Bizonyára meglepően hangzik, hogy a barlangvilág jelenségeinek értelmezésével, a barlangokban látott dolgok tudományos magyarázatával foglalkozó barlangkutatók szerte a Földön legtöbbet még napjainkban is a barlangok keletkezéséről vitatkoznak. Nincsen szinte olyan hazai vagy külföldi szpeleológiai kongresszus, tudományos szimpozion, ahol néhány előadás ne a barlangképződés új elméleteit tárgyalná. És az a legelgondolkoztatóbb, hogy ezek az előadások jószerével mindig tudnak friss szempontok szerint megvilágítani régen megoldottnak gondolt kérdéseket, sőt nem egy esetben még alapvető elméleteket is ki tudnak váltani jobbakkal, pontosabbakkal. Vajon valóban ennyire jogos-e az útkeresési merészség ezen a téren? Csakugyan annyira bonyolult és nehezen kiismerhető dolog lenne hát a barlangok genetikája? Vagy talán nem is magának a problémának a bonyolultságáról van itt szó, hanem a barlangok korrekt tudományos tanulmányozásának a lehetőségei lennének szokatlanul nehezek?
A magyarázat valószínűleg mindkét okban együttesen keresendő:
Egyrészt a barlangok keletkezése a természetben csak a legritkább esetben egyszerű folyamat. Néha ugyan találkozunk könnyen érthető barlangokkal is, amelyeket csak ez, vagy csak az az üregképző erő formázott meg (ezek az illető barlangkeletkezési mód prototípusai), ám a barlangok zöménél a természet több eszközt alkalmazott egyszerre vagy egymás után a barlang megalkotásában. Az általunk látható üregforma ilyenkor tehát egy bonyolult és soktényezős fejlődési folyamatnak az összegződött végterméke. Itt bizony már nehéz pontosan visszakövetkeztetni a régebbi geológiai időkben végbement eseményekre. A komplex barlangokról ezért legtöbbször csak azt határozhatjuk meg, hogy a kialakításukban részt vett természeti erők, folyamatok közül melyik volt a legerősebb hatású, melyik hagyta rajtuk legmarkánsabban speciális bélyegeit.
Másrészt azonban nem szabad elfelejteni, hogy a barlangok tudományos kutatását nem lehet kényelmes laboratóriumban, vagy könyvtárakban végezni. A természet ismeretlen erőivel vívott kemény csatákkal, váratlan események sorozatával és izgalmas, nemegyszer emberéleteket is követelő hősi áldozatvállalásokkal teli hosszú utat kellett végigjárniuk a kutatóknak ahhoz, hogy a barlangok világának valódi arculatát objektíven, elfogulatlanul tudják megítélni. Talán egyetlen tudomány fejlődésében sincs annyi példa a vakmerő kockáztatásokra, az emberfeletti fizikai teljesítmények vállalására és véghezvitelére, az ábrándokban való mélységes csalódásokra, vagy éppen az ábrándoknak minden fantáziát túlszárnyaló pazar megvalósulására, mint éppen a barlangkutatás történetében. S ezen nincs is semmi csodálkoznivaló. Hiszen a hideg levegőt lehelő sötét és ismeretlen sziklatorokba aláereszkedő kutató valójában nem tudhatja, hogy odalenn mi vár rá. Lehet, hogy miközben tudományos mérésekre indul, kötele végén biztos talajt ér a lába, de ugyanúgy előfordulhat, hogy a mélyben mérges gázok halmozódtak fel az idők végtelenje során. Titokzatos szörnyek, sárkányok természetesen nem élnek a föld alatt, de a megbolygatott sziklák lavinatengere bármikor maga alá temethet. Az iskolázott kutató sohasem téved el a görbe falú folyosók útvesztőjében, de gyakran előfordul, hogy kialszik a lámpa, s a vizessé lett gyújtó nem működik. Rettenetes érzés várni a bizonytalan véget az áthatolhatatlan feketeségben, amikor idő- és térérzék egyaránt csődöt mond. Vagyis az emberi tudásnak, leleményességnek, fizikai erőnlétnek és bátorságnak, de a technikai vívmányok legszélesebb körű alkalmazásának és a szenvedélyes megismerni akarásnak csakugyan a legmagasabb fokára van szükség olykor-olykor ahhoz, hogy felfedezzen és hideg tárgyilagossággal, pontosan magyarázzon meg valamit a természet legrejtettebb titkai közül.
Talán ezek a körülmények az okai annak, hogy Földünk barlangvilágának nagy része ma még ismeretlen, s a már ismertekben is rengeteg tudományos kérdés vár még megfejtésre.
1807-ben megjelent munkájában Raisz Keresztély az Aggteleki-cseppkőbarlang keletkezését még a föld alatti vulkáni tűz lángnyelveinek üregkipörkölő hatásával magyarázta. Ezen azonban nem szabad mosolyognunk, hiszen az elmondottak miatt különösen a régebbi korok kutatóinak barlangszemléletét még egész sor misztikus előítélet és félelem szabta meg, s el sem merték hinni, hogy a barlangok mélyén a múltban is többnyire ugyanolyan természeti erők tevékenykedtek, mint napjainkban.
