten. A” fus'des Gebirges beträgt die jährliche Nieder¬ schlagsmenge bis zu 20 sw»; Ucee 2.000 «1 rund 53 mm, wonach also Tibets! ein Wüstenbis Wösten-Steppen kl iea hat, Höhlen in der Lava Di* Höhlen in der vulkanischen Lava stellen, wenngleich sie kleinere Ausmasse besitzen, sine interessante spei äologi sehe Erscheinung dar. Wir haben im Ti beit! verschiedene Typen solcher Höhlen festgestellt. Sie sind im Basalt, Trachyt, Rhyollth. igninbrit und im pirokT as tischen Raterial vorhanden. Ihr?,' Erusiehung nach sine sie teils ursprüng 1 ich, te’ls auf Erosion ¿aföckzuföhrer .iche*i Die ursorüngjcnenjöhlen haben sich’hgelegentlich Ergusses und Erstarrens der Lava gebildet. Es sind zu:, grössten Teil Blasenhöhlen und Hohlräume, wo sich die fluide Lava schuppanförmig aögeseUt hat. Diese unterirdischen Räume besitzen für gewährt! i c h keine natürliche Öffnung und werden erst durch Auswirkung der Erosionsprozesse auf der topographischen Fläche zugänglich. Im System Enner; Kodrage, 9 km NE von Ehi lladoa, entdeckten wir im jungtertiären Basalt einige Höhien. Esne derselben liegt 15 m hoch an der rechten Seite einer Schlucht, Das unterirdische Gewölbe 1Û m lang, 4 m breit und 2 ra hoch besi+zt sphärische Form und ist teilweise mit Flusskies bedeckt. Die Höhienwända bestehen aus mehreren konzentrischen Basaltschichtan. Ähnliche Blasen¬ höhlen, entstanden durch die Expansion von Gasen in der fluiden lava, sind auch im Tal Modragf an jenen Stellen anzutreffen, wo jenes die alien avas < r 8ms ¡¡bs**schn*id9t. A.r der Südseite des VulkarJegels Tousside in 2.600 m NN befandst sich im ärachyt eine k'eir.s Höhle mit Stalaktiten aus Schoschonlt-Quarz it ( P . Vincent , 1963). Am Fuss dieser Kuppe stell ten «ir e’ne grössere Anzahl von Schachthöhlen bis zu 7 a Tiefe und unter! sena Hohl räume in ¡.’tagen bis zu 20 m fest, die durch schuppenartige Aufeinander!agerung erstarrender Lava bei in+ersn Hierurder Eruption entstanden sind. * Im Laufe des Jahres 1968 »erbrachte ich als Stipendiat der Al exander-von-Hunbol dt-Sti f tung im Rahmen eines wissenschaftlichem Teams der Forschungsstation Bardai das Qeonorphologisehen Labora¬ toriums der Freien Universität Berlin sechs Monate im Tibeiti. So schul de ich der Alexander-vonHumboldt-Stiftung und Professor Dr, Jürgen Hövermann, Direktor des Gaonorphologisehen Laboratoriums, unermessliche Dankba kei ;.

PAGE 100

. Abb.l Zwei Blasenhöhlen im Wadisystem Modragi; die linke ist im Text beschrieben. Abb.2 Oie Höhle in der Vulkankuppe Ehi Kassa; Maßstab 1 m. tx> H -J ro Abb.3 Die Höhle Cavour Mufflon in der Caldera Yéga. Abb. 4 Das Höhlensystem südlich von Passe de Kourizo.

PAGE 101

o ' Abb. 5 Die Höhle Yangar Nié (Plan). Abb. 6 Die Höhlen Kéchou und Kir-Kirma (Pläne). Abb. 7 Die Höhle Yangar Nié; links am Eingang sind zwei Ziegenhütten. Abb.8 Die Höhle Kéchou; Südeingang. Die Tonschiefer-Schicht liegt links oben und rechts unten. Cß 17/3

PAGE 102

S 17/4 ° i * í r £ s i 0 íl s !l a y* n _ sind durcd d ' ® Auswirkung des Niederschlagsund Flusswassers entstanden, das unterirdisch durch die klastischenYulkaniten und längs der Spalten in dss kompakte, Gestein fliesst. Durch Ausspülung winziger Bestandteile aus den piroklastischen Material können sich auf der topo¬ graphischen Fläche kleine Karstdolinen bilden (Tarso Yêga). Zwischen den Oasen Yebbi 3ou und Yebbi Souma an der linken Seite des Tals Yebbigufc liegt die 46 m hohe vulkanische Kuppe Ehi Kassa, die sich zu Ende des Pleistozäns durch Eruption von Vulkanbomben und Schlake g*bildet hat. Das Niederschlagswasser, das durch das poröse Material sickert, hat hier durch mechanische Erosion eine grössere Anzahl unterirdischer Kanäle gebildet. An der Südseite der Kuppe ist einer dieser Kanäle in einer Länge von 8 m gangbar. Der Kanal ist 1 m breit und hat eine bogenförmig gewölbte Decke. Im südlichen Teil der Caldera YSga befindet sich ein Kontakt von Ignimbrit und Basalt. Zwischen den beiden Formationen liegt eine rund 20 m dicke Schicht Obsidian. Durch zeitweiligen Wasserfall hat sich infolge mechanischer Erosion und Abbröckelung des spröden Obsidians eine 40 m lange Höhle mit einer 60 m breiten und 30 m hohen Öffnung gebildet. Bei den Tubus ist diese Höhle unter dem Namen "Cavor Mufflon 1 1 (Mufflonhöhle) bekannt. Ihre imposante, bogenförmige Öffnung liegt in 2.400 m NN. In der Schlucht flussabwärts von dem Ort YSga in der gleichnamigen Caldera bemerkten wir eine grössere Anzahl unterirdischer Kanäle, entstanden durch Wassermigration aus dem Flussbett durch die Spalten im hellen Rhyolith. Die Ausgänge dieses Kanals liegen in unterschiedlicher Höhe oberhalb des Flussbetts. Man gewinnt den Eindruck, als sei bei der Modellierung de* Spalten ausser mechanischer auch zu einem gewissen Teil chemische Erosion tätig gewesen. In der tiefen Schlucht rechts von der Piste Abari (Modragé) Yfcga befindet sich eine zirka 20 m lange, 6 m breite und bis zu 3 m hohe Höhle. Sie f t durch Erosion einer Tufflinse in der Basalt¬ lava entstanden. Bei Loma-Lomasso auf der Piste, die zu den Thermal quai 1 en Soborom führt, bestehen im Ignimbrit drei Höhlen. Sie befinden sich in einer Krümmung am Grunde einer trockenen Schlucht. Entstanden sind sie durch seitliche Erosion des Flusses. Die grösste dieser Höhlen ist 12 m lang, 4 m breit und 1,7m hoch. Höhlen im Kristal 1 inisdhen Schiefer infolge der geringen Widerstandsfähigkeit der Gesteine und der ansehnlichen Schuttproduktion sind Höhlen im Kristallinschiefer selten. Ihre Bildung erfolgt durch mechanische Erosion und chemische Verwitterung des Gesteins längs der tektonischen Spalten. Sie treten an den Wänden von Flusstälern auf (Bardagué, ModragS). Im Tal Auranet (Flugplatzeben^, 8 km nördlich von der Oase Bardai, befindet sich eine vertikale, 1 m breite Verwerfungsspalte im präkambrischen Schiefer, die primär mit paläozoischem Sandstein gefüllt war. Am Kontakt zwischen Sandstein und Schiefer, 4 m unterhalb des fossilen Pediments im Niveau des heutigen Flussbetts, ist ein 2 m breiter Höhlenkanal, der in einer Länge von 8 m passierbar ist. Die Höhle ist durch chemische Verwitterung von Gestein und mechanische Erosion des Niederschlags¬ wassers entstanden, das in die Verwerfungsspalte an der Oberfläche des Pediments absickert und im weiteren Verlauf längs derselben abfliesst. Die Erwei terung der Spalte vollzog sich im Postquartär. Höhl en im Sandstein Das Relief in den paläozoischen Sandsteinen des Tibeiti ähnelt vielfach dem Karstrelief, Die Täler sind tief, schmal und trocken und ihre Richtung ist durch die tektonischen Spalten bedingt. Auf den Flächen zwischen den Flusstälern sind Karren, Kamenice und Verwitterungsformen vom Typ Scherben¬ karst häufig (Oase Kadoua). Die Felsnasse ist durch zahlreiche Verwerfungen und sonstige Spalten zerklüftet, die eine unterirdische Wasserzirkulation ermöglichen. Im Wüstenklima kommt es nicht zur Bildung von Tonsubstraten, die diese Spalten verstopfen und wasserundurchlässig machen könnten. Die Ähnlichkeit mit dem Karstrelief wird noch durch die zahlreichen Höhlen und Felsfenster gesteigert. Die in grosser Dichte vorhandenen tnselberge, an deren Wänden sich Höhlenöffnungen befinden (Passe de Kourizo, Zouar, Enneri Zoumri), bieten das Bild eines tropischen Kegelkarstes.

PAGE 103

S 17/5 Die Höhleii bilden sich längs der tektonischen Spalten durch chemische Verwitterung und mechanische Erosion des Sandsteins. Die Hehrzahl der Höhlen ist früher, zur Zeit eines feuchteren Klimas, ent¬ standen, doch setzt sich dieser Prozess, wenn auch etwas verlangsamt, noch jetzt fort. Im liiveau der Pedimento und Flussterrassen bilden sich unter dem Einfluss von Salzverwitterung, hervorgerufen durch kapillaiisches Aufsteigen von Feuchtigkeit, am Fuss der Hänge uno Steilen überhängende Wände. Derselbe Prozess geht auch in den Spalten auf die Weise vor sich, dass hier die überhängenden Wände auf der einen und anderen Seite der Spalte einen Höhlenkanal bilden. Das Wasser, das gelegentlich der episodischen Regenfälle durch die Spalte fliesst, führt verwittertes Material (Q arzkörner) mit sich und schafft so die Bedingungen für weitere chemische Verwitterung. Südlich von Passe de Kourizo erstreckt sich eine weite, aus Sand und Kies bestehende Ebene mit zahlreichen, aus paläozoischen Sandsteinen aufgebauten Inselbergen. In einem solchen Inselberg, 4,5 km südlich von dem Pass und rechts von der Automobilpiste El Gatroun Zouar, befindet sich ein Höhlensystem mit zwei Etagen von Kanälen. Die Höhle besitzt drei Eingänge, davon zwei am Fuss des Inselberges und einen an der Seite, 4,5 m höher. Die Gesamtlänge der erforschten Kanäle beträgt rund 45 m, ihre Höhendifferenz 10 m. In der oberen Etage ist es zu einem Einsturz der Decke ge¬ kommen, so dass vorausgesetzt werden darf, dass die Höhle früher weit länger gewesen ist. Die Höhlenkanäle sind längs kleinerer horizontaler und vertikaler Spalten entstanden und unterscheiden sich in nichts von Kanälen im Kalkstein. Oie Bildung der Höhle begann höchstwahrscheinlich schon zu Ende des Tertiärs, als sich die umliegende Ebene noch im Niveau des oberen Eingangs befand. R. Capot-Gey (1961) und G. Conrad-3. Gjze-H. Paloc (1968) beschreiben eine ähnliche kleine Höhle im Inselberg Ehi Atroun rechts von der Automobilpiste Zouar Faya Largeau. Zirka 2 km östlich von der Oase Bardai in 1.080 m NN befindet sich die Höhle Yangar fli§ (ln der Sprache der Tubus heisst Yangar Höhle und Nil Ziege). Die Höhle hat sich längs einer mehrfachen, schrägen Verwerfungsspalte gebildet. Der 32 m lange Höhlenkanal hat die Form eines Tunnels mit zwei Eingängen. In seinem mittleren Teil verbreitet sich der Kanal zu einer Kammer, deren Boden mit einer kakaofarbenen Erdschicht bedeckt ist. Die Höhle liegt 30 m oberhalb des rezenten Pediments im Niveau einer alten Erosionsterrasse, deren Fragmente an der Steile erhalten sind. Zirka 2 km südwestlich von Bardai (Doul-Doul) in 1.070 m NN befindet sich im paläozoischen Sand¬ stein eine Schicht Tonschiefer in einer Stärke bis zu 3 m, die stark zu Verwitterung neigt. Im Niveau derselben liegt eine ausgedehnte Erosionsterrasse. Etwas östlicher, in einem Vorsprung des Berges, befinden sich zwei grössere und einige kleinere Höhlen. Siejhaben sich längs von Verwerfungs¬ spalten an jenen Stellen gebildet, wo diese eine Schicht von Tonschiefer durchschnei den. Die Höhle Kir-Kirma besteht aus einem einfachen Tunnelkanal, der 20 m lang und 1-3 m breit ist. Der Kanal erstreckt sich längs zweier Verwerfungsspal ten, bei denen der westliche Flügel um zirka 4 m abgesunken ist. Am ,-chnittort einer Querspalte hat sichjin der Decke eine kleine Kuppel gebildet. Die Decke ist von Stalaktiten in Längen bis zu 15 cm geschmückt. Diese Stalaktiten sind zweifelsohne ein Beweis dafür, dass bei der Erweiterung der Spalten auchfdie chemische Verwitterung des Sandstein'.ements eine gewisse Rolle gespielt hat. Den Boden der Höhle deckt eine Schicht Eluvium, vermischt mit Guano von Fledermäusern. Die Höhle Kéchou befindet sich knappe 30 m westlicher. Oie Gesamtlänge ihrer Kanäle beläuft sich auf 39 m. Sie hat sich längs mehrerer paralleler Verwerfungsspal t en gebildet, deren östliche Verwerfungs¬ flügel stufenartig um rund 4 m abgesunken sind. Zwischen der einen und der anderen Höhle besteht also ein kleiner tektonischer Graben, der auch auf der topographischen Oberfläche bemerkbar ist. Die Höhle besteht aus einem Hauptkanal in Form eines Tunnels und einem Seitankanal. Die Ostwand des Hauptkanals ist mit Harnischen bedeckt, während die Decke am Kontakt des Sandsteins mit dem Tonschiefer verläuft. Der Südeingang der Höhle ist 10 m breit und 3,5 m hoch. Am Eingang ist der Boden der Höhle mit einer Kulturschicht in Stärke von Uber 0,5 m bedeckt, in welcher wir paläolithische und neolithische Steinwerkzeuge vorfanden. Dieser Fund weist zweifelsohne darauf hin, dass sich diese Höhle zu Beginn des Pleistozäns oder sdhon im Laufe des Tertiärs gebildet hat. Unweit von Nordeingang der Höhle Kéchou befindet sich eine Halbhöhle, die 6 m lang, 8 m breit und 1-0,5 m hoch ist. Die Höhle ist durch Verwitterung (Abbröckelung) von Tonschiefer und anschliessende Ausspülung des verwitterten Materials durch Niederschlagswasser aus höheren Spalten entstanden.

PAGE 104

S 17/6 Felsfenster im Sandstein sind sehr häufig. Sie entstehen nach demselben Prinzip wie auch die Höhlen¬ kanäle. In der näheren Umgebung von Bardai bemerkten wir fünf solcher Öffnungen. Ein Felsfenster im Tal Zouarki ist 5 m breit. Die Höhle als Wohnstätte des Menschen Fast alle beschriebenen Höhlen waren oder sind auch heute noch die zeitweilige Wohnstätte von Menschen. Davon zeugen Feuerstellen, verschiedene Werkzeuge, Keramikscherben und Überreste tierischer Krochen. In Gebieten mit feuchtem Klima suchte der Mensch in den Höhlen Schutz vor Regen und Schnee, auch vor Kälte, wilden Tieren usw. In der zentralen Sahara, wo Regen nur einmal im Jahr oder überhaupt nicht fällt, bieten die Höhlen hervorragenden Schutz gegen Sonne, gegen die Hitze des Tages und die Kälte der Nacht. Die Höhle Kêchou stellt eine einzigartige vorgeschichtliche Wohnstätte des Menschen dar. Vor dem Südeingang derselben liegt eine grosse Menge von Abschlägen verstreut, die von der Anfertigung steinerner Geräte herstammen. Im Laufe von Ausgrabungen in der Höhle selbst fanden wir in der Kultur¬ schicht drei Horizonte Asche, verschiedene Steingeräte und Keramik. Der Herstellungsart nach sind die ältesten die kleinen, blattförmigen Klingen (5-10 cm lang), aus Obsidian und Feuerstein gearbeitet, bei denen die Kanten grob retuschiert sind, oder auch ohne Retusche. Wahrscheinlich aus derselben Periode stammen die Klingen vom Typ Faustkeil (Länge 10-15 cm), aus Feuerstein verfertigt, mit ein¬ seitig und zweiseitig retuschiarten Kanten. Den Funden in anderem Teilen der Sahara nach zu schliessen, handelt es sich um die Steinindustrie zu Ende des Acheulêen (Paläol ithikum). Die geschlif¬ fenen Schneiden mit Griffen von zylindrischer Form, aus Phonolith-Basalt gearbeitet, weisen schon alle Merkmale des Neolithikums auf. Die Pfeilspitzen sind aus Öbsidian und Jaspis gearbeitet, beider¬ seits geschliffen, und ihre Länge beträgt 2,5 5,5 cm. Nach der Skala M. Hu g ot (1957) gehören sie ausschliesslich dem Typ C-4 an, d.h. sie sind blattförmig. Als Material zur Anfertigung der Geräte aus Obsidian diente Schotter aus dem Flussbett Bardagué und von den Flussterrassen. Auf einem Sandstein/block unmittelbar am Höhleneingang befindet sich eine ovale, pol ierte Vertiefung von 12 cm Durchmesser.die zum Mahlen oder Zerkleinern körniger Nahrung diente. Plattenförmige Reibsteine (Durchmesser 15 cm, Stärke 3-4 cm) und zylindrische Stösselsteine (Durchmesser 5 cm, Länge 15-20 cm) wurden gleichfalls vorgefunden. In und vor der Höhle fand man Teile primitiv verzierter Keramik (Punkte). Nach H. Dalloni (1335) stammt Keramik mit ähnlichen Verzierungen aus dem Neolithikum. Wir haben den Eindruck, dass die oberen Grenzen des Neolithikums in diesem Gebiet nicht klar sind, da zum Beispiel die Eingeborenen Hirse und Weizen noch immer in kleinen Stsinbecken (ehi tougi) mit einem plattenförmigen Stein (tougui) mahlen. Auf Grund der Vorgefundenen Gegenstände und der Entfernung der Höhle vom Wadi Bardagué darf geschlossen werden, dass sich deren neolithische Bewohner in erster Linie mit Jagd beschäftigt haben, dass ihnen Jedoch auch Getreide bekannt war. Jedenfalls diente die Höhle nur als zeitweiliger Standort. Die Menschen lebten hier während der etwas feuchteren Klimaperioden, während im Tal Bardagué infolge plötzlicher Überschwemmungen die Aufenthaltsbedingungen weniger günstig waren. Literatur : Capot-Rey, R. (1961) Borkou et Ounianga. Institut de recherches sahariennes. Mémoire, 5, Alger. Conrad, G., Gâze, B., Paloc, H. (1968) Phénomènes karstiques du Sahara. Actes due IV Congrès inter¬ national de spéléologie en Yougoslavie, Tome III, Ljubljana Dalloni, M. (1935) Mission au Tibetsi 1930-1931. Mêm. Acad, des Sciences et de l'Inst. de France, vol. 62, Paris Hugot, H. (1957) Essai dur les armatures de pointes de flèches du Sahara. Libyca (Anthro¬ pologie, Préhisturie, Ethnographie), vol. 5, Publ. du C.R.A.P.E., Alger Les Volcans Tertiäres et Quaternaires du Tibetsi Occidental et Central (Sahara du Tchad). Mémoires du Bureau de Recherches Géologiques et Minières, No. 23, Paris Vincent, P. (1963)

PAGE 105

s 17/7 Diskussion : 3Ö3LI (Hilzkirch): Der Referent hat für die beschriebenen Erscheinungen den Begriff Karst angewendet und konsequenterweise dann von Scherbenkarst und Kegelkarst gesprochen. Da es sich um Vulkanite und Quarz-Sandstein handelt, ist die Anwendung dieser Begriffe kaum gerechtfertigt, doch liesse sich der Ausdruck "Pseudokarst" vertreten, während von Scherbenkarst und vor allem von Kegelkarst nicht die Rede sein kann. Die Formen sind durch Denudation entstanden. ERGENZINGER (Berlin): Der Redner hat über Höhlen im Tibefti berichtet und dabei gezeigt, dass die kambro-ordovizischen Sandsteine Inselberggruppen bilden, die ein "kegelkarstähnliches" Aussehen haben. Herr Bögli gab zu bedenken, ob in diesem Zusammenhang noch von Karst gesprochen werden darf. Wie die Vorträge und Diskussionen auch auf dieser Tagung belegen, ist die Bedeutung des Begriffes Karst fraglich geworden. Die Klassifikation von Karst ist morphologisch und versucht, Oberflächenformen erklärend zu beschreiben. Durch die starke Speziá i s i e r ung in einem frühen Stadium der Geomorphologie hat sich der Blickwinkel auf die Untersuchung von Oberflächenformen in Karbonatgesteinen verengt. Das führte zu zahlreichen Zwiespältigkeiten. Was von Geomorphologen und Geologen als Frostschutt¬ decke bezeichnet wird, wird, falls die Schuttmasse in Kalkgebietsn liegt, von den "Karstologen" als "Scherbenkarst" bezeichnet. Entsprechend ist zu fragen, ob nicht auch der tropische Kegslkarst nicht nur die gesteinsbedingte Variante der tropischen Inselbergfluren sind? Nach meiner Ansicht können unter dem Begriff Karst hur die durch Lösung entstandenen Oberflächenformen verstanden werden. Wie die vorgeführten Höhlen im Sandstein belegen, gibt es unter speziellen klimatischen Voraussetzungen in jedem Gestein Lösungsformen. Errinert sei an die Karren im Granit. Auf Grund der Petrographie neigen die Karbonatgesteine besonders zur "Verkarstung", aber Karst, d.h. Läsungsformen, kann es grundsätzlich in allen Gesteinen geben. GAVRILOVIC: Die Hehrheit der Geomorphologen ist geneigt, unter Karst ein Relief zu verstehen, das aus im Prozess|der Verwitterung von Kalkstein geschaffenen Formen zusammengesetzt ist. Sofern solche Formen aur schwer oder schwerer löslichen Gestein entstanden sind, wird das Relief "Pseudokarst" genannt. So hat der Karst die Bedeutung einer morphologisch-lithologischen Reliefkategorie erhalten. Es darf jedoch nicht aus dem Auge verloren werden, dass Lösung nur eine Form chemischer Gesteins¬ verwitterung ist. Karstrandebenen und Karstkegel entstehen durch chemische Verwitterung von Kalk¬ stein "von unten", in erster Linie unter dem Einfluss der Feuchtigkeit, die sich in der alluvialen Decke befindet. Durch denselben Prozess infolge Sal z v e rwitterung paläozoischen Sandsteins haben sich im Gebiet des Tibetsi-Gebirges kleine, von Erosionsebenen umgebene Inselberge gebildet. Es ist auch sehr interessant, die Genesis von Karren und Kamenicas auf Kalkstein und Nichtkalkstein zu vergleichen. Es steht ausser Zweifel, dass zwischen den einen und den anderen grosse Ähnlichkeit besteht, nicht nur in morphologischer, sondern auch in genetischer Hinsicht. Obwohl die Frage der Definition des Karstessehr aktuell ist, wollen wir bei dieser Gelegenheit immerhin bei der im Referat etóhal t enen Feststellung bleiben, dass es sich um "karstähnliche Formen" handelt.

PAGE 106

Part-natural Caves in Ireland S 18/1 Suainiary T-GU O-leraarn (Dublin /Ireland) This paper deals with natural caves, not necessarily in limestone, where there is evidence tha¡t the cave or cavity has been modified by human intervention. In some cases a souterrain type passage has been added, others appear to have been mined or enlarged from a natural fissure or cave. Introduction The absence of specific differentiation between natural caves and souterrains on some editions of the Ordnance Survey maps of Ireland in most cases the word 'cave* is used has often led the writer and others on unprofitable journeys in search of caves. On the other hand, material has been obtained of a number of sites where there is overlapping of the two types. The souterrain is best defined as an artificially constructed underground passage or chamber or combination of both. In Ireland, souterrains are almost always found in forié or habitation sites of earth or stone, termed in Irish, Lios, Rath or Caher. Souterrains vary considerably in construction. Some are mined in stiff clay (Fahy, 1960). In County Clare are many examples of enlarged fissures or clefts in limestone, roofed with rock slabs (Westropp, 1899, Hencken, 1938). The most common type, however, was constructed by digging a trench in clay and lining the sides with dry stone walling. The trench was then roofed with stone slabs and these covered with clay to ground level (Coleman, 1945). The general view of Irish archaeologists is that they were storehouses despite elaborate trap and creep passages in some examples (O'Riordan, 1953). Natural caves in Ireland are located in the Carboniferous Limestone areas, except, of course, sea saves which are found in rocks of all types. To judge from finds recorded in excavation work, it appears that the early Christian period, (5th 10th centuries) was the time of greatest use of caves by man in Ireland (Coleman, 1947). Part-natural caee? «finitions A. A natural cave or cavity where there are indications that man has enlarged, 'squared up 1 or altered the natural features. B. A natural cave to which a souterrain type porch or passage has been added. C. Sites produced by excavation of sand, gravel, etc. from a natural cave for agricultural purposes, building material or the making of a 'grotto' to enhance gardens or an estate. Type A The cave called St. Kevin's Bed situated in a cliff some 10 m above the Upper Lake in Qlendalough, Co. Wicklow is excavated in slate and mica schist from an open fissure (Fig. 1). The type is similar to the Bronze Age Burtàl chambers found at Pantalica and other Hediterranean sites (Hemp, 1937, Leask, 1959). The five small caves in the cliff on the east face of Cave Hill near Belfast are rather similar in plan (one example in Fig. 1). These have been enlarged from joints and cavities in basalt (Reynolds and Turner, 1902). Kelly's Cave near Cong, C. Kayo, is another site which Hemp (1937) considers a Bronze Age tomb, enlarged from a natural limestone cave. Steps lead down into a small open forecourt which has a rock entrance into a chamber, 15 m in length, 2.5 m high and 3 m in width. Low benches of stone blocks line the two sides of the chamber. At Largalinny, Co. Fermanagh, Davies (1934) excavated a small fissure cave which showed that the entrance had been partly enlarged and a burial placed there behind a wall of clay and stones. A triangular flat area in front of the cave was found to be paved with stone. Type B The best example in Ireland of a natural cave passage provided with a souterrain type porch and passage is that of Rathcroghan, Co. Roscommon. The low porch, with dry stone walls enters a joint fissure passage, which for about 12 m is roofed with stone slabs. The limestone walls appear to have been partly excavated. At the end of the artificial section a creep under a wall across the passage leads into the natural cave section which is 50 m long. Two roofing slabs within the porch entrance bear traces of Ogham inscriptions (MacAlister, 1945).

PAGE 107

S 18/2 At Cam, Co. Hayo, is a small natural cave in limestone which has been provided with a short (6 ci) souterrain type entrance. The walls of this section are of dry stone work and the roofing slabs are now esposed and partly collapsed. In Aghanaglack, Co. Fermanagh, a 9 m dry stone walled and slab roofed passage runs into a natural cave 10 n long. The present entrance (E on plan Fig. 1) is a collapse point into a small chamber from which low lintelled entrances lead in to the cave and passage. Assaroe, Co. Donegal (Fig. 1) is simply an open limestone cavity, but odiously the low stone bench on the left (near A on plan Fig. 1) and part of the back wall is artificial. In a stalagmite covered rock on the right of the entrance is a conical depression and a hollow, hemispherical in section, which are traditionally thought to be holy water containers or founts, associated with St. Patrick (Waksnanp 1896). The cave was, until recent years, a place of local pilgrimage on the last Sunday in July, Garland Sunday (Hacfleill, 1962, p. 601). Type C Beneath the crag on the north side of 31arney Castle, Co. Cork, is a cave in limestone which has obviously been excavated (Fig. 2). The walls of the passages are composed of sand and gravel, separated by a band of fufaceous stalagmite 10 to 15 cm thick (marked 3 on sections in Fig. 2). Mhilst it is not proposed here to conisder all the geological implications of the site, it can be stated that the sectioning of the deposits in the cave is not the result of stream erosion, and, therefore, one must assume that man was responsible. The cave was not exsavated in search of faunal or archaeological remains such caves in Ireland have been well documented (Coleman, 1347, 1965) so we must, therefore, consider that the sand and gravel was removed for some purpose such as building material. Conclusion This short paper does not presume to survey all the part-natural sites inlreland, but it is presented as an indication of the types to be looked for in further research. No positive dating of the sites described is available in the absence of artefacts or proper excavation work. Table 1 Si te Type Ordnance Survey 1 : 126,620 Sheet No. Irish National Referenc Aghanaglack Co. Fermanagh 3 7 HI 08435 Sasaroe C. Donegal A 3 G867623 81 a rney Co. Cork C 25 W610755 Carn Co. Mayo B 11 H153605 Cave Hill Co. Antrim A 5 J328800 G1andalough Co. iTickhw A 16 0109960 Kelly's Cave Co. Hayo A 11 M150552 Largal inny Co. Fermanagh A 7 H278301 Rathcroghan Co. Roscommon B 12 H798835

PAGE 108

S 18/ 5 Fig. 1

PAGE 109

S 18/4 References Chart D. A. 1940 A preliminary survey of the Ancient Monuments of Northern Ireland (3elfast) Coleman, J. C. 1945 Souterrain near Bealnamorrive, Co. Cork. Jour. Royal Soc. Antiq. Ireland 65, 112-114 Coleman, J. C. 1947 Irish Cava Excavation. Jour. Royal Soc. Antiq. Ireland 77, 63-80 Coleman, J. C. 1965 The Caves of Ireland (Tralee) Davies, 0. 1934 Rock cut grave at Largalinny, Co. Fermanagh. Jour. Royal. Soc. Antiq. Ireland 64, 146-150 Fahy, E. M. 1960 A souterrain at Lisheen, Co. Cork. Jour. Cork.Hist. & Arch. Soc., 65, 142-143 Hemp, W. J. 1937 Early Rock Cut Tombs in Ireland. Antiquity Sept. 348-356 Hemp, W. J. 1937 St.Kevin’s Bed Glendalough, Co. Wicklow. Jour. Royal Soc. Antiq. Ireland, 67. 290 294 Hencken, H. 1938 Cahercommaun a stone fort in Co. Clare Royal Soc of Antiq. Ireland, extra volume Leask, H. 3. 1959 Slendalough, Co. Wicklow (Dublin) MacAlister, R. A. S. 1945 Corpus Inscriptionum Insul arum Celticarum (Dublin) MacNeill, Marie 1962 The Festival of Lughnasa (Oxford) O'Riordan, S. P. 1953 Antiquities of the Irish Countryside (London) Reynolds, P., Turner, S. 1902 The Caves in Ben Madighan (Cave Hill). Ulster Jour. Arch. 8 73 82 Wakeman, W. F. 1896 Lough Erne and Bal l y -shannsnExcursion. Jour. Royal Soc. Antiq. Ireland, 26, 279-300 Westropp, T. J. 1899 Prehistoric Remains in the Burren, Co. Clare. Jour. Royal Soc. Antiq. Ireland 29, 367-391 Wilde, W. 1872 Lough Corrib (Dublin) Discussion : DE SAUSSURE (Castro Valley): Caves in California are in an area of relatively short history, but even since 1850, many mines have come to resemble caves. These may usually be recognized by slight evidence of "tailings" at the entrance. In general, openings revert to their natural state because of stabilization of forces. A closed cave will tend to reopen, and an excavated mine will tend to closè in all cases, the movement is toward a balance of stress. Care must be used in examining these sites because many mines will follow the ores that have been deposited along fissures and joints. COLEMAN: Mining activity in Ireland has in the past been of a very limited character many old mines are now small open depressions covered in vegetation. The remarks of Dr. de Saussure are indeed useful and should be borne in mind when cave exploration is carried out in areas of major mining activity.

PAGE 110

S 19/1 Neue Resultate der Radiokohlenstoffdatierung von Stalagmiten HERBERT •. FRANKE (Kreuzpullach) und MEBUS A. GEYH (Hannover / Bundesrepublik Deutschland) Vor dem 3. und 4. Internationalen Kongress für Speläologie wurde Uber erste, probeweise Anwendungen der Radio¬ kohl enstoff-Hethode f8r die Datierung von Höhlensinter berichtet (Franke, HUnnich, Vogel, 1965, Franke 1968). Inzwischen bot sich im ^-Labor des Niedersächsisehen Landesarats für Bodenforschung in Hannover Gelegenheit, diese Methode zur Lösung verschiedener speläochronologischer Probleme vielseitig einzusetzen; Uber die Ergebnisse soll hier berichtet werden. 1.) Wachstunisgeschwindigkeit von Stalagmiten Bisher beruhten die Vorstellungen Uber den Absatz von sekundärem Kalk auf theoretischen Erwägungen, Verallgemein¬ erungen oder Extrapolationen der gegenwärtigen Verhältnisse. Die Radiokohlenstoff-Methode erlaubt zum ersten Mal exakte Angaben über langfristige Ablagerungsprozesse. Eine der signifikanten Grössen ist hierbei die Waehstumsgeschwindigkeit von Tropfsteinen und Sinterschichten. Derzeit liegen etwa 20 Ergebnisse aus einen Zeitraum bis vor etwa 40 000 Jahre v.h. vor (Tabelle 1). Berücksichtigt wurden nur die ^C-Daten von Stalagmiten, die im Gegensatz zu ^eckensintergebiIden einen gut definierten stratigraphischen Aufbau haben (Franke 1963). Die Grössen¬ ordnung der yachstufflsgeschwindigkeit liegt bei 1,0 cm/100 a, einem Wert, der unter günstigen Bedingungen sicher noch grösser sein wird. Für die Praxis der ^C-Probenentnahme, folgt daraus, dass eine zwei Zentimeter dicke Stalagmitenscheibe ein Intervall von etwa 200 Jahren erfasst. Diese Zeitspanne entspricht in etwa den Fehler¬ grenzen der ^ f C-Alter. Ungünstiger sind die Verhältnisse bei Sinterdecken, in denen sich die gesamte Schichten¬ folge eines Stalagmiten auf einem Bruchteil seiner Höhenerstreckmng zusammendrängt. Von der Altersbestimmung von Sinterdecken dürfen also nur Richtwerte erwartet werden. 2.) Wachstumsdauer von Stalagmiten Von Interesse ist auch die Kenntnis der Dauer, die zum Aufbau einer Sintergeneration (Trimmei 1953) nötig ist. Hierzu liefert die Radiokohlenstoffdatierung erstmals Messwerte (Tabelle 1). Sie beweisen, dass eine ungestörte Lösungszulieferung über mehrere Jahrtausende hinweg keine Seltenheit ist. Gewiss können lokale Ereignisse die Zulieferung von Lösungswässern unterbinden oder verlegen. Es besteht aber immer die Chance, unter den Vertretern einer Sintergeneration solche zu finden, die die gesamte Wachstumsphase repräsentieren. Diese aber wird durch überregionale Ereignisse bestimmt vor allem durch solche des Klimas. Sinterbildung hat vorangehende Kalklösung zur Voraussetzung. Früher galten Kaltzeiten als für die Verkarstung günstig, weil die Kalklösbarkeit bei gleichbleibender Kohlendioxid-Konzentration des Wassers mit sinkender Temperatur steigt. Inzwischen wurde diese Meinung revidiert. Der Temperatureffekt wird beiweitem durch Schwankungen der Konzentration des gelösten Kohlendioxid überdeckt. Infolge der Pflanzenatmung und Zersetzung von organischen Stoffen kann sie im Boden bis zum Hundertfachen der normalen Ct^-Luftkonzentration anwachsen, womit sich auch die Menge des gelösten Kalks um ein Vielfaches erhöht (Bögli 1954). Die den Pflanzenwuchs begünstigenden warmfeuchten Phasen werden also zu einer stärkeren Verkarstung führen, weil dann das in die Höhlen sickernde Wasser den grössten Öberschuss an gelöstem Bikarbonat enthält. In Übereinstimmung mit theo¬ retischen Überlegungen zeigen die ^-Daten, dass die Ausbildung von gut ausgebildeten Makroformen Kerzen¬ zapfen und zusammenhängende Sinterdecken unter warm-feuchten Klimabedingungen erfolgte (Diagramm 1). Besonders auffällig ist das Einsetzen des Sinterwachstums zu Beginn des Atlantikuras, weniger deutlich markiert ist dagegen das Ende des Atlantikuras. Dies könnte durch den klimatisch weichen Übergang zura Boreal bedingt sein (Seitz 1951, Jäger 1966).

PAGE 111

S 19/2 Da die Sînterabschsidung nicht direkt,, sondern nur mittelbar über die Vegetation vts Klima abhängt, ist mit einem gewissen Verzögerungseffekt zu rechnen. Seine Grösse wird von der Zeit bestimmt, den eine Pflanzengemeinschaft braucht, um einem Klimawechsel zu folgen. Wahrscheinlich ist darin der Grund zu suchen, warum keine Sinteraltar gefunden wurden, die der Alleröd-Schwankung entsprächen. 3.) Untersuchungen zur zeitlichen Festlegung des Endes der Warmzeitfolge des Mittelweichsel Auffällig ist das völlige Fehlen von Sinterproben aus dam Bereich zwischen 12 000 und 20 000 Jahren v.h. Diese Tatsache ist eine gute Bestätigung der Verstellung, der gemäss es während Vereisungsperioden nicht zur Sinterbildung kommt. Ab 20 000 v.h. ergibt sich eine weitere Häufung von ’’^C-Werten. Oie untere Begrenzung dieser für Sinterbildung günstigen Periode lässt sich nicht bestimmen, da die Messjrenze der Radiokohlensteff-Hethode 40 000 Jahre vor heute liegt. Das Auftreten einer Sintergeneration im Zeitraum zwischen 20 000 und 40 000 Jahren und mehr deckt sich mit der Annahme, dass das Ende der Warmzeitenfolge des Mittel weichsei etwas später als bisher, etwa bei 20 000 Jahren v.h., angenommen werden muss. 14 4. ) Spezielle Anwendung der C-Iiethede an Proben aus der Kallerhöhle Im Rahmen der jüngsten Serie von Radiokohlenstoff-Altersbestimmungen an Kalksihrter wurden auch mehrere Proben aus ein und derselben Höhle untersucht. Daraus ergaben sich Möglichkeiten zur Beurteilung von Sintergeneratienen (Franke, Geyh i.E.) und Antwort auf spezielle spaläochronalogische Fragen. Aus der grossen Kellerhöhle bei Winzendorf, Niederösterreich, wurden Stalagmiten, teils von anstehenden, oberflächlichen Sinterlagen, teils aus einer hauptsächlich aus Tropfsteinverbruch bestehnden Bodenschicht entnommen. Es war vermutet worden, dass die Entstehung der jüngsten Si n t e rgeneratien durch einoDislokatiensbeben unterbrochen wurde und so zp Verbruch führte (Fink 1959, Trimmel 1967). Die noch erhaltends Sintergebilde sollten Repräsentanten der folgenden Aktivitätsperiode sein. Wie die '^C-Datierungen zeigen (Tabelle 2), gehört der Sinterverbruch einer älteren Sintergeneration an, die aus dem Paudorfer Interstadial und noch älteren Zeiten stammt. Der Verbruch dürfte also zwischen der Warmzeitfolge des Hittelweichsei und dem Atlant!kum erfolgt sein. Eine eingehende Besprechung der Resultate aus der Kollorhöhle erfolgt an anderer Stelle (Franke, Geyh, Trimmel i.E.). Bemerkenswert ist nach, dass eine der Generation des Mittelweichsel angehörigen Probe ps einer freiliegenden, unverwitterten Sinterschicht stammt, die man als "jung" ansehen könnte. Bei der visuellen Abschätzung des Alters von Höhlensinter aufgrund des Verwit¬ terungsgrades ist also Vorsicht gobaten. 5. ) Spezielle Ergebnisse aus der Maximiliansgrstte Eine qndere Prebenserie stammt aus der Maximiliansgrotte bei Krottensee (Tabelle 3), fränkischer Jura. Die ^(¡-Datierung weist die Proben als nacheiszeitlich aus. Wie zu vermuten war, reprä¬ sentiert nicht jeder Stalagmit die volle Aktivitätsperiode. Deren veilen Umfang lässt sich aber aus den Daten mehrerer Proben besonders von hohen, regelmässig geformten Kerzenzapfen ermitteln. 14 6. ) Die Zuverlässigkeit der C-Daten 14 Di® bisherigen C-Altersbestimmungen, insbesondere spezielle Vergleichsmessungen, lassen eine Überprüfung der ZaWtrlässigkeit der Ergebnisse zu. Die jetzt eindeutig erwiesene Zuerdnung des Sinterwachstums zu warm-feuchten Klirngperioden beweist, dass die vielfach vermuteten Fehlerein¬ flüsse nicht so gross sind, um die Anwendbarkeit der u-Methede zu beeinträchtigen. Selbst die Unkenntnis der genauen ^C-Kenzentration von rezentem Sinter führt nur zu einer geringfügigen Unschärfe bei der Angleichung der "*V-Sinterskala an den absoluten Zeitmasstab, Die vorliegenden Daten wurden unter der Annahme berechnet, dass rezenter Sinter 85 % des '^C-Gehalts ven organischer Substanz aus dem Jahr 1950 enthält.

PAGE 112

lab. 1: Wachstuasgeschwindigkeit und Aktivitätszeiten Probe Wachstuasgeschwindigkeit (ce/100 Jahre) Aktivitäts¬ dauer ^ U C-Modell }ahre) AktivitätS' intervalle Jahre vor 1950) Maximiliansgrotte 1 0,92 3 500 5 400 bis 8 900 n 2 0,07 und 0,28 7 200 0 R 7 160 M 4 0,21 5 900 1 510 R 7 430 n 5 0,36 6 800 950 B 7 800 Höhle ohne Nasen 6 0,70 1 100 5 750 R 6 850 n 8 3,72 1 100 7 050 R 8 100 « 9 0,32 10 800 25 000 R 35 800 Mieru 10 600 2 650 « 13 275 Postojna 1 0,86 5 200 2 190 R 7 370 Montsilch 0,37 3 700 1 930 R 5 670 Heraannshöhle 2 1 100 7 100 R 8 230 Koller 4 600 5 700 H 6 350 Tab. 2: Einige 14 C-Daten von Kalksinter Probe I^C-Modellalter C-Jahre vor 1950 Kollerhöhle 1 37 380 &f 2 640 " 2 40 500 . 4 000 Maxi«iliansgrotte 4 Sockel 7 430 * 270 Kuppe 1 510 : 70 Maxiisiliansgrotte 5 Sockel 7 790 &f 90 14 Abb. 1: Histograwi von C-Kalksinierdaten aus Hiitelund Südeuropa (schraffierter Teil entspricht Sudeuropa) WACHSTUMSPERIODE PROBE 10 ‘ , ' 5 ' ' " ( U C -Jahr* v.d.G.) 10 3 Jahr t v.d.Ges 7160 1 150 O 7430*275 1510* 70 4 7790* 90 990*125 5 6650*140 57501120 HÖHLE OHNE NAMEN 6 8100*130 7040*105 35800*3100 250001920 * ? 1 g> a 1 Tab. 3: Tabellarische und graphische Darstellung der l4C-Qaten von Kalksinter aus fränkischen Höhlen 19/3

PAGE 113

S 19/4 Oer Einband, die RadiokohlenstoffA ]ter würden durch in die Atalagraiten einsickernde oder eindïffundierende jüngere Lösungen verfälscht, wurde durch gezielte Untersuchungen entkräftet. Die obere Hälfte eines 1963 abgebrochenevorgefundenen und seither in beheizten Räumen aufbewahrten Stalagmiten ergab ein ^-Alter (Probe Kollerhöhle 1), das ait jene# der unteren Hälfte, die 1966 von einer anstehenden Sinterdecke geaeisselt wurde (Probe Kollerhöhle 2), hinreichend gut übereinstlmut (Tabelle 2). 14 Ebenso verhält es sich alt den C-Daten zweier Stal a gaiten, die nebeneinander ara Rand eines Sinterbecken in einem heute noch oft von Öberschwearaungen betroffenen Rau® angetroffen wurden (Haxiailiansgrotte 4 und 5). Ihre Ergebnisse (Tabelle 3) schliessen die Einwirkung jüngerer, aktiver Lösungen insbesondere auf die Sockel¬ teile aus. Oie vorgelegten Ergebnisse beweisen,die Anwendbarkeit der Radiokohlenstoff-Hethode auf Hählensinter, wenn eine kritische Beurteilung der Ergebnisse vorgenoramen wird, wie es bei jedem radiometrischen Verfahren notwendig ist. Durch die C-Hethod wird die Möglichkeit erschlossen, die besonderen strati graphischen Gegebenheiten der Bodensinterschichten der Chronolgie der ausklingenden Eiszeit und der Nacheiszeit anzugleichen. Für Unterstützung der Arbeit 1st der Deutschen Forschungsgemeinschaft zu danken. Weiter danken wir den Herren Heinz Urning, Dieter Preu und Dr. Hubert Trirarael, die sich an der Probenentnahme beteiligten. Literatur: Franke, H.W., Münnlch, Franke, H.W. Franke, H.W. Triamel, H. Bögli, A. K.O., Vogel, J.C. Neue Ergebnisse der Radiokarbonbestimmungen an Höhlensinter; 111. Int. Kongr.f.Speläologie, Bd.IV, Wien (1965): 69-72 Das Wachstum der Tropfsteine; Actes du IV e Congr.Intern, de Spéléologie en Yougo¬ slavie, Vol. Ill, Ljubljana (1968) : 97-103 Formprinzipien des Tropfsteins; III. Intern.Kongr.f. S peläologie Akten, Wien (1963):63 Beobachtung über die Ausbildung von Sintergenerationen in österreichischen Höhlen; Höhle 4 (l953):62-64 Das Verhalten von Karbonaten in der Natur; Höhle 5 (1954) : 36-44 Seitz, H. J. Die Süsswasserkalkprofile zu Wittislingen und die Frage des nacheiszeitlichen Klimaablaufs; 4. Ber. d. Naturforsch. Ges., Augsburg 1951 Jäger, K.-D. Mitteleuropäische Klimaschwankungen seit dem Neolithikum und ihre siedlungsge¬ schichtlichen Auswirkungen; Ref.Intern. Prähist.Kongr., Prag 1966 Franke, H.W., Geyh, M.A. Grundriss einer Chronologie der Kalksinterablagerungen in Höhlen; i.E. Fink, M. H. Beobachtungen in der Grossen Kollerhöhle; Höhlenkundliche Mitteilungen, 15. Jg., H.9, Wien 1959. S. 91 Trirarael, H. Ober einige Aufgaben und Probleme der Karstund Höhlenforschung im Lande Salzburg; Mitt. d. Österreich. Geograph. Gesellsch., Bd. 109, H. I-Ill (1967) Franke, H.W., Geyh, M.A., Trirarael, H. Ergebnisse diner Radiokohlenstoffdatierung von Sintergenerationen der Grossen Kollerhöhle bei Einzendorf (N.-ö.); i.E. Dl skusslon : HOMANN (Darmstadt): Als Ergänzung wird darauf hingewiesen, dass für eine schliffoptische Auszählung der Jahresringe nur sehr regelraässig gewachsene Stalagmiten brauchbar sind. Wandsinter und Stalaktiten sind von vornherein unbrauchbar, da hier ein kontinuierliches Jahresring-Wachstum nicht «tattfindet. Weiterhin ist Voraussetzung, dass die primäre Anordnung der Jahresringe nicht durch Diagenese (Rekri t al 1 i s ation) Uberprägt worden ist.

PAGE 114

S 19/5 FRANKE: Es mtrie nachgewi«s«n, «lass alii Stalagmitsn sinen visl bsssar Jurchschaubaren Schichten¬ aufbau h*b«n als di® Stalaktiten Ksrzenzapfen bestehen aus Felgen von übereinanders!tzenden haubenförmigen Abschnitten; infelgadessen ist der Fuss des Stalagmiten der älteste, die Kuppe der jüngste Teil, Zur Datierung verwenden wir deshalb ungefähr zwei Zentimeter dicke Scheiben, die senkrecht zur Achse geschnitten werden. Um jüngere, aus dem Überlauf der Lösungen stammende Schichten auszuschl l e s s en, wird der Randabschnitt der Scheibe abgeschält. Aus diesem Grund eignen sich möglichst hebe, gleichmässig gewachsene Stalagmiten aa besten zur Datierung. Selbst¬ verständlich lassen sich auch Sinterdecken datieren; besenders interssant ist der Fall ven Sinterdesisenfelgen mit Helzkehlaeinschlüssen eder -zwischenlagen, die Gelegenheit zur Eichung der ^C-Alterskurve geben. EHRENBERG (Wien): Bai der Bedeutung der Datierungsmöglichkeiten in Höhlen sei angeregt, Unter¬ suchungen an Materialien sslcher französischer Höhlen verzunehmen, we getrennt durch verschie¬ dene Sedimentbildüngen bis zu sieben Sinterdecken übereinander lagern. FRANKE: Wir danken für den wertvollen Hinweis, dem wir nach Möglichkeit nachgehen wellen. GRES3EL (Klagenfurt) : Die Werte van Dreppa "Sa ist das Wachstum der Tropfsteine in allen Höhlen verschieden" möchte ich in Zusammenhang mit allen letztgehaltenen Referaten noch besenders betonen. Jede Höhle ist auf jrund ihrer geologischen, hydrologischen und meteorologischen Bedingungen und der sich daraus «r-gebenden äusserst ksmplexen Entwicklungserscheinungen ein» Individuum für sich. Es ist daher gerade bei der Altersbestimmung von Tropfsteinen, die ja nirgends ein gliichmässiges Wachstum aufweisen können, grösste Versieht vor einer Generalisierung und Theeretisierung oder Schematisierung geboten. Man kann auf viele Jahrtausende zurück auch niemals nur annähernd Wachstumsoder Degenerationsperioden festle§en, nicht in einem und noch weniger in verschiedenen Gebieten, da wir über die hydralegischen und ieteerelagisehen Bedingungen auch nur theeretisch und viel zu ungenau aus der Vergangenheit informiert sind. Theoretische Schlussfolgerungen mit nur ungenauen Prämissen können daher zu sehr irreführenden Ergebnissen führen. Gerade vergleichende Untersuchungen aus der jüngsten Zeit zwischen Sinterwachstum in Höhlen und Bergwerken brachten die Erkenntnis, wie sehr komplex diese Probleme sind, wie stark unterschiedlich ven einem Gebiet zum anderen die Wachstumsund Entwicklungsbedingungen auftreten und auf welche Irrwege man durch Theoretisiarung gelangen kann. Gerade in der Nautrwissenschaft soll die Praxis an erster Stelle stehen! FRANKE: Ich stimme zu, dass das Wachstum von Tropfsteinen ein komplexer Vorgang ist, bin aber doch dar Meinung, dass es sinnvoll ist, auch bei Vorgängen in der frsen Natur nach allgemeingültigen Prinzipien zu suchen. Dr. Gressel hat ja auf seinem Gebiet selbst den besten Beweis dafür erbracht, indem er auf Bestimmungsgrössen hinwies, von der die Höhlenbewetterung bevorzugt beeinflusst ist. Ähnlich ist es beim Tropfsteinwachstum: Nur in speziellen Fällen ist es möglich, aus ihren Farmen auf die Bildungsbedingungen rückzuschliessen. Das soll uns aber nicht daran hi niter n , selche seltenen Fälle aufzusuchen und auszuwerten. In mehreren Arbeiten wurde darauf hingewiesen, dass die ssgenannten Kerzenstalagmi t en eine besonders günstige Situation aufweisen. Hier erweist sich beispielsweise, dass die Dicke vor allem von der Wasserzufuhr und die Höhe ven der Wachstumsgeschwindigkeit abhängig ist. An diesem Beispiel zeigt sich sehr gut, dass die Erscheinung des Wachstums durch einzelne speziellere Parameter erfassbar ist z.B. radiales und vertikales Wachstum, Wachstumsgeschwindigkeit, Aktivitätsphasen ganz abgesehen ven chemischen Pafaaefirn wie den chemischen Bestandteilen des abgesetzten Materials. Die Konsequenz 1st, dass man eben nicht den komplexeren Begriff Wachstum verwendet, sondern di# für dieses charakteristischen Grössen. (Genauso sinnlos wäre es, var der theoretischen Durchdringung der Höhlenbewetterung unter dem Hinweis auf deren Komplexität zu warnen auch hier ist eine Spezifizierung und Präzisierung durch Windgeschwindigkeiten, Druckgradienten usw. nötig.) Im übrigen möchte ich bemerken, dass gerade die C-Methede eine Prüfung theoretischer Vorstellungen zulässt, und sie hat bisher unsere theoretischen Anschauungen bestens bestätigt.

PAGE 115

nEüiEPbi rnncoBoro KAPCTA S 20/1 r.A.MaHCHMOBHH klHCTHTyr KapcToeefleHMH H cne/ieo/iornH .PlepM , CCCP /], %¡ HGflaBHero epeneHM neiuepy B runes HS npMB/iSKa/iM flo/iWHoro BHHMaHwn .Newfly TSM cpefln flsafli^aiM fl/iHHHBMLUMx HapcTüBux nsinsp B Hnps T p M B T M n c s . 0 H y 6 zi H K o B a H H y H paHss CHMCOK rwncGBbix nsiusp /4/ ycTape/i ,riy6/iKKyeMaH p.aöoTa HanHcana no 6o/iee HOBUM .qaHHbiM. fleinepbi B rnncax HSBSCTHbi B CCCP B HeoreHOBbix , nenosbix , r apcHHX , nepncK M X M HsnöpHMCHHX OT/IOWSHMRX / 2-6/.B aapyöewHOH Esponsts neorsHOBUx rnncax HTa/iMM /15,23/ /21 / »Flo/rbiUM /1 6,20/; rpnacoBbix flteMOHTa / 12/, C R osauHHx PyflHyx rop /30/,HJBekii 4 a p M M /26/ , ifcpaHKOHCKOki fOpbi /1 3,14/; nepncK M X Papua /8 10/, 3 e r e 6 e pra /18/, B CUJA npeoö piaflaKDT nemepy B nepncHMX rnncax /11,22/. Mentiue HX B CH/iypHHCKHX /28/ H HeoreHOByx /25/,EcTb neiuepbi H B rnncax Hpana/ 29/. CTpaTMrpaiJîHHecKoe pacnpefleRSHMS nemep H HX npoTnweHHOcr-b npHBSflSHy B raó/inue 1.&o n e e flsyxeor neinep B rnncax nnerar oöiuyio fl/inny csyiue 120 K n , H 3 HHX 89,9 KM B HeoreHOByx OT^OWSHHRX H 22,2 KM nepncKHX .OcTa/rbHye npHypoHeny K ne/iOByn , wpcK HM , ipnacoabin H KSMöPHHCKHM rnncan /19/. A/IHHHE^UJHE HELUEPy B EMnCAX VKawen H3BBCTHye aBTopy nemepy B rnncax , Koiopye HMBKDT flPHHy 100 M H 6o/iee. /1,/iHHHeHUjHe neiuepy B rnncax ^/i H H a , M 1 . OaepHaR . riOflO;Tbe , CCCP, N^ 2 D 3C0 2 .KpncTaRtHaR HpnBHBHCKaR ,rio 1 AOP-be,CCCP,N 1 18780 3.0nTHMHCTHMecKaR,noflGP'be,CCCP,N^ 15678 1 4. ri/iyHKH H /i H SHTyanacTOB , nonopyeÇCCP ,N 1 14200 5, B e pyeOa , n o flo^ye , C C C P 7 8 2 0 B.HyHrypcKaR ^BflHHaR , PlepMCKa R o6 ;I . , CCCP , P 1 5600 7 .KapvHHDKCKaR ,Cpe,HHRR A3HR,CCCP,J 3 3200 S.PlapKC PBHH , Htio-MeKCHKO , CUJA,P 2652 9. CTHKcPHBep,Texac,CUJA,P 2133 10. VrpnHCKaR , f loflo/rbe,CCCP 2120 11 . BerpoBaR.noflo^te , CCCP,N 1 1700 1 2 .XaHMKB^e ,f0, Eapp, r^P, p 1700 1 3 . 6 a JiarancKaR .Cnönp-b, CCCP,Cm 1200 14 .HDón^BHHaR ,rioflo;rbe , CCCP,N 1 1120 1 5 . Ky/loropcKa R , ApxaHre^bCKaR o6;i., CCCP,P 1028 16 .XyflyraHCKaR , C n ó n p y , CCCP,Cm 1000 1 7 . fnncosaR , 3ere6epr ,UJ>ne3BHr-ro.nbuJTBHH , c^PP , p 1000 1 8 .ByRTCKaR ,riepMCKafl o6/i . , CCCP , P 1 900 1 9 . A/ieÖacrpoBaR ,0K/iaxoMa , CLUA, P 800 2P.TaHa1 qH-Pe-TH6epHR,PaBeHHa,MTaRHR , N 1 538 21 .HyawTa ,6aujKHpHR , CCCP, P^ 571 22 .KnHMBHCKaR , PlepncKaR OöR.CCCPJP^ 460 23 . Gösa / itna R , Texac , CUJA , P 441 %¡ o noc/ieflHHM flaHHbin , fl/inna ee npesyujaei 30 KM.

PAGE 116

S 20/2 24 . VHHCKaR , flepncKa f l 06/1 < , CCCP 400 25 .MeHKMHCKäfl , flepMCKafl o 6 f l.,CCCP,P 1 350 Ze.Bo/ibujan BacHyHMaKCKafl , CCCP jP^^ 350 27.TepMeHeBCHan ,BaujKHpMfl ,CCCP,P 1 300 28, 3 aKypbHHCKafl , nepncKan 06 / 1 . , CCCP ,P 1 300 29 .OKTflôbCKafl 2,riepMCKaH 06 / 1 . , C C CP , P 1 290 30 .CHopoHMi4Hafl , rio/TbUJa , 280 31 . K H 3 M H H M H C Kafl CH BO 3 H 3 H , C , K aBK 3 3 , C C C P , J 250 32 . CraHeescKafl .Aesun-bfl , Tarapufl ,CCCP ,P 250 33 . » noflo.rbe , CCCP ,N 1 240 34 . KypnaHaes C Ka FI 1 ,BaujHMpMfl , CCCP ,P 1 240 35. Baxap,fleHCHafl,TypKMeHMfl,CCCP,j 220 36, CaH .-ieoHapfl, Bafle,LLlBekii 4 apHfl , T 200 37.lUaxTa A , flbenoHT , Hra^Hfl , T r/iy 6 n H a 200 38.BopHywoBCHafl /cTapafl/,ropbKOBCK.oô/i.,CCCP,P 200 39 .fpeT/ia ,C-noBai 4 H k e Py,HHye ropw, HexocjioeaKHfl , T 200 40 .BopHyKOBCKafl /noBan/ , Pop-bHOBCH . G 6 / I . ,CCCP, P 200 41. /],MMTpMeBCHafl,C.KaBKa 3 , C C C P , J 200 42. Kap/iai v iaHCHafl,BaiiiHHpnA,CCCP,P,| 198 43 .DoHOMapeBCHafl ,riepMCKafl %¡ 6 ^ . f C C CP,P 1 185 44. KpflCb-TmuHK,BaiiJKMpMfl,CCCP 5 P 1 172 45. CTa/iarMHTOBafl,nGflü/i , be,CCCP,N 1 170 46 .ÜHTflOpbCHafl 1,riepMCKaH oô/i , , C C C P , P 1 170 47 . BopHy KOBCKa fl /cyxafl/ , fopbKOBCK . oô.n . , CCCP ,P 165 48.( v la^aH KpncTa/ibna fl , rioflo/ibe , CCCP 160 49 .BoflflHan ,BaiuKMpMfl,CCCP JPJ^ 152 50 ,B .OnoHHHCKafl ,(1epMCKafl 06 / 1 , , CCCP jP^^ 150 51 ./ie.nflHafljC ,KaBHa 3 , C C CP,J 150 52 . HHWHeMMxaw/iGBCKafl , flepMCKan o 6 ^ . , C C CP,P 1 140 53. CpeflHHH KpHBHeHCKafl , f loflo/ibe , C C CP ,N 1 135 54. Gx/ie6HHHHCKafl,BaiiiKMpMfl,CCCP,P 1 132 55 , B/iaros eineHCKan ^aiuKMpHH^CCPjP^ 130 56. H a XoMax,rio,Ao.nbe,CCCP,N 1 126 57, HoBafl HKcnan ,BaiUHMpMfl ,CCCP ,P 1 120 58 .HoTMp"y/iaK .CpeflHHH ASMA, C C C P , J 3 116 59. C raHeeBCKafl Cyxafl , l a T a p M H , C C C P ,P 1 100 60 .Ko3^GBafl,C .KasHaa , C C C P , J 100 61. r o^yôHHafl,C.KaBHaa , C C C P , J 100 62 .Kanôya/ia , Ba/ie,LUBePmapnH , T 100 63,Pbep a Pbep,Bafle,lllBeMiiapHfl ,T 100 ripMBBflSHHblH CnMCOK H 8 npeieHflyeT Ha no .nnory , OCOÔBHHO B O T H OLUB H H M aapyÔBWHWX CTpaH,H BK/IIOHaeT B OCHOBHOM nBU4Bpbl C C C P . 3 H 3 H H T B / I bHW B nBl^Bpbl H M BK3 T C fl Bü4B B r/l,P,CUJA M HBKOTOpblX flpyTHX CTpaHaX.B CHHCGH BK/iK3HBHbi H a K Gyms c T B y HDinM B nBu^spy.TaH H H c H B 3 H y B mu B . B CCCP cpsflM noc/iBflHHx nowHO yKasaib SaTOn/lBHHblB BOfloxpaHM/iHinBM CHDHGBBCKMB nemepu na Bo/irs f B a o psaHHyHD npH paapaôoïKB rnnca UCT o pHMBCKyio /cxapyra/ BopHyHGBCKyra nsiyBpy , sasa/iBHHbiB npn paapaôoTKB Bxoflbi B nBiuspw Kyaiuia H Kp R cb-TniuHK Ha p.Hw.Ma aapyÖBWHbix aro /iBrsHflapHafl nnncoBan nBiyspa Cpsina B HExoc/iosaKHM , HaciuMHO yHHHjowBHHafl oósa^oM H aaTon/iBHHafl , H nsiuspa KonOya/ia B ÜJBBHpapHH , noTopafl B 1963 r.äaKpwra noc/is oôBaT.a .Bcero cBMb nsinsp

PAGE 117

S 20/3 M3 63-x.BBMfly HeMHoroMMc/iGHHOcTM neii^ep B rnncax ^n M H O HD 6o^ee 100 M asrop cne/i HeoôxoflMMbin coxpaHMTt MX M np M B 6 C T M B Cfl M C K 6 , Ho reo/iorMMecKOMy Boapacry KapcTyraïqMxcfl rMncos npMBeflGHHbie fl/iMHHGMLUM6 neu^Gpbi pacnpGflG/iBraicn c^Gflyrau^MM oôpaaoM Ta6n . /Taô^MLia 2/ CrpaT MrpatJJMHGCKOB pacnpG^G/IGHMB fl/lMHHBMUJMX n GlUG p r GO/lOrMHGCKMM B03paCT H 3 p C T y HDLUM X C R TMOCOB Kü/IMHBCTBO nGU^Gp HGOFGH N 15 HDpa J 8 TpMac T 5 %¡ eprib P 33 H G M 6p M M Cm 2 Hx oôii^aR fl/iMHa,M 89527 4336 000 21979 2200 63 118842 %¡ O KO/lMHBCTBy H p G O 6 ^ 3^3(0 T H GLI 4 G py B HGpMCKMX O T JIOWB H M B X . Ha BTOpOM MG C T G HaXO^RTCR np M y p O H G H H bl B H HGOrBHOBUM T M H 03 M . / 1.a / I G B CJlGflyHDT HGlUGpy B HDp C K M X , T p M 3 C O B blX M HGMÔpMMCHMX FMncaX.nO np O T R W B H H O C T M nGpBOG MB CT O npMHafl^GWMT neU^GpaM B HBOrBHOBUX , a B T O p O G HGpMCKMX TMncaX. HEKOTOPyE 0 C 0 BEHH 0 C T M nEUJEP B THROAX %¡ BLUGpy B TMncax M a H r M flp M T a x or/iMHaraicR H3^MHMGM opraHHbix Tpy 6 , noflSGMhux Kappos , KpMcra ^^OB TM n c a M OÔUHHO OTCyTCTBMGM rMnCOBblX Cia/iaKTMTOB M CTa/iarMMTOB , nOflSGMHWMM nOTOHaMM , OSGpaMM , 0praH H bi6_Tpy6ü,M^M C^GMUG Ko/iofli^w , npaflcras / IRJOT COóOM oflny M3 OCOöGHHOCTBM MGLUGP B rMncax, 3Tü BBpTMKa/llDHblG TpyÖü B 30HG B Bp T M K 3 .H t. H O M HMCXOflRIMGM 14 M p K y/I R U M M , B W p 3 6 O T 3 H H U 6 BOflOM M BblXOflRlUMG B HO T O /IH B rpOTOB M/ 1 M npOXOflOB , BBGpxy OHM OÔblHHO 3 a H 3 H H M B aHD T C R CJlBnO.SrQ C 6 R 3 a H O C T GM , H TO MM/IMHflpHHBCKMB nOHOpy Ha flHG KapCTOBblX BOpOHOK , HaH npa B M JIO , 33 M/IG HU . B C/lOWHblX M H O TO 3 T 3W Hbl X MBlUBpaX OpraHHWG rpyôy floxo^RT MHorfla HG flo KapcTosyx sopoHOK na nos B PXHOCTM , a flo BGPXHMX 3TawGM B SOHG oôpyujGHMR M /I M npOC.nOGB M3BGCTHRH0B M flO/IO M M T O B . H OflO 6 H O G RB^GHMG' H 3 6 üHDfla G T C R B KyHFypCKOM nGLUGp B , n03T OMy OÔyHHO H Bp B 3 OpraHHblB Tpyôbl B H GlUG p y HG npOHMHaBT fl H B B H O M CBGT .MCK/IKJHGHMGM Ôbl.na nGlflBpa nofl flGpGBHGM KypManaGBOM B BaiiiKMpMM. BecbMa pasHooßpasHbi nofl3BMH_y£ H_a£py.B KynrypcHOM n BiflB p G OHM OCOôGHHO RpKO BbipawGHbi /7 /, OflHa M3 OCOöGHHOCTBM TMncoBbix nGflBp oöpasosaHMG K p M c T a .n /i o B TMnca na no-ny.B KyHrypcnoM n GiflGp e OHM öbi;iM oÔHapywGHbi B BMAG nopoiuKOBaToro rnnca na nojsepxHocTM /ibfla.STM KpMCTa/i/iy rnnca paapiBpoM 2-3MM oöpaaoBa^Mcb npM cyô/iMMapMM noKposHoro ^bfla Ha non y nciflGpy , KOTopyn , no flannyM ana/iMSOB coflepwMT flo 1,27 r/n cy;i-bc})aTa Ha/itpHR , E . %¡ ,/l,opocl)B 6 B /1/ onMca/i B KynrypcHOM .n B fl R H o M nGiflGpe Mro/vbHaTbiB, Taö/iMTHaTbiG, LUGCTOBaTbIG M flBOMHblG K p M C T 3 J! -T bl T M M C3 . Kp M C T 3 / I/Ibl B HGKOTOpblX MG CT 3 X OÔpa 3yK3T p O C CU M M . Ha CbllflG H H a R BOflOM CMBTaHooöpasHaR Macea BCTpenaeTCR na no/iy pflfla rpoTOB .OTfle^bHye TaÖ/iMTHaTbiG «pncTa/iy MMGHDT fl^MHy flo 30 CM .BnaHMTG/rbHbie «pMCTan^bi rnnca yHasysaraTCR fl/iR neiflep SanaflHOM Hoflo/iMM.B CG/IGHMTOBOM neiflepe HaMwa B NGKCMHG Haô^HDflaraTCR KpncTa/iny nnnea , flocTMraraflMG 3-4 M fl^MHy /5,17/. TMOC nO H T M HG flaGT CTa/iaHTMTOB M CTa/iarMMTOB , HTO CBR3aH0,n0~BMflMM0My, C G r O 3HaHMTG/TbH0M paCTBOpMMOCTbH] . VHMHa/IbHblMM M C B O G O 6 p a 3 H bIM M TMOCOByMM C T a Jl 3 K T M T 3 M M M CTa/iaFMMTaMM OÖ/iaflaBT Kap/ltOHCHaR nBLflGpa.ÜHM 3flG Cb OO/lbB B H y T p M M np Gfl C T 3 B H R 1 0 T TpyÖHaTyG OÖpaSOBaHMR C HapyHiMbM flMaMGTpOM H G p G fl K O ÖO/ 1 B B 1MM T O /llflM H O M C T G H O K flO 10 CM.OHM "npM OCBGlflGHMM B H y T p M COSflaiOT (Í) 3 H T3 C T M H 6 C H yiO OÔCTaHOBKy”. B nBiflepax B rMnce Had/iraflatoTCR £OflHbiG_noTOHM . HGÔo/ibiiJMG pynbM MMGIOTCH B HepMCKo-C G PTMHCKOM , MGHKMHCKOM ,nOHO Map GBCKOM ,K JliO HMHOBCKOM M flpyTMX MBflBpaX HepMCKOM O 6 ^3 C T M ; K M 3 M H H M H C H M X , Hefl R H OM , ^MMTpMGBCKOM M KOS/IOBOM H3 CGBGpHOM K 3 B K 3 3 B J C K O p O H M p H O M B nO/IbLUG M HGHOTOpyX flpyTMX.HaCTO MOC/IG flowflBM B neiflGp a x npoTBKaioT B p G M B H Hbie OOTOHMî HG 6 Q/lbLUMG n0fl3GMhlbl6 03Gpa MSBBCTHbl B KyHFypCKOM JlGflR H OM M flpyTMX neiflGpaX nepMCKOH OÔ/iaCTM, BaioK MpMM , fappa , no/ibiUM M flpyrMX.

PAGE 118

S 20/4 Ha^n'bUMTOBbæ n/iehrnw ycTanoB/leHbi B KynrypcKOH ^GARHOM nei^epe B rporax /1,-nnHHOM, BejiHKaH , fpR3H0M, rfle OHM oôpaByHDT cn^oujHyra HopoHKy.ÜHM odnapyweny H B rnncoBbix neiyepax HDwHoro Papua. H a Eo/rbwor'i oaepe KyHrypcKOM neu^epu M flpyrnx KpynHbix oaepax n/ie H K a nRasaer B BMAG orfle^bHyx naieH /1,3,9/. B peay^txaTe oÔpyiueHMR CBOAOB nemep oÖpaayraTCR ec2e£T£eiHHye_MOCTw /5/,KOTopwe ,A/IR ^GTKO paCTBOpHMblX B BOflG THnCOB OÔyHHO HGflO/irOBGHHy H nOTOMy flOBO/ltHO peflK M . KapCTOBye MOCTy MMGHDT C R B PlepricKOM oô^acTM ,BaiiJHMpMM , na CesepHon KaBHaae.CHIA /lUTary Kanaac ,0K / laxona/ . TeopMR oôpaaoBaHMR nei^ep B rnncax c/ia6o paapaôoTana 724/. BoaHMKHOBGHMG , paaBMTMG M y H M H T OW G H M G MX npOMCXOflMT B HGCKORtKO C T 3flM M , 0 6 O "L4B H H 3 R CXGMa asOJItOUMM npMBBßBHa B TaÖ/lMUG 3.HaTGHHyG OÖpaaOBaHMH B BMflB c/ia6o paaBMTyx cra/iaKiMTOB Ma Ka/ituMTa M HpMcia^Jiy na no/iy nBiuGp B BTOM CXBMG HG yKaayBaioTCR . ByBO/Uj P MncoBye nGmepy HG TOK ym na/iy . HGOôXOAMMO nono JIH G H MG npMBGflGHHyx flannyx CBGAGHMM O nGiuGpax CLUA, 3anaflHOM Espony . K O MMCCM no ^.TIMHHGMIUHM M r/iyöoHaMiuMM nGmGpan Hnpa HHiGpHauMona/ibHoro CriG/iGo/iorMHecKoro Coraaa HGoöxoflMMo nocTaBMTt y HG T rnncoByx nGiuGp . CTPATMPPAOHHECHOE P AC PIPETE /IE HUE PlElilEP B PHRCAX TA& F ;HqA 1 rEOyiOrMHECHHPi B03PACT cccp BARAAHAR EBPOHA CUJA BCEPO HO^HUECT BO riElHEP O&IHAP A71HHA n H0J1MHECT B0 REIUEP 061HAH AAHHA M K0/1MHECTBO neiuGp OBlMA fl A/IMHA M K0J1MHECTB0 HEIUEP OBLUAP A11HHA M HGOTGH 17 + 88772 > 15 1107 1 ( > 3) 61 > 33( > 35) 89940 1 27 1 27 Bp a 17(18 ) ++ 4772 17(18) 4772 T p Ma c > 16 1175 > 16 1175 riepnb 145 15047 1 (> 5) 1090 5 (19) 6056 151(169) 22193 CMfiyp MM6HDTCR MMGHDT Cfl KGMÖpMM 2 2200 2 2200 Bcero 182(183) 110818 >32 (>36) 3372 6 (>22) 6117 220(241) 120307 %  * %  ) B .H . A yd/iRHCKHM M B.B.H/IHDXMH 73/ ywaa , Bator fl/iR TOPTOHCKMX TMOCOB BanaflHOM floflo/iMM 26 nGiuGp OÖIUGM fl/IMHOM 61 KM 140 M. %  H*) HG/IMHGCTBO nGLUGp A-HR KOTOpyX H3B6CTHa fl/lMHa. B CKOÖKaX OÖmGG KOJIMHGCTBO M3BGCTHyX RGU^Gp .

