UDK UDC 551.442 NEKATERI METRIČNI PROBLEMI UDORNIC F ran če Š u š t e r š i č * O ob lik ah in podobn ih lastn o stih k ra šk ih poglobitev , k i jih ob ičajno im enujem o udorn ice, je bilo že dosti n ap isanega . M anj p a so p ro u čen a n jih o v a svojstva, k i jih ugotovim o s te ren sk im m erjen jem . P ri p reg le ­ d o v an ju teh m etričn ih lastnosti na jdem o raz lago za m ars ik ak navidezen p a rad o k s , ki ga zgolj n a k v a lita tiv e n n ač in ne m orem o razložiti. Nastanek udornic Po d e fin ic iji v Slovenski k ra šk i te rm ino log iji (G am s, 1973), je udor- n ica »dep resijska ob lika z očitno udo rn im n astan k o m n ad votlino«. O s­ novn i pogoj, d a se začne v globini ru š it i k ra šk a v o tlin a je , d a so d i­ m enzije vo tline večje od n a jm an jšeg a hom ogenega b loka m atične k a m ­ n ine (t. j. b loka, om ejenega z lezikam i, počrni in d rug im i d isk o n tin u ite t- n im i p loskvam i), k i ga bom o v n ad a ljn je m im enovali k a r osnovni blok kam nine . Če je v o tlin a m an jša od k am n a, ki n a j bi v an jo p ad e l, je jasno , da p o d o ra ne m ore b iti. P r i tem izvzam em o redke p rim ere , ko šele n ap e to s ti v s tro p u povzroče d ro b ljen je sicer hom ogene kam nine in podor. O b iča jn o ne v p rašu jem o o izvoru te votline. N jihova oblika, lega in n e k a te ri ta m k a jšn ji jam sk i vhod i so p a č vsilili m nenje , da so ud o r­ nice nasta le z ru šen jem jam sk ih prostorov , ki so j ih izvotlile ponornice. K er p a vse kaže, da n as ta ja jo , v sa j p r i nas, b rezn a tu d i od sp o d a j n a ­ vzgor (M aucci, 1951/52, H o rva t, 1953), so to re j vsa n a rav n o o d p rta b rez ­ n a po te j d e fin ic iji p ra v tak o udorn ice. T u d i k r ite r ij , k i p rip isu je udor- n icam veliko p ro sto rn ino (K unaver, 1957), ne d a je jasne opredelitve . Če odm islim o v e lik a m eh išk a b rezn a — velikane , t. j. son tane ,1 k a k ršn ih p r i nas n i (glej: C ourbon, 1972) in ki s svojo p ro sto rn in o p re k a ša jo celo naše n a jv eč je udorn ice, nam ostane še vedno n ek a j dom ačih ko ro z ij­ sk ih tvorb , k a te r ih p ro s to rn in a vzdrž i vsako p rim erjav o s p rosto rn inam i ja m sk ih dvoran . (G lej tabelo 1.) 4 S lu ša te lj geo log ije (in g e o g ra fije ). O dsek za geo log ijo , F a k u lte ta za n a rav o slo v je in .tehnologijo , 61000 L ju b lja n a , YU, A šk erčev a 12, g le j izv leček na koncu zvezka. Tabela 1 — Table 1 Im e brezna — Name K raj — Place V ertikala2 Volumen3 G igantsko brezno Triglavsko brezno 185 m 9,18 • 104 m3 Vela K um bašeja K anfanar 153 m 7.72- 104 m 3 Brezno p ri O glenicah favornik 190 m 3.57 • 104 m3 Brezno na Vodicah (not.) Banjščice 180 m 2,85 • 104 m3 Brezno pri Zg. Lenč. cesti Snežnik 160 m 2,26 • 104 m3 Lauf Trnovski gozd 152 ni 1.44 • 104 m3 Brezno na Leupah Banjščice 250 m 0.97 • 10' m 3 1 ipiško brezno Sežana 210 iv. 0.81 • 1 0 'm3 N av ed en a b rezn a se po p ro s to rin i4 le m alo raz lik u je jo od velik ih jam sk ih dvoran v za led ju izv irov L ju b ljan ice (Š ušteršič , 1973). Z aradi nav p ičn e izob likovanosti je n jih o v volum en p a č m an j opazen . P r i r u ­ šen ju p a to n im a večjega pom ena in lah k o p ričak u jem o , d a je v sa j ne­ k a j u d o rn ic n asta lo s p o d iran jem ta k šn ih , vase zak lju čen ih prostorov . V erje tno v e