Ma természetesen már jóval többet tudunk a barlangok keletkezésmódjáról, de a földfelszín arculatának azokról a sajátos bélyegeiről is, amelyek a még rejtett föld alatti barlangok jelenlétéről, helyéről és üregméreteiről árulkodnak. Mindezek kiküszöbölhetővé teszik a korábban olyan fontos véletlen felfedezői szerencsét, hiszen a korszerű szpeleogenetikai ismeretek révén lehetővé vált számunkra az ismeretlen, hozzáférhetetlen barlangrendszerek tudatos felkutatása, tervszerű feltárása is.
A modern szpeleogenetika egyetemes fejlesztésében a hazai kutatók kimagaslóan sokat tettek. Ám nemcsak új tudományos elméletek megalkotásával járultak hozzá a barlangvilág törvényszerűségeinek felismeréséhez, hanem elméleti következtetések helyességét a gyakorlatban mindjárt ki is próbálták. Ilyen "kísérleti próbáknak" lettek a jól ismert eredményei az utóbbi évtizedek nevezetes magyar barlangfelfedezései is (Béke-, Pénz-pataki-, Létrás-tetői-, Égerszögi-, Vass Imre-, Kossuth-, Meteor- stb. barlangok.)
Az alábbiakban röviden áttekintjük mindazt, amit ma a barlangok különböző típusainak keletkezésével kapcsolatosan a legfontosabb ismeretnek vélünk.
Mindenekelőtt nézzük meg a definíciót. Barlangoknak a szilárd földkéreg kőzeteiben természetes úton létrejött üregeket nevezzük, ha azok az ember számára járható méretűek. A barlang tehát a kőzet ürege. Csakhogy nagyon sokféle-fajta kőzet létezik a Földön, s természetesen az ezekben található üregek is számtalan tekintetben különböznek egymástól. Bizonyos értelemben kőzetnek kell tekintenünk még a szilárd halmazállapotú, helyenként nagy tömegben felhalmozódó vizet: a jeget is. Barlangképződmény mindenféle kőzetben, így tehát a jégben is keletkezhet. Amíg azonban néhány kőzetnek (pl. a mészkőnek) a barlangosodásra kimondott "hajlama" van, addig bizonyos más fajtájú kőzetekben csak a legritkábban fordulnak elő természetes üregesedések. Ennek a jelenségnek az oka a különféle kőzetek ásványos anyagi, valamint szerkezeti különbözőségeiben rejlik. Szpeleogenetikának valójában ezért azt a tudományágat nevezzük, amelyik az eltérő kőzetsajátosságokkal és a reájuk ható természeti erők eredményeit egy meghatározott szempontból: a barlangképződés szempontjából teszi vizsgálódásának tárgyává.
Léteznek környezetünkben olyan kőzetek, amelyek már képződésük során, azzal egyidejűen (szingenetikusan) üregekre tettek szert. Ilyen kőzetek lehetnek például a mésztufa, a tengerek korallzátonytelepeinek mészköve, valamint egyes vulkáni kőzetek, amelyeknek lávaanyagában, annak kihűlésekor jönnek létre barlangüregek. A kőzetképződéssel egyidejűen kialakult barlangokat szingenetikus üregeknek nevezzük.
Ezzel szemben a barlangok második, jelentősen nagyobb és fontosabb csoportja utólagosan, a már kialakult kőzetben jön létre, a kőzet keletkezési körülményeitől független földtani erők munkájának hatására. A legfontosabb másodlagos barlangképző hatások, illetve folyamatok a következők: a Föld kérgében végbemenő mechanikai feszültségkiegyenlítődések okozta, ún. tektonikai mozgások, a víz oldó (korróziós) és erőművi koptató (eróziós) hatása, valamint - alárendeltebb fontossággal - a szél munkája.
E hatásokra a különféle kőzetekben jellegzetes módon más- és másféle barlangalakulatok fejlődnek ki. A barlangoknak ezt a második csoportját posztgenetikus (később keletkezett) üregeknek nevezzük.
Ismerkedjünk meg először a szingenetikus üregképződés folyamataival!
Bizonyos tűzhányó hegyek krátereiből kiömlő izzó lávafolyóknak igen nagy gáztartalmuk van. Ez a gáz, a láva anyagában egyesülve, valóságos óriáshólyagot, szoba nagyságú, rendszerint gömb formájú üregeket is létrehozhat. Ilyenkor az üregek falán a megszilárduló lávaanyagból pompás kristálytűk nőnek, nemegyszer olyan csodálatos nagyságban és szépségben, hogy méltán büszke lehet az az ásványgyűjtő, akinek ilyen "kristálykamrából" származó darab kerül a birtokába.