PAGE 119

Í 3 • %¡ m X TJ x n TD ZJ CD £ Q) CO TD Cf Œ I p O) I =1 m n M i= o j: x o' H Q I O CD "133 I I P t) %¡ ( Ol I o n • O TD T E o o D H TD IPX 33 P O 3 ) TD X O I o í: i \ m p x P œ p zc a ro ^ o x o o Xt P 3 : TD H » TD 5 X £1 P o ro TD P %  < CD P I £) r %¡ £ n 1 3 ro x x x P £ co TD TD -C £> TD CO TD -©• P 3: H ii X CD H *< X O O m co £ 21 i x £3 3: 3 o p x b p *< TD 3: H X O xc m o P H TD P 3: P ^ O TD Ov O X X _c o ro £3 3: TD aoro E TD X o X 31 P P o X O TD n x E x TD I X £3 P P TD O H 5 CO TD E H X ^ TD P 3 X -E O Xt TD O TD 3 P O TD O H 3 X P\TD CD P TD CD O TD ^ £ H X E x P £3 CD I X o X TD X I %¡ x -a n n x CD £1 CD X O CD M£n TD 3: >< o p CD X CD CD TD £ O X ÜJ X X E CD X< TD P E ÜJ x TD TD P 31 X 3 0 E m 3 E P TD TD £ E I 3 : H 3 Z] E P P O TD 0 is X £1 P o' i cu H P 3 E 0 P 0 P 0 3 x TD P P O E p jr 0 j 0 X 0 ^D ED P TD TD O P X P 0 0 ii X 3: £ X 0 P 0 O 31 Q CD TD 0 5 3 :'I x £ x E o %¡ 3 £ 0 P P P X %¡ 5 TD 0 0 £ I X 0 0 0 H TD —) TD P TD £ E £ n H CD u H 0 P P P TD £ £ 5 ^ 5 £ + + + + Hanop BOfl Cyxan Ba^osHa H peaTMMecKañ C T afln n no Aeency OÖBa/TbHbJB OT/IOWGHH B Ocbinn OsepHbie 0T/10WBH H fí PBMHblB OT J10HCBHH Fl XapaKTsp nsiuBpHOM aHKyMy/iRi 4 M H + + + + + Koppoan R H %¡ 0 TD TD Q X i= E 0 0 O £ O X £ E X ii * %  O P H TD P P + + + -f+ 3p03WH X X X + + -f f pas MTa 14 M O H H bl B BCKpWTMB nBü^Bpbl oópyiuBHHBn cBOfla 0(J)OpM/1BHMB B poor nBü4Bpy, n0fl3BMHaR aKHyMy/IRLtMR 06pa3OB HHHB CHy^-bn rypHwx / H0pp03M0HHblX M 3p03H0HHUx/ (J)OpM 0 0 £ -S' "DE 0 P %¡ 33 X 0 TD P P £ CXEtIA PA3BMTHH rOPHUOHTAJIbHbiX KAPCTOBuX flElilEP B PMnCAX HO P . A . M a H C H M OBMH y , 1967

PAGE 120

S 20/6 /IMTEPATVPA 1 ,¿0£o£eeB_E_ L n_ ; _Ka/i'bL4MT0Bbie n /i e H H H W Hpucra^^bi rnnca B HyHrypcKOM nemepe . Remepu , aun . 6 7 ,RepM-b, 1 966 , 2 Cne^eüiiorHHecHHe r/iyÔHHHoro Hapcra CCCP .Remepbi , swn , 6/7/, Repn-b ,1966 3 (-^a iTbi^ H Tosa H n^enna OBBPHHX BaHHOHe« neu 4 ep . 3an . Bcec . MMHGP . o-sa , H . 84 ,N? 1,1955 4 • ü a íi c il M £ B ü M _r Kaper rnncoB H aHrnflpHTOB aeMHoro Luapa.üÖLUHe sonpocbi KapcroBefleHMO . M . , 1 962 . 5 , naHCMM£BM_H_r . A . ÜCHOsy KapcroaefleHHB , T . 1 , Repn-b, 1 963 . ^ • !!l a ü c il M £ B il M _^JL^JCrpaTHrpapMHecKoe pacnpefle;ieHHe flnHHHeniuMX neii^ep CCCP , R eu 4 epy , Bbin . 5 6 , R e prit. , 1 965 . 7. TnxoMnpo£ H.K. SHaneHMe Kapcra B rHflporeo^orMM , T py^y Bcec . r H flporeo/i . c teafla , c 6 . 7 , 1 9 3 4. 8. B e rg A. Höhlen und andere Kars t e r s c heinungen in unseren Gipsbergen . H eimatkalender für Kyffhäuser ""und“Heinleite ,1,1921 jFührer durch die Barbarossahöhle im Kyf fhäuser »Frankenh . , 1924 . 9. Bi£s_e W._Über das Auftreten eines Kalkcarbonat es in den Südharzer Gipshöhlen . Jahrbuch der Preuss, L.Anst.Bd, 5 1 , B erlin, 1 9 3 0 . ü* Entstehung der Gipshöhlen am südlichen Hatzrand und am Ky ff häuser . Abh , Preuss , geol . L , Anst, ,H. 1 3 7 , B e rlin, 1 9 3 1 . ll.Bretz
PAGE 121

S 21/1 Die obere Hans-Meyer-Höhle und Übersicht über weitere Lavahöhlen am Kilimanjaro Reno Bernasconi (Bern /Schweiz) Résumé: Sur la grotte de Hans Meyer supérieure et sur d'autres grottes volcaniques du Kilimanjaro. On décrit la grotte de Hans Meyer sup.creusée dans une coulée de téphritebasanite à néphéline à une hauteur de 5250 m sur le versant ouest au Kibo. On donne un aperçu sur 16 autres grottes volcaniques du massif du Kilimanjaro. Summary: The upper Hans Meyer cave and other volcanic caves of the Kilimanjaro. The upper H.Meyer cave is described. It opens in a nepheline tephrite-basaiite wall at the height of 5250 m on the west slope of Kibo. A rapid view is also given of 16 other volcanic caves of Kilimanjaro mountain. n 1 o A n 2 n n 5 6 n 3 n 7 n 8 0 10km Lavahöhlen am Kilimanjaro O 11 Mawenzi if 17 Q 16 O Der Kilimanjaro ist ein vulkanisches Geringe, das sich in Nord-Tanzania 3° südlich des Äquators und 37° östlich von Greenwich erhebt. Er weist 3 Gipfel auf: der Kibo mit 5894 m, der Mawenzi mit 5270 m und der Shira mit 4300 m. Wie in arideren vulkanischen Gebirgen öffnen sich auch in der Lava des Kiliman j aros mehrere Höhlen. Sie sind ent¬ weder durch Gasausströmungen oder durch Erosion einer weichen Lavaschicht oder auch durch Zusammenbruch grosser Fels¬ blöcke ents+andenDer grösste Teil dieser Höhlen wurde durch H.Meyer und L.Purtschsller, den Erstbesteigerri des Kibo 1889 und 1898 entdeckt » MEYER 1890; MLÍER 1900,1. Es handelt sich durchwegs um Höhlen von bescheidenem Ausmass. Die höchst gelegene, sogenannte obere H.Meyer-Höhle wurde 1930 durch Geilinger in einer Höhe von 5300 m entceckt (GERINGER 1930j. Anlässlich einer Kibo-Besteigung im Juli 1968 konnte ich diese Höhle untersuchen und vermessen. Es handelt sich um eine 9 m lange, 2,5 m breite und 1,70 m hohe, in Richtung 5 NNC verlaufende Höhle, die sich in der Frort eines Lavastremes öffnet. Die Lava

PAGE 122

S 21/2 besteht aus einem grobporige®,, gräulichen nittelsauren Gestein mit 53,32 % S102 und 6,61 % Fe 2 Ö 3 in welchem hemikristalline Nephelin-Einschlüsse eingebettet sind; sie ist in die Gruppe der Nephelin-Tephrite/Basanite einzuordnen (8ERNASC0NI 1968). Die Höhle wurde azoisch angetroffen. Hit ihrer Höhe von 5250 m rückt sie an die zweite Stelle in der Liste der höchst gelegenen Höhlen der Welt (UIS 1967). Ihr Entdecker gab ihr keinen Namen; erst viel später tauchte der Name H. Meyer-Höhle auf und bürgerte sich in der Literatur ein. Diese Bezeichnung beruht allerdings auf einer Verwechslung mit der ursprünglichen H„ Heyer=Höh1e, die der Erstbestelger des Kibo 1889 auf 4§90 m Höhe entdeckte. Bereits 1927 {MACDONALD 1928) und besonders anch dem Bau der Kibo-Hütte auf 4700 m Höhe war der Standort der HMeyer-Höhle in Vergessenheit geraten. Der Name aber trug sich offenbar auf die direkt an der normalen Aufstiegsroute gelegenen Höhle auf 5250 m über. Später wurde diese Höhle mit der ursprünglichen H. Meyer-Höhle verwechselt (BUSK 1955; L0E3TSCHE3 I960), obwohl Höhenlage und Morpholgie nicht Ubereinstimmen. Ich schlug deshalb vor, die beiden Höhlen als "obere* bzw. "untere* H. Meyer-Höhle zu bezeichnen (BE3NASC0NI 1968). Das Studium der einschlägigen Literatur zeigt, daß am Kilimanjaro mindestens 17 Höhlen bekannt sind. Es sind alles Kleinhöhlen oder Nischen, die sich zum großen Teil in der Zone zwischen 2800 und 4000 m öffnen. Neben den Beschreibungen stehen zwei Karten 1:100000 des Kilimajaro zur Verfügung, auf welchen auch Höhlen einge¬ zeichnet sind. Auf der alten Karte von H. Meyer (MEYER 1900) sind 13, auf der neuen TANZANIAK ARTE 1965 6 Höhlen eingetragen. Die alte Karte waist, besonders am N-Hang, erhebliche Verzerrungen gegenüber der neuen, photogrammetrisch aufgenommenen Karte auf, so daß es nicht immer möglich ist, die von H. Meyer eingetragenen (jöhlen mit jenen der neuen Karte zu Identifizieren. Am N-Hang öffnen sich die Galuma-, die Msairo-, die Nguaro, die Salpeterund die Kikelewa-Höhlen sowie mehrere kleinere namenlosen Nischen. Am 0und S-Hang öffnen sich die obere und untere H. Meyer-Höhlen, die MbassaHöhle und zwei weitere kleine Höhlen, (vgl. Karte). 1) GALUMA-Höhle Lit.: MEYER 1900 Beschreibung: 10 m breit, 3 m hoch und 5 m tief; diente während der H-Meyer-Expeditlon von 1898 als Unterkunft. Höhe: 3643 m. 2) MSAIRO-Höhle Lit.: MEYER 1900 Beschreibung: Lava-Nische, die von Eingeborenen als Unterkunft benützt wird. Höhe: 3598 m. 3) NGUARO-Höhle Lit.: V0LKENS 1897; MEYER 1900 Beschreibung: mannshohe, 4 m breite und 5 m tiefe Lavahöhle. Diente der Volkensund Meyer-Expeditionen als Biwak. Höhe: 2886 m. Synonyma: die Nguaro-Höhle düifte mit der Cave Pt 9670300/325000 auf ca. 2810 m (TANZANIA-KARTE 1965) Identisch sein. Beide liegen in einer Schlucht, die auf beiden Karten als Kimengelia-Schlucht bezeichnet wird. Die Standorte sind um 2 km verschoben. 4) KLEINE Höhle 3720 m Lit.: MEYER 1900 5) KLEINE Höhle 3356 m Lit.: MEYER 1900 6) KLEINE Höhle 3198 m . Lit.: MEYER 1900 7) Caves Pt 9668380/322800; ca. 3300 m Lit.: TANZANIA KARTE 1965 8) CAVES Pt 9667050/323300; ca. 3480 m Lit.: TANZANIA-KARTE 1965

PAGE 123

S 21/3 9) 3ALPEO-H8h1» Lit.: MEYER 1900 Beschreibung: niedrige Nische, in der man nicht aufrechtstehen kann, 10 m breit und 5 m tief. An der Hinter¬ wand Ausblühungen von Salpeter. Höhe: 3674 m Synonyma: die Salpeterhöhle und die Cave Pt 9664000/323000 auf ca. 3970 m Höhe (TANZANIAK ARTE 1965) sind vermutlich identisch. Oie Standortverschiebung beträgt 2km, die Höhenverschiebung 300 m. 10 ) KLEINE Höhlen ca. 4300 m Lit.: MEYER 1900 11) KIKELEkA Caves Pt 9664250/326600 Lit.: TANZANIA-KARTE 1965 Höhe: ca. 3600 m 12) UNTERE H. HEYER-Höhle Lit.: MEYER 1890; 8ERNASC0NI 1968 Beschreibung: durch Zusammenbruch größerer Felsblöcke gebildete Höhle mit eingem Eingang und einer tiefen, geräumigen Kammer. Sie diente H. Meyer und L. Purtscheller als Nachtlager vor der KiboBesteigung von der 0-Sei te am 19. Okt. 1889. Als H. Meyer sie erstmals betrat, fand er Spuren von Feuer und Knochen; anscheinend wurde die Höhle bereits von Masai-Jägern benützt. Höhe: 4690 m Synonyma: Biwakhöhle (MEYER 1890; MEYER 1900; UHL 13 1904) Hans-Meyer-Höhle (MEYER 1923; v. SAL IS 1926; WYSS-QUNAND 1937). 13) BIWAK-Höhle Lit.: MEYER 1890 Beschreibung: hohe, weit offene Lavahöhle. Sie diente H. Meyer und L. Purtscheller als Nachtlager vor der Erstbesteigung des Kibo-Gipfels am 6. Okt. 1889. Höhe: 4650 m 14) SHEILA-Höhle Lit.: MACDONALD 1928 Es liegen keine genaueren Angaben vor; sie liegt jedenfalls in der Nähe der unteren H. Meyer-Höhle. 15) OBERE H. MEYER-Höhle Lit.: 3E IL INGER 1930; 3ERNASC0NI 1968. Beschreibung: 9 m lange und 2,5 m breite, mannshohe, in Richtung 5 NNO verlaufende Lavahöhle. Höhe: 5250 m Synonyma: H. Meyer-Höhle (BUSK 1955; REINHARD 1958; L0ERTSCHER 1960; ZUEST 1957; TANZAN IA-KARTE 1965) Die Angaben betr. Höhe liegen zwischen ca, 5000 und 5400 m. 16) LAVA-Höhle am KIFINIKA-Berg Lit.: MEXER 1900 Höhe: 2950 m 17) MBASSA-Höhle Lit.: MEYER 1890 Beschreibung: gegen Süden offene Nische. Diente als Nachtlager während der H. Meyer-Expedition von 1889. Höhe: 3058 m.

PAGE 124

S 21/4 LI t eratur : BESNASCONI, R. (1968) BUSK, D. K. (1 955) GEILIN3ER, W. (1930) K IL HUN JARO KARTE (TANZANIA) LOERT3CHER, F. (1960) MACJONALU S. (1928) MEIER, H. (1390) MEYER, H. (1900) MEYER, H. (1923 REINHARD, P. (1958) v.SALIS, C. (1926) UHLIQ, C. (1904) UIS (Union internationale de VOLKENS, G. (1887) WYSS-DUNAND (1927) ZUEST, B, (1967) La grotte volcanique de Hans Meyer supérieure au Kilimanjaro. Stalactite (SS3;Sion) (im Druck). Kilimanjaro. The alpine J. 60:96ä104 Der Kilima Njaro, sein Land und seine Menschen. H. Huber Verlag, Bern. 1:100000 (1965) First Ed. Directorate of Oversea Surveys for the United Republic of Tanzania. Berg-Safari zum Kilimandscharo. Die Alpen (SAC) 3 6:259-264 Kilimanjaro in 1927. The alpine J. 4 0:77-82 Ostafrikanische Gletscherfahrten. Dunker & Humblot Verlag, Leipzig Der Kilimandjaro. D. Reimer Verlag, Berlin Hochtouren im tropischen Afrika. Brockhaus Verlag, Leipzig Besteigung des Kilimanjaro, Die Alpen (SAC) 34:120-125 Kilimanjaro. Die Alpen (SAC) 2:281-286 Vom Kilimandscharo zum Meru. Ztschr.d.Ges.f.Erdkunde:627-650. spéléologie) (1967) Commissièn des grottes les plus longues et des gouffres les plus profonds du monde. Additifs et correctifs 3 la liste parue dans "Stalactite Sept. 1966". Stalactite ($$S;Sion)1_7:67 Der Kilimanjaro D. Reimer Verlag, Berlin Kilima-Ndjaro et Mawenzi. Die Alpen (SAC) 22:223-232 Kilimandscharo. Die Alpen (SAC)43:84-89

PAGE 125

Sobre los tipos de cavernas volcánicas JOAQUIN MONTORIOL-POUS ( B a r c e l o n a / E s p a n a ) S 22/1 Résumé Considérant les mécanismes spêlêogeneti q u e s qui donnent caniques, nous proposons la té r m i n o l o g i e suivante: I épigénétiques Cavernes volcaniques ) ( ) singênêtiques ( ( ( lieu aux différents types de cavernes volpneumatogénêtiques reogênêtiques Les cavernes reogênêtiques sont, non seulement les plus abondantes, mais aussi les plus développées. La plus grande caverne volcanique connue jusqu'à présent (la Cueva de los Verdes, que nous avons ex¬ ploré dans l'Tle de Lanzarote, 6 KM 100, 230 m) c'est du type reogénêtique . Appartiennent au même type les plus grandes cavernes que nous avons étudié dans l'Tle de Fuerteventura et dans l'Islandie. Como es sabido, España posee las mayores cavernas volcánicas del mundo (15) (21) (22) (23); alguna de las cuales no sólo aparece citada en obras de divulgación (1) (4), sino incluso en guias turísti¬ cas (20). La abundancia de tales cavidades en las islas Canarias y el tamaiTo verdaderamente extraor¬ dinario que llegan a alcanzar, llamó la atención de los geólogos españoles ya a principios del pre¬ sente siglo (10). Modernamente han sido objeto de minuciosas investigaciones (2) (14) (17), habiéndo¬ se descubierto en ellas un nuevo tipo de depósitos de yeso (16). Aunque menos numerosas que las kársticas, tales cavidades son relativamente abundantes en el planeta, conociéndose gran número de ellas en Europa (19)(24), Asia (5) (8), Africa (7) (13) y, particularmen¬ te, en América del Norte (6) (9) (11). En el trabajo "(9)" el lector encontrará abundante bibliografía sobre las cavernas volcánicas de América del Norte. La mayoría de las cavidades descritas pertenecían al tipo denominado "tubos de lava" ( "1 a v a t u b e s " ) pro los geólogos norteaméricanos . No obstante, recientemente se han descrito cavernas volcánicas de considerables magnitudes cuya espeleogénesis es totalmente diferente (3) (18). La primera sistemática de las cuevas de origen volcánico fue propuesta por Kyrie (12), que las divis i ó en: 1. "Blasenhöhlen" ( = " cuevas de burbuja"), oquedades engendradas por la concentración de gases de , tr. emanación en un cierto punto de la masa magmática. 2. "Lavahöhlen" (="cuevas de lava"), cuevas engendradas pro la circulación de lava liquida pro debajo de una costra de lava ya endurecida. Teniendo en cuenta los tres hechos siguientes: 1. La existencia de cavidades formades en el transcurso del proceso de consolidación de las lavas; y la existencia de cavidades formadas por erosión (química o mecánica) de los materiales volcánicos ya consolidados. 2. La nomenclatura de Kyrle no implica, en el caso de las cuevas de lava, concepto espeleogénico o sea dinámico. 3. N o todas las cavidades engendradas por los gases destilados guardan relación con el concepto de burbuja . Proponemos denominar los diferentes tipos de cuevas ñera siguiente: Cuevas volcánicas ( ( ( : epigenéticas sin genêt i cas desarrolladas en materiales volcánicos de la ma( ( ( ( pneumatogenéticas reogenéticas Denominaremos cavernas volcánicas epigenéticas a aquellas que se han desarrollado en un periodo poste¬ rior al que se engendraron las rocas en que se hallan estructuradas; mientras que denominaremos caver¬ nas volcánicas singenéticas a las que se formaron durante el periodo de consolidación. Las cuevas deT primer tipo, engendradas por erosión química o mecánica, acostumbran a desarrollarse en aquellos lu¬ gares en donde alternan horizontes litológicos rígidos y horizontes litológicos mal consolidados (ho¬ rizontes espeleógenos) (3) (18): la oquedad se forma en los horizon tes mal consolidados pero, median¬ te sucesivos hundimientos del techo, emigra hacia arriba, hasta que su bóveda queda constituida por un horizonte rígido (18). En cuanto a las cavernas volcánicas singenéticas, las pneumatogenéticas son las formadas por la ema¬ nación y concetración de gases, que dieron lugar a la génesis de oquedades en las masas de lava en vías de consolidación. Su intercomunicación con el exterior tiene lugar de dos maneras: 1, durante su misma génesis, por vía explosiva; 2, posteriormente a su génesis, por acción de los agentes de eros i ón . En lo que se refiere a las reogenéticas, su origen hay que buscarlo en importantes desplazamientos de la lava bajo una costra ya endurecida. Algunos autores han considerado el proceso como una fase final del fluir continuo de la lava (14), pero nuestras investigaciones han puesto de ma ni fies to que

PAGE 126

S 22/2 se trata de un consolidación, al sumarse la presión de los gases a la presión hidrostática (17) Contrariamente a lo que se^-ha afirmado (3), las cavidades epigenéticas abundan mucho menos que las singenétiqas y, sobre todo, no alcanzan las grandes magnitudes de estas últimas. Como ejem¬ plo, de entre las cavidades volcánicas singenéticas exploradas por nosotros, cinco sobrepasan al kilómetro de longitud: Cueva de los Verdes (Lanzarote) 6.100 m Se trata de la mayor cueva volcánica ex¬ plorada hasta el presente. Su profundidad de -230 m es asimismo la mayor conocida. Surtshellir (Islandia) 2.200 m La Cueva (Fuerteventura) 2.000 m Raufarhorshel 1 ir (Islandia) 1.500 m Cueva de las Palomas (Lanzarote) 1.000 m (Algunas de las longitudes las damos a titulo provisional, ya que los trabajos topográficos de gabinete no se hallan totalmente elaborados.) BIBLIOGRAFIA (1) BRAVO, T. (1954) Geología general de Canarias. Goya Ediciones, T. 2, 150-159. (2) BRAVO, T7 (1964) El volcán y el malpais de la Corona . La "Cueva de los Verdes" ^ v y los "Jámeos". Pub. Cabildo Insular de Lanzarote, 31 pp. (3) DZAVRISVILI,K.V. ( 1 9 6 8 ) D e la genèse des grottes de lave. Act. IV Con. Int. Spél . (Postojna 1965), 3, 71-73. (4) FERNANDEZ NAVARRO, L. ( 1929 ). I s l a s Canarias. Geografía Universal Inst. Gallach, 3, 492-520. (5) FRIEDLANDER,!. (1915) über die Kleinformen der vulkanischen Produkte . Z e i t s c h r . f. Vulkanologie, 1, 223. (6 ) GALE, R.T. ( 1959 ). Geology of Lava Beds National Monument. Bull.N.S.S. ,21,2,61-66. (7) G E Z E , FT ( 1943) Grottes et tunéis de lave du Mont Cameroun.Spelunca, 1 0 , 1-7. (8) GEZE, B7 (1963) Observations spéléologiques dans le Pacifique. S p e l u ñ ca, M . 3 , 1 0 3 1 0 4 . (9) HALLjDAT, W. ( 1963) Caves of WashingtonW a s h i n g t o n Dep.Con. .Div.Min.Geol . , c i r c . 4 0 , 1 3 2 pp (10) HERNANDESP A C H E C O , E . (1910) Estudio geológico de Lanzarote y de las i s 1 e t a s Canarias. Mem. R. Soc.Espanola Hist.Nat. , 6, 4, 107-342 (11) KN0X , R . G , ( 1959 ) The Land of the Burnt Out Fires Lava Beds National Monument, California. Bull. N.S.S. , 21, 2, 55-61 (12) KYRLE , G . ( 1923) Grundriss der theoretischen Speleologie. Wien. (13) LACROI )C~A. ( 1936) Le volcan actif de l'Tle de la Reunion. Gauthier Vi 11 a r s . (14) MACAU VILAR,F. (1965) Tubos volcánicos en Lanzarote. La "Cueva de los Verdes". An.Est. Atlánticos, 11, 27 pp. (15) M0NT0RI0L-P0US , J %  ( 196 3 ) Espagne . Explorations de l'été 1963. S p e i u n c a , 3 , 4 , 6 5 6 6 . (16) MÛNTORIOL-POUS , J , ( 1965 ). Contribución al conocimiento minerálógico y mi ne r a 1 o g é n i c o de un nuevo tipo de yacimiento de yeso descubierto en los "tubos de lava" de la isla de Lanzarote ( C a n a r i as ). B o l . R . S o c . Española Hist.Nat. , (Geol . ) , 63, 77-85. (17) M0NT0RI0L-P0US , J . tstudio morfogénico de las cavidades volcánicas desarrolladas en el y MI ER ( 1969 ) malpais de La Corona (Isla de Lanzarote, Canarias). E n publicación. (18) NAUM, T.et BUTNARU E. (1967) Le vol c a n o k a r s t des Calimani (Carpathes Roumaines ) . Ann . Spél . , 22 , 4 , 725-755 . (!9) POLI, E. (1959) Boll.Soc. Geog. Italiana, 12, 452. (20) X.X. (1957) lie de Lanzarote . L e s Guides Bleus, Es pagne ,928-929. (2!) T777 ( 1961 j G.E.S. Actividades. Cire, C.M.B. , 20?^ (22) X . X . (1962) Expedición a las islas de Lanzarote y Fuerteventura. Cire. C.M.B. 251-252, 257-259. (23) X.X. (1962) Espagne. Expedition aux Iles Canaries. Spelunca, 2, 3, 42. (24) TTTT ( 1968) Expedición Islandia-67. Cire. C.M.B. , 487-490.

PAGE 127

S 23/1 Geohydrolofiical Implications of Cave Breathing T. M. L. WIGLEÏ (department of Mechanical Engineerine University of Waterl'>o, Waterloo, Ontario, Canada ; M. C. BROWN (Department of Geography, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada) Basic Concepts sf Fluid Fl»w In Karst Aquifers ; The classic cancepts »f fluid fl»w fhriugh p*r»us media are, in general, rot applicable to flaw in maturely karsted limestone aquifers. In most karst aquifers the assumption that greund-water flow is laminar, which is closely linked tithe use af Darcy's Law, eanntt be made. In a 'normal' (non-karst) aquifer it is possible te distinguish between two separata scales of fluid motion: a microscopic scale an which the fluid fèitows a tertueus path through the aedium; and a macroscopic scale over which the average effects if the small-scale fluid paths are generally manifest as a reástance to the fliid flow. If the smaller microscopic sclae, characterized by the pere-size, is very much smaller than the physical dimen¬ sions of the aquifer as a while than a continuum approach to the large-scale flow properties of the aquifer can be made. In maturely karsted aquifers (where the largest pores are caves) the differentiation between these scales af motion is not so marked and a csntinuun approach to flow through such aquifers is often difficult to justify. In a nan-karst aquifer the characteristies of the flow can often be detenoined using the semi-empirical relationship known as Darcy's law. However, the use of Darcy's Law is restricted by the magnitude of the micro¬ scopic-scale fluid velocity. Darcy's Law is known to break down at high velocities, at a point coinciding roughly with the onset af turbulent flow at the microscopic level. (Breakdown occurs at a critical Reynolds number between 1 and 10 (Hubbert, 1940; see also Schsidegger, I960).) In maturely karsted aquifers groundwater flow rates are frequently outside the range af applicability ef Darcy's Law. Darcy's Law can be 'deduced' fromsther, more basic, starting points (Scheidagger, 1960). Host results of these mâre general theories can be discussed in terms of tha 'Drag Theory' of Brinkman (1949) in which the porous medium is supposed to exert a resistance to flow through itself. For laminar flow on the microscopic level the resistance depends linearly on the course-grained (i.e. as opposed to microscopic) velocity and, with this assumption, and supposing the medium to be homogenous and isotropic, Darcy's Law can easily be derived (de Wiest, 1965). In general, however, the resistance need not vpry linearly with velocity; non-linear terms becoming more significant at high velocities. The transition from linear ('Darcy-like') to non-linear behaviour is. in many ways, similar to the onset of turbulence in pipe-flow, although the onset of turbulence in the porous medium need not coincide exactly with the transition to non-Qsjtcy flew. In discussing fluid flow through limestone aquifers, then, two factors must be considered before any of the procedures used in examining a non-karst aquifer can bo applied. Firstly, one must decide whether a continuum approach is valid. Such an approach can frequently be justified if one is considering relatively large-scale characteristies af the aquifer (see, far example, Thrailkill, 1968) and it generally enables a more meaningful qualitative analysis to be made even in cases where the continuum approach appears to be of doubtful validity. Secondly, one must ask whether flow conditions are above or below the critical Reynolds number for transition to non-Darcy flaw. In karst qquifers flow is frequently sufficiently rapid to invalidate the use of Darcy's Law. Discussion of flow through karst aquifers within the framework of non-karst hydrology is feasible and useful even though these important differences exist. Concomitant with the use of Darcy's Law is the determination of the aquifer characteristics, pe/rmeabil ity (or transmissibility) and porosity (or storage coefficient). These are properties of the aedium itself: even if the flow is not Oarcy-like these characteristics are well-defined for the medium. Far maturely karsted aquifers,however, they cannot, in general, be determined using an analysis based on Darcy's Law (since the flow is not Darcy-like), although values have been quoted by some authors fsee, for example, Stringfield, 1966, and Surdon and Al-Sharhan, 1968). It is also valid to speak of the isotropy of a limestone porous medium. This too is a property of the medium itself; a property which is. in fact, inherent in the general concept of permeability as a tensor quantity.

PAGE 128

S 23/2 If the flaw in karst aquifers does net obey the simple laws of hydrology haw, then, can consistent values af aquifer characteristics be determined? There are two possibilities: either a more general theoretical framework must be established, perhaps following the example of Engelund (1953) whe has extended some Darcy flow analyses to the 'turbulent' regime; or a different fluid, which behaves according to Darcy's Law, could be used. The theory of flow through porous medium is equally applicable to gas as to liquid flow, (In practice there are minor differences which become less important as pore-size increases (Rigden, 1946).) For water, flow in a karst aquifer becomes non-Darcy-like at speeds of order 1 cm/sec. (White and Longyear, 1964), corresponding to a Reynolds number of order 10 and pore-size of order 1 mm. For air, since it has a density some thousand times less than water, the critical flow-rate should be ef order 20 cm/sec. For air¬ flow, therefore, Darcy's Law and the simplicity ef the theoretical treatments which depend on it, has a much larger range of validity than for ground-water flew. Advantage ef this is taken in the following and the use of air flew as an indicator of aquifer characteristics in a large karst region in Australia is described. Cave Breathing : The term 'breathe' has been used to describe all forms of air motion in caves. In this paper it is used to describe only the phenomenon of large-magnitude reversing air currents which are observed in seme caves and which occur in response to changes in atmospheric pressure. The effect of pressure changes on the motion of air in caves is usually very small, but there are some karst regions in the world where streng cave 'winds' occur which can only be explained as being caused by atmospheric pressure changes. This phenomenon has been discussed in detail by Wigley (1967 a, b) and has also been observed by Sartor and Lamar (1962) and by Conn (1966). Breathing of unprecedented magnitude occurs in the caves of a large karst region (over 190,000 sq.km), the Nullarbor Plain, in southern Australia. In one particular cave (Mullamullang Cave) air-flew rates of aver 100 cu.m per sec. have been observed, a value comparable with flow rates of the world's largest springs. 'Breathing' af a cave in response to atmospheric pressure fluctuations is something of an enigma since the amount of air transported to or from a breathing cave during one cycle can be as large or larger than the total known volume of the cave. The conclusion that this indicates the existence of large volumes of undiscovered yet penetrable cave is not tenable in general since, even after intensive explorations, n# such huge cave extensions have been discovered. As an alternative explanation (the air must come from somewhere') Wigley (1966, 1967 a,b) suggests that a breathing cave should be considered as the accessible portion of a much larger volume of high secondary porosity rock, the whole of which is affected by changes in atmospheric pressure external to the cave and is thus involved in the breathing. Two simple 'model' caves are amenable to a theoretical treatment and yield analytic relations between the changes in atmospheric pressure and the rate of breathing. The treatment assumes that the resistance to the flaw of air through the medium surrounding the cave is linearly dependent on the course-grained velocity of flow: an assumption which is justified by an estimate of Reynolds number which lies well within the Darcy-flow limit. Even though ground-water flow may not be Darcy-like, because of the lower density of air, a simple Darcy analysis of airflow can be made, even in the maturely karsted aquifers in which breathing caves are found. The general relations between flow-rates and atmospheric pressure are quite complex. For the case where the external atmospheric pressure varies sinusoidally with time the results are simpler and easier to interpret. (Because of the regular semi-diurnal tidal pressure fluctuations which occur in the atmosphere such a simpli¬ fication is not an unrealistic one.) For a long horizontal cave of length L, open at one end, and having rectangular cross-sedtion af area A, (the 'slit' model) one finds that, in response to a pressure variation of the form p P e &f P 1 sin (^p the wind speed at the cave entrance is 2LP.h f2;.P k VI 1 o / P A o 1 /'ST cos |p(t T/8) so that T/8

PAGE 129

Figure 1: Cave breathing observations, Mullamullang Cave, Western Australia. The lag of the breathing (bold line) behind the rate of change of pressure (dotted line) is clearly illustrated. Figure 2: Plan and partial section showing stratigraphic relations and the relative positions of Mullamullang Cave and the Pit ('blowhole'). Cave entrance is at southeastern end . to a / 1

PAGE 130

S 25/4 where; v average air-speed ever ihe area A at the time t P = representative value far atmospheric pressure ^ = coefficient of viscosity of air h = aquifer thickness k = permeability of the medium S porosity » rate of change ef atmospheric pressure I » period of atmospheric pressure fluctuations. TT| denotes the rate of change of pressure at time t T/8, ene eighth ef a period prior t® t. l^Jt-T/S For a 'pit'-type cave modelled by a vertical cylinder, cross-sectional area A, open at the top (the 'cylinder' model) a similar, but more complicated expression is obtained. where; 2-ùhP.jk cos I ( toLT)'| SA/^ß ' ß ) / 8 . 1 D %  £ T.n ( SMA 1 W T i and y > Euler's constant ( 0.57721). On substituting realistic values into the expression for 13 one finds !3> 3 1 1 so that will generally vary between ^ and . This means that, for the cylinder model, the breathing depends on the rate of change of pressure, â p , approximately one fifth to one quarter of a period prior to t bt (as apposed to one eighth of a period for the slit model). (The derivations of these results and the more general expressions are given by Wigley (1967 a,b)). These theoretical predictions determine the magnitude of breathing for known external pressure variations provided the aquifer characteristics are known. More importantly, however, they predict that, for the slit model, the breathing should lag behind the changes in ¿p by one eighth of a peried and, for the cylinder 5t model, by approximately twice this amount, independent of the aquifer characteristics. During 1966 and 1967 observations were made in Mullamullang Cave, a cave which closely resembles the slit model. These observations showed that, as predicted, a lag does exist and that it has a magnitude of about one eighth of a period (see Fig. 1). Examination of data given by Schley (1961), Sartor and Lamar (1962) and Conn (1966) showed that their results also could be adequately explained by the theory.

PAGE 131

S 23/5 Qualitative measurements ef cave breathing enable sne, in principal, te calculate the characteristics of the aquifer. Because uf the cemplexity af the external cenditiens (i.e. the actual changes in atmospheric pressure) and the lack of central ane has over these cenditians, enlygOrder of magnitude estimates are possible under mast circumstances. The value far permeability ®f 10 sq.m obtained for the aquifer in wftich Hullamul l a ng Cave occurs is in accord with values quoted by Stringfield (1966) for the Tertiary lime¬ stone aquifer of the south-eastern U.3.A. and with the accepted belief that the permeability of karst aquifers is much larger than non-karst aquifers (Scheidegger, 1961). The term 'permeability' here, refers, af course, tathe secondary permeability which neccesarily daminates the primary permeability ef the aquifer. In 1 967 it was decided to test the theoretical solution for the cylinder cave model by simultaneously instrumenting Mullamullang Cave and a nearby 'blowhole 1 or pit which resembled the cylinder model (see Fig. 2). The theory predicts that the breathing of the pit should lag behind the breathing of Mullamullang Cave by approximately as much time as the breathing of this cave lags behind the external rate of change of pressure. The observations did not confirm this prediction and the two caves were found to breathe in almost complete harmony. In explaining this result we can obtain further insight into the characteristies of the aquifer. It is necessary to generalize the theoretical treatment of cave breathing to cover the possibility that the parous medium through which the air flaws is anisotropic. This is, in fact, an obvious extension, since it is generally recognized that the development af a karst aquifer is a transition from a mare or less isétropic medium af law secondary permeability tawards a strongly anisatrapic one (Handel, 1966) af high secandary permeability. With the more general relations between air flaw and pressure changes, experimental observations of cave breathing can be used to test the iseirepy or otherwise of a limestone aquifer. For an anisotropic medium the relations become even mare complex (Wigley, 1967 b). However, for the cylinder model in a strongly anisotropic medium (in which the permeability is such greater in ene direction than in any other), the relation simplifies to ane in which the lag or airflow behind rate of change af pressure is one-eighth af a period. This means that, in a strongly anisotropic medium, cyl I n d ert ype and slit-type caves would breathe approximately in phase with each other. The experimental results obtained in 1967 therefore indicate that the limestone terrane of the Nullarbor Plain is indeed anisotropic. This conclusion is consistent with the opinion of Jennings (1963, 1967) for this region, based on qualitative observational evidence, and with general opinions of the structure of maturely karsted limestone terranes. Conclusions: In the same way that well draw-down and flow tests are used in ground-water hydrology to determine the characteristics of non-karst aquifers, observations of cave breathing can be used to determine these charac¬ teristics in same karst aquifers. In a sense, breathing caves are naturally occurring instruments available t for the determination of otherwise hidden properties of karst terranes. They can be used to estimate (secandary} permeability and, under some circumstances, to indicate the degree of anisotropy of a porous medium. Simple linear equations describing the behavisus of ground-water can be derived from Darcy's Law. Although these equations are frequently not valid for discussing ground-water flow in maturely karsted lime¬ stone aquifers, they can be used to describe the flow of air through the upper parts of such aquifers. For air-flow, their solutions determine the speed and direction of air motion at the entrance to, or within, a breathing cave as a function of the rate of change of atmospheric pressure and the aquifer characteristies. Simultaneous observations of pressure and rate of breathing therefore determine these characteristies. Such a determination haSgbeen made from observations in a karst region in Australia indicating a value for the permeability of 10 sq.m, consistent with the very high secondary permeability expected in well-developed limestone terranes. Other observations in this region have been used to confirm more subjective evidence of the high degree af anisotropy of the terrane. Although caves which breathe significantly in response to changes in atmospheric pressure may be relatively rare it is apparent that, in regions where they do occur, valuable insight into the undergreund geomorphology of these regions can be obtained from them.

PAGE 132

S 23/6 References : Brinkman, H. C. Surdon, D, J, and A. Al-Sharhan Conn, H. W. Engelund, F, Hubbert, M. K. Jennings, J. N. Jennings, J. N. Handel, 3. Rigden, P. J. Sartor, J. D. and D. L. Lamar Scheidegger, A. E. Scheidegger, A. E. Schley, R. A. Stringfield, V. I. Thrailkill, J. White, W. B. and Judith Longyear de Wiest, R. J, H. Wigley, I. M. L., et al. Wigley, î. H. L. Wigl e y, I. M. L. Research, London, 2 , 190, (1949) The problem of the Palaeskarstic Damman Limestone Aquifer in Kuwait, J. Hydrology, 6, 385, (1968) Barometric Wind in Wind and Jewel caves. South Dakota, Bull. Nat. Speleological Soc., 28(2) , 5 5, (1966) On the Laminar & Turbulent Flows of Ground Water through Homogeneous Sand, Trans. Dan. Acad. Techn. Sei. No. 3 The Theory of Ground Water Motion, J, Geol,, 48 , 785, (1940) Some Geemorphological Problems of the Nullarbor Plain, Trans. Roy. Soc. Sth. Austral ia , 87, 41, (1963) The Surface and Underground Geomorphology, Caves of the Nullarbor (J.R Dunkley and T. M. L. Wigley, eds.). Speleological Research Council Ltd , Univ. of Sydney, (1967) A Conceptual Model of Karstic Erosion by Ground Water, Bull, of the 1ASH, XI (1), 5, (1966) Nature, 157 , 268, (1946) Meteorological-Geological Investigations of the Wupátki Blowhole System, Rand Corporation Memorandum, RM-3139-RC The Physics of Flow through ferous Media,(second edn.). Universityoof Toronto Press, (1960) Theoretical Geomorphology , Springer-Verlag, N.Y., (1951) Diurnal Air flow through an Earth Crevice, Wupatki National Monument, Plateau 33 (4 ) , 105, (1961 ) Artesian Water in Tertiary Limestone in the Southeastern States, USGS Prof. Pap. Na. 517 Chemical and Hydrologic Factors in the Excavation of Limestone Caves, Bull. Geol. Sac, of America, 79 , 19 (1968) Same Limitations on Speleo-Genetic Speculation Impesed by the Hydraulics of Graundwater Flow in Limestone, Spslao Digest for 1962 , 2-71, (1964) Geahydrology , John Wiley and Sons, N„ Y., (1965) Meteorological Aspects of Mullamullang Cave, CEGSA Occ Pap. No. 4, (A, L. Hill, ed.) 40, (1966) Nan-Steady Flow through a Porous Medium and Cave Breathing, J. Geophys. Res., 72 , 3199, (1967a) Problems in Plasma Dynamics and Fluid Mechanics , Ph.D. dissertation, Univ. of Adelaide, (1 957b) Piscussion : DE SAUSSURE (Castro Valley): Has consideration been given to the possible pick-up of moisture by the moving air? WIGLEY: Inclusion af a moisture variable in hydrodynamic analyses of this type does net make any significant difference. Even when saturated, air only contains a small fraction of water vapour. Air in the caves of the Nullarbar region is af comparatively low relative humidity.

PAGE 133

S 23/7 PATERSON (La Cézarde): How did you measure ihe permeability of the limestone? WIGLEY: The relation between flow-rate and rata of change of pressure involves both the permeability and the poresity. Since same estimates of porosity are available in the literature, permeability can be calculated using data suc h as in Figure 1. In general only a rough estimate of porosity is needed since the theory cannot be expected to give more than order of magnitude accuracy in determining permeability. ELRAMLY (Caira): I would like to appreciate what Dr. Wigley has introduced in hydrogeological analysis of limestone aquifers, but I would like to comment on his results that in cavernous limestone it differs from one place to another and I think that this new theory is applicable only to a small extent and not as a general equation to be used in limestone aquifers. WIGLEY: It is true that secondary permeability is very variable from point to point in limestone aquifers. Permeability determinations using cave breathing can yield only large-scale average values. In this instance the value of k 10 sq.m found far the aquifer in which Mullamullang Cave is embedded in representative of the permeability aver an area of order 5 sq.km. Such large-scale averages are essential if 'permeability 1 is to remain a meaningful concept in limestone aquifers of highly developed secondary poresity. Although the theory can only be used in certain regions, there is no other analytic approach to limestone hydrology which has greater applicability.

PAGE 134

S 24/1 Contribution à l'étude de la dissolution des calcaires par les eaux de ruissellement et les eaux stagnantes . ROLAND MUXART, TATIANA STCHOUZKOY et JEAN-CLAUDE FRANCK (Arcueil/France ) Résumé L'agressivité statique totale des eaux de ruissellement superficielles (circulant sur calcaire nu, recouvert de mousse su au centact sol-calcaire) ainsi que des eaux stagnantes (tourbières, mares, dolines....) a été mesurée dans différen¬ tes conditions climatiques. Les résultats ont été comparés aux valeurs de l'agressivité théorique déterminée à partir des courbes d'équilibre du système CaC 03 CO 2 H 2 O. Malgré le nombre encore très insuffisant de mesures, on a tenté de définir l'importance de l'érosion karstique par les eaux de surface en fonction de divers climats types. tnfin, l'accent a été mis sur les difficultés rencontrées dans l'étude des eaux naturelles et les dangers d'interpréta¬ tion des données expérimentales â partir des considérations théoriques établies pour les eaux synthétiques idéales. 1)Introduction Les eaux stagnantes (tourbières, marais, mares, fonds de dolines) et les eaux de ruissellement superficiel (circulation au contact sol-calcaire, sur calcaire nu et recouvert de mousse) ont retenu particulièrement notre attention. On sait en effet, que c'est l'action érosive dissol vante de ces types d'eau que de nombreux auteurs ont invoqué pour élaborer des hypothèses sur la morphologie particulière des karsts des régions tropicales humides. On considérait que ces eaux avaient un pouvoir de dissolution tel, qu'elles étaient susceptibles d'éroder considérablement les surfaces dans les calcaires massifs en place. 3ien que très peu de mesures aient été faites, on attribuait cet effet non seulement à l'ac¬ tion de l'anhydride carbonique, mais principalement aussi â celle directe, u'acides divers (acides nitriques, organi¬ ques, etc ) . Afin de mettre éventuellement en évidence une agressivité particulière des eaux tropicales, nous avons réalisé quelques mesures sur des échantillons prélevés dans des régions calcaires sous différents climats (tropical humide : Puerto-Rico. Jamaïque; océanique ; Irlande ‘.arctique : Lapanie Norvégienne et Finlandaise; tempéré : France etc ) Grèce è ces données, encore numériquement Insuffisantes comme nous le verrons, nous avons effectué des comparaisons et tenté de montrer l'importance relative de l'érosion des calcaires par les eaux de ruissellement et les eaux stagnantes. Par ailleurs, les anomalies relevées dans les résultats de certaines mesures sont discutés. Les méthedes expérimentales empleyées ont été décrites précédemment (1). Pour mesurer l'agressivité statique totale de ces eaux, nous avons largement utilisé une technique simple, mise au point pour l'étude d'autres types d'eau; elle con¬ siste î ajouter du carbonate de calcium en poudre (précipité "Prelabo") dans l'eau â examiner, Í maintenir cette sus¬ pension dans un flacon en polyéthylène hermétiquement fermé, puis î déterminer après plusieurs jours de contact (géné¬ ralement 11 jours), l'alcalinité et la teneur en ions Ca^ + du milieu. Ce test permet de mesurer l'agressivité supplé¬ mentaire éventuelle de l'eau, que celle-ci résulte de l'anhydride carbonique ou de la présence d'acides divers. Dans ce mémoire, nous distinguerons deux types d'agressivité, l'une déterminée par rapport aux courbes d'équilibre du système CO 2 H 2 O CaCÛ 3 (-pH en fanctien de l'alcalinité totale) (2) : agressivité théorique, l'autre mesurée par le test a'agressivité : agressivité statique totale expérimentale. Nous n'avens pas dosé séparément les acides organiques mais nous avons déterminé la "demande chimique en exygène" (D.C.O.). Pour cela, nous avens utilisé la méthode d'oxydation par le permanganate de petassium ou le bichromate de potassium, en milieu acide et è l'ébullitien modérée; dabs tous les cas, on a comparé avec un témoin, puisque les échan¬ tillons d'eau, mis immédiatement en présence de l'agent oxydant en milieu acide, n'étaient analysés que plusieurs jours après 1 es prélèvements. E)Résultats 1.Eaux de ruissellement superficiel . Nous avens distingué 3 types de ruissellements ; au contact sel-calcaire, sur du calcaire nu ou sur la roche recouverte de mousse.

PAGE 135

S 24/2 TABLEAU I. RUISSELLEHENT SUPERFICIEL TENEURS INITIALES (Alcalinité totale CaCC l mg/T) Paysou régions Puerto-Rico Hi ver 1965-66 (1) Jamaïque (l) Hiver Eté 1965-66 1967 Sarthe (2) Jura (3) Alpes Suisses Centrales (4) Nature du ru ist contact sol-cal caire contact sol-cal caire contact sol-cal caire contact sol-cal caire contact calcaire nu contact sol-cal caire contact calcaire nu Nbre de mesures 5 3 14 5 38 20 Valeurs extrêmes 57-70 45-60 40-95 85-130 55-235 40-105 38-85 15-27 Valeurs médianes 60 65 110 120 Valeurs moyennes 60 55 68 106 122 71 (1) P.BiroL, J. C orbel, R.Muxart, Mémoires et Documents, CNRS, 4, 335, 1967 (2) R.Muxart, T.Stchouzkoy, Annales de Spéléologie (sous presses) (3) D.Aubert, Bull .Soc.Vaudoise des Sciences Naturelles, 324, 69 , 8 , 365, 1967 (4) Bôgli,1951 TABLEAU II. RUISSELLEMENT SUPERFICIEL TEST D'AGRESSIVITE (Alcalinité totale CaC0 ; mg/1) (*) Pays Jamai que Irlande Laponie Nombre de mesures 3 1 4 (VË) 40-57 43-85 Teneur initiale (VM) 49 40 57 Teneur moyenne acquise 46 75 37 ~W) 80-115 75-107 Teneur finale (VM) 95 115 94 (VE): valeurs extrêmes (VM): valeurs moyenne (*) Pour l'établissement des moyennes, on a considéré que les eaux présentant un caractère d'agressivité positif (test expérimental).

PAGE 136

S 24/3 Alpes (5) Autrichiennes Yougoslavie (6) Irlande Grande Bretagne (7) Laponie (2) contact sol-cal caire contact calcaire nu contact calcaire nu contact calcaire nu recouvert couche her¬ beuse ou mousse contact calcaire nu contact cale.nu recouvert de mous¬ se contact calcaire nu contact calc.nu re¬ couvert de mousse 14 8 4 1 6 3 14-96 30-132 48-71 28-45 33-90 45-52,5 ' 85 “ 100 63 66 37 50 71 49 (5) Bauer, 1964 (6) Y. G ams, 1966, Spélaion-Carso, 1967, 6, 31 (7) I. Stchouzkoyet, article en préparation TABLEAU 111. HARA IS, TOURBIERES, FONDS DE POLINES, (contact avec calcaire) TENEUR INITIALE (Alcalinité totale CaC Q , mg/1 Pays Puerto-Rico (l) Jamaïque (l) France (2) Irlande (7) Laponie (2) Hiver Eté 1965-1966 1967 Hiver Eté 1965-1966 1967 Nombre de mesures 6 4 4 5 9 5 5 Valeurs extrêmes 10-135 20-125 45-127 50-130 20-220 25-177 37-105 Valeur médiane 80 57 105 113 40 Valeur moyenne 77 77 88 76 111 96 55

PAGE 137

s 24/4 TABLEAU IV. MARAIS, TOURBIERES, FONDS DE DOLINES. TEST D'AGRESSIVITE (Alcalinité totale CaC O^ r ng/1) (*) Pays Puerto-Rico, Jamaique, Cuba, Tabasco France Irlande Laponie Eaux Minéralisées Minéralisées Minéralisées Non Minéralisées Non Nombre de mesures 10 5 2 5 6 Teneur initiale (VE) 10 110 20 220 25 45 12,5 27,5 (VM) 53 121 35 0 32 0 Teneur moyenne acquise 50 56 69 50 51 73 Teneur finale (VE) 65 140 120 250 80 128 28-85 60 138 47 105 (VM) 103 177 104 50 83 73 (VE): valeurs extrêmes; (VM): valeurs moyenne (*) Pour l'établissement des moyennes, on a considéré que les eaux présentant un caractère d'agressivité positif (test expérimental). TABLEAU RECAPITULATIF V. TENEURS MOYENNES (Alcalinité totale CaCÜ . mq/l) Origine de l'eau Types de Climat Tropical humide Océanique Tempéré (***) Arctique Teneur initiale (*4) Agressivité Teneur initiale Agressivité Teneur initiale Agressivité Teneur initiale Agressivité M NM(*) M NM M NM M NM Pluie 0 40 0 75 0 75 c sol-cal caire 64 l i 49 TA A R 120 ruissellements 0 ? 1 A AO TF 95 a calcaire nu 37 Tl 40 .Tl 57 i TA 75 68 71 TA 37 TF 115 \ TF 94 calcaire nu mousse 50(f) 66 49 ) Eaux stagnantes Tl 53 Tl 35 0 Tl 121 Tl 32 0 (marais, tourbières, fonds de 78 TA 50 96 TA 69 50 111 TA 56 55 TA 51 73 dolines) TF 10" TF 104 50 TF 177 TF 83 73 (**) Eaux de fonte de neige 6 (* 2 ) 35 5(* 3 ) 53 (*1) une mesure; (*2) 5 mesures; (*3) une mesure; (*4) déterminée par le test d'agressivité expérimental. (*) M: eaux minéralisées; NM: eaux non minéralisées (**) Tl: teneur initiale; TA: teneur acquise; TF: teneur finale (moyennes); (***) y compris la Yougoslavie

PAGE 138

S 24/5 COURBES D'EVOLUTION APPROCHEES 10 ^ _ A X [C0 3 ] ~ O PH 10* 6 ' 3 7 2X [HCO¡] = i [ C a + + ]

PAGE 139

S 24/6 1. Climat trtpical humiat . L*s mssurts d* dissalutian suparficialla ont átí surtout affactuáas â Puarto-Rica pandant la saison sicha, at 3 la Jamai'qua pandant la saison húmida. En affat, la saison sicha Sambia baaucaup mains marquia 3 Puarta-Rice qu'3 la Jamai'qua; de même, la saisen húmida ast plus natte dans catta darniira tla. Las aaux ont iti recuaillias au contact sal-calcaira apris un parcours variadla sur dos varsants couverts da végatatien. La teneur initiale an calcaire pandant la saisen sicha varia de 57 3 70 mg/1 3 Puerta-Rice at da 45 3 60 mg/1 3 la Jamai’qua, avec das valeurs mayannas respectivement de 60 et 55 mg/1 da CaCO]. Pendant la saison humide, 3 la Jamaïque, la valeur moyenne atteint mg/1 (axtrîmas 4 0-95 mg/1). La faible différence observée antre las teneurs relavées pandant las saisons sichas et humides 3 la Jamai'qua n'est pas significative; alla ne peut être attribuée qu'au nombre réduit da mesuras effectuées au cours de la saisen sicha, car la différence de température de l'eau de ruissellement est tris faible entra las deux saisons ( de l'ordre de 3-4 a C) (tableau 1). Si l'on considire les courbes d'équilibre peur le systime CaCO] CO? H?0 ( pH en fonction de l'alcalinité totale) (2), la moitié des échantillons examinés sent agressifs, las autres étant 3 l'équilibre, saturés ou sursaturés. Le test d'agressivité a été positif peur 3 des 4 échantillons d'eaux analysées 3 la Jamaïque. Cas aaux ont circulé sur des cal¬ caires poreux plus eu moins purs et ent été prélevées une heure apris une tris farte averse. La teneur initiale moyen¬ ne était de 49 mg/1 de CaCO?, la teneur finale meyenne atteint 95 mg/1 (tableaux II et V ), l'une d'entre elles était susceptible de dissoudre 75 mg/1 de plus (40 3 115), tandis qu'une autre était 3 l'équilibre (90-85). Les pH finaux montrent que ces eaux seraient encere fertement seus-saturées, même pour un échantillon initialement sursaturé (90mg/l) Cet effet pourrait résulter d'un phénomène mentionné plus lein peur les eaux de fonds de delines. Par ailleurs, neus avons effectué une observation sur la dissolution du calcaire par les eaux de ruissellement en fonc¬ tion du temps, au ceurs d'une averse erageuse parti cul i i rement violente ( et même exceptionnelle), 97 mm de hauteur d'eau tembée en 45 mn, soit 130 mm/heure. Le début du ruissellement est observé 10 mn apris le début des précipitations; pendant le même temps, la température de l'air a diminué de 12 a C (dans ces régions, an constate un réchauffement des eaux de pluie ruissellantes au contact du sol; 18*9 3 22°1), contrairement 3 es que l'en observe dans des régions arcti¬ ques, oO l'on assiste 3 un refroidissement des eaux de pluie). La fin du ruissellement a lieu environ 15 mn apris la fin de l'averse; 10 mn apris le début du ruissellement, la teneur de CaCO? était de 30 mg/1, apris 40 mn, elle était de 50 mg/1 et enfin elle atteignait 57 mg/1 vers la fin de la période de ruissellement (60 mn). A ce stade, ces eaux étaient susceptibles de dissoudre environ 30 mg/1 de CaCO] supplémentaires. 2. Cl imat océanique. Les eaux de ruissellornent recueillies en Grande-Bretagne et en Irlande apris un faible parcours (1,3 m 3,4 m ) sur des parois de calcaire nu ent une teneur moyenne de 37 mg/1 de CaCÛ 3 avec des extrimes de 28 et 45 mg/1; l'écoulement sur une roche recouverte de meusse conduit 3 une alcalinité de 50mg/l (tableau 1). Toutes ces eaux sent fertement agressives : l'une d'entre elles (2 m calcaire nu, Irlande) qui contient initialement 40 mg/1 de CaCOj est susceptible de dissoudre 75 mg/1 de plus (Tableaux 11 et V). 3. Climat tempéré . On pesside de nombreuses mesures d'alcalinité peur le Jura et la Yeugeslavie effectuées avec grand sein, respectivement par Aubert (3) et Gams (4). A ces valeurs, en peut joindre quelques résultats relevés en France (5) (6) et dans les Alpes Suisses et Autrichiennes (3). Malheureusement, dans la plupart des cas, les mesures sent tris incomplètes; netasment l'absence de valeurs de pH et de test d'agressivité ne permet pas de connaître l'état des eaux. Peur des ruissellements recueillis au centact sel-calcaire, les valeurs moyennes varient entre 100 et 120 mg/1 de CaCOj, dans les calcaires des Alpes Autrichiennes, de la Sarthe et du Jura avec des extrêmes pouvant atteindre 55-235 mg/1 (Jura). Peur les écoulements sur calcaire nu, une série de mesures (20) conduit 3 une teneur meyenne de 71 mg/1 dans le Jura, et une autre (14 mesures) 3 63 mg/1 en Yeugeslavie. Dans ce dernier pays, la présence de mousse modifie peu cette valeur (66 mg/1) (tableaux ! et V). 4. Climat arctique . Toutes les eaux de ruissellement ent été prélevées en Laponie; elles ent parcouru des distances variables (quelques mitres en 18 m) sur des roches calcaires nues (1) eu recouverte d'une légère cauche de matières erganiques eu de meusse (II). Les eaux du typa (1) ent une alcalinité meyenne de 71 mg/1 de CaCÛ 3 avec des extrêmes compris entre 33 et 90 mg/1, tandis que celles du type (II) ent une teneur meyenne de 49 mg/1 (extrêmes de 45 3 52,5 mg/1) (tableaux I et V). Elles sent toutes fertement seus-saturées. Peur les échantillons examinés (test d'agressivité) la teneur initiale meyenne qui était de 57 mg/1 a atteint finalement une concentration meyenne de 94 mg/1; elles resteraient cependant agressives (tableau II).

PAGE 140

s 2V7 5.Canclusians . L'exsmen de l'ensemble des résultats montre que si l'on tient compte des courbes d'équilibre du système CaCOj CO 2 H 2 O (2), ce sont les eaux de ruissellement de Laponie qui seraient les plus agressives (ordre de grandeur des valeurs extrêmes de l'agressivité totale théorique : 90-300 mg/1), les eaux des pays â climat tropical humide seraient en revan¬ che, les moins agressives (ordre de grandeur des valeurs extrêmes à l'équilibre 55-130 mg/1), de nombreux échantillons étant saturés ou sursaturés. Entre ces deux latitudes, se placeraient les eaux océaniques, toutes agressives (70-165 mg/1) et les eaux tempérées. L'agressivité des eaux diminueraient donc du climat arctique au climat tropical humide. Si l'on examine les teneurs moyennes, on constate que les eaux circulant au contact sol-calcaire atteignent aussi des concentrations plus élevées dans les régions tempérées (120 mg/1) que dans les zones tropicales humides (64 mg/1). Remarquons que nous ne possédons aucune mesure de ce type d'eau pour les pays arctiques et océaniques. Pour les eaux circulant sur du calcaire nu ou recouvert de mousse, il n'existe pas de valeurs pour les pays 3 climat tropical humide. Sur calcaire nu, les eaux des régions â climat tempéré ou arctique ont des teneurs moyennes du même ordre de grandeur (tempéré : 68 mg/1; arctique : 71 mg/1) ; celles provenant d'une région â climat océanique sont les moins concentrées (37 mg/1). En présence de mousse, on observe un effet inverse les eaux les plus chargées étant celles des régions tem¬ pérées (66 mg/1), viennent ensuite les eaux arctiques et océaniques (49 et 50 mg/1). Pour un type de climat donné, on constate que c'est dans les régions â climat tempéré que l'on observe le minimum de variations de concentration de CaC 03 entre un ruissellement élémentaire sur calcaire nu ou recouvert de mousse (respec¬ tivement 68 et 66 mg/1). Pour ces deux types de ruissellement, on observe une diminution de la teneur dans les régions I climat arctique (71 â 49 mg/1). Comme nous le verrons plus loin, le test d'agressivité n'a qu'une valeur qualitative. En effet, bien que les conditions expérimentales soient sensiblement les mêmes dans tous les cas étudiés (flacons hermétiques, temps de contact entre l'eau et le carbonate de calcium additionné semblable), il est difficile de conclure en raison du fait que les vitesses des réactions Intervenant dans le phénomène d'agressivité peuvent être différentes suivant la nature du réactif agres¬ sif (anhydride carbonique, acides organiques divers, etc....); de plus, la teneur finale peut être influencée par la présence ou l'absence de cations ou d'anions étrangers. Par ailleurs, comme on l'a déjà signalé (6) certaines eaux peu¬ vent présenter une stabilité anormale. On pourrait dire en tenant compte des réserves mentionnées ci-dessus, que les eaux arctiques de ruissellement sur cal¬ caire nu ou recouvert de mousse auraient une agressivité statique totale comparable 3 celles des eaux au contact solcalcaire des pays tropicaux, puisqu'elles sont susceptibles de dissoudre des quantités équivalentes de carbonate de calcium (94 et 95 mg/1). En revanche, ces deux types d'eau dans ces deux pays seraient moins agressives que les eaux circulant sur calcaire nu en Irlande. Cette concentration de CaC03 représente pour les eaux arctiques une agressivité 25? supérieure â celle des eaux pluviales arctiques et pour les eaux tropicales une capacité de mise en solution 100? plus élevée que celle des eaux de pluie tropicales. Si l'on considère que l'origine de l'agressivité est due essentiel¬ lement 3 la présence de CO 2 , cette teneur de CaC 03 correspond â une pression partielle de C02 environ 4 fois plus élevée en Laponie et 6 fois aux Antilles, que celle de l'atmosphère. La pression partielle d'anhydride carbonique correspondant aux concentrations initiales de CaC 03 des eaux circulant sur calcaire nu serait environ égale 3 celle Je l'atmosphère pour l'Irlande et de l'ordre Je 2 fois plus grande pour les pays tempérés et arctiques. Sur calcaire recouvert d'une couche de mousse, elle serait égale â la pression partielle de CO 2 atmosphérique pour l'Irlande et les régions arctiques et légèrement supéri euiï pour les pays tempérés. Enfin, pour les ruissellements au contact sol-calcaire, elle serait 8 fois plus élevée pour les pays tempérés et seulement en¬ viron 2 fois pour les régions tropicales humides. II.Eaux stagnantes . 1.Climat tropical humide . Les eaux stagnantes de bas de versants 3 la Jamaïque et â Puerto-Rico forment des nappes plus ou moins temporaires et plus ou mains profondes; dans certains cas, on remarque la présence d'une végétation du type aquatique. L'alimentation de ces mares résulte de l'apport pluvial direct, de l'eau de ruissellement de versants et quelquefois de petites sour¬ ces karstiques. Leur teneur initiale en calcaire est en conséquence très variable (10-135 mq/1 de CaCOj) ; en moyenne, elle atteint 78 mg/1 pour les deux pays (tableau III). La concentration en nitrate est faible (4,7 mq/1), celle des sulfates varie entre 2,5 et 9 mg/1. La majorité des eaux sont agressives comme le souligne le test d'agressivité (ta¬ bleau IV). Sur 12 échantillons examinés, dont 3 provenaient de Cuba at du Mexique, 10 d'entre eux étaient susceptibles de dissoudre des quantités ds calcaire variant de 10 3 85 mg/1. La teneur initiale moyenne de ces eaux étaient de 53 mg/1, elle atteint 103 mg/1 soit une augmentation ds 100? ( tableau V).

PAGE 141

S 24/8 P«ur un certain naœbr* d'ichantUUn« (taux de dellnas ehargíaa da vagitation 3 Puarto-Rlco), nous avons ditarminl la tanaur an matlires erganiquas; las valaur* obtenues variant entra 15 et 25 mg d'oxyglna par litre (D.C.O.). Il est dif¬ ficile d'ítablir una relation simple entra cas eonaantrations et la tanaur finale de l'eau an CaC 03 ; pour las eaux dont la D.C.O. est voisina, on observa des teneurs initiales ou finales qui variant du simple au doubla (65-130 mg/1). On doit remarquer que d'aprls las courbas d'équilibre de Roquas (2), concernant la systlme CaC 03 CO 2 H 2 O, des échan¬ tillons sursaturés (Puerto-Rico : 110 et 55 mg/1, Jamai'que : 50-55 eg/1) étalant an fait ancora agressifs puisqu'ils ont dissous respect!vament 15 et 10 mg/1 (Puerto-Rico) et 30 et 45 mg/1 (Jamaïque) de CaC 03 supplémentaires. Seul un échan¬ tillon (Puerto-Rico 110 mg/1) a atteint l'équilibre, tandis que las autres sont restés sous-saturés. Un certain nombre d 1 eaux, même celles initialement sursaturées, pour lesquelles on a fait le test d'agressivité, restent ou deviennent appa¬ remment fortement sous-saturées lorsqu'on les conserve en présence de CaC 03 pulvérulent, si l'on tient compte des pH d'équilibre. Faut-il en conclure que l'agent réactif produit résulte d'acides organiques apparaissant en régime anaérobie lors de la conservation des échantillons? Pour l'un d'eux, saturé initialement, mais conservé en présence de formol, on n'a pas observé, après 2 mois, une augmen¬ tation de l'alcalinité totale. 2. Climat océanique . Les eaux ont été prélevées dans des drains de tourbières d'Irlande; elles proviennent principalement d'apport pluvial di¬ rect. Certaines sont minéralisées (circulant sur schistes : 25-45 mg/1, sur calcaire: 120 mg/1 de CaC 03 ) d'autres ne le sont pas. L'eau la plus concentrée en CaC 03 provient d'infiltrations et a été recueillie à la base de la tourbière ( 177 mg/1). La teneur moyenne des eaux minéralisées est de 96 mg/1 de CaC 03 (25-177 mg/1) (tableau III). Elles sont en général fortement chargées en chlorures (17-55 mg/1) en raison de la proximité de la mer et des vents d'ouest domi¬ nants; La teneur de SÍO 2 est faible (0-2,9 mg/1) celle de SO^ varie de 0 â 20 mg/1. Elles sont toutes fortement agres¬ sives initialement, 2 l'exception d'un échantillon contenant 113 mg/1 de calcaire, qui a été prélevé dans un ruisseau de drainage de tourbière circulant sur calcaire. Le test d'agressivité est positif dans tous les cas, â l'exclusion de deux échantillons pour lesquels l'équilibre n'était pourtant pas atteint (115-170 mg/1 de CaC 03 ) . La teneur initiale moyenne des eaux minéralisées pour lesquelles on a effectué le test d'agressivité est de 35 mg/1, elle atteint 69 mg/1 après un contact prolongé avec CaC 03 , soit une augmentation de 100$. Les eaux non minéralisées ne dissolveraient dans les mêmes conditions, qu'en moyenne 50mg/l (tableau IV). La demande chimique en oxygène est importante ; en moyenne, elle est 30$ supérieure (32 mg/1) î celle observée pour les eaux tropicales. Comme pour ces dernières, les eaux les plus chargées en matières organiques n'ont pas une action agressive plus importante. 3. Climat tempéré . Ces eaux ont des provenances variées (marais, eaux stagnantes au piad d'un escarpement ou mare); l'alimentation de ces nappes provient principalement directement de la pluie. Certaines présentent une végétation aquatique. Elles ont des concentrations initiales de CaCOj qui varient de 20 2 222 mg/1. Celle dont la teneur est la plus faible (20 mg/1) et celle dont elle est la plus forte (222 mg/1) proviennent respectivement d'une petite mars avec végétation et d'une doline sans végétation situées dans une zone crayeuse (Yonne) (tableau ill). D'autres ont été prélevées dans certains étangs des Dombes ou des mares situées au pied d'escarpements calcaires dans le Bugey. Elles renferment des quantités d'ions sulfates variables (0-24 mg/1), mais ne contiennent que des traces de nitrates. Deux échantillons (3) et (B 1 ) ^ proviennent du mime marais; l'un (B) effectué en surface a une teneur 50$ plus élevée (150 mg/1) que l'autre (B 1 ) pré¬ levé en profondeur (15 cm) (105 mg/1), mais le premier est relativement plus agressif (150 â 220 mg/1) que le dernier (105 J 140 mg/1 ) . Toutes ces eaux sont agressives sauf deux qui sont sursaturées (195 et 222 mg/1) et une 2 l'équilibre (110 mg/1). Le test d'agressivité est positif pour les 5 échantillons examinés. La teneur initiale moyenne est de 121 mg/1, la te¬ neur finale moyenne de 177 mg/1, soit une augmentation de 46$ (tableau IV). Après II jours de contact avec CaC 03 pul¬ vérulent, deux eaux apparaissent encore fortement agressives, d'après les courbes d'équilibre (140 et 155 mg/1), l'une est sensiblement 2 l'équilibre (220 mg/1) et les deux autres sont sursaturées (250-120 mg/1). La D.C.O. moyenne est sensiblement du même ordre de grandeur que celle observée en Irlande. (30 mg d'oxygène/l). L'examen de l'évolution de la concentration de CaCOj de divers échantillons d'eau stagnante prélevés au cours du temps (de Janvier 2 Juin, variations de température de l'ordre de 15 °C, Yonne) met en évidence une augmentation lente de fa teneur qui peut atteindre 100$; cet effet peut être vraisemblablement attribué à une concentration de la solution par évaporation.

PAGE 142

S 24/9 4. Climat arctiqn« . Us taux provitnntnt «sstntitlltmsnt d* marais tt tourbiirts dt Haute Laponi» Norvégienne et Finlandaise, qui sont ali¬ mentés par apport pluvial direct. La plupart d'entre elles sont peu ou pas minéralisées (0-25 mg/1); celles qui sont au contact du calcaire ont une concentration qui varie de 37 â 105 mg/1. La teneur moyenne est de 55 mg/1 de CaCOj. Leur teneur en ions sulfates et chlorures est variable (S0|" : 0 24 mg/1; Cl“ : 0-10 mg/1); la silice est présente â l'état de traces (inférieur 3 1 mg/1) (tableau 111). D'aprîs les courbes d'équilibre, elles sont agressives â l'exception d'un échantillon qui provenait d'une eau au con¬ tact de petits blocs calcaires, qui est saturée (40 mg/1 CaCOj). Le test d'agressivité est possitif pour tous les échan¬ tillons. La teneur initiale moyenne des eaux minéralisées pour lesquelles on a effectué le test est de 32 mg/1 de CaCOj; en présence de CaC 03 pulvérulent, elle atteint 83 mg/1, soit une augmentation de 16$. La concentration moyenne des eaux non minéralisées est, dans les mimes conditions, de 73 mg/1 de CaCOj. Des échantillons (A) et (A') proviennent d'un mime marais; l'un (A') prélevé â la surface est deux fois moins agressif que l'autre (A) provenant d'une profondeur de 60 cm (100-47 mg/1) bien que les D.C.O. soient du mime ordre de grandeur. Pour l'ensemble des échantillons, la D.C.O. moyenne est de l'ordre de 36 mg/1, comparable â celle mesurée pour les eaux des tourbières d'Irlande. Dans ce cas aussi une concentration élevée des matières organiques ne provoque pas nécessairement une agressivité plus grande. Le plus souvent on constate que mime après un contact prolongé avec CaC 03 pulvérulent, les eaux apparaissent encore fortement sous-saturées. 5. Conclusions . La comparaison des teneurs initiales des eaux stagnantes au contact du calcaire des divers pays étudiés montre que si l'on se référé au nombre d'échantillons dans un état d'équilibre donné, par rapport au nombre total d'échantillons exa¬ minés, c'est en Laponie que l'on relève le pourcentage le plus élevé d'échantillons agressifs (88$). Ensuite viennent l'Irlande (80$) puis les régions tempérées (66$) et enfin les pays tropicaux humides (45$). Notons que l'évaporation doit jouer un grand rôle sur l'état de sursaturation de nombreuses eaux stagnantes des pays tropicaux. Il est difficile de dire si les eaux sont en moyenne plus agressives dans un pays que dans un autre, car le nombre de valeur expérimentales dont nous disposons est trop faible pour définir un indice de saturation moyen ayant une signifi¬ cation. Le classement diffère s'il est effectué I partir des teneurs initiales moyennes; celle-ci sont plus élevées dans les régions tempérées (111 mg/1), ensuite on trouve les eaux océaniques (96 mg/1), les eaux tropicales humides (78 mg/1) et enfin celles des régions arctiques (55 mg/1). Cet ordre est sensiblement le même que celui obtenu après le test d'agressivité (en tenant compte des réserves exprimées ci-dessus); climat tempéré (177 mg/1), climat ocânique (104 mg/1). climat tropical humide (103 mg/1) climat arctique (83 mg/1), ce qui correspond respectivement ä des pressions partiel¬ les de CÛ 2 de l'ordre de 7-8.1Q-3, 1,6.10 ^ , 2,3.10-3 et 9.10"^ atmosphère. La pression partielle de C0£ nécessaire pour atteindre les teneurs initiales de CaC 03 des eaux stagnantes examinées est d'environ 6 fois (climat tempéré), trois-quatre fois (climat tropical humide) et trois fois (climat océanique)supéri e u¬ re 3 la pression normale. Pour les régions arctiques, elle est sensiblement du mtme ordre de grandeur que celle de 1 ' a t mosphère. III.Discussion . Si l'on se réfère 3 la convention adoptée pour définir le degré d'agressivité d'une eau, les eaux stagnantes examinées présentent une agressivité statique totale très forte (supérieure â 100 mg/1 de CaC 03 ) dans les régions 3 climat tempé¬ ré (177 mg/1), océanique (104 mg/1) et tropical humide (103 mg/1). Les eaux de ruissellement ont une agressivité forte dans les pays tropicaux (95 mg/1) et arctique (94 mg/1) et très forte dans les régions océaniques (115 mg/1). Nous n'avons aucune mesure pour les pays tempérés. Il y a un fait qu'il convient de souligner particulièrement dans les expériences d'agressivité; sur les eaux minérali¬ sées, agressives ou saturées, qu'elles soient de ruissellement ou stagnantes, on constate pour celles dont le pH ini¬ tial est supérieur 3 7,6, une diminution de la valeur de ce paramètre quand on ajoute du calcaire ce qui a pour effet, dans la plupart des cas, si l'on tient compte des courbes d'équilibre, dt rendre agressive une eau saturée ou d'accen¬ tuer l'état d'agressivité initial (une seule exception, en France, ph Initial 7,75). Le sens de variation du pH est en contradiction avec les courbes d'évolution calculées pour les eaux idéales; en effet, 3 une augmentation d'alcalinité correspond un accroissement de la valeur du pH. De plus, pour un échantillon, l'eau primitivement sursaturée (Jamaïque: teneur initiale (Tl) : 90 mg/1 de CaC03, ph ; 8,22,20°C), est restés dans cet état (teneur finale (TF) : 85 mg/1) tan¬ dis que le pH a diminué (7,40). Dans le cas oô le pH est inférieur 3 7,6 et pour les eaux initialement agressives, on observe en revanche une augmenta¬ tion du pH, et l'état final reste agressif ou devient â l'équilibre ou saturé. Dans un autre exemple, l'eau initiale¬ ment 3 l'équilibre (France : Il : 110, pH : 7,85, 10°C) n'a pas dissous plus de CaC 03 (120) mais son pH est monté 3 8,15 ce qui ce permet de dissoudre que 75 mg/1.