lja to p redvsem za kon te , k i so sicer v m arsičem podobne udorn icam (Š ušteršič , o. c.). O d p ra v k a r n av ed en ih b rezen jih najdem o k a r šest n a ozem lju, k je r n as to p a jo tu d i konte. Poleg teh p a je ta m k a j še več le m alo m an jš ih p rep ad o v . S tem pom em bnim v p ra ša n je m se v tem sestavku ne bomo več u- k v a rja li. O b ra v n a v a li bom o k ra šk e pog lobitve, k a te r ih porek lo iz vo­ do rav n ih jam n i posebno dvom ljivo.5 K lju b tem u p a zgo ra j op isanega tip a u d o rn ic ne sm em o zan em ariti. D rugo v p ra ša n je je , k d a j seže p o d o r do p o v rš ja in po tem tam z a ­ z ija udo rn ica . Vemo nam reč , d a k u p raz tresen ih opek zavzam e večjo p rosto rn ino , ko t če b i to opeko zložili. V ja m i to pom eni, da ko se p o ­ dere 1 m debela p la s t s tro p a , n a su tin a ne bo debela sam o 1 m, tem več nekaj več. To lah k o izrazim o z enačbo: v = v 0 + d — k d = v 0 + d (1 — k) = v 0 — d (k — 1) (1) k je r pom eni: v0 p rv o tn o višino s tro p a v višino s tro p a v tre n u tk u o p azo v an ja d debelino s tro p a , k i se je o d k ru š ila do tre n u tk a op azo v an ja k ko efic ien t ra z ra h ljan o s ti, k i zn aša od 1,2 do 1,3. V z g o r n ji e n a č b i im a se v e d a (v 0) s ta ln o v r e d n o st , iz r a z [d (k — 1)] p a se p o v e č u je d o k le r k o n čn o n e d o se ž e (v 0). T e d a j v o t l in e z m a n jk a in r u še n je se x istav i. K je se to zg o d i, j e o d v isn o od v iš in e ja m sk e g a stro p a . Za v so ja m o la h k o te to č k e iz r a č u n a m o s p o m o č jo p r e r e z o v in n a t a n a č in p r id e m o do m a k s i m a l n e č r t e r u š e n ja (Š u š te r š ič , 1968). P o lo ž a j le ­ te se m ed ru še n je m n e m e n ja (sl. IB ); k o jo p o d o r d o se ž e , se p o d ir a n je u sta v i. Pogoj za n a s tan ek udorn ice je to re j izp o ln jen , če je ob koncu od­ n a ša n ja iz in ic ia ln e dvo rane zadoščeno neenačb i: k jer pom eni: v 0 in k isto kot p re j D p a debelino stropa . V tem p rim eru p o te k a m aksim a ln a črta rušen ja n a d po v ršjem in lahko n as tan e udorn ica , k a te re globino v tre n u tk u n a s ta n k a kaže e- načb a : g = v 0 — ( k — 1) (1)0 — v 0) (3) k je r p o m e n i: v 0 in k is to k o t p re j g g lo b in o u d o r n ic e h 0 r a z d a ljo m ed p r v o tn im d n om ja m e in z e m e ljsk o p o v r š in o (h 0 = v 0 + D ). E n a č b o (3) iz p e lje m o iz e n a č b e (1). V id im o to re j , d a je k o ta d n a u d o r n ic e v tr e n u tk u n a s ta n k a n e p o ­ sred n o o d v is n a le od v iš in e p r v o tn e g a ja m sk e g a str o p a in od d e b e lin e s k a lo v ja n a d rovom . S a m n iv o p r v o tn e ja m e p a n i v a ž e n in je za to sk le p a n je o g lo b in a h ja m sk ih e ta ž g le d e n a k o te d n a u d o r n ic (H a b ič , 1963) b rez o sn o v e . S m ise ln o b i b ilo e d in o v p r im eru k o b i m o g li p r e d ­ p o s ta v it i , d a je v o d a m e h a n ič n o o d n a ša la m a te r ia l iz in ic ia ln ih d v o ra n do tr e n u tk a , k o so b i l i s tr o p i p o v so d e n a k o d e b e li. K o p a b i se z a č e li p o d ir a t i, p a b i o d n a ša n je p o n e h a lo . Obod, plašč in žrelo udornic N atan čn e jšem u opazovalcu jam sk ih d v o ran in u d o rn ic po stan e k m a ­ lu razv idno , d a so