Карстовые пещеры Горного Крыма

УРОК 10.

ТЕМА:Карстовые пещеры Горного Крыма

ЦЕЛЬ:Ознакомить с Карстовыми пещерами Горного Крыма.

В Горном Крыму карст получил весьма значительное распространение, особенно в пределах Первой гряды Крымских Гор. Это связанно как с литологическими особенностями яйл (позднеюрские толстослоистые мраморированные известняки), так и с тем обстоятельством, что значительная часть осадков приурочена именно к наиболее возвышенной части полуострова. В предгорной и степной части Крыма карстовые явления также распространены, все же именно выровненная вершинная поверхность Крымских гор (яйлы) считается классическим районом распространения карста.

Карст в пределах Горного Крыма изучался методами геоморфологии, гидрографии, картографии, но также и геофизическими методами, на Ай-Петринской яйле проводились довольно тонкие наблюдения над составом и количеством атмосферных осадков. Поверхность яйл представляет собой древнюю эрозионную поверхность, срезающую слои под углом, что создает благоприятные условия для развития карста: вода может проникать вглубь массива как по тектоническим трещинам, так и по наслоению. Система тектонических трещин во многом определяет рисунок карстового рельефа, согласно системам трещин закладываются крупные врезы поверхностных водотоков (например, Большой каньон Крыма), и искажаются формы карстовых воронок, приобретая эллипсовидную форму, вытянутую вдоль преобладающей системы трещин.

Рис.1. Пещера Эмине-Баир-Хосар, Крым

Средняя скорость карстовой денудации по данным В. Н. Дублянского составляет в целом для Горного Крыма около 21.8 мм/1000 лет, без учета поверхностного стока (расчеты производились исходя из состава подземных вод), следовательно, реальная скорость еще больше. В Крыму изучение процессов и результатов карстования имеет огромное практическое значение: основные пути водоснабжения связаны с подземными водоносными горизонтами, приуроченными к зоне контакта флиша таврической серии и верхнеюрских известняков. Мощные источники выходят в северном склоне Крымских гор.

Плато Чатырдаг представляет собой яркий пример территории, на которой процессы карстования доминируют над остальными современными процессами. Плато представляет собой изолированный массив плотных верхнеюрских известняков, служащих водоупорами, вытянутыми в меридиональном направлении. Его северный край опущен, восточный и западный слабо приподняты, а южный край круто задран, что в общем создает форму совка, открытого на север. Его средняя нижняя часть имеет среднюю высоту около 900м, и представляет собой полье. Его поверхность представляет собой чередующиеся воронки и пологие увалы. В целом средняя часть плато дренирует всю поверхность массива через систему поноров и колодцев, соединяющих поверхность и подземные полости вплоть до сплошных водоносных горизонтов вблизи контакта с флишем таврической серии. Всю систему можно представить как большую воронку с областью сбора примерно 40 км.кв.

Следующий по масштабу структурный уровень представлен отдельными воронками, диаметр которых изменяется в широких пределах - от 20 до 200 м. Значительно различаясь по глубине и форме, воронки имеют сходное строение: пологое коническое углубление в центре имеет дренирующий канал - понора или колодец. Дренирующий канал часто вскрыт в виде провала, или зияющей трещины, в остальных воронках понора забита глинистым материалом, и перекрыта дерном, так что на дне воронки выделяется одна или несколько пятен буйной растительности, расположенных над входами понор. На поверхности обнажающихся в склоне воронок известняков также развит карст. Воронки на плато Чатырдаг имеют как правило асимметричную форму, склон, слагаемый полого падающими известняками, пологий, а противоположный, секущий эти известняки - крутой, из отдельных уступов. Карры на склоне воронок создают третий структурный уровень с характерным размером 3-5 см. Таким образом, наружный карст на плато Чатырдаг можно рассматривать на трех структурных уровнях, подобных друг другу. Их характерные размеры 5-10 км для полья в целом, 150-200 м для отдельных воронок и 3-5 см для карров. (10000: 100: 0.1), они различаются на 2- 3 порядка.

