izvirno znanstveno deio UD K 551.442(497.12 Postojnska jama) GEOLOŠK E OSNOV E OBLIKOVANJ A NAJVEČJE PODORN E DVORAN E V POSTOJNSKI JAMI -VELIKE GOR E Stanka ŠEBELA dr., dipi. ing. geolog., InSlitut z a raziskovanje krasa ZR C SAZU, 66230 Postojna, Titov trg 2, St O PhD, dipl. ing. geol., Isfituto per lo studio del Carso presso CR5 ASSA, 66230 Postojna, Titov trg 2, SL O IZVLEČEK Številni rovi Postojnske jame so poclorno preoblikovani. Vsi podori so se oblikovali v tektonsko prelitih conah in iezikah, pri čemer so Se posebno pogosti medplastni zdrsi. Največji prostori v Postojnski jami so podorne dvorane, izmed katerih je največja Velika gora (70 m visoka, 160 m dolga in 100 m široka). Podiranje na Veliki gori je težko časovno opredeliti, zanesljivo lahko trdimo le, da je podoma dvorana mnogo starejša od kapnikov, ki so odloženi na podomih blokih. Ključne besede: krasoslovje, tektonika, podor, Postojnska jama, podoma dvorana Velika gora, medplastni zdrsi Key words: karstology, tectonics, breakdown, Postojnska jama cave, collapse chamber Velika gora, interbedded movements UVO D Postojnski jamski sistem je z nekaj manj kot 20.000 metri dolžine najdaljši jamski sistem v Sloveniji. Z imenom Postojnska jama lahko označimo del Po­stojnskega jamskega sistema, in sicer okrog 13.500 metrov jamskih rovov, ki jim prištevamo naravne rove od ponora Pivke vse do Otoške jame (slika 1). Geološke razmere celotnega Postojnskega jamskega sistema je že v letu 1965 raziskoval Gospodaric. Pri tem je prikazal tudi večje število prečnih jamskih profilov, iz katerih je jasno nakazano podorno oblikovanje rova. Potrebno je poudariti, da te raziskave temeljijo na da­našnjem stanju rovov, iz katerega se lahko le v dolo­čenih primerih da dovolj zanesljivo sklepati na primarne strukture, ki so bile vodilo razvoja rova. V obdobju med 1991 do 1994 sem v projektu 2.000 mladih raziskovalcev, ki ga financira Ministrstvo za zna­nost in tehnologijo R. Slovenije, pod mentorstvom prof. dr. J. Čarja opravljala doktorsko nalogo z naslovom; Vloga tektonskih struktur pri nastajanju jamskih rovov in kraških površinskih oblik, na primeru Postojnske jame. Članek, ki je pred vami, predstavlja le del doktorske naloge. V Postojnski jami lahko v grobem ločimo rove, ki so podorno preoblikovani po Iezikah, in rove, ki so podorno oblikovani po tektonsko pretrtib conah. Pri tem lahko ločimo tudi rove, ki so bili podorno preoblikovani med (ali v) obdobji poplav, ter podorno preoblikovane rove, kjer po podoru ni bilo več znakov poplav v rovu. Dejstvo je, da so največji prostori v Postojnski jami prav podorne dvorane, kot npr. Velika gora, Koncertna dvo­rana, pri čemer so vse oblikovane v močnih tektonsko pretrtih conah, v Iezikah ali po medplastnih zdrsih (Šebela, 1994). DOSEDANJE RAZISKAVE O PODORIH V JAMAH Z a podore v jamskih rovih je značilno večanje praz­nega prostora pod površjem, s tem da s stropa ali s strani odpadajo večji ali manjši bloki kamnine. Pri tem je še posebno ugoden stalen ali občasen vodni tok, ki odnaša odpadni material. Vzrok za odpadanje podomih blokov je največkrat mehanska nestabilnost jamskega prostora, katere vzrok je v mehansko porušeni kamnini. Davies (1951) je zagovarjal trditev, da je obstojnost stropa oziroma celotnega podzemeljskega prostora od­visna tudi od debeline, lege in trdnosti skladov. Stanka ŠEBELA: GEOLOŠKE OSNOVE OBLIKOVANJA NAJVEČJE PODORNE DVORANE V POSTOJNSKI JAMI - VELIKE GORE, 111-116 PIVK A JAM A Krožni rov MAGDALENA JAM A Zv ami rov Vllharfav ČRNA JAMA rov i'Umetfii rov Kr»jg»f]«va dvorana Martelo» Jam a podor parkov rov Koiiševk a i Ruski Lepe i rov jama .