PAGE 143

S 2V1 0 Pour Its taux non mintralistts, l'addition dt carbonate dt calcium provoque généralement une augmentation du pH; touttfois celles-ci restent fortemtnt agressives. 11 ressort de l'analyse dt ces quelques exemples que les réactions qui contribuent 3 la mise en solution du calcaire dans les eaux naturelles sont extrêmement complexes et qu'il est difficile d'appliquer les diverses relations élaborées dans le cas de solutions synthétiques de carbonate de calcium (eaux idéales). En effet, aux réactions habituelles in¬ tervenant dans le système CaCûj C02 H2Û s'ajoutent ou se supersosent d'autres réactions dont la méconnaissance rend difficile l'interprétation des données expérimentales. De plus, chaque eau est un cas particulier. La diminution du pH observée 2 la suite du test d'agressivité expérimental ne peut s'expliquer par les courbes d'évolu¬ tion d'eaux idéales au contact avec CaCOj. Dans l'état actuel de nos recherches, il semble que Ton ne puisse attri¬ buer ce phénomène qu'â la présence d'agents agressifs autres que 1 ' a nhydride carbonique. Il en résulte que si la vadu pH n'est pas la conséquence exclusive des équilibres dans le système CaC 03 CO 2 H 2 O, il n'est pas possible d'uti¬ liser cette grandeur pour définir l'état c'équilibre d'une eau naturelle. C'est probablement l'une des raisons pour lesquelles des eaux maintenues au contact de CaCOj pendant II jours paraissent rester ou devenir agressives. On peut aussi imaginer que cette agressivité provienne de réactions secondaires liées 3 la technique expérimentale utilisée; en effet, les échantillons d'eau étant conservés hermétiquement, il est possible que l'agent réactif produit résulte de la formation de composés agressifs apparaissant en régime anaérobie (acides or¬ ganiques, etc ) . Pour expliquer l'agressivité observée pour les eaux non minéralisées, on peut envisager la même hypothèse; toutefois si dans ce cas, on n# se référait qu'aux réactions classiques faisant intervenir C 02 , il est pos¬ sible que l'agressivité résiduelle ne résulte que de la vitesse des réactions qui diffèrent selon la concentration ini¬ tiale de CaCÛ3. Les courbes d'évolution d'eaux idéales d'allure hyperbolique (figure I) montrent que si la vitesse ini¬ tiale est relativement rapide et la même pour las eaux de faibles et fortes concentrations initiales de CaC03, une eau concentrée en CaCÜ 3 évoluera plus rapidement vers l'équilibre (courbe 2) qu'une eau peu minéralisée (courbe 1). Dans la partie plate de la courba, les variations de la concentration de CaC 03 sont relativement faibîes tandis que celles du pH sont importantes. En conséquence, le temps de contact adopté (Il jours) pour faciliter les analyses* sur le ter¬ rain et les conditions de conservation des échantillons, peuvent être â l'origine des anomalies observées. Par ailleurs, rappelons que certaines eaux naturelles karstiques présentent une stabilité anormale; de plus, la présen¬ ce de cations ou d'anions étrangers peut augmenter ou diminuer la solution du carbonate de calcium. Il semble alors qu'il y a donc lieu, si l'on souhaite comprendre les mécanismes d'action des eaux naturelles sur les calcaires, de dissocier les problèmes et notamment d'effectuer des expériences systématiques détaillées devant permette de résoudre telle ou telle question particulière. De plus, il est indispensable que les analyses physico-chimiques des eaux naturelles soient aussi complètes que possible, car l'absence de données précises quantitatives fondamentales (en particulier, la plus importante, la concentration de CO 2 total) rend illusoire la résolution des problèmes. Il est évi¬ dent qu'il faut poursuivre simultanément, comme par le passé, les analyses d'eaux systématiques dans diverses condi¬ tions climatiques ou morphologiques, mais les résultats obtenus ne permettront que de tirer des conclusions quali¬ tatives générales. Dans l'état actuel de nos recherches, les données expérimentales sont insuffisantes pour dégager une interprétation du relief karstique des régions î climat tropical humide (karst l mamelons), par rapport 3 celui que l'on observe dans d' autres zones climatiques, en particulier dans la zone tempérée. En effet, en tenant compte des réserves mentionnées cidessus, il apparaît que les pays dont les eaux de ruissellement et les eaux stagnantes présentent une agressivité si une teneur de CaC03 maximum, sont ceux situés dans les régions Í climat tempéré. Nous psnsons avec Monsieur P. Birot (7)j que le ruissellement superficiel peut être plus fréquent dans la zone tropi¬ cale en raison de l'intensité des averses. Par ailleurs, le ruissellement généralisé affectant les surfaces convexes dont les lignes de plus grande pente divergent vers le bas est le privilège des régions tropicales. Pour ce qui concer¬ ne les eaux stagnantes, il y a un facteur important qui intervient en faveur de la zone tropicale: dans ces régions, une mare temporaire occupe une surface beaucoup plus grande que dans la zone tempérée en raison de la concentration des averses, ce qui a pour effet de favoriser l'extension des poliés. Enfin, si la teneur de CaC03 des eaux de dissolution superficiollo relevée en climats tempéré et froid se confirms, il faudra admettre que la température n'est pas le facteur important qui contribue 2 la mise en solution du calcaire dans les zones tropicales humides. Pour dégager l'importance relative des différents processus de dissolution, il est néces¬ saire d'effectuer de nombreuses analyses et d'établir de nombreux bilans hydreliquos locaux.''

PAGE 144

3ibl iographig 1) .R. Muxart, T. Sichsuzkoy *t J.C1. Franck, Spíl a i o n-Cana, tí 0 1 ,1,1965. 2 ) . H, Roquas, Ann. de Spilîolagio, 1. 19, H 0 2,255,1964. 3) .D. Aubert, Bull. Soc. Vaudaise des Sei, Nat, 324,69,8355,1967, 4) .ï. Gains, consulter SpélaionC arso, N° 6,31,1967. 5) .H. Roques, Ann, de Spéléologie, t. 18, N a 2,141,1963. 6) .R, Muxart «t T. Stchouzkoy, Ann. de Spéléologie (sous prasse). 7) .P. Birot, J. Corbel at R. fluxart, l'íámaires et Documents (C,N, ¡ 1,3.),335 , 1968,

PAGE 145

25/1 s Zur Ergänz U II¿, der vergleichenden Forschungen der Karstkorrosionsintensität IVAN GAMS (Ljubljana / Jugoslawien) Summary : The author has tried to compare the published data on corrosion intensity in the river basins listed in this paper. The attempt has shown that many results could not be equivalently compared with each other as they were not obtained with the same methods, are not representative enough or because of insufficient documentation. If the International Commission for Karst Denudation at the Speleological Union aims to carry out a more exact and valuable comparison, it should demand from the researchers a minimum exactness in the determination of mean water hardness and run-off, and a better documenta¬ tion of lithology, soil, climatology, vegetation and the methods used in the calculations. The paper aims to stress the influence of lithology, soil, vegetation, various methods of calculation on the calculated corrosion intensity and the annual oscillations of water hardnesses. Die Erforschung der Korrosionsintensität ist in der Karstmorphologie eine Mode geworden. Besonders seit der Gründung der Kommission für Karsterscheinungen bei der IGU und nach den Anregungen zu quan¬ titativen Methoden (LEHMANN, 1956) sind fast unübersehbare Abhandlungen zu dieser Problematik ersch¬ ienen. Quantitative Daten über die Korrosionsintensitat der Flussgebiete kann man u.a. finden in BÖGLI, 1962/63, für die Muota in der Schweiz, BAUER, 1965, für den Dachstein, 9ALAZ3, 1968, für Indonesien und Ungarn, CORBEL, 1957, 1959, 1960, 1964, 1965, DOUGLAS, 1964, sowie Corbel mit einer Liste der Flussgebiete aus vielen Läncjern, GAMS, 1962, 1966, 1968, für Slowenien und den übrigen dinarischen Karst, HA3IC, 1958, für den Trnovski gozd in Slowenien, MARKOV I C Z-LOHINOWICZ, 1968, für den Czenstochovska Jura, Polen, MUXART-STCHOUZKÛT-FRANK, 1966, für den Jura, NICOD, 1967, für BasseProvence, PUL INA, 1968, für Sibirien, PITTY, 1966, SWEETING, 1963, 1964, SMITH, 1958, SMITH-HEAD, 1962, WILLIAMS, 1963, 1964, WILLIAMS-JENNINGS, 1968, alle für Britannien und Irland. Eine kritische Übersicht führt jedoch zum Schluss, dass wir wegen der mangelhaften Dokumentation nicht alle Ergeb¬ nisse als gleichwertig ansehen und miteinander vergleichen dürfen und dass noch viele Faktoren, die die Intensität beeinflussen, zu wenig erforscht sind. Da aber eine Korrelation der Forschungen und eine eventuelle Vereinheitlichung der Methoden das Bestreben der auf dem IV. Internationalen Speiäologisehen Kongress in Ljubljana im Jahre 1965 gegründeten Kommission für Karstdenudation ist, werden hier einige Erwägungen darüber angestellt, was diese Vergleichung m.E. hindert. Grundlage für die vielen Erwägungen sind die Ergebnisse der Forschung im slowenischen Karst, worüber eine Übersicht in der VerSffentlichung der Kommission für Karstdenudation anlässlich des V. CIS berichten wird (GAMS, 1969). Dieser Aufsatz soll als eine Fortsetzung des erwähnten Berichtes gelten. Sein Bestreben ist, die zukünftigen Forschungen zur Korrosion hinsichtlich folgender Elemente zu ergänzen, um eine Vergleichung zu erleichtern. 1. Lithologische Struktur Aus den neuen Abhandlungen (u.q. BÖGLI, 1956, SWEETING, 1964, 1 967, 1968, KELLER, 1963) geht hervor, dass jedem Gestein eine spezifische Wasserhärte entspricht. Die höchsten Härten der Gewässer findet man im Gips. Nach GORBUNOVA, 1968, beträgt die Mineralisation der Hydrofazies SO^-CafHCOj) 15002700 mg/1 und der Gehalt an §0^ von 700 1600 mg/1. Werte bis 2184 mg SO 4 hat in Sibirien auch PULINA, 1968, gefunden. Auch einige Arten des Dolomits geben höhere Gesamthärten des Abflusswassers (s, SWEETING, 1967, S.4). In Slowenien sind die in deutschen Härtegraden gegebenen Gesamthärten des Wassers im triadischen Dolomit, der auf der Oberfläche sandig ist, nominal um etwa 1/5 höher (nicht in mg/l), als im Kalkterrain in der Umgebung. Von den Kalkarten zeigen die höchsten Kalkhärten des Abflusswassers die sogenannten Biomykriten. In Nordengland sind die doppelt so löslich wie in Spariten und Mykriten (SWEETING, 1967, 1968), Dasselbe gilt für den biogenen Riffkalk in Slowenien (GAMS, 1966). Die r ’ n zugsgebiete der Wasserläufe, in denen die Messungen stattfinden, sind fast immer aus vielen karbonatischen Gesteinen und Kalkarten zusammengesetzt. Man kann die Korrosionsintensität der petrographische verschiedenen Einzugsgebiete nicht vergleichen, ohne zu wissen, was für einen Anteil die Sulfate, Dolomite, Mergel, Kalkarten, usw. ausmachen.

PAGE 146

S 25/2 Besondere Behandlungen v 'ij.ien die Vergleichungen der Hessergebnisse und Berechnungen auf Grund der Formel : , 4 £ I n « "ÍOQ-I jährliche Korrosion in m^/km^ £ jährliche Entwässerung in dm I « Gewicht der gelösten Salze in mg/1 n Teil des Einzugsgebietes^ den die Kalke (manchmal Karstgestein) bzw„ undurchlässigen Gesteine einnehmen. Nach dieser Formel vergrössert man die Korrosionsintensität des Kalk(Karst)gebietes, die man auf Grund der Messtelle im Fluss berechnet, im Verhältnis zur Grösse des Koeffizienten "n" (z.B. CORBEL, 1959), S. 1Û5, fUr den Gold Creek). Diese Formel ist berechtigt nur im Falle, dass das übrige Gebiet keinen chemisch gelösten Stoff hinzufügt. Auch in Slowenien haben manche Mergel, karbonatische Sandsteine und Schiefer und einige Flysche grössere Kalkhärte als die Qzellen aus den reinen Kalken. Nur von fder oberflächlichen Entwässerung auf nichtkarbonatische Sedimente und Korrosionsintensität zu schliessen, ist deshalb nicht haltbar. Die Erforschung der Korrosionsintensität ist deshalb nicht nur die Sache unserer Kommission für Karstdenudation, sondern auch der Kommission für die rezenten geomorphologisehen Prozesse, die auf dem Intenrationalen Geographen-Kongress in New Delhi im Jahre 1968 gegründet wurde, 2. Mittlere Härte des Abflusswassers als Grundlage für die Berechnung Fast einwandfrei kann man die Korrosion mit täglichen Messungen der Wasserhärten und der täglichen Abflussmengen aus dem Einzugsgebiet bestimmen. Leider müssen sich die Karstmorphologen gewöhnlich auf wenige Messungen stützen. Es ist die Frage, wie weit man die Härtemessungen reduzieren darf, um die wirkliche jährliche Korrosionsintensität berechnen zu können. Die Antwort ist abhängig vom Ausmass der Härteoszillation während eines Jahres, von Jahr zu Jahr und in Bezug auf den Wasserstand. Das Ausmass der Schwankungen ist aber jedem Flussgebiet eigen und aus den diesbezüglichen Abhandlungen kann man nicht allgemeine Gesetze ableiten. Dabei muss man das Sickerwasser im Kalkkarst von dem oberflächlichen Flusswasser trennen. Ein zeitlich vergrösserter Durchfluss begleitet zeitlich vergrösserte Kalkhärte in der Höhle von POSTOJNA (GAMS, 1 966) und Aggtelek (JAKUCZ, 1960). In den Höhlen Sloupske und Sosuvske jeskyne im Mährischen Karst sind die grössten Kalkund Magnesiumhärten des Sickerwassers während des Wasserhochstands im Sommer (STELCL, 1964). Der Jahresverlauf der Kalkund Gesamthärten in der Postojna-Höhie (GAMS, 1966), in den meisten Karstquellen in Slowenien (NOVAK, 1965, HA8IC, 1968) und in den Quellen Im Bayrischen Voralpengebiet (WILHELM, 1956) erreicht die grössten Werte im Spätherbst oder Frühwinter, die niedrigsten Werte im Spätwinter und Frühling. !m CentralPennsylvania-Karstgebiet dagegen sind die niedrigsten Werte im März und April und der Gesamthärte¬ verlauf scheint ein Gegenbild der Wasserführung zu sein (WHITE-STELLMACK, 1968). Oie grösste Karst¬ quelle in Bulgarien, Qlava Panega, zeigt im Jahresverlauf der Karbonathärte eine Gegensätzlichkeit zur Temperaturkurve. Die Höchstwerte sind im Februar und März,die niedrigsten im August und September (PENCEV. 1965). PITTÍ (1966) hat mit der reicheren Dokumentation für die Zeit von Mai 1963 Juli 1964 bewiesen, dass eine gesteigerte Tageslufttemperatur sich nach 84 Tagen in der vergrösserten Gesamthärte des Sickerwassers im Fergus-Flussgebiet in Irland auswirkt. Nach EK (1968) schwanken dagegen in den belgischen Höhlen Kalkund Hagnesiumhärte nur unwesentlich. In den meisten oberflächlichen Karstflüssen haben die Forscher eine Verringerung der Kalkund Gesamt¬ härte bei vergrössertem Durchfluss gemessen, nicht jedoch im Black River, Jamaica (ASHTON, 1968). Auch der Umfang der (lärteschwankung ist von Ort zu Ort sehr unterschiedlich. Mit Messungen jede zweite Woche von Spril 1963’ b i s April 1964 konnte man in der Höhle von Postojna folgende Unterschiede zwisdhen dem Maximum und Minimum der Gesamthärte des Sickerwassers, das vom Waldgebiet kommt^ bzw. Schwankung in Prozenten an drei Messtellen feststellen : 30 % (15,2 DH = 100 %, Minimum 10,7 DH » deutsche Härtegrade), 28 % (15,2 10,8°), 30 % (15,4 10,0°DH). Die kleinste Jahreschwankung (12,4 11,1° DH) zeigte das Sickerwasser unter der Wiese. Da auch in Mendip sine ähnliche kleine Schwankung gefunden wurde (SMtTH-MEAD, 1962), liegt die Vermutung nahe, dass das eine Folge der Vegetation ist. In den echten Karstquellen in Slowenien haben Messungen der Gesamthärten einmal in der Woche im Auftrag der Geologischen Anstalt (N0VAK, 1 965) folgende Extremwerte ergeben: in der Quelle Obrh 10,3 und 13,ü°DH, Rizana 9,7 14,1, Bistra 11,0 13,1, Obrh in llirska Bistrica 7,6 und 10,5, Hubel j 5,8 und 8,2, Krupa 11,0 und 16,8, also eine durchschnittliche Schwankung von 24 %. Im Fluss Ljubljanica

PAGE 147

Cß \ M

PAGE 148

^ 23/4 in Ljubljana wurden in den Jahren 1961 1964 Extremwerte von 7,6 und 13,1 OH Gesamthärte (Schwankung 42 %) gemessen, in dem vom Flyschgebiet des Beckens von Postojna kommenden Fluss Pivka in der Zeit von April 1963 bis April 1964 4,8 und 11,5 OH (61 %). ln der erwähnten Quelle Glava Panega, in deren Einzugsgebiet Schwindbäche Vorkommen, wurden die Extremwerte von 8,13 und 16,03°DH Gesamthärte gemessen (PEflCEV, 1965). Jahresverlauf und%Ausmass der Schwankung sind im Zusammenhang mit der Hydrofazies bzw. der Art der Mineralisation. In den Flüssen im Dolomitgebiet schwankt der Gehalt an MgCO] in Bezug auf den Wasser¬ stand viel mehr als der an CaCO], ln Slowenien ist die Magnesiumhärte in den kalkten Monaten gewöhn¬ lich höher. In Mitteleuropa hat die Nitratkonzentration ein Maximum im Frühjahr, ein zweites im Herbst und ein Minimum im Sommer. Kieselsäure hat ein Frühjahrsmaximum und ein Frühsommerminimum (KELLER, 1963). In der Höhle von Postojna konnte man beweisen, dass der Umfang der Kalkund Gesamthärte des Sicker¬ wassers in der Jahresschwankung von Jahr zu Jahr variiert. Aus allen diesen Gründen ist die genauere Bezeichnung des Datums, der Zahl, Dauer und Art der Härte¬ messungen eine notwendige Ergänzung. 3. Bestimmung der Abflussmenge In den Abhandlungen über die Korrosionsintensität in den Flussgebieten sind zwei nicht gleichwertige Verfahren zu finden: Berechnungen der Abflussmengen aus den durchschnittlichen Niederschlägen, reduziert um die Evaporation (die letzte berechnet mittels allgemeiner Formeln), oder aus dem am Pegel im Rahmen des hydrometeorologischen Dienstes gemessinen Durchfluss. Das erste Verfahren ist nicht imstande, alle Unterschiede von Flussgebiet zu Flussgebiet hervorzuheben. Im Karstgebiet werden diese Unterschiede auch durch die geologische Struktur beeinflusst. Im Dolomit sind z.3, in Slowenien die Abflusskoeffizienten beträchtlich kleiner als im Kalkgebiet, Das ergeben auch folgende Daten des hydrologischen Dieastes (FURLAN, 1965): Name des Flussgebiets Flussgebiet in km^ Niederschlag in mm Abfluss in mm Evapo¬ transpi¬ ration in mm Abfluss¬ koeffizient Vorwiegend K$1 k e: Ljubljanica (Vrhnika) 707 1690 1031 659 0,61 Sava Bohinjka 380 2575 2104 471 0,817 Vorwiegende Do 1 o m i t, teilweise Kalk, Sandstein u. ähn.: Hribscica 40,7 1700 918 782 0,54 Podl ipscica 30,2 1565 845 720 0,54 Borovniscica 60,1 1600 890 710 0,50 Im Dolomit ist die Evaporation grösser und die Härte des im Boden gebliebenen Wassers muss selbst¬ verständlich auch grösser sein. Die Koeffizienten sind etwa um 1/10 kleiner als im Gebiet,in dem vorwiegend Kalke Vorkommen. Trotz der höheren Gesamthärten sind deshalb die Korrosionsintensitäten die gleichen oder wenig niedriger als im Kalkgebiet. Trotz der Unzulänglichkeiten des ersten Verfahrens sind wir bei den echten Karstquellen oft gezwungen, die Evapotranspiration mittels theoretischer Formeln zu berechnen, da bei ihnen der Umfang des Ent¬ wässerungsgebietes fast immer unbekannt ist. Auf rund 500 kur des dinarischen Karstes in Slowenien kennt man keine einzige grössere Quelle mit festgestelltem Umfang des Einzugsgebietes. Eine oft vernachlässigte Tatsache ist, dass die Abflussmengen von Jahr zu Jahr bis zur Hälfte und mehr variieren und fast äquivalent mit ihnen auch die Korrosionsintensität. Beweise dafür führt DOUGLAS, 1964, an. Zur Ergänzung der Korrosionsintensität gehört also die Angabe, auf welche Zeit¬ spanne sich die ausgenutzten Abflussmengen beziehen und wie sie zum langjährigen Mittel stehen.

PAGE 149

s 25/5 4. Einfluss der 8odenund Vegetationsverhältnisse Wenn wir berücksichtigen, dass die Karbonathärie meist durch den CC^-Gehalt der Bodenluft beeinflusst ist, müssen die genannten Faktoren eine sehr wichtige Rolle spielen. Es wurden nicht nur Unterschiede zwischen dem nackten und bedekcten Karst, sondern auch in der verschiedenen Zusammensetzung des Waldes Ursachen für die verschiedene Kalkhärte und ihren verschiedenen Jahresverlauf gefunden (GAMS, 1966). 5. Frage der Repräsentation des erforschten Gebiets Bei sorgfältigen Messungen in den längeren Höhlen kann man Unterschiede von mehreren Gesamthärtegraden ineeiner Entfernung von wenigen zehn Metern konstatieren (GAMS, 1965). ln jeder Ader des Sickerwassers muss ein zeitlich-.und örtlich verschiedenes Verhältnis zwischen Korrosion und Kalksedimentation im Boden (Kalzifikation! ), im Gestein (Sinterablagerung in den Hohlräumen) und in den oberflächlichen Läufen herrschen. Einzelne Messungen der Wasserhärte repräsenti e ren deshalb nur örtliche Verhältnisse. Das Gleiche gilt für die Härte des Wassers in Brunnen oder Tiefbohrungen, die gewöhnlich eine höhere Mineralisation aufweisen und mitunter sehr verschieden sind. Soweit das Tiefwasser in die Entwässer¬ ungszirkulation einbezogen ist, wirkt es auf die Härte des Abflusswassers und ist in die allgemeine Korrosionsberechnung eingegliedert. Auf Grund der Differenzen in der Härte der oberflächlichen Gewässer und des Tief(-Grund)wassers die oberflächliche Korrosionsintensität von der Tiefkorrosion zu trennen (CORBEL, 1959), das ist auch für den Karst schwer zu befürworten und kann zu Fehlschlüssen führen. Lokale Messungen haben hinsichtlich der Repräsentation den gleichen Wert wie die Berechnungen der Korrosion auf Grund archäologischer Fundstellen, Veränderungen an Denkmälern, der Bodenbilanzierung, usw. Obgleich sich die Lokalen Unterschiede in grösserem Raum ausgleichen, bestehen in der Korrosionsinten¬ sität doch grosse Unterschiede von einem Flussgebiet zum anderen. Das zeigt die beigefügte Karte für den slowenischen Karst. Obgleich er fast im ganzen in einem Klimatypus (nach Köppen) liegt, variieren die Korrosionsintensitäten von rund 10 bis über 100 m^/km^ im Jahr. Sie sind genauer nur im Fluss¬ gebiet der Ljubljanica ermittelt, wo systematische langjährige Messungen stattfanden. Für die anderen Einzugsgebiete stützt sich die Berechnung auf einige Dutzend Messungen. Den Abfluss hat der hydrolo¬ gische Dienst geliefert. Es hat m.E. wenig Wert, eine mittlere Intensität des slowenischen Karstes oder sogar des ganzen Klimagürtels zu suchen, und dies desto weniger, als die Intensität stark durch die Faktoren, die der Mensch verändert hat, beeinflusst wird (Bodenschwund, Veränderung der Vegetation, künstliche Düngung, Anreicherung von CO 2 in der Luft, usw.). Zur Bestimmung des Einflusses des reinen Klimas scheint das Verfahren mit den ausgesetzten Kalkplatten, auf die Stsinoberfläche gelegt, zweck¬ mässiger. Den Gewichtverlust der Platten (3o-3L), hergestellt aus dem gleichen Kalk, berechnet man nach bestimmter Zeit für die Oberfläche (A) der Platte mittels dec Formel (REBEK, 1964): nr 1 2° * Gl(mg) D(mm) * A(mm^).2,7(mg/mm^) wobei D die Dicke der gelösten Schicht in mm bedeutet. Im Lichte der bisherigen Ergebnisse kann man die grössten Korrosionsintensitäten in den bedekcten Kalkgebieten (abgesehen vom Gipskarst) in den Gegenden mit den grössten Abflussmengen suchen, und umgekehrt. 6. Formeln zur Berechnung der Korrosionsintensität Sie richten sich nach der Art der verfügbaren Daten. Die schon erwähnte und oft angewandte Formel 100 ist die einfachste und ist geeignet, wenn die Abflussangaben in mm zur Verfügung stehen. Die Formal ist begründet bei der Annahme, dass das spezifische Gewicht (oder die Dichte) des gelösten Stoffes 2,5 beträgt. Wenn es sich um Kalkhärte handelt und wenn die Dichte des Kalkes 2,7 (was das öbliche ist) beträgt, errechnen wir eine um 8 ^ zu hohe Intensität. Beim Wasser aus Dolomitgebieten mit 50 % Härte in MgO und bei einer Dichte von 2,9, beträgt der Unterschied 12 %.

PAGE 150

S 23/6 PULIfiA, 1966, 1968, verwendet folgende Fornel : D » 12,6 --d-?P D chenische Denudation in m^/km^/Jahr, oder mra/lOOO im Jahr T Gewicht der gelösten Salze in mg/1, Q Abfluss in 1117 s e k. ^ P Oberfläche des Entwässerungsgebietes in km Auch diese Formel nimmt eine Dichte von 2,5 am. WILLIAMS (1964, 1968) hat folgende Formel eingeführt: s . LI." 10 D S gelöster Kalk in m'tyjahr/km^ oder mm/1000 im Jahr E mittlerer jährlicher Wasserüberschuss (Niederschlag Evapotranspiration) in dm T mittlere Gesamthärte (CaC 03 &f MgCOj) in mg/1 D Dichte des Kalkes oder Do!omits 1 — Teil des Einzugsgebietes im Kalk Diese Formel ist angebracht, wenn der Wasserüberschuss aus Niederschlag und der theoretischen Formel für die Evaporation berechnet ist. Für den Fall des gemessenen Abflusses schlägt er vor: ~ f Q T n O a 10 9 AD S korrodierte Schicht in mm Q Totalabfluss einer bestimmten Zejt A Grösse des Einzugsgebietes in km ^ f Verwandlungszahl. Sie ist 1, wenn Q in Litern, 28,3, wenn er in cu.Fuss, 1,000, wenn er in in gegeben ist. Wenn die Gesamthärten in deutschen Kärtegraden, geteilt in Kalkund Mg-Härte, und der Abfluss in Litern/sek./jahr gegeben sind (das ist üblich in Zentraleuropa), eignet sich die Formel (GAMS, 1968)1 1 (nCa) nHg %  , To 9 DCaC0 3 * DMgC0 3 1 Qs . 31,500 000 100 I * Korrosionsintensität in m^/km^/jahr nCa » Kalkhärte in deutschen Härtegraden, nMg Magnesiumhärte in deutschen Härtegraden, DCaCÜ 2 Dichte des Kalkes DMgCÜ 3 Dichte des Magnesiumkarbonats Qs mittlerer Abfluss in 1/sek/km^ Reduktionsfaktor, benötigt im Falle, wenn ein vergrösserter Durchfluss eine zeitliche Vermin¬ derung der Härte verursacht und wenn die mittlere Härte ein Durchschnitt aus den Terminmessungen ist. Bei Hochwasserstand fliesst nämlich eine grössere Wassermenge mit niedrigerer Härte als bei Niederstand mit höherer Härte. Beim Fluss Ljubljanica in Ljubljana ist R a uf 0,95 berechnst. 100 Wenn wir die Dichte des Kalkes auf 2,7 und des MgC 03 auf 2,9 bestimmen, können wir die obige Formel vereinfachen: I = %  Qs ( 6 , 6 nCa &f 5,2 nMg) —— 10 _ü R

PAGE 151

S 25/ 7 Hegen der Folgen, die die verschiedenen Formeln für die Endergebnisse haben, ist die angewandte Formel zu erwähnen. Am Ende schlage ich vor, dass die Kommission für Karstdenudation bis zum VI. CIS ein Kompendium mit den ergänzenden Forschungen der Korrosionsintensität vorbereitet. Diese Ergänzungen sollen m.E, das Studium in folgenden Richtungen vervollkommnen: 1. Lithologische Struktur des Einzugsgebiets: Oberfläche der einzelnen Gesteine. Kalke in Mykriten, Blomykriten und Spariten unterteilen; 2. Darstellung der Entwässerungsverhältnisse (Areal der vertikalen und oberflächlichen Entwässerung u.ä.); 3. Klimatische Daten: jährliche Niederschläge in der Hessperiode, Abweichungen von langfristigen Herten, Verteilung der Niederschläge im Jahre, Temperaturverläufe; 4. Bodentypen, Bodentiefe; 5. Vegetation und Landnutzung. Wälder eingeteilt nach den überwiegenden Bäumen, flutzungsfläche in % der Oberfläche, Düngung; 6. Wassertemperaturen Jahresverlauf; 7. Messmethoden der Härtebestimmung. Mindestens eine vollständige Wasseranalyse; 8. Abflussmessungen: Dauer, Zahl, Jahresverlauf der Abflussmengen; 9. Formeln der Berechnung der Korrosion. Li teratur : Proceedings Proceedings of the 4th International Congress of Speleology in Yugoslavia, Postojna Ljubljana Dubrovnik, 12-26. I X . 1 9 65. Volume III. Ljubl jana 1 968. Ashton, K., 1968 Balázs, D., 1968 Bauer, F., 1964 Bügl i , H., 1956 1962/63 Corbel , J. , 1957 1959 1960 1964 1965 Douglas, J., 1964 Hydrological Analyses Applied to Tropica! Karst. Proceedings Karst Regions in Indonesia. Karst-es Bari a ngkutatês, Budapest Kalkabtragungsmessungen in den Österreichischen Kalkhochalpen. Erdkunde, B. XVIII, 2 Der Chemismus der Ldsungsprozesse im Karst. Report of the Commission on Karst Phenomena. IQU, New York Das Hölloch im Huotatal. Leben und Umwelt, H.19 Les Kersts du Nord-ouest de l'Europe et de quelques régions de comparaisons. Inst, des études rhodaniennes. Mémoires 12, Lyon Erosion en terrain calcaire. Annales de Géographie, H. 6 8 Nouvelles recherches sur les karsts arctiques Scandinaves. Zeitschr. f. Geomorphologie, Internat. Beiträge zur Karstmorphologie. Suppl. 3.2 L'érosion terrestre. Etude quantitative. Ann. d. Géographie, T. LXXIII, No. 3 98 Karsts en Yougoslavie (et notes sur le karst tchèque et polonais.) Revue Géographique de 1 ' E s t Intensity and Periodicity in Denudation Process with special reference to the removal of material in solution by rivers. Zeitschr.f. G e omorphologie, 8, No. 4

PAGE 152

S 23/8 Ek, C., 1968 La teneur en Ca(HC 03)2 et en CO 2 des eaux des grottes belges. Proceedings Furlan, D., 1965 Ugotavljanje evapotranspiracije s pomocjo normalnih klimatskih pokazateljev. Elaborat in Mæuscipto. NUK Ljubljana Gams, 1., 1962 Meritve korozijske intenzitete v Sloveniji in njihov vpliv na geomorfologijo. Geografski vestnik, 34, Ljubljana 1966 Faktorji in dinamika korozije na karbonatnih kamaninah slovenskega dînarskega in alpskega krasa. Geografski vestnik 38, Ljubljana 1968 Neka merenja intenziteta korozije u dinarskom krasu i njihov znacaj za geomorfologiju. Cvijicev zbornik. Beograd 1969 Ergenisse der neueren Forschungen der Korrosion in Slowenien (NW-Jugoslawien) Im Druck Gorbunova, K., 1968 Himiceskij sostav podzemnih vod karbonatnogo i gipsovogo karsta. Proceedings Habic, P., 1968 Kraski svet med Idrijco in Vipavo. SAZU. Ljubljana Jakucz, L., 1960 Die Genetik der Höhlen des Aggteleker Gebirges im Spiegel komplexer Quellen¬ untersuchungen. KarsztSs barlangkutat&s. 1. Budapest Keller, R., 1963 Der Einfluss von Boden, Gestein und Klima auf den Chemismus des Grundwassers. Int. Ass. Scientific Hydrology, Nr. 64, Berkeley Lehmann, H., 1965 Der Einfluss des Klimas auf die morphologische Entwicklung des Karstes. Report of the Commission on Karst Phenomena, IGU. Int, Geogr. C ongress, Rio de Janeiro Harkovicz-Lohinowicz, 1968: Procesy wspôczesnsj korozji krasowej masywu wapiennego Jury Czestochowskiej. Speleologia, I. Ill, No. 2 Muxart, R. f Stchouzkoy, I., Frank, J., 1966: Le Réseau de la riviîre souterraine du "Puits Bouillant" Nicod, J., 1967 (St. Aubin-Chäteau-Neuf, Tonne). Spelaion Carso, No. 4, Arqueil Rech&cche morphologique en Basse-Provence calcaire. Etudes et travaux de Mêditerranfce, 5 Novak, D., 1965 Regionalna hidroloska raziskovanja slovenskega krasa. Geoloski zavod Slovenije. NUK. Novh nicht veröffentlicht Pentschev, P., 1965 Die Karstquelle Glawa Panega im Vorbalkan (Bulgarien). Steirische Beiträge zur Hydrologie, H. 17, Graz Pitty, A., 1966 An Approach to the Study of Karst Water. University of Hull, Occ. Papers in Geography, No. 5 Rabek, R., 1964 Poskus merjenja korozije. Nase jame, 1-2, Ljubljana Smith, D., 1968 A Study of the Calcium and Magnesium Contents of Waters in Limestone Areas. Proceedings Smitfe, D., Mead, 0., 1962: The Solution of Limestone, with special reference to Mendip. Proc.Univ. Sweeting, M., 1963 Bristol Speleol . S oc., Vol. 9 Denudation in Limestone Regions: a Symposium. Geogr. Journal, vol. 131, 1 1964 Some Factors in the Absolute Denudation of Limestone Terrains. Erdkunde, 8, No. 4 1966 The Weathering of Limestones. Essays in Geomorphology, Londoo. 1967 Recent Developments and Techniques in the Study of Karst Landforms in the British Isles. Maschinenschrift 1968 Stelcl, 0., 1965 Some Variations in the Types of Limestones and their Relation tothe Cave Formation. Proceedings Intensity of Karstification of Limestone in the zone of the vertical circulation in the mild climate of Central Europe. Journal of the Tchechoslovak Geographical Society. Stelcl, 0., 1965

PAGE 153

S 23/9 Williams, P., 1963 An initial Estimais of the Speed of Limestone Solution in County Clare, Irish Geogr* V 4, 6 1964 Aspects of the limestone Physiography of Counties Clare and Sal way. Western Ireland. Unpublished Williams, P., Jennings, J., 1968: Contributions to the Study of Karst. Research School of Pacific Studies, Qep. o. Geogr 0 Wilhelm, F., 1956 Physikalisch-chemisch* Untersuchungen an Quellen in den bayrischen Alpen und Alpenvorland, Münchener Geogr. Hefte, 10 Diskussion: SWEETING (Oxford): I wish to add my congratulations to Mr. Gams for hiippaper, I agree entirely with the remarks of Dr. Williams and wish to add that it was also necessary to have detailed knowledge of the characters of the limestones of the area in which one was working. There areover 500 types of limestone. !t is possible in our emphasis on climatic phenomena that we %fgot the material with which we were dealing. The limestones themselves greatly influenced rates of denudation. GAMS: I agree with M. M. SWEETING in emphasising the importance of types of limestone for the corrosion. The best w* can do at the present state in knowledge of the relation: lithology of the carbonatic rocks MSTOilM) is to eek* descriptions of the carbonatic rocks occurring in the studied area. Factors dealt with in W. H. SHEETING'S article 'Recent Developments and Techniques in the Study of Karst Landforms in the British Isles* has to be taken into account. According to our studies the amount of recrystallisation of calcita is of great iaportance for the corrosion, soil and karstic features. AU8 (Arhus): 1) Data on sampling points are also needed. We are concerned with dynamic conditions, and especially where w* saepl* seal! discharges it is essential that we know where in the boundary zone the saepl* is taken. In very seall flaw* the saeplIng process itself say Interfere with the boundary conditions. 2) Further, w* need far eor* data on the type of rock involved. 3) There are many rocks which do net contain CeCO^ as such which yield C" ion* in weathering. This has a major effect on the validity of the factor n. 4) (After P. V. WILLIAM'S comment) Probleas arise if there is not a staple relation between (Ca) and Q, as suggested by I. DENGLER. In such a case, WILLIAM'S otherwise excellent suggestion cannot solve the probl em. 4 g T n 100 ne pose pas seuleaent des problèmes de standardisation des EK (%rimont): La formule I • méthodes de mesure et de calcul. SorTapplication peut poser de difficiles problèmes d'interprétation des données. Par example, n'est très difficile t définir lorqu'on a, outre les calcaires, des roches non karstiques mais contanant un certain pourcentage de carbonates (c'est le cas des grès calcaires du Zamennier belge, p.e.). La formule est d'autant plus intéressante qu'on l'applique i des bassins plus petits, ce qui réduit la plupart des eneurs probables. Mais la «éthode qui vient d'été proposée oar le Dr. P. W. WILLIAMS me semble d'un emploi plus rationnel et nous amène les données les plus objectives. Si nous souhaitons avoir des résultats comparables, ne pourrions nous essayer de l'appliquer chacun de notre côté? GAMS: Der Bemerkung von Herrn EK bezüglich der Schwierigkeiten eit dem Faktor "n* stimme ich zu. Man darf %  nichtkarstisch* nicht mit 'nicht korrosionsfähig* gleichsetzen, le Dinarischen Karst sind selten nichtkarstische Schichten des Karbons, der Trias oder des Tertiärs völlig frei von Karbonaten. Wenn man den Anteil von "n" bestimmen will, euss man in ihren Bereich ebenso zahlreiche Karbonathärtemessungen durchführen wie im Karstgebiet. Die gewährte Methode der vergleichenden Korrosionsforschung nuss sich nach der Feldarbeit richten: je detailliertere Forschungen man durchführt, desto anspruchsvollere Methoden kann man anwenden. Für den Vergleich ist wichtig, dass man di* verwendete Methode kennt.

PAGE 154

Gedanken zur Abfolge von Entwicklungsphasen in Höhlen der alpinen Karstgebiete HUBERT TRIMHEL (Wien/Österreich) Wenn ich entgegen meiner Auffassung» daß zunächst eine naah eiodernen speiäogsnetisehen Grundsätzen aufge¬ baute und alle Einzelheiten der Formung, der Sedimentation und der lokalen Entwicklungsfaktoren berücksich¬ tigende Bearbeitung oder Neubearbeitung der großen Höhlensysteme der Ostalpen notwendig ist, bevor in einer Synthese die Einordnung des speläogenetischen Geschehens in die Landschaftsgeschichte versucht werden kann, Bausteine zu einer derartigen Synthese vorlege» so hat das zwei Gründe: 1. es liegen aus neuerer Zeit nicht nur Veröffentlichungen vor, die eine solche Synthese zu geben versuchen» sondern auch unveröffentlichte einschlägige Beobachtungeh. 2. die beispielhafte Darstellung eines möglichen Weges zu einer Synthese könnte für die in Hinkunft einzuschlafen c ß Arbeitsrichtung Anregungen geben und damit wie ich hoffe der spelöogenetischen Forschung einen neuen Impuls verleihen. Freilich kann in diesem Rahmen nur generell angedeutet werden, in welcher Weise sich eine wie mir scheint in gewissen Sinn doch neue Gesamtauffassung über Höhlenbildung und |andschaftsentwicklung in den Karstgebieten der Ostalpen erarbeiten ließe. Im allgemeinen ist für die Bearbeitung der ostalpinen Karstgebiete kennzeichnend, daß Speläogenese und Karstmorphologie nicht mitaneinander» sonder nebeneinander betrieben worden sind; sichere oder vermeintliche Ergebnisse der einen Arbei tsrichtung sind jeweilsund nur dann, wenn sie dafür geeignet er¬ schienen» zur Stützung einer Theorie der anderen Arbeitsrichtung herangezogen worden. Nicht selten wurden widersprechende Befunde außer Acht gelassen oder Übersehen, daß richtige Beobachtungsergebnisse auf verschiede¬ ne Weise interpretiert werden können. Eine Korrelierung zwischen karstmorphologischen und speläogenetischen Beobachtungen ist meines Erachtens nur dann gegeben und möglich, wenn ich von dem Grundsatz ausgehe, daß Oberflächenverkarstung und Höhlenbildung zwei parallel laufende und ineinandergreifende Teilvorgänge der Landschats entwicklung sind. Soe wie die Oberflächenformen des Karstgebietes allmählich gebildet und in Abhängigkeit von Gesteincharakter und Gebirgsbau unter dem Einfluß des jeweils herrschenden Klimas eine ständige Entwicklung aufweisen, ist das auch bei den Höhlen der Fall. Der gegenwärtige Höhlenraum ist das Ergebnis einer Entwicklung, in der Erosion, Korrosion und Inkasion mit einer in Einklang mit dem tektonischen Geschehen und den Klimaschwankungen wechselnden Intensität dauernd wirksam waren. Schon diese Überlegung ist, wenn man die vorhandene Fachliteratur betrachtet, nicht selbstverständlich, Die ursprüngliche Ansicht über die alpinen Karsthöhlen verlegt ihre Entstehung insTertiär, wobei alle Horizontal¬ höhlen durch "tertiäre Höhlenflüsse" geformt und seither im wesentlichen unverändert erhalten sein sollen. Später wurde dieses Bild dahingehend modifiziert, daß in den Höhlen eine "Glaziale Veränderung" durch Inkasion erfolgt sei» die aber nur in Einzelheiten die Abhängigkeit aller Höhlensysteme von tertiären Talniveaus hätte verwischen können. Die Annahme einer absolut gegebenen Abhängigkeit der Horizontalhöhlen von einem obertägigen Talniveau führte schließlich zu der Vorstellung, daß das Alter der Höhlen in direktem Zusammenhang mit ihrer Höhenlage stehe. Jede Hebungsphase der Kalkalpen hat die Entstehung eines tieferen Höhlenstockwerks zur Folge; alle vorhandenen Höhlen werden bestimmten Stockwerken "zugeordnet". Die höchstgelegenen Höhlen gelten als die ältesten, die im Bereich des heutigen Talniveaus als die jüngsten Hö hlen. Ich bin der Meinung, daß alle derartigen schematischen Auffassungen aufzugeben sind, wenn man den Gedanken einer beständigen Weiterentwicklung, wie er für das Karstrelief an der Oberfläche gilt, sinngemäß auch für die Höhlenräume anwendet. Es besteht nach den karstmorphologischen Befunden kein Zweifel mehr daran, daß die Ent¬ wicklung des gegenwärtigen Karstformenschatzes der Nördlichen Kalkalpen im Jungtertiär begonnen hat. Schon in der Ausgangsposition der Verkarstung gab es aber nicht nur wasserwegsame Klüfte und andere Fugen, sondern die Möglichkeit des Vorhandenseins von Höhlen: es waren einerseits wohl tektonische Höhlen, andererseits vielleicht aber auch Höhlen, die einer älteren, in keinem Zusammenhang mit der tertiären Oberflächenentwicklung stehenden Karstentwicklung entstammten, möglicherweise durch Sedimente oder Sedimentgesteine plombiert und schließlich erneut wegsam für die Sickerwässer geworden waren. Noch heute treffen wir beispielsweise auf Karsttaschen und Karstschächte, die als Relikte eines älteren Karstzyklus ("fossiler Karst") aus dem Rhät anzusprechen sind und eine Spaltenfüllung aus Hierlatzkalk (Lias) im umgebenden Dachsteinkalk (Obere Trias) aufweisen

PAGE 155

S 26/2 Zu diesen bereits vorhandenen, in verschiedener Hahenlage befindlichen "Urbohlräumen" kamen nun mit fortschrei tender Verkarstung neue, wota diese vielleicht bevorzugt zu einem jeweils gegebenen Talniveau tendiert haben mögen, besonders in den Randzonen der Blöcke aus verkarstungsfähigen Gesteinen. Allerdings ist zu berücksichtigen, daß wie ebenfalls die Analyse der Karstflächen lehrt die Verkarstung nicht in allen Teilen eines Kalkstockes gleichzeitig und mit gleicher Intensität eingesetzt hat, und daß daher auch die Höhlenbildung sehr ungleich rasch vor sich ging. Verschiedene Oberflächengerinne leisteten der Verkar¬ stung lange Zeit erfolgreich Widerstand, als die zu ihren beiden Seiten liegenden Gebiete bereits tiefgreif¬ end verkarstet gewesen sein mögen und flössen als "Fremdlinge" durch ön bereits unterirdisch entwässertes Gebiet. An dieser Stelle sei betont, daß wir uns wohl von der Vorstellung frei machen müssen, daß ein die Karst¬ landschaft durchmessender Flußlauf unbedingt und um jeden Preis den unteren Saum einer Karstzirkulation be¬ deuten müsse. Ich glaube,daß die Untergrenze der Verkarstung nur durch die Basis des verkarstungsfähigen ßes&eiaes-gegeben ist. Wir dürfen auch nicht an stagnierendes Karstwasser denken, das etwa alle Fugen bis in den Bereich der Talsohle herauf erfüllt und karsthydrographisch unwirksam wäre. Nicht nur die praktischen Erfahrungen an Thermal quell en in Österreich und Ungarn weisen auf die Existenz einer Karstwasserzirkulation verschiedener ßeschwlndjfka!tauch ir großen Tiefen hin, sondern auch Beobachtungen bei Tiefbohrungen und schließlich im Laboratoriumsversuch. Das "tiefe Karstwasser" trägt genau so wie das den unterirdischen Karst rascher durchströmende Wasser im Bereidh des Karstwasserspiegels zur Schüttung der Quellen im Talniveau bei; es ist aber auch in großer Tiefe karsthydrographisch wirksam, d.h» es vermag durch Mischungskorrosion für die Höhlenbildung wirksam zu werden. Welche Konsequenzen ergeben sich aus diesen Überlegungen für die Höhlenentwicklung in den Ostalpen? Zunächst wohl die Feststellung, daß Höhlenbildung allein durch Korrosion (ohne die anderen Faktoren, die gleichfalls ihre Wirkung beitragen, deshalb zu übersehen) jederzeit über dem Talniveau, im Talniveau der oberirdischen Ge¬ rinne in den Karstgebieten und weit unter dem Talniveau möglich ist. Das jeweilige Ausmaß der Korrosion ist von der jeweiligen Versickerungsmenge, der jeweiligen Wassertemperatur und vom jeweiligen Zustand der Vegeta¬ tionsdecke also von klimatischen Faktoren abhängig. Um Mißverständnissen vorzubeugen, sei erwähnt, daß selbstverständlich daneben auch eine vom Klima unabhängige Gruppe von Faktoren die Höhlenentwicklung beeinflußt, zu denen etwa Weite und Dichte der dem unterirdischen Wasser angebotenen Ifugen, Lösungsfreudigkeit des Gesteins und andere gehören. Wir haben daher von den jungfertiären Anfängen der Verkarstung an mit keiner Uniformität, keiner Einheitlicbkei't der sich »t't•Î»MMtnHôblen zu rechnen. Die Genese jedes Höhlensystems, jedes Höhlengebietes ist in Zusammenhang mit ^««lokalen Entwicklungsablauf des zugehörigen Karstreliefs zu sehen eine Aufgabe, die zweifel¬ los sehr schwierig ist und auf jeden Fall die genaue Kenntnis der Höhle, wie des darüber liegenden Gebietes voraussetzt. Wir haben aber vor allem damit zu rechnen, daß eine besondere Aktivität bei der Bildung und Ver¬ änderung von Höhlen nicht nur ein einziges Mal z.B. also bei hochalpinen Höhlen in 1500 Meter Höhe zu dem Zeitpunkt, in dem das "Vorflutniveau" in dieser Höhe lag gegeben war, sondern mehrere Male zu verschie¬ denen Zeiten, nämlich immer dann, wenn das Zusammenspiel klimaabhängiger Faktoren eine den Fortschritt der Ver¬ karstung begünstigende Phase einleitete. Um eine intensive Verkarstung ;ider Sinterbildung herbeizuführen, bedarf es nicht unbedingt eines subtropischen Klimas, wie es im Jungtertiär zeitweise herrschte. Günstige Voraussetzungen waren sicherlich in allen Interglazial¬ zeiten gegeben. Oie wenigen Radiokarbondatierungen von Tropfsteinen, die aus dem hochalpinen Raum bereits vor¬ liegen, aber auch verschiedene Sedimentuntersuchungen, lassen den Schluß zu, daß auch die Interstadialzei t e n der WUrmeiszeit bestimmte Phasen in der intwicklung der Höhlen markieren. Damit ist auch die Vorstellung aufzugeben, daß das Pleistozän in den Höhlen seine Spuren im wesentlichen nur durch Sedimentation und Verbruch hinterlassen hätte. In jeder der "korrosionsgünstigen" Zeiten innerhalb des Pleistozäns bestand demnach gleichermaßen die Möglichkeit einer Umformung, bzw. Weiterentwicklung bereits vorhan¬ dener, aber auch der Neubildung vorher unbedeutender Höhlen, und zwar nach dem #ben aesagten theoretisch in jeder Höhenlage. Die einzelnen Abschnitte eines verzweigten Höhlensystems können daher sehr unterschiedliches Alter aufweisen; in der gleichen Höhenlage kann es "sehr alte" und "sehr junge" Räume und Profile neben*!nander geben. Ifl einem Abschnitt können sehr alte Höhlensedimente als Relikt erhalten sein, wenige Meter daneben nicht nur das Sediment abgetragen, sondern auch der Formenschatz des Raumes wesentlich verändert und später ein "jüngeres" Sediment eingeschüttet worden sein. Es wird dadurch schwierig, speläogenetische Forschungen zu betreiben; die genaue Erfassung der Beziehungen einzelner Höhlenräume zueinander, verschiedener Höhlensedimente zueinander und der Beziehungen zwischen Raumformung und Sediment ist aber der einzige Weg, die Karsthöhlenentwicklung gleichwertig und gleichrangig zur Oberflächen¬ entwicklung als Teilphänomen des Karstprozesses zu sehen.

PAGE 156

S 26/3 Freilich ist bei allen Beobachtungen eine Beurteilung nur mit Vorsicht möglich. In der Dachsteinmammuthöhle zeigt sich beispielsweise 9 daß die rezenten unterirdischen Sickerwassergerinne die Großräume mit ausgereiften Raumprofilen fast ausnahmslos verlassen haben undifi canyonartigen Räumen zirkulieren, die allem Anschein nach einer neuen "Raumgeneration 1 * angehören» Diese durchscneidet die im gleichen Höhenbereich liegende "ältere Raumgeneration". Beide Raumgenerationen sind vielfach schichtgebunden und zeigen die gleichen Gefällsverhältnisse» Der "Ersatz 1 1 der älteren Abflußwege durch neuere bereitete sich offensichtlich in einer Zeit des weit¬ gehenden Rückganges der Karstzirkulation, einer Art "Entkarstung" vor, für die die Datierung in eine Kaltphase des Pleistozäns in Frage kommt. Es wäre aber falsch, aus dieser Beobachtung abzuleiten, daß Großräume mit aus¬ geglichenen Raumprofilen immer älter und die Canyonstrecken immer jünger seien. Im gleichen Höhlen¬ gebiet, im Teufelsloch bei der Schönbergalpe, zeigt sich, daß dort ein in Reststücken beiderseits noch erhaltener typischer Canyon in einem Hittelstück durch eine durch Inkasion herbeigeführte Großraumbil d ung teilweise zer¬ stört und so angeschnitten ist, daß die erhaltenen Reststücke sich in mehreren nebeneinander!legenden "Fenstern" zum Großraum hin öffnen. Dort ist sicherlich der Canyon älter als der Vorgang der Großraumbil d ung. ln manchen Karstgebieten hat man den Eindruck, daß die im alpinen Hochkarst eher mit einer "Kaltzeit" in Beziehung zu setzende "Entkarstungsphase", wie ichsie nennen möchte, die sich sowohl in den Höhlen als auch durch die Plombierung von Karsthohl formen an der Oberfläche, durch die Efnschüttung von Horänenmaterial in Dolinen und dergleichen äußert» mit einer Warmzeit zusammenhängt oder daß es sich um zwei in zeitlichem Abstand liegende» von verschiedenen Ursachen ausgelöste, aber im Effekt gleichartige Phasen handelt. So sind im Kalkstock der Tanneben bei Peggau (Steiermark) überaus zahlreiche Höhlen bekannt, die aber mit einer einzigen Ausnahme sawiet es den Typus der Horizontalhöhlen betrifft nnr randlich in das verkarstete Gebiet eingreifen, Oie Ausnahme, das Lurhöhlensystem, wäre ohne künstliche freüegung einzelner Passagen eben¬ falls nicht durchgehend befahrbar gewesen. Auch die von der Hochfläche her in die Tiefe führenden Schachthöhlen sind» von den Randzonen des Kalkstockes abgesehen» nur dann kurzfristig befahrbar gewesen, wenn sie aus Dolinen heraus künstlich freigelegt worden sind. Kan hat den Eindruck» daß in diesem waldbedeckten Mittelgebirgskarst im devonischen Schäckelkalk ein voll entwickeltes, dichtes Netz von Kluftund Schichtfugenräumen beachtlicher Dimensionen vorhanden ist» daß dieses aber größtenteils mit einerm Füllmaterial plombiert ist, das mit der Terra rossa vergleichbar sein könnte und den reifen unterirdisehen Karst seiner hydrographischen Wegsamkeit weitgehend beraubt hat. Nur an wenigen Stellen haben jüngere unterirdische Karstgerinne subrezent bis rezent die Ausräumung der plombierten Höhlen verursacht und damit den Karst neu belebt. An anderen Stellen sind die Sickerwässer lokal auf neue Fugensysteme ausgewichen und bei Stollenbauten, die in den Gesteinskörper vorgetrieben werdeh. trifft man immer wieder auf die mit "Kluftlehmen" vollständig ausgefüllten "HohPräume. Die Heranziehung von Quellen an der Südseite der Schneealpe (Steiermark) für die nach Wien führende Wasser¬ leitung hat dazu geführt» daß erstmals im ostalpinen Raum eine Art "Basisstollen" meridional durch einen ganzen, verkarsteten Kalkstock angelegt worden ist. Obwohl der Stollen unter dem Niveau der derzeitigen Quellaustritte angeschlagen wurde, wurden beim Vortrieb breite Karsthohl räume angefahren, die mit ähnlichen "Kluftlehmen" voll¬ ständig verstopft waren und deren Inhalt von oben her nachzusacken begann. Auch dieses Beispiel zeigt, daß wir nicht mti einem einfachen Ablauf der Höhlenentwicklung ihr, 1 inearer Abhängigkeit von den Hebungsvorgängen in den Alpen zu rechnen haben, sondern mi t »ift«@ kompl 1 zierten Ineinandergreifen von Entwicklungsabläufen, die als Phasen des allmählichen Werdens der heutigen Höhle zunächst in der Regel nur durch eine relative Chronolgie erfaßt werden können. Es wird notwendig sein, die alpinen Großhöhlen unter Wwrhier andeutungsweise geäußerten Gesichtspunkten zu untersuchen und dabei nach jenen Punkten zu suchen, wo eine Ansatzmöglichkeit für eine Zuord¬ nung einer bestimmten Phase zu einem bestimmten Abschnitt der Landschaftsund Klimageschichte besteht. Die ostalpinen Karstgebiete gehören zu den Gebieten» wo der mehrfache Wechsel zwischen Vergletscherung, Eisrückgang und Vegetationsvorstoß während des Pleistozäns krassere Unterschiede in den Raumb 1 1 dungsund S#dimentationsbedingungen hervorgerufen hat als in jenen Räumen» wo keine Vergletscherung erfolgte und der Klima¬ charakter nur zwischen "feucht" und "weniger feucht", zwischen "durchschnittlich wärmer* und "durchschnittlich kühler" schwankte. Es müßte daher in den ostalpinen Höhlen leichter fallen als in manchen anderen Gebleien, die Wirksamkeit der einzelnen aufeinanderfolgenden Klimaphasen beim Werden der Höhlen auseinanderzuhal t en. Trotz der Schwierigkeiten» eine relqtive Chronolgie zu erarbei teh, sollte der Versuch dazu in größerem Umfang als bisher gemacht werden. Es ist wohl nicht übertrieben, wenn man den Studien im hochalpinen Karst für den zur Diskussion gestellten Fragenkomplex besondere Bedeutung zumißt. Die hier vorgebrachten Gedanken mögen nicht als Polemik, sondern lediglich als Anregung und Diskussions¬ grundlage aufgefaßt werden. Aus diesem Grunde wurde auch auf die Erwähnung einzelner Forscher unW auf Hinweise auf die reichlich vorhandenen Veröffentlichungen verzichtet. Die angeführten Beispiele sollen ebenfalls nur darauf hinweisen» in welcher Art Beobachtungen im Hinblick auf die diesem Bericht zugrundeliegenden Gedanken auszuwerten sind. Eine eingehende Würdigung des vorhandenen Schrifttums und des «orhandenen und veröffentlichten Beobachtungsmaterials» sowie des Ergebnisses einschlägiger Untersuchungen müßte wohl im Rahmen einer umfang¬ reicheren Arbeit erfolgen.

PAGE 157

S 27/1 Theorien zur Knöpfchensinterentstehung UWE JENATSCHKE (Klagenfurt/Österreich) Summary : THEORIES io the ORIGIN of "KNÖPFCHENSINTER" According to the results from the existing literature and the author's own observations it shall be tried to give a d! f inition of this small-form group within the sintersand to give a survey of how it is formed. A formation of "Knöpfchensinter" (knob-sinter j comes ' : n i o question: 1) by partial biological processes assisted by inferior plants: a) algae in symbiosis with bacteria, b) algae, c) mosses; Zone der assimilierenden Blätter Zone abgestorbener Blätter „Wurzelhaarzone" I Kalkschollenbildung II III Kalkschollen mit Algenbewuchs Zone abgestorbener Blätter Zone der assimilierenden Blätter IV Kalkmantel mit Algenbewuchs Schematische Darstellung von verschiedenen Graden der Vertuffung bei „Eucladium-verticillatum-Polstern" aus dem Heuscheuerle bei Anhausen (Deutschland) • Zeichnungen nach K. DOBAT i Abb. 1

PAGE 158

S 27/2 2) by the formation of msaninilk; 3) by sediment meisture raised by capillaries; 4) by crystallisation; 5) by formation under water; 6) by sediment from the air; 7) by sediment from the air assisted by air-electricity. The author reports upon the methods applied by him for explaining the correlation between the sediment of air-suspended particles and the formation of "Knapfchensinter" from the Steiner-Lehmhöhle in Carinthia (Austria) as well as upon analysing the test-pieces of sinter from this cave and others. Having laid down an introductory survey of the forms, the author asks for further research-work for analysing the "Knäpfchensi n t er". Auf Grund von Ergebnissen aus der vorhandenen Literatur und eigenen Beobachtungen wird versucht, eine Begriffsbestimmung und Übersicht der Entstehungsarten dieser Kleinformengruppe innerhalb der Sinter zu geben. Eine Entstehung der Knöpfchensinter kommt in Betracht: 1) durch teilweise biologische Prozesse unter Mitwirkung von niederen Pflanzen: a) Algen in Symbiose mit Bakterien, b) Algen, c) Moose; 2) durch Bergmilchbildung; 3) durch Absatz kapillar hochgezogener Gesteinsfeuchtigkeit; 4) durch Kristallisation; 5) durch Bildung unter Wasser; 6) durch Ablagerung aus der Luft; 7) durch Ablagerung aus der Luft unter Mitwirkung von Luftelektrizität. Der Verfasser berichtet Ober die von ihm angewandten Methoden zur Klärung des Zusammenhanges zwischen dem Absatz von Luftschwebeteilchen und der Entstehung von Knöpfchensinter aus der Steiner-Lehmhöhle in Kärnten (Österreich), wie auch Uber Untersuchungen an Sinterproben aus dieser und anderen Höhlen. Nach Aufstellung einer vorläufigen FormenUbersicht werden weitere Arbeiten zur Erforschung der Knöpf¬ chensinter angeregt. In letzter Zeit haben sich die wissenschaftlichen Aufgaben der jungen Höhlenkunde in immer grösserem Masse abgeklärt, so dass nunmehr auf den vorhandenen Ergebnissen basierend, Detail Untersuchungen begonnen werden können. Der Verfasser hat bereits zum betreffenden Thema eine Übersicht gegeben (13) und möchte hiermit einen ausführlichen Bericht zur Diskussion vorlegen. Al 1 gemeines Der Begriff "Knöpfchensinter" ist die Sammelbezeichnung für eine Kl einformengruppe innerhalb der bekannten Sinterarten (24, 25). 1 Knöpfchensinter kann an allen grenzflächen der Evakuation auftreten: Darunter versteht man jenen Hohlraum, dessen Begrenzung das Muttergestein darstellt. Das ist der Höhl en-Leerraum, welcher zumeist teilweise vom festen Höhleninhalt ausgefüllt wird.

PAGE 159

S 27,/ " 1) Wandausschnitt nriif Kröpfchensinter 2) Detailaufnahme von Abb. 1 5) Lehmablagerungen durch Absatz aus der Luft 6] Stalaktit mit Sinterrosette — Krönchensinter 3) Knöpfchensinter auf Kalkplatte 4; Verfestigte Knöpfchenansätze, Unterseite von Abb. 3 Sämtliche Abbildungen zeigen Formen aus der Steiner-Lehmhöhle in Kärnten (Österreich) . Fotos vom Verfasser

PAGE 160

S 27A * in Form millimeterbis zentimetergrosser, oft gestielter Köpfchen, mehr oder minder verästelt, zart-stäbchenförmig, kegelig wie zylindrisch bis plump-kugelig und höckerig, so dass synonym der Ausdruck "Uarzensinter" Verwurdnung findet. Diese Vielfalt führte schliesslich zu einer Reihe weiterer Namen, welche der subjektiven Auffassung des Beschre.ii.ncen entsprachen. Gleichfalls wurde der Ursprung der oft rasenartig bis konfluierend (zusammenfliessend) angeordneten Sinter auf verschiedene Weise erklärt. Hehreren Autoren fiel eine grössere Entwicklung bei einzeln¬ stehenden Knöpfchen auf. Als Fä" b u ng kommt Weiss, Grau, Ocker und Braun in vielen Schattierungen und Tönungen vor. Bei gestielten Formen hebt sich der Kopf meist dunkler vom Hals ab. Die in geschichteten Schalen, aber auch strahlig, b?w. mit einer Art Marftröhre erfolgende Bildung kann von pastoser bis fester Konsistenz sein. Chemisch gesehen, bestehen diese Sinter hauptsächlich aus dem rhomboedrisch kristallisierenden Kalzit (Kalkspat) mit der Formel CaCO^ (Kalziumkarbonat). Bei höheren Temperaturen, dder aus kalten Lösungen mit Strontiumanteilen kann Aragonit ausgeschieden werden. Dieser kommt in Wechsellagerung mit Kalzit vor, wird aber auch anstelle desselben ausgefällt. Aragonit weist die gleichen chemischen Bestandteile auf, besitzt jedoch eine rhombische Kristallform (15). Weiter sind bei gewissen thermalen Verhältnis¬ sen Eisen-, Silizium und Schwefelverbindungen zu nennen (18, 22). Die Entstehungsarten 1. Entstehung durch teilweise biologische Prozesse 2 1.1 Mitwirkung von niederen Pflanzen : Algen in Symbiose mit Bakterien Als erster hat sich P. MAGDEBURG (16, 17) mit dem Knöpfchensinter eingehend befasst. Er war es auch der den Begriff "Warzensinter" prägte, da eine Verwechslung mit dem losen, nicht auf deh Unterlage angewachsenen "Teufelskonfekt* bestand. Seine Untersuchungen erstreckten sich in Deutschland auf das Gebiet der Fränkischen Schweiz, später auf die Schwäbische Alb. In nahezu allen Höhlen der Umgebung von Pottenstein bemerkte er diese Sinter an der Evakuation. Bezüglich der Einzelgestaltung hat fast jede Höhle ihre Sonderformen. "Bald stellen die Warzensinter krümelige, versintarte Massen dar, die wenn ein Vergleich die Veranschaulichung ermöglicht wie ein steinharter Streuselkuchen ganze Flächen des Höhleninnern überkleiden. In anderen Höhlen findet man erbsenbis haselnussgrosse, gut ausgebildete Kugeln, die wie blasige Wülste ihrer Unterlage aufsitzen. Schliesslich stellt sich unser Sinter auch dar als eine Kolonie kleiner pilzund kegelförmiger Warzen, deren Oberfläche etwas konkav eingesenkt ist." Dabei schwankt die Grösse eines einzelnen Sinters von kleinsten, noch sicht¬ baren Erhebungen bis zum Wal/nussformat, wobei die mächtigsten auffallenderweise meist Einzelstücke sind, während diekleineren in dichten Massen oft mehrere Quadratzentimeter bedecken. Die Konsistenz der Sinter zeigte meistens die gleiche Härte wie das benachbarte Gestein. Sie können aber auch so weich sein, dass sie beim Berühren zu einem weissen krümeligen Mehl (Bergmilch) zerfallen. Häufig befindet sich letztere Art seitlich oder an der Basis kleiner Stalaktiten als "schönheitsstörende Missbildung" in Form "verzerrter Tropfsteine". Fast alle Knöpfchen haben einen schwarzen Überzug. In diesem Anflug lassen sich bei stärkster Vergrösserung dunkelbraune Scheiden der Eisenbakterien Leptothrix ochracea KÖTZ. und Leptothrix crassa CHOL, erkennen. Der innere Aufbau ist bei allen Knöpfchensintern gleich. Die weichen können nach einer Glyzerintränkung mit einem dünnen Messer zerschnitten werden; die harten lassen das Anfertigen von Dünnschliffen zu. An den Querschnitten stellte er stets einen schaligen Aufbau fest. Die harten Sinter haben durchschnittlich 10’^ mm Schichtabstand, die weichen einen mehrfach grösseren. Nach vorsichtigem Lösen in stark verdünnter Salzsäure konnte er Tage später die organischen Bestandteile mikroskopisch untersuchen. Neben den schon genannten Eisenbakterien fanden sich Reste einzelliger Blaualgen (Cyanophyceen) der ChroococcaceenGattungen Aphanotece naegel i i und 31 oeocapsa biformis , deren Zelldurchmesser wenige ¡j beträgt. Die Eisenbakterien schaffen aus anorganischem Material organisches, wobei sie zu dieser Assimilations¬ fähigkeit jene chemische Energie benötigen, die bei der Oxydation der Salze des zweiwertigen Eisens in solche des dreiwertigen frei wird. Die Bakterien vertreten somit in der Höhlenwelt die Rolle der Zusammen! eben

PAGE 161

S 27/5 grünen Pflanzen, welche bekanntlich die Existenzgrundlage für Tiere und saprophytische (fäulnis¬ bewohnende Pflanzen darstellen. Die Eisenbakterien geben also den Blaualgen die Lebensm'ögl ichkei t sich bei Lichtlosigkeit zu entwickeln. Unter der Voraussetzung, dass ihnen organisches Mährmaterial , nämlich die notwendigen Stickstoffverbindungen geliefert werden gehen die ursprünglich autotrophen (sich selbständig ernährenden) Blaualgan zu einer heterotcophen'' Ernährungsweise über. Auf der Knöpfchensinteroberfläche konnte er einige Algen mit blaugrünem Assimilationspigmenten entdecken, obwohl weder visuell noch mittels Fotoplatte der geringste Lichteinfall festzustellen war. Demnach haben die Farbstoffe keine physiologische Bedeutung im Sinne der Photosynthese mehr und sind wahrscheinlich Rudimente. Er nahm schliesslich an, dass die beiden mit den Eisenbakterien vergesellschafteten Algenarten in einen ursächlichen Zusammenhang mit der Knöpfchensinterentstehung zu bringen sind, wobei nachstehendes seine Folgerung war: "Nehmen wir an, dass sich an einer Stelle der Höhlenwand einige Kolonien der Cyanophyceen und Bakterien angesiedelt haben, so sind deren Gal 1 e r thül 1 en eine Art Speicher des hydrokarbonathaltigen Sicker¬ wassers. Durch Verdunstung des kolloidal (feinzerteilt) gebundenen Wassers findet in der Gallerte Kalkabschei d ung statt, die lebenden flikrophyten 3 4 5 6 7 8 verbreiten sich dann besonders auf dem Kalkhäutchen, ihrer neuen Unterlage, und dieser Vorgang wiederholt sich fortlaufend, so dass allmählich die beschne, benen Kalotten^ entstehen. Wir hätten dann eine passiv-phytogene Tuffbildung vor uns, bei der die Organismen lediglich die Rolle von Insammlungsund Kondensationsflächen der Hydrokarbonatlösung spielen. Ein aktiver Kohlendioxyd-Entzug seitens der 31 oeocapsen und der Aphanothecen würde gegeben¬ enfalls die Wirkung der Verdunstung, d.h. die Kalkfällung unterstützen, aber an dem Entstehungsschema nichts grundsätzlich ändern. Die konzentrische^ Schichtung der Tuffe in hellere und dunklere Kugel¬ schalen erinnert an periodische Wachstumsvorgänge." Als äussere Ursache dieser Periodizität nahm er Schwankungen der Sickerwassermengen, einen Wechsel des Eisensalzgehaltes und dergleichen an. Er schränkte aber die Bedeutung der Bakterien in einzelnen Fällen ein, wo er anstelle der LeptothrixScheiden Schmetterlingsschuppen, Insektenhaare oder Fichtenpol 1 e n reste fand. Seine Ansicht neigte dazu, dass diese organischen Bestandteile für die Algen gleichermassen wichtig sein dürften, wie sonst die Eisenbakterien. 1.2 Hitwirkung von niederen Pflanzen : Algen W. GRAB HERR (7) konnte später an den Thermen von Ba^gastein in Salzburg (Österreich) analoge Verhält¬ nisse bemerken. Hierbei handelt es sich um heisse Duellen (36,2 48,3 0 C), deren Fassung direkt ^m Fels mittels Stol 1 en erfolgte. Sie sind hochradioaktiv durch gelöste Radiumemanation (Radon) in der Konzentra¬ tion von 5,6 bis 142 • 10“^ C/Liter^ und tragen den Charakter eines Natrium Kalzium Sulfat Hydrogenkarbonat Wassers. Die dortigen Bildungen nannte er "thermale Warzensinter" und stellte si e den rein mineralischen Kal ksinterabscheidungen gegenüber. Das Vorkommen zeigte sich ganz besonders in der Lítoral zone (Ufer¬ zone) der Austrittsbecken auf dem anstehenden Quarzfels und beschränkt sich seiner tieinung nach "ganz auf den unmittelbar gegenwärtigen oder früher einmal an diesen Stellen ebenfalls vorhanden gewesenen Einwirkungsbereich des Thermalwassers". Im Aussehen erinnerten ihn die bis zu 10 mm Höhe und 10 mm Durchmesser erreichenden "Kalkknöpfe" an Nagelkopf-ähnliche, recht bizarre Gebilde, welche dicht aneinandergereiht oft grossflächig die Granitwandungen bedecken. Ober einem Cuellaustritt soll der Knöpfchensinter sogar in der Art von Stalaktiten abwärts gegSn die Wasseroberfläche wachsen. Für das Entstehen werden kalkausschaidende Blaualgen der Gattung Gloeocapsa und Bakterien verantwortlich gemacht, da viele Blaualgenarten Kalk aulfäl 1 en. Dies geschieht beim überrieseln, bzw. Bespritzen durch den in Kalziumkarbonat, CaÍHCOj^, gelösten Kalk, der sich in den Gal 1 erthül 1 en wieder als CaCO^ ablagert. Bei den Blaualgen an den Gasteiner Thermen spricht er von sehr kleinen thermophilen (uärmellebenden) Einzellern, deren Grösse ungefähr 2 bis 3 • 10“^ mm beträgt. 3 Auf organische Nahrung angewiesene Pflanzen 4 mit dem blossen Auge nicht mehr erkennbare Pflanzen 5 Kalotte : gekrümmte Fläche eines Kugelabschnittes 6 den gleichen Mittelpunkt umfassend 7 radioaktives Edelgas, RaEm (Rn), das bei Zerfall von Radium entsteht 8 Das Curie (C) ist die Hasseinheit der radioaktiven Strahlung. Diejenige Stoffmenge strahlt IC MS. von der 37 » 10^ Teilchen pro Sekunde ausgehen.

