GEOLOGIE

Větší část území jižních Čech náleží k jedné z nejstarších geologických oblastí jádra Českého masivu, nazývané moldanubikum - podle latinských názvů Vltavy a Dunaje. Je budována převážně metamorfovanými horninami - rulami, svory a migmatity, prostoupenými masívy hlubinných vyvřelin. Přestože stratigrafické rozdělení hornin moldanubika není dodnes zcela vyjasněno, rozlišují se v něm dvě základní skupiny vrstevního sledu - starší se nazývá jednotvárná, mladší pestrá. Pestrou skupinu charakterizují hojné vložky odchylných hornin jako jsou vápence, amfibolity a erlany. Sem patří i hrubozrnné krystalické vápence (mramory), v nichž vznikla Chýnovská jeskyně.

Základ pro horniny jednotvárné skupiny vznikl pravděpodobně již v období středních starohor (proterozoika), tedy před více jak miliardou let a to v rozsáhlé mořské pánvi. Od té doby probíhala v některých oblastech také aktivní sopečná činnost. Kromě podmořských výlevů lávy vyvrhovaly činné sopky velké množství popela a úlomků hornin. Společně se sopečným materiálem se pak v již poněkud mělčím moři mladších starohor usazovaly též hojné zbytky jednoduchých organismů s vápnitými schránkami a vytvořily vrstvy původních sedimentárních vápenců. Horotvorné procesy v následujících geologických obdobích usazeniny mořského dna za vysokých tlaků a teplot přeměnily (metamorfovaly). Vznikly tak krystalické vápence (mramory) a ze sopečných produktů dnešní amfibolity. Opakované tektonické cykly horniny rozlámaly a vyvrásnily do dnes již neexistujících horstev. Po starších orogenních fázích mělo největší podíl na dnešní geologické stavbě tzv. variské (hercynské) vrásnění v období mladších prvohor (paleozoika) zhruba před 380 - 250 miliony let.

Od Velmovic přes Pacovu a Kladrubskou horu k Lejčkovu se dnes v délce 4 - 5 km táhne 100 - 150 m mocný, tektonicky značně porušený horizont krystalických vápenců, uložených společně s amfibolity v okolních pararulách. Celé toto souvrství se sklání k severu pod úhlem 40 - 50 stupňů. Krasový systém Chýnovské jeskyně vznikl v lavici hrubozrnného mramoru, lidově nazývaného "řeďák", který ve vápencích tvoří jen 10 m mocnou polohu z obou stran sevřenou amfibolity.

MINERÁLNÍ VÝPLNĚ

Pacova hora byla mineralogicky studována již v 19. století a to díky mnoha selským lomům otevřeným na jižním svahu za účelem těžby vápence. Postupem let se tu prokázalo neobyčejně pestré zastoupení minerálních asociací a dnes je nesporné, že Pacova hora je významná zejména množstvím minerálů, popsaných v rámci jedné lokality. Dnes již jejich počet překračuje padesátku a význam vysoko překračuje měřítko regionu.  Mineralogické bohatství je důsledkem opakovaných metamorfóz skupiny hornin různého petrografického a chemického složení, které vyvolaly hned několik odlišných procesů mineralizace.

Ve sbírkách Národního muzea je uložen krystal záhnědy nalezený v 50. letech 20. století v okolí Chýnova, který je vysoký 37 cm a váží 20 kg.
Z lomu je popsána odrůda pargasitu s neobyčejně vysokým obsahem hliníku. Pacova hora je po Kašmíru jeho druhým nalezištěm na světě.
Ze všech minerálů, popsaných z Pacovy hory, byla více než třetina nalezena také v systému Chýnovské jeskyně. Některé z nich nebyly do té doby z Pacovy hory známy. Minerály, které jsou obsažené přímo ve vápenci, také často ovlivňují zbarvení stěn jeskyně. Po rozpuštění méně odolného vápence jich pak většina zůstává v jeskynních sedimentech, jejichž výzkum tak přináší nové poznatky i v oblasti mineralogie. V mnoha případech nerosty vyplňují tektonické poruchy hornin. Takovým minerálem je na příklad palygorskit, lidově nazývaný "skalní kůže". Přestože se jedná o nerost, je ve vlhkém prostředí ohebný a měkký.