«robni Velika gori vrt OTOŠK A S Koncertna^ Pisani rov JAMA dvorana i Miintc* Zgornji Tari ar Male Stara }sma . Rov br u j jem« i Spodnji !m®na i ' Tarta r . Razpotje POSTOJNSKA JAMA Pisen« dvorana V » Vsliki TJ / postaja 250 500m .Vhod ^ Slika 1: Postojnska jama je del Postojnskega jamskega sistema. Figure 1: Postojnska jama cave makes part of Postojna cave system. Stanka ŠEBSLA : GEOLOŠK E OSNOV E OBLIKOVANJ A NAjVEČj E PODGRN E DVORAN E V POSTOJNSK I JAMI - VELIK E GORE , Î1M1 6 Od francoskih znanstvenikov je oblike prečnih profi­lov obravnaval Renault <1958). Med drugim poudarja, da struktura kamnine, še posebno razpokanost, usmerja vodni tok in hkrati določa nekatere značilne oblike prečnih profilov (Renault, 1958, 36). V fazah razvoja jame prihaja do rušenja zaradi tvor­be brezen v bližini starejših rovov, nenadnih poplavnih voda, sveže prenikajoče vode, rasti mineralov v razpo­kah, zmrzali (White & White, 1969) ter zniževanja po­vršja. Trapezoidni prečni profil stabiine širine nastane kot kombinacija vrezovanja in podorov. Glavni razlog vseh podorov je mehanični razpad znotraj plasti, med plastmi ali med razpokanimi bloki (Ford & Williams, 1989). jameson (1991) je preučeval klasifikacijo podorov v jamah Zahodne Virginie (ZDA). Nastanek podora se po njegovih ugotovitvah začne z: - raztapljanjem, - kemično rastjo in alteracijo, - mehansko razbremenitvijo. Po Gamsu (1965) je podor Velike gore preusmeril Pivko proti Otoški jami, nadaljnji podori pa so jo prisilili k izdelavi nižje, še sedaj aktivne vodne etaže. Gospodaric (1968) loči dve razvojni in štiri razpadne faze Postojnskega jamskega sistema, ki jih uvršča v pieistocen. Ko vodni tokovi ne dosežejo več rova ter v njem nastaja siga in pride do podorov, govori o tretji razpadni fazi. Povezava jame s površjem in zapolnitev rova zaradi popolnega udora stropa sodita v zadnjo, četrto razpadno fazo. Na primeru Najdene jame je Šušteršič (1982) med drugim iočii: - podorno preobi i kovane rove, ki so se oblikovali zaradi manjše mehanske odpornosti, krušenja (tanki skladi, peščeni dolomit) ali zaradi agresivnih curkov in z njimi povezanega nastajanja kaminov. Prvotni rovi so že toliko prilagojeni napetostnemu stanju, da prvotnih oblik neposredno ne vidimo več; - podorne dvorane so vezane na krajevno omejeno intenzivnejše odstranjevanje gradiva, rast nadpovprečno velikih prostorov in z njo povezano podiranje nesta­bilnega stropa. Na primeru podornih dvoran v Vzhodnem rovu jame pri Predjami sva (Šebela & Čar, 1991) prikazala odvis­nost oblikovanja podornih dvoran od tektonske zgradbe. V stalno zaliti coni (Šušteršič, 1991) so porušitve neznatne, ker speleogeneza poteka v globljih delih kam­ninskega masiva, kjer je napetostno polje bolj homo­geno kot blizu površja. Do prvih močnih porušitev pride v občasno zaliti coni, ko se zaradi zniževanja gladine podzemne vode povečajo hidravlični gradienti. V razvoju jamskega rova loči Šušteršič (1994) tri stopnje: - začetje: ob lezikah; - rast: ob lezikah in odprtih prelomnih strukturah; - razpadanje: ob porušenih strukturah. Napetostno polje se v okolici jame neprestano spreminja, kar ima za posledico rušenje v različnih fazah razvoja kraškega