Természetesen e kristálykamráknak nincsen semmiféle bejáratuk, amely a felszínnel összekötné őket. Ezért aránylag kevés ismeretes, azokat is véletlenül, főleg kőbányászat és alagútépítés közben fedezték fel.
Ugyancsak a nyúlós lávafolyásokból alakul a lávabarlangok másik fajtája, a lávacsatorna. A kráterből kiömlő sűrű, vastag láva a hegy oldalán lefolyva valóságos lávafolyót, lávaárt létesít. Néha az ilyen lávafolyó egészen lassan halad csak előre. Egy-egy kilométeres út megtételéhez több nap is szükséges lehet. Néhány kilométernél nem is igen jut tovább. Hosszú, domború folyamot alkot, amelynek felszíne azonnal salakszerű kéreggé merevedik.
Ha a lávafolyam nyugalomba jön, egy újabb lávautánömlés a már megvastagodott kéreg miatt az egész tömeget nem képes ismét mozgásba hozni, annak homlokzata áttörik, s belőle a még mindig izzó, híg olvadék kifolyhat. Így folyosószerű boltozat, lávakéregbarlang (lávacsatorna) marad vissza benne.
Valószínű, hogy a nagy vulkáni tevékenységek időszakaiban hazánkban is keletkeztek hasonló lávabarlangok, ezek azonban ma már nem láthatók, ugyanis az így formálódott barlangok csak ritkán hosszú életűek. Pusztulásukat vagy a megújuló lávaömlés okozza, vagy pedig vékony mennyezetük szakad be idővel, és az egykori lávabarlang emlékét már csak egy kimagasló gerincek által közrefogott vályúszerű meder őrzi.
Természetesen nem minden barlangról mondhatjuk el ennyire egyértelmű biztonsággal, hogyan keletkezett, mint ahogyan azt a lávahólyag és a lávacsatorna típusú üregeknél tettük. Az elsődleges keletkezésű barlangok csoportjának harmadik típusát jelentő mésztufabarlangok kialakulása már sokkal bonyolultabb, összetettebb folyamat. Elsődleges mésztufabarlang egyébként csak igen kevés ismeretes a Földön, s így tanulmányozásuk sem támaszkodhat a sok-sok példa összehasonlító értékelésére. Magyarországon ilyen keletkezésű mésztufabarlang a lillafüredi Anna-barlang.
Mivel ez is és általában minden primér mésztufabarlang vízesések által épített mésztufa-lerakódásokban található, egészen biztosnak látszik, hogy az üregkialakulás előfeltétele ebben az esetben a vízesés. Megfigyelhető a mésszel telített vizű karsztpatakok vízeséseinek lábánál, hogy a lezuhanó és szétszóródó, porlódó vízből, a víztükörtől bizonyos távolságra lassanként mésztufa-dombok, -gátak épülnek, amelyek idővel a tulajdonképpeni vízfolyást és vízesést körülölelik, sőt később be is boltozhatják. Ehhez a folyamathoz hozzájárul a vízesések küszöbén fennakadó növényi szálak, mohok lassan elmeszesedő, szakállszerűen alálógó függönye is, amely újabb és újabb térrészecskéket zár el a napvilágtól. A vízesések által lerakott, mésztufa-felhalmozódások ismertetett folyamatai alapján érthető, hogy a primér mésztufabarlangok nem alkotnak kiterjedt, összefüggő nagyobb barlanghálózatot, hanem csak egymástól elszigetelt, kisebb természetes fülkék sorozatát, amelyeket mesterségesen vájt folyosók készítésével az ember fejleszthet egységes barlangrendszerré.
A kőzetképződéssel egyidejű barlangüregeknek még egy fajtájáról, a korallbarlangokról szoktunk megemlékezni. Ezek a barlangok világában igen alárendelt szerepet játszanak. A tengerfenéken élő, mészpalotákat építő koralltelepek állatkái, ágas-bogas szirtjeiket készítvén, gyakran üregeket zárnak körül, s így formálják e kétségtelenül érdekes, de szárazon csak ritkán ismert kisebb barlangüregeket.
Az eddig tárgyalt, a kőzetkialakulással egyidőben képződött üregek rendszerint csak kisebb barlangokat alkotnak, és ezek is csak elszórtan, ritkán ismeretesek. Viszont a barlangok másik fő csoportjában, a kőzetkeletkezés után másodlagosan (posztgenetikusan) kifejlődött üregek sorában már sokkal több és jóval nagyobb barlangot is találunk. Hiszen ide tartoznak a föld alatti folyók által a karszthegységek mélyén kimosott monumentális, sok kilométeres folyómedrek, a nagy karsztbarlang-rendszerek is. Mielőtt azonban a karsztbarlangokról beszélnénk, meg kell még röviden ismerkednünk néhány olyan barlangtípussal is, amelyeket nem a föld alatti víz tevékenysége, hanem a földkérget formáló egyéb erőhatások alakítottak.