PAGE 162

"Noch viel ausgeprägter als die Höhlenvegetation vernôgei} diese Blaualgen mit einer Lichtstärke von etwa 1/2ÛÛQ « 1/3ÛÜÛ des normlen íagesli entes, also bei dauernder völliger Finsternis nach unseren Begriffen, das Auslangen zu finden. Sehr wahrscheinlich vertritt die in ungewöhnlichen Mengen im Qasteiner Thermalwasser vorhandene Radiumemanation physiologisch die Funktion des Lichtes, so dass diese spezifischen Ihermen-Blaualgen auch bei dauerndem Lichtausschluss noch lebensfähig sind und nicht einmal das diffuse Tageslicht zu ihrer Lebenstätigkeit brauchen." Für stärker radioaktive Grundwässer und Gegenden, wo die Radioaktivität dem Erdinnern entströmt wird angegeben, dass sich dort trotz mangeldem Lichtes Blaualgen, sowie zahlreiche andere Kryptogamen (Sporenpflanzen) beson¬ ders gut entwickeln können. Nach dem Absterben bleibt der Rückstand, der weder "kalkspeichernden oder kalklösenden (kalkbohrenden), sondern ausgesprochen kalkausscheidenen Pflanzengesellschaft" als anorganische Gebilde erhalten, da sie keinen biologischen Abbauvorgängen unterworfen sind. In einer weiteren Arbeit, die Thermen von Badgastein, Hintertux (Tirol) und Kleinkirchheim (Kärnten) betreffend, führen W. GRABHERR und F. SCiOINZKY (21) gemeinsam nähere Einzelheiten aus. So be¬ zeichnen sie die epipetrisch, d.h. auf der Gesteinsoberfläche wachsenden Kalksinterformen im Einzel¬ wesen als "Epipetrium", bzw. in der Mehrzahl at "Epipetri e n". Das Vorkommen derselben reicht nicht in den Unterwasserbereich, sondern umfasst vor allem die Litoralzone der Thermal Wasserbecken oder -ströme, weiter vom Thermalwasser besprühte oder in dünner Schicht überrieselte Felswände und Mauer¬ werk. Am eisernen Abflussrohr eines Harmwasser-Staubeckens in Badgastein, wie auch im blechernen Auffangtrichter einer Fassung der Therme von Kleinkirchheim (Temperatur bis 22,5 C, Radioaktivität ca, 12,7 » lO'^C/l entstandenen Knöpfchensinter. Selbst auf der Oberfläche eines Kerzenrestes, welcher lange Zeit in einem Gasteiner Quellstollen geblieben war, konnten sie gefunden werden. Bezüglich der Gestaltung wird hinzugefügt, dass in Badgastein sogar geweihartig verzweigte Formen anzutreffen sind, wogegen an der radioaktiv unbedeu¬ tenden Therme von Hintertux ( T emperaturen bis 21,6 C) gestielte Knöpfe vorherrschen, welche "nicht selten den Anschein geben, als wären sie von oben her zusammengedrückt worden und dann zu einer fast gl eichmässigen Fläche verwachsen", ln Kleinkirchheim gibt es Knöpfchensinter im Aussehen von Warzen, gestielten Knöpfen und fingerförmige, oben kegelig zulaufende Bildungen. Die Anordnung zeigt sich überall rasenartig bis zusammenfliessend. Die Färbung variiert nach dem Fundort: In Badgastein und Hintertux ist sie weissgrau, in Kleinkirchheim ausgesprochen grau. Ebenso ist die Beschaffenheit verschieden: manche sind kreidig-weich und lassen sich zwischen den Fingern zerdrücken, andere können fast glashart und spröde sein. Von den Knöpfchensintern der Gasteiner und der Hintertuxer Quel 1 austritte wurden mehrere Dünnschliffe angefertigt, die alle einen schaligen Bau erkennen liessen. Die Entstehung wird, wie schon gesagt, auf Blaualgen zurückgeführt und schliesst sich der Theorie von P. MAGDEBURG weitgehend an. Im Falle der "thermalen Warzensinter" brauchen die Algen übrigens die Eisenbakterien als Basis für eine heterotrophe Ernährung nicht, da sie an allen Fundorten mehr oder weniger Licht für die Assimilation zur Verfügung haben. "Ob der Assimilationsprozess selbst aktiv zur Kalkausscheidung führt, oder ob daneben, odeç vielleicht ausschliesslich das organische Material passiv nur als Substrat zur Aufnahme und zur Verdunstung des hydrokarbonathaltigen Wassers dient", wurde offengelassen. Vielmehr richtete sich di'e spezielle Aufmerksamkeit auf den aus dem Thermal wasser stammenden jjrangehalt der Knöpfchensinter, welcher in Badgastein mit maximal 10*^ g U/g, in Hintertux mit 30 • 10" g U/g und in Kleinkirchheim mit 1 * 10 _ 6 g U/g an eine Anreicherung denken lässt. Jene Mengen liegen nämlich über dem durchschnittlichen Urangehalt der Erdrinde mit 4 %  1ܓ D g U/g und wesentlich über dem Urangehalt der mit den Sintern chemisch vergleichbaren Kalkund Dolomitgesteine. Diese Besonderheit der Anreicherung befähigt die Knöpfchensinter, dass sie im gefilterten ultravioletten Licht lebhaft grün fluoreszi e ren. Das Alter einiger Bildungen wird mit rund 20 Jahren angegeben; die meisten sollen aber mehrere Jahrzehnte bis Hunderte von Jahren zu ihrer Entwicklung brauchen. In der Folge beschäftigte sich vor allem F. SCHtMINZKY mit dem thermalen Knöpfchensinter, wobei verfeinerte Methoden zu interessanten Ergebnissen auf dem Gebiet des Nachweises radioaktiver Stoffe führten (19, 22). Eine chemische Analyse dieser Sinter bringt E. KOMMA (22), wonach die Zusammensetzung ist: Kalzium (Ca) Eisen (Fe) Mangan (Mn) Sulfat (SOJ Karbonat (IflOj) in HC^unlösliches SÍO 2 mit HF abrauchbares SÍO 2 Feuchtigkeit, Konstitutionswasser und Organisches 25,100 % 0,020 % 0,003 % 0,600 % 36.200 % 33.200 % 31,700 % 4,700 %

PAGE 163

¿7/7 Das ergibt nach weiteren Untersuchungen von H.Meixner (18) die folgenden mineralischen Bestandteile: Kalzit (CaC0 3 ) 67 % U-hal tiger Glasopal (SÎO 2 . n l^O) 20 (mit ca. 12 % Wasser) Gips (Ca(S0 4 ] • 2 H 2 0) 13 % Daneben begann auch G. MUTSCHLECHNER (briefl, Mitt.) eine Typensammlung anzulegen. Anlässlich.eines Besuches im Forschungsinstitut Gastein, wo dem Verfasser in dankenswerter Weise von Herrn Univ.-Prof. Dr. F. SCHETHNZKT* die Einrichtungen und die Quellstollen gezeigt wurden, konnte eine formale Übereinstimmung mit den Knöpfchensintern aus H'dhlen festgestellt werden. 1.3 Mitwirkung von niederen Pflanzen : Moose K. D03AT (4) fand in den Höhlen der Schwäbischen Alb (Deutschland) keine Vergesellschaftung von Blaualgen mit Eisenbakterien vor, wie sie P. MAGDEBURG aus der Fränkischen Schweiz beschreibt. Er steht dessen Vermutung, dass die Chroococcaceen ’•vielleicht in ihrer ganz oder teilweise heterotroph gewordenen Ernährung von der Gegenwart der autotrophen Eisenbakterien abhängig sind'* bis zu einer genauen Untersuchung skeptisch gegenüber. ’•Es ist ebensogut denkbar, dass die Algen, die sich hier am Rande ihres Existenzminimums befinden, den Bakterien ein geeignetes Nährsubstrat bieten, dass es sich also nicht um Symbiose (Zusammenleben), sondern um Zerstörung handelt.” Die Knöpfchensinterentstehung nach P, MAGDEBURG wird in der Arbeit nicht erwähnt, wohl aber eine "Kalktuffbildung bei höhlenbesiedelnden Moosen”. !m Gebiet der Schwäbischen Alb gehören nach mehreren Autoren zahlreiche Moosarten zu den wichtigsten rezenten Kalktuffbildnern. Von ihm wurde jedoch nur bei Cratoneurum filicinum (Brunnensteinhöhle bei Honau), Cratoneurum commutatum (Falkensteiner Höhle bei Urach) und Eucladium verticallatum (Heuscheuerle bei Anhausen) eine Kalkfällung und Inkrustierung der Polster bemerkt. Die beiden ersteren Moose kommen eingangs in 30 50 cn/ grossen, im basalen Teil st^rk inkrustierten und locker auf der Unterlage sitzenden Polstern vor, welche eine reichliche Wasserbenetzung erhalten. Dagegen wächst Eucladium verticil latum in kleinen Spalten der Decke und der Seitenwände im Eingangsbereich und "wagt sich nur selten an stark feuchten Sickerwasserstellen auf die umgebende Felswand”. Die 1 1,5 cm dicken Polster halten sich meistens genau an den Verlauf der Spalten, aus denen sie leicht hervorragen. Im folgenden Querschnitte dieser Bildungen (Abb. 1). "Im Normalstadium (i) steigt das Wasser im Polster kapillar auf, die Kalzitkristalle werden an den Blättern abgeschieden, die bei vollständiger Inkrustierung absterben. Bei einer Berieselung des Polsters durch Tropfwasser (ll) setzt auch von aussen her eine Inkrustierung bei gleichzeitiger Be¬ siedlung durch die Blaualge Gloeothece rupesfris ein. Bei den ungünstigen Lichtverhältnissen des Höhleneingangs ist die Wachstumsrate der Moospflanzen zu gering, um die zunehmende Ausseninkrustierung zu durchbrechen (III). Die Kalkschollen schliessen sich zu einem Kalkmantel zusammen und bringen das Polster zum Âbsterben (IV)." Hieraus wird geschlossen, dass sich Tropfwasser sehr nachteilig auf das Wachstum des Mooses auswirkt, und ihm daher als Kalktuffbi 1 d ner in den Höhlen der Schwäbischen Alb nur geringe Bedeutung zukommt. 2. Entstehung durch Bergmilchbildung Die Bezeichnung "Bergmilch” ist ein Sammelname für Bildungen, die verschiebenster Entstehung sein dürften. In der Fachl i t erator werden srit Jahrhunderten die gleichbedeutenden Begriffe "Montmilch" oder ÎMondmil c h" angewandt. Bergmilch kommt in der Regel als Überzug an der Höhlenwand, aber auch als feingeschichtetes Sediment vor. Daneben sind alle im Sinter auftretenden Formen zu beobachten, wie Stalaktiten, Stalagmiten, knöpfchensinterähnliche Gebilde usw. Die Farbe ist weiss, das Erschein iiungsbild gleicht sich weitgehend, wogegen die Konsistenz weich bis pastos und häufig sehr wasserreich sein kann. Bei Wasserentzug bilden sich unter grosse: Gewichtsverlust kreidige, verfestigte oder zu Staub zerfallende Substanzen. Man unterscheidet nach H. TRIM MÜL (25): a) lockere, wasserreiche Überzüge, die durch physikalisch-chemische, bzw. biochemische Vorgänge aus Sinterbildungen hervorgehen; (welche für eine Knöpfchensinterentstehung hauptsächlich in Frage kommen dürften) * Vorstand des Physiologischen und des Baineologisehen Institutes der Universität Innsbruck, Leiter des Forschungsinstitutes Gastein

PAGE 164

S 27/8 b) lockere, wasserreiche Überzüge an der Oberfläche des Muttergesteins der Höhle, die aus diesem selbst hervorgehen; c) wasserreiche bis sehr wasserreiche und dadurch plastische Ablagerungen, deren Kalkteilchen nach einem Transport durch unterirdische Wässer abgelagert wurden. Die Sergmilch besteht im Normalfall aus einem Geflecht zartester Kalzitnadeln,zwischen welchen sehr feine Tonstoffe eingelagert sein können (23). Aus Höhlen im Dolomit ist Hydromagnesit ( 4 MgCO^ . Mg [0HJ2 * 4 H 2 O ) und aus der Grotte de la Clamouse (Frankreich) das 1953 in einer amerikanischen Höhle entdeckte Mineral Huntit ( CaMgjjcd^ ) nachgewiesen worden (6). Die Entstehung der Bergmilch ist noch ungeklärt. Inwieweit die biochemische Korrosion durch die autotrophe Bakterie Parabacterium spei ei mitwirkt, muss zukünftig untersucht werden (27). 3. Entstehung durch Absatz kapillar hochgezogener Gesteinsfeuchtigkeit Hierüber schreibt H. SALZER (20): "Sorgfäl tige wissenschaftliche Beobachtung hat gefunden, dass diese Kleinformen (die Knöpfchensinter) meist auf Kanten, Rippen und Graten des Gesteins aufgewachsen sind und wohl Absätze der hier kapillar hochgezogenen kalkbeladenen Gesteinsfeuchtigkeit darstellen. Ver¬ wandte Formen sind der kleinkugelige, traubige Perlsinter und der feingekrauste;’ Karfiolsinter (Blumenkohlsinter), in der Eisensteinsteinhöhle bei Bad Fischau (Österreich) findet der Knöpfchenund Perlsinter, der hier in vielfach aufgesetzten, zarten, spiessigen Kristal 1 drusen noch ein einzig¬ artiges filigranes Zierat besitzt, eine besonders formenreiche Verbreitung. In jenen Höhlenräumen, in denen schwach dämmeriges Tageslicht noch das Wachsen niedriger Algen möglich macht, sind diese an der Entstehung knollig-warziger, knötchenartiger Sinterabsätze, welche zum Formenkreis des Knöpfchensinters gehören, beteiligt.” Er interpretiert die Bildungen somit in erster Linie durch einen physi¬ kalisch-chemischen Vorgang, räumt jedoch ein, dass auch biologische Proitsse massgeblich sein können, womit er auf P. MAGDEBURG verweist. 4. Entstehung durch Kristallisation H, W. FRANKE (5) schliesst neben der organogenen Bildung gleichfalls auf eine physikalisch-chemische Möglichkeit: "Ich habe aber auch wiederholt Arten von Knöpfchensinter gefunden, die sicher anderen Ursprungs waren. In der Witzenhöhle bei Müggendorf in Oberfranken (Deutschland) fiel mir zum Beispiel eine von feinen Kristal 1 nadeln bedeckte Wand auf. Stellenweise waren diese jedoch verwittert und zeigten dort das typische Aussehen des Knöpfchensinters.” 5. Entstehung durch Bildung unter Wasser In einer weiteren Arbeit scheidet H. W. FRANKE (1) die Entstehung des kleinkugeligen, traubigen Parlensinters als "Unterwasserform” von der des an der Luft vorkommenden Knöpfchensinters. Genauere Angaben werden auch hier nicht gegeben. 6. Entstehung durch Ablagerung aus der Luft Erstmals berichtet W. GRESSEL (8) über dieses Phänomen aus der Steiner-Lehmhöhle in Kärnten (Öster¬ reich). Die Kleinhöhle (rund 40 m Gesamtlänge), deren Eingang erst schliefbar erweitert wurde, ist an einer Schichtfuge in al tpaläoäoisehen Wettersteinkalken amgel egt. Wie schon der Name sagt, ist als Höhleninhalt vor allem Lehm anzuführen, welcher ansteigend fast gänzlich die Portalöffnung bis zur karrengefurchten Decke verschliesst. Im weiteren sind neben den bekannten Sinterarten, Knöpfchansinter und eigenartige Tropfsteinformen (Stalaktiten mit zarten Sinterkränzen an der Spitze, Excentriques^, Abb. 6) zu nennen. Ober letztere wird geschrieben: "Ihre Entstehung dürfte einerseits an Zeiten mit besonders schwacher Sickerwassertätigkeit gebunden sein, wodurch die Kalkablagerungen in allen Richtungen erfolgen können und nicht immer mit grösseren Tropfen in die Fallinie gelenkt werden, wie dies bei Tropfröhrchen ¿«Fall ist; andererseits erfolgt auch Schwebestoffanraicherung aus der Luft bei Zirkulationsarmut und hoher Luftfeuchtigkeit zwei Faktoren, die gerade in dieser Höhle überall nachgewiesen werden können an allen Seiten der beginnenden Tropfsteinansätze. Bezeichnung aus dem Französischen (gleichbedeutend "Heliktiten” im angloamerikanischen Bereich), vielfältig gekrümmte, im Wachstum nicht schwerkraftorientierte Kalzitbildungen, die dem Formenkreis der Höhlensinter angehören (24, 25).

PAGE 165

s 27/9 Parallel zu dieser Excentnquesentwicklung kann im Lehmteil ein ähnlicher Vorgang beobachtet werden, nämlich die Entstehung von Lehmknötchen und kleinen pilzartigen Lehngebilden an ganz glatten und fugenfreien Wänden, die nicht durch Sickerwasser.sondern nur durch Niederschlag feinster Partikelchen aus der mit Schwebstoffen angereicherten Luft erklärt werden können.* Während seines Aufenthaltes in der Höhle ist ihm aich ein feinkörniger Belag auf seiner Brille bemerkbar worden. 7. Entstehung durch Ablagerung aus der Luft unter Mitwirkung von Luftelektrizität Der Verfasser hat ohne Kenntnis der vorhandenen Literatur eigene Beobachtungen und Untersuchungen angestellt, die grösstenteils übereinstimmende Ergebnisse brachten, ln den meisten Höhlen, welche in Österreich und speziell in Kärnten besucht wurden, sind Knöpfchensinter aller Formen zu finden. Deren systematisches Erfassen war die erste Aufgabe, jedoch ist bis jetzt an keine Vollständigkeit zu denken. Am Beispiel der vorerwähnten Steiner-Lehmhöhle soll nun gezeigt werden, dass eine weitere Entstehungsart möglich sein dürfte. Die hier an vorstehenden Wandpartien und am Boden auf Gesteinsbrocken sitzenden Knöpfchensinter können selbst in al 1 e rnächster Nachbarschaft voneinander abweichende Gestaltung entwickeln: gestielte, mehr oder weniger verbreiterte und abgerundete Knöpfchen, zylindrische biskegelige und verzweigte Formen, sowie kleinste Erhebungen (siehe Abbildungen). Die Anordnung ist einzelstehend, locker bis dicht, wobei die braunen, allgemein harten Sinter (Hauptbestandteil CaCOj) einen schaligen Aufbau haben. Auch dem Verfasser fiel der Schwebestoffreichtum in der Höhlenluft auf, dessen Zerstreuungs¬ wirkung im Strahl éiner starken Lampe gut erkennbar ist. Han bezeichnet dies als "Tyndal 1 e ffekt*. Die Luft stellt somit ein durch die kolloidale Verteilung kalkund lehmhaltiger Wassertröpfchen erzeugtes Aerosol (Luftlösung) dar. Die Grössenordnung liegt bei 6 • 10'^ bis 1,3 • 10""' mm. Dazu kommt es hauptsächlich in abgeschlossenen Räumen, welche vom Hauptwetterweg entfernt sind und deshalb eine verstärkte Kondensatbildung aufweisen. Diese unreinen Wassertröpfchen adsorbieren meist Ladungen und können daher elektrolytisch ausgeschieden werden. Hierbei spielt der statt vorhandene ionengehalt der Luft insofern eine Rolle, als die in der Luft vorkommenden Ionen sich häufig an Luftschwebeteil¬ chen und Mikroben anlagern, die Kondensationskerne für Wasserdampf abgeben. Ionen sind positiv,oder negativ geladene Atomoder Molekülteile, welche die Leitfähigkeit und teilweise den elektrischen Zustand der Luft bestimmen. Ein Moment zur Ionisierung (lonenbildung) ist u.a. radioaktive Strahlung, die wohl in Höhlen der entscheidende Faktor sein dürfte. Bedeutungsvoll für die Knöpfchensinterentstehung mag sein, dass der Ionengehalt in Tiefenlagen der Landschaft und besonders in geschlossenen Räumen sein Maximum erreicht (11, 12, 14). Analog hierzu haben schon früher F. CSER und L. MAUCHA (2) die Ursache der Entstehung von Excentriques erkannt: Wenn bei reiner Ca(HC 03 ) 2 -Lösung die Spitze eines Kalzitelementarrhomboeders in nasser Um¬ gebung hervorragt, schwimmen elektrisch aufgeladene Tropfen auf die Spitze zu; durch die Rhomboederorientierung wird CaCOj ausgefällt und die Spitze zsigt ein Wachstum in Form einer Nadel oder ähnlichen Bildung. In ihrer letzten Arbeit definieren die beiden Autoren dieses Phänomen folgendermassen: "Drops dispersed in the air are mostly electrically charged. The cave is an electric conductor, so that the interior of the cave is a field free from potential. The electrically charged particles moving in this field can precipitate on the surface of all salients issuing épops into the field." (3) Der Verfasser schlägt für die Knöpfchensinterentstehung vor: Wassertröpfchen der beschriebenen Art schlagen sich durch den "Spitzenentladungseffekt* auf der Evakuation nieder. Sie bilden bevorzugt an Vorsprüngen anstelle der Nadel eine Verdickung und Konkretion der (Lehm-)Partikel mit ausgefälltem Kalk, die schichtenweise emporwächst. Aufgeladene Mikrowassertröpfchen entstehen auch an Tropfstellen durch den "Lenardeffekt", die sogenannte "Wasserfallelektrizität". Dabei werden aus der Oberfläche von Wassertropfen beim Zerblasen oder Auf¬ treten auf ein Hindernis sehr kleine Tropfen herausgerissen, die sich als negativ erwiesen, während dl« grossen Tropfen positiv sind. Verunreinigungen d«s Wassers geben zu einem entgegengesetzten Verhalten hinsichtlich des Vorzeichens Anlass (14). Zum Nachweis des Zusammenhanges zwischen dim Absatz von Luftschwebeteilchen und der Entstehung von Knöpfchensinter wandte der Verfasser in der Steiner-Lehmhöhle (und anderen Höhlen) Klinkerfliesen vom Format IQ x 1Ü cm an, die in verschiebener Lage fix eingebaut wurden. Bereits nach knapp 3 Monaten setzten sich auf den horizontalen Platten kleine, punktförmige Spuren ab; die vertikalen hatten unter dem Einfluss des ablaufenden Kondenswassers eine girl a ndenförmige Spurenanordnung.

PAGE 166

S 27/10 Diese ist auch an den Wänden zu erkennen,, wo sie auf Versuchst!gehen entfernt wurde (Abb. 5). Später wiesen letztere gleichfalls junge Ansätze auf. Darüber schreibt ebenso W. GRES3EL in (9,10). Axiala Anschliffe von Knöpfchensintern aus dieser und anderen Höhlen ergaben einen schaligen Aufbau (Abb. 8). An Korallensinter (siehe Formenübarsicht) aus dem Eggerloch bei Warmbad Villach (Kärnten) konnte eine Art Markröhre festgestellt werden. Zur Klärung offener Fragen müssen weitere Höhlenund Laboratoriumsuntersuchungen durchgeführt werden. So sind neben den Bildungen selbst auch Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegungen und Leitfähigkeit der Luft als Gesamtheit zu registri e r en. Ionisationsund Leitfähigkeitsmessungen von F. TROMBE und H. de la 8LANCHLTAIS (26) erbrachten, dass die Höhlenluft hundertmal mehr leitfähiger sein kann als Aussanluft, und die hohe Ionisation auf radioaktive Strahlung zurückzuführen ist, welche vom Lehm ausgeht. Formanübersicht Auf Grund der Zusammenfassungen von H. SALZER (20) und H. TRIMMEL (24) wird nachstehend vorläufige Formengruppierung gegeben! a) Knöpfchensinter : gestielte Köpfchen (allgemeine Form); b) Perlsinter : klainkugelige, traubige Sinterbildung; c) Traubensinter : dicht beisammenstehende Köpfchen mit ca. 1 cm Durchmesser (oder darüber); d) Pilzsinter ; abgeflachte, mehr oder minder verbreiterte (kegelige) Köpfchen; e) Karfiol sinter (Blumenkohlsinter) ; Knöpfchenansammlung auf breiter Basis; f) Korallensinter : korallenartige Gestaltung; g) Krönchensintar : Tropfröhrchen mit Rosettenbildung, Mischform (Abb. 6). Der vorliegende Bericht wurde anhand von Ergebnissen aus der Literatur und eigenen Untersuchungen zusammeggestellt, wobei mehrere Theorien Berücksichtigung fanden. Zur weiteren Erforschung der Knöpf¬ chensinter sollte man eine allgemeingültige Klassifizierung schaffen. Dies ist durch eine umfassende Typensammlung anzustreben, welche auch Angaben Uber Fundort, Entnahmestelle mit detaillierten Bemerkun¬ gen und Fotografien, Anoder Dünnschliffe, sowie verschiedene analytische Daten enthält. Nach der gewonnenen Übersicht wird sich eine Terminologie festlegen lassen, d.h. es können ähnliche Entstehungsverhältnissa mit entsprechenden Formen und einer gleichartigen Substanz zu einem Begriff zusammengefasst werden. Li t eratur : 1) BÖGLI, A. und H. W. FRANKE 2) C3ER, F. und L. MAUCHA 3) C3ER, F. und L. MAUCHA 4) D03AT, i, 5) FRAUKE, H. W. 6 ) GEZE, B. und TH. POBEGUIN 7) GRABHERR, W. 8) 3RE33EL, W. 9) GRES3EL, W.3 10) GRES3EL, W. 11) HADER, F. Leuchtende Finsternis. 3. 36, Bern 1965 Ein Beitrag zur Frage dar Entstehung von Excentriques, Die Höhle 16, 3. 57, Wien 1965 Contribution to the Origin of Excentric Concretions. Karsztis 3ar|engkutatâs, 3d. 5, 3. 83-100, Budapest 1968 Die Kryptogamenvegetation der Höhlen und Halbhöhlen im Bereich der Schwäbischen Alb. Abh.z. K arstu. Höhlenk., Reihe E, H. 3, München 1966 Wildnis unter der Erda, 3. 123, Wiesbaden 1956 Contribution à 1 ' é t ude des concrétions carbonatées. Actes du Deuxiime Congrès International de Spéléologie Bari Lecce Salerno 1958, l, S. 396-414, 1962 Thermale Warzensinter pflanzlicher Herkunft an den Tharmen von Bad Gastein. Bad Gasteiner Badeblatt, Nr. 3, 1949 Die Steinar-Lehmhöhle, eine neue Höhle im Seeberggebiet (Südkärnten). Die Höhle 14, 3.45-47, Wien 1963 Ergebnisse von Versuchen über den Absatz von Schwebestoffen aus der Luft in der Steiner-Lehmhöhle (Karawanken, Kärnten). Die Höhle 1J3, 3. 5-8, Wien 1957 Die Naturhöhlen um Eisenkappel. In : 700 Jahre Markt Eisenkappel, 3. 165-166, Klagenfurt 1968 Klima und Wohnen. Herekl i t-Rundschau, H. 73, 3. 22-23, 1 965

PAGE 167

S 27/11 12 ) 13) U) 15) 16) 17) 18) 19) 20 ) 21 ) 22 ) 23) 24) 25) 26) 27 ) ISRAEL, H. JLNATSCHKE, U. KILINSKI, E. v. Luftelektrizität und Radioaktivität. Verständliche Wissenschaft, 3d. 62, Berlin 1957 Möglichkeiten zur Entstehung von Knäpfchensinter. Die Höhle 18, S. 1-5, Wien 1967 Lehrbuch der Luftelektrizität. Leipzig 1958 LEITMEIER, H. und F. FEIGL Eine einfache Reaktion zur Untersbbeidung von Calcit und Aragonit. Min. u. Petrogr. Mitt. 45, S. 447-456, 1934 MAGDEBURG, P. Organogene Kalkkonkretionen in Höhlen. Sitzungsber. d. Naturforsch. Ges. Leipzig, 56/59, S. 14-36, 1933 MAGDEBURG, P. Kalksinterbildung durch Höhlenpflanzen. in : 400 Jahre Höhlenfor¬ schung in der Bayerischen Ostmark. S. 38-41, Bayreuth 1935 MEIXNER, H. Die Uranminerale um Badgastein, Salzburg, im Rahmen Österreichs. Sitzungsber. Österr. Akad. d.Wiss., Abt. I, 174 , H. 5-6, Wien 1965 RÖLING, J. und F. SCHEMINZKY Die Alphastrahlung der Gasteiner Warzenund Knöpfchensinter. Tschermaks min. u. petrogr. Mitt. 2, 3, Folge, H. 3, 3. 283-289, Wien 1951 SALZER, H. Zauberwerk aus Stein. Karstund Höhlenk, in NiedaiWsterr. u. Wien S. 58, Wien 1954 SCHEMINZKY, Und W. GRABHERR Über Uran anreichsrnde Warzenund Knöpfchensinter an den öster¬ reichischen Termen, insbesondere in Gastein, Tschermaks min. u petrogr. Mitt., 2, 3. Folge, H. 3, S. 257-282, Wien 1951 SCHEMINZKY, F. und E. MÖLLER Uranvorkommen an den Austritten der Gasteiner Therme. Sitzungsber. Österr. Akad. d. Wiss., Abt. II, 168 , H. 1-4, Wien 1959 TRIMMEL, H. Die Arzberghöhle bei Wildalpen (Steiermark). Actes du Deuxième Congrès International de Spéléologie Bari Lecce Salerno 1958, l, S. 330-340, 1962 TRIMMEL, H. Speläologisches FachwSiHerbuch. Wien 1965 TRIMMEL, H. Höhlenkunde. Die Wissenschaft, Braunschweig 1968 TROMBE, F. und H. de la 8LANCHETAIS Etude sur la conductibilité de l'air et la présence de radiations pénétrantes telluriques dans quelques souterrains des Pyrénées. Annales de Spéléologie, Moulis 1947 WILLIAMS, A. H. The formation and deposition of Moonmilk. Transaction Cave Res. Group. 5, H. 2, 1959

PAGE 168

S 28/1 COg-Gehalte der Luft in alpinen Karstböden und Höhlen ALFRED BÖGLi (Hitzkirch / Schweiz und Frankfurt) Seit Frühjahr 1967 laufen am Geographischen Institut der Universität Frankfurt Untersuchungen über den CQ 2 -Gehalt der Bodenluft in verschiedenen Klimazonen, zur Zeit getragen durch A. Gerstenhauer, G. Nagel und den Autoren. Dieser arbeitet vorwiegend in den nördlichen Kalkalpen der Schweiz, nicht zuletzt, um die speläologischen und karsthydrographischen Untersuchungen im Kuotatal zu ergänzen. Vor allem wurde die Bodenluft von Böden Ober Schrattenkalk (95 99 ^ CaCC^) und auf dazwischen geschalteten glaukonitisehen liergelkalken des Gault mit Hilfe des Draegergerätes, einem Gasspürgerät, geprüft und der CÜ 2 -Gehalt der Luft verschiedener Höhlen bestimmt. Mit diesem Gerät lassen sich schnell aus¬ reichend genaue Messungen durchführen. Der Gehalt wird als Partialdruck in Atmosphären angegeben, was nur auf Meereshöhe gleichzeitig dem Gasanteil entspricht. F|ir h there Lagen wird in dieser Arbeit ausnahmsweise der Anteil in Prozenten angegeben, da er bei geringerem Luftdruck höher ist als der Partialdruck ausweist. Für das Gleichgewicht mit dem Karbonatgehalt ist aber nur der Partialdruck massgebend. 1. Der COy-Gehal t der Luft . (Tab. 1) Um eine Bezugsgrösse für die Bodenluft zu erhalten, wurde in allen Untersuchungsgebieten der CO 2 Gehalt der atmosphärischen Luft bestimmt. Die gemessenen Ci^-Konzentrationen weichen nur wenig von den in der Literatur angegebenen Werten ab. Ober dem Hölloch wurden in Bödmerenwald, einem lichten Bergkiefern-Fichtenwald, 0,1)002 Atm. gemessen. Der Anteil an der Luft des Messortes lässt sich aus der Temperatur und dem Luftdruck, 650 mm Hg auf 1395 m Höhe, festlegen, wobei die Temperaturabhäng¬ igkeit vernachlässigt werden kann. Die für die (^-Bestimmung auf Meereshöhe verlangten 10 Pumpenstösse ergeben bei diesem Luftdruck 85,5 % der vorgeschriebenen Luftmenge. Der gemessene Partialdruck muss mit dem Faktor 1,17 multipliziert werden und ergibt 0,023 %. ln 0,5 cm Uber dem Boden wurde ein Partialdruck von 0,0003 Atm. bestimmt» Das Mittel von sechs weit auseinanderliegenden Orten beträgt 0,00027 Atm. und der Anteil am Volumen der Luft des jeweiligen Standortes im Mittel 0,031 %. 2. Der CQ 2 -Gehalt der Bodenluft . (Tab. 2 und 3) Um den (^-Gehalt der Bodenluft in verschiedenen Tiefen zu messen, entwickelte G. Nagel ein einfaches Zusatzgerät. Es besteht in einem unten gelochten Aluminiumrohr, das mit einem Konus abgeschlossen ist und am oberen Ende einen Anschluss für das Draegergerät aufweist. Das Rohr wird in den Boden gerammt und durch die Draegerpumpe die Luft abgesaugt, so dass Bodenluft nachfliesst. Die Erfahrung zeigt, dass dem Rohr entlang keine nennenswerten Mengen atmosphärischer Luft nachströmen. Dann wird das Messröhrchen zwischengeschaltet und die vorgeschriebene Luftmenge durchgesogen. Das gestattet die Entnahme von Bodenluft aus verschiedenen Tiefen, sofern der Boden nicht zu dicht oder völlig durchnässt ist! Der BödmerenBald ist das wichtigste Untersuchungsgebiet, Lokalität Schluechtwald, ein lichter Bergkiefern-Fichtenbestand auf 1390 m bis 1400 m Meereshöhe (K-|j, K^. K^. K. , ) , Die Bodenluft stammt aus der Deckstreu und der darunter liegenden Rendzina, di§ auf dem Kalk aufliegt oder Karrenspalten füllt. Die Partialdrucke liegen zwischen 0,0002 und 0,0008 Atm. Zwei Messungen beim benachbarten Tuggsandloch auf 1680 m auf einem moorigen Bergrücken ergaben stark abweichende Werte (K-]|i). Der höhere zeigt einen Partialdruck von 0,083 Atm. Auf Grund der Umrechnung auf den herrschenden Luftdruck von 620 mm Hg enthält die Bodenluft 10,2 % CO 2 ! Die Messtelle ist ein humoser Kegel von ca. 1 m Durchmesser, der Sonne ausgesetzt, warm und frühzeitig schneefrei und daher mit hoher biologischer Aktivität. Drei Meter daneben, in lokalklimatisch wesentlich ungünstigerer Position wurden 0,0027 Atm. gemessen. Das Untersuchungsgebiet am Gibel, Eingang Muotatal, 850 m Meereshöhe, gestattete, auch lehmige Böden zu prüfen (K-jg). Deckstreu, Mull und Rendzinen auf Kalk ergaben C02-Partialdrucke von 0,0008 bis 0,0011 Atm. (K.^). In einer Doline in Buchen-Fichten-Hischwal d mit viel Deckstreu, Mull und etwas tonigen Bodenbildungen ist CO 2 mit 0,006 bis 0,008 Atm, vertreten (K-jyy)* Lehmboden einer benach¬ barten Mähwiese stiegen die Werte sogar auf 0,018 bis 0,035 Atm. (K173 , ^ 7 4 ) , entsprechend 2 bis 3,9 % der Bodenluft (Luftdruck 685 mm Hg).

PAGE 169

S 28/2 Am Alpenrand wurden Ende September 1967 Messungen am Bürgenstock und am Muoterschwandenberg, beide am Vierwaldstättersee gelegen, durchgeführt. Am Bürgenstock wurden in einem Buchen-Fichten-Mischwald nach sechs regenfreien Tagen 0,6045 bis 0,01 Atm. C0 ? -Partialdruck gemessen (K^). Der Boden war feucht bis nass und besteht aus humusreichem Lehm. Am benachbarten Huoterschwandenberg wurden zwei Hesstellen eingerichtet, ln einem Buchenwald auf Schrattenkalk, 700 mUM, trocken, Rendzina, traten C 02 -Qehalte von 0,003 bis 0,013 Atm. auf (K 3 ). Offensichtlich wirkt, sich die vorausgegangene warme und trockene Woche aus. Die Zunahme des CO 2 mit der Tiefe ist sehr ausgeprägt, vermutlich, weil die unterirdische Verkarstung wenig weit fortgeschritten ist und eine Ventilation durchs Gestein fehlt, obschon die Oberfläche gut ausgebildete Karren aufweist. Am Fusse dieses Bergrückens wurden zwischen den Kalkbläcken des Bergsturzes vom Kernwald (590 müM) in lockerem Hömus Mittelwerte von 0,0021 Atm. angetroffen (K 2 ) . Es wurden, zusammen mit den Vergleichsbeispielen gegen 100 Messungen durchgeführt, die Kontrollmessungen nicht inbegriffen. Die Ergebnisse sind aufschlussreich. Auffällig ist der schnelle Wechsel des CÛ 2 ~Gehaltes im Bereiche weniger Dezimeter oder Meter, sowohl vertikal wie auch horizontal. Das ist eine der Grundlagen für die Mischungskorrosion, die auch bei bedecktem Boden infolge der unter¬ schiedlichen, möglichen Kalkgehalte sehr wirksam sein muss. Durchlässige Bäden zeigen wegen der guten Austauschmöglichkeiten nur geringe (^-Gehalte bis zum Dreifachen der atmosphärischen Luft, wenig durchlässige, dichte Böden dagegen das Zehnbis Hundertfache, ln grössere Tiefen reichende Kluftkarren mit gelegentlicher Ventilation drücken den C 02 3 e halt wesentlich und bisnahe an den Wert der atmosphärischen Luft, ln benachbarten Höhlen erreichte der Partialdruck nur 0,00025 bis 0,0004 Atm., nahezu jenem der Aussenluft entsprechend (H 2 , H 3 , H^). Die erwartete allgemeine Zunahme mit der Tiefe trifft wegen der Vielfalt der beeinflussenden Faktoren durchaus nicht immer ein. In den Messprofilen kommt es zu Diskontinuitäten (K-j^, K-J-I^, K-^-]) und zur Konzentrationsumkehr (^ 4 2 , Ki 2 ß). Andere bleiben konstant, in einer Rinnenkarre (K314) durchgehend 0,0007 bis zu 80 cm Tiefe, in einer anderen (K 324 ) um 0,0004 Atm. Für die Festlegung einer zeitlichen Abhängigkeit konnten im Bödmerenwald eihige Stichproben gemacht werden, Reihenuntersuchungen wurden hier bisher nicht durchgeführt, sindjjedoch unerlässlich, da Konzentrationsänderungen offenbar in kurzen Intervallen auftreten können. Messdaten: 17.7.67, morgens: seit einem Monat schneefrei, erster Sommertag, K-|-| 19.7.67, abends: drei warme, sonnige Sommertage, K^ 1.10.67, mittags: nasser Sommer, kühler Herbst. 10 Stunden nach Regen, K 13 Die Ergebnisse sind widersprechend. Das ist zum Teil auf die Störung der Bodenluft durch die Bohrungen zurückzuführen (17./19.7.). In einzelnen Fällen ist der C^-Gehalt im Spätherbst kleiner (K-]-] 3 /K1 3 1 ) , in anderen ungefähr gleich (^ 1 5 /^ 3 5 ) . Das kann eine Konsequenz der geringen biologischen Aktivität als Folge der tiefen Temperaturen imjrlerbst sein (1400 müM), da während drei Wochen vor der Messung die Lufttemperatur zehn Grad nicht mehr überschritten hatte. Ein Teil des CO 2 wurde ausserdem durch den vorausgegangenen Regen ausgewaschen. Zusammenfassung : Die Bodenuntersuchungen zeigen eine Abhängigkeit des C^-Gehaltes in der Bodenluft von der Dichte und dem Tongehalt des Bodens. Je geringer die Luftzirkulation und der Austausch des CO 2 mit der freien Atmosphäre, um so höher der C^-Gehalt in der Bodenluft. Am Kalk wird durch Korrosion CO 2 verbraucht» Ventilation durch Klüfte erniedrigt den C^-Gehalt, Regen wäscht CO 2 aus und verdrängt es aus den Poren. Bereidhe höherer biologischer Aktivität enthalten mehr CO 2 . Die jahreszeitliche Abhängigkeit ist noch durch Reibtountersuchungen unter Berücksichtigung der jeweiligen Wetterbedingungen abzuklären. 3. COp-Gehalt der Höhlenluft . ( T ab. 4) Die Höhlenluft wurde an vier Höhlen im Muotatal geprüft. H 2 und IL befinden sich im Schluechtwald unmittelbar bei den Messtellen für die Bodenluft, H^ ist das Tuggsandloch unmittelbar neben der Messung K^. Diese drei Höhlen reichen wenig tief ins Erdinnere und gehören zum Typ der Kleinund Mittelhöhlen. 300 bis 500 m darunter liegen jene Teilé des Hölloches (104 km vermessen), in denen Messungen durchgeführt worden sind. Schächte wurden keine erfasst. Ille untersuchten Höhlen weisen Luftzirkulation auf. Die Messresultate unterscheiden sich nur wenig von jenen der freien Atmosphäre.

PAGE 170

S 28/5 Sie liegen zwischen 0,ûQ22 und 0,00035 Atra., wobei die höheren Werte nur bei geringer Ventilation auftreten; ira Tuggsandloch wurden 0,0004 Atra. erreicht. Ira ventilierten Bereich des Hölloches wurden Werte zwischen 0,00023 und 0,00031 gemessen, und zw^r unabhängig von der Richtung des Höhlenwindes. Das war bei Einwärtsventilation auch in 2 1/2 fcm Abstand von Eingang zu erwarten, doch änderte sich bei Auswärtsventilation der Wert nicht. Dieser Befund passt so gut zu den theoretischen Überlegungen, dass er verallgemeinert werden darf. Diese Verallgemeinerung muss jedoch nbchidurch Messungen in den ventilierten Abschnitten anderer Rfeenhöhlen bestätigt werden. Das ist durch die örtlichen Forscher¬ gruppen mit dem einfach zu handhabenen Draegergerät leicht durchzuführen. Die geringen C 02 -Gehalte sind für die Beurteilung der unterirdischen Korrosion von grosser Bedeutung. Das oleichgewicht mit dem gelösten Kalk liegt im Hölloch bei 4 1/2°C zwischen 75 und 95 mg/L, Werte,die bei Wässern,die längere Zeit in Kontakt mit der Höhlenluft stehen, ganz allgemein auftreten. Besonderes Interesse bieten absteigende Bange mit geringer oder fehlender Luftzirkulation. Im Chorgang gibt es bei nur 15 m Höhendifferenz schon einen messbaren Unterschied, obschon wegen der Grösse der Räume eine schwache Ausgleichszirkulation auftritt. Ara oberen Ende wurden 0,00031, am unteren 0,00035 Atm. gemessen (H-¡23» H-m)» D e r Gang ist von einem Bach mit 90 rag/L. Kalk durchflossen. Im viel engeren Höllental, wo aber eine ganz geringe Luftzirkulation feststellbar ist, wurden 0,00038 und 0,0004 Atra. CO 2 angetroffen (H-] 2 5 > Kennzeichnend sind die Verhältnisse am Abstieg zum "Zürichsee 1 1 , in der unteren Etage des vorderen Höhlenteiles gelegen.(Hg 3 ). Vom ventilierten Raum der oberen Gänge führt ein Abstieg in vielen Stufen in die Tiefe und taucht beim "Z'ürichsee" ins Karsiwasser. Alljährlich, von der Schneeschmelze bis zum Herbst, stürzt hier mehrmals bei grossem Hochwasser ein Bach hinunter und füllt allmählich das ganze Gangsystem auf. Dadurch wird alle Luft verdrängt und beim Zurückgehen des Wassers aus dem ^-armen Bereich wieder nachgesogen. Bei kleinem Hochwasser steigt der Spiegel des "Zürichsees" kurzfristig an, ohne die Abzweigung des "Blinddarms" zu erreichen. Auch dieser Vorgang führt zu einem gewissen Luftaustausch, der den Blinddarm jedoch nicht beeinflusst. Am Ende des Winters, somit nach einer mehrmonatigen hochwasserfreien Periode, wurden oben 0,00025 Atm, Partialdruck gemessen (H-j^J und unten am"Zürichsee" 0,00065 Atm. (H^^K A 1 " unteren Ende des "Blinddarm" erreichte er 0,0013 Atm. (H133 ). Das entspricht einem Kalkgehalt des Wassers von ca. 130 mg/L., was leicht über dem dort gemessenen Wert von 120 mg liegt. Der C 02 -Gehalt ist auf die Diffusion aus dem Wasser in die ursprünglich kalkarme Luft zurückzuführen, da eine Entstehung aus organischer Substanz wegen deren geringen Mengen, wegen der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit und wegen der niedrigen Temperatur von 5 U C auszuschliessen ist. Im absteigenden Teil fliesst seitlich aus dem Sintergang ein Bächlein mit 185 mg/L. Kalk hinzu. Diese Konzentration entspricht einem C 02 ~Partialdruck von 0,003 Atm. Da die Sinterausscheidung beträchtlich ist, muss CO 2 in ziemlicher Menge abgegeben werden. Es besteht jedoch keine Möglichkeit, dass dieses CO 2 in den "Blinddarm" fl iessen könnte. Eine allochthone Herkunft des CO 2 ist daher nicht anzunehmen. Zusammenfassend sei festgehalten, dass Höhlen mit deutlicher Ventilation einen C^-Gehalt ähnlich jenem der Aussenluft aufweisen, dass aber in vren ti 1 at i onsl osen Gängen sich ein Gleichgewicht mit dem Kalkgehalt des Wassers einstellt, das je nachdem durch Diffusion Spender oder Empfänger von CO 2 ist. Micht berücksichtigt sind Höhlen mit Temperaturen wesentlich über 5°C und mit grösseren Ansammlungen von organischen Substanzen, etwa von Kadavern und Guano, oder mit grösseren Fledermauspopulationen, wo die C^-Gehalte vermutlich wesentlich höher liegen. Unberücksichtigt blieben auch ventilationslose Schachthöhlen, wo sich unter Umständen toxische Konzentrationen an CO 2 einstellen können. Li teratur : Heben Lehrbüchern wurden vor allem verwendet: BÖGLI, A. Der Schleichende Brunnen. NZZ. "Technik", Zürich, 1953 " " Die Entstehungsbedingungen von Kalkausscheidungen. Atti del Symposium Internationale di Speleologia, Como, 1961 Kalklösung und Karrenbi 1 dung. Zeitschrift für Geomorphologie, Suppl. 8 d . 2, 1960 Korrosive Bildungsbedingungen von Höhlenräumen. 3. Internat. Kongress f. Speläologie, Wien, 1963 Mischungskorcosion, ein Beitrag zum Verkarstungsproblem. Erdkunde, Archiv f. Wissenschaft!. Geogr., H. 2, 1964 " " Präglazial und präglaziale Verkarstung im hinteren Muotatal, Regio Basiliensis Basel, 1968

PAGE 171

S 28/4 Tabelle 1: Kohlensäuregehalt der Luft. (Die Nummern beziehen sich auf die nachfolgenden Tabellen) Nr. Höhe über Soden cm Biotop T°C C02-Oehal t Partial druck Volumenanteil am Hessort K 1111 50 Wald 20 0,0002 Atm. 0,023 % 211 150 i dem 20 0,0002 0,023 % K 1221 0,5 i dem 18 0,0003 0,035 % K 411 100 id*ij .rl'.n 25 0,0003 0,033 % -150 Obstgarten 16 0,0003 0,032 % 150 Garten 17 0,0003 0,032 % Tabelle l: Huotatal östl. Schwyz , meist Rendzinen (K: Karstoberfläche) Nr. Lage des Hesspunktes T°C C 02 -Partial druck Bemerkungen (1) (2) (3) Atmosphären (1k‘) (5) K 11 Schluechtwald (Bödmer enwald), 1395 m, 17.7.1967 1 1 Kiefernwald, 1 Monat schneefrei K iii K iin &f 50 cm 20°C 0,0002 K 1 1 1 2 1 cm 12°C 0,0004 besonnt K 1113 5 cm 10°C 0,0005 Oeckstreu 1 m westl. Y>... 112 111 }( 1121 1 cm 10° 0,0003 schattig K 1122 5 cm 10° 0,0005 Deckstreu K.. . 1 m südl. K^^ 113 K 1131 10 cm 10° n 0,0010 besonnt K 20 cm 9° 0,0013 1132 K.. „„ 30 cm 8° 0,0008 1133 K 50 cm 8° 0,0017 1134 K 1135 60 cm 8° 0,0017 K. . . 8 m südl . K^ ^ 114 K 1141 10 cm 10° 0,0007 lockere Streu K 1142 20 cm 8° 0,0007 idem K 1 1 4 3 40/80 cm 8° 0,0007 Hohl raup. Karre K 115 neben K^ auf Karrer rücken g 151 10 cm 10° 0,0079 dichte Sendzina K 1152 isSitstsiiasaaavs 20 cm 8° 0,0081 idem, 0,947 Vol.$ L==ta=3:aa= * = 3ia=:=s = ji===aa:3 s:i=3i3=:=:=sa = :sa:= = 3

PAGE 172

S 28/5 (1) (2) (3) (4) (5) K 12 Standort wie , seit 3 1/2 Tagen sonnig und warm, 19.7.19E 7 K wie K. _ 121 111 K K 1211 &f 150 cm 20° 0,0002 Sonnseite K 1 cm 13° 0,0003 1212 K 2 cm 13° . 0,00045 1213 K 122 1 m westl. K 121 K 1221 &f 0,5 cm 15° 0,0003 Schattseite K 1222 2 cm 13° 0,0004 K 0.5m neben K. . 123 113 K 1 2 31 10 cm 9 0,0006 Streu ^1232 20 cm 8° 0,00065 K 1 2 4 bei in Karr enrinne K 1 2 41 10 cm 9° 0,0008 etwas zersetzte Streu K 1 2 42 20 cm 8° 0,0004 K 1 2 43 30 cm 7 1/2° 0,0004 K 1244 40 cm 7 1/2° 0,0004 K 1245 60 cm 7 1/2° 0,00042 ^1246 80 cm 7 1/2° 0,00045 K... bei K . 125 115 K 1 2 51 10 cm 9° 0,0037 K 1 2 52 20 cm 8° 0,0035 K 1253 30 cm 8° 0,0038 K. neben 126 125 'S 261 10 cm 9° 0,0039 dichte Rendzina ^1262 20 cm 8° 0,0020 K 1263 30 cm 7° — keine Luft, zu dicht und sa G» » a sa ar œ» ta r asasaascsssassaaansss zu feucht K 13 Standort wie K^. und K^ 2 > 10 Stunde n nach Regen, 1.10.67 K 1 3 1 bei * n Kluftkarre K 1 311 2 cm ÏT 0,0003 Streu K 1 3 12 . 10 cm 12° 0,0005 K 1313 20 cm 11 1/2° 0,00055 K 1 3 14 30 cm 11° 0,0007 K 1 3 15 50/80 cm 11° 0,0006 Hohl raum K 1 3 15 90 cm 11° 0,0008 Lockermaterial

PAGE 173

S 28/6 (1) (2) (3) (4) (5) K. 1 m neben K„ 1 132 131 ^1321 3 cm 13° 0,0011 Rendzina S 322 10 cm 11° 0,0014 K 1323 20 cm 10 1/2° 0,0025 K 1324 30 cm 10 1/2° 0,0020 K 6 m südl . bei K„. r 133 115 K 1331 3 cm 12° 0,007 dichte Rendzina K 1332 10 cm 10 1/2° 0,008 i dem S 333 20 cm 10 1/2° 0,007 idem K 14 Schluechtwald beim lotzenloch, 1400 m, 17.7.1967 c, 141 5 m nördl . Hotzenl o :h, 3 Wochen sch neefrei, Schmetzwasse rreste K 1 4 11 30 cm 10° 0,0007 1 e erer Raum in ti e fer Rinnenkarre K Í42 10 m nb'rdl . Hotzenl och K 1421 10 cm 10° 0,002 nasse Rendzina K 1422 20 cm 9° 0,0012 30 cm 7° 0,0010 1423 K 1424 40 cm 7° r— keine Luft, zu nass K 143 2 m neben e ^ w as trockener ~ 10 cm 1o° 0,0009 1431 ¡s-scsasxazsisssass'SSBsæsæs î = == == x = = = = == a = == =a: = =: = = = s= = = = = = 3 K 15 bstl. Tuggsandloch ssaæssssass sœzscesasa K 151 20 cm 0,083 Torfhögel , 10,2 Vol wa K 152 3 m neben 15 cm 0,0027 torfig, feucht :a==s = 3= = = x: = = = =3==a====: = = = = = B = = 3: K 16 Sei 17 S 71 S 711 S 71 2 S 713 S 714 B'âdmerenwal d , Sirasssnende auf 1700 m, 1.10.1967 10 cm 9 T = 0,0009 Gibel , Eingang Huotatal , 850 m, 28.9.67 Mischwald, nSrdl . Strasse 10 cm 20 cm 30 cm 37 cm 15 14° 13 ° 13 ° 0,0008 0,0011 0,0011 0,0011 feuchte Karrenspal te lockere Streu i dem lockere Rendzina i dem 172 K 1721 K 1722 K 1723 K 1724 Doline im Mischwald 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 12 1/2 12 ° 11 ° 0,008 0,006 0,007 Streu Mul 1, sehr feucht i dem keine Luft wegen zu grosser Nässe

PAGE 174

S 28/7 (1) (¿) (3) (4) (5) K 173 'S 731 Hähwiese südl. Strasse 10 cm Nähe Waldrand Boden 15° und Schcattenkalk, 0,018 kalkarmer, dichter, lehmiger 2 % der Luft (685 mm Hg) S 74 S 741 K 1742 10 ¡il westl . 10 en 20 cm 15° 0,035 tessxcsassttssassacss: 3,9^ der Luft nass, keine Luft erhältlich Tabelle 3 Bürgenstock und SOdufer des Alpnachersees (Vierwaldstättersee, Westarm) K 2 Kernwald, FarnrOti, 59 3 m, 27.9.1967 K 21 Mischwald zwischen den KälkblScken ei íes Bergsturzes K 2 11 10 cm 17° 0,002 trockene Streu K„„ 2 m neben K„. 22 21 K 221 10 cm 17° 0,0022 trockene Streu ( K 222 20 cm 14° 0,0021 I K 2 2 3 30 cm 13 1/2° 0,0021 K 3 Huoterschwandenberg, 700 m, 26.9.1967 K 3 1 Waldrand, Westexposition K 3 11 &f 100 cm 25° 0,0003 K 312 10 cm 20° 0,004 Resi dual 1 ehm K 32 60 m von K^, 5 m im Innern des Buche nwaldes, Rendzina K 321 10 cm 20“ 0,0091 K 322 20 cm 15° 0,0105 i (/ 323 30 cm 14° 0,013 1,4 % K 33 wie K~ 2 # doch 15 m im Taldesinnern K 331 10 cm 15° 0,006 K 34 30 m im Wal desinnern, Rendzina K 341 10 cm 15° 0,003 K 342 20 cm 13° 0,004 K 343 30 cm 12° 0,005 K 3 44 39 cm 12° 0,006 K 4 Borgenstock, Mischwald mit Rubus, 6 r egenfreie Tage, 27.9.67 K 41 Lehmiger, nasser Boden K 411 10 cm 13 1/2° 0,01 K 42 neben in Karrenapa 1 te K 421 20 cm 12 1/2° 0,0045 K 422 30 cm a 12 1/2° 0,009

PAGE 175

S 28/8 (1) (2) (2) (4) (5) K 43 . K 431 KZI daneben zwisch en Steinen in einer Mulde, Rendzina 10 cm 20 cm 13 1/2° 13 1/2° 0,006 0,008 label 1 e 4 : (^-Gehalte in der Hö'hlenluft Nr. I°C CO^-Pariial druck CaCO_eq. mg/L Bemerkungen 11 rt 111 "Sl2 H3i 1 och (liuoiatal ) , 640 900 müM, Luftfeuchtigkeit 93-98 % Doloroi tenhal 1 e, 10.7.1967 5 0,00025 Atm. 0,00025 78 78 12 1 1 2 1 ^122 ^123 ^124 H 125 H 126 Hauptgang, 25.2.1968 .0 5 5 0,00028 0,00023 0,00031 0,00035 0,00038' 0,00040 80 76 84 87 90 92 Aquarium, am Kleinen Höllbach Ri esensaal Chorgang, Zufluss Chorgang, 15 m tiefer unter dem Hexenkessel Höllental unterhalb H. 0 r 125 13 131 132 u 133 Abstieg zum "Zilrichsee", 17.3.1968 5 0,00025 0,00065 0,0013 78 110 130 ca. 700 miiM, Ventilation "Zürichsee", 640 mUM ll 3 1 inddarm", 642 müH 41 ^42 Hauptgang, 25.1.59 0,00025 0,00030 78 83 Hollä nder loch, Schluechtwald (Bödmeren), 1400 m, 17.7.57 '° 0,0003 0,00035 0,00022 18.7.67, Schluechtwald, 1400 m, 19.7,67 0,00027 50 m nach Eingang ''Kapelle 1 ' Am Grunde der Doline austretende Höhlenluft kein Luftzug feststellbar austretende Höhlenluft Tuggsandloch , Silbernstöckli (ßödmerenwald), 1650 m, 20.7.67 „o 0,0004 0,00035 50 m ab Eingang, leichte Ventilation 100 m ab Eingang, tiefster Punkt

PAGE 176

S 28/9 Di s kussion : GEYH (Hannover): Die Messungen des CO^-Gehaltes der Bodeniuft in sandigen, also mit einer dichten Grasnarbe bewachsenen Böden durch die Bundesanstalt für Bodenforschungen zeigen ebenfalls Werte bis zu 10$ Vol. Daraus folgt, dass die ^-Konzentrationen in Böden nicht allein von der Permeabilität, sondern von vielen anderen Faktoren wie Bedeckung, Wassergehalt, Lufttemperatur u.ä. abhängig sind, BÖGli: Wenn von Durchlässigkeit die Rede war, so ist damit nicht nur die Bodenpermeabilität gemeint, sondern die Fähigkeit des Gasaustausches mit der Luft, Eine dichte Grasnarbe behindert dieses Gas¬ austausch beträchtlich, ebenso die Bodenfeuchtigkeit, MIOTKE (Hannover): Prof» Bögli hat gezeigt, dass in dichten Böden die schlechter durchlüftet werden, die C02“Werte der Bodenluft steigen. Eine Verminderung der Bodendurchlüftung (Ausgleichsdiffusion) tritt auch ein, wenn die oberen Bodenbereiche durch Wassersättigung von der Atmosphäre weitgehend abgeschlossen werden. So werden in trockenen Böden sowohl in Nordspanien (1955, Picos de Europa) als auch in Puerto Rico (1969, Mogotes) niedrige C02~Werte gefunden im Gegensatz zu hohen Messergebnissen in wassergesättigten Böden. Dieser Unterschied in der Höhe des CC^-Gehaltes konnte auch jeweils in gleichen Böden beobachtet werden, ln trockenen Zeiten ergaben sich niedrige C02-Werte (gute Durch¬ lüftung), nach Regenperioden höhere Ci^-Gehalte der Bodenluft. BÖGLI: Diese Beobachtung stützt meine Auffassung der Abhängigkeit des CC^-Gehaltes von der Durchlässig¬ keit des Bodens, denn diese sinkt mit Zunahme der Feuchtigkeit. Wahrscheinlich spielt aber noch ein anderer Faktor hinein. Es ist noch nicht abgeklärt, welchen Anteil an der höheren CC^-Konzentration die biologische Aktivität in diesem Falle hat, da diese stark vom Feuchtigkeitsgrad des Bodens abhängt. Das muss noch untersucht werden. GERSTENHAÜER (Düsseldorf): Es wird darauf hingewiesen, dass vereinzelte CCL-Messungen mit Vorsicht interpretiert werden müssen. Der CC^-rGehalt der Sodenluft ist nicht nur abhängig von Bodenart, Vege¬ tation, Witterung, Entnahmetiafe usw. sondern vor allem auch von der Jahreszeit. In Hessen wurde 1958 ein Minimum von Dez'» bis April festgestellt» Im Mai erfolgt ein ^-Anstieg auf 2 bis 3$. Ein zweites Minimum liegt im Spätsommer. Nach einem weiteren Maximum im Oktober folgt das winterliche Minimum. BÖGLI: Die Untersuchungen im Muotatal bezweckten eine erste, räumlich breit angelegte Prüfung der CO 2 Gehalte. Sie sind die Grundlage für weitere, genauere Untersuchungen. Die gleichzeitigen grossen Unterschiede unmittelbar benachbarter Messtellen, und, wie seither bestätigt wurde, die noch grösseren jahreszeitlichen Differenzen, sind eine widhtige Grundlage für die Mischungskorrosion auch in geringen Tiefen. Ich frage mich, ob die von GERSTENHAUER beobachteten Spätsommer-Mi ni ma in Beziehung stehen zur Abnahme der Bodenfeuchtigkeit im Verlaufe des Hochsommers. CORBEL (Calais): Les variations du CO 2 en fonction du sol sont peut-être plus importantes que celle de la végétation. Dans les tourbières où se trouve le maximum du CO 2 l'argile et les limons sont important. Remarque technique sur le DRÄGER. Parfois il y a un décalage mécanique des gradations (ce qui permet toujours les comparaisons), mais donne parfois 0,02$ dans l'air extérieur au lieu de 0,031$. BÖGLI: Der Vergleich der ^-Gehalte verschiedener Böden setzt möglichste Ähnlichkeit der übrigen Faktoren voraus, ähnliche Vegetation, ähnliche Temperatur (gleichzeitige ^-Bestimmung bei gleicher Exposition.). Dann ist die Abhängigkeit von der Bodendichte eindeutig. Andererseits besteht eine starke Abhängigkeit von der biologischen Aktivität, die bei Temperaturen Uber 15 C bei genügender Durchfeuchtung gross ist. Zum DRÄGER-Gerät sei festgestellt, dass es den Partialdruck angibt. 0,02 $ entsprechen bei genügender Höhe durchaus 0,03 Vol . $. Ich habe die Reproduzierbarkeit der gemessenen Werte zwischen 400 müM und 1800 müM geprüft und die Richtigkeit der abgelesenen ^-Konzentrationen auf diesem Wege feststellen können.

PAGE 177

S 29/1 Methoden fur experimentelle Forschun g im Studium der Eishöhlen JOSIF VIEHMANN (Institutul de Speologie Cluj / Rumänien) Der Verfasser hat im Jahre 1963 ein System für chronologische, periodische Forschungen in der Eishöhle von Scärisoara (tíest Karpaten, Rumänien) eingeführt. Besuche in der Eishöhle wurden in einer Zeitspanne von 5 Jahren gemacht, jährlich in je 11 K m aten (mit Ausnahme des Augusts) und endigend im Frühjahr des Jahres^ 1968. Der Zweck der Forschungen war, die Dynamik des Eisblocks (der Eisblock hat ein Volumen von 75,000 m Eis) sowie der Eisstalagmiten aus dieser Höhle kennenzulernen. Die Eishöhle von Scärisoara befindet sich in der Höhe von 1150 Metern. Den Abstieg in die Höhle nimmt man durch eine 50 m tiefe Schlucht, welche der einzige Eingang in die Höhle ist. Inmitten der Höhle befindet sich der große Eisblock, von einer Dicke bis zu 20 m, in einer Tiefe zwischen 50 und 85 m. In den tiefer be¬ findlichen Zonen der Höhle ist die Temperatur das ganze Jahr hindurch über 0 C, die unterirdischen Säle sind mit Kalzitsinterbildungen geschmückt. Dèr Grund der Höhle ist geschlossen wie "der Boden eines Sackes”. Er befindet sichln einer Tiefe von 105 m. Die Forschungen fl, VIEHMANN, G.H. RACOVITA, M. SERBAN, 1965) haben versucht, Beziehungen zwischen dem unterirdischen Klima und dem der Oberfläche festzustellen, sowie die Art, in welcher diese beiden die Dynamik des Eisblocks und der Eisstalagmiten beeinflussen. Dieses Programm unserer Forschung fortsetzend, beschreibe ich einige Methoden für experimentelle Forschung, welche ich ausgedacht habe. L Die Technik zur Erforschung des Klimas Ein kleiner meteorologischer Beobachter, ausgestattet mit Thermometern, Baro. und Hydrographen, wurde draussen eingerichtet. Unterirdisch, auf dem Eisblock und an dessen unterem Rande wurden monatlich für 6 21 Tage registrierende Thermometer, Hyground Barometer aufgestellt. Um die Parameter des Klimas auch von der Eishöhlendecke kennenzulernen, machten wir zum Gebrauch im Saal über dem Eisblock einen aus Holz angefer¬ tigten "Beobachtungsturm* von 10 m Höhe. Dieser hatte die Form eines Bohrturms, bei dem auf einer der Seiten sich eine Leiter befand, die auf eine Plattform führte, auf der die meteorologischen Apparate aufgestellt waren» Ebenfalls in diesem Saal errichteten wir in einer Höhe von 17 m einen Flaschenzug mit Seil. Als Stütz« benützte ich ein.. Kabel aus Stahl , welches vom Boden durch Dehnen, wie ein Brückensteg, bis zur gewünschten Höhe hochgezogen wurde. Das aus Kunststoff hergesfei 1 te Seil , befestigt an dem Flaschenzug mit dem Metallkabel, wurde zum Hinaufziehen eines Thermometers (oder Thermohjgraphen) für kurze Eintragungen verwendet. Wir wünschten die Rolle der Luftströmungen bei der Entstehung der Eisstalagmiten zu ergründen. Aus diesem Grund schirmten wir einige beobachtete Bildungen, die sogenannten Teststalagmiten, ab. Dies erfolgte unter Verwendung einiger Schirme und Zylinder aus Pappe, damit wir die Wirkung der Strömungen auf die fcissäulen trennen konnten. Um den Vorgang der Verdunstung, der Sublimation und Kondensation des Eises kennzulernen, "verbanden” wir in Form von Ringen mit Leukoplast verschiedene Teile des Eisstalagmitenköroers. Die Flächen, die von diesem adhäsiven Verband geschützt wurden, stellten "Verdunstungszeugen" her, und bewiesen somit das Phänomen. Es interessisrte uns ebenfalls, wie die Tropfen von der Beeke (das Wasser zur Versorgung der Eisstalag¬ miten) die Morphogenese dieser Bildungen beeinflusst. Die Chronometer zeigten monatlich den Rythmus und die Anzahl der Tropfen 8n der Zeiteinheit für die Teststal agmi fen an. Um die wechselten Rythmen und die Verändern^ e»n der Plätze der Tropfen zu bestimmen, wurde eine besondere Apparatur entworfen und mit Erfolg ausprobiert. Es ist die Rede von zwei verschiedenen Einrichtungen: 1) , Der st a t i s che Stalag mograph . Ein Stativ von 2 m Höhe stützt eine klappbare Platte mit einer Fläche von 50/30 cm. die Platte besteht aus 2 Plexiglasblättern, zwischen welchen sich ein Millimeterpapier befindet, das in gezählte Karos eingsteilt ist. Das Stativ ist am Fusse des Versuchseisstalagmiten, betoniert. Zur Zeit der Forschungen öffnet man die Platte horizontal, unter welcher der Teststalagmit ist Auf die Platte streut man Sägemehl. Diese verhütt zu einer guten Darstellung der Wassertropfen auf dem Plexiglas. Der Stala¬ gmograph zeigt uns genau wie and wo die Wassertropfen fallen» 2) Der kine t i s che Stalagmograph. # H i e r 1st die Rede von einem Zylinder, mit einem Durchmesser zwischen 20 und 30 cm, versehen mit einem Motor, mit einer Spannfeder und einer aufzeichnenden Schreibfeder. Der Metall¬ arm, welcher die Feder stützt, ist mit einem Teller zum Auffangen der Tropfen versehen. Bei jedem Wassertropfen, fall beschreibt die Feder eine Schleife, so mit grosser Genauigkeit d|a Rhythmus der Tropfen markierend. Der Durchmesser des Tellers muss nicht grösser als 3 cm sein, um empfindlich auf die Abweichungen der Tropfen zu reagieren. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors muss in dar Weise verstellbar sein, dass der Rhythmus der Tropfen »ich in idealer Weise graphisch einschreiben kann» Es gelang mir zu diesem Zweck die Registriergeräte aus dem Tierphysiologielaboratorium zu verwenden (Registrierzylinder Marey).

PAGE 178

S 29/2 Diese beiden Apparate haben den Rhythmus und Arhythnus dsr Tropftn tmd Ihre Abweichungen von der Senk¬ rechten beim Fallen bewiesen, verursacht von den Luftströmungen aus der Höhle, wie auch anderen Erscheinungen. Die Entstehung des kennantrierten Wassers aus der unterirdisehen Luftfeuchtigkeit wurde erforscht mit Hilfe eines interessanten Apparates, welchen ichKondensimeter nannte. Dieser besteht aus einem Blechkegel mit der Spitze nach unten gerichtet, welcher an der Höhlendecke oder in einer etwas tieferen Höhe hängt, nach der Methode Kabel »Brückensteg, die oben beschrieben ist. Der rotgefärbte KtgeJ hat unter der Spitze einen Trichter mit einem gradierten Zylinder. Die Oberfläche des Kegels ist 0,25 m . Den Apparat hebt man mit dem Kabel in eine gewünschte Höhe und bringt ihn nach 48 Stunden herunter. Die erste Ablesung schliesst man aus der Beobachtung aus. in den folgenden Ablesungen hatte sich das gesetzte kondensierte Wasser vom Kegel Am srailemAnn ZvHnd* , '~..**samwfl|f . Die Ergebnisse brachten und Aufschluss über das Bestehen und die saisonalen Veränderungen der Quantität des kondensierten Wassers im Laufe eines Jahres. Wasser, das sich eventuell im Kegel gesammelt hat, nimmt man nicht in Betracht. II, Das Studium der Morphodynamik des Eises . Bei den 55 Gelegenheiten des Hinabstei g ens bis zu den Stalagmitentestzonen sollte monatlich einmal das Klima aus der Umgebung der untersuchten Bildungen 8*gistriert werden: Ablesungen des Barographen, des Thermo¬ graphen, des Hygrographen t*së des Thermometers, um die Genauigkeit zu überprüfen. Im Falle einiger Eisstalag¬ miten mit einem besonderen Wachstum und Form wurde gleichzeitig der Parameter des umgebenden Klimas und des Wachstumsrhythmus registriert. Es ist die Rede von "saisonalen" Eisstalagmitenarten, welche in den letzten Tagen des Dezembers zu wachsen beginnen, in den Monaten März April einhalten, doch im Mai schmelzen und ver¬ schwinden. Der Wachstumsrhythmus wurde nach jedem zweiten Tag auf eine kleine Visierlinie aus der unmittelbaren Nähe der Bildungen aufgezeichnet. Dies Eisstalagmiten sind aus einigen Übereinandergestellten Keulen zusammen¬ gesetzt, gebildet aus klaren, verdickten und matten, dünnen Zonen. Man hat bewiesen, dass diese Morphologie von den Temperaturund Feuchtigkeitsschwankungen hervorgerufen ist, aus welchem Grund sieThermoinndik a t o r e n besannt sind. Dieses Beobachtungssystem wurde oftmals durch die Verwendung der Fotogrammetrietechnik ergänzt. Zu diesem Zweck wurden die Teststalagmiten oder die Gruppen der untersuchten Bildungen nach jedem zweiten Tag oder einmal im Monat, bei absolut denselben Umständen (Ort und Höhe des Stativs, Apparattyp und Belichtungssystem), photo¬ graphiert. Die erhaltenen Negativ# oder Diapositive desselben Gegenstandes is Verlaufe eines Jahres, oder zum Beispiel das Aussehen des Stalagmiten Nr. 6 In den Jan u arionaten der Jahr* 1964-1968, wurden im Laboratorium nach den Projektionen auf der Leinwand studiert. Jedes Negativ oder Diapositiv wurde auf der Leinwand in einer anderen Farbe bezeichnet, so dass am Ende der Projektionen der Sehirs alle morphologischen Veränderungen in der photographierten Zeitspanne darstellte. Diese Technik verhalt dazu die abweichenden Ergebnisse zu bestä¬ tigen und die aufgetretenen Veränderungen in den grossen Eisstalagmitengruppen zu kontrollieren. Um die eventuellen Bewegungen des Eisblocks zu kontrollieren, dachte ich mir, die Wände des Eisblocks zu markieren, und die Kontrolle dieser Marken mit Hilfe des Theodoliten zu machen. Die Idee wurde von meinen Kollegen T. RUSU und Gh. RACOVITA in die Praxis umgesetzt. Diese Beobachtungen begannen erst im Jahre 1967, so dass wir noch keine ausschlaggebenden Ergebnisse haben. Metallpfähle wurden senkrecht um die Blfskwäode gesteckt. Die Stellung der Pfähle, bezogen auf einen festen Punkt, wird von einer Kalkwand in der Umgebung abgelesen. Von einer der äußeren Grenzen des Eisblocks beschreibt das Eis im Inneren der Höhle alljährlich eine fortschrei tende (Januar-Februar) und eine rückschrei tende Bewegung (März-Dezember). Diese "Eiswfnderung" wurde mit der Aufzeichnungsmethode (Datum, Monat und Jahr) der Beobachtung direkt auf den Boden mit Ölfarbe markiert, welches eigentlich die Eisgrenze darstellt. Auf Grund dieser Aufzeichnungen konnten drei Karten mit den Eis¬ grenzen in der Zeitspanne 1966=1968 angefertigt werden (I. VIEHMANN, V. CRACIUN, 1969). Zum Schluss sei ein anderes interessantes Experiment, meines Kollegen M. SERBAN erwähnt werden, das Hervorrufen eines künstlichen Wachstums der Eisstalagmiten. Zu diesem Zweck wurden auf Dreibeinstativen, die aus Holz hergestellt worden waren, zwei mit Wasser gefüllte Eimer in eine Höhe von 7 bzw. 3 m gehängt. Wegen der Kapillarität des Baumwol 1 d ochtes am oberen Rande des ersten Eimers herabhängend, tropfte dieser. Beim zweiten Eimer durchlöcherte man den Boden. Diese Installationen erzeugten künstliche Stalagmiten, doch der Rhythmus der Tropfen verschwand langsam. Die Zeit zwischen zwei Tropfen vergrösserte sich stark. Die Ursache liegt in der Unreinheit des Wassers wie auch der aufgetretenen Veränderungen in der Kapillaritätsstruktur der Dochte begründet. Aus diesen Gründen waren die Ergebnisse nicht überzeugend. III. Die Technik zur Beobachtung der Höhlenperl e n In der Eishöhle von Scarisoara, in den unteren Sälen, die am Rande des Eisblocks gelegen sind, befinden sich mehrere Arien von Höhlenperlen (I. VIEHMANN, 1967). Die interessantesten scheinen uns die polyedrisehen Perlen zu sein, die sich in "Nestern" oder in kleinen Becken (vom Typ "gours" nach E. A. MARTELL) befinden.