sistema (Brenčič, 1993). GEOLOŠKE RAZMERE V PODORNI DVORANI VELIKI GORI Največja dvorana v Postojnski jami je podoma dvo­rana Velika gora, katere višina je okrog 70 m, dolžina 160 m in širina 100 m (slika 2). Severovzhodni rob dvorane je oblikovan ob več kot 20 m visoki prelomni ploskvi dinarske smeri NW-SE. Velika gora je razvita v turonijskem debeloplast­natem (0,5 do 1,5 m) apnencu K22, ki je v tem delu bele barve, in sicer v jugozahodnem krilu Postojnske anti­klinale, tako da vpadajo plasti apnenca proti jugoza­hodu pod kotom 30-60°. Pri tem je potrebno poudariti, da je vpadni kot apnenca na severovzhodnem robu dvo­rane manj strm (30°) kot na jugozahodnem robu (50­60°). Med plastmi apnenca so medplastni zdrsi, od ka­terih potekajo nekateri iz ene plasti v drugo, večinoma pa predstavljajo le lezike, poudarjene z medplastnimi zdrsi. Menim, da je primarno aktivnost zdrsov potrebno iskati v obdobju gubanja in narivanja, ko se je obliko­vala Postojnska antiklinala. Po Placerju (1982) je alpsko­dinarski prostor konec eocena ali v oligocenu zajelo obsežno narivanje. V miocenu in pliocenu je narivanje spremljalo gubanje. Z mlajšimi prelomnimi deformaci­jami iz neogena in kvartarja je prišlo do horizontalnega in vertikalnega premikanja blokov, ob čemer so bili nekateri medplastni zdrsi zopet aktivni. Pri pravem gubanju se vrhnji del sklada razteza (zato nastanejo tu dostikrat vzdolžne razpoke), spodnji del pa stiska (zato nastanejo često tod drobne gube ali cefo na­rivi). Na lezikah so ponekod dvojne raze; ene so vodo­ravne, druge pravokotne z vpadnico skladov. Ta ugo­tovitev navaja k sklepu, da so se apnenci premikali skladno z dvema tektonskima procesoma. Po Gospo­dariču (1965) so bili skladi najprej prevrnjeni, potem pa so se še vodoravno premikali ob iezikab in zmikih. Do podorov je večinoma prišlo šele takrat, ko se je voda 2e umaknila v nižje, proti jugozahodu pomak­njene rove (Gospodarič, 1965). Tak razvoj dogodkov lahko prikažemo iz razmer po­dorne dvorane Velike gore. Ob zadnjih vertikalnih premikih ob prelomni ploskvi 30-40/80-90° se je severovzhodni blok glede na jugo­zahodnega relativno dvignil (slika 2). Zaradi teh pre­mikov so bile mehanski nestabilnosti izpostavljene tudi plasti, pri čemer so se zopet aktivirali medplastni zdrsi. Tako so s stropa odpadali razlomfjeni bloki apnenca in se odlagali kot podorni material. 113 Stanka ŠEBELA : GEOLOŠK E OSNOV E OBLIKOVANJ A NAJVEČJE PODORN E DVORAN E V POSTOJNSK I JAM! - VELIK E GORE , 111-116 Slika 2: Geološke razmere v prečnem profilu podorne dvorane Velike gore v Postojnski jami, a - turonijski debeloplastnat apnenec, b - medplastni zdrsi, c - zdrobljena cona z geološkimi elementi, d - porušena cona, e - podomi bloki, f - vertikalni premik ob prelomni ploskvi. Figure 2: Geological conditions in cross-section of collapse chamber Velika gora in Postojnska jama cave, a - Turonian thick-bedded limestone, b -interbedded movements, c - crushed zone with geological elements, d ­broken zone, e - block breakdown, f - vertical movement in fault zone. Na vrhu Velike gore, to je v njenem severovzhod­nem delu, na stenah dvorane ne najdemo sledov hori­zontalnega toka, ampak le vertikalnega prenikanja s stropa. V jugozahodnem robu dvorane pri Ruskem mos­tu pa najdemo freatično oblikovan rov. Podoma dvorana Velika gora je v severnem deiu omejena s prelomno ploskvijo 3 0-40/90-90Q, ki je del dinarsko