Ezeknek a sorában első helyen említjük a szerkezeti vagy kőzethasadék-barlangokat. A szilárd földkéreg, különösen azokon a helyeken, ahol azt kevésbé plasztikus, merev kőzetek alkotják (amilyen pl. a mészkő vagy a gránit), át meg át van szőve kisebb-nagyobb repedésekkel, hasadékokkal. E hasadékok néha több méter szélesek, több száz méter hosszúak és mélyek lehetnek, s egymást sokszor rácsos alaprajzú szövevényes keresztezésekkel harántolva át, igen bonyolult, labirintusszerű hasadékbarlang-rendszereket képezhetnek. A Föld szilárd kérgét formáló, ún. hegyképző vagy tektonikus erők hozzák létre őket.
Hasadékbarlang minden merev, szilárd kőzetben képződhet, de nyitott állapotban legtartósabban, változatlan formában mégiscsak a mészkőben marad meg. A mészkőnek ugyanis nincsen szilárd málladéka, sőt, ún. oldási maradéka is oly kevés, hogy ezzel a felszínről a hasadékokba befolyó csapadékvizek hosszú ideig nem tudják a nyílásokat eltemetni, betömni. A nagy mélységbe nyúló kőzethasadékokon esetleg utat talál a Föld mélyéről felszálló meleg víz, s ilyenkor a tektonikus üregeket a víz utólagosan - oldással - még jobban kibővíti, belőlük hévizes barlangokat alakíthat. Esetleg a felszínről beömlő hideg víz is jelentősen átalakítja őket.
A Budai-hegységben szép számmal vannak hasadékbarlang-rendszerek, amelyeket későbbi melegvíz-feltörések tágítottak sajátos módon még tovább. A Ferenc-hegyi-, Szemlő-hegyi-, Mátyás-hegyi- és a Pál-völgyi-barlangok ekképpen alakultak ki. Alaprajzuk rácsos szerkezetének irányai a hegység mai sakktáblaszerű, rögös jellegét formáló fő törésvonalak irányaival esnek egybe.
A típusos hasadékbarlangok folyosói a legtöbb esetben függőleges kiterjedésű, keskeny, magas nyílások a hegy belsejében. Néha azonban, különösen a vízszintes településben maradt, jól rétegzett, pados elválású mészkövekben vízszintes vagy közel vízszintes síkú, alacsony, de széles kiterjedésű, réteglap menti kőzetelválásból létrejött hasadékbarlangok is képződhetnek.
A nem víz által alakított másodlagos fajtáinak felsorolását a szél által kifújt, különösen a sivatagokban megfigyelhető apró deflációs üregek és a duzzadásos gipszbarlangok megemlítésével tehetjük többé-kevésbé teljessé.
A barlangképződés folyamatainak vizsgálatában utoljára hagytuk a legfontosabbat, a víz barlangképző hatásának vizsgálatát. A földkéreg összes barlangjának mintegy 96%-a valamilyen formában a víz hatására alakult ki posztgenetikusan a különféle kőzetekben. A következőkben a víz különböző üregképző folyamatait vizsgáljuk meg.
Elsőnek a forró víz tevékenységével ismerkedjünk!
A Föld mélyéről feltörő hévizek rendszerint igen sok oldott kémiai anyagot tartalmaznak, amelyek közül némelyek nagymértékben elősegíthetik a vizet szállító kőzetrepedések falanyagának feloldását vagy kémiai megbontását. A víz kőzetoldó munkáját korróziónak nevezzük, ezért az ilyen úton keletkezett, tágult barlangokat korróziós, oldott barlangoknak mondjuk.
A hévizeknek rendszerint igen magas a szénsavtartalmuk. A szénsavas víz a mészkő anyagát annál nagyobb mértékben képes oldani, minél több benne a szénsav. A melegvizek tehát erős szénsavas oldástevékenységükkel határozottan és erőteljesen képesek a sziklahasadékokat kibővíteni, tágas kürtőkké, csatornákká szélesíteni. Igen gyakran azonban a hévizekben különböző erősebb hatású sav, például kénsav is jelen lehet, amely a mészkő anyagával találkozva, azt kémiailag megbontja, s új ásványok képződése közben támadja meg az üreg falát. A hévíz tehát ezen a módon is végezhet barlangbővítést.
A kénsav (H2SO4) a mészkővel (CaCO3) érintkezve gipszet (CaSO4 + 2H2O), a hévforrások magasabb hőfokán pedig anhidritet (CaSO4 vízmentes módosulatban) képez az alábbi kémiai egyenlet értelmében:
H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2
Az ásványos melegvizek kénsavtartalma nemcsak közvetlen oldás révén végez azonban üregbővítést, hanem közvetett úton is. A kénsavas melegvíz behatol a barlang falának hajszálrepedéseibe, s ott a kőzet mésztartalmát anhidritté alakítja át. Láttuk, hogy az anhidrit a gipsznek vízmentes módosulata, amely a hőhatás megszűntével vízfelvétellel és 33%-os térfogatnövekedéssel gipsszé alakul át. A megduzzadó gipsz most széjjelfeszíti a hajszálrepedések mentén magát az anyakőzetet is. Így azt elporlasztja, s az üreg bővítését ezen az úton is előmozdítja. A hévizes barlangokban gyakran megfigyelhető a kőzetporlódás.