PAGE 179

S 29/3 Ich untersuchte zwei Nester in freien Raun und ein g o u r s mit Höhlenperlen. Zu diesen Zweck bezeichnete ich in Farben, in jedem der drei Fälle, die apikale Spitze einiger bemerkenswerter Perlen. Dreimal im Jahr, drei Jahre land, photographierte ich mit der Fotogrammetrietechnik die drei Beobachtungsorte der Perlen. Das erste Negativ auf dem Schirm stellte die Grundlage der Beobachtung dar. Aus den Projektionen der anderen Negative beobachtete man die Qualität und die Quantität der bewegten oder verschobenen Perlen. Auf diese Weise stellte man fest, dass sowohl die polyedrisehen, eine an der anderen, befestigten Perlen, fast 50t im Laufe eines Jahres kleine Bewegungen vollfuhren. Ein guter Teil der Experimente und Techniken, beschrieben im Falle der Eishöhle von Scarisoara, sind auch in den gewöhnlichen Forschungen in den Höhlen ohne Eis anzuwenden. Literaturverzeichnis : 1965 VIEHHANN, I., RACOVITA GH, si SERBAN M., Observatii asupra microclimei Ghetarului de la Scarisoara. Lucr. Inst, de Speol. "E. Racovita* t. IV. Bucuresti 1967 VIEHMANN, I. Noi contrtbutiuni la geneza perlelor de caverna inpesterile cu gheata. Lucr. Inst, de Speol. "E. Racovita" t. VI. Bucuresti <( 1968 VIEHMANN, I., sl RACOVITA GH., Un caz particular de stalagmite de gheata in pestera de la Scarisoara. Natura seria Geografie geol. Nr. 2 Bucuresti 1969 VIEHMANN, I., si CRACIUN VAL., Migratia ghetii in pestera de la Scarisoara. Lucr. Inst, de Speol. "E. Racovita* t. VIII, Bucuresti. Dlskusslon: HOMANN (Darmstadt): Die von Ihnen nachgewiesenen Höhlenperlenbewegungen stehen im Gegensatz zu eigenen Markierungen an deutschen Fundstellen Uber einen Zeitraum von zwei Jahren. Wir konnten keinerlei Perlenbewegungen nachweisen. Im Unterschied zu Ihren Fundstellen sind unsere Vorkommen ganzjährig frostfrei. Können Ihre Bewegungen auf zeitweiliges Ourchfrieren des in den Perlennestern befindlichen Wassers und die damit verbundenen Volumensänder¬ ungen zurUckzufUhren sein? VIEHMANN: Die Perlenbewegungen innerhalb der Fundstellen sind allein auf die Vereisung zurUckzufUhren. Perlen¬ bewegungen unter tropfendem Wasser wurden nicht registriert. HOMANN: Die von Ihnen gezeigten Eisstalagmiten (bie uns bekannt unter dem Namen "Eiskeulen", u.a. beschrieben von KYRLE) zeigen in rhythmischer Abfolge Verdickungen und Verdünnungen. Welche Ursachen sind hierfür verant¬ wortlich (Änderungen der Tropfinterval le, Klimaschwankungen, Korrosion)? VIEHMANN: Nach den bisher vorliegenden Beobachtungen entstehen während strenger Kälteperioden die dünneren Abschnitte der Stalagmiten, während in relativ wärmeren Zeiten ein vermehrtes Dickenwachstum beobachtet wird. Schwankungen in den Tropfabständen scheinen keinen Einfluss zu haben. AUB: Haben Sie Altersstudien an dem grossen Eisblock gemacht? VIEHHANN: Die Pollenanalyse ergab ein Alter von 3 000 Jahren.

PAGE 180

S 30/1 Ein Beitrag: zur ffra^e der Lautung bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sediment Die Entstehung von.Ruheflächen in Höhlen LOU R. GOODMAN (München, Bundesrepublik Deutschland) Summary Whin uniform solution operates on a passage in a uniform country rock, the successive profiles can be predicted as shown by Lange (1359). Uhan a sedimentation occurs, (here defined as a constant lifting and settling of an insoluable sediment), then planes can develop with successive solution. The planes (planes of repose or "Ruheflächen") will maintain an angle which will be dependent on the local conditions and above which no sediment can remain at rest on landing on such an inclined surface. Planes of repose are not dependent on country rock but occur in Gypsum, limestone and the harder dolomite. One example in Gypsum and two in Dolomite are described. The average inclination of the planes in the dolomite caves were 40 and 43 . The author believes that the forms previously described as "Laugfacetten 1 1 are more likely to be "Ruheflächen" although he does not exclude the formation of forms by pure solution. Al 1 g e m e i n es: 1959 zeigte Lange (LANGE 1959) in seiner Einführung in die geometrischen Betrachtungen von Höhlen¬ gebilden, dass die Entstehung neuer Formen dann vorherzusagen ist, wenn die aufgelösten und die auflösenden Mittel in Aufbau und Tätigkeit einheitlich sind. Ferner erklärt Lange die Auslaugung eines Profils folgendermassen: Wird ein Kreis auf einer bestehenden Profillinie abgerollt, so beschreibt der dem jeweiligen Berührungspunkt gegenüberliegende Punkt auf dem Kreisbogen den Verlauf des Profils nach erfolgter Laugung. Der Kreisdurchmesser ist dabei proportional dem Produkt aus Laugungsintensität und Zeit. Dies sei an zwei Extremfällen erläutert, Eine Gerade bleibt immer eine Gerade,und ein Punkt (Urröhrchen) wird sich zu einem Kreis entwickeln. Vorausgesetzt ist allerdings eine ungestörte Laugung. Im Folgenden sei zunächst eine Störung dargestel 1 t , u n d dann soll versucht werden, die Auswirkung dieser Störung auf die Profilentwicklung zu beschreiben. Sedimentation: Unter den schon genannten Bedingungen verläuft die Entwicklung des neuen Profils ungehindert in allen Richtungen. In diesem idealisierten Bild wird ein Hindernis in Form eines unlöslichen Sediments angenommen. Unter dieser Sedimentschicht wird die weitere Auflösung behindert. Dadurch wird eine Abweichung von der normalen, ungehinderten Entwicklung verursacht, die man als mittelbare Folge der Schwerkraft bezeichnen kann. Unter Sedimentation wird hier das ständige Absetzen und Aufsteigen der Sedimenttei 1 c h e n verstanden. Wenn die in Suspension gehaltenen Teilchen sich auf einer zu stark geneigten Fläche absetzen, können sie nicht zur Ruhe kommen. Die Neigung einer Fläche, bei der eine Ablagerung von Teilchen gerade noch möglichlist, wird hier als kritische Neigung bezeichnet. Lange (LANGE 1963) behauptet nun, dass bei Sedimentation in aggressiven Wässern Flächen mit kritischer Neigung entstehen. (Plane of repose). Dieser Vorgang sei folgendermassen erklärt: Am Rand des Sediments wird das ungeschützte Gestein solange aufgelöst, bis die kritische Neigung erreicht ist. Es lagert sich Sediment ab und schützt die entstandene Fläche vor weiterer Aus¬ laugung. So wächst kontinuierlich eine Fläche mit kritischer Neigung. Diese Fläche sei in Anlehnung an Lange Ruhefläche genannt.

PAGE 181

Abb. 1: Gangprofil aus der "Höllern". Siehe Text. Abb. 3: Ruhefläche im oberen, hinteren Teil des Windlochs bei Sackdilling. Masstab ca. 20 cm. Siehe Text. Abb. b: Grosse flache Ruhefläche in der Mariengrotte (Halle) in der Maximilians¬ grotte. Darunter sind kleinere Ruhe¬ flächen auch zu erkennen. Siehe Text. Abb. 2: Ruhefläche teilweise vom Sediment freigelegt. Masstab ca. 20 cm. Siehe Text. Abb. 4: Gangprofil mit Ruheflächen aus der Maximiliansgrotte. Vergleiche mit Abb. 1. Siehe Text. Alle Aufnahmen vom Verfasser.

PAGE 182

Anzahl gemessen Nei gungswinkel Diagramin 1: Abweichungen der gemessenen Neigungswinkel im Windloch bei Sackdilling. Siehe Text. Anzahl gemessen Neigungswinkel Diagramm 2: Abweichungen der gemessenen Neigungswinkel in der Maximiliansgrotte. Siehe Text. Ul Ol O \ 01

PAGE 183

S 50/4 Ruheflächen in Höhl en 1964 beschrieb der Verfasser (Goodman 1964) das Vorkommen von Ruheflächen in der ' , H8llern , , bei Markt Mordheim/Ufr. In Abb. 1 sind die Ruheflächen noch mit Sediment bedeckt, in der Decke ist die Leitkluft zu erkennen. Abb. 2 zeigt eine Aufnahme eines WandstUckes aus dem gleichen Gang. Die schützende Sedimentschicht wurde entfernt ( u nd die Ruhefläche ist deutlich abgegrenit: zu erkennen. Die Höhle war zur Zeit der Aufnahme stellenweise überschwemmt. Die Sedimentablagerung besteht aus einer feinkörnigen unteren und einer grobkörnigen oberönSchicht. Bei einem späteren Besuch der Höhle wurde festgestel 1 t , dass das Wasser bereits wieder Sediment auf der freigelegten Ruhefläche abgelagert hatte. Die Höllern liegt im Fränkischen Gipskeuper. Reinboth (REIKBOTH 1968) kam bei einer Untersuchung der Gipshöhlen im Harz, unabhängig von Lange und dem Verfasser, auf die gleiche Rolle des Sediments bei der Bildung von Ruheflächen. Zur Frage der Laugung unter Sediment: Es erhebt sich die Frage, ob unter dem Sediment die Laugung aufhört. Gramer (GRAMER 1927) vermutet, dass selbst Höhlengänge, die vollständig mit Sedimenten gefüllt sind, sich durch Laugung noch erweitern können. Diese Erweiterung ist nur möglich, wenn ein ständiger Wasseraustausch an der Grenzfläche Sediment-Gestein vorhanden ist. Die Bildung der Ruheflächen vollzieht sich, wie bereits erwähnt, in strömendem Wasser. Dadurch dringt wohl Wasser in die Grenzfläche Sediment-Gestein ein, es findet jedoch kein nennenswerter Austausch mehr statt. Das eingedrungene Wasser ist bald gesättigt.und die stattfindende Laugung geht auf ein Minimum zurück. Dass ein« Auflösung trotzdem noch vorhanden ist, zeigt Abb. 2. Die Fläche ist in ihrem unteren Teil wesentlich stärker ausgeglichen als in der Entstehungszone am oberen Rand. Für die Entwicklung der Ruheflächen ist dieser Vorgang jedoch nicht von Bedeutung. Er stellt vielmehr bereits eine Zerstörung dar. Dies gilt besonders, wenn das aufla/gernde Sediment trocken gelegt wird, und die Wandsickerwässer, der Schwerkraft gehorchend, unter einem gewissen Druck unter die Sedimentdecke gelangen, und so eine verstärkte Laugung hervorrufen. Das Vorkommen von Ruheflächen im Fränkischen Jura: Alle Höhlen im Fränkischen Jura, in denen Ruheflächen bisher gefunden wurden, liegen im Franken¬ dolomit. Die zwei Hauptbeispiele, die im Folgenden näher untersucht werden sollen, weisen viele Ruheflächen auf, die aber im Gegensatz zur "Hdllern 1 ’ nicht mehr mit den Ursedimenten bedeckt sind, sondern bereits von Sinter überzogen sind. Dieser Sinter ist durch Sickerwässer nach der Entstehungsphase abgelagert und nicht identisch mit der Sinterbildung auf geneigten Flächen von Holz (HOLZ 1965). Die im Folgenden vom Verfasser angegebenen Neigungswinkel der Ruheflächen stellen keine für die Entstehung derselben absoluten Werte dar. Sie sind rein statistischer Natur und sollen aufzeigen, zwischen welchen Werten die Flächenneigung schwanken kann. Es ist daraus auchlkein Zusammenhang zwischen Neigung und Tiefe des Ruheflächenvorkomnens in der Höhle abzuleiten. Windloch bei Sackdilling (A41): Das Windloch bei Sackdilling ist an einem N-S/W-0 verlaufenden Kluftsystem im Frankendolomit angelegt (HUBER 1967). Es ist bis in eine Tiefe von 22 m erforscht. Die Höhle weist, neben deutlich ausgeprägten Ruheflächen, die dem Verfasser bisher als grösste Ruhefläche bekannte Wandform auf. Die schönsten Beispiele liegen im Eingangsniveau, aber es sind auch bis in eine Tiefe von 10 m weniger ausgeprägte Flächen nachzuweisen.

PAGE 184

s 30/3 Die im Windloch von Sackdill ing gemessenen Neigungswinkel schwanken zwischen 27 und 48 (Diagramm 1). Der Mittelwert aller Neigungen ist 40 . Abb. 3 zeigt eine Ruhefläche unterhalb der sog. "Bonebed-Kammer' 1 im hinteren Teil der Höhle. Deutlich ist der Übergang von der Höhlenwand injdie geneigte Ruhefläche zu erkennen. Auch sie liegt im Eingangsniveau. Sn der Eingangshalle, unterhalb einer Einsturzdol ine, sind keine Ruheflächen vorhanden. Die Wände sind durch Frostsprengung überarbeitet und tauchen senkrecht iridie aus Frostverbruch bestehende Raumfüllung ein. Von der Eingangshalle gelangt man über einen 3 -m-Abstieg in den oberen Teil der "Härmann-Halle 1 1 . In diesem Niveau liegen die grössten und ausgeprägtesten Ruheflächen, die sich, hauptsächlich auf der rechten Seite, durch den gesamten oberen Teil der Hörmann-Halle ziehen. Steigt man auf den etwa IQ m tiefer liegenden Boden der Halle ab, so kann man an den Seitenwänden mehrere Ruheflächen in\verschiebenen Höhen beobachten. Im hinteren Teil der Halle weisen die Wände bis hinauf in derjoberen Teil keinerlei Ruheflächen mehr auf. Es ist möglich, dass evtl, vorhandene Ruheflächen an dieser Stelle durch Abbrechen grösserer Wandpartien verschwunden sind. Da der obere Hallenteil Ruhaflächen in einem Niveau aufweist, muss während einer der frühesten Entstehungsphasen eine länger andauernde Sedimentation im bereits beschriebenen Sinne stattgefunden haben. Spocker beschrieb die Höhle als fossilen Wasserschiinger aus der Wende des Pliozäns. (3PÖCKER 1933) Bei einer von Heller durchgeführten Grabung im hinteren oberen Teil der Hörmann-Halle (BonebedKammer) (HELLER 1930) wurden die auf den Ruheflächen lagernden Sedimente im Profil freigelegt. Spöcker beschreibt diese Sedimente als Dolomitrückstände mit auflagernden Kreidesanden und bezeichnet das angetroffene Raumprofil als hydromorph. Er schreibt seine Entstehung ruhigem Wasser zu. Einen Zusammenhang zwischen Sedimentation und Entstehung des Raumprofils stellt Spöcker nicht her. Die im unteren Teil der Halle bereits erwähnten Ruheflächen werden vom Verfasser jüngeren Ent¬ stehungsphasen zugeschrieben. Maximiliansgrotte bei Krottensee (A27): Die nächste zu beschreibende Höhle ist die Maximiliansgrotte bei Krottensee. Sie hat ein stark verzweigtes Gangsystem von über 1300 m Länge und 70 m Tiefe und liegt ebenfalls im Frankendoiomit, Verteilt in dem ganzen Sangsystem wurden vom Verfasser Ruheflächen festgestsl 1 t . Sie sind zumeist ü'bersintert, teilweise mehrere Zentimeter stark. Die Neigungswinkel schwanken zwischen 30 und 51 . Der Mittelwert liegt bei 43 . (Siehe Diagramm 2). Interessanterweise wurde vom Verfasser hinter dem "Eisberg“ eine Sedimenthalde angetroffen, deren Neigungswinkel ebenfalls einen Wert von 43 aufwei st» Abb. 4 zeigt ein Gangprofil aus der Maximiliansgrotte, in dem links und rechts Ruheflächen zu erkennen sind. In gewissem Sinne ist das Profil mit dem aus der "Höllern" (Abb. 1) zu vergleichen. Der abgebilcMe Teil hat eine Höhe von 80 cm. Abb. 5 zeigt eine grössere Ruhefläche in der "Mariengrotte*. Der Masstab hat eine Länge von 1 m. Sie ist unterschnitten und weist kleinere Ruheflächen unter dem Überhang auf. Oberhalb der Grenze Ruhefläche/Wand sind Lösungsnäpfchen vorhanden (im Bild nicht si c htbar), ähnlich wie in der "Höllern" (Abb. 2), die auf fl lassendes Wasser sohl lessen lassen. Sie sind allerdings nicht so ausgeprägt wie in Abb. 2, allerdings grösser und flacher. Während im Windloch bei Sackdilling die Ruheflächen in der Hauptsache horizontal orientiert sind, liegen die Beispiele in der Maximiliansgrotte des öfteren mit ihrer Längsachse sur Achse des Höhlenganges geneigt. Es sind auch keine so ausgeprägten Ruheflächen dort vorhanden, die den Schluss auf bestimmte Entwicklungsphasen zulassen. Es erscheint vielmehr, als ob die Flächen¬ entwicklung mit der Gangentwicklung parallel verlaufen wäre. Das wiederum liesse auf eine ständige Sedimentation während der Höhlenentwicklung schl iessen.

PAGE 185

S 30/6 Spacker bezeichnet die Höhle, genau wie das Sackdillinger Windloch, als einen ehemaligen Wasser¬ schlinger (3PÖCKER 1952), Da die Höhle an einer Stb'rungszone liegt, sind sicher einige Höhlenteile, die mehr Licht auf die Entstehungsgeschichte werfen könnten, bereits zerstört, Zusammenfassung: Ruheflächen entstehen durch die Schutzwirkung von Sedimenten während der Höhlenentwicklung, Sie sind nicht vom Gestein abhängig, sondern kommen sowohl im Gips als auch im härtesten Dolomit vor. Die Ruheflächen wurden bisher von Trimme;?] (1965), Biese (1931), Gramer und Heller (1934) als Lösungsoder Laugfacetten bezeichnet. Da sie aber ihre Entstehung der laugungshammenden Wirkung von Sedimenten verdanken, wären sie eher als "Nichtlösungsfacetten" anzusprechen. Der Verfasser schliesst aber nicht aus, dass reine Laugungsformen entstehen. Jedoch wurde bisher der Sedimentation inddiesem Zusammenhang keine Bedeutung beigemessen. Diese Arbeit ist als Anregung für eine weitere Forschung in dieser Richtung zu verstehen. Li teratur Biese, W. Über Höhlenbildung, 1. Teil: Entstehung der Gipshöhlen am Südlichen Harzrand und am Kyffhäuser. Abh. Preuss. Geol. L. Anstalt, N.F., H.137, Berlin 1931 Cramer, H. Druckleitungsformen durch reine Gesteinsauflösung, Kitt, über Höhlenund Karstforschung, H. 2, 1927, S. 5 6-58 Cramer, H. S Heller, F, Das Karstphänomen im Grundgips des Fränkischen Keupers. Kitt, über Höhlenund Karstforschung, Jg.1934, S 65-73, 97-107 Goodman, L. R. Planes of Repose in Höl 1 e r n, Germany. Cave Notes, Vol. 6, No. 3, 1964 Hel 1 er F. Eine Forest-Bed-Fauna aus der Sackdillinger Höhle (Oberpfalz). Neues Jahrbuch für Mineralogie, etc., Beil. 3 d . 63, Abt. 3, 1930, S 247-298 Holz, H. W. Die Höhlen des Rheinischen Schiefergebirges und ihre Entstehung. Decheni^na, Bd, 118, H.1, Aug. 1965, S 85-92 Huber, F. Die Höhlen des Karstgebietes A Königstein. Jh. für Karstund Höhlenkde. H. 8, 1967 Lange, A. L„ Introductory notes on the Changing Geometry of Cave Structures. Cave Studies, No. 11, 1959 Lange, A. L. Planes of Repose in Caves. Cave Notes, Vol. 5, No. 6, 1963 Reinboth, F. Beiträge zur Theorie der Gipshöhlenbildung. Die Höhle, Jg.19, H8, 1968 SPÖCKER, R. G. Die Kaxi m i l i anshöhl a bei Krettensee 1925. Nürnberg, 1926. SPÖCKER, R. 3. Die jungp]iozänen Ablagerungen in der Sackdillinger Höhle und ihre Beziehungen zur Landschaft (sin f ossi l e / H assersch 1 i n g e r ) . Neues Jahrbuch für Mineralogie, etc. Beil. 3d.70, Abt. 9, 1933, S. 215-226 SPÖCKER, R. G. Zur Landschafts-Entwicklung im Karst des Oberen und Mittleren PegnitzGebietes. Forschungen zur Deutschen Landschaft, Bd. 58, Remagen, 1952 TRIKKEL, H. Speiäologisches Fachwörterbuch. Jahreshefte für Karstund Höhlenkunde. Jh. 1964, 1965

PAGE 186

S 30/? Diskussîon: C. F» AU3 (Arhus): If the mechanism of sediment protection is valid, then there should be a iirect relation between the sediment grain size and the slope angle of the protected surface. GOODMAN: Although a range of slope angles has been observed in caves in dolomite, the reason for variation could not be traced to grain size since the sediment had long since been removed. In Hollern ! observed sediments still covering the Ruheflächen (see Fig. a). These sediments consisted of a lower fine grained sediment (b) covered by an upper layer of a coarser grained sediment (c). If the sediment that produced the plane is the insoluable components of the country rock, then there may be a uniformity of grain size caused by the disintegration of the country rock being worked on by the agressive waters. There does seem to be a grouping of slope angles around 42-3 indicating some sort of uniformity. Dependency on grain size, conditions determining angle (turbulence, etc.) and size of insoluable components of country rock are all objects for laboratory experiments. Until such experiments have been made, one can conjecture and theorize. F. REIN3QTH (Wal k enried) : Von besonderer Wichtigkeit für die Beurteilung der Entstehung (nicht Konservierung) der Ruheflächen ist m.E. die Ausbildung der oberen Begrenzungslinie, die im Regelfälle (Harzer Gipshöhlen) verschieden weit nachjbben reicht, aber stets in der Ebene der Ruhsfläche liegt. Eine Entstehung dieser Erscheinung ist nicht aus einer Graduierung der Lösungs¬ dichte nach Gripp (1912) und Biese (1931) erklärbar, wie hin und wieder angenommen wird, sondern nur aus einer Erweiterung der Fläche nach oben. Weiterhin ist zu bemerken, dass die Ruheflächen seit Biese auch als Fazetten (genauer Laugfazetten) bezeichnet werden. Dis Bezeichnung "Ruheflächen" erscheint mir treffender. ELRAMLY (Cairo): I should like to refer that structures either primary or secondary are the first and most influencing factor in the formation of caves together witoother factors such as sádiments, water movement, etc. From my experience in the following areas: Carlsbad Caverns in the Permian Basin in New Mexico, USA, Matcocha caves in Moravia north of Brno, CSSR, Caves west of Budapest, Hungary, Caves developed in eastern and western deserts of Egypt. I can conclude that structures should be taken into consideration for their importance as the primary influencing factor for cave formation. GOODMAN: Ruheflächen are secondary developmental features that are dependent on existing structures as pointed our by Dr. Elramly above. The presence of Ruheflächen indicates a developmental phase with sedimentation although their absence does not necessarily indicate the absence of sedimentation since all of the factors in their development have not been thoroughly examined as yet, K. PRIESNITZ (Göttingen): Für die Erhaltung der "Ruheflächen" oder "Fazetten" scheint die geschilderte Modellvorstellung durchaus eine einleuchtende Erklärung zu geben, für ihre Bildung jedoch ist das Argument Gripps und Bi eses , dass nämlich das niedriger konzentrierte, leichtere und aggressivere Wasser an der Oberfläche eine schnellere Rückverlegung der Höhlenwand in der Nähe der Wasseroberfläche bewirkt, nicht widerlegt, ja diese Schichtung konnte in zahlreichen Höhlenseen in Gipshöhlen des südlichen Harzrandes eindeutig durch Messungen nachgewiesen werden. Modifizierend ist zu Gripps Deutung lediglich zu sagen, dass es sich nicht um eine statische,sondern um eine dynamische Schichtung beruhend auf ständiger Zufuhr ungesättigten Wassers von oben handelt. Zu diesem Problem liegen bereits einige Veröffentlichungen vor (u.A. von Reinboth), interessant ist die Häufigkeit derartiger Fazetten in Kalk lind Dolomitenhöhl e n , die Herr Goodman vorgeführt hat. S. KEHRE (Hamburg): Ich möchte auf einen Aufsatz von mir, der demnächst in der "Höhle" erscheint, Hinweisen, der das Problem der Fazettenentstehung in Gips auf Grund komplexer Lösungszustände und zweier Arten von Sedimentation (Lösungsrückstände und chemische Sedimente) zu deuten versucht. Laugung setzt dann die Fazetten parallel zurück (vgl. Abbildung). Die genaue Ausführung umfasst ein Manuskript von ca. 60 Seiten, das jedem Interessierten leihweise zur Verfügung steht (vgl. Literaturverzeichnis).

PAGE 187

S 30/8 GOODMAN: Die Entwicklung von Ruheflächen durch einen abnehmenden Lösungsgradienten, wie Herr Kempe meint, stösst auf einige Schwierigkeiten. Soll der Gradient konstant und abhängig von der Tiefe sein, dann entstehen mit der Zeit "Fazetten", aber der Winkel wird dann von der Zeit abhängig (Abb. A). Die Fläche bleibt zwar eine Ebene, aber zieht nicht paral 1 ei zurück, (LANGE 1962a), Darnft ein paralleles Zurückziehen zustandekommt, muss auf die schon entstandene Fläche eine einheitliche Auflösung wirken (LANGE 1959) oder, wie oben erwähnt, muss durch die Verhinderung die Auflösung minimal sein. Ferner meinte KEHRE (S. 131, 132) dass es mit der Tiefe zwei weitere Wirkungen gäbe, die die Auflösung unter dem Sediment verhindern würden. Obwohl es fraglich ist, was für eine Rolle diese Wirkungen in der Entwicklung der Flächen spielen, führen sie meiner Meinung nach nicht, wie Kempe meint, zu einer "Verflachung der Fazette", sondern im Gegenteil lassen sie die oberen Teile sich sogar schneller zurückziehen. Bei dem reinen Lösungsbild bedeutet dies, dass statt einer ebenen Fläche eine leicht gewölbte Fläche entstehen wird. Deshalb finde ich, dass es weniger möglich ist, die Entstehung von "Fazetten" durch das von KEMPE vorge¬ führte reine Lösungsbild zu erklären. Als letztes Beispiel zeigt Herr KEMPE (Abb. B, unten) einen Laborversuch. Die Wände des erzeugten Hohlraumes sind nicht flach, sondern gewölbt. Er zeigt eher, dass sich die Wände in der reinen Lösungsform nicht paral lei zurückziehen, sondern dass sie sich in den|oberen Schichten schneller zurückziehan. Der Versuch seteint KEMPE zu bestätigen, dass eine Verminderung der Auflösung mit der Tiefe stattfindet, aber nicht in der Parallelität des Zurückziehens. Der Laborversuch scheint KEMPE in seinem Hauptentwicklungsthema jedoch mehr zu widersprechen als zu bestätigen. Es ist jedoch kaum möglich, auf Grund eines Versuchs Theorien abzulehnen oder anzuerkennen. Um das Profil, das KEMPE zeigt (KEMPE, Abb. 2, auch oben nachgamacht), zu erreichen, darf an der Decke keine Auflösung stattfinden. So etwas wäre möglicherweise entweder durch statischen Wasserspiegel (LANGE 1962b) oder durch eingeschlossene Luftblasen (LANGE 1964) zu erklären. Da REIN30TH der Meinung ist, dass in den Gipshöhlen des südlichen Harzrandes beides nicht Vorkommen konnte, bleibt die Entstehung der flachen Decke dort praktisch ungelöst. KEMPE, BIESE, GRIPP, u.a. gründen ihre Untersuchungen auf Höhlen in Gips. Da Gips leichter löslich ist als Kalk oder Dolomit, mag dieser Gradient in der Entwicklung dieser Höhlen eine grösserer Rolle spielen als in den Höhlen härterer Gesteinsarten. Aber meiner Meinung nach sind die Wirkungen des Gradienten nur sekundär im Vergleich zu denen, die durch Sedimentschutz hervorgerufen sind. Einige Abbildungen von BIESE (Platte 3.1, 4.1) zeigen diese Nebenwirkungen des Lösungsgradienten auf dem oberen Rand der Ruhefläche, dadurch dass sie leicht gewölbt ist. Deshalb spielt dieser Lösungsgradient eine Rolle in der Speiäogenese, aber auf Ruheflächen hat er nur einen relativ geringen Einfluss. Li teratur; LANGE, A. New Developments in Cave Geometry, Cave Notes, Vol. 4, No. 5, 1962 (a) p 39-40 LANGE, A. Water Level Planes in Caves. Cave Notes, Vol . 4, No. 2, 1962 (b), p 12-16 LANGE, A. Planar Domes in Solution Caves. Cave Notes, Vol. 6 No. 3, 1954, p20 23 KEMPE, S. Beiträge zum Problem der Speläogenese im Gips unter besonderer Berück¬ sichtigung der Untarwasserphase. Die Höhle, 21, 1970, S 126-134

PAGE 188

! ¿eft S 30/9 Zur Antwort auf die Oiskussionsbeierkifig von AUB Entwicklungsstadien eines Ganges (rechte Seite) bei konstant abnehmenden Lösungsgradienten Lösungsgradient g (x) ax ca. 5«. Langexperieent. Laufdauer: 3 Wochen Nach Kenpe, Abb.3 von Verfasser gezeichnet

PAGE 189

S 31/1 Analytische Untersuchungen über die Luftbewegungsverhältnisse der Höhlen von Baradla und Abaliget in Ungarn ISTVÂN FODOR (Pécs / Ungarn) Suamary : The air current systea of caves and their meteorological character were examined in two caves of dif¬ ferent types, in the Baradla of stato-dynaaic character and in the cave of Abaliget of static character. Studying all elements of the aicrocliaate it was evident that in the inside cliaate of the two caves of different character the air current conditions show mainly strong differences. The direction and strength of the air current are connected in both cases with the temperature of the free air and that of the Inside air-space of the cave (Fig. 1, 3, 4). On the basis of this we are able to distinguish in the direction of the air current systea a summer and a winter situation in opposition to one another. The air current system of the cave in Abaliget with one entrance is more simple. The air streams here in the main branch through the entrance outwards but in the lateral branch and in the mountain gorges the air flows to the main branch. The air current systea of the cave Baradla is more composite. The sections of Doaica and Aggtelek have in consequence of the larger number of gates • an independent air current system within those the colder air flows in summer through the lower lying entrances outdoors, in the higher lying branches (the artificial entrance of Domica, the entrance of %  Bat-branch' 1 ) however streams the warmer air inwards and at the artificial entrance of Jbsvafo the cold air flows outwards during the summer, too. During winter the whole system has an inversed direction. By the well closed draught gates in the Baradla the air current is considerably decreased but not stopped. When the temperature of the free and inner air-space is equivalent this condition takes place during the transitional seasons, in spring and autumn, as well as in strongly cooled summer nights the strength of the air current is minimal in the cave, its direction changes in a few moments, even the total no-wind condition can arise. Die Luftbewegung spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Gestaltung des spezifischen Charakters des Höhlenklimas. Die statischen und dynamischen Gesetzmässigkeiten der äusseren Atmosphäre sind auch für die in den Hählen auftretende Luftströmung gültig. Die Richtung und Stärke der Luftbewegung weist einen engen Zusammenhang zwischen der äusseren Lufttemperatur und der Temperatur des inneren Luftraumes der Höhle auf. Nach der Auffassung von Baumgartner liegen die Ursachen der Höhlenwinde am meisten in den Temperaturunter¬ schieden zwischen der äusseren Luft und der Höhlenluft (1). Die in den Höhlen auftretende advektive und kon¬ vektive Luftbewegung ist auf die inneren Temperaturunterschiede zurückzuführen, welche die Ausgleichung der relativ kleinen Unterschiede in,den innerin Räumen begünstigen. Vom Standpunkt der Biosphäre ius bètrachteÉ, ist der Höhlenwind von grosser Bedeutung, besonders bei der Verbreitung der einzelnen Exemplare der Phitobiosphäre, wie z.B. bei der Fortpflanzung der Söoren der Pilze und der in den Höhlen eingesiedelten Moose und Farne. Durch die Luftbewegung wird die Verteilung der anthropogenen verunreinigenden und störenden Faktoren (die Ausgleichung der durch Touristen und Kurgäste erwärmten Lufttemperatur, die Zerstreuung und Vernichtung der Bakterien, die Vermischung der durch elektrische Reflektoren aufgewttrmten Luft usw.) in den Höhlen gesichert. Durch den ständigen Luftaustausch herrscht eine reine und gesunde Luft in den Höhlen. Die Luftbewegung beein¬ flusst auch das Komfortgefühl der in den Höhlen für längere oder kürzere Dauer verweilenden Personen (Kranke oder Touristen). Die zugigen Windröhrenhöhlen sind darum z.B. gar nich als unterirdische Sanatorien geeignet. In den Baradla-Domica-System von stato-dynamischem Charakter, das sich in Nord-Ungarn, in den Karst¬ gebiet von Aggtelek, befindet (mit einer Länge von 22 km), wurde ein eigenartiges Luftbewegungssystem ausgebaut, bei dem solche selbstständigen kleineren Systeme, wie der Teil von Aggtelek oder die Umgebung des Domica-Einganges, zustandegekonraen sind. Die Strecken von Aggtelek J6svaf6 wurden von Dimes Berényi und J&nes Justy&k ausführ¬ lich untersucht (2). Unsere Untersuchungen wurden in zwei Perioden durchgeführt (zwischen 1959 1960 und 1966 1967). ' In der Veränderung der Luftbewegungsrichtung ist ein eigenartiger Jahresgang charakteristisch, wobei die Richtung der Luftbewegung im Sommer in allen Punkten der Höhle der Winterrichtung entgegengesetzt ist . Im Sommer strömt die Luft an der Strecke Jfisvaffi des Baradla-Oomica-Sy s tems in dem ganzen Durchschnitt nach aussen. In dem Haupteingang bei dem Tschechoslowakischen Hotel Domica strömt die Luft auch nach aussen. In der Aggteleker Strecke wurde die Hauptrichtung der Luftströmung früher (vor dem Jahre 1960) nur von zwei grossen Öffnungen bestimmt, und die Luft strömte im Sommer durch den Fledermaus-Gang nach innen, durch den Haupteingang von Aggtelek aber nach aussen. Durch völliges Freilegen des Befreiungsganges wo die Luft auch io Sommer nach aussen strömt tritt eine gewisse Unruhe in Bezug auf Richtung und Stärke der Luftzirkulation auf.

PAGE 190

31 / 2 Diese erweist sich zuerst in der gesteigerten Schwankung der Luftbewegungsstärke und in der Veränderung der Richtung mit kürzeren Zeitabschnitten. In der Winterperiode wird die Richtung der Luftbewegung in allen Eingängen entgegengesetzt, l n den von den Hauptgängen abzweigenden Seitengängen finden wir ein Zweirichtungs systara der Luftbewegung vor. Im Sommer strömt die kältere Luft unten in dem Hauptgang nach aussen mit einer Geschwindigkeit~ von 4-5 cm/sec. oben strömt aber die wärmere Luft einwärts, mit ähnlich schwacher Intensität. Im Winter ist die Richtung der Luftbewegung auch hier umgeke h r t. Das System der Luftbewegung in der Höhle von Abaliget, deren Länge im nordwestlichen Gebiet des MecsekGebirges nur 1300 m beträgt die nach der Gresselschen Klassifikation (3) als eine statische Höhle mit einem Eingang zu betrachten ist ist nicht so kompliziert, wie in der von Baradla. Da geht die Luftbewegung im Sommer nach aussen, wenn aber die äussere Lufttemperatur unter die Temperatur des Höhleninnenraumes sinkt, beginnt eine einwärtige, nach innen führende Luftströmung durch den Eingang der Höhle von Abaliget, Dλ einen Ausgleich herbeiführende Gegenströmung tritt in dieser Höhle zuerst in den Seitengängen, entlang den verschied¬ enen Rissen und Spalten auf. Diese Erscheinung wird durch die 1. Abbildung veranschaulicht, die den Tagesgang der Temperatur in dem Freien und bei dem Höhleneingang in verschiedenen Höhenniveaus darstellt. Wenn di« Temperatur beider Lufträume äussere und innere Luft gleich ist, herrscht eine Windstille in der Höhle. Ein solcher Zustand kommt in den Öbergangsperioden im Frühling und im hlerbst, ferner in den stärker abgekühlten Sommernächten vor. In der Abbildung 1 kann man diese kritischen Punkte in einer lauen Nacht nach einem charakteristischen warmen Soramertag ungefähr in der Periode von 21 Uhr bis nach Mitternacht (0,30 Öhr), und morgens von 5 Uhr bis 6 Uhr einsetzen. Die Abbildung zeigt nur die Zeitperiode der einwärts gerichteten Luftbewegung. Es ist auffallend, dass es in den Vormittagsstunden trotz der starken Erwärmung keine einwärts¬ gerichtete Luftbewegung gibt und die Luft in dem ganzen Durchschnitt von 7 Uhr bis 12 Uhr mit einer sich ständig steigernden Intensität nach aussen strömt. Zu dieser Periode ist die Höhle von Abaliget ein vermutlich diver¬ genter Raumteil . Die Veränderung der Luftbewegungsstärke wird durch die Gesetzmässigkeiten beeinflusst, durch welche auch ihre Richtung bestimmt wird. Durch die grossen Unterschiede, die auf den Gebieten des Luftdrucks und der Tem¬ peratur auftreten, werden grosse Luftmengen in Bewegung gesetzt, die nach Entstehung desGleichgewichtszustandes strebeh, Zuerst werden die Verhältnisse des Baradla-Domica-Systems von uns untersucht. Im Sommer drängt die Luft der Höhle mit einer Temperatur von 9,5 C (1959), fallweise von 11 C (1960) durch den völligen Durchschnitt des Ausganges von Jdsvaft? mit einer ausserordentlich grossen Stärke ins Freie hinaus. Die Luftströmung ist in der Achse des Ganges und von der Achse dem Boden entgegen am stärksten, ihr Maximalwert betrug am 18. Juni 1959 4,5 m/sec (Abb. 2). Da wadie Temperatur im Freien 19,4 C, also um 9 C niedriger als die Temperatur des "Saales der Riesen". Die Stärke des Zuges betrug in dem Eingang von Josvaftf am 1. August 1960 um 10,50 Uhr 6,3 m/sec; gleich¬ zeitig war der Temperaturwert der freien Luft 25,2 C, der Temperaturunterschied betrug also 14 C, Die am 1. August 1960 durchgeführten Messungen beweisen deutlich, wie die Stärke der Luftbewegung mit der Zunahme des Temperaturunterschiedes zwischen der freien Luft und der Höhlenluft wächst (Abb. 3). Infolge des heiteren klaren Wetters betrug die Temperatur schon um 9 Uhr 21,8 C; die Stärke der Luftströmung in der Höhle 3,1 m/sec.; um 10 Uhr 30 Minuten betrug die Temperatur 26,4 C; belief sich schon auf dasTagesmaximum, das bei der Luftbewegung mit einer Verspätung von einer Vierteilstuden (7,4 m/sec) auftrat. Die Untersuchungen der letzten Jahre beweisen, dass durch gut geschlossene Eingänge die Intensität des Luftaustausches wesentlich vermindert wird und der Maximalwert im Sommer im Falle von geschlossenen Türen sogar in dem Eingangsraum von Jdsvafcf den 40-50 cm/sec Wert nicht übersteigt. o o Der Temperaturwert betrug am 18, Juni 1959 im Freien 22,0 C, in dem "Knochensaal " 5.8 C. Der Differenz¬ wert beträgt 16,2 C, gleichzeitig besitzt die Luftströmung eine Maximal stärke von 2.9 m/sec. Wie es in der Abbildung 4 zu sehen ist, befindet sich noch ein Tagesgang an dem "Befreiungs-Gang" neben dem Jahresgang in der Richtung und Stärke der Luftbewegung. Im Sommer 1959 wurde der Kl ein-Baradla-Wasserschlinger (Eingang von dem Befreiungs-Gang) lange Zeit von uns beobachtet, wo die Veränderung der Zugstärke von einem Tag zum anderen festzustellen war. Durch die Messungen, die während 24 Stunden zweiminötig durchgeführt wurden, wurde die Existenz der Tages¬ schwankung bewiesen. In den Vormittagsstunden mässigte sich die Stärke der Luftbewegung, nach 10 Uhr fiel der Wert mehrmals bis auf 0 m/sed herab, und zwischen 13 -14 Uhr veränderte sich auch die Richtung der Luftbewegung und richtete sich von der Höhle nach dem Freien hinaus. Die Ursache dafür liegt darin, dass der Rauch im Ver¬ hältnis zu dem zurückgelegten Weg relativ spät durch den Höhleneingang nach aussen zieht. Nach 14 Uhr erreichte die Stärke der Luftströmung plötzlich wieder 0 m/sec, dann veränderte sich ihre Richtung wieder beinahe ohne Übergang, mit einer Stärke von 2 2,5 m/sec, und die Luft strömte nach dem Höhleninnenraum zu.

PAGE 191

s 31/3 1 1 .Karte: Oie Höhlenstrecke der Baradla von Aggtelek 1. nach der Domica 2. Ausgang 3. Befrei un gs-Gang 4. nach Josvafö 5. Fuchs-Gang 6. Fledermaus-Gang 7. nicht gebrauchter Ausgang 8. Haupteingang 9. Bachbett mit fl{essendem Wasser 2. K arte: Die Höhl en st recke der Baradla von Domica (nach A.Droppa) 0 20 40 80 *20 Mrr,

PAGE 192

s 31/4 1 Im Freisn 2 Eingang in 13C cm Höhe 3 Eingang in 100 cm Höhe 4 Eingang in 10 cm Höhe 1,7m Abb.2: Oie Stärke des auswärtsge¬ richteten Zuges im Durchschnitt des Einganges von Jösvafö in m/sec. 18. Juni 1959. -t

PAGE 193

c° Z8 %  s 31/5 Abb.3: Der Zusaimnenhang zwischen der Temperatur und der Luftbewegungs¬ stärke bei dem Eingang von Jósvafd der Baradla-Höhle. 1. A ugust 1960. 1. Lufttemperatur im Freien 2. Luftbewegungsstärke in m/sec. 2 1 . 0 , , , 1 1 1 Q IQ H 12 13 U stunden Abb.4: Die Beobachtung des Tagesganges der Luftbewegung bei dem noch uneröffneten Eingang des Befrei un g sganges am 8. J uli 1959. Das Graphikon stellt die Stärke m/sec. und die Richtung der Luftbewegung und die im Freien gemessene Temperatur dar. 1. aus der Höhle nach dem Freien 2. höhl ene i nwärts 3. die Richtung und Stärke der Luftbewegung 4. Lufttemperatur 6 6 ' 10 ' 12 ' U 16 16 20 ' 22 ' 24 ' 2 ' i ' ¿ stundan

PAGE 194

2,0 m S 31/6 17 m Der Durchschnitt der Luftbewegungsverhältnisse des Einganges von J&svafS. 7. Dez. 1 9 60 (Die Luftbewegungsstärke in m/se Die zeitliche Veränderung der Luft¬ bewegungsstärke in 50 cm Höhe Uber dem Boden bet den fünf charakteristischen Punkten der Höhle von Abaliget am 19. A pril 1967 zwischen 1517 Uhr. 1. die Pulsation der .uftbewegung am Höhleneingang 2. 10 m vom Höhleneingang entfernt 3. am Seitengang I. /45 m nach dem Eingang 4. nach der Florian-Quelle /160 m nach dem Eingang 5. am Schwingemden Stein /250 m nach dem Eingang 6. vor dem Seitengang II. /320 m nach dem Eingang

PAGE 195

S 31 /? Eins' wesentliche Verändsrung in ihrer Geschwindigkeit trat nur in den Morgenstunden auf: un 3 Uhr 30 ilinuten stellte sich eine völlige Windstille in dem Hjöhleneingang ein, darauf folgte eine Richtungsveränderung in dem Zug, die aber nur kurze Zeit dauerte. Diese Erscheinung wiederholte sich jeden Tag während deis Sommers. Eine ähnliche kurzfristige Veränderung wurde von uns auch in dem Haupteingang von Aggtelek mehrmals beobachtet. Den neuen Verhältnissen gemäss nimmt die Intensität dei" Luftbewegung während der Sommerperiode in diesen Eingängen ab und übertrifft den Wert von 0,5 m/sec auch in Extremfällen kaum, iiit der Ausnahme von dem offenen Fledermaus-Gang. In den Übergangsperioden im Frühling, wenn sich dis äussere Temperatur bis 9,0 10,0°C erwärmt und im Herbst, wenn die grosse Sommerhitze schon aufhört und das Herbstregenwetter hereinbricht, ergibt sich kaum ein Unterschied in der Temperatur. Durch diese sind die Luftbewegungsverhältnisse beeinflusst. Die Stärke des während der grossen Temperaturunterschiede auftretenden Zuges nimmt stark ab, sie verändert sich sujjgar in ihrer Richtung. Diese Öbergangsperiode wird durch die ständige Veränderung der Richtung und Stärke der Luftbewegung gekennzeichnet. Die Temperatur der freien Luft erreichte zum Beispiel am 10. Oktober 1960 um 19 Uhr 45 Minuten noch 12 C, während sie beim Eingang von Jösvafb 11,6 C, also höher als im Juli oder August war. Die Ursache hierfür liegt darin, dass es in der ganzen Strecke von Josvafo während der Übergangsperiode keine Luftbewegung mit ständiger Richtung gibt. Darum ist die Verfertigung eines realistischen Durchschnittes über die Zugstärke in diesem Eingang auch unmöglich. Während der Winterperiode wird die Luftbewegung der Bardla-Domica-Höhle durch folgendes charakterisiert: Am Eingang von Josvafo / i s t die Luftbewegung ausgesprochen gleichläufig. Diese Richtung weist voH Freien nach der Höhle hin. Ihr Wert beträgt in der Nähe des Einganges bei geöffneter Tfir mehr als 4 m/sec. Durch die 5. Abbildung wird der Durchschnitt der am 7. Dezember 1960 bei dem Eingang von Jdsvafó beobachteten Luftbeweg¬ ung dargestellt, Wie es in der Abbildung zu sehen ist, kann der Maximalwert der Geschwindigkeit in der Achse des Ganges gemessen werden. Die Luftströmungsstärke verändert sich in dem ungefähr 125 m langen künstlichen Stol 1 en nicht wesentlich. In den inneren Teilen, wo die Höhlenräume sich erwei t ern, ist die Luftbewegung weniger zu bemerken. In dem "Bruchstein-Saal^ ist sogar der Effekt der hereinströmenden Aussenluft nicht wahrzunehmen oder wenig¬ stens ni e d rigerwertig (Am 7. Dez» betrug die Temperiir 10,2 C). In den Innenräumen des Baradla-Domica-Höhlensystems ergibt sich infolge der durch die Eingänge ständig hereinströmenden Luft, abgesehen von ganz kleiner Zeitspanne, sogar eine ständige Luftbewegung. Diese Werte sind aber wegen der inneren geräumigen Gänge und riesigen Säle nur geringwertig; diese Werte wechseln ständig zwischen 0,00 und 0,15, fallweise auch zwischen der 0,20 m/sec Grössenordnung. Natürlich muss neben der Luft¬ bewegung in horizontaler Richtung auch eine konvektive Luftbewegung in Betracht genommen werden. Csomor und Z a laväri halten sogar die vertikale aufwärtsgerichtete Luftströmung für beständiger als die horizontale. Für die Winterverhältnisse der Höhle von Abaliget sind die folgenden charakteristisch: die Luft, die mit niedrigem Wasserdampfgehalt durch die Höhle strömt, ruft eine starke Verdunstung hervor und begünstigt das Austrocknen der Höhle im Winter. In dieser meteorologischen Lage strömt die durch wärmeren Wasserdunst angereicherte Höhlenluft in allen Nebengängen und Rissen der Höhle dem Hauptgang nach aussen zu Entsprechend der sommerlichen Jahreszeit wird infolge der wärmeren Aussenluft im ganzen System die Luftbewegung umgekehrt (die Aussentemperatur liegt über der der Höhle), Die beim Eingang nach aussen strömende Luft erreicht bei starker Temperaturzunahme der Aussenluft eine Geschwindigkeit von ebenfalls 0,20 m/sec. Zugleich ist jedoch auch in Wen obersten Regionen der Höhle auf einer Fläche von etwa 5-600 cm eine laue Gegenströmung höhleneinwärts mit einer Geschwindigkeit von 0,08 0,10 m/sec zu beobachten. Die Luftbewegungsstärke schwankt jedoch in allen Perioden zwischen sehr extremen Werten, zwischen o,oo und o,45 m/sec; einzelne Luftstösse erreichen sogar den Wert von 0,60 m/sec. Dadurch ist die ununterbrochene Durchlüftung der Höhlung die Kapillarrisse und Spalten entlag durch den Eingang das ganze Jahr hindurch gewährleistet. Interessante Ergebnisse können aus den an verschiedenen Punkten der Höhle bei verschiedenen Höhen und fast gleichzeitig bei unveränderter äuwurtr Wetterl age durchgeführten Messungen der Luftbewegungsintensität erzielt werden. Die 6. Abbildung stellt die Schwankungen der Luftbewegung in mehreren Punkten der Höhle von Abaliget bei 20-20 sec. Messungsintervallen dar. Die Messungen wurden in Sekundenabstand 20 Sekunden lang am 19. April 1967 zwischen 15-17 Uhr durchgeführt. Die Luftströmungskurve des Messungspunktes -10m vom Eingang entfernt -, veranschaulicht dies» Die extremen Amplituden sind schon wesentlich ermässigt, das turbulente Gepräge aber kommt noch zur Geltung. Die Luftbewegung der Innenräume wird durch gesteigerte Ausgeglichenheit charakterisiert. Die die Luftbewegunsstärke darstellenden Amplituden wandeln sich nur mit kleinem Wrt um, bzw. di* Verstärkung und Abschwächung tritt stufenweise ein.

PAGE 196

S31/8 Schrifttum: 1. Baumgartnmr, À. 2. Berenyi, D. Justyak, J. 3. Gresssl, U. 4. Jakucs, L » Harkí, L 5. Droppa, A. 6. Csomor, H, = %  Zalaviri, L. Meteorologische Beobachtungen am HSlloch / Kleines Milsertal . 21 X., 14 Abb., München, 1950. Meteorol. Institut Mikroklimatoldgiai megfigyelesek az Aggtelekicsppk^barlangban. (Mikrometeor¬ ologische Untersuchungen in der Tropfsteinhöhle von Aggtelek). Kossuth l. Tudomânyegyetem Met. Int. Közlem. 17 sz. Debrecen, 1960 Ober die Bewetterung der Alpinen Höhlen • Meteorologische Rundschau 1958, 2 H. 11 Jg. A barlangl ligâramlâs keletkezése (Die Entstehung der Höhlenluftbewegung). Hidrolögiai Közlem. 1956 Domica-Baradla jaskyne predhistorickfcho Cloveka. (Qomica-Baradla, tie Höhlen des Urmenschen). Bratislava, 1961 (Die Kapitel über die Baradla wurden von L. Jakucs geschrieben. 106-128 S.) Barlangkl i m amêrêsek a BaradlSban és a BSke-barlangban (Höhlenklimamessungen in der Baradla und Frieden-Höhle ). Karszt ês Barlang 1964 2 Ivf. 45-51 p.

PAGE 197

La grotta Arnaldo Germoni N° 4429 V.G. Nuova Gavita 1 Sperimentale CARLO MOSETTI (Gruppo Triestino Speieologi / 1 ta 1 i a ) S 32/1 M° 4429 V.G. = Grotta "Arnaldo Germoni". Carta topográfica I.G.M. 25.000 = F°40^ della Carta d'Italia II Cuadrante Tavoletta S.O. Poggio re ale del Carso. Coordinate geografiche: l 0 2 1 l 3 9 , ,'8 longitud i ne Est (Meridiano di M.Mar i o) 45 o 4 0 ' 5 5 " 6 latitudine Nord Coordinate polari Coordinate U.T.M. Quota ingresso: Quota di fondo: Profondi t a : Primo pozzo: Pozzi interni : Lunghezza : Svi 1 u p p o totale : Data del rilievo: Ri 1 e v a t o r e : Tempo impiegato per distanza m 1. 33 T UL/VL 540 in 07 62 di r ezione 59 74 N0+5°N dalla chiesa di Trebiciano. 328 208 120 5 14; 197 238 30/1 Cari o s.l s . 1 m . m. m 4; m 8; m 12; m 22; m 8; m 25; m 14; m 4; m 7; 8/2 15/2 22/2 26/2 1/3 1969 Mosetti del Gruppo Triestino Speleologi. il rilievo: ore 25. Premessa : La grotta, battezzata "Arnaldo Germoni" dal Gruppo Grotte "Carlo Debeljak" che per primo la scoperse, venne in luce durante una campagna speleologica condotta nella zona di Banne, presso Trieste. L 1 a c c e s s i b i 1 i ta al complesso sotterraneo fu realizzata mediante la dicostruzione del pozzo dj_accesso, intasato da detriti di varia grandezza. II rilevamento topográfico porta la data del 1966 ed ê dovuto a G.Nicon e E.Merlak del G.G."C. Debeljak". La cavita venne inserita nel Cataste con il N° 4429 V.G. Nel 1968 il Gruppo Triestino Speleologi acquis î il terreno adiacente, divenendo COSí proprietär i O delláu grotta in oggetto. L'attuale ciclo di ricerche che il G.T.S. sta conducendo, reclamava impel 1 e n t e m e n t e la disponibili¬ té di un ambiente sotterraneo proprio, protetto da visitatori sgraditi o addirittura vandalici et a sicuro ri paro delle apparecchiature e degli strumenti destinât i a rimanere installati in permanenza nel sottosuolo. A tale scopo, la cavita ê stata chiusa con una grata in ferro imperniata a cerniera. Ci preme qui far presente che l'accesso alia cavita rimane libero a chiunque lo richieda; le finalité dello stud i oso o la pass i one dello sportivo possono esse re suffi ci ente garanzia di serietá per richieste in tal senso. II pozzo d'accesso è stato armato con una scala fissa in ferro, mentre altri lavori sono stati compiuti nell'interno della grotta, come il getto di gradini in calcestruzzo , la posa in opera di sbarre di ferro a sostegno di scale fisse, che consentono un'agevole discesa nei primi pozzi interni. Sono statiancora resi piü sicuri, con opere adeguate, i passaggi piü scabrosi. All'esterno si ê provveduto alia costruzione di una baracoa in lamiera ondulata, che serve da riparo e da magazzino per gli attrezzi. In essa è pure allogato un generatore elettrico a benzina, che provvede energía all ' i m planto di i 11 u m i n a z i one della grotta, in via di definitiva sistemazi o n e . Il Carso triestino si arricchisce cosí di una nuova cavita sperimentale , che va ad aggiungersi a quelle già esistenti nella nostra Regione. Caratteristiche morfologiche e geologiche esterne. II lembo caratteristico di settore cársico, entro il quale si âpre la cavité, è costituito essenzialmente da una vasta zona ampiamente penepianizzata. Essa è compresa tra la Statale NO 58 (della Carniola) a Nord, e la provinciale che collega il paese di Trebiciano con Poggioreale del Carso (Opicina) a Sud. Ancora più a Sud, si snoda la Statale N° 202 (Tarvisi ana ), oltre la quale si trova la localité di Banne. In questa porzione di territorio il carsismo si presenta a volte con fenomeni poco evident!, ma pur sempre con tipiche mani f estazi o n i di una certa entité. Altre volte, invece, 1' a c c è n t u a r s i del fenó¬ meno ê tale, da eclissare gli aspetti meno vistosi. La grotta ê ubicata in un terreno mórbidamente ondulato, privo o quasi di vegetazione. Verso NO, alia

PAGE 198

S 32/2 Abb. 1: Veduta della prima caverna Luciano Benedetti Abb. 2: Veduta della seconda caverna Luciano Benedetti

PAGE 199

CÆ ro \ V>J

PAGE 200

S 32/4 distanza di una trentina di metri circa, si sprofondauna dolina il cui diámetro si aggira attorno ai 50 m. Sul lato piü méridionale di puesta si âpre la Grotta a NO di Trebiciano N° 4290 V.G. ed una seconda piccola cavitá. Nelle vicinanze, specie verso N, il suolo ë butterato da un susseguirsi veramente imponente di cavitá doliniformi, come raramente si riscontra in altre parti del 1 1 al ti pi ano cársico. Un manto erboso vegeta su gran parte della zona, che ê ricoperta quasi ovunque da un minuto Strato di terriccio. Mancano in tal modo veri e propri banchi affioranti, se si eccettuano singoli blocchi, variamente dimensionati , costituenti 1 ' ú n i c a conferma di precedenti emersioni. Fenomeni di particolare entita, almeno nella zona immediatamente circostante, non sono rilevabili in superficie. Sensi b i Imente apprezzabi 1 i , invece, e con una certa frequenza, le evoluzioni speleogenetiche nel sottosuolo, che danno luogo al susseguirsi di numeróse cavitá ipogee di dimension!' anche notevoli. E' da notare, a questo proposito, che la zona in questione ë lambita dal 'Soleo di Trebiciano' (che ë il naturale prolungamentó di quello di Castelnuovo), antico álveo percorso dal Paleotimavo, sprofondato in seguito per carsismo. All'azione di questo antico corso d'acqua si saranno ovviamente accompagnate altre fasi di deiezione Tluviale, con la presenza di paleocorsi provenienti dallo spartiaeque costituito dai rilievi posti sulla sinistra idrografica del'Soleo di Trebiciano', che corrispondono quindi alia flessura marginale dell ' a l ti piano cársico e alia naturale prosecuzione dei rilievi del Vena. Queste fasi combínate di ampia divagazione idrica, hanno inciso in maniera determinante sullo spianamento avvenuto tra l'alto Oligocène ed il basso Miocene. Durante questo période ebbe origine l'abrasione e la penepi a n i z z a z i o n e del 1' a n t i cl i nale del Carso triestino, anticlinale non estranea a 11 ' o rogenes i dinarica. E' appunto in questo periodo che il Paleotimavo ed i suci affluent!' contribuirono alia genesi di questo penepiano, non certo 1 i mi tatamente alia zona che a noi intéressa, ma in senso tanto ampio da investiré 1 ' i n t e r o altiplano cársico. Ne seguí, quindi, in ordine di tempo, la fase che chiameremo precarsica, la quale svolse un'azione preparatoria a quei fenomeni che, evolvendosi, oggi possiamo direttamente constatare. Questo breve panorama meglio serve ad inquadrare uno degli aspetti che da una condizione primitiva preesistente sono derivati. La grotta, oggetto del presente lavoro, non pu<5 certo sottrarsi ai fenomeni che la condizionarono , come il ruolo rilevante che i paleocorsi ebbero nella determi nazi one dei fenomeni ipogei cola esistenti , e alia cui genesi contribuiroño in maniera determinante. Non vogliamo dilungarci oltre su questo argomento del resto ben noto per non esulare dal tema prefissoci, anche se questa doverosa introduzione serve a spiegare la dinámica dei fenomeni che più avant! i 11 u s t r e r e m o . Passiamo pertanto ad un breve esame della natura litologica della roccia e dell'attuale sovrapposizione stratigrafica che la compone. La serie, pariendo dagli orizzonti inferior!', inizia con gli affioramenti più remoti , che comprendono calcan' di origine clástica, grigi o nerastri , spesso bituminosi, attribuibili al Cenomaniano inferiore, con possibilitá di passaggio all'Albiano (Cretácico Superiore). Successivamente tale for mazione ê superiormente delimitata da cálcari lastroidi, a facies dolomitica, del Cenomaniano medio Seguono nell'ordine i calcan' brecciati di Monrupino, che costi tuiscono la fase di passaggio dal Cenomaniano superiore al Turoniano, giungendo fino al Turoniano medio, che presenta un potente ban¬ co di calcare radiolitico, con una gamma di tinte che passano dal bianco al grigio, al bluastro e al ñero. La formazione del Turoniano superiore ê costituita da calcan' grigi o chiari, ma non sono escluse varietà più scure o nere (calcare inferiore di Aurisina), rieche di Pudiste e di Ostree. La serie cretácica ê chiusa dal calcare superiore di Aurisina, a facies radiolitica ( R adioli tes ) , con inglobamento di Ippuriti e Nerinee. Tale formazione va dal Turoniano superiore al Senoniano. Su questo complesso litologico si adagia la serie dei calcan' arg i líos i e bitumi nos i dello Spilecciano (Eocene inferiore) a Caracee e Stomatops i di . Il Luteziano inferiore (Eocene medio) ê presente con calcan’ grigio-chiari , ben strati ficati , a Miliolidi. II Luteziano medio, invece, ê caratterizzato da formazioni ad Alveoline, Assiline e Nummuli ti . Chiude questa breve panorámica la potente serie marnoso-arenacea del Flysch, che costituisce il Luteziano medio e superiore. I ri levament i fondamental i sono di G. STÄCHE, che servi roño di base alie più approfondi te , recenti e complete elassificazioni di C . D . 1 AMBROS I . Per quanto intéressa più direttamente la cavitá in esame, possiamo stabilire ch'essa si apre nella serie del calcare superiore di Aurisina, attribuibile al Turoniano super i ore (Cre tacico Superio¬ re). Si tratta di calcan in genefe di colore gri gi o-chi aro , talora suben' s t a l l i ni , a facies ra¬ diolitica (Radiolites radiosus); vi abbondano pure fossil i di Ippuriti (Hippurites nabresinensis). Ne i van i più profond i della grotta, il calcare assume una tinta più scura, a volte ne rastra, tan¬ to da far pensare alia serie del calcare inferiore di Aurisina, con passaggi dal Turoniano medio al Turoniano superiore. Gli strati, di potenza variabile, sono orientât!' verso SE, con una immersione che non supera i 20 ° .

PAGE 201

S 32/5 Morfologia Ramo principale. Il primo pozzo (P. 5) pro fondo 5 m, ê formato da una piccola cavitä cilindroide, ne! complesso ben equilibraba, anche se qualche modesta rientranza ne turba lievemente il profilo. Dalla base del pozzo (P.5-p.l)si prosegue per un corridoi o, alto in media m 2 e largo m 1, che volge a E per un breve tratto. Con un angolo di quasi 90° la cavita piega bruscamente verso N-NE. La volta si eleva in alta spaccatura, prevalen te m en te di aclasica, formando una prima caverna alta m 5 ma con le pareti molto ravvicinate (p.3). Dopo la prima sala, la volta si abbassa a m 2, ma r riprende poi ad elevarsi formando due cupole susseguentisi , la seconda delle quali raggiunge la massima altezza sopra la caverna alia base del P. 14 (pp.7-8). Questa cavita puteiforme presenta un profilo turbato da pronuncíate rientranze, alternate a delle convessita marcatamente arrotondate. Lateralmente le pareti si allargano in maniera progress i va, interrompendo il carattere di spaccatura fin qui seguito. Siamo quindi in presenza di una vasta caverna, la cui altezza supera i 15 m, mentre la larghezza massima raggiunge i m 10. La volta ê ogivale, ad evacuazione regolare, con la sezione palesemente chi mioclas tica . fasse della cavita si sposta ora verso N-NO con un salto di m 2. Sul lato 0 alcuni van i si insiuano nella párete, in gran parte mascherati da cospicui gruppi concrezionati . La galleria sembra voler riprendere il carattere di alta spaccatura, ma i turbamenti morfologici non le consentono di riassumere il primitivo assetto. Si giunge cosí alla somitá di uno scivolo molto inclinato, che termina con l'assumere la verticalitá di un pozzo (P. 4). La cavitá poggia ora leggermente a ME, mantenendo costantemente un andamento anómalo rispetto agli strati, orientati a SE+20°E, che presentano un ' i m mersi one di 20° ed una potenza di m 2. Dopo qualche metro la galleria volge a N con un ' i n c l i nazi one sempre marcaba. Il soffitto della galleria si eleva per oltre 15 m, mantenen¬ do inalterati i caratteri morfologici e genetici dei vani precedent!', per m'ente favori ti dalla disposizione tettonica degli strati. A 7 m dal suolo un ponte naturale di notevoli dimension!' denuncia una morfologia graviclastica in fase di assestamento, che constrata palesemente con i l'evoluzione morfometrica di equilibrio raggiunta dalla volta. II vano risulta apparentemente po¬ li gen ico, per la concomí'tanza di due morfologie che presentano different!' ci cl i di evoluzione: la stabilita chi mi oc 1 as tica eminentemente insenilita della volta, e quella piü recente, graviclasti¬ ca, del ponte naturale. Questo setto divisorio, quindi, rappresenta l'aspetto vestigiale di un diaframa litologico, la cui morfologia abortita, per 1' e s t i n g u e r s i del fenómeno speleogenetico , costituisce la separazione tra due gallerie sovrapposte; differentamente si avrebbe avuto l'anastomosi completa tra le due gallerie, con il totale disfacimento del diaframma stesso. Con un ultimo salto si arriva in una vasta sala, quasi circolare, con gli assi maggiori che misurano in media m 13 x m 10. II suolo fortemente inclinato, ê rivestito da una coltre calcitica molto spessa e ampiamente distribuita. Questa crosta d ' i n s e n i 1 i m ento litogenico, che ricopre il materiale clástico sottostante, appare di sordi ñatamente variegata da numeróse evident!' fratture profondamente incise: siamo quindi in presenza di una morfologia gliptogenica , che pur riempiendo e mascherando il vano originale, ne lase i a tuttavia intuiré la disposizione topográfica primiti¬ va. Pure verso il lato E della sala si notano le stesse fenditure nel pavimento, segno evidente di un cedimento del suolo, posteriore di certo all'azione litogenica di riempimento. Una grossa colonna stalagmitica spezzata, alta piu metri, costituisce l'esempio piü clamoroso. Essa si ê spezzata lungo tutta la sua ci r conferenza e, inclinandos i, si ê appoggiata alia párete E della caverna, reggendosi per mutuo contrasto. L'estensione di queste fratture a quote diverse, puô far sospettare che la cavita sia stata inte ressata da movi menti di origine sísmica. Scendendo tra i blocchi si arriva a un vano formato dalla parte più bassa della grande caverna (p. 17). Il suolo è ingombro di detriti evacuati dalla párete: il loro clivaggio presenta una forma poligonale, un po' smussata, a frattura concoide. Nella parte più septentrionale di questo vano (p. 18) si sprofonda uno stretto passaggio che immette in un pozzo profondo 8 m ( P . 8 p p . 1 8 1 9 ). Dalla sua base la grotta cambia bruscamente direzione., volgendosi verso E-NE con una sala lunga 9 m e larga in media m 4, col suolo molto inclinato e conerezi o n a t o . La párete NE scende ver¬ so il suolo con colate calc i ti che frazionanti un basso passaggio. II tetto va lentamente ma pro¬ gress!' v a m e n t e elevandosi e presenta un profilo costante. Questo passaggio non è brusco, ma si accompagna per gradi al 1 ' a b b a s s a r s i del suolo, finché il corridoio sfocia in una vasta caverna (pp.24-24a-b-c-d-25-26). La sua forma ricorda vagamente quella di un triangolo, i cui lati misurano m 18 (lato NE) e rispettivamente m 20 (lati N e NO). L'altezza media è di m 10, ma due amp i caminí' fus i form i e parallel! la elevano ad almeno 15 m. Al centro della caverna, nel punto sottostante gli alti caminí, si eleva un gruppo stalagmitico, che ricopre detriti autoctoni di notevole mole. Ai lati di questo gruppo di concrezioni si trovano due solch i profondamente incisi. Scendendo parallel!', convergono poi verso 0, dando maggior risalto al gruppo stalagmitico che, cosí isolato, si erge a guisa di promontorio. Alla sua base si sprofonda un pozzo verti¬ cale di 12 m (p. 26a). Davanti a un'ansa della párete N, inoltre, sprofonda un altro pozzo, pro¬ fondo 22 m (P. 22-p . 2 4 b ) . II ramo principale della cavitá prosegue invece verso 0 con una galleria lunga 25 m (pp. 2 7 3 1 ) . Abbiamo finora detto galleria, ma già all'inizio appare con evidenza il geométrico allineamento di più cavitá caminiformi, alte in media m 10, la cui morfologia si concretizza con l'unione di più fusoidi collegati basalmente in típica associazi one . Dobbiamo quindi concludere che ci troviamo di fronte ad una 'pseudogalleria 1 , in una delle sue più caratteristiche e inconfondi b i 1 i mam" festazioni . La galleria termina con un vano in salita verso N, sormontata da un alto camino (p. 30a), e con 1 ' a b b a s s a r s i della volta verso NO, finché le pareti si chiudono col suolo. Ramo Est. E' questa una tiplea cavitá d ' i n t e r s t r a t o , e ce lo conferma l'invariata concordanza esistente tra 1' i n c l i nazi one del soffitto costituito dalla faccia inferiore degli strati e quella del pavimento, anche se quest' u l t i m o ha subito un vistoso insediamento litogenico. E' 1 ' ú n i ¬ co caso, quindi, in questa cavitá, che la direzione degli strati é normale al 1' a n d a m e n t o del vano .

PAGE 202

S 32/6 Ramo di collegamento tra la seconda e la terza caverna. Si tratta di un sistema di pozzi e gallerie che mettono in comuni c a z i o n e la seconda caverna con la terza. L'accesso ê formato da un basso passaggio di forma quadrangolare (p.l6a), un po 1 arrotondata, non piü alto di 60 cm, che si addentra nella párete E a 1 i vello del suolo. Dopo circa 1 m si sbocca in una cavita cilindroide, mentre dalla parte opposta una stretta fenditura si eleva per alcunimetri. Una marcatissima strettoia, non piu larga di 40 cm (p. 35), congiunge ad un vano perforate da un pozzo profondo 4 m ( P . 4 p p . 3 6 3 7 4 2 ). Proseguendo oltre il pozzo si entra in un'ampia galleria inclinata (pp. 3 8 4 1 ) , a vani sovrapposti , di visa da un grande ponte naturale dal corridoio sottostante. L'aspetto to¬ pográfico ê determinate da una morfologia che si rich i ama palesemente a quella della galleria compresa tra i pp. 11 e 14, cioe si verifica la ripetizione degli stessi fenomeni che hanno da¬ to origine ai vani precedenti. Ció sta a dimostrare come nei due casi si abbia un parallélisme nella dinámica dei fenomeni, ove azioni, anche se di disuguale entitá, hanno dato luogo ad assetti morfometrici topográficamente analoghi. La caverna in cui confluiscono le due gallerie ê semicircolare; gli assi maggiori misurano all'incirca m 13 x m 11. Verso NE la sala degrada terminan¬ do con un pozzo verticale profondo 7 m (P. 7-pp. 4 6 4 7 ) , sormontato da un camino. Dalla base del pozzo la cavita prosegue quasi a N con due fend i ture a profilo verticale, contorte a meandro, che convergono un po 1 sotto la bocea di un pozzo profondo 25 m, i solando un ponte di roce i a (P. 25-pp . 4 9 5 0 ). II pozzo, quindi, si allarga notevolmente fino al fondo, dove va a formare una bel¬ la caverna di forma triangolare. L'asse maggiore di questa misura 8 m ed ê rivolto a N-NE (pp.5152-53). Sul lato 0 si sprofonda un altro pozzo per 14 m (P.14). La cavita prosegue molto stretta fino al fondo, toccando la mass i ma profond i ta di questo imponente e complesso sistema sotte ma¬ neo, a 120 m (p.50a). Oltre il P. 25 (p.49) la fend i tura, un po' pid allargata, prosegue nella stessa di rezi one. La grotta, quindi, piega decisamente a 0 sfociando nella terza caverna del ramo principale e realizzando cost il congiungimento con il resto della cavitâ (p.24d). Genesi ed evoluzione della cavita. Con la definitiva emersione del Carso triestino sotto l'azione delle spinte orogeneti c h e , già forse all'inizio del Cattiano, principia un lungo processo fluviale e meteorico di penepianizzazione. Ha origine cost quella fase di sp i anamento chi amata Cattiano-Langhiana, alla quale si asso¬ cia un periodo di ampia divagazione idrica di superficie, che completa ulteriormente il livellamento de 11' a n t i c 1 i na 1 e , posticipato al 1 1 innalzamento definitivo del territorio. Questa emersione ha inizio alia fine del 1 1 0 1 igocene attraversando un lungo periodo d ' i ns t a b i 1 i t ä , dovuto al susseguirsi di ingressioni e regression!' marine, che durano dal Cattiano al 1 1 El veziano . L'idrografia epigea di questo altiplano trae principale alimento nel Paleotimavo e nei suoi affluent!', operando quell'azione precarsica che si evolverà successi v a m ente in un futuro carsism o i p o g e o . Questo transitorio dominio delle acque si conclude nel Pontico, alia fine del Miocene, per il sollevamento del Carso triestino dovuto all'azione epirogenica positiva. Questa crisi orogene¬ ti ca determina lo sprofondamento dei paleocorsi, con la scomparsa quasi totale dell'idrografia epigea, determinando 1 ' i n i z i o del fenómeno cársico. Presumí' b i 1 mente in questo periodo si ha un' intensa f r a t t u r a z i o n e ne 11' e d i f i ci o calcáreo, con una piü spiccata tendenza al 1' a f f e r mazione dell' incipiente carsismo. Se le spinte orogenetiche hanno agito da NE verso SO, ê ovvio che la diaclasizzazione ortogonale principale della massa rocciosa é in diretto rapporte con la direzione di queste azioni. A questi effetti tettonici di particolare entità, possi amo aggiungere sistem i mi non' privi di un orientamento prevalente, come le fratture 1 itoelasi che . Tutti questi sistemi, incrociandosi , formano dei plessi di fratture che, nel loro assieme, condizionano la genesi di process i speleoevolutivi , sia in profondità con pozzi o sistemi sotterranei piü complessi, sia in superficie con polje, uvala e doline. Proprio quest'ultime presentano vari allineamenti a frequenza ri comente, la cui relazione diretta con l'antico álveo fluviale del Paleotimavo (Soleo di Trebiciano) ê piü che man i fes ta . La genesi della Grotta "A.Germoni" N° 4429 V.G., non ê perianto estranea a questa situazione, an¬ che se, a parer mió, ad essa non püovenirle attribuita una passata funzione di inghi o t t i t o i o di¬ retto, almeno nel senso stretto del termine. Un'accurata anal i si morfogenetica ed anche topo¬ gráfica sembra escludere tale possibilita per svariati motivi. Innanzi tutto dobbiamo osservare che il meccanismo di ampliamente di una cavita diretta presuppone una morfologia erosiva gravi t a z i o n a l e , con evident! temazzamenti e infossamenti a canon che qui mancano. Anche se le obliterazioni litogeniche mascherano l'originale struttura, non dovrebbero tuttavia mancare le caratte r i s t i che creste longitudinal!, con piû ventri, proprie di una morfologia idromorfa. Non sono ri c o n o s c i b i 1 i neppure sezioni efforative circolari o subcircolari . Inoltre la struttura litologica non presenta gradi di vers i di permeabilita (se non debol mente o localmente limitât! ) , nê le condizioni tettoniche ne favori s c o n o la genesi con una stratificazione disposta a franapoggio. Anzi, al contrario, va notato che la grotta si sviluppa direzionalmente in aperto contrasto con l'immersione degli strati, inclinati a regipoggio rispetto l'asse 1 i n g i t u d i n a l e della cavitâ. Ora, pur ammettendo l'esistenza di un paleocorso epigeo, le acque avrebbero certamente seguito la via di minor resistenza, non sottraendosi al ri ch i amo esercitato dai giunti di strati ficazione. In tal caso la grotta si sarebbe sviluppata direzionalmente nel senso della corrente, di¬ retta da S verso N, dando origine, ovviamente, ad un inghiottitoio diretto, anche se la cattura del flusso idrico fosse avvenuta in un punto che non coincide con l'attuale ingresso. Tutto ciô, alla luce delle recent i osservazioni, non ê avvenuto, in quanto la direzione degli strati non presenta concordanza alcuna con la direzione delle acque. Esclusa questa ipotesi, si potrebbe pensare ad un inghiottitoio retroverso. Ma anche in tal caso lo sviluppo planimétrico dei vani si sarebbe orientate prevalentemente a monte del corso d'acqua, piuttosto che a valle.