usmerjene prelomne cone, ki se nadaljuje tudi v Čarobnem vitu, Pisanem rovu, Ruskem rovu in Lepih jamah. Prelomna cona je večinoma vzporedna s Po­stojnsko antikiinalo. Čez celotno dvorano Velike gore so opazne vzpo­redne prelomne ploskve z elementi vpada 40-50/80-90°. Podorni material se je krušil po prelomnih ploskvah 240/30-40°, ki predstavljajo medplastne zdrse. Velika gora se je na skrajnem severnem delu oblikovala po notranji prelomni coni, na južnem deiu pa po zunanji prelomni coni. Prečni profil čez Veliko goro kaže, da je dvorana močno sekundarno preoblikovana {slika 3). Dno dvo­rane prekrivajo podorni bloki. Zgornji del je v današ­njem stanju oblikovan v odlomih po plastnatosti in med­plastnih zdrsih ter v izsutju iz zdrobljenih con. Le v skrajnem jugozahodnem delu je primarni freatični rov, ki je delno preoblikovan z abrazijo mehanskih delcev. Prečni profil čez Veliko goro je oblikovan do današnje stabilne oblike. Stanka SEBEL A : GEOLOŠK E OSNOV E OBLIKOVANJ A NAJVEČJE PODORN E DVORAN E V POSTOJNSK I JAMt - VELIK E GORE , 111-116 NS & 0 ­ -2WSW NETO'—*—2 30'SW llll l profi l A B S. Sebe) a 1995 IZRKZRC SAZU POSTOJNA Slika 3: Oblikovanje podorne dvorane Velike gore. a ' jamski rov, oblikovan po plastnatosti (ohranjene freatične oblike), b - izsutje iz tektonske cone (podor), c ­odlom po plastnatosti (podor), d - abrazija mehanskih delcev, e - podorni bloki, f -nedoločljivo oblikovanje jamskega rova. Figure 3: Formation of collapse chamber Velika gora. a -cave passage according to beds (preserved phreatic features), b - the pour from tectonical zone (breakdown), c - the break of beds (breakdown), d - abrasion of mechanical particles, e -block breakdown, f -undefined formation of cave passage. SKLEP Pri preučevanju podorov v kraških jamah se postavi zanimivo vprašanje, v katero obdobje lahko postavimo nastanek in samo oblikovanje podorov. Z a vzorec sige, ki je bil vzet v Fiženci (farna pri Predjami) je U/Th analiza (razmerje U in Th v sigi) pokazala, da je podor obstajal pred 153.900 leti, to je v glacialu riss (Zupan, 1991). Drugi primer starosti podora predstavlja U/Th datacija iz Pisanega rova v Postojnski jami. Starost stalagmita, ki je rasel na podornih blokih, je 19.900 let (+25.200, -24.700), kar pomeni, da je podor verjetno obstajal v poznem ali srednjem vvurmu ter je stalagmit začel rasti na podornih blokih med zadnjim wurmskim glacialom (Zupan, 1991). Pri tem moramo poudariti, da je ta starost le okvirna, saj ne more upoštevati obdobja od prvih procesov podiranja do obdobja, ko je siga na nekaterih mestih prekrila podorne bloke. Ob pomanjkanju datacij sige iz Velike gore lahko zanesljivo trdimo le, da je podoma dvorana mnogo starejša od kapnikov, ki so odloženi na podornih blokih. Podorno preoblikovani rovi in dvorane predstavljajo v današnjem stanju enega zadnjih jamskih aktivnosti (seveda pred odlaganjem sige). Konkretni primer podor­ne dvorane Velike gore kaže poglavitni vpliv obliko­vanja podorne dvorane od geoloških strukturnih ele­mentov. Z zadnjimi tektonskimi premikanji ob prelomni coni ter z odpadanjem podornih blokov po lezikah, poudarjenih z medplastnimi zdrsi, se je podoma dvo­rana večala do današnjih razsežnosti. Dvorana je obli­kovana do današnje stabilne oblike, saj ne zasledimo novih podornih blokov. V jugozahodnem delu dvorane je verjetno tudi v času podiranja obstajal občasen vodni tok, ki je odnašal del podornega materiala. 