A hévizes barlangtársulásnak és a kőzetporlódásnak egy másik fontos oka a kőzet szövetében való aragonitképződés is. Azokban a kőzettartományokban, amelyek a hévízjáratok közelében vannak és a melegvíztől 30°C fölé melegszenek, a kőzetben keringő karsztvízből a pórusokba aragonit rakódik le. Az aragonit a CaCO3 rombos, a kalcit pedig annak trigonális kristályszerkezetű módosulata. Az aragonit idővel - ugyancsak térfogat-növekedéssel (8,35%-os) - alakul át kalcittá, ami szintén hozzájárul az üreg falának szétporlasztásához, s az üregbővülés folyamatának kifejezettebbé válásához.
Az említett üregtágító korróziós és vegyi kőzetbontó folyamatok azt eredményezik, hogy a hévforrásbarlangok üregeinek keresztmetszeti szelvényei kör alakúakká válnak. Az ilyen barlangokban a legjellemzőbb üregformák a szabályos gömb vagy félgömb alakú termek, az ún. gömbfülkék és ezek füzérei, valamint a gömbszerű kupolában végződő kör keresztmetszetű kürtők. A barlangok járatai ágas-bogasan helyezkednek el a térben, s a járatrendszerek függőleges kiterjedése néha a vízszintes kiterjedést is meghaladja. A hévforrásbarlangok térképi ábrázolására emiatt az alaprajzi vetületábrázolási módszer rendszerint nem alkalmas, hanem ábrázolásuk tökéletes módja a háromdimenziós, térbeli gipszmodell elkészítése.
A hévforrásbarlangok a legtöbb esetben jellegzetes karsztidegen ásványos kitöltésekben gazdagok. A kénsavas melegvíz hatására képződött anhidrit (ez másodlagosan gipsszé alakulhat át) dús kristálycsoportokat képezhet a falakon. Gyakori ásvány a hévizes barlangokban még az aragonit, kalcit, a barit, a fluorit, a hidrokvarcit, a lublinit és a piritkristály is. A csehországi Zbrasov melletti termális barlangban hidrokvarcitot lerakó apró gejzírkráterek ma is ismeretesek.
A hévforrásos barlangok általában a töréses szerkezetű mészkőröghegységek jellemzői. Nálunk a Budai-hegységben és távolabbi környékén (Pilis, Gerecse) ismeretesek a legszebbek és a legtípusosabbak, például a Sátorkő-pusztai-, Szemlő-hegyi-, Solymári-, Ferenc-hegyi- stb. barlangok. De előfordulnak a Magyar Középhegység csaknem minden részén.
A hévizes kioldású üregek általában a mészkőhöz kötöttek, de ritkán kifejlődhetnek más kőzetben is (pl. dolomitban). A pilisvörösvári hegyekben, a vasútállomás közelében, valamint a közeli Fehér-hegy kőbányáiban számtalan hévizes dolomitüreg ismert, amelyeket az ember tett szabaddá azáltal, hogy belőlük az elporlott dolomitot kibányászta. Ezek a kis barlangok mindenben hasonlatosak az egyéb melegvízi képződésű barlangokhoz, s szépen példázzák, hogy a hévizes üregképződésben, a gömbfülkék alakulásában a víz mészoldó tevékenységén kívül az említett anhidrit és aragonit duzzadásos kőzetporlasztó hatások is döntő fontosságúak.
Korróziós barlangalakulatok helyenként kősóban és gipszben is ismeretesek. Minthogy azonban a földkéreg kőzettani felépítésében a gipsz és a kősó a mészkőhöz képest nem játszik fontos szerepet, a kősóban és gipszben kioldott barlangok is nagyon ritkák Földünkön. Ennek ellenére helyenként igen tekintélyes méretű gipszbarlangok is kialakulhatnak. Az ukrajnai Podóliai-hátságon feltárt Optimista-barlangból eddig már 140 km-nél is hosszabb járathálózatot térképeztek fel kutatói.
 |
| Magyarország felszíni karsztjai 1 = Keszthelyi-hegység; 2 = Balaton-felvidék; 3 = Déli-Bakony; 4 = Északi-Bakony; 5 = Vértes; 6 = Gerecse; 7 = Pilis; 8 = Budai-hegység; 9 = Sopron vidéke; 10 = Mecsek; 11 = Villányi-hegység; 12 = Szokolyai-medence; 13 = Cserhát-vidék karsztja; 14 = Bükk; 15 = Aggteleki-karszt |
Természetes, hogy a mészkőhegységek belsejében mozgó - beszivárgó csapadékvíz eredetű - hideg vízfolyások is oldják a karsztkőzetet repedéshálózatának falát, s e tevékenységgel helyenként barlangüregeket is létrehozhatnak. Ilyen hidegvizű korrózió útján képződött karsztbarlang tiszta formában azonban meglehetősen ritkán fordul elő a természetben, mert - különösen az üregtágulás folyamatának előrehaladásakor - a felszíni vizek minden esetben besodornak magukkal szilárd hordalékanyagot is a föld alatti járatokba, s ezek segítségével sokkal gyorsabb ütemben formálják tovább a föld alatti vízjáratokat - eróziós úton.