Рис.2. Пещера Эмине-Баир-Хосар, зал Шапка Мономаха

Подземный карст представлен системой поноров, колодцев и галерей. Эти полости также очень сильно различаются по размерам. Самые крупные - русла подземных рек, как живые, развивающиеся, так и мертвые, оставленные водой. Их ширина может достигать 5-10м, высота также до 10 м, в нисходящих колоколах до 15-20 м. Такие крупные полости развиты вдоль протяженных трещин, в точности повторяя их изгибы. Стены и потолок обычно гладкие, но в зоне нисходящих водотоков потолок представлен колоколами с натечными формами в нижней части. Натеки сложены арагонитом и при изменении условий среды начинают быстро разрушаться, покрываясь грубой желтой коркой с бурым налетом глинистых частиц в случае вентиляции ходов поверхностным воздухом. Вертикальные колодцы таких размеров имеют, как правило, неровный профиль, борозды по стенам вдоль течения воды. Рельеф стен осложнен действием других агентов выветривания, часто имеет обломочное строение. В крупные полости выходит большое количество более мелких ходов и понор.

В основном они имеют неправильную форму, размыты главным образом вдоль крупных трещин, расширяя их и способствуя развитию новых. В пещеру они выходят в виде аппендиксов, сужающихся в сторону от крупной полости. В основном такие ходы забиты рыхлым глинистым материалом, в котором развивается вторичная минерализация (кальцит). Постоянный пронос глинистых и почвенных частиц - также характерная черта подземного карста. Мелкие ходы и поры развиваются по трещинам, неизмененным или слабо расточенным. Таким образом, в подземном карсте можно также выделить три структурных уровня, с характерным диаметром ходов 5-7м, 10-20 см и 0.5-2 см. (500: 20: 1) причем различие в масштабе между уровнями примерно на порядок. То есть, налицо существенный меньший контраст масштабов, можно заключить, что поверхностный карст существенно интенсивнее глубинного.

Совместно с карстованием на поверхности плато развиваются и оползневые маломасштабные процессы. К эго-востоку от пещеры Эмине-Баир-Хосар в пологом склоне внешнего кольца воронки (ТН70) обнажаются отдельные гряды и площадки известняков, выступающие над дерном на 10 - 15 см, Гряды вытянуты с юго-запада на северо-восток, АЗ=30, вдоль системы трещин. В этих выходах развит дырчатый и линейный карст, карры глубиной до 20 см, диаметром до 2-5 см. Они располагаются по площади площадок либо неупорядоченно, либо вдоль системы трещин, параллельной грядам. Другая система менее развита, по ней развиваются отдельные бороздки, АЗ=130, юго-запад. Между дырками развиваются бороздки, напоминающие миниатюрные эверзионные котлы. В целом поверхность площадок очень неровная. В зависимости от структуры пород форма карров сильно меняется, но общее направление их развития остается неизменным.

Рис.3. Естественный вход в пещеру Эмине-Баир-Хосар

Крутизна склонов воронки в этом месте не превышает 10 град., но ближе к центру крутизна склона возрастает сначала до 20 град., в нижней части выхолаживается, так что дно практически ровное, с буйной растительностью. В склоне выступают отдельные глыбы с замытой верхней поверхностью. Воронка имеет асимметричную форму, вытянутую с юго-востока на северо-запад, южный и западный склоны воронки содержат стенки известняков до 2м, у подножия в небольшом количестве крупная осыпь. В условиях постоянных водотоков карстование приводит к очень глубокой врезке потоков, и образованию практически гладких стен каньонов. В русле потока развиваются эверзионные котлы, поверхность известняков прорезаются желобами вдоль секущих трещин, образуя местами рисунок русла, похожий на меандры. В общем русло разделено на отдельные плесы и перекаты, плесы имеют вид разлитых луж на пологих округлых известняковых поверхностях, а перекаты образованы системой глубоко врезанных эверзионных котлов и соединяющих их наклонных желобов-проток. В глубоких каньонах на поверхность выходят водоносные горизонты, давая начало обильным источникам, например родник Пания в Большом Каньоне.