115 Sianka 5ESEIA: GEOLOSKF. OSNOV E OBUKOVAN1A NAIVECjE PODORN E OVORANE V P05TOJNSK1 JAMI - VEUKE CORE , U i -11 fe RIASSUNTO La maggior parte deile sezioni trasversali delle gallerie delle grotte mostrano lo stato altuale, mentre le forme primarle sono state cancellate da frane o sono stale modifícate dall'azíone abrasiva di elementi meccanici. Veltka Cora, la maggiore grotta di frana delle grotte di Poslumia, e situata nel tratto sud -occidentale dell'anticlínale di Postumia. I blocchí sono crollati sfaldandosi lungo i píani di strato, soprattutto quelli che erano interessatí da fenomeni di scorrimento tra i píani di stratíficazione. La parte nord - orientale délia cavita si trova ínvece nella zona tettonica ri vol ta in direzione dinarica, dove il biocco nord - orientale si e relativamente sollevalo rispetlo a quello sud - occidentale. La gallería freatica primaria, modifícala in parte dall'azíone abrasiva di elementi meccanici, si e consérvala soltanto nella parte sud - occidentale délia Velika Gora. L' difficile stabilire l'epoca delle frane. Possiamo affermare con certezza soltanto che la grotta di frana e molto piu antica delle concrezioni che sí sono deposte sut blocchí crollati. LITERATURA Brenčič, M., 1993. Rušni procesi v jamah, primer jame Košelevc na Ljubljanskem vrhu.- Naše jame 35/2, 25­31, Ljubljana. Davies, W. E., 1951. Mechanics of cavern breakdown.­National Speleological Society Bulletin, 13, p. 36-43. Ford, D. C & Williams, P. 1989. Karst Geomorphology and Hydrology.- Uniwin Hyman, 601 p., Boston, Syd­ney, Wellington. Gams, I., 1965. H kvartarni geomorfogenezi ozemlja med Postojnskim, Planinskim in cerkniškim poljem.-Geografski vestnik XXXVII, 61-101, Ljubljana. Gospodaric, R., 1965. Tektonika ozemlja med Pivško kotlino in Planinskim poljem ter njen pomen za sistem Postojnskih jam.- 179 str. + 38 prilog, Postojna (ela­borat. Inštitut za raziskovanje krasa ZR C SAZU, Po­stojna). Gospodaric, R,, 1968. Podrti kapniki v Postojnski jami.-Naše jame 9 (1967), 15-31, Ljubljana. Jameson, R. A., 1991. Concept and Classification of Cave Breakdown: An Analysis of Patterns of Collapse in Friars Hole Cave System, West Virginia.- Appalachian Karst, Proceedings of the Appalachian Karst Symposium, March 23-26, 1991, 35-44, Radford, Virginia. Placer, L., 1982. Tektonski razvoj idrijskega rudišča.-Geologija 25/1, 1-95, Ljubljana. Renault, P., 1958. Eléments de spéléomorphologie karstique.- Annales de Spéléologie, Spelunca 3e Série, Xli, 23-48 p., Société Spéléologique de France; Comité scientifique du club Alpin Français, Paris. Šebeia, S. & Čar, J. 1991. Geološke razmere v podornih dvoranah Vzhodnega rova Predjame.- Acta carsologica 20, 206-222, Ljubljana. Šebeia, S., 1994, Vloga tektonskih struktur pri nastajanju jamskih rovov in kraških površinskih oblik.- doktorska disertacija, Univerza v Ljubljani, FNT, 1-129 +19 prilog, Ljubljana. Šušteršič, F., 1982. Morfologija in htdrografija Najdene jame,- Acta carsologica 12 (1983), 107-138, Ljubljana. Šušteršič, F., 1991. S čim naj se ukvarja speleologija.-Naše jame 33, 75-89, Ljubljana. Šušteršič, F., 1994. Jama Kloka in začetje.- Naše jame 36, 9-30, Ljubljana. Zupan, N v 1991. Fiowstone datations in Slovenia.- Acta carsologica XX, 187-204, Ljubljana. White, E.L. & White, W.B., 1969. Processes of cave breakdown.- Bulletin of the National Speleological So­ciety 31/4, 83-96.