udo rn ice v splošnem bolj okrogle od jam sk ih dvo­ ran , k a r še z las ti v e lja za tis te , k i so bo lj p o d rte . Jam ske dvorane iz ­ dela voda p a č tako , d a v m a tičn i k am n in i izdolbe m esta z n a jm an jš im odporom . Zato so jam ske dvo rane p rece j n e p ra v iln ih oblik . Ko p a se strop in delom a tu d i stene d vorane k ru š ijo , celo tn i p ro sto r polagom a p o tu je navzgor, podobno ko t z račn i m eh u rček skozi m ed. K ru šen ju so po d v ržen i p redvsem vbočeni p red e li sten. Zato dobiva p r i po to v an ju navzgor d v o ran a vse bolj okroglo obliko, k i končno od p ra v e krožnice odsto p a le za v e likostn i red osnovnih blokov kam nine . To lahko p r i ­ kažem o tab e la ričn o : Tabela 2 — Table 2 Ime jam e oz. dvorane Nam e of the cave or big room Približen dvig dna (Ah) Zaokroženost (p) Žiglovica 10m 0,296 V elika Strašca 88 m 0.474 Jama za Bukovim vrhom 150 m 0,701 Brezno pri M edvedovi konti ? 0.764 M ed zaokroženost jo 6 in p rev a ljen o p o tjo o b sta ja fu n k c ijsk a zveza. P rivzam em o osnovno enačbo: y = 1 — e - \ k i jo p rired im o za naš p rim er: q = 1 — c ~ Ai', (4) M£R X A. N Sl. 1 A Izvajan je mejne krivu lje med meliščem in steno. B Izvajan je in efekti m aksim alne črte rušenja. C Frekvence sten obravnavanih udornic. C Frekvence slednic razpok v G orjnpovem lazu. Fig. 1 A D erivation of the lim iting curve between the scree and the v.'ul-. B D erivation and effects of the m axim um line of collapsing. C Frequencies of w alls of trea ted collapse dolinas. C Frequencies of tectonic cracks in the G orjupov laz (near V rhnika). k je r pom eni: g zaokroženost jam sk eg a p ro sto ra zlli p o p r e č n a p o t ja m sk e g a d n a p ro ti p o v r šju e = 2,718 (o sn o v a n a r a v n ih lo g a r itm o v ) . K riv u lja se a s im p to tično p r ib liž u je v rednosti (p = 1). K er smo v n a rav i om ejeni z ve likostn im redom osnovnega b lo k a k am n in , se re s­ n ična v rednost fu n k c ije p r ib liž u je v red n o sti iz raza: Vv~ V v - ! 3 —k v k je r pom eni: V p ro sto rn ino jam sk e dvo rane v p ro sto rn ino osnovnega b lo k a kam nine . P r i tem smo zan em arili dejstvo , da se p ro s to rn in a vo tline, ko se š iri navzgor, zm an jšu je v sm islu enačbe (1). D in am ik a zaokroževan ja je odvisna od velikostnega red a osnovnili blokov k am n in e in d rug ih lo­ k a ln ih lastnosti. T e v p liv e vnesem o v enačbo tako , d a neodvisno sp re ­ m enljivko (zlh) pom nožim o s fu n k c ijo : b = F (a), k i jo m oram o dob iti z m erjen jem na terenu . K ončno tu d i vem o, d a zaokroženost nobene dvorane v zače tk u ni en ak a nič, tem več, da im a določeno p rv o tn o v rednost (q0). N jen a fu n k ­ c ija (c) p rem ak n e g ra f \_q = F(zfh)] to liko v levo, da je za (x = zlh = 0), v rednost (y = q — g0). K ončna enačba soodvisnosti p rev a ljen e po ti in zaokroženosti dvo rane je: q — a — e— k + c) (5) D obili smo enačbo iz fam ilije k riv u lj, k je r dobim o posam ezne č la ­ nice z v a rira n je m k o n stan t in pom ožnih fu n k c ij, k i n a j j ih da terensko m erjen je . O čitno je, d a im a v sak a jam sk a d v o ran a v zače tk u svoj (g0), k i ga ne m orem o določiti. Zato bo šel razvo j vzdolž k riv u lje , k a te re p o tek m orem o določiti le p rib ližn o , če g0 izberem o glede n a razm ere v oko lišk ih jam ah . O