PAGE 203

S 32/7 Mi sembra, diinque, che di inghiottitoio non si possa parlare, intendendo con questo termine una cavita assorbente un corso d'acqua, sia questo a carattere periódico o perenne. Certamente un fenómeno cosí clamoroso di concamerazi o n e ipogea, come la grotta presenta, reclama necessariamente una cospicua vasco!arizzazi o n e nella massa rocciosa, con intensa percolazione vadosa delle acque in senso verticale. Ad alimentare questa percolazione ora si che puö essere in¬ vocaba la presenza di acque scorrenti in superficie, siano esse divaganti oppure invaleate, a re¬ gime torrentizio o a carattere perenne. A mió modesto avviso è stato questo drenaggio ipogeo il punto di partenza che ha dato il via al processo speleogenetico vero e proprio della cavita. Naturalmente questo processo ê stato larga¬ mente favorito, ed anche accelerato, da plessi di fratture esistenti nella pila calcarea, e da una ben evidente di acias izzazi o n e che ha converti to la percolazione ipogea, da divagante ed anar¬ ch i ca, in canal izzazi o n e orientaba seconde le linee di frattura. E ' solo in tal senso che la cavita puo venir consi de rata un inghiotti t o i o, alimentato direttamente dalla superficie da uno o piü punti idrovori di assorbimento. Esaminando le varie morfologie che inte ressano la grotta in quest i one, sarä opportune p r emet te re che 1' a f f ermazione del processo speleogenetico ê condizionata da alcuni fattori essenziali, in assenza de i quali ogni azi one resta priva d'efficacia. Primo fra tutti quest i fattori ê la preparazione tettonica, fornita dalla presenza di fratture di acias i che, orientate, che stanno alia base di ogni futura evoluzione. Che la presenza di queste fratture sia reale, è ben noto, e lo abbiamo gia detto nel corso di questo lavoro. In ordine cronológico segue la genes i vera e propria della cavita, dovuta, nel caso parti colare, ad una intensa percolazione di acque provenienti direttamente dalla superficie, a scapito del reticolo ideográfico epigeo. L ' ampl i amento che ne deriva, segue different!' modalità, che variano da caso a caso, ma che in linea generale sono dovute a processi erosivi, corrosivi, decal ci f i c a n t i e clastici. Tali fenomeni , a volte, sono abbinati o policiclici, e caratterizzano le morfologie a seconda dei proces¬ si ai quali sono prevalen temente interessate. Un ruolo ri levante ri veste pure il drenaggio ipogeo, che puô essere verticale (morfologia erosiva isogravitazionale), oppure suborizzontale (morfologia erosiva eterogravitazionale). Esaurita questa breve ma doverosa premessa, pass i amo ora ad un esame più diretto della cavità. Il ramo principale consiste di una prima parte, formata da una galleria inclinata, intercalata da salti e scivoli, lunga 50 m (pp. 1 1 7 ) ; di un seconde tratto, sempre molto inclinato, che por¬ ta alla terza caverna (pp. 1 8 2 3 ) , inclusa quest'ultima ( p p . 2 4 2 4 a b c d 2 5-26 ) ; e di una galle¬ ria pi a n e g g i a n t e , lunga 25 m (pp. 27-31). Tale distinzione non è fatta a caso, ma è invece po¬ stulaba da un certo ordine, sia cronológico che genético. La sezione, lungo l'asse di questo ramo principale, è quasi ovunque preval e n t e m ente diaclasica, con pare ti vertical!' accostate in al te spaccatura. Si sottraggono a questa regola le caverne, ove i processi clastici hanno operate un ampliamente dei vani, di s c o s t a n d o s i da questo andamen¬ to generale. Il primo tratto conserva una certa uniformità morfológica e genética, turbata solo verso il suo termine, nella seconda caverna. Essendo questo tratto la parte più prossima alla superficie, ê stata certamente la prima ad essere direttamente interessata dal drenaggio ipogeo delle acque di percolazione, sensibili al ri ch i amo di un'ampia di acias i tettonica di notevole lume, orientata da S-SO a N-NE. Certi scostamenti da questa linea teórica portano solo a fenomeni locali di modesta entità. Il drenaggio di queste acque percolanti si evolve successivamente in canalizzazione orientaba eterogravitazionale, con acque scorrenti a pelo libero. A questo meccanismo genético longitudinale si sovrappongono , a volte, deviazioni i s o g r a v i t a z i o n a l i , con l'escavazione di pozzi per la cattura del deflusso da parte di fenomeni d'erosione inversa. Attualmente la morfologia eterogravitazionale ê completamente mascherata da quella litogenica, ma lo sprofondamento del corso sotterraneo puô essere dedotto dalla presenza del grande ponte naturale (pp. 13-14), che testimonia inoppugnabi I m ente 1 ' abbassamento del thalweg ipogeo. Questo diaframma litologico non ê che il relitto superstite dal 1 ' anastomosi tra le due gallerie sovrapposte. Il profilo di equilibrio raggiunto dalla volta lungo tutta la galleria, e" interessato da un processo chimioclastico evidentemente senile, e comporta l'estinzione delle azioni erosive precedent! che determinarone 1 1 amp 1 i a m en to gravi clastico . Per la caverna che segna la fine della galleria in esame, il discorso è un po 1 diverso. Non si è ancora estinto il processo erosivo sulla volta, dove due camini tendono ad elevarsi con l'evacuazione clástica di material! che attualmente ricoprono il suolo Anche la párete sottostante è me no calci fi cata delle altre e presenta (caso davvero raro) slabbrature beanti tra i giunti di stratificazione. A questa azione si aggiunge quella mecanoclastica, dovuta certamente ad un attivo still i ci dio, con trasporto di argüía in finissima sospensione. Questo deposito pelitico sembra di data remota, e pare abbia fatto da tampone alie acque per un certo periodo, visto che queste si sono cércate vie di drenaggio più permeabili (ad es., il ramo che collega la se¬ conda alla terza caverna). A questo tamponamento pud aver contribuito anche una limitaba lente calcarea più omogenea e compatta, come effettivamente sembra. II drenaggio proveniente anche dalla parte alta della seconda caverna, tende ad assestarsi su di una linea definitiva isogravitazionale. Ma le acque vengono temporáneamente trattenute, for¬ mando un livello freático molto mutevole e provvisorio. Le canalizzazioni nella roce i a soprastante non hanno ancora raggiunto un orientamento prevalente e sono quindi alia r i cerca di una via più permeabile, pos s ibi 1 men te senza soluzioni di continuità. Si stabilisée, quindi, un livello piezometrico che trattiene per un certo tempo queste acque. Ecco che nella parte alta, allora,

PAGE 204

S 32/8 tende ad affermarsi una canalizzazi o n e eterogravitazionale , ad una quota molto corn' s p o n d e n t e al livello freático. Inizia cosí la genesi del ramo di collegamento tra la seconda e la terza caverna (pp. 3 4 3 5 5 7 2 4 d ) , favorito da un plesso di fratture tettoniche orientate a E. Questa situazione non riesce a perdurare, manifestandosi perdite per filtrazione nelle fratture sottostanti , che vanno evolvendosi in vere cavitâ. Il livello piezometrico di quota -52 (po. 1 6 1 7 ) cade rápidamente con la cattura del drenaggio da parte del P. 8 (pp. 1 8 1 9 ) , in senso isogravitazionale. La caduta del letto si evolve rápida¬ mente dando luogo alla formazione di evorsioni, oggi mascherate da una morfologia litogenica. Una soluzione di continuità blocca nuovamente il drenaggio, dando luogo a perdite nel ramo di collegamento sottostante, dove si ripetono gli stessi fenomeni che hanno dato origine al primo trat to del ramo principale. Anche qui la sezione è di acias i ca, con pare ti vertical!' accosta te in alta spaccatura. La morfologia risultante é idéntica a quella del ramo principale fin nei dettagli: gallerie sovrapposte a drenggio eterogravitaziona 1 e ; isolamento di un notevole ponte di roccia, con cattura del deflusso in senso i sogravi tazi onal e (pp. 3 5 4 1 e pp. 4 2 4 5 ) . Nel ramo principale il deflusso ri stagna per un certo periodo, dando luogo a qualche meandrizzazione, finché riesce ad infiltrarsi raggiungendo l'attuale terza caverna. Nel frattempo, al di sotto di questo álveo sospeso, si ha una piü rapida evoluzione per la cattura del corso soprastante, a scapito del drenaggio superiore. I vani superiori, prima interessati da questo deflusso., abortiscono nella loro morfologia ora coperta da unprocesso litogenico di riempimento eminentemente senile. Al di sotto di questo sistema, si forma un nuovo livello di drenaggio incanalato eterogravitazionale, con un maggior incremento nell'apporto idrico. La percolazione dei vani superiori intéressa comunque i vani sottostanti: l'effetto trova riscontro nelle ortoevacuazioni caminiformi, a fusoide, che frastagliano la volta. del sistema posto a quota inferiore e interessato da un fascio di diaclasi tettoniche orientate da 0 a E. Il corso epigeo, ormai affermatosi, tende alla deviazione isogravitazionale nel P. 7 (pp. 4 6-47). Un nuovo livello freático, formatosi a quota -75.70( p p . 4 7 4 8 ) , blocca momentáneamente questa tendenza, che non riesce tuttavia ad essere soffocata per l'incontro con il P. 2 5 (pp. 4 9 5 0 ) , probabilmente già precostitui t o per erosione inversa, almeno nel tratto superiore. Infatti a questo livel¬ lo abbiamo l'anastomosi fra alcuni vani allineati, la cui genesi inversa ê i n d u b b i á m e n t e legata ad un me desimo meccanismo genético (pp. 4 9 5 4 5 5 5 6 5 7 ) . Con una nuova deviazione del drenaggio in senso verticale, si forma la seconda parte' del P. 2 5 , che risulta composto dal 1' a s s o c i a z i one ter¬ minale tra due ortoevacuazioni verticali, e il P. 8 (p.55). Questa deviazione in profonditâ si con¬ clude défi ni ti vamente con la genesi del P. 14 (P.50a), che presenta inoltre un modesto cun i c o l o retroverso rispetto al vano soprastante. Con 1' a b b a t t i m e n t o dell ' u l t i m o diaframma (pp.57-24d), puramente casuale e genéticamente estraneo al ramo principale, si opera il congi u n g i m ento con il resto della cavitâ. La terza caverna (pp.24-24a-b-c-d-25-26) ê 1 ' e p i c e n t r o dei sistemi diaclasici incrociati e paral¬ lel!' che hanno un orientamento preval entemente diretto da S-SO a N-NE, e da 0-N0 a E. Questo pun¬ to d'incrocio non ê soltanto topográfico, ma ê anche il punto di confluenza al quale convergono plessi di fratture che sono altrettante vie di drenaggio. La caverna, infatti, risulta spazialmente la piü evoluta, soprattutto per la maggior conduzibne idrica che in essa vi confluisce, sia dai vari rami che compongono la grotta, sia direttamente dall'alto, attraverso le normali vie di per¬ colazione aliméntate direttamente della superficie. Nel pavimento sono ri c o n o s c i b i 1 i due ampi solchi 1 o n g i t u d i n a l i e paralleli, rivolti a 0, traccia evidente di un'intensa azione idrica che ha abbassato il suolo della caverna con bruschi dislivelli. Attualmente questi solchi sono in parte modificati da una morfologia mecanoclas ti c a , alla qua¬ le si ê sovrapposta quella litogenica: entrambe, comunque, non sono riuscite a cancellarli comple¬ tamente. La volta della sala é forata al centro da due alti caminí', tipici di una morfologia erosiva, divisi da un diaframma circuite da cornicioni sporgenti a mensola, residui di uno strato in parte crollato a seguito di azioni clastiche di ampliamento. Risulta pertanto evidente che, mentre al suolo 1 1 a b b a s s a m ento ê operato principalmente dàl drenaggio che qui confluisce, su! soffitto 1 1 i n n a l z a m ento si manifesta con processi di erosione inversa, tendenti a sempre più elevare la volta, assestandola su di un'ogiva di equilibrio. Verso 0, nella parte più bassa della sala, l'acqua reca in sospensione colloidi argillosi, i qua¬ li, depositandosi , vanno a formare sul suolo uno strato impermeabi 1 e . Un deposito análogo, seppure più limitato, si trova alla stessa quota nel ramo di collegamento tra la seconda e la terza ca¬ verna. La coincidenza di due depositi pel i t i c i isopi ci fa pensare al carat tere sincrono dei riempimenti, présentant!' la stessa faciès e probalimente una concordante origine. L'acqua nuovamente bloccata su un livello piezometrico riesce quindi ad infiltrarsi in singoli punti localizzati, e smaltisce attraverso il P. 1 2 (p.26a) ed il P. 2 2 (p.24b). Anche più a 0 e a E si ha lo sfondamento di due diaframmi divisori ed il successive incontro con dei vani precostituiti (pp.27 e 24c-32). Mentre la pseudogalleria orientata a 0 risulta formata dal susseguirsi di almeno sei camini di erosione inversa anastomosati , il Ramo Est risulta una cavitâ d'interstrato formatas!' tra i giunti di strati ficazione e ampli ata da un drenaggio normal e al loro andamen¬ to . Ulterior! evoluzioni in profonditâ non trovano riscontro, forse per l'esaurirsi del plesso di fratture orientate, o per l'attenuarsi dei fattori speleogenetici , rimasti esclusi da un drenag¬ gio impoverito e genéticamente poco efficace.

PAGE 205

S 32/9 Dit i m o atto di questa metamorfosi è 1‘ a p e r t u r a in superficie della cavità, che acquista COSí def i n i ti v a m ente quella continuità morfológica che fa della Grotta "Arnaldo Germoni" una delle grot¬ te più belle e complesse del Carso triestino. BIBLIOGRAFIA BERTARELLI L.V. BOECAN E. Duemila Grotte, Milano 1926. BOEGAN E. 11 Timavo, studio sul 1 1 i d r o g r a f i a cársica subaerea e sotterranea, Mem. 1 s t . I t a l . di Spel., serie geog. e geogr. , II, 1938. BIANCHI A. Corso di mineralogía e geología, Padova, 1947. CIMAROSTI Ri Una ipotesi sulla formazione delle cavità sotterranee, pubbl . a cura del G.T.S, Trieste, 1967. D' A M B R O S I c. Sviluppo e carat teristiche geologiche della serie stratigrafica del Carso di Trieste, Bol 1. S o c . A d r . S e . N a t . , Tries te, LI, 1960. O' A M B R OSI c. Sull'origine delle doline carsiche nel quadro genético del carsismo in generale. Bol 1. S o c . A d r . S c . N a t . , Trieste, LI, 1960. G.G."C.DEBELJAK" " Ri c e r c h e e scoperte speleologiche, Trieste, 1966. MARTEL E . A La théorie de la Grundwasser et les eaux souterraines du Karst, La Géographie, XXI, 1910. MARINI D. Grotte della Venezia Giulia, Alpi Giulie, N°62, Trieste, 1967. MARUSSI A. Ipotesi sullo sviluppo del cars is mo, G i órnale di Geologia, 1941. MARUSSI A. Il Paleotimavo e I'antica idrografia subaerea del Carso triestino, Bol 1 . S o c . A d r . S c . N a t . , Trieste, XXXVIII, 1941. MAUCCI W. L'Abisso di Opicina Campagna (N°3873 V.G.), Rass.Spel. Ital., II, 1-2, 1950. MAUCCI W. Studio sulla Grotta di Padriciano (N°12 V.G.), Rass.Spel. Ital . , III , 4, 1951. MAUCCI W. L'ipotesi del 1' e r o s i o n e inversa come contributo alio studio della speleogenesi , Bol 1. S o c . A d r . S c . N a t . ,Tri e s te , XLVI, 1951-52. MAUCCI W. Contributo per una terminología speleologica italiana. Bol 1. S o c . A d r . S c . N a t . , T r i e s te , LI, 1960. MAUCCI W. La speleogenesi nel Carso triestino, Bol 1. S o c . A d r . S c . Nat. , LI, 1960. MAUCCI W. 1 1 fenómeno della re tro v e r sione nel 1 a morfogenes i degli inghiotti t o i , Atti VII Congr. Naz.Spel. di Sardegna, 1955 . MAUCCI W. Evoluzione geomorfologica del Carso successiva all'emersione definitiva, Bol 1 . S o c . A d r . S c . N a t . . T r i e s t e , L I , 1960. M0NT0RI0L POUS J. Los procesos clásticos hipogeos, Rass. Spel. Ital., Ill, 4, 1951. TROMBE F. Traité de Spéléologie, Paris 1952. WOODWARD H . p. A stream piracy theory of cave formation, Bul 1. N a t . S p e l . Society, XXIII, p.te II, 1961.

PAGE 206

Erscheinungsformen von gebrochenen Sinter S 33/1 BODO SCHILLAT (Haaaburg / Bundesrepublik Deutschland) Information on appearanca of broken sinters and discussion of divarging views Ths present paper is to give information on further phenomena observed on broken sinters. Sinters dealt with in this paper mostly originate from the Riesenberg system forming part of the Weserbergland in Lower Saxony, the site being near Hessisch Oldendorf. The caves referred to are the Langenfeld cave, the H. Rose cave recently disdovered during quarry work and the protruding portal A of the Langenfeld cave on the east front of the Riesenberg. Information further deals with the old cave neat Sundwig in the Sauerland. The material is being investigated in connection with stalagmites/stalacti t es broken by earthquakes. A final discussion deals with work and views which partly deviate from those of the author. Summary : A description is given of observations, investigation, results and passible consequences in the following sectors:(1) Phenomena observed on broken sinters from cave walls, ceilings and floors. (2) Striking differences in sinter material and investigation as to when relevant changes may have occurred. (3) Crystal strain and fissure formation in stalagmites and stalactites. Reactions to vibrations provoked by tremors, blasting or mechanical shocks. (4) Reaction to special tectonic conditions. (5) Recommendations for dealing with broken sinters. (6) Discussion. In dieser Arbeit sollen weitere Beobachtungen an gebrochenen Sinter genannt werden. Das hier behandelte Material stammt zum grössten Teil aus dem Riesenbergsystem des niedersächsischen Weserbergl a ndes, Lage nahe Hessisch Oldendorf. Ausser der Langenfelder Höhle werden die durch Steinbrucharbeiter neu entdeckte H. Rose-Höhle, sowie das auf der Ostseite des Riesenberges ausbeissende Portal A der Langenfelder Höhle genannt. Weitere Beobachtungen beziehen sich auf die Alte Höhle bei Sundwig im Sauerland. Das raterial wird im Zusammenhang mit dem Bebenabbruch von Tropfsteinen betrachtet. Wandsinter In der Rätselklamm (Kluftfuge, die den Raum der Langenfelder Höhle schneidet) und einer Verzweigung der H. Rose-Höhle, wurden abgelöste und wieder eingesinterte Platten einer älteren Wandsintergeneration gefunden (siehe Abbildung 1). Die Ablösungen beschränkten sich auf die westlichen Wände und erreichten in bestimmten Winkeln ihre grössten Beträge, so dass hier wohl der gesamte ehemalige Wandsinter abgelöst wurde. Beim Schneiden und Anschliff der gebrochenen alten Wandsinterplatten aus beiden Höhlen, konnte ein gleichartiges Schichtbild festgestellt werden. So, dass Gleichaltrigkeit und Ablösung zur gleichen Zeit angenommen werden darf. Vor zwei Jahren konnte die Ablösung einer 4 qm grossen Wandsinterfläche auf der Ostseite der Rätselklamm festgestellt werden. Der noch haftende Wandsinter weist Rissbildungen auf. Diese Ablösung ist in der Folge einer Grosswandsprengung im benachbarten Steinbruch aufgetreten, die zur Begradigung auf der Höhlenseite erfol gte.

PAGE 207

S 33/2 In beiden Fällen liefen Stosswellen durch die hier annähernde horizontale Schichtenfolge des Gesteins und trafen dann auf eine senkrechte Schichtung, (Wandsinter) die nicht, oder nur ungenügend in der Lage war, die Stossenergie aufzufangen oder abzuleiten. Die stärksten Zerstörungen des Wandsinters zeigten sich da, wo der Stossirahl senkrecht auf den Wandsinter traf. Deckensinter Die labilste Form des Deckensinters sind wohl die Hohlformen der SinterrShrchen. Bei Erstbefahrungen von Höhlen, konnten immer reichlich abgebrochene Sinterröhrchen beobachtet werden. Ihre Verteilung erstreckt sich Uber den ganzen Raum. Ein gehäuftes Vorkommen ist In niedrigen Seitenpartien zu beobachten. Wahrschein¬ lich handelt es sich hier um Röhrchensäulen, die durch die unterschiedliche Schwingung von Bodensinter und Höhlendecke, selbst bei geringen Erderschütterungen, zerstört werden. Gebrochener Röhrchensinter, konnte auch in den älteren, durch Grabung aufgeschlossenen Sinterphasen beobachtet werden. Der heutige Stalaktitenbestand der Langenfelder Höhle weist nur noch relativ junges Material auf. Eine Erscheinung, die auch in den Höhlen des Sauerlandes beobachtet werden konnte. In oberflächennahen Schichten der Langenfelder Höhle sind jedoch Stalaktiten aus drei älteren Generationen vorhanden. Die Generationen sind nach Lage, unterschiedlichem Schichtaufbau und unterschiedlichen Grössen differenziert und damit unterschet dbar. Die älteste der genannten Stalaktitenformatiänen ist gekennzeichnet durch massige Formen, die im Längsschnitt vorwiegend klares, vollkrfstall ines Material zeigen. Längen von 400 mm und Durchmesser von 190 mm wurden am geschnittenen Material gemessen. Noch vorhandene Objekte übertreffen diese Masse beträchtlich. Die zweite Generation mit Längen von 250 mm und Durchmessern bis zu 50 mm zeigt im Anschliff einen feinschichtigen Wechsel von klaren und weisslichen Materai, vollkristallin. Die dritte und jüngste Generation weist einen periodischen Wechsel von schwachbraunen und kreidig weissen Schichten auf. Die kreidigen Schichten sind kryptokristal 1 in und zeigen unter U„V. Licht (lang u. kurzwellig) starke Verunreinigungen mit Fremdmaterial. Diese kreidigen, bergmilchähnlichen Materialänderungen gelangten belegbar durch die Tropfwasserzufuhr zum Absatz und sind nicht als Verwitterungserschsinungen anizusehen. Sie sind im gleichen Schichtaufbau in den entsprechenden Stalagmiten und Bodensinterformationen zu beobachten, (Abbildung 2, 3, 4). Diese Phase wurde durch Datierungen an gebrochenen Stalagmitenmaterial aus der Langenfelder Höhle eingegrenzt Die Datierung Hv 1071 , 1 Abbruch des Stalagmiten E 21 (Atlantishalle), erfasst die Untergrenze einer auf dem Stumpf gebildeten kreidigen Kappe mit dem Alter 7080 &f 430 Jahren a.b.p. Der Abbruch des Stumpfes mit der Kappe wird von der Datierung Hv 1073 E 21b mit 4 000 + 260 Jahren a b p, erfasst. Das Ende der Phase wurde mit den Proben Hv 1074, E 11, 3 310 + 160 Jahre a.b.p. und Hv 1067, AQ 9b, 3 140 + 160 Jahre a.b.p. erfasst. Diese, von Dr. M. A. Geyh durchgeführten Datierungen decken sich mit Ergebnissen von Franke und Münnich aus dem süddeutschen und österreichischen Raum. Die Zufuhr dieses Materials erfolgte reichlich und führte häufig in den Stalaktiten zu bizarren Verkrüppelungen und möglicherweise auch zu teilweisen Verstopfungen der Sickerwasserzufuhren, denn Teile der Langenfelder Höhle weisen Sinterformationen auf, deren Hachst'jmin dieser Phase endete, z.B. Sinterbecken AQ 9. Bankungsfugen im Gestainskörper einer Höhle können ebenfalls zu Angriffsflächen von Erdbeben werden. Das dürfte häufig für Schichtfugenhöhlen in Gebirgen mit annähernd horizontaler Schichtung Bedeutung haben (Langenfelder Höhle). So zeigt in jüngster Zeit die noch primäre Höhlendecke im Hades (Langenfelder Höhle) deutliche Abrisserschei nungen, die auf die summierende Wirkung der Sprengungen zurückzuführen sind. Die vom Abriss bedrohte Partie des Gewdbes ist an eine Schichtfugengrenze, des an sich sehr festen Korallenooliths, gebunden. (Anmerkung: Das Gestein wird als Schotter abgebaut)» An dieser 4-5 m breiten und 20 m langen Partie konnte schon bei den Erstbefahrungen das Fehlen jeglicher Deckenversinterung festgestellt werden (5 Jahre vor der Aufnahme des Steinbruchbetriebs) . Untersuchungen des Bodensinters unter dieser Partie zeigten abgebrochene und einge¬ sinterte Stalaktiten, sowie Flächenstücke mit Stalaktitenbesatz, Reste einer nicht sehr stark entwickelten, jüngeren Deckenformation.

PAGE 208

Abb. 1: Grundriss und Aufriss, Riesenberg mit Langenfei derund H.Rose Höhle. Portal A und B. der Langenfelder Höhle sowie H.Rose Höhle im Korallenoolith Steinbruch, Segelhorst. Beide Höhlen auf der Grenze Mittlerer/Unterer Korallenoolith "Florigemma-Korallenbank" Oolithbank. a) Stosstrahl aus 245 W. Wandsinterablösungen in der Rätselklamm (Langenfelder Höhle) und H.Rose Höhle. b) Erschütterungswelle durch Grosswandsprengung im Korallenoolithsteinbruch. Ablösung und Rissbildung im Wandsinter, östliche WandRätselklamm. Abb.2 und 3: Anschliffe von gebrochenen Stalaktiten mit deutlichen Wachstumsstörungen durch Zufuhr eines kryptokristallinen, bergmilchähnlichen Materials. Foto C.Möller

PAGE 209

03 Abb. 4 : Gebrochener Stalagmit, längsgeschnitten. Poröse Zonen bergmilchähnliches Material (kreidig weiss), dazwischen schwachbraune Zonen von Nor¬ malisierungen des Sinters. r . „ u . Foto C.Möller Abb.6: Bruchstück eines Stalaktiten. Rissbildung nach dem Längsschneiden. Fieder¬ förmige Spannungsrisse. Im Zentrum Spannungsrisse nach 1011. Foto J.Lierl Abb.7: Gebrochener Stalagmit. Nach dem Längsschneiden Rissbildung nach dem Haupt¬ rhomboeder 1011. Zum Vergleich wurde ein Spaltrhomboeder von klarem Kalkspat aufgelegt. f-oto J.Lierl

PAGE 210

Abb. 8: Gebrochener Stalagmit. Rissbildung nach dem Längsschneiden. Verrundung der Risse im oberen Teil deutlich sichtbar. Foto J.Lierl Abb.9C : Gebrochener Stalagmit mit Fremdmaterial schichten. Der Längsschnitt zeigt im oberen Drittel 3 Fremd¬ materialschichten. Der Abbruch erfolgte napfförmig an der vierten untersten Fremdmaterial9renze Foto J.Lierl Abb. 10: Gebrochener Stalagmit mit regenerierter Kappe, oberer Pfeil. Unterer Pfeil zeigt einen äusserlich verheilten Riss im Stumpf. An einem weiteren Riss erfolgte der zweite Abbruch. Foto C.Möller 33/5

PAGE 211

Portal-A. Abb. 5 : Profil Hades, Langmfelder Höhle. a) Bankungsfugen der Qesteinsschi c hien b) durch Sprengungen verursachte Stosswellen c) Ablösungserscheinungen der Decke an einer Bankungsfuge d) gehäufter Sinterröhrchenverbruch e) Bodensinter Abb.12: Auswirkung einer Wandsprengung am Portal A, Langenfei der Höhle. a) Durch die Stosswelle der Sprengung gefällter Stalagmit, rechts in der Skizze Stalagmit a, aussen und Schnitt. b) Stalagmiten auf Verbruchblöcken c) Rissbildungen im Wandsinter, d) Deckensinter Abb.9 A: a) 20fache Schichterhöhung im Stalagmiten. Die Bodensinterschichten sind in Natura so fein, dass eine zeichnerische Gesamtvergrösserung nötig war. b) Die im Stalagmiten vorhandene Kristallspannung erstreckt sich über den ganzen Körper. c) Auswirkung von Schichterhöhung und Kristall Spannung auf Stosswellen. d) 1. Sinterschicht, e) Sediment, f) 2. Sinterschicht Abb. 14 A und B: Auswirkungen von Erdbeben auf Höhlen im schräg und horizontal gebankten Gestein. 14 C: Angenommene tektonische Situation a) vererzte tiefreichende Spaltenfüllung b) Störung c) Stosswelle eines Bebens d) reflektierte Wellen 33/6

PAGE 212

S 33/7 Man darf annehmen, dass die im Scheitelpunkt des Gewölbes stark verjüngte Gesteinsbank, besonders schwing¬ ungsempfindlich ist e So, dass es trotz der recht stabilen Gewölbsform bei der weiteren Beanspruchung zum Abriss und somit zu einem typisch kastenförmigen Profil kommen wird. Es ist denkbar, dass dieser durch künstliche Erschütterungen bewirkte Vorgang, bei starken Erdbeben wesentlich plötzlicher und umfangreicher auftrat. Kastenförmige Profile sind 'us einer Reihe von Höhlen in horizontal {¡«bankten Gesteinen bekannt, (Abbil d ung 5). Bodensinter Beim Schnei den von Stalagmiten mit Bodensinterplatte wird deutlich, dass die Bodensinterschichten im Stalagmiten ganz erheblich verstärkt sind. So konnten bei den geschnittenen Stalagmiten der Langenfei der Höhle 20 30-fache Überhöhungen festgestellt werden. Diese Beobachtungen wurden auch von Franke beschrieben. Für Recentsinterdatierungen wurden unter Tropfstellen der Atlantishalle, Uhrgläschen für die Dauer von zwei Jahren montiert. Diese Gläser zeigen eine Schicht von wohlausgebi 1 deten, mikroskopisch kleinen Kalkdpatkrisfalleu. Jede Kalksinterformation wird von einer Unzahl dieser Kristalle aufgebaut. Bauelement ist das Hauptrhomboeder (1011) im mikroskopischen wie auch im sichtbaren Bereich. Das heisst, dass die Mikrokristalle das Bestreben haben, sich zu grossen Individuen zu vereinigen. Bei sehr reinem und Auftriebssinter, ist diese Tendenz äusserlich sichtbar. Eingezwängt in den Schichtverband eines Stalaktiten oder Stalagmiten ist die Umkristall isation jedoch nicht ohne weiteres möglich. Bei Längsschnitten von gebrochenen Stalaktiten und Stalagmiten konnte der Verf. folgendes beobachten: Besonders bei klarem Material überzieht sich die vorher völlig rissfreie Fläche nach dem Schneiden mit einem Netzwerk von tiefreichenden Sprüngen, die nach den Spaltbarkeitsflächen von (1011) orientiert sind. Stärkere Stalaktiten zeigen ein etwas abweichendes Bild. Im Zentrum Risse nach (1011), nach den Seiten und zur Spitze fächerförmige Risse. Bei Stalagmiten konnten auch Spaltflächen mit bogenförmigem Verlauf beobachtet werden, die wohl spannungsbedingt sind. Die Schnittbilder von Bodenund Wandsinter weisen in der Regel nur fächer¬ förmige, langgestreckte Kristallbündel auf, die senkrecht auf der Schichtung stehen (siehe Abbildungen 6, 7 und 8). Diese Vorgänge zeigen deutlich, dass sich Stalaktiten und Stalagmiten in einem Zustand latenter Kristall¬ spannung befinden. An den alten und jungen Abbruchflächen sind regelmässig auch Flächen des Spaltrhomboeders zu beobachten. Erdbebenschwingungen, die den Bodensinter durchlaufen, treffen also in den Stalagmiten auf Punkte wesentlich erhöhter Kristallspannung und eine bis zu 30-fache Schichtverstärkung. Die Amplitude und Beschleunigung der durchlaufenden Schwingung wird dabei ganz erheblich verstärkt. Bei genügend grosser Energie führt dies zum blitzartigen Abbrechen oder gewissermassen zum Absprengen der Stalagmiten, Abb. 9. In der Regel bleibt dabei ein Stumpf stehen. Bemerkenswert ist, dass längere Stümpfe meistens noch ein bis zwei Querrisse aufweisen. Eine Fällung des Reststumpfes an solchen häufig äusserlich verheilten Rissen ist nicht selten und erfolgt wahrscheinlich mit geringerer Energie. Fig. 10, 11. Die abgebrochenen Stalagmiten zeigen nur bei grossen Objekten ein oder mehrere Querrisse. Längsschnitte an 40 gebrochenen Stalagmiten weisen nur bei zwei Exemplaren über 20 cm Länge einen Querriss auf. Daß die abgebrochenen Stalagmiten keine Spaltflächen nach (1011) aufweisen, (diese erscheinen erst nach dem Längsschnitt) spricht für die Plötzlichkeit des Abbruchs. Abstandsverhältnisse der beobachteten Querrisse lassen eine Gesetzmässigkeit in Verbindung mit der Schwingung vermuten. Ein 25 cm langer, gebrochener Stalagmit in der Biwakhalle, bietet ein interessantes, abweichendes Bild. Dieser Stalagmit ist in seiner unteren Hälfte in eine Reihe von 20 mm dicken Scheiben zerlegt, die in ihrer Aufreihung an eine geschnittene Wurst erinnern. Zudem ragt aus der secundaren Versinterung unter ihm der Schädel Vorderteil einer Kyotis, möglicherweise ein Erdbebenopfer. Im Zusammenhang mit dem Bebenabbruch soll auf andere Arten der Fällung hingewiesen werden. Es ist z.3. eine bekannte Tatsache, dass eine Tropfsteinkerze beim Versuch des Abmeisseins in Stücke zerspringt. Es entstehen Schwingungen, die sich aufschaukeln, überschneiden und den Stalagmiten schließlich in mehrere Stücke zerbrechen. Diese Stücke zeigen dann im Anschliff und Längsschnitt sofort Spaltrisse nach (1011) und diese sind auch äusserlich an der Oberfläche erkennbar. (Anmerkung: Der Verf. hat dafür Proben verwandt, die von Andenkenjägern als nun untauglich zurückgelassen wurden).

PAGE 213

S 33/8 Intsressant waren die Auswirkungen einer Sprengoggnumaittelbar am Portal A, im Koral 1 e n oolithsteinbruch, Segel hörst. Das Portal wurde vor und nach der Sprengung auf Veränderungen im Sinterbestand beobachtet, Abb. 12 mag zur Veranschaulichung der folgenden Ergebnisse dienen. a) Ein aus dem Bodensinter gewachsener 620 mm Inager und an der Basis 110 mm starker Stalagmit war in einer Länge von 485 mm abgebrochen und lag in der Richtung zu dem nächsten Sprengpunkt auf dem Boden. Gedrung¬ ene Stalagmiten auf dem Bodensinter zeigten orientierte Rissbildungen wie auch der Bodensinter selbst. b) Auf grossen Verbruchblöcken stehende Stalagmiten zeigten keine sichtbaren Veränderungen. c) Der Wandsinter zeigte schräglaufende, feine Rissbildungen, jedoch keine Ablösungen. d) Der Deckensinter wies erstaunlicherweise selbst in seinen zarten Formen nur sehr geringe Störungen auf. Es scheint, als ob die Stosswelle ihre Hauptwirkung im unteren Schichtenpaket hatte. Der abgebrochene Stalagmit a) liess äusserlich einen längslaufenden und zwei querlaufende, feine Risse erkennen. Er wurde in der Ebene des Längsrisses geschnitten. Die Abb. 12a zeigt die vorhandene Rissbildung. Abweichend zu bebengefällten Material ist hier der Längsriss und die zusätzlich zur Querrissbildung auftre¬ tender, schrägverlaufenden Risse. Vermutlich sind sie Folgeerscheinungen der verschiedenen Frequenzen, die bei einer chemischen Explosion entstehen. Das Stumpfund Querrissverhältnis entspricht bebengefälltem Material. Die Rissbildungen im Bodenund Wandsinter bieten ebenfalls Vergleichsmöglichkeiten. Als letzte Erscheinungsform sollen Stalagmiten mit napfförmigen Abbruchzonen genannt werden. Es handelt sich hier durchweg um Stalagmiten mit Fremdmaterialschichten. Das Fremdmaterial unterbricht die Umkristallisation und steht damit auch ai der Grenze von Spannungsfeldern, Bebenwellen werden hier reflektiert und es kommt meistens schon an der untersten Fremdmaterialgrenze zum Abbruch, Abb. 9b, c. Bebenwellen haben möglicherweise Einfluss auf die Zufuhrwege des Si c kerwassers. Ein interessantes Beispiel dafür ist in der Alten Höhle bei Hemer-Sundwig im Sauerland zu sehen. Auf einem, in Richtung 130 SO abgebrochenen, normalen Stalagmiten hat sich eine starke, kaskadierte Säule gebildet. Die anderen Stalagmiten dieses Raumes bieten das Bild eines normalen, langsamen Wachstums. Es erhebt sich die Frage, warum gerade an diesem Punkt so eine erhebliche Wachstumszunahme nach einer Erschüt¬ terung zu verzeichnen ist. An anderen Stellen der Höhle existieren ebenfalls solche auffallenden kaskadierten Formen neben normalem Sinter. Es wäre interessant zu klären, ob Zusammenhänge zwischen der Orientierung der Zufuhrrisse und dem Einsetzen der Kaskadierung an diesen Stellen bestehen. Beben und Tektonik Die Ausbreitung von Erdbeben geht in Form elastischer Wellen vonstatten. Bei der Erdbebenausbreitung gelten die Gesetze der geometrischen Optik. Reflektion, Bündelung und Aufspaltung sind also im geschichteten Gesteinskörper möglich. An Verwerfungen oder Spaltenfüllungen wird es durch Reflektion zu stärkeren Erschüt¬ terungen kommen. So haben die Nachbeben des Lissaboner Bebens, 1756; 1757 u. 1767 starke Auswirkungen im Raum von Altenbeken gehabt. Der leider nicht zugängliche Karstkörper dieser Gegend wurde stark betroffen. Karstwasseraustri tte versiegten oder veränderten sich und neue öffneten sich. Altenbeken liegt in einem tektonisch beanspruchten Gebiet auf der Grenze der Oberkreide. Westlich von Altenbeken der Weiheimer Abbruch, südlich der Barlinghausener Abbruch, östlich davon die Egge Achse. Das Ganze am östlichen Rand des Ruhrkarbons. Es wäre interessant, die Auswirkungen eines schweren Bebens in solchen tektonisch interessanten Zonen zu untersuchen. Im Sinter der Langenfelder Höhle hat ein Beben aus 245° West sehr starke Spuren hinterlassen. Es kann nach den erfolgten Datierungen vor 27 ooo 3o ooo Jahren a.b.p. erfolgt sein. Im benachbarten höhlenreichen Sauerland müsste sine Höhle zu finden sein, die in einem Gebiet liegt, für das die angenommene tektonische Situation in Abb. 14/c annähernd zutrifft. Der Ruhrkarbon ist von einer Reihe sehr tiefer, versetzter Sprünge durchzogen. Sie sich mögliche weise . bis in das Sauerland fortsetzen. Verlauf der Sprünge vorwiegend 322 Nord. Sattelachsen und Störungen mit west-östlichem Verlauf sind vorhanden. Die Einwirkung künstlicher Erschütterungen auf die Höhlendecke einer im horizontal geschichteten Gebirge angelegten Höhle wurde beschrieben.

PAGE 214

In Abb. 14 /ä wird die mögliche Einwirkung auf eine Höhlendecke im schräggeschichieten Gestein skizziert. Han darf annehmen, dass der kristalline Höhlensinter einem Beben die gleichen oder doch sehr ähnlichen Bedingungen in allen si n t erführenden Höhlen bietet. Oer Verfasser konnte bisher in jeder von ihm befahrenen Tropfsteinhöhle gebrochenen Sinter feststellen. Es ist dabei unerheblich, ob diese in schräg oder horizontal gebankten Gestein angelegt ist. In diesem Zusammenhang sei eine interessante Erscheinung in einem sehr bebenreichen Gebiet wir Kalifornien genannt. Drusen (kleine Hohlkörper im Gestein, oft mit Kristallen ausgekleidet) mit Edeltopas u.a. zeigen häufig verletzte und abgebrochene Kristalle. Diese Zerstörungen werden auf Erdbeben zur'pckgeführt. Bebengenerationen und Bearbeitung von gebrochenem Hatería! Weitgehende Zerstörungen von Sinterformationen, wie sie in der Langenfelder Höhle festgestellt wurden, führen zu einer Art Bebengeneration, relativ vor und nach dem Beben. Ausnahmen bilden in der Langenfelder Höhle die massigen Stalagmitenburgen in der Atlantishalle mit Höhen und Breiten von 2 m, die wegen ihrer stabilen Form nicht gefällt werden konnten. Diese weisen aber deutliche Spuren in Form von orientierten Rissbildungen und Abwerfen der Spitzen auf (beschr. in : "Nachweis von Erdbeben in Höhlen", B. Schillat). Nach diesen Zerstörungen bedarf es eines gewissen Zeitraumes bis wieder eine neue Generation herangewachsen ist. Beben, die in der Zwischenzeit auftreten, finden als geeignete Angriffspunkte nur noch verletzte und eventuell mit Regenerationskappen versehene Stalagmiten,sieht Abb. 6, oder die relativ schneiIwachsenden Röhrchenstalagmieten vor. Bei*beiden Formen genügt eine wesentlich geringe Energie zum Abbruch. Der Raum einer Höhle bildet ein hervorragendes Archiv für die verschiedensten Wissensgebiete, Leider sind die Vorgänge in diesem Archiv nicht immer wohlgeordnet und leicht überschaubar. Der Höhlenforscher, der sich mit den Abbruchproblemen im Sinter befasst, steht zunächst vor einem chaotischen Durcheinander. Ein systematisches Vorgehen in folgender Dreiteilung wird jedoch zum Erfolg führen: a) Aufnahme der zunächst sichtbaren Erscheinungen, wie: Abbruchrichtung, Rissbildung in massigen Formen, Versetzungen von Bodenund Deckenformationen, unterschiedliche Stärke der Objekte Grad der Wiederversinterung. b) Längsschnitte von gebrochenem Material ermöglichen den Vergleich der Schichtbilder und ihre Zugehörigkeit zu verschiedenen Abbruchsgenerationen. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Schichtbildern ausgezeichnete Merkmale vorhanden sind, auf die in einer künftigen Arbeit eingegangen wird. c) Datierungen nach der 14 C Methode gestatten eine altersmässige Eingliederung von Material bis zu 50 000 Jahren. (Beschrieben in "Messungen der KPhlenstoffisotopenhäufigkeit von Kalksinterproben aus der Langen¬ felder Höhle", M. A. Geyh und B. Schillat). Verschiedene Ansichten zu gebrochenem Sinter und Diskussion Die zur Diskussion gestellten, gegenteiligen Auffassungen ergaben sich aus der Korrespondenz des Verf. und einer Arbeit von Rado Gospodaric "Umgestürzte Stalaktiten und Stalagmiten in der Höhle von Posto j n a ". Für letztere konnte der Verf. nur die ausführliche französische Zusammenfassung heranziehen, da Qbersetzungsschwierigkeiien bestanden. Entgegnungen zu den einzelnen Punkten (Korrespondenz) am Fusse der Ansicht. Aus R. Gospodaric werden die wichtigsten Zitate aus der französischen Zusammenfassung genannt. Entgegnungen geschlossen am Ende der Zitate. 1. Ansichi : Stal agmi ten brechen auf Grund der durch das Wachstum erreichten Grösse sind des Gewichtes ab! Entgegnung : Stalagmiten zeigen in der Regel statisch ausgewogene Formen. Die Materialzufuhr beschränkt sich nicht nur auf den Stalagmiten, sondern auch der Bodensinter (das Fundament) erfährt eine laufende Verstärkung. Oie Festigkeit des Materials ist so gross, dass ohne Energieeinwirkung nicht mit einem Abbrechen zu rechnen ist. Ausserdem widerspricht dieser Ansicht der häufige Abbruch kleiner Stalagmi t en.

PAGE 215

S 33/10 2. Ansicht : Stalagmiten wackeln oder schwingen bei den Erschütterungen hin und her und brechen dann in einer willkürlichen Richtung ab. Entgegnung : Die im Abschnitt "Bodensinter" beschriebenen Erscheinungen widersprechen dieser Auffassung. Ergänzend dazu haben die Datierungen an gebrochenem Material aus der Langenfei der Höhle, zu den unterschiedlichen Richtungen auch unterschiedliche Al ter erbracht die zudem durch die Über¬ einstimmung der gewonnenen Schichtbilder gestützt werden. Folgende Datierungen aus der Arbeit M. A. Geyh u. B. Schillat: Schwere Bebenauswirkungen aus SW Richtung (vorwiegend 245°) im alten Sinterbestand der Langenfelder Höhle H.v 1075 » 27 700 * 2 250 Jahre a.b.p. H.v 1068 » 30 350 * 3 4Ü0 Jahre a.b.p. H.v 1026 » >26 000 Jahre a.b.p. H.v 1072 ö >27 000 Jahre a.b.p. H.v 1027 • yiQ 500 Jahre a.b.p. Gebrochenes Stalagmitenmaterial ohne sichere Bezugsrichtung H.v 1029 23 000 * 2 600 Jahre a.b.p. H.v 1028 = 22 000 ~ 2 250 Jahre a.b.p. Gebrochenes Stalagmitenmaterial mit Bezugsrichtung 130° SO H.v 1074 3 310 «• 160 Jahre a.b.p. H.v 1073 * 4 000 + 260 Jahre a.b.p. Zitate aus der französischen Zusammenfassung der Arbeit R. Gospodaric: Zitat a). Wir haben nun für die Untersuchung des Problems die 400 m lange Galerie hinter Velika gora gewählt, weil sie die grösste Zahl umgestürzter Stalaktiten und Stalagmiten auf.weisSt. Die Arbeit bestand in einer morpholo¬ gischen und geologischen Untersuchung der Galerie, in der Analyse aller Arten von Sinterbildungen, von Geröll und "allochtonen Sedimenten und in der Messung der Richtungen und der Neigungswinkel der umgestürzten Stalak¬ titen und Stalagmiten. Zitat b). Die Galerie besteht aus turonischem Kalkstein mit Hornstein; sie liegt in der Mitte der Antiklinale von Postojna, welche in der dinarischen Richtung verläuft und nach Südwesten ,, d ringt , , . Für das Entstehen der Galerie und ihre Zerfallsphasen sind zwei Verwerfungen wichtig; es handelt sich um die NW-SO-Verwerfungen, die das mit Kalk gesgttigte Wasser und das "agressive'* Wasser herbeiführen. Zitat c). Wir haben die in den 5 interessantesten Teilen der Galerie (Nr. 1, 2, 3, 4, 5 auf dem Plan, s Fig Nr 1) umgestürzten Stalaktiten und Stalagmiten mit besonderer Genauigkeit beschrieben. Im ersten Teil fNr 1) senkt sich der Stalagmiten-Boden, weil das Regenwasser zur Anschwemmung von Flysch führt, der sich unter dem Boden befindet. Oie Stalagmiten neigen sich in Richtung auf den niedrigsten Teil der Galerie. Zitat d). Die umgestürztan Stalagmi ten und Stalakti ten mehr oder weniger junger Entstehung sind in alle Richtungen zer¬ streut (Abb. Nr. 9), wodurch die Hypothese von Erdstössen regionalen Charakters aus bestimmter Richtung in Frage gestel 1 1 wird. Schwache Stösse können durch Erdrutsche und Einstürze hervorgerufen worden sein. Diese Stösse waren jedoch wahrscheinlich nicht stark genug, um die Stalagmiten und Stalaktiten sowie Säulen deren Durchmesser 2 m erreicht, zu zerbrechen. Eine Verbindung zwischen den Erdrutschen und den umgestürzten Stalagmiten und Stalaktiten ist auch deshalb wenig wahrscheinlich, weil nach dem Schema von I. Gams (1965-64) die Täler schon zu der Zeit eingefallen sind, als die Galerie kaum trocken war und als die Bildung der ersten Kalkablagerung (Sinterung) dort kaum begonnen hatte (z.B. Doline von Jersanova, in 200 m Entfernung von der hinter Velika gsra liegenden Galerie). Die Tatsache, dass die umgestürzten Stalaktiten und Stalagmiten sich

PAGE 216

S 33/11 nicht nur in unmittelbarer Nähe von Velika gora befinden, der stärksten Zerstörung der Grotte von Postojna, sondern auch in anderen, von den Einstürzen sehr weit entfernten Galerien, beweise, dass auch die Einstürze selbst mit der Zerstörung der Stalaktiten und Stalagmiten nicht in Verbindung stehen. Zahlreiche Beispiele beweisen indessen (Fig. Nr. 3, 4, 7), dass die umgestürzten Stalagmiten und Stalaktiten in enge» Zusammen¬ hang »1t der Senkung des Sekundärbodens der Galerie stehen. Zitat e). Nach der Senkung des Bodens blieben die Stalagmiten an die Wände gestützt stehen oder aber sie befanden sich inmitten des Anschwemaungsmaterlals. Zitat f). Zu den tiefsten Teilen des jetzigen Bodens dringen auch die mit einer Kalkschicht bedeckten Bodenfragmente, welche wachsende Stalagmiten tragen. Der Einsturz der Stalaktiten und Stalagmiten bildet also einen integrie¬ renden Teil der Zerfallsphasen der Galerie und dieser Zerfall tritt in Karstgrotten auf, wo neben ständig einsickernden Wasser auch horizontale unterirdische Ströme bestanden, die die Galerie mit Anschwemmungen fül 1 ten. Entgegnung Es wurde darauf hingewiesen, dass die Lage an tektonisch beanspruchten Zonen eine Verstärkung der Bebenauswirk¬ ungen erwarten lässt. Das gehäufte Auftreten von gebrochene# Hatei'ilal in der Galerie spricht dafür (Zitat a) und b). Auf de» Plan sind Orientierungen sichtbar, die zumindest bei den in ihren Umrissen eingezeichneten vier sehr starken Stalagmiten paarig gleich sind. Zwei davon liegen in Richtung 335 mit eine» Abstand von 15 a Basis-Basis. Die anderen zwei, anscheinend ohne Spitzen (2. Abbruch?) in Richtung 225° mit einem Abstand von 44 a Basis-Basis. Nur einer davon kann mit den eingezeichneten Senkungsgebieten in Bezug gebracht werden (Zitat c). In Zitat d) erwähnt R. Gospodaric ausführlich, dass die Zerstörung der Sinterformationen weder von Menschen noch von lokalen Einsturzbeben herrühren kann, das widerspricht den bisher gewonnenen Ansichten zur Beben¬ fällung keineswegs. Dassgefällte Stalagmiten verschiedenen Alters in verschiedener Richtung liegen, wurde auch in der Langenfelder Höhle festgestellt, und es entspricht der Einwirkung verschiedener Stossrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten. Für die Langenfelder Höhle ist eine Senkung der oberen Sediment-Sinterdecke auszuschl l e ssen. Diese Sinter¬ decke liegt mit vollem Anschluss an die Höhlenwände auf dem Sediment und ihre Untergrenze wurde in H.v 1760 «1t >43 000 Jahren a.b.p. bestimmt. Trotzdem liegen auf ihr gebrochene und eingesinterte Stalagmiten. R. Gospodaric erwähnt auch die mit einer Sinterschicht bedeckten Stümpfe der Stalagmiten, das spricht wieder für eine Fällung durch Erdbeben. Auf den der Arbeit Gsopodarics beigegebenen Fotos zeigt Figur 4 abgebrochene wiedereingesinterte Stalagmiten und Regenerationskappen auf Stalagmitenstümpfen. Das ganze auf einem mässig geneigten, mit Sinterterrassen besetzten Bodensinter. Figur 6 zeigt 3 grosse gebrochene Stalagmiten. Zwei davon lehnen schräg an einer massiven Sinterbank, der dritte liegt abgebrochen auf dieser. Alle drei sind offensichtlich nach einer Richtung orientiert und mit Stalagmiten einer jüngeren Generation besetzt. Eine durch Wegspülung des unter lagernden Sedimentes zerstörte Sinterdecke zeigt regelmässig Stalagmiten mit dem dazugehörigen mehr oder minder grossen Bodensinterstück. Zudem kann der immer wieder mitgenannte Abbruch von Stalaktiten nicht mit einer Senkung des Bodensinters in Verbindung gebracht werden. Auch zu Richtungsangaben können gebrochene Stalaktiten nicht herangezogen werden, da sie nach ihrem Herunterfallen von der Decke, willkürliche Richtungen einnehmen. Sollten eindringende Sedimentströme die Gewalt gehabt haben, beide Formen, Stalaktiten und Stalagmiten, abzu¬ brechen, so wären sie auch kräftig genug gewesen, diese mit sich zu führen und irgendwo abzulagern. Dieser Vorgang würde jedoch ein gänzlich anderes Erscheinungsbild hinterlassen haben. Es muss festgestellt werden, dass die Arbeit R. Gospodarics keinen stichhaltigen Beweis gegen den Abbruch von Stalagmiten und Stalaktiten durch Erdbeben enthält.

PAGE 217

S 33/12 Zusammsnfassung Beobachtungen, Untersuchungen, Befunde und mögliche Auswirkungen wurden für die in der Folge genannten Gebiete beschrieben. 1) Beobachtungen an gebrochenem Sinter von Wand-, Deckenund Bodenformationen. 2) Eine auffallende Haterialänderung im Sinter und ihre zeitliche Eingrenzung 3) Kristallspannung und Rissbildung in Stalagmiten und Stalaktiten. Verhalten bei Schwingungen, die durch Beben, Sprengungen und mechanische Erschütterungen .hervorgerufen werden. 4) Auswirkungen auf tektonische Verhältnisse 5) Vorschläge zur Bearbeitung von gebrochenem Material 6) Diskussion Literaturverzeichnis F r a n k e, H. W. G e y h, M, A. und 3 c h i 1 1 a t, 3. Gospodaric, R. Hamm, Fr. S c h i 1 1 a t, 8. Zur Entnahme von Sinterproben für Radiocarbondatierungen. Die Höhle, Heft 4, 1966 Messungen der Kohlenstoffisotopenhäufigkeit von Kalksinterproben aus der Langenfelder Höhle. Mitteilungen d. Verbandes deutsch. Höhlenund Karstforscher, 13, 1967 Podrti kapniki v Postojnski Jami, Nase jame, 9, 1967 Des Egge-Gebirges "Bollerborn", Aufschluss, Heft 4, 1964 Nachweis von Erdbeben in Höhlen. Mitteilungen d Verbandes deutsch Höhlenund Karstforscher, 4, 1965

PAGE 218

S 34/1 UACTBOPHMOCTb OCHOBHbiX CTPYHIYP KAPBDHATHbiX HOPO^,, C^ArAHll|MX HftüJH BOflOXPAHM/lklLLl RPkl^rDPHPl XPEBTA KABI^ACHOHkl K .r . M . H .ABAUJHA3E E.M. B rUflpOTSXHMHBCKON C T p D H T B Jl bC T B B BBCbMa BaWHOB BHaHBHMB HMBBT n p G T H O 3 M p ü B 3 H H B BOSMOWHOrG yBBr.MHBHHR paCHpbITMB T p BL4H H HapÔOHaTHblX HOpOfl OCHOBaHMH 33 O %¡ p Bfl B P B H H bIH HSpHOfl B p B HB H M , B HaCTORLUBM paÔOTB npMBOflRTCR pBayPbTaTW MSyMBHHR npOUBCOB paCTBOpMMOCTM KapÔOHaTHblX nopofl paa/iMHHOM cjpyKTypbi , cJiararamMX flho BOflOxpaHMfimn fpyaHHCKOM CCP B npsflB.nax pacnpocjpaHBHHR MB/IOBUX GTPOWBHMM XpBÔTa KaBHaCHOHH. PaôoTa Bbino/iHR;iacb B PpysHHCKon nay H H O H C C / iB^osaTe/ibCKon MHCTHTyiB rMflpoiBXHHKH M nB/inopauHM B nspHOfl c 1954 no 1966 roflbi. Ha HBpHOBbix MaTBpwaíiax öypoebix c K B a w M H M oßpaapax , BSRTbix no o 6 H aws H M R M nonnsHHOki nacTH M nspH^BpMH /flO C03flaHMR B Ofl O X p 3 H H P ML4 / , H 3 M H Ôbl/IM OnpBflSPBHbl H H H B pa P O T M H B C K H M , X H M H H B C K H M COCTaBbl H crpyKTypa , PMTGPorHHBCKHB T H nu KapôonaTHbix nopofl M rpanupy MX pacnpocTpaHBHHR na TBppnTopMM BOfloxpaHM/imu F p y 3 H H . B .naôopa TopHbix ycPOBHRx 6ypo M 3 y H B H o pacrs op RHDLUBB BOSABHCTBHB arnoccJîBpHOM B oflbi B y 3 H M X /C pacKpbiTHBn or 0,1 flü 0,25 MM/ Tpsiunnax KapöonaTHbix nopofl , pacnpocjpaHBHHbix Ha AHB BOfloxpaHHPHiu. (Ipn onuTax öbi;ia MOflSPHposaHa HanaJTbHaR cxaflHR KapcrooôpaaoBaHHR npn oTKpbiTOki CHCTBMB pacTBopBHHR • VcTaHOBPBHa SaBHCHMOCTb CTSGBHH H CKOpOCTH paCTBOpBHMR 3 T H X MOpOfl B y 3 K M X T p BU4M H 3 X npM paSHblX CKOpOCTRX T B H B H M R BOflbl,HTO flaBT B O 3 M GW H O C T b np O F H O 3 H p O B 3 H M R OWMflaBMOrO paCHpbITMR T p BL4H H 33 onpBflB/1B H HblM nepMOfl BpBMBHM .riMKpoCÍBBMKOPl kl C nOMOlUbKJ liJ/IH(J)OB GnpBflBPBHO COCTORHHB nOBBpXHOCTBH TpBLUHH, a npo(l)Hr.orpacÎJOM LUBpoxoBarocTb CTBHGK TPSLUHH ^G H n G C P B onbiros . Ha OCHOBaHMM npOBBflBHHblX MCC;iB,AOBaHklkl , no CTpyHTypHblM npH3HaKaM H MHHBpaPGrklHBCHOMy COCTaBy B nopoflax ôappBMa H anra KaBKûCHOHH BbiflB GHW c'B/iytnmkiB HOMO r, 8 H C b i : opraHnrBHHO 0 6 ^GMOHHUB H;:H flBTpMTyC 0 B b l 6 , n C G B 1 H 0 0 0 'ktT 0 B b lB,KpkinT 0 K p k 1 C T a / lPMHBCHMB H MMKpOKpklCTaPPHHBCKMG ,rPayKOHk 1 T O B b lS,nBCHaHk 1 C T b lB , KpBMHkICTbIB , flO .¡OMMTHSktpOBaHHblB kl3BBCTHRKkl H kl3BBCTKGBblB /\ 0 : 0 M k lTbl /jaÔp.l/. KaK BklflHO H 3 T a 6 P HI4 bl 1, 0 p r a H 0 r G H H 0 _ 0 6 POMGHHblG M3 K po M MMKpOHpMCTa/i PHHBCKHB ,flO.'.OMklTOBblG H3BBCTHRKH M M %  => P B C T H G B bl G il G P G M H T bl CGiiepjKaT H B pa C T B G G M MG kl H 3 C T H OT 0,0 flG 12,0% nopOflbl.B G C B B fl G G G P H T O B bl X M38eCTHRKaX HSpaCTBOpHMa R HaCTb flOCTkiaaBT 12,0%, a B 3Pay KOHMTOBUX M3BBCTHRKaX OT 12,0 flO 22,0%, B nGCSaHHCTblX H KpBMHHCTbIX H3BBCTHRHaX H B p a C T B G p H M3 R HaCTb KGPB"PBTCR OT 7,0 flO 84,0%. Bo/ibwaR nacTb KapöoHaiHbix nopofl nnpHTHakiposaHa , nnpkiT npuypoHBH B 6o/ibujnHCTBB opysass K T p BiflH H a M « (IpHCyTCTBHB n H p M T a B nopOflB o6y CPOB PMBaBT yCFOBMS cy PbCliaTHOkl aapBCCHkl KapÔOHaTHblX C/IOBB. Aflfl 3KCnBpHMBHTaPbH0r0 MSyHBHHR npopBCCGB paCTBOpBHHR B T p BiflH H 3 X KapÔOHaTHblX GOpOfl C H B H 3 p yiU B H H O M CTpyKTypOM , npkl C|)M JlbTpapHH BOflbl H B p B 3 H kl X H a M kl Ôbl/IH nOCTaBPBHbl OGblTbl. ,11,0 npOBBflGHHR OOblTOB H y Hl H O 6 bip O yCTaHOBklTb papHOHaPbHOB flPR HCCPBflOBaHklkl paCKpbITMB IflBPH B KapôonaTHbix nopoflax /no naiuHM npBflCTas J IBHHRM npopscc flOWBH ôypôbiTb Hayssn npn pannnapnoM PBWHMB flBHWBHHR BOflbl B npBflSPaX fl H (})$ y 3 H O H H O T O paCTBOpBHMR C G B p B X Ofl RtflB kl 30H0kl paCTBOpBHMR H flO npOUBCCa paapyiUBHHR , T . B . npH M a J l O M paCKpbITHH T p B Ifl M H H MaPblX CKOpOCTRX BOflbl/, Taôpkipa 1 ,1 n T o P o r ki M B c K H s THnbi nopofl ôappBMa M anTa xpeÔTa KasKackioHM no cTpyKTypnbiM H MHHBparorHHGCKHM npnsHaKaM*' XklMHHBCKklHCOCTaB nopofl nn Tnnbi nopofl CTpyKTypa nopofl 1 ^praHorsHHG~oô ; o M o H H bi G M ' H fl E’ T p H T y C O B bl B H3BBX/ OnpSflBPBHMR OTflSPbHblX C . C . BHüJH RK o s y , OpranorGHHaR , o p r a H G r n H H G GÔPGMGHHaR HBpaCTBO” P H Ma R HaCTb B % r Mflp o O K H C kl Fe H Al B % CaCO^ C a M g ( C0 3 B % 0.0-8,14 0,0 -0.5 88.0 -99.0 0.0-3.0 Tunos nopofl HcnoPbaoBana c x B M a K naccM$MKai4Mki KapôonaTHbix nopofl no 2

PAGE 219

S 34/2 m. nn Tuny nopofl CrpyKTypa nopofl XHMMHGCKHH cocTae nopofl HGpacTBO” ruflpoCaCO 3 CaMg(CO ) punan o H M c H F e ' ' nacTb H Al B % B % B % B % 2 3 4 5 6 7 8 nCGBflOOO/lMXOBye M3B6CXHRHM nCGBflOOOJIMXOBaR 12,0 KpMOXO M nMKpOKpMCXa/WiM 4 G C K M G M 3 B 6 C X H R H M KpMnXOKpMCXO/!/lMHGCKaR K p M C X a/I M H B C K a R H MMKp O ~ 11,85 0,75 0,7 f /layKOHUTOBblB H3BGCTKpMnTüKpMCTa.n/IMHGCKañ M H H K p O ~ H R K M KpHCTa/i/iMHGCKan 1 G , 0 2 2,0 1 , 7 -1 , 8 riGCHaHMCTblG H3BGCTHRKM KpGMHHCTWG H 3 B B C T H R K H ßo/lOnMTOBblB H 3 B G C T H R K M HSBGCTKOBblG flü/lOMHTU HcannMXOBaR ,KpMnTOKpMcxa/i / 1 M H G C K 3 R M nCGBflOOO.HMXOBaR 7 , 0 8 4 , 0 0 , 5 1 ,1 KpMnXOKpMCXaR/lMHGCHaR M n CG B flOOO/IMXOBaR 7 , 8 9 0 , 0 1 , 1 4,0 %¡ cGBflOOo/iMXOBaR , nop 0 M p o 6 R acxo sa R 0 , 0 5 , 0 0 , 0 6 , 0 nop(})Mpo 6 / iacxoBaR,no 3 a M H H a R 0 , 8 0,9 0 , 0 0 , 5 85.2 1,04 84.2 2,8 76 , 2 88,3 0,0 15,0 87,0 0 , 0 4,3 5 , 0 88,0 0 , 0 3 , 0 49 , 0 5 6 , 0 34 , 0 46,0 15 , 0 1 6 , 0 82 , 0 84,0 Cor/iacHO /iMTBparypHbin flannbin , HnGfOTCR Hcc/iGfloaaHHR pcwnna ABHWGHMR B O flbi MGpG3 TPGLMMHU onpGflG/iGHHbix pacKpyTHH c oriMcaHHGM cyiuGCTByrainHx npouGccos, no jiMTBpaTypHbiM MCTOHHMKan rpaHHu« nopoBbix npocTpaHCTB B ropHbix nopoflax xapaKTGpMayjoTCR c/ie,qyH3iMHMM paaMBpaMM /F . M . 7lonn3G , 1 9 51 / /xaÔRHua 2/. Ta 6 / iMi 4 a 2 XapaKXBpMCXMKa nana / ios no BB/IMHMHG /^ManGxp hpM xpyÖKOoöpasHOM popnG B nn HacKpyxMG iflG n M B nn CBGpxKanM/i/iRpHye 0,508 0,254 KanM/i^RpHyG 0 , 5 0 8 0 , 0 0 0 2 0 , 2 5 4 0 , 0 0 0 1 CyÔKanM^flHpHhie 0,0002 0,0001 ünnpaRCb na pcay/nDrary 3 T M X 3 K c riGpkinBHT a /iis H u x flaHHbix,a T a H we ynHTysan BbtiuGCHaaaHHOG o BG^MHMHG rpGinMH , Mbi nocraBH/iM onbiry TaK,HTo 6 b i no/iysHTb. SHGCTG C -nannHapHbin flBHWGHHGn soflu B I^G/IM , OTBGT ,flo naKaro pa C K p yr HR IUGRU pacnpocxpaHRGTCR flono/iHMXG/ibHOG " oacK nnHHsarainGG flaB/iBHMG" /,il,GpRrMH , 1 955 / M CBOMCX s a ” HanM/i/iRpHOM CMCXGny” /B . ^ . PG RtxoB , 1 9 56 /, B HaiüHX onyxax 6 bi;in npHHRXbi nGpaonaMaRtHyG pacKpyxwR me/iM ox 0,1 flo 0,25 nn , noflG/iHposaBiUHG HGsano/iHGHHbiG BO.nocRHbiG xpGii^MHbi npn oGneHxauHM H/IM WG KOHxawxy, cymG c x B y K 3 Ü 4 M G nGWfly CXGHHOM xpcinnny H qGnGHXon c yncxon sosnowHoro yBGJiMHGHUR pacKpyxwR L 4 G/IM flo 0,5 nn B pB 3 y/TbXaXB BbllUG/iaHkBaHMR , NoHO/inxy , BSRxyG B panoHG B o floxpan M / iHm PpysHM , opHGHXnpoBaHHbiG no ariGnGHxan aanGraHMR , 6 y/in pacnn/iGHy n H 3 HMX cosflaHy ropMaoHXa/ib.hbiG MCKyocxBGHHbiG x p GIUH H y . t aanGpy noBGpxHoexGM xpcmnn BCGX oópaaijoB pasHR/incb 3 x 5 H 6 x 1 0 en / 3-6 on ujMpnHy, 5 1 0 en fl /i M H bi /. HpopM/lorpapon flo M noc/ie onyxa CHRXBI npoiiHRorpanny noBGpxHoexGM xpeiflHH,c nononitto Hoxopyx onpeflG/iGHa MX LuepoxoBaxocxy flo onyxa H GG HsnGHGHMG n o c R G pacxsopGHHR CXGHKM xpGiflMHbi. / 1 ,/iR cosflaHMR oflHHaKOBbix pacHpbiXMH M c K y c c x B G H H y x xpBiflHH M c n o .H 1 3 o sa H 14 G / i o ({) a H , K o x o p y M npoK/iaflysa/icR B flsa CJIOR no Hpann nGWfly n.nacxnHKann /xpeiflMHa CROR oe/iopaHa 0,0056 en , O H HHGPXGH H flGHCXBMra BOfly/. 3 a n G p pacHpyxHR x p GiflM H nponsBOflu / ICR iflGRGnGpon , cocxoRiunn M 3 noflBHWHOH Jiyny Anc.iGpa H H OH ny ca c xoHHoexbK] flG/iGHHM flo 0,001 nn / H a paccxoRHMH 3 en cflG/iano 6-8 aanepos H ycxanoBRGHa c p G fl H R R LU M p M H a X p GiflM H / . ß/IR nO/iyHGHMR CpaBHXG/TbHblX BGJiHHMH B bllflG R 3 H H B 3 H H R H paCXBOpGHMR OÖpaSUOB HapÖOHaXHblX OOpOfl B xpGiflMHax HGoôxoflnno 6 y . no, Hxoôbi BCG OHM M n G. n M oflHHaHOBbie reonexpMHGCHMG napanGxpy , Hxoôy KCG OHM HaX0flM7,MCb B paBHblX rMflpOflMHanMHGCKMX M rMflpOXHnMHGCH MX ye/lOBMRX.

