Если пол в пещере каменный, водяные капли, падая, разбиваются и увлажняют камень, оставляя на нем свои частицы извести. Постепенно на этом месте образуется известковый нарост или натек. Со временем он послужит фундаментом для широкого и плотного сталагмита.
Если же, наоборот, пол в пещере земляной, водяные капли выдалбливают в глине круглую ямку. Достигнув определенной глубины, водяная капля теряет свою пробивную силу: скапливающаяся в ямке вода играет роль амортизатора. Мало-помалу внутренность такой ямки выстилается тонким слоем непрерывно отлагающейся извести, а затем закупоривается. Тогда на этом месте, навстречу сталактиту, начинает расти сталагмит. Проходит время — века, а быть может, тысячелетия, — сталактит и сталагмит непрерывно растут и наконец сливаются в стройную колонну, соединяющую пол с потолком пещеры. Теперь водяные капельки уже не падают с потолка или с кончика сталактита, а струятся по всей поверхности колонны, постепенно наращивая и утолщая ее все новыми и новыми отложениями извести.
Возраст сталактитов и сталактитовых колонн нельзя определять, как думали раньше, по их размерам и толщине. Рост таких известковых образований весьма не регулярен и зависит от самых разнообразных факторов. Поэтому всякая попытка установить какие-то единые, средние показатели роста сталактитов и сталагмитов за определенный отрезок времени заранее обречена на неудачу. В разных пещерах, даже в разных залах одной и той же пещеры условия образования и роста сталактитов могут быть совершенно разные. Такие факторы, как, например, сила и продолжительность дождей на поверхности земли, оказывают заметное влияние на их рост. В местностях, где выпадают обильные дожди, растворение известковых пород идет интенсивнее, чем в районах сухих и безводных. Толщина породы, сквозь которую фильтруется вода, тоже играет немалую роль: чем тоньше слой известняка, тем слабее водяные капли, проходя сквозь него, насыщаются известью и тем меньше несут строительного материала для образования сталактитов. Перемена климата или режима дождей на протяжении тысячелетий тоже имеет значение, равно как изменения растительного покрова, происшедшие на поверхности (если, скажем, над местом образования сталактитов рос лес, а затем его срубили или наоборот).
Однако при всех условиях, как благоприятных, так и неблагоприятных, образование и рост сталактитов и сталагмитов — дело веков и тысячелетий. Уточнять количество веков, прошедших со времени возникновения того или иного сталактита, — занятие пустое и тщетное. Но в некоторых случаях плотность известковых отложений может служить гарантией древности для других находок, сделанных под землей. Так, если археологи находят в пещере кости ископаемых животных или стоянку первобытного человека, скрытые под толстым слоем сталагмитовых отложений, это, несомненно, свидетельствует о древности находки, во всяком случае исключает возможность обмана или фальсификации.
Сталактиты, сталагмиты и другие известковые образования принимают порой самые разнообразные формы, весьма причудливые и живописные. Они придают некоторым пещерам совершенно фантастический вид. Человека во все времена поражало великолепие убранства обширных подземных залов. Воображение подсказывало ему, что в таких пышных подземных дворцах должны жить какие-то сказочные существа. Сталактитовые образования в этих залах действительно напоминают то минареты, то саркофаги, то балдахины, то драпировки, то колокола, то статуи. Каждый посетитель пещер волен толковать по-своему эту затейливую игру природы. Поэтому, не навязывая читателю никаких готовых сравнений со знакомыми ему предметами, мы ограничимся рассказом о некоторых вариантах известковых формаций, возникающих от совместной работы воды и воздуха под землей.
Кроме сталактитов, сталагмитов и их разновидностей, как-то: колонн, занавесей, решеток, окаменевших водопадов, натеков и сталагмитовых полов, в пещерах существуют другие, очень любопытные известковые образования, происхождение которых в ряде случаев остается загадкой.