A kioldásos barlangképződmények sorában végezetül még a jégben képződött olvadási barlangokról kell megemlékeznünk. A gleccserek és a jéghegyek belsejében összegyűlő olvadékvizek gyakran kiterjedt és nagyméretű barlanghálózatokat képesek a jégtömbben kilúgozni. Néha egy-egy Antarktiszról leszakadt úszó jéghegy a barlangcsatornák egész labirintushálózatát rejti magában.
Ha a jégtömeg belsejében mozgó olvadékvizek elérik a jégtömb talpát, a jég alatti kőzet apró törmelékszemcséit is magukkal sodorhatják a vízfolyások. Az ilyen folyók mederágyukat ezután már elsősorban a szállított törmelékanyag erőművi koptatóhatásával, csiszolómunkájával bővítik tovább. A jégtömeg mélyén ettől kezdve a barlangképződés üteme jelentősen felgyorsul, de most már az üreg formálásában a fő szerepet nem a korrózió, hanem a víz hordalékmozgásának mechanikai koptatóhatása, az ún. erózió jelenti.
Ismeretes, hogy Európa területének nagy részét a jégkorszak idején vastag, több száz, sőt ezerméteres jégtakaró páncél borította. E belföldi jégtakaró összefüggő jégtömege mélyén megdöbbentő méretű eróziós barlangrendszerek léteztek. Nagyságukról fogalmat nyújtanak az egykori jég alatti barlanghálózatok folyamainak ma is tanulmányozható mederüledékei, az ózok. Ezek a keskeny (30-150 m), de néha több száz kilométer hosszú (a közép-svédországi Upsala-óz 450 km hosszú!) főleg kavics- és homokdombgátak eredetileg a jégtakaró mélyének gigászi méretű eróziós barlangjaiban lerakódott mederüledékek voltak.
Sokkal kisebb méretekben a mai gleccsereknek is vannak ilyen eróziós barlanghálózatai, amelyek a jégbarlangból az ún. gleccserkapun át jutnak ki a felszínre.
Amíg a jégtakaró eróziós barlangalagútjai csak rövid élettartamúak, és a jég elolvadásával együtt gyorsan megszűnnek, addig a víz eróziós pusztító munkája a szilárd kőzetekben hosszú élettartamú, nagy barlangrendszereket képes formálni. A Földön ismert legtöbb és legnagyobb barlangot a víz hordalékeróziós munkája hozta létre.
A barlangképződés szempontjából a víz erőművi munkájának két fő csoportját különböztetjük meg:
A meredek sziklafalú tengerpartok jellegzetes barlangképződménye az abráziós barlang. Ezeket a barlangokat a tengervíz hullámmozgásának ereje és a hullámzó víz által mozgatott partszegélyi kőzettörmelék koptatómunkája hozta létre. Hogy igazán kifejezett abráziós barlangok alakulhassanak, ahhoz kellő mennyiségű törmelékanyag szükséges. A szikla- és kavicsdarabokkal a hullámok úgy vésik ki a partfal kőzetének boltozatos üregeit - még a legkeményebb sziklában is -, mint ahogyan a bányász fejti ki csákányával az ércet.
Amíg a tengervíz hullámabráziójának barlangalakító hatása lényegében mindig a tengerpart vonulatához kötött helyi folyamat, addig a szárazföldi folyóvízi eróziós barlangképződés mindenhol előfordulhat a földfelszínen, ahol ehhez megfelelő kőzetek és alkalmas településbeli térszíni viszonyok vannak. Emiatt az eróziós barlangok igazi kifejlődési területe valójában a szárazföld, ott is elsősorban a nagy kiterjedésű mészkőterületek.
Ahhoz, hogy valamely mészkőterületen (karszton) eróziós barlangrendszer alakulhasson, alapvető feltételként az szükséges, hogy valamilyen nemkarsztos térszínen eredő felszíni vízfolyás jusson bele a karsztkőzet repedéshálózatába. Az ilyen vízfolyások - a felszínen normális völgybevágással végzett - eróziós medermélyítő tevékenységüket a karsztkőzet mélyére áttevődött föld alatti folyási szakaszaikon is tovább végzik, s föld alatti folyóvölgyeket, boltozott sziklamedreket vésnek ki maguknak. Az ilyen úton létrejött, folyóvízi erózióval kidolgozott barlangalagutakat eróziós barlangrendszereknek nevezzük.