PAGE 220

s 34/3 OnbITbl npOBOflM-TIH B MST 3/l/lMHGCKMX H H p %¡ 3 p 3 H H blX /H 3 T Q T O B/IG H H bl X H3 OprCTSK/ia/ (}) H / : tT p 3 U H O H H blX npMÔOpaX, B HüTOpblX OHGI-Tb T 143 T 6 JTbH O H C H/ 1 HD H 3 .13 C b npMCTBHH3R Cj) M/TbT p 3 U M fl , %¡ Öpa3G14 C T p G 14 M H O kl nonGL43/ICfl B npMÖOp C 3a, n .HBK0kl npüCTp3HCTB3 MGWfly npMÖOpGM M O"paspOM napatJJMHOM« Büfla noflaaa/iacb B npnöop CHMsy^cöüp (JJM / itipaTa npowaBOflM/icfl ceepxy , fpaflHGHTbi B onuiax npHHHibi GT 0,2 flo 0,8,/1 ,/IH Kawfloro oópaspa B6/IMHMH 3 rpa^neHTa B TeneHMe onbira coxpaHfl .nacb nocTOflHHOM. Gnyibi npoBGflM/iMCb npw Tennepaiype , na H 3 n eHRraïuGM C A M B cpe^Hen pasHOH 20°C . B npopecce onbira (JjHKCHpoBa ;iHCb Tennepaiypa BO^BI M B oaflyxa , flas nen HG B oa.ayxa , rpaflHGH T Hanopa, onpGflG/ifl.ncfl cyTOHHbiH pacxofl (J)n .ntTpapMH , way na .nact H a cbii 4 G H H o c T b iH.nbTpaia Ca,C 0 2 ^ BG.nHMHHa pH, HacyiHBHHOGTb Ca onpGflG^flnacb oôiuBnpHHHTbiM TPM^OHOMGTPHHGCHMM MBTOAOM , yKasaHHbin B KHHTG "CospGMGHHyG MGTOfly xMMHHBCKoro anajinsa npMpoflHGH BO^y" /wafl.AH CCCP »f HAPOXHMMSGCKHH HHCTHTyr .MocHBa , 1955/ c nOMOIHbHD MHKpOÖHDpGTKM M H 6 p G C M H Tbl B 3 ^3 Cb H3 CaCO^. pH onpBflG jifl/in 3/iGK TponGTp MHGCK un nGTOflon,C 0 2 Bosflyxa no nGTOfly , onMcaHHony y B.H.NaKapoBa /1955/ H CÜ 2 noflaBaBMGH sofly no KHHTG O.A.A/iGKHHa 1952 , CKOpOCTb BOflbl B Tp 6 L 4 H H G p 3 C C M H Tbl B 3 713 C b GO (JîOpny.nG fl^fl paBHONGpHOrO HanopHOTO flBHWGHMfl B LUG/lflX C r^aflHHMH CTGHKaMH , npMBGflGHHOkl B KHHTB P.M.^ONMaB /1951/. Flo H G H O np GflB/I fl-Ta Cb CpBflHflfl CHOpOCTbV' M pacxofl noroKa B LMG/IHX, %¡ pu 20 O Cj* =0,0101 r naccy/cM CBK H npn V =981 r naccy/CM^cBK^ pacHGTHafl (tjopnyria npMHHna^a BHfl:
PAGE 221

S 34/4 Be/iMWMHbi pacwpuTHfl rpeinMH B c JiynaRx , worfla Tpei^MHU BB^M CBôB Kan HG KanM^/iflpHaR CMCTGMa , BapbHpytor or U,U 3 4 flü 0,067 en H B cpe^nem pasHmoicfl 0,05 en. Ha CKaaaHHoro nowno cfle/iait. Bbisofl, HTO Bbifle/iBHDiuMH C R B o a ^yx , KQ n^ün^Hbie pacraopu 6aKTepna ^bHan cpe^a , KüTopbie npenflTCTByioT cBoôüflHony flBMWGHHHD BOflbi B yannx IHG/îRX , HeaHaHHie/itHQ B/íHRHDT Ha pewwM flMHaMHKM BOflbl B yKaaaHHUX y B B /’¡ M H 6 H H bl X TpBlUMHaX / = 0 , 0 5 en/ H np H 3T0n H NB B T NB CTO /! 3 N H H ap HUM P B W H N (10 T G K a B T p BLUM H B , npOBB^BHHblB OnblTbl G O K 3 3 3/) M , H T O HpOUBCC K 3 p C T O O 6 p 3 3 O B 3 H H R B y 3 K H X TpGLUHHaX /0, 1 0 , 2 5 NN/ RB^RBTCR I4HK.1HHHUN HapaCTaramHN npOUBCCON. HMWB B Ta6^Hl4B 3 fla Hbl npBflS^bl OTBBPCTHH paCKpblTHM,B KOTOpblX aaNSHailHCb BblLUBOnklCaHHblB RB/1BHMR, no/iyHBHHbiB paajiMHHbiNH a B T o pa N M H no H aiu H N OnblTaN. Ha ynasaRHOH Ta6/inqbi NOWHO cflBJiaTb Bbisofl, HTO npsflB/ibi flkiaNBTpoB OTBBPCTMM Kann/i/iflpHOM c H c T B NBI , yCTaHOB riBHHblS aBTOpaNM , MOmHO C H M Ta T b OT 0,0001 flO 0,5 NN . B pB3yr.bTaTB npOBBflBHHblX OnblTOB BbIRCHRBTCR TaKHíB , HTO CyNNapHOB HO/1HHBCTBO p 3 C T B O p B H H O P O CaCO^ nponOpMHQHa/IbHO KO.nHHBCTBy npOÎH/lbTpOBaBUJBMCR BOflbl. Taô/iupa 3 ABTopy /],Ma NB T p OTBBPCTMM npM KanM/l/lRpHOM CMCTBNB B NN faycc , 0,001 0,01 CaaapeHCKHM ti.n,.,. 0,0001 0,254 Pe/lbTOB B,® 0,1 L|HCKPB/ 1 M f.fl. M Bep6ML(HMkl r.n 0,02 0,20 AGawkiflae E.N 0,1 0,5 %¡ pu Nanyx paexo^ax ct)M/ibTpai4MH cyNNapnoB B bims /IOHBHHOB KO/IMHBCTBO CaCO^ so BCBX oöpaauax HOHTH O flMHaKOBOB H paBHRBTCR 28,0-40,0 NP/^. HacyiHBHHOCTb 4)MnbTpaTa CaCO^ 3 a B H C M T OT CKOpOCTM nOTOHa.C yBBJlMHSHMBN CHOPOCTM nOTOHa CHHWaSTCR H a CbllUB H H O C T b 4)H/ibTpaTa CaCO^* Ha OCHOBaHHM jqaHHblX Hauinx 3KCnBpHNBHT0B H NB B T C R BOSNOWHOCTb CymB C T B yHDllJM H B npMpOflB npOLJBCC paCTBOpBHHR KapÔOHaTHyX nopofl npBflCTaBMTb B SUAS NaTBNaTHHBCKHX SaBMCHNOCTBH . j},ïï MTS/lbHblB /130 flHBBHbls/ H a 6 JltOflB H H R B npopBCCB npOBBUBHHR OHblTOB fla/IH B03N0WH0CTb yCTaHOBHTb 3 3 BHCMNOCTb NBWfly CKOpOCTbfO paCTBOpBHHR H BblLUBfla H M B 3 H M R RapÖOHaTHblX HOpOfl paspBSa XpBÔTa KaBHaCMOHH H NpaNOpa M CKOpOCTbHD BOflbl B T p B m M H a X paCKpblTHBN OT 0,1-0,25 NN . 2 CKOpOCTb H/IM HHTBH CMB HOCTb paCTBOpBHHR m np H H R T 3 H 3 N M B paSNBpHOCTH NP/CN C B K H BypawaBT KO/IMHBCTBO p a C T B O p B H H O P O B BlUB CT B a C Bfl M H M L^y n/lOmaflM B BflMHMqy BpBNBHM ,3Ta BS/1MHMHa O np BflB/I R B T C R HSnOCpBflCTB BHHO M3 OnblTOB. EwBCyTOHHOB KO/IMHBCTBO pBHHOPO CaCO^ flB/lMTCR H3 n/lOLUaflb nOBBpXHOCTM TpBlUMHy M H3 BpBNR paCTBOpBHMR.TaKMN OÔpaaON , nO/iyHBHHaR CKOpOCTb paCTBOpBHMR COnOCTaB/1RBTCR CO CKOpOCTbKD BOfly no (J)OpNy.nB 2 , 3aBMCMNOCTM CKOpOCTM paCTBOpBHHR OT CKOpOCTM BOflbl fl il R NpaNOpa M KapÔOHaTHblX GOpOfl paS/lMHHOM CTpyKTypy HOCMT napaôo/iMHBCKMM xapanTsp BMfla m=a+B v n G6pa6oTKa pcay^bTaTos onbiTos no A.YopcMHP M .H.W.raitJHBp /1949/ onpsfls^M/ia aasMCMNOcTb KpMsyx. Â^R fleyx o6pa3i40B NpaNopa NMwpoKpMCTa J T/IMHBCKOM CTpyKTypy Ny no/iynM/iM (feopMy/iy , BypawawmyK) aaBMCMNOCTb CKOpOCTM B yiflB/1 3 H M B 3 H M R OT CKOpOCTM (JlM/lbTpaUMM B T p BlflM H B , B Mfl 3 : m = a + l,02 , 1 0 ^2,39 -7 2 PflB a O Tps 30K Ha OpflMHaTB , paBHblM 2x 10 NP/CN C B K J V CKOpOCTb nOTOKa , C N/CBK ,

PAGE 222

s 34/5 Hnwe npMBOflHTCH Taô^Mpa OopMy/i , Gnpefle/inwinHX CKGPQCTM pacTBopsHHB KapôonaTHbix nopofl , c/iaraKDi 4 Mx xpeôeT KaBKacHOHH^B aaBHCHMocTM GT HX crpyKTypHbix npn3HaKGB /raôn.A/ YKaaaHHaFi Ta6;inua ^aej BoaMosHocTb conocTaBHTt pacTBopHMocr-b paanux crpyKTyp KapôoHaTHbix nopo,n. KaK BblflCHflGTCfl Mpanop OT JIMMaSTCfl 60 /TbUJOM CHOpOCTbK] paCTBOpeHHR , 3 aTGM paCTBGpGHMG HOpOfl M^GT B y6bi B a ïoiuGM nopflflHG. MsyHGHHG COCTORHHR nOBGpXHOCTGH T p GLl^H H flO H flOC/lG ORblTOB MBTOflaMM M M K p O C^bG M K H , H 3 y H G H M 6 M UJDMitîOB H UJGpOXOBaTOCTH Hp O (J) M/I OT p a $ O M P O H 3 3 3 / IM , H T O paCTBOpGHHG HflGT B OCHOBHOM PO HG3aMGTHblM P/iasy JpGLUHHaM; OÖpaayKJTCR MHKpOPOpbl , PpwypOHGHHblG K HpHPTOKpMCTa/l/lMHGCKOM MaCCG. Taô/inpa 4 THRU nopo,n Crynrypa popofl Î)OpMy/]y CKOpOCTM paCTBOpBHMR 1 Mpanop MMKpOHpMCTa/l^HHBCKaR m =2.10~ 7 * -3 2 39 1 ,02.10 3 2 T /iayK5HHT08blM H3B6CTHRH KpMPTOKpHCTa/l/IHHBCKaR m =2,10' 7 + 1,05.10 ' 5 , V 1 1 3 2 3 KpMPTOHpMCTa^RMHGCKMM KpMPTOKpMCTa/l^HHBCHaR m = 2. 1 0 ‘ 7 » 1 , 0 8 . 1 O ' 5 . V 1 ’ 4 B H3BGCTH RH 4 OpraHOPBHHO-OÔ/lOMOHHblM OpraHOPGHHaR opranorGHHOm =2.10‘ 7 + 1 ,09 , 1 0 ' 5 . V 1 ,2S M3BBCTHRK o6 noMOHHaR 5 flCBBflOOO/lMTOBblM M3BGCTHRK fl C G B fl O O /I M T O B a R m =2,10” 7 + -5 125 1,0-1.10 .V ' 6 fl0R0MMTH3np0BaHHblM H3B8CTHRK (IceBfloooRMTOBaR M nop0npD6/iacToBaR m = 2.10* 7 * 1,5.10' 5 . V 1 5 4 7 /l,0^0MMTM3Mp0BaHHblM M3BBCTHRH riop(t)MpoôjiacTosaR MoaaMMHaR m =2.10” 7 &f 1,9.10' 5 . V 1 ' 6 8 ^O/lOMMTMaMpOBaHHblM M3B6CTHRK HpMnroHpMCTaRRMHecKaR nop())Mpo6nacTOBaR m = 2.10" 7 + 1,37.10' 5 . V 1 , 3 5 MnupoKpHCTa^ / iHHGCKaR nacca ppaspaïuaGrcR B KpHPT0KpHCTa/i/iMH6CHyK] . B pcsy/itTaiG paciBopGHUR CTGHOH T p G lUHH paCKpbITMGM 0,1-G,25 MM Pp H CHOpOCTRX BOflbl OT 0,1 flO 1,0 CM/CGK IIIG p O X O B 3 T O C T b P O B blliia G T G R PO POHaaaTG/iRM HGPOBHOCTGH OT 1 , 2 flo 3,7 pas. B posy/itTaTG CTOîIHGBHOM iiH/rbipapHH BO^H HGPG3 TPGLUMHW KapôoHaTHbix popofl paapGaa xpGÔra KaBHacMOHM C HCXOflhblM paCKpbITMGM 0,01 -0,025 cn,ppn CHOpOCTRX BOflbl B TpCU^HHaX 0,02-1 CM/CGK , paCKpWTMG TpGLUMH B 6 o /i "biu H H c T B G oôpaspoB y B G/I H H H H O Cb flO 0,027 "0,056 CM. /1MTEPATVPA A/ISKHHa 0.A.rHflpOXMMMR.rHflpOMGTM3 r HaT./l,1952, /lo M H 3 G r.M. (J)M JlbTpapHR B T p GL4H H O B 3 T bl X P O p Ofl 3 X . F O C 3 H G p P O M 3^3 T , N . ^ , 1 9 5 1 riaKaposa B.H. OPPGAG/IGHMG yrnew MC/IOTU HaflPOHBGHHoro soaflyxa .rioHBOBGflBHMG .M3,q ,AH CCCP .M ., 1 955 . PG/lbTOB B. 4 ), B /I Ma H H G (}) H 3 M H O M X M M M H G C K H X (fiaKTOpOB H3 B Ofl O Pp O H M p 3 G MO C T b M fl G $ O p M M p y G MO C T b CBR3HblX P P y H T O B . Tpyflu C o B Gifla H M R PO Mexannnc rpyHTos , ocHOBaHHRM M (JjyHflaMGHTaM . N . , 1 9 56 . Y O p C M H P A. M fa(j)H6p Tl,. MB T Oflbl OÖpaÖOTKM 3K CPGpMMGHTa flbHblX fl 3 H Hb X , M 3fl . M H . /J M T . , M . , 1 9 4 9 ,

PAGE 223

s 35/1 Höhlenperlen aus Bulgarien Genesis und Systematik PETER TRANTEEV (Sofia /Bulgarien) 1.1. GESCHICHTLICHE NOTIZEN. Über die Höhlenperlen Bulgariens ist sehr wenig gearbeitet worden. Frühere Autoren (Schkorpil, Popov) haben sie lediglich als interessante Bildungen erwähnt. Eine Abhandlung von Tranteev (1963) gibt allgemeine Auskunft über einige Fundstellen in Bulgarien. Tscholakoff (1964, 1965) schrieb zwei grössere Abhandlungen über die von ihm in den südbulgarischen und einigen Balkanhöhlen gesammelten Höhlenperlen. In der Dienstsammlung des Verfassers, die seit 30 Jahren besteht, befindet sich eine grosse Zahl von Höhlen¬ perlen von 130 Fundstellen in 88 verschiedenen Höhlen. Es ist aber nicht in jeder Höhle und nicht an jeder Fundstelle in der betreffenden Höhle selbst gesammelt worden. Trotzdem gibt die Übersicht der gesammelten Materialien die Möglichkeit, Schlussfolgerungen über die Systematik und die Genesis der Höhlenperlen des Landes zu ziehen. 1.2. METHODIK. Es liegen für die Mehrzahl der Fundorte folgende Angaben vor: Höhe der Sinterbarragen und Tiefe der dadurch gebildeten Formen (2.3.; 2.4.; 2.5.; 2.6.; 2.7.); Fallhöhe der Wassertropfen, falls dies charakteristisch gewesen ist; Kristallbildung auf dem Boden der Form; Vorhandensein von Material, das Keme für die HP liefern könnte. Falls vorhanden, ist die Anwesenheit weicher oder dicker, aber nicht verhärteter Bergmilch ausdrücklich erwähnt worden. Für einige Fundstellen ist auch der innere Winkel der Sinterbarragen gemessen worden. Bei der Beschreibung der HP aus den einzelnen Fundstellen ist ausser dem Obenerwähnten folgendes beachtet worden: Menge der HP, maximale Grösse nach den drei Hauptachsen; Ge¬ wicht in Gramm, Oberflächenkristallisation und Form. Einige HP von jeder Fundstelle sind durchgesägt und die Oberflächen poliert worden. Zwecks Feststellung der Zusammensetzung der Keme und der Schichten fand die Beobachtung bei einer Vergrösserung von 8 60 x statt. Ein Teil der Kristalle der obersten Schicht (besonders bei Anwesenheit von Nadel kristallen) ist mittels Kobaltnitratreaktion auf Kalzit-Aragon it untersucht worden.

PAGE 224

s 35/2 2.1 Die HShlen Bulgariens (etwa 2000, davon 700 erforscht, beschrieben und kartiert) befinden sich hauptsächlich in der Donauebene (Kreide); im Vorbalkan und Balkan (Trias, klassischer bulgarischer Karst im Westen); im Rhodopengebirge (proterozoischer Marmor); im Pringebirge (ebenfalls Marmor). Einzelne Höhlen in Karstflecken gibt es im Straüdjagebirge, in dem westlichen Bergen und im Südteil des Witoschagebirges, Die bulgarischen Höhlen haben unterschiedlichen Charakter. Die Wasserhöhlen Uberwiegen im Vorbalkan, während sich die Abgründe und die Schachthöhlen in den übrigen Balkanteilen befinden. In den »ödbulgarischen Höhlen ist kein jlberwiegender Typ f*stgestel 1 1 worden. Die charakteristischen klimatischen Besonderheiten des Landes haben ihren Einfluss auch auf das Klima der Höhlen. Die unterirdischen Ströme sind vorwiegend periodisch, das tropfende Wasser ebenfalls. Die maximalen Temperaturen in den innersten Abschnitten der Höhlen steigen bis 16 C, während die minimalen Temperaturen 3 C betragen (ausgenommen die kurzen Schwarzmeerstrandhöhl en, die höchsten Berghöhlen und die eisbildenen Höhlen). 2.2 Fundstellen der Höhlenperlen 2.3 in Aushöhlungen des Tropfwassers Solche Aushöhlungen sind in bulgarischen Höhlen mehrmals gefunden worden. Es sind jedoch nicht alle kalziniert und enthalten nicht alle Höhlenperlen. Auch in ein und derselben Höhle findet man kalzinierte und nicht kalzinierte Aushöhlungen (Im'àmowa dupka Höhle, Df. Jagodina, BeZ. Smoljan). Die Kalzinierung solcher Aushöhlungen und die Bildung von Höhlenperlen in ihnen ist direkt abhängig vom gelösten Kalk. Die geringste Fallhöhe der Tropfen in die Aushöhlung, wobei die Bildung typischer porzellaner Höhlenperlen beobachtet worden ist, beträgt 30 cm (Duchlatahöhle, Df. Bosnek, Bez. Pernik). Gewöhnlich ist die Fallhöhe 2-4 m. Aushöhlungen in Kleinschotterund sandigen Materialien, gut geformt und voll Tausender von Höhlenperlen in einer Fundstelle, sind beobachtet in der Lepenitzahöhle bei Welingrad (Rhodopengebirge). 2.4 In Sinterseen In den grossen Sinterseen der bulgarischen Höhlen sind selten, und wenn, dann nur grobe Höhlenperlen gefunden worden, obwohl solche Seen in vielen Höhlen vorhanden sind. In beständigen Seen mit einer Wasserschicht von 30-40 cm sind Höhlenperlen ebenfalls sehr selten. 2.5 In kleinen Sintarbecken und Sintertellern Sie sind die günstigsten für die Perlenbildung, gewöhnlich 5-12-20 cm tief (entsprechend der Sinterbarrage) und haben eine Fläche von Uber 400 ci/. Die meisten von uns gesammelten Höhlen¬ perlen stammen aus solchen kleinen Becken. Sie werden periodisch aufgefüllt. Oft werden sie mit (2.6) kombiniert, liegen treppenartig und werden nicht nur vom Tropfwasser, sondern auch vom Fliesswasser der Wände aufgefüllt. Die Höhlenperlen im letzten Fall sind höchst verschiedenartiger Form undliegen zu Hunderten oder zu Tausenden an einer Stelle. (OwnÜrkatahöhle, Df. Karlùkowo, Bez. Ldwetsch; Zi^dankahöhle, Bahnhof Lakàtnik, Bez. Sofia; Rischowahöhl e, Df. Sradeschni tza, Bez. Lowetsch, u.a.). 2.6 In Sintertaschen Diese kleinsten Formen sind entweder in Kombination mit (2.5) oder können auf den versinterten Höhlenwänden, zwischen den Rippen der grösseren Bildungen gefunden werden. Hier findet man entweder mehrere, aber kleinere Höhlenperlen, oder weniger, aber grosse, was von der Fliessge¬ schwindigkeit des periodischen Wassers abhängt. 2.7 In Perlenschutt In den letzten Jahren wurden in einigen bulgarischen Höhlen eigenartige Fundstellen angetroffen, die teilweise den Bedingungen entsprechen, die von Viehmann (1959) beschrieben worden sind. In unseren Höhlen fehlen permanente unterirdische Eisfelder. Es existieren Bedingungen für die Eis¬ bildung im Winter, die bis zum Frühlirtg andauern. Perlenschutt als Form in solchen Höhlen ist möglich durch die Mechanik der Bildung von Perlenmehl und Höhlenperlen auf Eisstalagmiten, Eis¬ decken und auf Stalagmiten, die einen Eishut haben (Abb. 1). Ausser in der Tschel e wègchni t zaHöhle (Df. P'àwelsko, Bez. Smbljan) ist Perlenschutt in grösseren Umfang entdeckt worden in folgenden Höhlen: Imamowadupkahöhle, Santschowadupkahöhle, Dcilnaund Borna Karanskàhôhl e (alle bei Df. Jagodina, Bez. Smoljan), Harami'jskahöhle bei Trlgrad (Bez. Smbljan), Golemi petsch und Tèmni petsch bei Df. Warbowo (Bez. W'idin) u.a. in »tnigen Höhlen erreicht der Höhlenschutt eine Länge von 5 bis 6 m, eine maximale Breite von 2 m und Tiefe bis 40 cm.

PAGE 225

S 35/3 2.8 Fundstallen von einzelnen Hählenparl e n Obwohl selten, findet man auf schrägliegenden Sinterdecken oder auf Stalagmitenspitzen Einzel¬ perl an» Di® Vertiefungen auf den obersten Stellen der Stalagmiten können relativ breiter und grösser als die sich im Zentrum befindlichen Höhlenperlen sein. Diejnegativen Formen mit einzelnen Perlen auf dan Sinterdecken entsprechen in der Form völlig den Perlen. Sol che charakteristischen Fälle : gibt is viele in der Reznjowetehöhle bei St.Wratza. 3.0 Kerne der Höhlenp a r len Bei den verschiedenen Schnitten zeigte das Material der Höhlenperlen grosse Mannigfaltigkeit. Hi er muss man sich vor Augen halten, dass in derselben Fundstelle ausser Höhlenperlen mit gleichförmigen Kernen aus Bergmilch, auch Höhlenperlen mit Kernen aus anderem Material gefunden worden sind. Das zwingt zu der Annahme, dass die Höhlenperlentrotz Verschiedenheiten im Kern¬ material eine Einheit darstellen» 3J Autochthsne Materialien als Kerne der Höhlenperlen Das sind: Bergmilch als Material vom Boden negativer Formen; Höhlenlehm; von der Decke gefallene Bildungen; Steinstückehen, CaCO.Kristalle, ln der Zi'dankahöhle haben wir einen der charakteristischeten Fälle der tinschliessung von Dendriten( blumenkohlartige Aggregate) als Kernmaterial, ln dieser Höhle gibt es in einem kleinen Saal mit einem grösseren See und einer Kaskade kleiner Becken. Die von 6 m Höhe auf die Sintermasse des grossen Sees fallenden Tropfen haben bis 25 cm Tiefe negative Formen ausgehöhlt. Die Böden und die Wände dieser Aus¬ höhlungen sind mit brüchigen Dendriten bedeckt, die leicht vom fallenden Wasser abgebrochen werden. So werden sie zu potenziellen Keimen zukünftiger polyedrischen Porzellanperlen, ln diesem Volumen sind einwandfrei polierte Höhlenpe^^e^j' , unvollendete l , oder nur einseitig polierte HöTjIenperlen, mit den Dendriten vermischt. 3.2 Al 1 ochthone Materialien als Kerne der Höhlenperle gibt es genug: Sandkörnchen, angeschleppter Lehm, Schutt, Holzstücke (auchjverkohlt), Schnecken¬ gehäuse, Knochen, Schädel und Kiefer von Fledermäusen, Nagetieren und Kleinräubern. Eine der grössten Höhlenperlen, zusammen mit den kleineren Perlen, haben wir aus der Galabîfrêiikahôhle (Df.Kunino, Bez» Wratza). Sie hat als Kern einen Raubritterschädel und hat 4ie Masse 110 x 67 x 53 mm und Gewicht von 201 Gramm. Eine interessante Entdeckung machte der Verfasser in der Kozarskahöhle (Lakatnik, Bez. Sofia), wo aus einer einzigen Fundstelle als Perlenkern* Keramikstückchen bekannt sind. Auf dieser Keramik sind mindestens drei Kalkschichten. Die erste gibt Auskunft Uber das Verlassen der HöhWdureh den Menschen nach dem Bruch des Gefässes (Ende des Neol ithikmus, Überschemmung der Höhle 7 ), die zweit® (dunkelgrau bis schwarz)über die Erneuerung der Ansiedlung (Bronze ? ), und die dritte SchichtUber die neue Verlassung. Das Gefäss hat zusammen mit anderen Materialien für die Bildung von gut geformten Perlen gedient. Ähnliches wurde zwischen den Materialien aus der Ownsfrkatahöhle (zit.) gefunden. 4.0 Die Bedeckung der bulgarischen Höhlenperlen ist in ihrer Mannigfaltigkeit charakteristisch. Viel und verschiedenartig sind die Bedingungen für die Bildung der Bedeckung. Von den detaillierten Untersuchungen konnte folgendes festgestellt werden: Die Schichten sind konzentrisch um den Kern angebracht. Manchmal, wenn sie mehrere sind (aber auch einzeln), fehlen einige auf der Unterseite. Das setzt geringe Bewegung der Perle (oder des Karnes) wegen des Gewichtes voraus (z.B. Andrücken der Höhlenperlen durch die darüber 1 i e g ènden Höhlenperlen). Einige typische Fälle haben wir, wenn die Höhlenperl e n einen Kern aus sehr feuchtem Lehm besitzen (Ruschowahöhle u.a.). Wenn die negative Form in diesem Falle für 1 ange Zeit trocken¬ gelegen hat, geschiehijeine Austrocknung solcher flachen Höhlenperlen mit dünner Bedeckung, die rissig werden oder sich biegen wegen innerer Spannungen. Einige Fälle haben wir, wo die erste Schicht typische radiale Anordnung hat. Das sind Höhlenperlen mit sehr schweren Kernen, die nahe aufsprengender Wassertropfen liegen, ln den übrigen Fällen sind die Schichten mehr oder weniger dicht und zeigen unter dem Mikroskop keine radiale Anordnung der Kristalle. Dort, wo in der Bedeckung Aussparungen vorhanden sind oder die ganze Bedeckung rissig ist, bilden die Kristalle Drusen oder 81 u m enkohlköpfchen. Meist sind es 4 8, maximal 19 Schichten (Lepenitzahöhle).

PAGE 226

Einschichtige Bedeckung haben sowohl die ganz kleinen, einschliesslich der im Eis gebildeten, sowie die grössten, so dass hier keine Segel aufgestellt werden kann. Oie vielschichtigen, mit abwechselnder Färbung können mit mehrmaliger Unterbrechung des Bildungsprozesses erklärt werden. Das Iftzte ist in direkter Verbindung mit Veränderungen des Klimas in gewissen Zeitabständen (einige Jahre), doch kaum in Verbindung mit den Jahreszeiten. Die einschichtigen Bedeckungen erreichen eine Dicke von 4 mm, die vielschichtigen bis 20 mm, normal sind aber 10 12 mm. "Fleckige" Höhlenperlen nennen wir unregelmässig und nicht gänzlich geformte Perlen, deren einzige Schicht immer noch so dönn ist, dass das Kernmaterial hindurchscheint. Solche Fälle sind typisch für die Perzel 1 anperl en. 4.1 Die kristallinen Formen der von uns untersuchten Höhlenperlen sind äusserst mannigfaltig, dank der Vielzahl der verschiede%  n e n einfachen und komplizierten Formen des Kalzits. Besonders wichtig und interessant sind in dieser Hinsicht die Oberflächenteile. Bei den Porzellan-Höhlenperlen ist es fast unmöglich, klar begrenzte Kristalle festzustellen, ausser bei hohen Vergrösserungen, was jedoch nicht das Ziel dieser Untersuchung ist. Die klarsten und zugänglichsten für niedrige Vergrösserungen (x60) sind Höhlenperlen, die in kombinativen Formen gefunden wurden Beckin mit periodisch langsam fliessendem Hasser, die nahe von Tropfstellen liegen, ln diesen Fällen sieht man sowohl rhomboedrische, als auch skalenoedrische Kalzitkristalle, einschliesslich verschiedenartigster Kombinatiinen: Rhomboeder mit Rhomboeder, Skalenoeder mit Skalenoeder, Rhomboeder mit Skalenoeder. Es sind nicht selten auch Höhlenperlen,rdie mit plattenförmigen, stufenartigen, prismatischen und sehr oft stumpf rhomboedrisehen Kristallen versehen sind. Die 1 etzteMesind für Höhlen mit gröberen Bildungen charakteristisch und übefcwiegen allgemein in der Sammlung. Die Kristallfarbe varifert zwischen klar-durchsichtig bis milchigweiss und goldgelb. Im Laufe der Arbeit wurden 27 chemische Untersuchungen mit Kobaltnitrat durchgeführt. Keine Untersuchung zeigte Anwesenheit von Aragonit bei gleichzeitiger Durchführung von Kontrol 1 proben mit echtem Aragonit. 4.2 Nach der Art der Bil d ung in verschiedenen Bedingungen können wir die bulgarischen Höhlenperlen folgendermassen unterteilen: A. Porzel 1 anperl en gebildet unter der Einwirkung des tropfenden Wassers in Tropfwasseraushöhl u n g e n . Sie sind mehr oder weniger poliert, öfters grob; die überwiegende Form: polyedrisch, flach, sphäroidal. 3. Karf i ol förmi ge ( bl umenkohl artige; Dendrite ) Höhlenperlen gebildet in Wasserbecken mit schneller fliessendem (teilweise auch tropfendem) Wasser (2.5), mit überwiegend rhomboedrischen Kristallen (regelmässig oder abgestumpft, körnig), treppenförmig, treppenpilzförmig oder blumenkohlartig. In der Regel ist Kristallisation auf dem Boden der Wasserbecken identisch der Oberflächenkristallisation der Höhlenperlen. Die überwiegenden Formen sind: nierenförmig, schwach diskoidal, unregelmässig. C. Klarkristal 1 ine Höhlenperlen. Sie werden in Becken mit sehr langsam fliessendem oder fast unbeweglichem Wasser gebildet oder auf Sinterflächen unweit von tropfendem oder sprühendem Wasser. Überwiegende Formen: diskoidal , eilypsoidal . D. Schuttperlen. Die Bildungsart ist bei (2.7) erklärt. Sie sind vorwiegend polyedrisch, schwach oder gut poliert, oder auch blumenkohlartig, jedoch nicht klarkristal 1 in. In der Hasse von Tausenden von solchen Perlen konnte festgestellt werden: Anwesenheit von Perlenmehl, bestehend aus einem bis einigen Kalzitkristall en, überwiegende Menge von Mikroperlen (0.1 3 mm, alle einschichtig), die wegen der Anordnung der Kristallkerne polyedrisch sind; Höhlenperlen mit unregelmässig-sphärischer Form, grob, mit 1-3 Schichten; daraus entstehen Perlenaggregate durch mechanische Bindung mit Kalkmaterial» Die Schuttperlen können auch als besondere Abart der Porzellanperlen angesehen werden. 5,0 Die Abmessungen der Höhlenperlen aus Bulgarien sind sehr verschieden und hängen von vielen Bedingungen ab und hauptsächlich von der Kerngrösse. Die kleinsten Schutt-Höhlenperlen haben eine Grösse von 0.1 mm. Hier sind die Maximalgrössen angegeben:

PAGE 227

S 55/5 I 101 x 75 x 42, 113 ,ç.,®1îypsQid, Kern-Schädel , Galabàrnikahôhle IfO x 40 x 20, 76 länglich, Kern-Lehoi, Rùschowah'ôhle 88 x 80 x 40, 209 g„, biplaner Diskus, Kern-?, Satnujlitza, Df. Kuírñno, 3ez. Lowetsch Abmessungen auf Grund 3 8Q0 Höhlenperlen nach der längsten Achse 3-9 mm 10-19 20-29 30-59 60-100 45Û 3t. 1320 1010 832 150 11 % 33 29 22 4 über 100 1 ) 50 1 1 ) Ausgenommen Höhlenperlen mit Kern aus Knochen u. Makkaronistalaktiten Sem.: Höhlenperlen von 0.1 3 mm sind ausschliesslich Schuttperlen. 5.1 Das Gewicht der bulgarischen Höhlenperlen bewegt sieb ebenfalls in weiten Grenzen. Hier haben das niedrigste Gewicht die Schutt-Höhlenperlen. Ein cir aus der Tscheleweschnitzahöhle (4.2 D) stammenderHöhlenperlen unter 3 mm Grösse enthält 400 Stück mit dem Gesamtgewicht von 500 g. Das mittlere Gewicht van 750 ausgewählten Exemplaren (möglichst ohne Kerne aus Schutt und grossen Gesteinstücken) ist 10.2 g. Das maximale Gewicht beträgt 254 g. 5.2 Die Form der bulgarischen Höhlenperlen wird durch sehr grosse Mannigfaltigkeit ausgezeichnet. Regelmässige sphärische Form ist relativ selten für die verschiedenen Fundstellen, ist aber typisch für einzelne Becken. Wegen der gewissen Ähnlichkeit werden sie bekanntlich Erbsenperlen genannt. Die unregel¬ mässige sphärische Form ist die dominierende. Die zweite ist die Linsen(Diskoidale) Form, die bikonvex sein kann, aber auch oberseitigkonvex, seltener unterseitig» Die polyedrisehen und unregelmässigen bilden die dritte Art. Seltener sind eîîypsoidale, unregelmässig-kubische, flache oder eiförmige Höhlenperlen. Ganz unregelmässig sind Höhlenperlen, die als Kerne Unterkiefer, Schulterblätter, Wirbel, Phalangen u.ä.m. haben. Zylindrische Höhlenperlen haben als Kerne Röhrchenknochen oder Stalaktiten. 6.0 Über die Frage der Bezeichnung "Pal i th-Pi s ol i th 1 1 Sie ist oft und scharf gestellt worden wegen folgender Besonderheiten: Beide Bezeichnungen sind in die Speläologie durch die geologische Literatur gekommen. Wir sind der Meinung, dass die einfache Übertragung dieser Begriffe, die die Struktur des Kalksteins als Gestein bezeichnen, auf auf die in vielen Fällen nicht immer identischen Höhlenperlen unrichtig ist. Falls nur die Grösse 2 mm die Grenze für den Ooliih bildet, so ist es zwecklos (besonders bei Schutt-Höhlenperlen,), die auf dieselbe Weise und indderselben Fundstelle gebildeten Höhlenperlen mit nach Genesis und Grösse gleichen Kernen mit zwei Namen zu bezeichnen. Die Tatsachen zeigen, dass abhängig von verschiedenen Bedingungen die Höhlenperlen aus einer Fundstelle verschiedene Grösse, aber gleiche Kerne und Bildungsweise haben können. Es muss folglich die Bezeichnung Höhlenperlen für diese Höhlenbildungen beibahalten werden. Die Unterteilung muss dann auf Grund der Bildungsweise geschehen. Literatur : Tranfeev, P. Perlen unter Tage. Tourist, 3:1963 (bulg.) Tscholakoff, N. Höhlenperlen Bulgariens. Peschteri, 4(5); 1964, Perm (russj Tschalakoff , N. Formation des Oolithes et des Pisolithes dans certaines de nos grottes. Trav. Sc. de l'école norm. s u p. Plovdiv, vol. 3 , fase. 2 , 1965 (en bulg., resum. en franc.) Vishmann, I, P?ispevky k vivoji jeskinnich peral. Ceskoslov. kras, 12:1959

PAGE 228

S 3 6'1 Some Considerations on the Formation of the Limestone Caves AIRRIGO A. CIGNA (Rome / Italy) The preblec! ef cave fsrsiatian is t c fundamental me in spelealagy. Many thearies have been develaped fallawing the progress in this field ef investigations. Same years age an excellent review was given by Warwick (1). He subdivided the theories into three main groups: the vadegg (Malett, Gardner, Cvijlc, Swinnertan), the phreatic (Grund, Davis, Bretz) and the camp remise theories (Rheades, Sinaceri, Piper). It is interesting te observe as each hypathesis was based an either some 1 a gic connection of phenomena or on the direct ebservatien ef characteristic cave features, but nane was supported by a quantitative evaluation of the effects due to the factors invalved. The lack of a real experimental canfirmatian hindered the ("influence ef the dif¬ ferent hypathesis inti a general theory of caves formation. In fact, many differences amang the WrifiiuJ hypo¬ thesis were more farmal than substancial because very often the i « partance of the role played by each step of a process was not defined. Therefore, from a certain paint of view, the facts considered by these hypatheses cauld be considered as different tr successive aspects of the same camp!ex phenomenon. But, as it was painted sut by Weyl Í2), the saturatien of the karsiic water is achieved in a rather short penetratien distance. The penetration distance was defined as the distance at which the solution is 90? saturated. Under geological conditions, taking into account the sizes of the rock fractures and pores, the solution of limestone can only take place where the water first enters the rock, or where the solubility changes. The former condition limits the solution processte a rather thin layer immediately below the interface air-limestone. The latter one, when it was stated by Weyl, seemed to be a purely theoretical possi b lity, with a reduced prac¬ tical importance because the solubility changes were thought t® be due te temperature or pressure gradients only. In other words, the cave formation was attributed to the reaction between the calcium carbonate and the carbon dioxide present in karsiic water. But in the m»*t part of the underground environment the progress of this reaction should be inhibited , the water being completely saturated with rtespeet to calcium. The existence of the mixture corrosion reported by BSgli (3) in 1964 for the first time, gives the solution to the problem of limestone cave formation. It seems to be rather peculiar that at present ft 85«! I s ® distevarv has not been given the credit it deserves. If a parallel is drawn between speleology and physics, the import¬ ance of mixture solution is as great as Einstein's relativity! Bügli's contribution to the advancement of speleology is by far the most considerable 'n any time. Probably the language of chemical reactions and equations of equilibrium is not easily understood by many speleologists. But special emphasis must be laid on the mixture solution to achieve real progress in the field of the study of the karstic phenomenon. From t his point of view the theories of cave formation must be revised in order to consider the effect of the mixture solution. When possible «ach theory can be considered a tentative descrip¬ tion of the karstic phenomenon in a particular environment. Therefore, inthe vadose zone, the formation of passages is due to the existence of joints and the development process takes place in correspondence to their intersection where water films with different CO? concentrations are flawing. Near the top of the phreatic zone (both above and below it, 1, e in the zone ef the fWctutation) the so lutienal activity plays an important role when the vadose water meets the groundwater, because of the dif¬ ference in the CO 2 concentration. Below the water table the solutional processes will take place every time waters with different CO? concentra¬ tions wï' mix together. But the mixture solution occurs also with waters at different temperatures, notwithstand¬ ing the reduced results observed in comparison with the effects due to the mixture of waters with different C,0p concentrations. In the phreatic zone this effect may give a great contribution to the development of cave passa¬ ges starting from a solutional activity in correspondence te some rock discontinuity. In fissures with flowing water, a CO? concentration gradient inversely proportional to the velocity gradient is established. Thus, in seme paints the mixture solution can contribute to the widening of the fissures (4). 'Then the first passages are formed, the cave formation can pragressboth for the mixture solution process and far mechanical erosion. In the fifties Maucci expased a theory on cave formation based upon direct observations carried out durim many years sf caving in the karst areund Trieste (5 to 8),

PAGE 229

He defines an “elementary cave" as a cavity with a single main axis. The investigations in many caves led Haucci te observe that the main axis of the elementary caves grouped around a vertical or a horizontal directien, intermediate inclinations being very rare. Furthermore, he found that vertical caves formed in the vadose zsne (vadose at least at the time of cave formation), while horizontal caves formed, with a similar assumption, in proximity of the phreatic zone. Then according to his hypothesis, caves develop according to two modes: either as shafts (in general net open to the surface) er as passages. The farmer is peeyTisr to the vadose zone, and the latter to the water=table zone. The shafts and the passages can be csnsidered the elementary cavities which caves are cemposed of. These shafts are called “ fusi I t must denoted that sometimes a pseudo-passage can form due to the enlargement of many " f usi “ (Fig.TJT The “ fusi " forms in correspondence to an intersection of two jeints where waters with a dif¬ ferent concentration of CaCO^ flow. After the discovery of the mixture corrosion effect, Haucci 's hypothesis seems to be justified not only on the grounds of the experimental observations, but from the theoretical point of view also. The passages form in the zone ef fluctuatian whan the vadose water reaches an aquifer with a different CaQjj concentration. Of course, the mixture corrosion eccurs also when water at different teigseratu
PAGE 230

Fig.l : AScheme of a "fuse" (-ci g ar-shaped cavity). Intersections with vertical and horizontal planes are indicated. BPseudo-passage due to the coalescence of many "fusi". Fig. 2: Water sinks in which the cave passage runs: Ain the same direction as the surface stream (Italian: "inghiottitoio diretto”. Bback under the surface stream (Italian: "inghiottitoio inverso"). 0 500 1000 Fig.4: The effect of mixture solution when equal volume of waters with Ca concentration (Ca^*+) and (Ca 2 »*) are mixed. The additional amoint of Ca dissolved can be read on the vertical scales. Fig. 3 : Saturated solution of CaCO^ in water at 10° C. ¿/9¿ S S ' ‘ ÍCMj

PAGE 231

S 36/4 Now it is necessary to define a cave in order to develop the problems of cave formation. Curl (11) dis¬ cussed the definition of a cave and in Table 1 the definitions given by some authors are summarized accord¬ ing to his classification. He took into consideration these categories: bounds: the surfaces which are considered to fix the limits of a cave, explorer: the boject entering a cave, module: the minimum dimension considered in the definition of a cave volume, entrances: boundary to the cave space in respect of the soil surface, purpose: reason for which the definition was given. TABLE 1 DEFINITION CF A CAVE ACCORDING TO SONE AUTHORS Author Ref. Bounds Explorer Nodule Entrances Purpose Bretz and Cullingford 12, 12 Rock and Fill Human Human Descriptive Davies 14 Solution surfaces Larger than "primitive tubes" • Theory of origin Howard 15 Solid rock (original ) ( smal 1 ) Not required Descriptive Curl 16 Rock, fill, water Human Human Traversable by humans Statistical theory of evolution Woodward 9 Rock and fill Water Freely flowing water Theory of origin Cigna This paper Solution surfaces Larger than primitive fissures Not required Theory of origin Obviously the purpose of the classification can give a certain bias to the definition itself and in order to have an Intercomparison among homogeneous statements also the purpose has to be quoted. If the evolution of a cave is considered it seems inconvenient to adpot a human as a module for the definition of the cave itself. The possibility of entering a cave by a man doesn't affect the existence of the cave. Therefore with an iteration process, modules smaller and smaller can be considered. The lower limit of this series of modules corresponds to an "embryonic cave". From the point of view of the speleogenesis a primitive fissure just enlarged by a solution process can be assumed to be an "embryonic cave*. At the present state of the knowledge, the mixture solution seems to be the only mechanism by which a solution process can develop in limestone at any depth under the soil surface. Then, in general, an "embryonic cave" will correspond to an intersection of fissures enlarged by a solution process due to the mixture of the waters percolating through the same fissures. According to such a definition the history of a cave begins a long time before the' possibility of having freely flowing water as requested by Woodward's theory. At present, a general theory on speleogenesis is given by Haucci's theory of the " f usi " originated by solution of limestone due to the mixture of waters percolating through fissures, beddingplanes, pores, etc. After the formation of a suitable network, erosion processes also will contribute to the growth of the cavities. Recently, Lange (17) studied the changing geometries of cave structures under different conditions of the rate-of-solution gradient: uniform rate-of-solution, constant gradient and exponential gradient. The varied structures arising under these conditions can be observed very often in caves, but it appears rather difficult to identify the real conditions in every case on account of the superimposed effects of different processes.

PAGE 232

S 36/5 TABLE 2 EQUILIBRIUM CONSTANTS AT 10®C Equil ibrium Picknsit R*ques (21) (20) (HCO ') (H*) . " * K i 3.44 • TO' 7 2.838 • IO' 7 (HCO 3 ‘) * K 2 3.2410 3.23 • 10 (Ca ++ ) (CO3--) • K s 2.65 • IO' 9 3.45* 10' 9 (HCO 3 -) (c a ++ ) (CaHC0 3 *) * K 3 -2 2 .10 1.6 • 10' 1 SATURATED SOLUTION OF CaC0 3 TABLE 3 IN WATER AT 10* C Ca** CaC0 3 co 2 ci 2 m mel es/Titre mg/1itre m meles/1lire mg/1 Hre 0.5 50.05 0.013 0.572 0.6 60.05 0.022 0.958 0.7 70.06 0.034 1.496 0.8 80.07 0.050 2 200 0.9 90.08 0.069 3.037 1.0 100.09 0.094 4.137 1.1 110.10 0.123 5.413 1.2 120.11 0.157 6 910 1.3 130.12 0.196 8.626 1.4 140.13 0.242 10.650 1.5 150.14 0.294 12.939 1.6 160.14 0.352 15.491 1.7 170.15 0.417 18.352 1.8 180.16 0.489 21.521 1.9 190.17 0.570 25.086 2.0 200.18 0.657 28.915 2.1 210.19 0.754 33.184 2.2 220.20 0.857 37.717 2.3 230.21 0.970 42.690 2.4 240.22 0.092 48.059 2.5 250.23 1.221 53.736 2.6 260.23 1.361 59.898 2.7 270.24 1.513 66.59 2.8 280.25 1.669 73.45 2.9 290.26 1.838 80.89 3.0 300.27 2.020 88.90 3.2 320.29 2.412 106,15 ctd.

PAGE 233

S 36/6 TABLE 3 c»ntd. Ca + * in males/litre CaC0 3 mg/1itrs co 2 co 2 m mol es/l Hre mg/lltre 3.4 340.31 3.6 360.32 3.8 380.34 4.0 400.36 4.5 450.41 5.0 500.45 5.5 550.50 6.0 600.54 6.5 650.59 7.0 700.63 7.5 750.68 8.0 800.72 8.5 850.77 9.0 900.81 9.5 950.86 10.0 1000.90 2.843 125.12 3.329 146.51 3.867 170.19 4.447 195.71 6.149 270.62 8.193 360.57 10.611 466.99 13.418 590.53 16.638 732.24 20.340 895] 16 24.475 1077.14 29.039 1278.01 34.114 1501.36 39.644 1744173 45.727 2012.45 52.279 2300.80

PAGE 234

S 36 In order to evaluate quantitatively the effects of the mixture corrosion some calculations were carried out on the equations concerning the equilibrium between the carbon dioxide and calcium carbonate in karstic water. The most simplified form is that reported by Ernst (18) and Franke (19): c ++ O, 3 K Í where the square brackets represent the concentration (in gram moles per .litre) of the ion or molecule inside them and KJs a constant depending on temperature. A more detailed farm was given by Roques (20) (valid when pH 4 8.3) where the "f" are the activity coefficients. The notations and values of the equilibrium constants according to Picknett (21) and Roques (20) are reported in Table 2. Equation 2 was calculated introducing the activity coefficients of Packnett (21) and the equilibrium constants according to Roques (20) because these values seem to be the best available today, (Fig. 3). For this reason, equation 2 is also tabulated in Table 3. It is interesting to observe that the Ca concentration values for a given CO 2 concentration are somewhat smaller than those reported in Bögli's paper (3). Ernst (18) developed a calculation of the amount of Ca dissolved by mix¬ ture corrosion when waters with different 002 concentrations mix together in various proportions. At present, only the case of a mixture of waters in the same proportion (SOJf each) was taken into account for a first eaaluation of the phenomenon. So the reciprocal of the [Cz**] coefficient in the right side of equation 2 was subwhere mixed ( 1 The equ A[c.**] the amount of additional Ca dissolved when a saturated solution with concentration 1 : 1) with another saturated solution with concentration . It is assumed [ca2* + J • ilibrium constants and the activity coefficients are the same as in equation 2. EquaTion 3 was solved b use of a desk computer, Olivetti Programma 101, for concentratiors of (^Ca^' , ’ + J ranging between 0,5 and 10 milli¬ moles/litre and for a difference ^Ca 2 ++ A_remarkable feature is the maximum of /f ÍVJ the diffe when the diff erence ( Ca^ J jjla-i < 1 Cag 1 ranging between 0.1 and 10 millimoles/litre (Fig 4). in correspondence to the interval 1 &f 2 millimoles/litre of mil 1 i r aale/litre. This means that fer a given value of The difference [[ C a£ J) _ [^ J mast important effect of the mixture corrosion is obtained when the Ca cencentration in the first solution is rather low and corresponds toa C aCO^ concentration less than 200 mg/litre. It may be of same interest to evaluate the length of time required for the formation of an elementary cave by the mixture corrosion alone. Let the cave be cigar-shaped, 5 m long, with a maximum circular cq*ss-seqilen of 1 m in diameter. The volume is about 3 m^, corresponding to 7500 kg of limestone. If twe waters with Ca concentrations respectively of 1.3 millimoles/litre 1.4 millimsles/litre

PAGE 235

S 36/8 3 ÍHX together the additional anount of CaCO] dissolved is 0.06 mg/1. A flow of 10 cm /sec would take 400,000 years to form the cave. If 2.3 millimoles/litre, the time required would be only 4,000 years. As can beseen, the effect of mixture corrosion playsan important role in the mechijnism of cave formation together with the erosion processes. Acknowledgements I am very grateful to Or. F. G. GI03CELLI who studied the programs : for the desk computer Olivetti Programma 101 and for the helpful discussions. References : 1 G. I. Warwick in 2 P. K. Weyl 3 A. Bögli 4 H. tf. Franke 5 • W. Haucci 6 W. Haucci 7 il. Haucci 8 U. Haucci 9 H. 8. Woodward 10 R. 4. Watson 1Q bis t. A. Glennie 11 R. L. Curl 12 J. H. 3retz 13 C. H. D. Cullingford (Ed.) 14 W. E. Davies 15 A. D. Howard 16 R. D. Curl 17 A. L. Lange 18 L. Ernst 19 H. W. Franke 20 • H. Roques 21 R. G. Picknett Discussion : TRIHHEL: Die theoretische Berechnung des Höhlenalters unter Berücksichtigung der Bedeutung der Hischungskerrosien läßt noch die unterschiedliche LBsungsfreudigkeit des Gesteins außer Acht, die in der Praxis zusätzlich berücksichtig werden eUßte. C. H. D. Cullingford (Ed.) British Caving, R.&K. Paul, Ltd , London (1953), 41/51 J. Geology 86, 163/176, (1958) Int. J. Speleology 1, 61/70, (1964) Die Höhle, 16, 61/64, (1965) Boll. Soc. Adriatica Scienze Naturali, 46, (1951/52). Atti '/II Congr. Naz. Spei., Sardegna 3-8 ottobre 1955, Memoria III Rass. Spei. Italiana e Soc. Spei. Italiana, 1, 221/237, (1956) Boll. Soc. Adriatica Scienze Naturall, 51, (1960); reprinted also in : Le Grotte d' I t alia, S.3, 3, 25/42 (1959/60). Actes II Congr. Int. Spéléologie, Bari Lecce Salerno, 5-12 ottobre 1958, Istituto Italiano di Speleelogia, 1, 23/43, (1962) Bull. Natl. Speleological Soc., 23, 39/58, (1961). Int. J. Speleology, 2, 369/376, (1966) Trans. Cave Research Group of Great Britain,_2, 73/93 (1952) Bull. Natl. Speleological Sec., 26, 1/6 (1964), He. Geel. Survey, 39, 1, (1956) British Caving, Routledge and Kegan Paul, 438, (1953) Bull. Natl. Speleological Sec., 22, 5/18, (1960) J. Yale Speleological Soc., 2, 63, (1960) Bull. Natl. Speleological Soc., 22, 66/76, (1960) Caves and Karst, 10, 1/10,13/18, 29/32, (1968) Die Höhle, 15, 71/75, (1964) Die Höhle, 18, 38/40 (1967) Ann. Spéléologie, 19, 255/484, (1964) Trans. Cave Research Group of Great Britain, 7, 41/62 (1964)

PAGE 236

S 57/1 Zur Ablagerung; von Schwebestoffen aus der Luft und Ausbildung; von Sinteriormen in alpinen Höhlen und Bergwerken WALTER GRESSEL (Klagenfurt / Österreich) Bei längerem Aufenthalt in der Steinerlehmhöhle im Seeberggebiet in SücMrnten wurde im Lichtkegel der Lampen immer wieder das Auftreten von Schwebestoffen in der Luft beobachtet, die sich auch am Körper und vor allem besonders augenscheinlich an Brillen ablagerten. An Decken, Wänden und Fels¬ partien wurden bei näherer Umschau weiche und feuchte Lehmansammlungen festgestellt, die zum Teil auch Draperien und rippenförmige Gestalt zeigten und nach der Luftströmung ausgerichtet waren (Abb.1). Stellenweise waren sie auch schon verhärtet und bildeten verschiedenförmige Konkretionen aus, auf glatten Felsflächen traten sie als lockere mäanderoder hieroglyphenartige Formen auf (Abb. 2). Bei Stalaktiten bildeten sich an deren Oberfläche feinste Knöpfchenansätze oder an ihrem unteren Ende krönchenartige Erweiterungen der Üeckenzapfen, wie sie noch in keiner anderen Höhle angetroffen werden konnten (Abb, 3). Um nun für die theoretischen Überlegungen, dass die beobachteten Formen auch tatsächlich auf Ablager-ungen von Schwebestoffen aus der Luft zurückzuführen sind und in der weiteren Entwicklung zu Konkre¬ tionen und Sinterbildungen führen können, einen praktischen Beweis zu erbringen, wurde im Jahr 1966 eine Versuchsreihe begonnen und Klinkerplatten im Ausmass von 10 x 10 cm in der Höhle verteilt horizontal un^ertikal aufgehängt und ausgelegt. Bereits einige Monate später waren auf diesen Platten punktförmige Ablagerungen zu erkennen, die in der Folgezeit an Umfang immer weiter Zunahmen. Dabei erscheint es besonders bemerkenswert, dass die stärkste Anhäufung der Partikel an der Unter¬ seite der horizontal hängenden Platten erfolgte, während an den vertikal aufgshängten Platten infolge der immer wieder auftretenden hohen Luftfeuchtigkeit schwache Kondenswasserspuren erkennbar waren, welche die angesetzten Partikel teils umgelagert und zu Streifenformen verändert, teils aber auch schon wieder abtransportiert haben. Auch an den betroffenen Gesteinspartien, an denen kleine Felder gesäubert wurden, konnten bereits wieder neue Ablagerungen offensichtlich dieser Schwebestoffe aus der Luft festgestellt werden. Somit scheinen die theoretischen Überlegungen durch praktische Beweise bestätigt worden zu sein und es bleibt künftig nur noch zu beobachten,in welcher Zeiteinheit bestimmte Entwicklungen nach Grösse und Form vor sich gehen. Im Raucherkarhöhlensystem im Toten Gebirge konnten ähnliche Erscheinungen beobachtet werden, die auf eine Ablagerung von Schwebestoffen aus der Luft unter dem Einfluss einer Mikrozirkulation mit Ausbil¬ dung von Konkretionen hinweisen. In erster Linie waren sie an Stellen zu finden, wo ein engerer und belüfteter Gang in einen grösseren Raum mündet. Im Strömungslee der Gangmündung im grösseren Raum führten dann die Ablagerungen vor allem in Kolken und Hohlformen der Wände zur Ausbildung von Konkre¬ tionen, meist in Form von Knöpfchensinter. An Tropfsteinen und Sinterformen können ebenfalls immer wieder schwarze oder bräunliche Überzüge oder Ansätze beobachtet werden, die nicht von Sickerwässern sondern von Ablagerungen aus der Luft stammen. Aber auch für die Entstehung von E*centriques, deren filiforme Entwicklung in allen Richtungen erfolgt, spielt der Absatz von Schwebestoffen aus der Luft eine nicht unbedeutende Rolle, der unter dem Einfluss einer Mikrozirkulation und elektromagnetischer Molekularkärfte erfolgt und im weiteren Verlauf zu einem derartigen Formenreichtum führen kann. Selbstverständlich kann allerdings mit der Feststellung dieser Tatsachen nicht generell behauptet werden, dass die Schwebestoffe in der Luft die einzige Möglichkeit zur Entwicklung von Konkretionen und Excentriques bieten, bekanntlich entstehen diese Formen auch durch Sickerwässer an Haarrissen und Gesteinsfugen. Trotzdem aber sollen diese Beobachtun .¡. ( g e n und Versuchsergebnisse auf eine der Entwicklungsrichtungen hinweisen, die in der Natur Vorkommen können, eine Veral 1 gemeinerung wäre hier, wie überall im Naturgeschehen, weit verfehlt. Es wäre aber wünschenswert, wenn auch in anderen Höhlen ähnliche Beobachtungen angestellt werden könnten, um in vergleichender Weise die verschiedenen Entwicklungsmöglichkeiten der einzelnen Erscheinungen gegenüber¬ stellen zu können.

PAGE 237

S 37/2 Dass aber dertige Ausbildungen nicht nur in NaturhShlen, sondern auch in künstlich geschaffenen Räumen unter Tag Zustandekommen* beweisen einschlägige Beobachtungen aus den Bergwerksstol 1 en von HUttenberg, Bleiberg und Eisenerz. Hier ist noch dazu die Möglichkeit gegeben, die Vorgänge zeitlich abgrenzen und bestimmen und verschiedene Entwicklungsstadien in der Zeiteinheit beobachten zu können. Trotzdem allerdings muss davor gewarnt werde, auf 3rund Einzelerkenntnisse Verallgemeinerungen Ober das Wachstum in der Zeiteinheit anzugeben, da ja das Wachstum von Sinterformen unJTropfsteinen jeder Art weitgehend schwankt und zwar in Abhängigkeit von Sickerwasserangebot und dessen Kalkreichtum und diese Faktoren wieder werden von den sehr schwankenden Niederschlagsverhältnissen in der Atmosphäre und der stark unterschiedlichen Schneeschmelze von Jahr zu Jahr bestimmt. Immerhin aber geben die Entwicklungsformen in den erwähnten Bergwerken für angewandte Verhältnisse recht gute und verwert¬ bare Erkenntnisse. In Stollen mit einem Alter von 60 bis 80 Jahren war die Ausbildung von Sinter¬ formen überaus reichlich. Die Sinterröhrchen erreichten eine Länge bis zu 10 cm, Sinterrippen, Sintertreppen mit kleinen Becken und Kammsinter verkleidete mit mehreren Centimetern Stärke die Wände und das Jestein, wobei je nach Eisengehalt alle Farben von reinstem Weiss über gelb bis dunkelrot vertreten waren. Das Stadium der Entwicklung war durchwegs aktiv, manche Teile waren auch noch gar nicht verfestigt und glichen einer gallertigen Masse. In 30-50-jährigen Stollen waren die Sinter¬ formen etwas schwächer ausgebildet und die Sinterröhrchen hatten eine Länge bis zu 5 cm. Besonders schöne und filigrane Excentriques (Abb. 4) mit einigen blütenkelchartigeauskristal 1 i s i e r ten Formen (Abb. 5) waren auf 20-jährigen Holzbalken zur Ausbildung gelangt. Das Ende dieser Stützbalken, an dem diese seltenartigen und bisher unbekannten Excentriquesformen zur Entwicklung kamen, befindet sich in einer Seitennische des Albertstol 1 e ns, in der die Stollenbewetterung Luftwirbel bildet. Unter dem Einfluss der Wirbelbewegung der Luft und durch die Zufuhr von kalkhaltigen Stoffen ent¬ standen diese Formen einheitlich nach dem Strömungsverlauf gerichtet, was wieder einen Beweis für die Bedeutung von Mikrozirkulationen und ihren Transport von Schwebestoffen in unterirdischen Räumen erbringt. Desgleichen konnten in ganz ähnlicher Weise wie in der Steinerlehmhöhle Ablagerungen von bodenständigem Material in Bergwerken beobachtet werden. Das durch die Stollenarbeit wesentlich höhere Angebot von Schwebestoffen in der Luft lagerte sich auch hier an Wänden und Felspartien ab und bildete mäanderoder hierogVphenartige Formen, wie sie uns aus den zuvor erwähnten Naturhöhlen bekannt sind. Aber auch in Stollen jüngerer Herkunft von 5-10 Jahren konnten leichte Ansätze von derartigen Mäanderformen festgestillt werden, ferner waren dort ganz dünne flächenartige Sinterüberzüge und Ansätze zu Sinterröhrchen zu beobachten. Die Entwicklung von Sinterdraperien lässt sich hier in ihrem Anfangstadium gut erkennen, abgelagerte Schwebestoffe von einigen Millimetern Stärke begannen sich unter dem Einfluss von Sickerwässern zu verformen, einerseits treppenartige Strukturen mit kleinen Becken auszubilden und andererseits sich an Felskanten Uberzugartig zu verfestigen, während im stärker berieselten Bereich das Material abgetragen wurde. Im lehmigen Bereich des Stefaniestollens konnten excentriques-artige Lehmformen, also Lehmexcentriques festgestel 1 t werden. Bei der Struktur von Sinterröhrchen konnten zwei typische Arten unterschieden werden, die einen, bei denen das Wachstum ringförmig gegliedert erfolgte und die anderen, die eine längsgefaserte Struktur mit stellenweiser Bogenformung aufweisen. Wie rasch und umfangreich eine Entwicklung bei Sinterformen vor sich gehen kann, wird im Schlackenberg¬ stollen bei Eisenerz erkennbar. In einigen Teilen desüüber 100 Jahre alten Stollens waren durch reichliches Kalkund massiges Feuchteangebot unzählige bis zu über 1 m Länge ausgebildete Sinter¬ röhrchen vorhanden mit zum Teil excentriquesartigen Formen und bauchartigen Erweiterungen. Letztere entstanden dadurch, dass das gerade Wachstum durch Kalkteilchen verlegt wurde, sich dafür seitlich Ansätze ausbildeten, die zu teilweisen Höhlformen führten, in denen sich das Wasser sammelte und von diesen aus wi&der neue Verzweigungen und Kristall formen an den Wasserrändern entstanden. Alle der¬ artigen Gebilde hatten auf Grund ihres sehr raschen Wachstums eine nur geringe Festigkeit, am anschau¬ lichsten mit Windbäckerei vergleichbar, und zerbrachen leicht bei unvorsichtiger Berührung. Man könnte si^iach Ihrer Entstehungsart und ihrem Habitus weitgehend mit den Excentriques vergleichen, denen allerdings in Naturhöhlen nur selten ein derartig reiches Kalkangebot zur Verfügung steht. Daher nehmen sie dort auch nur in seltensten Fällen so grosse Formen an, sind aber dafür wesentlich stärker den Einflüssen von Mikrozirkulationen und elektromagnetischen bzw. molekularen Kräften und Gesetz¬ mässigkeiten unterworfen, wodurch schliesslich ihr überaus grosser und filigraner Formenreichtum erklärbar w’rd»

PAGE 238

S Abb.l Steiner Lehmhöhle Lebmkegelbildungen und Draperien aus Lehm an der Höhlen¬ decke, 1-4 cm. Abb.2 Steiner lehmhöhle Mäanderoder hieroglyphenartige lockere Lehmablagerungen.

PAGE 239

^ 57/ 4 Abb. 3 Steiner Lehmhöhle , Tropfstein mit Krönchensinterbildung 8 cm. Bergwerksbereich von Hüttenberg, Albertstollen. Excentriquesbildung auf Pfosten der Stollen¬ verschalung 0 23 cm. Abb.4

PAGE 240

S 57/ 5 Abb. 5 Bergwerksbereich von Hüttenberg, Albertstollen. Blütenkelchartige Excentriques auf Pfosten der Stollenverschalung. Abb.6 Höhlengebiet von Plitvice, Moos mit Kalküberzug. Photos: M.Leischner, Landesmuseum Klagenfurt

PAGE 241

Ein anderes 3ebiet, in denkäie Existenz von Schwebestoffen sehr deutlich zum Ausdruck kommt, ist das kalkund feuchtigkeitsreiche Waldbereich der Plitvicer HShlen in Jugoslawien, Hier sind es weniger die Lehmals vielmehr die Kalkpartikelchen, die sich zu einem mannigfaltigen Formenreichtum an Wänden und Felspartien, aber auch an Tropfsteinen ansetzen unc^m Laufe der Zeit sogar zu vollkommenen sinterartigen Überzügen der Moose geführt haben (Abb. 6). Bei flüchtiger Betrachtung sehen sie einem filigranst entwickelten Excentriquesgeflecht sehr ähnlich, unterscheiden sich aber im Tewicht und bei näherer Untersuchung der feinen Moosstruktur eindeutig von den echten Excentriques. All diese Beobachtungen führen schliesslich zu der Erkenntnis, dass Uber die Existenz von Schwebestoffen in der Luft, die ja auch ober Tag im Sonnenlichtschlechthin als Staubpartikel bekannt sehr leicht festzustellen sind, keine Zweifel mehr bestehen können. Ihr Material stammt aus der näheren und weiteren Umgebung (Lehm, Kalk u. dgl.), welches durch chemische oder mechanische Erosion gelockert, durch die Zirkulation verfrachtet und durch Feuchtigkeit wieder gebunden die drei wichtigsten Faktoren des Prozesses an Wänden, Felspartien, Tropfsteinen, Holzverschalungen in Bergwerken und anderen jegenständen zur Ablagerung gelangt. Wie weit sich diese Stoffe kristallin verfestigen, durch normale Austrocknung varüäPtisioder unter dauernder Feuchtigkeit überhaupt weich bleiben, hängt einer¬ seits von ihrem Material und andererseits vom Feuchtigkeitsangebot in der Zeiteinheit des Entwicklungs¬ prozesses ab. ln ganz trockenen oder überaus feuchten Höhlen sind jedenfalls keine günstigen Beding¬ ungen zur Ausbildung von Konkretionen irgendwelcher Art oder für eine mäanderartige Formentwicklung gegeben. Denn gerade die mäanderoder hieroglyphenartigen Erscheinungen sind auf molekulare und mikroelektromagnetische Kräfte zurückzuführen, die vor allen bei wechselndem Feuchtigkeitsgehalt Adhäsionsund Kohäsionseinflüsse zur Auswirkung bringen. An einem Beispiel mit ganz ähnlichen Vor¬ gängen mikromolekularen Zusammenhanges aus dem Alltag kann man beobachten, dass sich, wenn man einen Espresso mit Schaumauflage einige Minuten stehen lässt, der Schaum allmählich setzt und sich in typisch mäanderartige Teile und Streifen zu gliedern beginnt. Dasselbe kann man erkennen, wenn man Staub auf einer glatten Unterlage längere Zeit liegen lässt und diese Fläche Temperaturund Feuchtigkeits¬ schwankungen aussetzt. Es kommt zur Ausbildung von Mäanderformen. Schliesslich ist auch der Höhlenreif nichts anderes als ein Ablagerungsprodukt feuchter Luftpartikel an unterkühlten Felswänden, entstanden unter dem Sublimationsprozess und unter dem Einfluss der Luft¬ verfrachtung und geformt durch Molekularkräfte, zum Teil auch nochizusätzlich unter der Ausbildung kristalliner Strukturen. Ganz ähnlichen Gesetzmässigkeiten unterliegt auch das so mannigfaltige Gefüge der winterlichen Eisblumen an Fensterscheiben. Diskussion: KRAMM (Köln): 1. Sind die durch Anflug entstandenen Excentriques chemisch oder mineralogisch untersucht Horden? GRESSEL: Nur teilweise und vor allem nur die Schwebestoffe. Nähere Untersuchungen werden im weiteren Programm durchgeführt. KRAMM: 2. Ein Herabrieseln von der Decke reicht zur Erklärung für das Vorkommen von Tonmineralien als Schwebestoffe nicht aus. Da die Oberfläche von Tonmineralien starke elektrische Ladungen tragen, sind zur Disperzierung in die Luft stärkere Kräfte notwendig. GRESSEL: Da chemische und mineralogische Untersuchungen noch nicht abgeschlossen sind, kann man Uber die Eigenschaften der Substanzen auch noch kein genaues Urteil abgeben, noch viel weniger Uber ihre Reaktionen, ich verweise auf die Antwort zur Diskussionsbermerkung von Franke, aber eines ist stcher, nämlich die Existenz der Schwebestoffe, die jeder Höhlenbesucher optisch erkennen kann und ausserdem durch die Versuche mit den ausgehängten Klinkerplatten bewiesen ist. Ob und welche rein theoretischen Überlegungen komplizierter Form dabei zutreffen oder nicht, scheint mir von nur untergeordneter Bedeu¬ tung. Vielmehr wird auf diesem Neulandgebiet noch vieles zu beobachten und zu untersuchen sein, viel¬ leicht ergeben sich dabei noch ganz neue Gesichtspunkte, bevor man althergebrachte theoretische Schlüsse zu ziehen beginnt. In ähnlicher Art kann man ja auch Schwebestoffe in jedem Raum bei Sonneneinfall beobachten und sogar bei völliger Unberührtheit dieses Raumesj|kann man nach Wochen auf allen darin befindlichen Flächen einen Staubniederschlag wahrnehmen. Warum sollen in belüfteten Höhlenräumen nicht auch bodenständige Partikel transport! e r t werden können, zúmal ganz eindeutig parallel dazu auch in Bergwerksstollen derartige Ablagerungen bodenständigen Materials beobachtet werden konnte'

PAGE 242

5 37/7 FRANKE (Kreuzpul 1 ach) : Ungeklärt scheint noch das Problem der Entstehung des Aerosols. Die Abhub¬ kräfte durch Windströmungen scheinen nicht zu genügen. GRESSEL: Sicher sind es nur unter anderem auch die Windströmungen, die die trockenen z.T. verwitterten Partikel zum Abfall bringen und als Schwebestoffe in der Luft verfrachten. Unter der Einwirkung chemischer Erosion blättern sie auch zum Teil von selbst ab, wobei feinst zerstäubte Teilchen auch auf diese Weise in der Luft schwebend verbleiben. Dass dabei natürlich Einflüsse mikroalektromagnetischer Vorgänge von nicht geringer Bedeutung sind, ist selbstverständlich. Man braucht sich nur einige Zeit im Höhleninneren aufzuhalten, kann man alle Vorgänge par exemple vor Augen geführt bekommen.

PAGE 243

S 38/1 EXPOSITION DES TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES DU "COMPLEJO CARSTICO DE OJO GUARENA" (BURGOS ESPAÑA) r* PEDRO PLANA PANART (Servicio de Investigaciones espeleologicas de la excma. diputación provincial de Burgos/Espan*a ) EXPOSITION DES TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES DU "COMPLEJO CARSTICO DE" OJO GUARENA" ( B U R G O S ) E S P A Ñ A ) Nous essayons d'exposer dans ce travail un bref résume de ce qu'a été jusqu'à présent les travaux topographiques dans ce "complejo cárstico", ainsi que les plans de travail qu'on a préparés ou qui sont prévus pour un futur inmédiat. D'abord on donne un rapport des campagnes annuelles qui ont été réalisées, en spécifiant les dif¬ férents secteurs qui ont été incorporés et le blancement spêlêométrique obtenu. Les campagnes de topographie se sont commencées le 1958, en ayant obtenu jusqu'à la dernière ré¬ vision on Mars 1969 un développement de 32.193 métrés . Ensuite on décrit quelques caractéristiques techniques des élévations topographiques. D'abord l'organisation cartographique: étant donné la grande extention qu'occupe cette cavité on a pro¬ cédé à la diviser en cinq secteurs (Dédalo Oeste, Sector Central, Sector Este, Segunda Axial y Sector de Res us geni c a ) . On en a de chacun un plan général aux échelles de 1/1.000 ou 1/500 selon la difficulté. On a en plus les plans partiels des zones labyrinthiques ou d'intérêt archéolo¬ gique a des échelles plus grandes (1/250). On décrit ensuite les méthodes employées dans les élêvements. Ils ont été toujours réalisés par des procédés dégagés, en employnat des légers instruments de main. Néanmoins on a attaché beau¬ coup de valeur à la précision, avant tout à l'égard des galeries principales ou axiales. Pour en finir on expose un programme des besoins qui comprend des travaux de topographie ex¬ térieure, pour situer avec précision toutes les entrées entre elles mêmes; et aussi de topographie intérieure d'appui afin d'établir une chaîne de points, desquels on partire pour réaliser la topographie interne de détail. PRÄSENTIERUNG DER ARBEITEN ÜBER DIE TOPOGRAPHIE DES KARSTGEBIETES VON "OJO GUARENA" ( B U R G O S S P A N I EN ) In dieser Arbeit wollen wir eine Zusammenfassung geben, sowohl über die topographischen Arbeiten, die über dieses Karstgebiet bisher geleistet worden sind, als auch über die Arbeitspläne, die aus¬ gearbeitet wurden oder für die unmittelbare Zukunft vorgesehen sind. Zuerst wird eine Übersicht gegeben über die jährlich geleistete Arbeit, wobei die verschiedenen Teilgebiete erwähnt und die speläometrisehe Bilanz gezogen wird. Die topographischen Arbeiten begannen im Jahre 1958, und man hat bis zur letzten Revision im März 1969 die Zahl von 32.193 m erreicht . Im folgenden werden einige technische Besonderheiten der Erhebungen beschrieben. 1. die kartographische Organisation. Da diese Höhle sehr groß ist, hat man sie in 5 Sektoren auf¬ geteilt (West-Labyrinth, Zentralsektor, Ostsektor, Achsen teil und Sektor der Quellen). Von je¬ dem dieser Teile gibt es einen allgemeinen Plan im Maßstab 1:1.000 oder 1:500 je nach Schwierig¬ keit. Es gibt auch noch Teilpläne der Labyrinthzonen oder für die Archäologie in größeren Ma߬ stäben (1:250). Es wird dann beschrieben, welche Methoden bei den Vermessungen verwendet wurden. Es wurden immer eingeführte Verfahren verwendet und leichte Handinstrumente benutzt. Nichtsdestoweniger wurde großer Wert auf Genauigkeit gelegt,vor allem in Bezug auf die Hauptgalerien oder den Sektor der Achsen. Zum Schluss wird ausgeführt, daß noch äußere topographische Arbeiten gemacht werden müssen, um mit Genauigkeit alle Eingänge festzulegen: eine innere Hilfstopographie, um eine Serie von Punkten festzulegen, von denen man ausgehen kann, um die innere Topographie im einzelnen ver¬ wirklichen zu können. PREAMBULO Es nuestra intención, al presentar este breve trabajo sobre el Complejo Cárstico de "Ojo Guarena" , exponer algunos puntos tocantes exclusivamente^ las características de la labor de levantamiento topográfico que se viene realizando desde el año 1958 en este importante fenómeno que por su desar¬ rollo ocupa el quinto lugar mundial. No es nuestra función, por tanto, dar ninguna visión de conjunto sobre los múltiples aspectos que presenta esta sistema, lo cual se cubrirá en buena me dida a lo largo de las restan tes ponen¬ cias tocantes al mismo, que se presentan a este V Congreso Mundial de Espel eol ogi ía .

PAGE 244

$ 38/2 Así, nos limitaremos a tratar, en primer lugar, sobre las etapas del levantamiento, citando los distintos grupos espeleológieos que han intervenido en los trabajos y las partes más importantes que se han ido incorporando en las sucesivas camparías. A continuación daremos algunas caracterí¬ sticas técnicas de la topografía efectuada, apuntando los inconvenientes que en ella se nos evi¬ dencian y los trabajos consecuentes pare su remedio, tanto efectuados como en proyecto. Terminamos este prólogo dando cuenta de que el conocimiento total de este gran complejo subterráneo que es "Ojo Guareha", dista mucho aún del estado actual de las exploraciones. Es por esto que espe¬ ramos, que desde la presentación de esta ponencia hasta la celebración del Congreso, la cifra del desarrollo total se haya incrementado considerablemente, y tengamos, por tanto, que corregir la relación que en este trabajo presentamos. ETAPAS DEL LEVANTAMIENTO. An 0 1 9 5 8 . El G.E.S. del C.M. Barcelonés y un equipo vasco-burgalés-alcoyano topografían el PRIMER P150, los “GOURS", Galería de la Esperanza y realizan un esbozo de los Pisos 2° y 3 o . El recorrido completa los 12 km. rV Ano 1961. Se levante la topografía de los principiaos abrigos prehistóricos pare el Museo Arqueo¬ lógico de Burgos. Año 1963. Participan en la topografía los equipos de Burgos, Vitoria y Alcoy. Se completa el le¬ vantamiento del 2 o Piso; se hace el de la Galería de los Iralianos hasta el Laberinto Vitoria; se levanta una gran parte del sector del Laberinto Alcoy y casi se complets el sector de la "Chimenea de los Hussos". Desarrollo total logrado: 16.100 mts . Se topografían también las cuevas de San Bernabé, Cubía y Cornejo, pertenecientes al mismo aparato, pero separadas por obstrucciones. Año 1964. Los equipos de Burgos, Alcoy, Bilbao y Vitoria operan en la revisión del 3-er Piso, topografía de las nuevas galerías Speos, Vía Seca y otras laterales de la Galería Principal, además de los Pasos de Mahoma y Alava. Se consiguen los 21.550 mts. de desarrollo. Se exploran y topografían, asimismo, las cavidadesde Covanería, Sumidero del Río Guareña y Surgencia de la Torcona. Ano 1966. Se hace un levantamiento de detalle de la Sima Dolencias, a gran escala, para su estudio genético. Se localiza, mediante brújula taquimétrica , el punto probable que corresponde, en superficie, a la "Chimenea de los Huesos", para intentar desobstruirla y utilizarla como acceso directo al Sector Este del Complejo. Es descubierta la Galería del Hambre y su continuación, la Galería del Aburrimiento. Un equipo vascorburgalés procede a la topografía de la primera. La topografía de la Cueva Torcona es el principal avance efectuado esta ano, la cual cuenta ya con cerca de 2.000 metros de desarrollo topografiado, sin haberse agotado sus posibilidades. Se levanta, también, la topografía de las cuevas de Villamartin, y Prado Vargas. Los espeleólogos que realizan estos trabajos son de los grupos de Burgos, Córdoba y Alava. Ano 1967. Se desarrolla una única campana topográfica, durante la última semana del mes de Mar¬ zo, con participación de Burgos, Córdoba y Sabadell, consiguiéndose el levantamiento casi total de la nueva Galería del Aburrimiento. En cortas jornadas esporádicas se topografía la Cueva-Sima de Covanería y las galerías artificia¬ les excavadas en ella a fin de establecer comunicación con el Sector Este. También son levanta¬ das algunas pequeñas galerías interiores de este mismo sector, todo ello a cargo del grupo de Burgos . En Mayo de este ano, el desarrollo total topografiado es de 25.430 mts. Año 1968. En unas primeras exploraciones, realizadas por el grupo de Burgos, se consigue unir il Complejo la Cueva de Cornejo, por desobstrucción de una galería colmatada, con el consiguiente incremento superior a los 1.000 mts. En el mes de Agosto, en una campaña de ámbito nacional, se topografía lo restante del Aburrimiento, los Laberintos Alcoy y Vitoria, unos sectores arqueoló¬ gicos, y se efectúa una revisión, con métodos más precisos, de la Galería de los Italianos, que adquiere una mayor importancia topográfica por ser el único eje de unión con la Galería del Aburrimiento. La participación en la topografía de esta fase, corre a cargo de grupos de Burgos, Córdoba, Barcelona, Tarragona, Lérida, Alava, Guipúzcoa, Vizcaya, Madrid, Asturias, Alicante y Valencia. El desarrollo total topografiado, que en espera de nuevas exploraciones damos como defi ni tivo al cierre de estas líneas, es de 32.193 m .