Protože pod hladinou podzemního potoka koroze vápenců i nadále pokračuje, zůstávají na stěnách vypreparovány formy odolnějších minerálů. Tomuto jevu se říká selektivní koroze. Útvary z křemene, chalcedonu nebo palygorskitu visí ze stropů chodeb a na pohled připomínají opravdové záclony. Výzkum těchto minerálních forem v podzemí umožnil až průnik do trvale zatopených prostor jeskyně. Mimo vodní prostředí totiž tyto útvary rychle podléhají destrukci a zachovány bývají jen velmi vzácně.
V některých vrstvách krystalických vápenců se vyskytují také vložky opálu, které jsou však patrné jen v ultrafialovém světle, v němž se projeví jasně zeleným zbarvením. Opál bývá obsažen také v sintrových výplních jeskyně. Z mnoha dalších minerálů jmenujme ještě alespoň aragonit, dravit, granát, korund, rutil, stilbit, spinel a titanit.
V amfibolitu, tvořícím nadloží vápencového souvrství byly v posledních letech zjištěny i projevy mineralizace tak zvaných alpských žil.

HYDROLOGIE

I přes dlouhodobý výzkum zůstávají poměry podzemního toku Chýnovské jeskyně a jeho vztah k povrchové hydrografii oblasti stále ještě otevřenou otázkou. Dodnes nejsou známy cesty podzemních vod v oblasti východně od jeskyně, tedy přítok a jeho zdroje. Jen málo víc je známo o odtokové větvi. Již v první odborné zprávě z roku 1863 vyslovili Dr. Frič a Prof. Krejčí domněnku, že obě tehdy známá jezírka (Čertovo a Purkyňovo) spolu souvisí. Teprve ve 40. letech 20. století prokázali Vl. Homola a C. M. Schüller, že voda v Chýnovské jeskyni je pouze malým úsekem daleko delšího podzemního toku, který měl zásadní podíl na vzniku celého systému. Přestože v té době již bylo provedeno několik stopovacích zkoušek, nepodařilo se najít výtok vod na povrch. Tento problém vyřešil jednoznačně až v roce 1962 F. Skřivánek, kdy stopovací zkouškou pomocí barviva fluoresceinu prokázal, že vody z jeskyně vytékají v tzv. Rutické vyvěračce, vzdálené od jeskyně asi 1,5 km. V téže době se také podařilo proniknout i do systému chodeb, jimiž z Purkyňova jezírka odtéká voda směrem k tomuto vývěru. Po několika desítkách metrů však další postup zastavil mělký sifon, zaplněný sutí ze zřícené chodby. Komplikovanost průběhu vodního toku mezi jeskyní a vývěrem v následujících létech prokázaly i výzkumy V. Macha.

Překvapení přinesl objev trvale zatopených prostor východně od Homolova jezírka, tj. proti přítokům jeskynních vod. V 80. letech 20. století potápěči pronikli nejen do vzdálenosti 140 m proti podzemnímu toku, ale překvapivě také až do hloubky 45 m pod jeho hladinu.

Poslední úsek vodního toku mezi již dříve poznanými prostorami jeskyně byl objeven po odčerpání vody ze sifonu mezi jezírkem Čertovým a Purkyňovým v roce 1993.
Z dosavadních výzkumů vyplývá, že voda podzemního potoka Chýnovské jeskyně do krasového systému proniká z okolních nekrasových hornin. Protéká vápencovou zónou, která působí jako drenáž krajiny a na jejím okraji v místě Rutické vyvěračky vytéká na povrch. Na své cestě dokonce podtéká některé povrchové potoky, přičemž jejich voda do podzemního toku neproniká.

Teplota vody v jeskyni je velmi stálá: 8,7 oC, průtok se pohybuje v rozmezí 6 - 9 l/s.
V posledních letech jsou systematicky sledovány podzemní průtoky i jejich závislost na množství srážek, což může přinést nové poznatky zejména o původu a zdrojích podzemních vod. Rutická vyvěračka je dnes podchycena pro vodovodní síť a pro zachování její vysoké kvality bylo nad vápencovým masivem v roce 1992 vyhlášeno pásmo hygienické ochrany.

BIOSPELEOLOGIE

Na rozdíl od mnoha našich jeskyní nejsou z Chýnovské doloženy žádné paleontologické nálezy. Pravděpodobně tato podzemní dutina nebyla v minulosti dostupná větším druhům živočichů.

Dnes se v jeskyni setkáváme se zástupci hned několika živočišných skupin. Z bezobratlých jsou to zejména některé druhy plžů, korýšů a hmyzu. V posledních desetiletích se v okolí vchodu úspěšně rozmnožuje pavouk křižák temnostní.

Jistě nejpřitažlivějšími živočichy podzemí jsou netopýři. V Chýnovské jeskyni bylo dosud zjištěno 9 druhů těchto zástupců řádu letounů. K pravidelným obyvatelům patří netopýr velký, vodní a ušatý. Vzhledem k množství přezimujících jedinců lze Chýnovskou jeskyni považovat za největší dosud známé přirozené zimoviště netopýra řasnatého v Evropě. Ojediněle v jeskyni přezimují také netopýr večerní, černý a vousatý. Vzácně byl zaznamenán netopýr velkouchý a netopýr Brandtův.