Одно из таких удивительных явлений — это плавучий кальцит, который мы иногда наблюдаем на поверхности подземных водоемов и озер, нечто вроде беловатой пыли, густо покрывающей зеркало спокойных вод. При ближайшем рассмотрении оказывается, однако, что это не пыль, а тонкая пленка, образовавшаяся в результате перенасыщения воды известью в стоячих водоемах без стока. Если под влиянием испарения насыщенность воды известью увеличивается, пленка делается плотней и в конце концов, отяжелев, погружается по частям на дно водоема, где известь кристаллизуется в форме очаровательных букетиков белого или нежно-желтого цвета, напоминающих ветви кораллов.
Плавучий кальцит отлагается также на берегах подземных водоемов, образуя на них валики, напоминающие извилистую береговую линию морей и океанов. В результате изменения уровня воды в водоеме эти валики постепенно превращаются в твердые закраины, а затем в настоящие известковые барьеры, прихотливо изогнутые и усеянные множеством выпуклостей и углублений между ними. В каждом углублении скапливается немного кристально чистой воды, такой прозрачной, что ее сразу не заметишь.
«Лунное молоко» — это особое состояние кальцита, когда сталагмитовая масса перенасыщена водой и не может затвердеть и кристаллизоваться. Она остается бесформенной, тягучей и вязкой, чисто белым цветом и консистенцией напоминая свинцовые белила. «Лунное молоко» встречается только в тех пещерах, где воздух до того насыщен водяными парами, что всякая возможность испарения исключается; известковый раствор не затвердевает, закупоривает все трещины и сочится из всех расселин в камне.
Еще одна любопытная формация, обязанная своим происхождением подземной воде, где она образуется, — это пизолит, или пещерный жемчуг, который когда-то считался величайшей ценностью и редкостью, а теперь стал просто интересным природным явлением, не часто встречающимся, но вполне объяснимым.
Если в пещере имеется небольшой и неглубокий водоем, куда с умеренной высоты падает струйка воды или даже маленький водопадик, вода в водоеме все время кружится и словно кипит, вздымая своим движением со дна песчинки, соринки и крохотные обломки камня. Песчинки танцуют и вертятся в водовороте, и если вода в бассейне достаточно насыщена известью, а танец песчинок не слишком стремителен, мельчайшие частицы извести осаждаются на песчинках, обволакивают каждую из них тонкий пленкой. Со временем пленка становится все плотней и тверже, и песчинки, непрерывно кружась и перекатываясь в водоеме, понемногу превращаются в ровные, круглые и очень твердые шарики. Такой шарик, постепенно увеличиваясь, может достигнуть размера голубиного яйца. Затем тяжесть становится препятствием для дальнейшего пребывания шарика во взвешенном состоянии, и он опускается на дно, где прирастает к стенкам водоема и скоро теряет свою форму.
При более мощной струе падающей в водоем воды и, следовательно, более интенсивном движении ее в бассейне пещерный жемчуг уже не образуется: слишком бурное «кипение» воды не дает кальцитовой пленке осаждаться и обволакивать песчинки.
Если распилить пополам такую пещерную жемчужинку, в центре можно увидеть песчинку, обломочек камня или соринку, послужившую причиной образования жемчужины. (Кстати: точно так же образует внутри раковины морской жемчужницы настоящий жемчуг.) На распиле видны также концентрические круги, показывающие, что кальцит отлагается вокруг песчинки ровными слоями, напоминающими годовые кольца на стволах деревьев.
Большинство пещерных жемчужин окрашено в тусклый, матово-желтый цвет, но иногда попадаются белые и блестящие, словно фарфоровые.
В некоторых пещерах встречаются — правда, довольно редко — причудливо искривленные или изогнутые сталактиты, словно не подчиняющиеся закону тяготения, благодаря чему они получили название эксцентрических. Форма у них самая неожиданная и невероятная. Наиболее красивые можно видеть в пещере Гран-Рок (департамент Дордонь) и Курниу (департамент Эро′).