Az eróziós barlangalagutak kiformálásában a víz oldó hatása - az elsődleges karsztvízcsatornák korróziós kialakulása után - rendszerint már nem játszik döntő szerepet. A szállított szilárd folyami hordalék (kavics, homok, iszap) fizikai csiszolóhatása végzi az üregtágítást, elsősorban a felszín alatti folyó áradásainak időszakaiban, lényegében teljesen fizikai, erőművi úton, mederkivéséssel. E barlangok tehát nem a mészkőrétegeken át alászivárgó - csapadékvíz eredetű - ún. karsztvíz oldó hatására alakultak ki, mint ahogyan azt régebben tanította a tudomány. Sőt a beléjük jutó karsztvíznek üregtágításukban nincs is semmi szerepe. Legjobban bizonyítja ezt a tételt az a jelenség, hogy a mészkőben alászivárgó víz e barlangokba bejutva, ott nem oldást, hanem éppen ellenkezőleg: mészlerakást, cseppkőalakítást végez, tehát az üregek eltömésén, megszüntetésén dolgozik. Az eróziós barlangképződés tehát lényegében nem egyéb, mint egy nemkarsztos felszínformáló folyamatnak: az eróziós folyóvölgymélyülésnek a karszt mélyén való sajátos arculatú esetleges megjelenése. Vagyis klasszikus barlangrendszereink nem a mészkő oldásproduktumai, hanem a felszínen völgybevágódást eredményező mederképződés speciális felszín alatti megjelenési formái. Magyarországon, de a világ más részein is a nagy karsztbarlangok boltozott eróziós föld alatti patakvölgyek, amelyek felszíni völgyképződményekből indulnak, és a barlang után felszíni völgyképződményekben folytatódnak tovább. A barlangokhoz kapcsolódó víznyelők (ponorok) és források sem mások, mint a felszíni és felszín alatti völgyszakaszok váltópontjai.
Nálunk ilyen barlangok pl. az aggteleki Baradla- és Béke-barlang, az égerszögi Szabadság-barlang, a jósvafői Kossuth- és Vass Imre-barlang, a Bükk hegységi Pénz-pataki-, Jávor-kúti-, Létrás-tetői-barlang, a Kecske-lyuk- és a mecseki Abaligeti-barlang stb.
Eróziós barlangok elméletileg mindenfajta kőzetben képződhetnek. Ismeretesek helyenként mészkövön kívül homokkőben, dolomitban, andezitben és más kőzetekben is. Hogy elsősorban mégis a mészkőben gyakoriak, ennek a mészkő sajátos kiváló állékonysága és nyitott hasadékhálózat-rendszere az oka.
A kőzethasadékok, amelyek a barlangképződés kezdeti időszakában a mészkőnél biztosítani tudják a felszín alatti vízfolyás elvezetését, nyitott állapotban az egyéb kőzeteknél nemigen fordulnak elő, mert a keskeny hasadékokban meginduló gyors kőzetmállás a gránitnál, andezitnél s a legtöbb egyéb kőzetnél is azonnal eltömi a kőzetrepedések hálózatait. Emiatt e kőzetek egészükben véve vízrekesztő tömegeknek tekintendők, szemben a mészkővel, amely előzetes karsztosodási folyamat nélkül is vízátbocsátó anyagként viselkedik.
A mészkövön kívül jó vízátbocsátó kőzet még a kavics, a homok, a löszréteg stb. is, ezek a kőzetek azonban eróziós barlangképződésre mégsem alkalmasak, mert nincsen állékonyságuk, s így nem maradhatnak fenn bennük a kimosott üregek.
Az üreget kimosó árvizek sziklaromboló és medret tágító munkája azonban a barlangot megalkotó víznek még csak az egyik arca: a legtöbb karsztbarlang ugyanis magán viseli a barlangképző víz tevékenységének merőben más arcát is, az építő víz keze nyomát, amely a rohanó árvizek által kivájt sivár üregeket az árvízmentes évezredek csendjében cseppkövek csipkefüggönyeinek és kristálytörzseinek színes mesevilágává alakítja.
A cseppkőképződés menete azon alapszik, hogy a barlangrendszert magába záró hegység mészkőanyaga oldódik a vízben. Parányi mennyiségű mészkövet már a tiszta víz is képes feloldani, ám ha a vízben egy kevéske szén-dioxid is jelen van, a víz mészoldó képessége máris sokszorosára növekszik. A szénsavas vízben feloldott mészanyagot kalcium-hidrogén-karbonátnak nevezzük, amely azután alkalmas feltételek között ismét szilárd mészkőként kristályosodhat ki az oldatból.