Наиболее крупные карстовые полости имеют собственные названия, они известны уже давно как достопримечательности и предметы мифов. В северной части нижнего плато Чатырдаг среди большой группы пещер около уступа плато находится вход в пещеру Эмине-Баир-Хосар. В пологом склоне на поверхность выходит колодец, диаметром до 2 м, Его глубина 7м., ниже начинается осыпной конус в обширном зале. От этого зала расходится сложная сеть проходов различной ширины, частично заросших сталагматами ("каменный лес"). На поверхности многих сталагматов развиты кораллиты, более ветвистые в нижней части. Те, что расположены ближе к колодцу, покрыты присыпкой серых почвенных частиц, и быстро разрушаются. Из многих натечных форм кораллиты растут медленнее всего.

В нижних залах пещеры, объявленных заповедными, процесс образования натечных форм преобладает над разрушением и по сей день, в верхних же залах преобладает выветривание. Пещера окультурена и посещаема. Температура поэтому в ней несколько выше, чем в неизмененных пещерах, а около ламп пятнами развиваются лишайники и водоросли, способствующие биогенному выветриванию. На потолке вдоль трещин вырастают арагонитовые гребни, завершающиеся сталактитами различной толщины. Вместе с пещерой Мраморной Эмине-Баир-Хосар является основным экскурсионным объектом Чатырдага, её закрытые залы - интереснейшим заповедником.

Ближе к центру нижнего плато располагается группа воронок различного размера и морфологии. Среди них выделяется крупная воронка с очень крутой центральной частью (одна стенка вертикальная, склон до 35-40), внешнее кольцо поросло редкими деревьями. Воронка завершается колодцем, и называется Бездонной. Диаметр внешнего кольца до 100м, внутреннего 40-50 м. В самой воронке тоже растут несколько деревьев, нижние на глубине 7-10 ниже поверхности. Ниже находится несколько уступов, замшелых и тенистых, на дне воронки на глубине примерно 40 м от поверхности находится горлышко, ниже которого условия резко меняются. Влажность возрастает до 100%, освещенность резко падает. Пятнами на стенах растут мхи и лишайники. Ниже температура начинает падать, на глубине 70 м от поверхности колодец образует раздув, до 15 м за счет обрушения одной из стен, которая отслаивается тонкими плитками параллельно поверхности колодца, образуя в стенке гребенку, обращенную вниз. В карманах лежит снег, занесенный зимой, он сохраняется до середины лета. Ниже еще одного горлышка до дна пещеры спускается малоизмененный по форме колодец с бороздами от вертикальных водотоков, их ритм 2-3 см. На глубине 130 м от поверхности колодец входит в колокол, в нижней его части на стенах развиты натечные формы (сталактиты, сталагматы).

Дно пещеры сложено плитчатой осыпью, в две стороны расходятся галереи. Одна сразу же входит в зону куполов, их стены покрыты натеками, но дно также сложено плитчатой осыпью. Другая галерея уходит полого вниз, имеет округлые очертания профиля, без натеков. Галерея заложена по трещине, которая теперь видна в потолке, повторяя изгибы галереи. Единственные натеки в галерее развиты вдоль этой трещины. Все натеки в пещере покрыты кавернозной желто-коричневой коркой, дно сухое - в общем, пещера не развивается, разрушается начиная с верхней части колодца. Сильно закарстованные массивы представляют живые системы, в которых кроме постепенной транспортировки материала сверху вниз постоянно происходит рождение и уничтожение разнообразных форм рельефа, изменения слагающих горных пород. Эта система состоит их разномасштабных подобных элементов, взаимодействие которых создает очень сложные картины.

ИТОГ:презентации.