PAGE 245

Covaneri LECTOR SECTOR CENTRAL SEGUNt AXIAL L^Torcona y WOO 500 0 1.000 2000 m. Escala 1 /10.000 COMPLEJO CAOSTICO OE "OJO GOAfLEÑA'' MERINDAD DE SOTOSCUEVA BURGOS Representación del relieve tomada del MARA NACIONAL 1 / 50.000 por LülSO ORTE y PEDRO PLANA

PAGE 246

S 38/4 CARACTERISTICAS TECNICAS ORGANIZACION CARTOGRAFICA En el estado actual de la topografía de "Ojo Guareña", hemosddivi di do el Complejo en cinco sec¬ tores, en los que hemos incorporado todas las cuevas adyacentes que tienen correspondencia topo¬ gráfica e hidrológica actual o pasada. No obstante, estas no se han tenido en cuenta en la rela¬ ción de los sucesivos desarrollos que hemos dado hace un momento. Damos esta división para poder relacionar más fácilmente las distintas galerías que se van citan to, con el bloque de conjunto: L . DEDALO OESTE Sima Dolencias; Primero, Segundo y Tercer Pidos, hasta el "sifón" o codo inferior de la Galería de los Italianos, al sur; Sumidero del Río Guareña (aparte); Cuevas de San Bernabé (aparte) y Cueva Cubía (aparte). II . SECTOR CENTRAL Cueva Palomera; Galería Principal o lá Axial; Sala de Cartón y Galerías de la Fotoquina Vía Seca y zona del Laberinto Alcoy, hasta los "Siete Gours". m. SECTOR ESTE Sima de los Huesos; Galerías Turísticas; Paso de Mahoma; Paso Alava; Laberinto Gruyere; Galería Speos; Galería de la Esperanza, hasta el Sifón Terminal; Cueva-Sima de Covanerí (aparte); Cuevas de Cornejo; Cueva de Prado Vargas; Sum i de ros del Trema (aparte, y aún por explorar en su mayor parte). IV. SEGUNDA AXIAL Galería de Tos Italianos; Laberinto Vitoria; Galería del Hambre y Galería del Aburrimiento. V. SECTOR DE RESURGENCIA Cueva Torcona; Cueva Torquilla y Fuente del Torcón. Las primeras topografías efectuadas se fueron recopilando en unplano global a escala 1/2.500, de todo el conjunto formado por la cavidad principal (Cueva Palomera-Sima Dolencias). Las restan tes cavidades se dibujaron en planos separados, a la misma escala. Al irse extendiendo los ejes de la cavidad explorada y al hacer su aparición zonas tan intrinca¬ das como los Laberintos, hubo que pensar en hacer un plano más detallado, a una escala mayor, y por tanto, con la necesidad de dividirlo en los sectores citados. Al precisar una mejora de los detalles representados sobre el papel, los datos existentes de los primitivos levantamientos fueron quedando insuficientes con lo que se hizo necesaria la revisión de la mayoría de los levantamientos. Hasta el momento, los dos ejes principales del sistema han sido revisados y cartografiados. En 1.964 se inició la revisión de la lá Axial o Galería Prin¬ cipal, efectuándose desde su entrada por Cueva Palomera hasta los "Siete Gours". En el pasado año, se hizo la ya mencionada revisión de la "Galería de los Italianos" que enlaza con la 2a Axial o Galería del Aburrimiento, y que adquiere por ello una importancia extrema. Estos dos . nuevos levantamientos se han realizado a las escalas 1/1.000 y 1/500, respectivamente, en rela¬ ción a su trazado complicado. Se han realizado, igualmente, un considerable número de revisiones locales en los Laberintos y partes con yacimientos arqueológicos o con especial interés turísti¬ co, de todos los cuales se han hecho planos a escalas mayores (1/500 ó 1/250). METODOS EMPLEADOS EN LOS LEVANTAMIENTOS Se han venido usando hasta este momento, métodos de topografía expedita Brújulas de mano de di¬ stintos tipos (Breithaupt, Bézard, Recta, etc.), generalmente con eclímetro incorporado, y con una apreciación que oscila entre los 2 y 1 Q sexagesimales, tanto en medición de rumbos como de ángulos de pendiente. La medición de distancias se ha hecho siempre por medio de cinta métrica metálica o de tela. Las condiciones en que se han efectuado algunas poligonales, especialmente las de laberintos y zonas inundadas, no han sido siempre favorables, con lo que se han llegado a cometer errores de cierre bastante considerables, obligando a nuevas revisiones. Sin embargo, podemos afirmar que, en general, el error lineal en el cierre ha sido menor del 8 % de la longitud de la poligonal. De todos modos, este error, comprobado sólo en una minoría de poligonales cerradas sobre sí mis¬ mas o por método de ida y vuelta, no ha podido ser calculado en una gran parte de itinerarios que por premura de tiempo se han dejado "colgados". Si se considera la gran longitud de algunas galerías, como la 2á Axial, que cuenta con 6,3 km. de galeria . única sin posibilidad de ningún enlace con otras poligonales que puedan servir para basar la compensación, se hace evidente la magnitud de los errores de situación de los puntos extremos. Por esta causa, en estos casos co¬ mo el citado, los sistemas empleados se han afinado en lo posible, aún sin salirse de los méto¬ dos expeditos, con el empleo de una brújula Universal Meridian, de suspensión cardan, cuya apre¬ ciación es de 1/2 grado centesimal en ámbos limbos, y con el uso de bastones de estacionamiento, los cuales han disminuido considerablemente el error por imprecisión de estación, aumentando, al propio tiempo, la exactitud de las distancias y asegurando el un mayor paralelismo de las visu¬ ales con la lines del suelo entre puntos. El error de cierre ha disminuido, así, a un 2 %, en el caso concreto de la Galería de los Italianos, sin que esto haya supuesto, en absoluto, ago¬ tar todas las posibilidades de precisión, con estos mismos medios.

PAGE 247

S 38/5 Con la aparición de comunicaciones entre las diversas cuevas de que consta el Complejo (Sumidero del Guaraña y Cueva de Cornejo con la cavidad principal) y con el descubrimiento de un nuevo punto de acceso (Sima de los Huesos), aparece la posibilidad de compensar varios de los itinera¬ rios "colgados", pudiéndose rebatir la casi totalidad de la topografía interior sobre la super¬ ficie del terreno, y ligarla, de este modo, a una red topográfica externa, mucho más precisa. Con todo esto, nos presentamos ante un programa de necesidades inmediatas, que tratamos de ex¬ poner a continuación: TRABAJOS A EFECTUAR A. TOPOGRAFIA EXTERIOR La representación del relieve externo,del área de "Ojo Guareña", ha sido obtenido por amplia¬ ción del Mapa Nacional a escala 1/50.000, el más detallado de que disponemos. Por esta causa, las deformaciones del original se han transmitido y multiplicado, en el plano que presenta¬ mos a escala 1/10.000, de modo que en ninguna forma puede servirnos de base para la fijación exacta de las bocas, máxime cuando tenemos que inter-relacionarlas . Necesidades : lá. Construcción de hitos senaladores fijos en los puntos-base de cada una de las bocas de entrada. 2â. Triant julaci ö n con teodolito a partir de las cotas fijas de Villamartin, Cueva y Cornejo para 1 fijar la situación altimétrica y planimétrica de todas las bocas . 3ä. Fijar las coordenadas locales de ellas, en un sistema cuyo origen puede ser el Sumidero del GuarefTa, por ser el punto situado más al Norte y Oeste de las cavidades in¬ tercomunicadas, y por ser, precisamente, los sentidos de avance de las aguas, Sur y Este . B. TOPOGRAFIA INTERNA DE APOYO 15. Poligonal-base contaquímetroo brújula tagui métrica, entre los PUNTOS-BASE de Sima Dolencias Cueva Palomera Sima de los Huesos Cueva de Cornejo. Esta poligonal será compensada mediante el conocimiento de las coordenadas de estos puntos-base, por la triangulación exterior. 2?. Poligonal secundaria conbrújulataquimétrica desde el punto-base de lá Sima Dolencias hasta el punto final 3i la Galería del Aburrí mi en to . A fin de compensarla, se hará por el método de ida y vuelta. La poligonal-base se habrá de prolongar, por su extremo Oeste, hasta su enlace con la topo¬ grafía del Sumidero del Guareña, de la que el Complejo está separado, tan sólo, por unos pocos metros de ma te rial clástico, y desde la misma Sima Dolencias tratará de hacerse lo mismo con la Cueva Cubía. Estas dos poligonales de apoyo deberán ser completadas, en los tramos que comprenden los laberintos y lagos, por visuales deducidas de un número suficiente de observaciones expe¬ dí' tas promediadas . C. TOPOGRAFIA INTERNA DE DETALLE Revisiones topográficas expeditas y a la escala que requiere cada caso (aunque unificando los planos por sectores a la escala común 1/1.000, tomando como puntos de partida los de las pligonales taquimétricas anterio res.

PAGE 248

S 39/1 P0/1b TOnorPAWHECKOrO FAKTOR A B nE[HEP00BPA3AHMM TOPHbiX CTPAH HA nPEMEPAX M3BECTHHKDBbiX riACCHBOB rPV3HH 3 . H . TMHTH/1030B T6 H^HCH , y;! . 3 . Py xaflae I.klHcTHTyr roorpaíMH HM. BaxyiuTH . B nemepüQÖpaaoBaHMH ropHbix cipan nepBOCTeneHhyHD po/ib npn flpyrMX 6 . naronpwR T H UX yc/iOBHRx wrpaeT TonorpattJPiHBCHMH ct>aKTop,B HaciHocT H , yH ;iOHbi , Gporpa^HHecHHX noaepxHocTeM . Pü/it aroro iJaKTopa B coBpeneHHOM HapcTooöpaaoBaHMH Har/iñ^Hü M j i/iracrpupytaT ne To/ibHO rpysHHCHHe H KPWMCHHB ropnbiB naccHBU, HO H flpyrHB HapCTG.BblB O"/iaCTM C C C P . M C C/I B^O B 3 H M fl 3THX p 3 H O H O B ' H O B C B M B C T H O H O K 3 33 Jl H , H T O C yBB/lHHBHMBM H 3 H /IO H 3 CK/IOHOB K 3 H npaBH/10 SHaHHTB^-bHO yMBH-blUaBTCfl MHTBHCMBHOBT'b 3 3 H 3 p C T OB bl B 3 H H H , 3 yWB npH yKfiOHB 60/IBB 12-15°, 33 pBflHMM M C K / 1HD H B H W B M , H 3p C T O 06 p 3 3 O B 3 H H B H p B K p 31^3 B T C R ( HO 3T0ny HOBO^y CM, paÖOTbl MSBBCTHblX COBBTCHHX MCC/lBflOBaTBílBH KapCTa/H.A,rBO3flBMHOrO,1954;H.K.3aHL4BBa,1940;r.A.I V laKCHMOBHHa, 1 963 i,A.C .CoKGROBa , 1 962 n flp . ) , B 3T0M C M bl C /I B Dp H MB H 3 T B / I B H H p y fl H blkt H 3 B B C T H R H O B H H M3CCHB ApaÖMKa B A 6 X 3 3 H H , p B / Tb B (J) HOTOpOFO CÍOpMHpOBaH BflUHOM C/IOWHOH 3 H T H H / I k H 3 / Tb H O kl B O 3 B bUilB H H O C T bK] . P O C H Ofl C T B y HDL4M M k (})OPMaMk BTO RB/1RHDTCR KpyTGCK ROHHbis (35-55°) x p B 6 1 bi c ysHkMk rpsÖHRMk.Ha nepsbik esrjiRfl B B CBM a 6/iaronp.kRTHbiB ycnoBkR fífifí paSBkTkR Kapcia 3 BCb COSflaiOT MOIHHblB TO/ICTOCnOkCTbIB k MaCCkBHblB HkCTbIB kSBBCTHRKk BBpXHBK)pCKOrOk HkWHBMB/lOBOrO B03paCT3,a T3KWB OÖk/lbHblB 3 T M O C (J) Bp Hbl B OCaflKk ( 1400 MM H3 K y p O p T B rorpa,1 737 MM B pakOHB MBTBOCT3HI4kk X / H3 ParpCHOM XpB6TB).GflH3KO HBCMOTpR H3 3T0 6o/TbUJkHCTBO npkÖpBWHblX XpBÖTOB 3aKapCT0B3Hbl H 3 pSflHOCTb C;:3Ö0 k RHLUBHb! HB TOFtHO LU 3 X T k nBIHBp,HO flaWB 3 0 B MB H T 3 p H bIX H3pCT0BblX 0Öpa30B3Hkk . Aha . ! !0rkHH3R H 3 p T k H 3 H 3 6 ,'¡(0^3 B T C R k H3 flpyrkX B bl C O H O T O p Hbl X MaCCkB3X fpySkk.Ha nOBBpXHOCTRX KpyTblX CK ;'OHOB , RBHO H p 6 0 6 U 3^3 KDU^k X B npÖflG/iaX BblCGKOm K3p CT 3 P p y 3 k k , 3 T M O C $ S p H bl B OCaflKk ÖbICTpO CTBK3HDT B Ta/TbBBrk k $ k / I bT p 3 P k R flOWflBBblX k T3.'blX CHBFOBblX BOfl B FyÖkHy M3CCHB0B CBOflkTCR H3 HBT.M3 CKaaaHHoro BbiTsnaBT , HTO ,A IR nB;j4Rpooöpa30B3H.kR HBflocTaroHHo H a /i k H k B pacTBopkMux nopofl k oökRkB 3TM0C(})BpHblX OCaflHOB J flaWR T p RL4k Hbl B H B Ö .':3 T O np k R T H bl X Op OT p 3 p k H B C K k X yC.HOBkRX T B p R HD T C B O k C T B B H H y KD kM BBflyiiiyHD po^b B DBLUBpOOÖpaaOBSHkk . COBpBMBHHblk 3T3n CnB-TBO-UOrkSBCKOrO kSyHBHHR Ppy3kk n03B0:¡RBT no n.nOTHOCTk KapCT OBblX nO.HOCTBk X/ k ryCTOTB HBlMBpHblX XOflOB O T H B T .H k B O BblflB.HkTb Mp C C k Sbl Ç C ^ GW B H Hbl B C y 6 T Op k 3 O H T 3 1 b H O 3 3 G B F 3 HDli^k M k nopoflaMk k kMBHDinkMk 6 O ; IBB k;ik MBHBB posnyio HJIH c/ierna H 3 K n G H H yio noBepxHocTb (CM.B raö/il öepxHBMMBpBTkHCKkk , Py^ayra-ÜTxapcKkk ,L{B6B/ibflkHCKkk MacckBbi ) ./],GR sikx ipsx MacckBOB noKasaiB/ik n;i0TH0CTk nsiMBp k rycTOTbi nBLUspnyx xoflos COCT3B;IRBT COOTBBTCTBBHHO : 196, ü k 37Q50;247,0 k 42400;228,0 k 37500; 3 ^RR ByCOKOFOpHyX Xp B Ö T O B , K 3 K k M k RB/1RHDTCR P 3 F p C K k k , B 3 bl 6 C K k k k 0 X3 H K y 3 , C O O T B B T C T B B H H O : 5 3,6 k 3405,23,4 k 1328 ; 72,0 k 2865. jlßÖOnblTHO OTMBTkTb, HTG 65%OT OÖli^BFO K0RkHBCTB3 k3BBCTHblX HBlUBp Ppy3kk RB/1RKDTCR F Op k 3 O H T 3 fl b H WM k nO/lOCTRMk , HTO OÖtRCHRBTCR HB CTORbKO ÖORBB UjHPOKkM p 3 C H p O C T p 3 H B H k B M CROkCTblX KapCTyiOmkX TO/1U4,nO CDSBHBHkHD C M3CCkBHblMk k 3 B P C T M R K O B UM k HOP O^aMk , CH O ilbK O TBM.HTO C V 6 F OP k 3 O H T 3 ^b H O B SailBFaHkB k3BBCTHRK0B H 3 n/13T006pa3HUX HOBGpXHOCTRX C03fl3BT 6 R3 F O HP k R T H W B F B O MO p (J) O ^O F k H B C K k B k FkflpOMBTBOpOJIOFkHBCK kB yCROBkR flRR nBL4Bpoo6pa30B3HkR . KcTOTk , nOHTk B CB HpyPHUB kCCGlBflOBaHHblB HBLUSpU HDWHOFO CH/10H3 KaBKaCkOHk 33/lOHiBHW k p33BkTU B HOHKaX CROkCTblX k3BBCTHRK0B MB/lOBOk CkCTBMbl /nBU4Bpbl A6 p CK k R 3 , T K k 6 y R3 ,£1,3 B B p y R3 , Varan axbi , K ß / iacypcHkB k flp , / ö nps^BRax ro/ibKO BBPXHB-MMBPBTCKOFO n/iaro HacHkibiBasrcR 24 KapcrosuB neiuspu fl/ikHes 100 M , , T o r ,na nan no BCBMy HpuMy k Vpa^y kx TORbKO no 26 /,Ay6 JIRHCK k k , 1956 , crp . 1 24 ; MaKCkMOB kn , 1 965, crp . 67/. Tan kB pakOHbi,K3K cnpas B^/ikB o 33MBH3 B T H . A . PB oaflBLtK kk , oöscnBH kaaior ” , , , spsa B bl H 3 k H O UJkpQKyK) M k p K y R R U kIG BOfl B ÖOKOBOM HanpaB.TBHkk npk H3RkHkk O np BflB XI B H H WX CBCTBM flp B H SWa "/1 9 54 C T pH!/ X/ H 3X0,qkTCR H 3 aÖC.BWCOTB 1644 M. X / flOHRTkB n/lOTHOCTk k FyCTOTbl K3pCT0BblX nBU^Bp BBBflSHbl B PlkTBpaTypy P , A . Ma K C k MO B H H B M 1963 .Pl/IOTHOCTb 3 T o Ka/ikHBCTBO neiuBp.a rycrora O6U 43R fl/ikna BCBX nBi^spHUx xofloa , np kxoflRma R c R na 1000 KM 2 n/iomaflk KapcryHDiiikxcR nopo^i.

PAGE 249

S 39/2 M B DQ/ioce BbicoKoro Kapcxa fpysHH Han6o/iee MHTBHCMBHO aaKapcTosai-iHbie ynaciKH npHyposenbi K B b ipaBHeHHbin B/lBMOHTaM p B/IbB (f) a , H 3 H T O yHaBbIBaBT D /IG T H 3 B CBTt BüpOHGH H3 ’’/^M^BaHS” H B OKpBCTHOCTBX ManflBüiuxM (ApaÖMHa),Ha BspniHHHbix DOBBPXHOCTHX BabidcKoro xpBdra , PwxBa »Oxannys, HaHspa/ia ^a T a HW B OMB pTBBBUJHX HJIOCKHX flHMLU flOBHH ( F B ^ T B ^y K G H 3 fl , lUp 3 T T O B 3 H , 0 p T 3 ~6 3 r:3 F 3 H C K H B , ( Ap 3 6 H K 3 ) , Br M fl (BSblÖCHMM Xp ) BBBIUM , OnyflWB” (QxaHKya) H æP . Byno/iGWBHHGCT'b pB/rtspa Bflscb odcy ;IOB ;IBH 3 fl.nHTB / itHbin n/iocHOCTHbin B OB^BH CTB MBM B H B LU H B,^ MH3MMSBCKHX 3 F B H T O B (/IBflHMKOBafl apOBHfl , HHB314Hfl , MOPOBHOB B bl B B T p H B 3 H M B ) H .1 H o6U4MM n^3H0M T B K T O H M H B G H O F O CTpOBHHfl panoHa HîIM WB yMacinsK OÔBHX $3« T o pos . Flpn H B npnMBpy nofloÔHbix aaBMCHMOcTBM nowno HadFLOflaTt. HOHTH Ha B G B X MaCCMBaX fpy 3 HH , KpyTbIB CK/lOHbl KGTOpblX COBnaflaiOT G Kpbt/TbHMH LUHpOTHO HanpaB^BHHyX TBKTOHHHBCKHX GTpyHTyp , npaa H/ibHo BbipamsHHbix B pB.rbBpB . Ha npnnBpax BTHX naccHBOB ycTanas/iHBaBTCfl , HTO HaKfiOHHbiB 3a/iBFaHHB nnacTOB , OKasbisafl Hanpas/ IHK3U4BB ABHCTBHB Ha Hoppo3HOHHbiH npopscc , orpaHHHHsaBT , BnsinaBT B G T p O F H B pariHH TBppHTOp HMD FIO B Bp X H O C T H O F O npOflB/lBHHfl K 3 p G T a , H MB H H O B 3T0M C^yHaB ({) O p M H p y B T G fl T.H, Hanpas/iBHHbiH H/IH opHBHTHpoaaHHbiH K a p CT liJyHHH , 1 964 , erp . 11 , HBCMOTpfl Ha pflfl HBd.naronpHHTHblX MOMBHTOB , 3Han TB/rbHO SaflBpWHBaiOLUHX B npOLUJIOM H SaßBpWHBaKDIHHX B HaCTOflLUBB B p B M fl XOfl KapCTOBblX Hp O p S C C O B , K 3 p CT B npBflB^aX BbICOHHX MaCCHBOB fpy3HH B UB”OM flOCTHF T a K O F O HHTBHCHBHOFO H nOHCTHHB MOL4HOFO pa3BHTHfl , HTO MaCGHBy 3 T H HB HMBHDT CBdB aHaflOFOB CpBflH flpyFHX P a H O H G B CCCP ( CM, TaHHLB P B O 3 flB U K H H , 1 9 6 5 , C T p . 1 0 3 ) . TaHHM 0dpa3GM,B yC/10BHflX F O p H O H Od/iaCTH paSBHTHfl KapCTa MOW B T H MB T "b HHTBHCHBHblH XapaKTBp H npn HaK/iOHHOM 3a/iBraHHH n/iacTOB , BC^H o H H B apsa/iax Bbixo^a na noBBpxHocT'b odpaayraT BbipoBHBHHyB TpBLUHHOBaTyB y H 3 C T H H , O d B C H B H H B 3 K314H B HB TOfl-bHO n/10lMaflHyHD MBfl-IBHHyHD H H (J) H/Tb T p 314 HH] , H O H a H K y My F fl U H fl C H B F 3 H CBOdOflHblH O T B O fl BOfl B F/iydHHy, HaïuHMH Hcc/iBflOBaHflMH noflT B Bp wfla B T c fl , H T o HandonsB draronpHflTHafl cpsfla fl/ifl (J)opMHpoBa H H fl r^ydHHHbix KapCTOByX $ O p M B yC^OBHflX C H /I "b H O paCH/1BHBHHOFO B bl C O K O F O p H O F O pB/l-bB^a C03flaBTCfl HHWB FOpHO/IBCHOH ByCOTHOH 30Hbl,FflB npOHCXO^flT 3aMBTHblB B blHO / 13W H B 3 H H fl nOBBpXHOCTBH H C O Cp BflO T 3 H H B 3 H H fl B O fl , p 3 C Cp B flO T O H B H Hyx Ha BBCtMa paCH JlBHBHHyx H TpBlflHHOBaTblX FpBdHBBblX ynaCTKaX CpBflHBH BblCOHOFOpHblX MaCCHBOB. H 3 426 HSBBCTHblX ( H3 1.Xl, 1968) B KapCTOBOH nO/lOCB raWHOFO CK /IO H a KaBKaCHaHH F /lyd H H HyX FIO/IOCTBH , HMBBTCfl 149 K0/10fll4BB H LU3 X T , C y MM3 p H O H F/iydHHOH 5397 M,3 CyMMapHafl fl-HHHa F O p H 3 O H T 3 .Tt Hy X XOflOB HBflSp 50569 M , yü, /I fl CpaBHBHHfl HHTBpBCHO O T MB T H T b , H T O aHanOFHHHblB flaHHblB fl/lfl KpblMCKOFO KapCTa Ha 1.X.1965, FOfla COCTaBHilH COOTBBTCTBBHHO : 1 6343 M H 29804 M ( ,/],y6/lflHCKHH , 1 965, CTp , 1 23) . TaKHM odpasoM , cyMMapnafl r/iydnna KPBIMCKHX Hcc/iBflOBaHHbix BBpTHHa / rbHbix nsiflBp B Tpn c JIHLUHHM paaa donbiuB no cpaBHBHHHD c noflodHbiMH no/iocTAMH fpy3HH,a no cyMMapnoH fl F. H H B ropHaGHTaFtHyx xoflOB KpyMCKHB Ma c c H B y SHaHHTBFbHO OTCT3HDT OT Fp y 3 H H C K H X , H B C MO T p fl H3 TO, HTO y H 3 C KOFHHBCTBO H C C F BflO B 3 H Hy X nO/IOCTBH FOpOSflO M B H bill B X ^ , H B M B PopHOM KpbIMy , B 3anaflHOH PpysHH waxTbi H KOFOflpy r.nydHHOH flo 50 M cocTaB/ifltoT 77,7 % OT odiuaro KOFHHBCTsa BspTHKaFbHyx nBiuBp:20% npnxoflHTCfl na nBmspy ruydHHOH OT 50 flo 100 M,a FFydws 100 M ( flo 300 M) 2,3% X X/ ’ HBM WB OdbflCHflBTCH BBCbMa H B 3 H 3 H H T B FbH O B KOFHHBCTBO F F y d O K H X KapCTOBblX H O F O C T B H (CM.TadF.1) B H3BBCTK0B0H OOFOCB H3WHOFO CK F O H a KaBKaCHOHH? Bsflb FO OC HO B HbM yCFOBHflM paSBHTHfl KapCTa F O p H bl B M a C C H B bl fpySHH H H H B M HB yCTynaiOT HHTBHCHBHO 3 3 K a p C T O B a H Hbl M pBFHOHaM A F bF , / 1,H H 3 p CK H X FOp H , T B M d O F B B , BHFHHCKHM C T O F O B bl M MaCCHBaM KpbIMa . flFOiflaflb KapcTyKDflHXGfl nopofl HDWHOFO CKFona KasKacHOHH ( c odiflBH MOflHOCTbio flo 3000 M) d O F B B HBM B 5 pas npsayiuaBT nFoiflaflb KapdonaTHyx nopofl Popnoro KpyMa,a roflosafl cyMMa aTMOciiBpHbix ocaflKOB na F O p H bl X H3BBCTHRK0BblX MaCCHBaX COCTaBFflBT 1 8 0 0 2 0 0 0 2 4 0 0 MM, na PHFHHCKHX MaCCHBaX WB HB npesymasT 1000 MM,a B d O F bill H H C T B 6 p 3 H O H O B H 3 p C K OH KapCTOBOH O d F 3 C T H -OT 900 flO 1800 MM. X / HanpHMBp , COBBpUJBHHO HB HCCFBflOBaHbl F O F O C T H , H 3 XO fl fllflH B C H B FOFOCB pa3Fpy3KH MHOFOBOflHblX FOflSBMHyX p B K NHH iuTa , Psnpya , PSHXH , TiersBtuapa H flp . XX/ H3 H MBHDlflH X C fl 5 nBlflep C FFydHHOH OT 100 flO 300 M fl B B OTKpysaHDTCfl B npBflBFaX HHSKOFOpbfl.B KpyMy WB 35 FBlflBp C T 3 K H M H WB F FyÔHH3MH ,

PAGE 250

s 39/3 3aKapcTOBäHHbie nGBspxnaTu naccHBa Oxannya /aana/inaH rpysun/ (JJOTO: 3 .K , TMHTM/ loaoBa

PAGE 251

S 39/4 MCK ntoHMTe / TbHoe H36.WTOHHOB yB/iawneHkie ropnbix H3BecTHHKOBWx naccMBOB 3anaflHOM fpysMH odyc/iosnuBaej CB H B T O JTbK O MX ÔO/VbtUOM CHBWHOCT TDHD , H O M "OJTbWMM HHC/IOM TyMaHHblX flHBM (B TOfl 1 8 9 ) . K O 3 $ (J) M M M B H T yB/iaWHB“ HMB 3flBCb COCTaB.nflBT 2-2,5,TaKMB rMflpOMBTBüpO/lOrMMBCKMB yC/ 10 B M H 6 H a T O np M fl T C T B y K] T Kpyr ^OrOflMHHOny 0yHHUMOHMpOBaHMH3 pflfla flOBO/TbHO MOlUHblX B0K/1H:3CHMX M C T O H H M K G B , Cp Bfl M HOTGpblX OCO 60 BUflB.-flBTCH HMMUJTa ( HDW HblM CK/IOH BsWÖCKOrO XpBÖTa^S M Hafl yp.M.),OflHa M 3 KpyriHBMlUMX HapCTOBblX p B H CCCP, OT/IMHaiOLLiaflCfl SHaHMTB/TbHUMM K O / IB 6 3 H M fl M M CTOKa.EB MMHMMa/TbHblM paCXOfl -1,35 M^/CBK ( 1 3 ~ 1 6 . X . 1 9 6 2) , 3 M 3 H C MM 3 / TbHWM 197 M^/CBK. 1963 i cooTBBTCTByraiiiMB fla H HbiB fl ,n H PasxM (GxaHKys) -172 M^/CBK ( 2-4 , VI , 1962) M 34,0 rwcBK (5, V I . 1 9 6 2 ) ,fl/ifl OflopM (npasoro np M T o K a PBHXM) 0,2 M/CBK ( 1 5. X . 1 9 6 4 ) M 20,0 M^/CBH (15. X I . 1964) . 3TM MCTOHHMKM rMflpoKap 6 o H a T o H a ; TbUBBG-HajpMBBoro cocraBa.klx oöiflan MMHBpa.nM3aL4MH K p a M H B HBBBPMK 3 ( 0,1 777-0,2326 rp ^),HTO AB/IABTCA HBCOMHBHHWM n o K a 3 a T B PI B n Toro,HTo nofl3BMHbiB BOflbi flBMwyrcfl B xopoiuo npopaöoTaHHbix nonociflx.Ha GTO WO yHaabisaBT ôbicipos BPMAHMB flowflBBbix M Ta'^bix cnsraBbix BOA wa psmMM nOflSBMHblX KapCTOBblX BOfl;B 3 T O B p BM H flBÖMT HBKOTOpWX M3 H M X y B B , %  M H M B 3 B T C fl B HBCKO'lbKO p 3 3 . flp M X Ofl M T C fl np Bflno-lara Tb , M io B HMTSHMM Kpyr.ioroflMHHo flBÔMTMpyiOLUMX Kpynnbix wapcTOBbix MCTOMHMKGB npMHMMaraT ynacTME HB TO/l-bKO HM3H0M C p BflH B T Op HblG CK/!OHOBblB H O B Bp X H O C T M , H O M BOflOCÔOpHblB ÔaCCBMHbl BSpiUMHHblX nOBBpXHOCTBM BbICOH OropbR . EC / l M WB 3T0 T 3 K , M T O T/iyÔMHa 3 3 H 3 p C T O B 3 H M fl B M 3 B B C T H fl K G B O M RO/IOCB fp y 3 M M , T . B , B Bp T M H a P bH 3 fl p a 3 H M 14 a Msmfly oô/iacTAMM n M T a H M n M pa3rpy3KM,no canbin CHpoMHbin noflCMBTan , KO-nsö/iBTCfl B npsflsnax 1200-2200 M. M T 3 K , M3 BblLUBCKasaH HOTO M GW H O CflBPaTb OdodlflaHDlilMM BbIBOfl : MSBBCTHflKQBblB M3 C C M B bl KiWHOrO C K il O H 3 KaBKaCMOHM ÖBSyC/lOBHO COflBpwaT B CBÔS rflydOKMB KapCTOBbIB nOiîOCTM M fl/lMHHblB nBlflBpHblB CMCTBMbl , nona HB paCKpyTbIB M HBflOCTynHWB fl;ifl HGnOCpGflCTBBHHOrO MCC;iBflOB3HMH . MBpaCMpblTOCTb BXOflHyX OTBBpCTMM K p y %¡ Hy X OÔBOflHBHHyX nOAOCTBM ( N H MLU T 3 , P B M X M , PB H p y 3 , / 1 B T B BI±I3 p 3 M flp . ) npBflropHGM nOPOCbl M BBCbMa 33TpyflHBHHyM pacxofl BbiTBHaioiflMx M3 H M x n o T o H o B B bis y B a B T c fl rocnoflc BOM y 3 H M x GTBOflfliflMx iflB "IBM B apsarax pasrpysHM M 6 o/iBG r/iyÔOKMMM no;iOWBHMHMM fl H Mlil HMTaraiUMX MX daCCGMHOB , no Cp 3 B H B H MIO C OHaraMM HBnOCpBflCTBBHHOrO M3/ÎMB3 .ilpOHMKHOBBHMB U Mp K y / i Mp yKDIflM X RO T p BlflM H 3 M BOfl aHaHMTBPbHO T ;¡y ÔWB , H BH MX C O B p B M B H Hbl B BblXOflbl H3 nOBBpXHOCTb, npM H 3 .'! M H M M 6 .H 3 T O np M fl T HblX T BO .'I OT M H B CK M X yClOBMM , BHO H B pBa.n'tHblM (J) 3 K T M 33BMCMT npBWflB B C B T O OT p 3 C K p bl T O C T M TBKTOHMHBCKMX T p BlflM H M Xap3KTBpa MX riiyÔMHHOrO 33/lOWBHMfl. B 3T0M %¡ T H OlüB H M M flBHHblM Ma T B /l M3 fl flaiOT rnyÖOKMB CTpyKTypHblB CKBaWMHbl AÖX33MM M KOflXMflCKOM HM3MBHH0CTM , npOÔypBHHblB flflfl p33HblX flBflBM (ROMCKM H B (J) T M , R 3 3 3 , y T fl fl , T Bp M3 i t Hbl X B Ofl ) . T a K , H 3 np M M B p : CTpyKTypHOB dypBHMB , npOBBflBHHOG B yLUBflyB ParpMniU ( CKBaWMHa N’ 2) X ' , B y R B M fl O flBHblG npM3H3KM 33K3PCT GB3HMfl B M H T B p B a fl B rflyÔMH 975-980 M.C 3 T 0 M FflyÖMHy 6 bi ;:a no.nyHBHa npaKTMHBCKM npccHafl xoflOflHafl (16,5°), 3 rMflpOKapdOHaTHO-HaTpMBBafl BOfla,flBÖMT KOTOpOM C0CT3Bflflfl 0,33 M / M M H . ,3 O Ö lfla f l MMHBpaflM3aUMfl 0,5-0,7 r/fl . HHTBHCMBHOB norfloiflBHMB n JI o My B o H H o M WMAKOCTM naô Aiofla flocb B T p BiflM H a x farpcKOM CKBawMHy l\b I x x ,B MHTB psaflB 1450-1468 M 1468-1474 M.3T 3 CKBawMHa paccBKfla oflHy M3 TBKTOHMHBCKMX T p BiflM H na rnyÔMHB 2310 M.ripMBBflBHMB aHaflOTMSHblX RpMMSpOB M GW H O npOflOflWMT-b. klTaw , npMBBflBHHys flannyB öyposyx CK B a w M H ÖBccnopno CB MABTB AtcsyraT o naflMHMM oTABAtnyx flsnyx osaroB saKapcTOBaHMfl , yxoflfliflMx Ha HpssBynaMHO 6 o /Tbiu M B rflyÔMHbi OT nscTHbix flpBHawnyx ypoBHBM.C flpyroM CTOpOHy , nOflHa H ÖBSBOflHOCTb) M3BBCTHflK0BblX TOfllfl B B p X H M X ropM3GHTOB M C C fl BflO B 3 H HbIX CKB3WMH 3aCT3BflflBT yBspBHHO npsflnonaraTb, HT.o ABMWBHMB BOA nofl To.rbKO HTO ynoMflnyTHbiMM y p o B H H M M npoMCXOflMT MCKflioHMTBfl'bHO no M30flMp0B3HHyM KaHafl3M M p33rpy3Ky MX, B 33BMCMM0CTM OT Hanp3B flBHMH M paCKpbITMfl TBKTOHMHBCKMX Tp BiflM H , M OW H O OWMflaTt K 3 K H3 flHB MOpfl M TflyÖOKO Hafl MOpCKMM flHOM, T3K M H3 p33HyX TMnCOMBTpMHBCKMX ypOBHAX C K fl O H O B p G H Hy X yiflBflMM, A HBflOpaaBMTOCT-b M HBpaCKpyTOCT'b KapCTOBblX 0 O p M BblCOKOFO K3PCT3 CBfl3yB3BTCfl HB TOflKO C p B3K MM CHMWBHMBM rpaflMBH TOB B bILflB fl 3 H M B 3 H M fl M3BBCTHflK0B H3 TflyÔMHB H MW B 50"150 " OT n O B Bp X H O C T M , H O M C BT O B B C bMa CflOWHblM rSOflOrMH B C K M M CTpOBHMBM M F Op H O C K fl3fl H 3 T yM p B fl t B 0 OM , p 3 3 B M B 3K]lflM MC fl B 0ÖCT3H0BKB X/ B y pOBOM MHCTpyMBHT 6 yfl yCTaHOBflBH B CBOflOBOM H a C T M aHTMKflMHa.HM N 3 M y p 3 y K B 3 , H a paCCTOflHMM 3 KM. OT MopcKoro ôspBra.Ha sycoTB 65 M Hafl yp.M. xx/0 Ha ôbifla aaflana B panons ülaniua AOBKB , na BbicoTB 5 M nafl yp.M na TBPPMTOPMM HOBOM farpy .

PAGE 252

s 39/5 MHTBHCMBHblX T 0 K T O H M H 0 C K M X nOflHHTMH # a T3 K WB B/1MHHM0M T HH CO MB T p M H B C K OT O (JjaKTOpa M TBCHO C HHM CB H 3 a H Hbl X OCOÖBHHOCTBkl B bl CO K OT Op H OP O K/IMMaia. x/ Ha HBOTBKTOHHMBCKOM 3TanB aMn^MTyflOM nOÆHHTMfl K]WHOrO CK/lOHa KaBHaCMOHM CMHTaraT 2500-300 M. Taô/imja 1 PE3y/lbTATbi CHE/IEO.norHHECKMX MCC/lEAOBAHHPi HAPCTOBbiX nEliiEfl rPVaklM /1958 -1968 rr./ t»fc nn HaasaHne napcTOBoro BoapacT. rocnoßcr BymujMX fl/iomaAfc Kapcry-Mauc . a6c , Ko/i80 nBlilBp CyMMapHa fl SnaHMTB/lbHNB nBLUBpbl Zfl/lMHa, M^î, nponacTM M waxTN naccMBa KapcTyMraiuMXc R nopofl K3L4MX nO“ pofl nn2 • Bbicoia M ropM30HTa/ibHNX BBpT M Ka/n H NX O L 0) O A/IHna M T/iy6MH3 M /r/iyÔMha M fl/iMHa, M/ B npeflB/iax MaccMsa 1 f arpcKMM BßpXHBrapCHMB M HMMIHSMB/10B biß M3BBCTHRKM 455,2 2757,6 14 1 5 29 nu 730 nponacTM M iiiaxTbi: BaxytuTMBarpaiMOHM /170/160/, M^pTB/ifl /1Q0/4b/, Kpyôspa /90/6Ü/, Traa/ie 785/25/ 2 P H X B a 97,3 2377,8 11 15 16 64 345 waxætSî P M x B a V45/15/. lllMpB a H ~ Puj T a 735/35/, Ho^oflep 725/ 3 E>3bl6CKMM 556,0 2684,1 6 7 1 3 387 353 LuaxTbi: Aca^3XMi4pa /85/, Ax^y /65/, Apnxo 745/ 4 r yflayTaOrxapcKMM HMWHBMeæBBpTMH M3BBCTK0 B M CTNîB KOHT /lOMBpaTU 40,5 250 9 1 10 1676 35 nemBpbi: JlNXHBHCKafl /335/, AflWMMMMrpoKaR 7270/ 5 F yMMiuxa • ricwpUXMMCKMk MBTlOBblB M3BBCTHRKM 210,0 1804,4 16 5 21 4485 490 nponacTM: AHaKonMMCKafl 7183/17807, Anyra 780/125/ B HaaMCKMÜ MB/IOBUB M HMWHB-na/lBOTBHOB NB M3BBCTHRKM 79,4 1298 12 4 16 1025 154 luaxia Axa/iujBHM 71007, nBiyspa MiMCKa/ira 7335/ 7 UBÖB/lb^MH * C K H H %  HB/IOBNB M HMWHB-na/iBorBHOB , NB M3BBCTHRKM 197,0 1387 37 8 45 693C 452 nsinBpN : KB/iacypcKaR 1 /1867 13807, UJaKypancKaR 3 71290' XapbKOBCKaR 7540/ B PlaHaBCKaH rpynna MaC C H B O B HB/IOBNB M3BBCTHRKM 189.0 1100 4 4 8 4356 103 nsmspN: A6pcKM/ia/30097 , Yaxanaxbi V10507 9 Awa/ltCK MM ri/lMOL4BHOBNB M3BBCTH0BMCTNB KO HT/lOMBpaTbl 14,4 258 3 3 296 nemepa A^a/ibCKa R / 1 46/ 10 OxaMKya HMWH , M B/IOBNB M3BBCTHRKM 139,0 2156 5 5 10 306 93 UJaxTa A^SKOHMR 750/357 1 1 KsHpa 60,0 2038,2 33 3 6 107 83 tilaxTa H o r H B /],a^MaHM 755/ 12 f ayna MB/lOBbIB M3BBCTHRKM 14,8 1000 1 -1 20 -13 hMHrapMR tt 71,0 2023,5 3 6 9 505 69 Ulaxra Ca^waro /407. nemspa Ko 717 57 14 ACXH Meo Bbie M H MW H . na/ieoreHOBwe M3BBCTHRKM 459,0 2518,£ 35 37 72 3320 1358 lUaXTM COHMKBaHO /1007, /l,MflM-rapanM 7857, nsinBpa Apc .Onpo^waHaniBM^M/l 150/ 15 UeHipa^bHOM MsrpBHBOrBHOBNB KOHr/lOMBpaTN M necnaHMKM 517,0 400 1 13 14 2951 25 nsmepu: KOPUXB/IM 7790/, KacoflB/iaBo/6007 , Ka/iMHona 74657. IB Ypra ÔBpXHBMBROBNB M3BBCTHRKM 28,0 466 7 7 280 -nemepa Ypra 7218/ 17 YHarnpa /rpynna MaCCHBOB/' 45,0 624 1 6 7 1 B 1 33 nemepa Keap^wra / IM/807 ia XBan.au HMWBMB/lOBblB M3BBCTHRK M 61 ,6 2001 , 10 2 12 127 66 lila x ra Bora 750/ 19 UxaTiyÔCH MM MB/IOBNB M3BBCTHRKM 249,0 500 19 8 27 4222 219 neiuepu: CarannMa 1/8907, Caran/îMa 1 1 /4 50/ 20 ÛHpblÔO-ApreercKMM ÔBpXHBMB/lOBNB M3BBCTHRK M 134,0 1360 14 i 1 5 4085 356 nemepu: TH MÔy/ia Asespy / ia 7290/1800/, CanMHXMa 7750/, UyuXBaTCHas /OH. 8 0 0 7 21 Pa H M H CH M M MB/IOBNB M3BBCTHRKM 594,0 2243 1 5 3 18 3052 167 neiuepbi: KapMaHM-H,BA3/B80/, UaxM/ 6 50/, ¡ 4xpa f lmsapM I 74 60/ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

PAGE 253

S 39/6 22 BepxweHMepercK MM BepxHBMenoBbie M3BBCTHRKM 235,0 660 47 -47 6966 65 Hemepbi: Tapo-K/ifls/l 370/, BapcMHa/ 1 05/ , LUsM/io"Mca /860/,CaMepi4x/ie-K/ifl3/790/ 23 HyflapoBa /1XOXCK MM B e p x H e to p c K M e M3BBCTHF1KM 8,0 2359,2 14 5 19 1325 160 luaxta yH/iera/59/0/ , nemepu MaCKOTMKOM 1/410/. MaCKOTMKOM 11/275/, a iranwe Ky^apo M pona, coflepwapMB HMWHBna/ieo/iMTMHBCKMB ocrarKM. 2 4 PMÖMca-A/rXHUJBHflCKMM M e n o B bi e M3BBCTHHKM 30,8 2479 1 1 21 Ë cere H — O f p y 3 M M 4475 277 149 426 50569 5397 /IMTEPATYPA FBOSfleqKMH H.A.KapcT,r e o r p a ^ r M a , ! 7 !. , 1954 . fBoafleuKMki H.A.Kapci KaaKasa B conocxaB .neHMM c KapcroM .APyrnx ropHbix oö/iacren CCCP . Cooôiu. AH Tpya. CCP, XXXIX, 1 ,TÔM,nHCM, 196 5 /l,y 6 / i HHCHMH B.H.HüBue .qaHHbie o rjiyÖHHHon Kapere fopHoro Kpbina . neiuepbi , Bbin . 5 6 ,riepnb,1965, 3 a H i 4 B B H . H . , Bonpocbi HayneHMH «apera CCCP . recree / irexMBflar , / i , M ., 1 940 . KwHHaHM LU . H . , THHTM/IO30B 3 .K . ,noflpyc/ioBbie KapcroBbie neiuepu He^acypn ,Coo 6 u 4 . AH fpya . CCP, r . XXV ,N?6 , 1 9 6 0 , MaKCHMOBHH r.A.,ÜCHOBbl K 3 p CT O B BflB H M H . T . 1 , Hep Mb ,'1 9 6 3 , HaKCMMOBMM f . A . , fl / io T H o c Tb M rycTOTa nemep nepncKOki 06 ziacTM .flemepu , sun . 5 6 ,riepMb,1965. HapyaujB H JTM /l. M . , TMHTH/IO3OB 3 . K , , Pesy/ibraru HOBBMIUHX cne.neoJiorMMBCKHX Mcc/ie^OBaHuPi B KapcroBOki no.noce SanaflHon fpysnn 1957-1960 . S e M^eBeflBHMe , r . Y I ( X L Y I ) , H , , 1 9 6 3 . HMKO/iaBB H.H. ,06 3 B O/IKDUMOHHOM paSBHTMH KapCTOBblX CtiepM H SHaHBHHB C Tp y K T y p H O T B K T O H M M B C K O T O ^aKTOpa. "CoB.reo/]orHB”,l\b 10,1946. C O K O /IO B ,4 . C . , OcHOBHbie yCJIOBMB paSBMTMFl K 3 p C T 3 . P O CF B O / I T B X M 3fla T , M . 1 9 6 2 . THHTH/IOSOB 3 . H . , HeKoropbie Bonpocbi 4)H3MHecKOH cne.neo ;iorMM KapcroBOH oônacTH KDWHoro cK/iona B.HaBKaaa B npefle/iax San.fpyaHM .Proceedings of the 4 th International Cfngress of Speleology in Yugoslavia. V o l , I I I » L j u bljana 1968. TMHTH/IO30B 3 .H . AnaKoriMkicKafl nponactb, Onyr KOMnneKCHOki cneneo.noruMBCKOH xapaKTepMCTkiKM , T 6 H / IHCM , 1 968 LUyKMH H.C.06u4aB reoMopi}) 0 / iorHn,T,n,n., 1964, T6M,nMCM,yin3.Pyxa 1 A3e 1,HHCTMTyr reorpacJjMM MM . BaxyiuTM . TMHTM/IOSOB 3ypa6 KaHcraHTMHOB M H

PAGE 254

S 40/1 Excentriques Probleme, Eormen und Wachstum KÜRT AUBRECHT (Wiener Neustadt / Österreich) Wenn auch einige Excentriquesprobl e me gelöst scheinen und zum Teil auch sind, so muss ich doch neue Probleme aufzeigen und nochmals über jene sprechen, über die ich bereits im Rahmen des letzten Kon¬ gresses in Laibach gesprochen habe, um einer Lösung näher zu kommen. Im weiteren Verlauf meines Referates möchte ich die Begriffe "Art'* und ’’Form'* genauer erläutern. Wenn ich nun von Arten spreche, so will ich die Excentriques ihrer Entstehungursache nach trennen. 1. Entstehung durch die Höhlenatmosphäre 2. Entstehung durch die Kapillare Diese beiden Gruppen werden wieder den Formen entsprechend geteilt: 1. Filiformes, entstanden durch die Höhlenatmosphäre 2. Filiformes, entstanden durch die Kapillare 2a Vermiformes, entstanden durch die Kapillare 2b Vermiformes mit anderer Entstehungsursache Die Unterteilung der Hauptgruppen ist zwar nicht neu, allein mit den Unterschied, dass die beiden Arten der Filiformes bisher nicht getrennt wurden, wahrscheinlich deshalb, weil die Filiformes der ersten Art noch nicht bekannt waren. Auch bei den Vermiformes ist es durchaus möglich, dass sie auf verschiedene Art entstehen können. Vorerst aber noch zu den Formationen von Excentriques, wie sie Cser in seinem Referat (IV.Int.Kong., Laibach) unterteilt hat. Er weist bei den vier Formationen seiner Unterteilung auf wesentliche Farbunterschiede bei den Excentriques hin. Hier kann man schon erkennen, dass die Entwicklung der Excen¬ triques und ihrer Formen regionale Unterschiede aufwsist. Cser zählt auch die spiessartigen Auswüchse zu den Excentriques, obwohl es möglich ist, dass die Entwicklung dieser Form auf einer anderen Ursache beruht und ausserdem keine exzentrische Form darstellt. Ich glaube, es gibt keinen Grund, an den exakten Berechnungen und Versuchen von Cser und Haucha zu zweifeln, welche die Entwicklungsund Ent¬ stehungsursachen betreffen. Aber auch nach früheren Überlegungen von Prinz, Gêze und Viehmann bleibt immer noch irgend eine Möglichkeit offen, die besagt, dass dies oder jenes auch anders sein kann. Mit anderen Worten heisst das, dass die exakten Berechnungen wohl stimmen, ob sich die Vorgänge in der Höhle aber wirklich so abgespielt haben, ist immer noch fraglich. Dies ist hauptsächlich bei jenen Filiformes der Fall, die ihre Entstehung der Hählenatmosphäre verdanken, die also durch Kondenswasser entstanden sind, die keine Kapillare besitzen und auch keine besitzen können. Und nun zu der nächsten Art Filiformes, deren Entstehung nach Prinz auf die Kapillare zurückzuführen ist. Wir haben zwei Arten Filiformes, die auf Grund ihrer vorgenannten Entstehungsursachen auch verschiedene charakteristische Merkmale aufweisen. Sind die Filiformes ihrer Form wegen eben Filiformes, so möchte ich versuchen, diese beiden Arten ihrer verschiedenen Entstehung wegen namentlich zu trennen. Ich möchte die weniger in Erscheinung tretende Art (Entstehungsursache Kondenswasser) Pseudofiliformes nennen. Da ich noch weiter über Arien und Formen berichten werde, möchte ich noch etwas einflechteh, was dem derzeitigen Gesamtbild der Excentriquesforschung entspricht. Es dürfte eine Tatsache sein, dass in verschiedenen Höhlen, in denen Excentriques Vorkommen, nicht nur die Arten, sondern auch die Formen verschieden in Erscheinung treten, daher ist es auch manchmal zu grundverschiedenen Meinungen über ihre Entstehungsursache gekommen. Es dürfte der Fall sein, dass in den einzlenen Höhlen die Entwicklungs¬ bedingungen nicht die gleichen waren, die bestimmte Formen entstehen Hessen. Ich spreche hier nicht von jenen Höhlen, in denen Excentriques nur vereinzelt vorhanden sind, sondern von solchen Höhlen, in denen Excentriques in grosser Anzahl und in verschiedenen Formen zu finden sind. Wahrscheinlich werden sich noch mehrere Aspekte ergeben, die regional gebunden sind, die vor allem das Mikroklima betreffen und mit diesem auch die Vielfalt der Formen. Ich möchte hier nun auf das Verhalten verschiedener Arten und Formen zueinander Hinweisen. Man kann in diesem Falle ohne weiteres sogar von einer Verbal t e n s f orschung sprechen, denn das Verhalten einiger exzentrischer Formen, im besonderen der Filiformes, ist zu interessant, als dass man diese Erscheinun¬ gen unbeachtet liesse. Verschiedene Formen verhalten sich anziehend oder abweisend zueinander.

PAGE 255

S 40/2 Vor allein sind es die geradlinigen Fil i f ormes,die Pseudofil i f ormes wie ich sie genannt habe -, die sich aus der Höhlenatmosphäre gebildet haben. Diese Art verhält sich dem Muttergestein und den anderen 3interformen gegenüber wesentlich anders als die Vermiformes, Auf Tafel 1, Abb, 1, ein Beispiel, welches ein Ausweichmanöver eines Filiformes zeigt. Vor Erreichen des Deckenzapfens wird die Richtung spontan geändert. Auf Tafel 1, Abb. 2 sind es wieder die geradlinigen Filiformes, die bei Erreichen des Muttergesteines ihre Richtung um 90 Grad ändern. Bei Abb. 3 auf Tafel 1 hat man den Eindruck, als würde diese Filiform vom Muttergestein nicht mehr loskommen. Ganz anders verhält sich eine bestimmte Art von Vermiformes. Wenn das Muttergestein oder irgend eine Sinterform ihre Wachstumsrichtung behindert, dann verschmelzen diese Vermiformes scheinbar mit diesen Formen, um nach einer kurzen Unterbrechung die Wachstumsrichtung zu ändern und in der alten Form weiterzuwachsen. Für dieses Verhalten (Tafel 1, Abb. 2) kann man verschiedene Ursachen annehmen. Die Bildung der Pseudofiliformes setzt wahrscheinlich auch magnetische Kräfte voraus. Es könnten die Deckenzapfen eine abstossende Wirkung auf die heranwachsenden Filiformes ausüben, es könnte sich um eine Störung des Mikrokreislaufes durch den Deckenzapfen handeln oder um eine Störung des Magnetfeldes. Wenn man nun das Verhalten der Filiformes auf Tafel I, Abb. 2 betrachtet, kommt man fast zu der Über¬ zeugung, dass die letztere Möglichkeit zutrifft, denn hier wächst das Filiform bis es mit dem Mutter¬ gestein in Berührung kommt. Dieses rechtwinkelige Weiterwachsen könnte seine Ursache im kristallinen Aufbau dieser Excentriques haben. Vergleicht man nun das Verhalten dieser beiden Excentriquesarten, so kommt man zu dem Schluss, dass das unterschiedliche Verhalten eine Folge der verschiedenen Entstehungsursache ist. Bei den dauernden Beobachtungen in der Excentriqueshöhle kommt einem die Frage in den Sinn: was früher war, das Huhn oder das Ei? Die Excentri queshöhl e bietet uns nämlich ein verwirrendes Beispiel in Bezug auf die Wachstumsgeschichte der verschiedenen Arten und Formen von Excentriques, sowie anderer Kristal 1 formen und es ist keineswegs klar, welche Formen zuerst entstanden sind. Eine Ursache dafür ist, das Grundwasser, welches für einen wesentlichen Teil aller Ablagerungen verantwortlich ist. Querschnitte der Sinterschichten aus den tiefer gelegenen Höhlenräumen zeigen, dass die Excentriqueshöhle bald nach ihrer Entstehung überflutet wurde, und dass schon damals wie heute der Wasser#piegel grösseren Schwankungen unterworfen war, bis das Wasser endlich zurückwich. Nach einer sehr langen Trockenperiode, in der sich zum Teil mächtige Sinterformationen gebildet haben, setzt wieder die Überflutung ein. Es dürfte klar sein, dass sich dieses dauernde Wechseln von Überflutung und Trocken¬ periode auf das Höhlenklima ausgewirkt hat. Es ist auch durchaus möglich, dass sich dieser dauernde Wechsel auf den Feuchtigkeitsgehalt der Höhlenluft und dadurch auf die Bildung verschiedener exzen¬ trischer Formen, vielleicht auf die Bildung der Pseudofiliformes, ausgewirkt hat. In den ersten Jahren meiner Beobachtungen in der Excentriqueshöhle habe ich die überaus hohe Luft¬ feuchtigkeit mit den anhangenden Wassertropfen an mehreren Excentriques, also mit Kondenswasser, in Zusammenhang gebracht. Ich musste aber später feststellen, dass man diesen starken Wechsel dès Feuchtigkeitswertes an den Excentriques nicht mit der gleichbleibend hohen Luftfeuchtigkeit in Ver¬ bindung bringen darf. Zuerst meinte ich, dass der stark und oft schwankende Grundwasserspiegel mit der Kondenswasserbi 1 dung an den Excéntricas in Einklang zu bringen ist, aber bald musste ich erkennen, dass das mehrmalige Zusammentreffen dieser beiden Erscheinungen nur zufällig war. Hingegen wirkt sich dieser Feuchtigkeitswechsel auf die Farbe der Excentriques aus. Wenn sie den höchsten Feuchtigkeits¬ wert erreicht haben, sahen die Excentriques glasig durchscheinend aus und treten zum Teil mit anhang¬ enden Kondenswassertropfen in Erscheinung. Im trockenen Zustand sind sie ganz weiss und matt. Dieser Zustand kann, wie ich in der Excentriqueshöhle beobachten konnte, sogar einige Jahre dauern. Wenn nun Cser diese weissen Excentriques zu einer Formation zählt, so wäre es durchaus möglich, dass diese ihr glasiges und durchscheinendes Aussehen wieder erreichen, wenn die Feuchtigkeit dementsprechend zunimmt. Aber wie ich schon erwähnt habe, könnte diese Erscheinung regional bedingt sein. Nach mehr¬ jähriger Beobachtung konnte ich feststellen, dass die Ursache dieser Erscheinung in der Bergfeuchtig¬ keit zu suchen ist. Auch ir|der Excentriqueshöhle tritt dieser Wechsel des Feuchtigkeitswertes nicht überall auf. In meinem letzten Referat habe ich bereits auf die starken Korrosionserscheinungen hingewiesen, die durch die anhangenden Wassertropfen an den Excentriques entstanden sind.

PAGE 256

TAFEL I "6 TAFEL I 1 t W5

PAGE 257

S 40/4 Nach meinen letzten Beobachtungen und Überlegungen bin ich zur Überzeugung gekommen, dass das Mikro¬ klima doch einen wesentlichen Anteil an der Excentriquesbildung haben muss. Es gibt viele Höhlen, die Excentriques beherbergen. Meist sind es primitivere Formen, weil diese Höhlen zu sehr mit dem äusseren Klimageschehen in Verbindung sind. Die Annahme dürfte richtig sein, dass hauptsächlich geschlossene Höhlenräume ein für die Entwicklung von Excentriques notwendiges Klima schaffen können. Diese Vorbedingungen sind ja auch für die Entwicklung der Eisenblüte notwendig. Dass die Eisenblute aus Aragonit besteht und immer dieselbe Form annimmt, mag wohl ihre Ursache im Muttergestein haben, auf dem es sich bildet. Es wäre natürlich auch falsch, würde man die ganze Entwicklung der Excen¬ triques von den heute gegebenen klimatischen Verhältnissen aus betrachten. Man ist überzeugt, dass nur mediterranes Klima über eine längere geologische Epoche hinweg solche Formen in tief im Sergesinnern gelegenen Höhlenräumen entwickeln kann. Dies mag auch der Grund sein, dass man in höher gelegenen Höhlen fast keine Excentriques auffinden kann. Den Beobachtungen nach zu schliessen, dürften nur wenige Grade (Durchschnittstemperatur) ausschlaggebend sein, um eine vollständige andere Reaktion der Diffusion hervorzurufen, welche diese oder jene Form entstehen lässt. Natürlich darf man einen wichtigen Faktor nicht vergessen: die Kapillarität des Muttergesteines und der Sinterformen.auf denen die Excentriques wachsen. Sind doch die meisten Formen der Excentriques durch eine Kapillare entstanden. Prinz sagt ja, dass die Excentriques durch maximale Verdunstung, der aus der Kapillare tretenden doppelkohlensäuren Lösung entstehen. Der weitere Aufbau vollzieht sich dann gewöhn!ich in Richtung des Stollens. Betrachten wir nun all die Formen, die durch die Kapillare entstanden sind, so drängt sich die Frage auf, wieso sind die einen so lantj und dünn geworden und die anderen dick und kurz? (Tafel I, Abb. 5-7) Zuerst war ich überzeugt, dass die Ursache im Wechsel des Mikroklimas gelegen war. Später dachte ich an einen unregelmässigen Nachschub der Lösung und an die verschiedenartige Zusammensetzung des Mutter¬ gesteines. Als letzte Möglichkeit kommt der unterschiedliche Durchmesser der Kapillare in Frage, also der Durchmesser der Kapillare des Muttergesteines oder der Sinterformen,aus der die Excentriques wachsen. Weiter wären die Filiformes zu erwähnen, die man ihrer Dicke wegen zu den Vermiformes zählt, obwohl diese ihres Aufbaues wegen den Filiformes wesentlich ähnlicher sind. Der Unterschied besteht vor allem im Durchmesser dieser Excentriques, der das Dreibis Vierfache der normalen Formen beträgt, in der starken Unebenheit der Oberfläche und darin, dass diese Formen nicht wie die anderen aus der Wand wachsen, sondern auf Bodensinter aufsi tzen, also von unten nach oben wachsen (Tafel I, Abb. 4 ) . Eine weitere Abweichung der exzentrischen Formen wären jene Vermiformes (Tafel II, Abb. 8), die später als Filiformes weiterwachsen. Noch interessanter aber dürften jene Filiformes und Vermiformes sein, die ihr exzentrisches Wachstum eingestellt haben und in der Form eines Sinteröhrchens weiterwachsen (Tafel II, Abb. 9+10]. Diese Zeichnungen zeigen zwei für diese Art charakteristische Formen. Das bereits bekannte "M" gehört ebenfalls hierher. In meinem letzten Referat habe ich noch die Meinung vertreten, dass das anstehende Sinterröhrchen durch Tropfwasser entstanden sei. Durch das Auffinden vieler ähnlicher Formen konnte ich mich aber davon überzeugen, dass Tropfwasser nicht die Urdache dieser Bildung sei. Es sieht vielmehr so aus, als hätten diese Formen spontan ihr exzentrisches Wachstum eingestellt, obwohl die Lösung weiter durch die Kapillare nachkommt. Die einzige Erklärung, die^ich für diese Erscheinung habe, wäre eine rasche Änderung des Mikroklimas. Die Bedingungen für das Weiterwachsen als Filiform sind eben nicht mehr gegeben. Tafel II, Abb. 10 zeigt ein Vermiform, welches ebenfalls bestrebt ist, in vorgenannter Weise weiterzuwachsen. Zu Beginn meines Referates habe ich auf noch unbekannte Entstehungsursachen der Vermiformes hinge¬ wiesen, wobei das Wachsen der nachfolgend beschriebenen Formen regional bedingt sein kann. Das Fragezeichen ist deshalb angebracht, weil einige Gruppen Vermiformes in ihrem Aiibau Verschiedenheiten zeigen. Als Vermiformes bezeichnet man ja wurmförmige Excentriques. Die Vermiformes auf Tafel I, Abb. 5-7 sind aber alles andere als wurmförmig. Abgesehen von den hier beschriebenen Formen sind in der Excentriqueshöhle die typischen Vermiformes in grosser Anzahl vorhanden, die ich weiter nicht zu beschreiben brauche.

PAGE 258

S 40/5 Wenn alle erwähnten Formen, wie bisher zu beobachten waren, ihr Wachstum eingestellt haben, so scheint eine bestimmte Form der Vermiformes noch aktiv zu sein. Dass ihr Aussehen von den anderen wesentlich abweicht, ist sicher eine Folge ihrer Entstehungsursache (Tafel II, Abb. 11 und 12). Ihre äusserst unregelmässige Konstruktion, sowie die Unebenheit der Oberfläche lässt momentan noch keine genauen Schlüsse in Bezug auf ihre Entstehung zu. Sollten sich an ihren Enden, wie bei anderen Filiformes und Vermi f ormes auch Sinterröhrchen bilden, so wäre diese Form wohl als die sich zuletzt entwickelnde anzusprechen. Ob die anhangenden Wassertropfen von abrinnendem Wasser der Höhlendecke stammen oder aus der Kapillare dieser Excentriques, muss erst festgestellt werden. Sollten die weiteren Untersuchungen an den Vermiformes verschiedene Entstehungsursachen erkennen lassen, wäre, wie ich eingangs erwähnt habe, noch eine zusätzliche Benennung notwendig. Zum Abschluss meines Referates soll noch eine Entstehungstheorie der Excentriques von Franke erwähnt werden. Im Rahmen des III. Int. Kongresses in Wien hat Franke auch auf eine Bildung von Excentriques unter Wasser hingewiesen. Es könnte sich dabei ja auch nur um eine übersättigte, aus der Kapillare austretende Lösung handeln, die an einem bereits vorhandenen Kristall weiterbaut. Natürlich wäre die Bildung einer Kapillare nicht möglich und es könnte dann sein, dass sich nicht nur Filiformes, sondern auch Vermiformes bildeten. Franke hat selbstverständlich recht, wenn er sagt, dass der Formenschatz der Excentriqueshöhle auch diese Möglichkeit einer Excentriquesbil d ung zuliesse. Ich habe mich in den vergangenen Jahren bemüht, in dieser Richtung Beobachtungen anzustellen und esist wirklich schwer, zu dieser Hypothese Anhaltspunkte zu finden. Wenn ich einer bestimmten Art der Excentriques diese Entstehungsart zubillige, so wären dies die Vermiformes von Tafel II, Abb. 5, eine Formengruppe also, die nur sehr selten in der Excentri queshöhl e in Erscheinung tritt. Vielleicht könnte hier eine genaue Feststellung über die Anordnung der Kristalle weiterhelfen. Literaturnachweis : Franke, H. W. ( 1 1 1 . I n t . K ongress f.Sp,, Wien) Cser, F. (IV.Int. Kongress f. 3p., Ljubljana) Diskussion : U. KRAMM (Köln): 1. Hingewiesen wurde auf eine Arbeit von L. C. Huff (1940), in der der Zusammenhang zwischen den Sinterformen der Makkaroni und der Excentriques (vermiformes et filiformes) eindeutig auf den unterschiedlichen hydrostatischen Druck und damit auf der Ausflussmenge/Zeiteinheit aufgezeigt wird. AU3RECHT: Ich glaube, dass die Arbeit von L. C. Huff wesentlich zur Klärung über die Entstehung der exzentrischen Formen beiträgt, weniger aber über die Entstehung der verschiedenen Arten. U. KRAMM: 2. An der Oberfläche der Excentriques können Wachstumsstufen und Korrosionsformen beobachtet werden. Wachstumsstufen befinden sich gewöhnlich an der Unterseite der Excentriques, hier besonders deutlich an Stellen, an denen Kondenswasser Tropfen bilden, Korrosionsformen findet man an der Oberseite. Diese Verteilung lässt eine postgenetische Umlagerung des Calcits vermuten. AUBRECHT: Hier ist genau zu beobachten und zu überlegen, ob es sich um eine Umlagerung des Calcits handeln kann. Das Ansetzen von Kondenswasser setzt eine hohe Luftfeuchtigkeit voraus, selbstverständ¬ lich bildet sich der anhangende Wassertropfen relativ schnell, ob aber das von der Oberseite der Excentriques abrinnende Wasser soviel Zeit hat, Kàî k aufzulösen und zu transportieren, ist fraglich. Ich glaube, dass der Wassertropfen recht dick sein müsste, um den Transport durchführen zu können; andererseits würde er infolge der Schwerkraft zu rasch abrinnen, um an der Oberseite Kalk aufzulösen. In der Excentriqueshöhle konnte ich, wie im Referat besprochen, nur Korrosionserscheinungen durch Kondenswassertropfen feststellen. Ich habe aber auch schon mehrmals betont, dass viele Erscheinungen an den Excentriques örtlich bedingt sein können.

PAGE 259

Veröffent lichungen des Verbandes der deutschen Höhlenund Karstforscher e.V, München zu beziehen durch die FR. MANGDLO'SCHE BUCHHANDLUNG, D ?9o2 Blaubeuren, Karlstrasse 6, Postfach 37 JAHRESHEFTE FÜR KARSTUND HCHLENKUNDE (Mitgliederpreise in Klaswern) 1. Heft 196o: "Karst und Höhlen in Gebiet der &*enz und der Lone (Schwab» Alb)" -XXIII u. 274 S„,143 Abb.,1 Karte 1 : 5o coo» 8.DM (6.8o DM). 2» Heft 1961: "Karst und Höhlen in Westfalen und in Bergischen Land" ~ XXII u. 297 S., 1o6 Abb., 1 Faltkarte. 8.2o DM (6.9o DM). 3. Heft 1962: "Das Laubensteingebiet in Chiengau seine Landschaft, seine Höhlen und Karsterscheinungen" XVIII u. 338 S», 9o Abb», 12 Beil, (l geol. Karte 1 : 12 5oo)» = 11»5o DM (9.6o DM). 4. Heft 1963: "Von Wasser und von den Höhlen der nittleren Schwäbischen Alb (östl. Teil)" XXXII u. 384 S., 153 Abb», 1 Karte 1 : 5o ooo u„ 5 Beil» 12»8o DM (lo.9o DM), 5. Heft 1964: "Fachwörterbuch für Karst und Höhlenkunde (Speläologisches Fachwörterbuch)" vergriffen. 6. Heft 1965: 'Cie Alblardschaft zwischen Rosenstein und Wasserberg" = XX u. 192 S„, 72 Abb., 1 Karte 1 : 5o ooo 7 Beil. 12.DM (lo.5o DM), 7. Heft 1966: "Die nördliche Frankenalb = ihre Geologie, ihre Höhlen und Karsterscheinungen", 1. Bd. XVIII u. 118 S., 3o Abb., 1 Karte 1 : 5o ooo » 13. 5 o DM (l1.5o DM). 8. Heft 1967: "Die nördliche Frankenalb ihre Geologie, ihre Höhlen und Karsterscheinungen", 2. Bd. : "Die H öhlen des Karstgebietes A Königstein" XVIII u. 196 S., 1 Abb. 11. 5 o DM (lè.DM). 9. Heft 1968/69: "Der Südharz seine Geologie, seine Höhlen und Karsterscheinungen" XVI u. 112 S., 27 Abb., 2 Tab., 4 Beil. 1o.8o DM (9.5o OM). 10. Heft : "Mittlere Schwäbische Alb (Arbeitstitel). BIBLIOGRAPHIE FÜR KARSTUND HÖHLENKUNDE IN DEUTSCHLAND Nr. 1 (1959) vergriffen, Nr. 2 (l96o) Nr. Io (1969) 1.2o 2.4o DM (-.8o 1.6o DM). SCHAUHÖHLEN DER BW DESREPUBLIK DEUTSCHLAND (vergriffen) ABHANDLUNGEN ZUR KARSTUND HÖHENKUNDE Reihe A (Speläologie) Heft 1 (1966): HENNE S KRAUTHAUSEN: "Eine seisaische Methode zur Ortung geologischer Feinstrukturen des Untergrundes* 16 S, 6 Abb. 3.DM. Heft 2 (1966): GERSTENHAUER Î PFEFFER: "Beiträge zur Frage der Lösungsfreudigkeit von Kalkgesteinen" 46 S.,1o Diagr. 5.-DM. Heft 3 (1968): ADAM, BINDER, BLEICH X DOBAT: "Oie Charlottenhöhle bei Hürben" 54 S., 32 Abb., 3 Tab., 1 Pl
PAGE 260

Heft 3 (1965): DOBAT: "Die Kryptogaaenvegetation der Höhlen und Halbhöhlen der Schwäbischen Alb" 153 S„, 79 Abb„, 21 Tabo i. Text, 14 iab. u„ 1 Karte als BEIL » 13.5o DM 0 Reihe F (Geschichte der Speläologie, Biographien) Heft 1 (1967): BERGER: "David Friedrich Weinland" •= 32 S„, 1 AbL = 0«, Heft 2 (1967): BAUER: "Alte Höhlenansichten der Fränkischen Alb" « 36 S., 19 Abb„ auf Tafeln ° 7,OM. Heft 3 (1969): GRIEP, LAUB î SÏ01BERG: "Harzer Höhlen in Sage und Geschichte" %  > 34 S„ 3.» DM. Kleiner Führer zu den Exkursionen der 14. Jahrestagung des Verbandes der Deutschen Höhlen» und Karstforscher e. V., München, vom 8. bis Io. Oktober 1971 in Kölbingen, Kreis Tuttlingen » 21. S., 8 Abb. = 2.5o OM (2.= DM). 5. INTERNATIONALER KONGRESS FÜR SPELÄOLOGIE STUTTGART 1969 Exkursionsführer Schwäbische Alb, Fränkische Alb, Bayerische Alpen, Dachstein, Tennengebirge 92 S., 14 Abb. Io.“DH (3.8o DM). Exkursionsführer Schweiz » 47 S„, 25 Abb. 5.DM (2.DM). Abhandlungen Band 1: Morphologie des Karstes Band 2: Speläogenese I Band 3: Speläogenese II / Höhlenbesiedelung Band 4: Biospeläologie Band 5: Hyá-ologíe des Karstes Band 6: Dokumentation / Höhlentouristik.


printinsert_linkshareget_appmore_horiz

Download Options

close

Download PDF

temp: no images or image is ohp thumbnail.


Cite this item close

APA

Cras ut cursus ante, a fringilla nunc. Mauris lorem nunc, cursus sit amet enim ac, vehicula vestibulum mi. Mauris viverra nisl vel enim faucibus porta. Praesent sit amet ornare diam, non finibus nulla.

MLA

Cras efficitur magna et sapien varius, luctus ullamcorper dolor convallis. Orci varius natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Fusce sit amet justo ut erat laoreet congue sed a ante.

CHICAGO

Phasellus ornare in augue eu imperdiet. Donec malesuada sapien ante, at vehicula orci tempor molestie. Proin vitae urna elit. Pellentesque vitae nisi et diam euismod malesuada aliquet non erat.

WIKIPEDIA

Nunc fringilla dolor ut dictum placerat. Proin ac neque rutrum, consectetur ligula id, laoreet ligula. Nulla lorem massa, consectetur vitae consequat in, lobortis at dolor. Nunc sed leo odio.