A cseppkő keletkezésének döntő feltételei tehát a mészkő oldódásában gyökereznek, ami viszont a hegyek felszínén veszi kezdetét. Az oda hulló esővíz vagy hólé ugyanis becsorog a kőzet vékony réseibe, repedéseibe. Mielőtt azonban a víz a szikláig eljutna, előbb át kell szivárognia a kisebb-nagyobb vastagságú laza talajrétegen is. A talajban pedig falevelek korhadnak, állatok élnek, növények gyökereznek, milliószámra tenyésznek különféle gombák, baktériumok. Mindezek az élőlények lélegeznek, tehát szén-dioxidot is termelnek, ami a talaj parányi léghézagaiban megreked, feldúsul. A beszivárgó víz tehát a felső talajtakaróban bőven találkozik szénsavgázzal, amit elnyel, s a mészkőhöz már így, felfokozott étvággyal érkezik. A kőzet repedéseibe jutó víz most már könnyen feloldja a mészkövet, mégpedig a vízben rejlő szénsav mennyiségével arányos mértékben.
Néha napok, máskor hetek, esetleg hónapok múlnak el, mire a víz - oldottmész-tartalmával együtt - bejut a barlangba. A sziklatető hajszálrepedéseiből előbukkanó vízcseppecske hosszú, zárt út után most ismét találkozik a szabad levegővel. Minthogy azonban a barlangi levegőben sosincs annyi szénsavgáz, mint a talaj levegőjében volt, a vízből sok szénsav elillan, következésképpen az oldott mész kiválik. Ha minden vízcseppecskéből csak néhány molekulányi szilárd mész rakódik is egymásra, az évezredek csendjében aláhulló milliárdnyi cseppből már az is oszlopnyi mennyiséggé gyarapodhat.
A legtöbb karsztüreg halálát a cseppkövek okozzák. A folyton növekvő és sűrűsödő sztalaktitok és sztalagmitok ugyanis előbb-utóbb teljesen kitölthetik az ősi vízmedreket, amelyeket már rég elhagytak a folyók. A "telecseppkövesedéssel" azután véget is ér az üregrendszer megöregedése.
Az elhalás gyorsasága, vagyis a barlang elaggásának üteme természetesen nagymértékben függ az illető terület klímaviszonyaitól. Az olyan vidékeken, ahol sok a beszivárgó nedvesség, és ráadásul meleg hőmérsékletű a felszíni levegő, viszonylag hamar elpusztulnak a föld alatti üregek, hiszen a "meleg" karsztokon buja a növényzet, de a talaj mikroorganizmus-világa is. Következésképpen a kőzetbe beszivárgó vizek itt rengeteg feloldott mészkövet szállítanak be a barlang üregébe. Más azonban a helyzet a mostoha klímájú hideg tájakon és az alpesi jellegű hófedte magashegységekben, ahol alig van növényzet, és sokszor még a talajréteg is hiányzik a mészkőről. Az itt található barlangok mélyén bizony cseppkőképződés sincs, most ugyanis alapvetően hiányoznak a mészkő felszín közeli nagymérvű feloldódásának az indítórugói. Ezért a kopár felszínű "hűvös" karsztok cseppkőmentes sivár sziklabarlangjai feltűnően hosszú életűek lehetnek. Szépség dolgában azonban össze sem hasonlíthatók a melegebb klímájú karsztok rövidebb életű barlangjaival, amelyeket tehát éppen haldoklási folyamataik díszítenek oly ékesre cseppköveik révén. A Magas-Alpokban ismerünk 10-15 millió éves barlangokat is. A magyarországi barlangok viszont már csak 2-4 millió évesek, de a trópusi karsztok tiszavirág-életű barlangjainak kora még ennél is rövidebb: néhányszor tízezer vagy százezer esztendő.
Természetesen nem csak a cseppkőképződés szüntetheti meg egy föld alatti üreg létét. Agyaggal, kaviccsal is feliszapolhatják elhagyott medrüket a folyók, de beomlások sziklatömbjei is elzárhatják a föld alatti utat. Különösen a barlangok tágas bejáratában a kívülről behatoló fagy kőzetrepesztő munkája is sok sziklatörmeléket termel, sőt arra is láttunk már példát, hogy a benne tömegesen élő denevérek hatalmasan felszaporodott guanótömege vált egy barlang gyilkosává.
Vagyis a barlangok - ugyanúgy, mint minden e széles nagyvilágon - élik a maguk sajátos életét. Megszületnek, növekednek, megöregszenek, majd megszűnnek létezni. Vass Imre, az Aggteleki-barlang múlt századbeli nagynevű kutatója írta a Baradláról 1831-ben megjelent könyvében: "Képzetje ez itt kicsinyben az örökké munkálkodó és viszont szüntelen emésztő természetnek. Mindég támad valami új, a régi szétomlik, és annak töredéke újabb tárgyaknak alkotására szolgál." A tudomány fejlődése Vass Imre ítéletalkotásán százötven év alatt sem változtatott semmit: a barlangok változatos fejlődésének megismerésével az ember egy fölöttébb izgalmas fejezetet olvashat ki a természet kalandosan gazdag életregényéből.