Карстовые пещеры Крыма

Крым знаменит своими карстовыми полостями естественного происхождения. Они заложены в основном в верхнеюрских известняках, слагающих главную горную гряду, хотя известны также в меловых и палеогеновых известняках внешней и внутренней гряд Крымских гор, а также в неогеновых известняках равнинной части полуострова.

Кызыл-Коба — Красная пещера

Кызыл-Коба, именуемая также Красная пещера, — одна из крупнейших пещер Европы, сложный лабиринт ходов которой расположен на шести этажах. Высота ее сводов составляет 30 метров, а протяженность залов — 70-80 метров. Кызыл-Коба держит в Крыму первенство и по другим параметрам: объему (200.000 м³) и площади (52.600 м²). На ее долю приходятся 13% объема, 19% общей протяженности и 30% площади всех полостей Крыма.

По дну пещеры Кызыл-Коба протекает подземная река Су-учхан, разделенная шестью карстовыми сифонами. Ее своды украшены драпировками, карбонатными натеками, колоннами, кораллитами, сталагмитами, сталактитами.

Мраморная пещера

Мраморная пещера — одна из красивейших пещер Крыма, которая находится в семи километрах от Алушты на одном из плато Чатырдага — на высоте 1000 метров над уровнем моря. Мраморная пещера создавалась в течение сотен тысяч лет и образована из мраморированного известняка.

Пещера Мраморная расположена в нижнем плато Чатырдага. Это настоящий подземный природный музей, в котором можно увидеть восхитительные по своей красоте каменные водопады, каскады небольших озер, натечные занавеси, россыпи пещерного жемчуга. По богатству сталагмитового и сталактитового убранства, а также благоустройству и обслуживанию экскурсантов она входит в число пяти самых известных пещер Европы.

В спелеологический комплекс «Мраморная пещера» входит также оборудованная для посещения туристами пещера Эмине-Баир-Хосар. Экскурсионный маршрут по этой карстовой пещере Крыма охватывает более пятисот метров пещерных залов, а также овеянные легендами пещеры Тысячеголовая и Холодная.

Пещера Эмине-Баир-Хосар

На нижнем плато горы Чатырдаг есть ряд карстовых полостей, одна из которых — Эмине-Баир-Хосар — занимает исключительное место даже среди природных феноменов Европы.

Впервые пещера Эмине-Баир-Хосар была описана в 1927 году, когда группа исследователей спустилась в колодец и обнаружила зал длиной свыше ста метров. Только спустя 50 лет, в период с 1969 по 1982 годы, пещеру Эмине-Баир-Хосар ожидала череда новых открытий.

1500 метров новых галерей и залов не предавались широкой огласке из-за опасения неконтролируемого нашествия любителей подземной экзотики. Лишь недавно она стала доступной широкому кругу любителей спелеотуризма, но уже под контролем специалистов спелеологического центра «Оникс-тур» из Симферополя.

Зал Кечкемет в пещере Эмине-Баир-Хосар

Пещера Эмине-Баир-Хосар

Скелет мамонта, восстановленный при раскопках в пещере Эмине-Баир-Баир

Оборудованная для посещения часть этой карстовой пещеры Крыма дает впечатление только о части гигантской работы, проделанной ранее и продолжающейся сейчас спелеологами. А не так давно им пришлось открыть здесь еще и палеонтологический музей. В пещере Эмине-Баир-Хосар история создала уникальную коллекцию останков мамонта, пещерного льва, шерстистого носорога и других представителей дикой фауны, населявшей Крымский полуостров 1,5-2 миллиона лет назад.

За сотни тысяч лет земные катаклизмы не раз сотрясали Крымский полуостров, о чем свидетельствуют необычные положения обломков сталагмитов и сталактитов. Менялись не только уровень воды в подземных реках, но и их направления. Компактно расположенные останки древних зверей позволят реконструировать их облик. Вероятно, что это не последняя тайна, открывшаяся нашим современникам на склоне Чатыр-Дага.