dvod fu n k c ije (5) je : = b e -M ^ h + c) = ______1 dzJh beb in je to re j ulom ek, k a te reg a v rednost se h itro p rib liž u je n ič li. R az like v zaokroženosti d vo ran so že p r i nekoliko večjem dvigu tak o m ajhne, da dobesedno izginejo ob velikostnem redu osnovnih blokov kam nine , to rej p ričak o v an i m ersk i n ap ak i. Zato ne m orem o dovolj n a tan čn o določiti p o tek a te k riv u lje za p rim ere v n a rav i, s tem p a tu d i ne m orem o n a ta nač in do ločati globine p rv o tn ih jam sk ih etaž. K ončno jam sk a d v o ran a zaz ija s p rv im žrelom n a p o v rš ju in van jo začne v d ira ti zu n an ji z rak . K riok lastičn i p o jav i m očno pospešijo k ru - šenje. S tene, k i so m orale doslej nositi strop in p re n a ša ti m očne vodo­ rav n e obrem enitve, se b rž razbrem ene. T em u p a m asa, k i se je p r i p re jš ­ n jih , m nogo počasn e jš ih p rocesih , sp ro ti p r ila g a ja la sprem em bam v o- b rem enitv i, ne m ore več slediti. N astan e jo značilne robne poči, k i ko t venci obrob lja jo udo rn ice in segajo ponekod p rece j globoko. N a jzn ač il­ ne jše so m enda v V eliki Sm rečnici p r i P lan in i te r v B ukovn iku p ri D i­ vači, k je r je n a s ta la v robni poči p ra v c a ta ja m a (K at. A št.: 3239). Se­ veda p a je m alo v erje tno , da b i tak o n a s ta ja le nove f ra k tu re ; zaz ija jo le tek tonske šp ra n je , k i so že p re j p o tek a le p rav o k o tn o n a p ritisk e . Teli p a p r i ž ivahn i tek to n ik i v n aših k ra jih n ik je r ne m an jk a . P ri dosedan jem iz v a ja n ju smo p re d p o s ta v lja li, d a se sko ra j iz k lju č ­ no ru šijo strop in izpo stav ljen i deli sten. K ot m alo pom em bne smo iz ­ k lju č ili vse d ruge d e jav n ik e ra h lja n ja (Sw eeting, 1972), razen korozije. V o tlina v živ i skali, k i b i jo dobili, če b i v tre n u tk u , ko se z ru ši z ad n ji p reo s tan ek oboka, o d s tran ili m elišča, bi im ela v spodn jem delu obliko p rizm e, n a v rh u p a obliko bo lj a li m an j p ra v iln e g a v a lja . K er nas za ­ n im a p redvsem gorn ji del, im enujm o to fazo p reh o d a jam ske dvorane v udorn ico c i l in d r ič n o r u š e n je . V R enau ltovem (1967/68) sm islu lah k o ves p roces sp re m in ja n ja p rv o tn e jam ske dvorane v g lobin i v udorn ico na p o v ršin i, defin iram o ko t k u m u l a t i v n o ru š e n je . N av p ičn e stene so v lab iln em rav n o tež ju in izp o stav ljen e vsem m o­ gočim vplivom . Zato se ru šijo n a p re j, p o d rtin e p a se ko t m elišča k o p i­ čijo ob vznožju . T a polagom a n a ra šč a jo in šč itijo p re d razp ad o m čedalje večje dele o sten ja te r končno dosežejo n jihov vrli. P o d iran je se zak ljuč i. M ejna ploskev m ed zašč iteno živo skalo in m elišči dobi v p o ljubnem p re rezu obliko k riv u lje , k i jo lahko izračunam o. P red p o stav im o hom ogeno n av p ičn o steno z vodoravn im zaled jem in podnožjem , k a te re čelo je m a tem a tičn a ra v n in a (sl.: 1 A). Položim o v n jeno podnožje koo rd in a tn o izhodišče. T očka (D) s k o o rd in a tam a (x, y) je p o lju b n a to čk a m ejne k riv u lje . Z a rad i p red p o stav ljen e ravnosti čela š ir in a izseka n i važn a in jo izpustim o. P lo šč in a (A O D ) m ora b iti e n ak a p lo šč in i (O D C M ), pom noženi s (k). To izraz im o z enačbo: H x — jI (y )d x = — ctg