3.4. Исследования в Горном Алтае

Исследованием карста в Горном Алтае занимались Н.А. Гвоздецкий, А.А. Маринин, К.П. Черняева и другие.

Большие площади северо-восточной части Алтая занимают салаирские складчатые сооружения. В выполняющих их вулканогенно-осадочных и осадочных толщах позднего рифея, венда и нижнего-среднего кембрия значительную, порой — ведущую роль играют известняки и доломиты. С площадями распространения карбонатных отложений салаирид связаны главнейшие карстово-спелеологические участки и большая часть исследованных пещер. Также на Алтае развиты каледонские складчатые образования, в которых сравнительно широко представлены известняки, в которых выработаны многие пещеры, в том числе крупные.

Пещеры преобладают в известняках и мраморах. Единичные формы отмечены в известняковых сланцах (побережье Телецкого озера) и крайне редко встречаются в доломитах и гипсах, что связано с малой площадью этих пород и неблагоприятными условиями карстования. По территории области пещеры распределены неравномерно. Так, например, в Среднечарышском карстовом районе с площадью карстующихся пород 700 км² насчитывается 167 пещер, а в Ануйском районе на площади известняков 420 км² – 53. В границах Канско-Чарышского района при площади карбонатных пород 220 км² их число составляет 24. Количество пещер на Алтае убывает от окраинных частей области к центру, что отражает общую закономерность ослабления развития карста в этом направлении.

Плотность карстовых пещер в пересчете на 1000 км² с учетом всей карстующейся площади Алтая (8066 км²) составляет более 25 пещер. Сопоставляя полученные данные с относительно хорошо изученной карбонатной карстовой областью Уфимского плато в Приуральской карстовой провинции, можно сделать вывод, что подземная закарстованность Алтая оказывается более, чем в 8 раз выше. Морфологические данные и другие сведения о крупнейших пещерах Алтая приводятся в таблице 1.

Таблица 1. Крупнейшие карстовые пещеры в известняках Алтая (Маринин, 1990, стр. 114).

Суммарная протяженность крупнейших пещер более 4543 м., что составляет приблизительно третью часть от общей длины всех пещер. Конфигурация подземных карстовых полостей весьма разнообразна. Очертания пещер находятся в прямой зависимости от тектонической трещиноватости.

В генетическом отношении пещеры Алтая объединены в три типа: 1) пещеры коррозионные, 2) коррозионно-абразивные и 3) коррозионно-антропогенные (Маринин, 1990, стр. 119).

Коррозионные пещеры составляют самую большую группу. На их долю приходится 95% от общего числа пещер. Основная их часть формируется при движении карстовых вод по системам трещин в зоне горизонтальной и вертикальной циркуляции.

Коррозионно-абразивные пещеры приурочены к берегам рек и озер, сложенных карбонатными и карбонатсодержащими толщами. Подземные полости располагаются на высоте 1-3 м над руслом рек и водным зеркалом озер или лежат у уреза воды. Коррозионно-абразивные пещеры обычно развиваются по трещинам напластования и тектоническим трещинам. Пещеры характеризуются относительно простым строением, имеют округлую или стреловидную форму. К таким пещерам относятся многочисленные полости, встречающиеся вдоль восточного побережья Бухтарминского водохранилища, а также по берегам Телецкого озера. Пещеры располагаются у линии водного зеркала, некоторые из них лежат ниже и оказываются затопленными водой. На формирование пещер этого типа большое влияние оказывает вода во время волнового прибоя.

Коррозионно-антропогенные пещеры немногочисленны. Они созданы координирующим действием воды зоны горизонтальной и вертикальной циркуляции и изменены деятельностью человека. Так, например, сквозная пещера известковая на правом берегу реки Катунь, в логу Сухой Чуурак, ранее представляла замкнутую полость. В 1957 году рабочий Манжерокского промкомбината (П.П. Пьянков), добывая известняк для нужд строительства, обрушил верхний свод пещеры и тем самым изменил ее морфологию.

Пещеры встречаются, в основном, в бортах речных долин и в уступах отдельных массивов. По склонам эрозионных врезов выходы пещер располагаются ярусно. Высотные отметки пещерных ярусов хорошо увязываются с уровнями аллювиальных террас в долине рек Катуни, Чуи, Ануя и Чярыша.

Карстовые полости крупных размеров чаще всего приурочены к наиболее высокому ярусу пещерных систем. Длина пещеры здесь достигает более ста метров, а отдельные пещеры имеют протяженность свыше 300-600 м., например, Старая Каракольская, Музейная и др. Пещеры, расположенные невысоко над урезом долин, характеризуются небольшими размерами и простой морфологией. Исключение составляет Сибирячихинская пещера длиной 140 м, расположенная на уровне поймы р. Ануй.

Натечные образования в пещерах Алтая развиты в сравнительно крупных пещерах (Музейной, Старой Каракольской, Верхнекуюмской, пещере Алтайских геофизиков и др.). Кальцитовые формы представлены сосульковидными, трубчатыми, реповидными и гребешковидными сталактитами (рис. 3). Сталагмиты имеют форму свечей, конусов, бутылей, изредка – сложных ветвистых образований. Во входном гроте Агайринской пещеры есть сталагмит метровой высоты с диаметром 42 см. Для пещер характерно также драпировки, занавеси, натеки на стенах и колонны.

Слабое развитие натечных образований или их отсутствие во многих пещерах связано с рядом обстоятельств. Известно, что образование натечных форм происходит при определенном равновесии, свободной углекислоты и бикарбоната кальция. Воды, насыщенные бикарбонатом кальция проникают в пещеру по системе трещин. В пещере углекислота мигрирует в подземный воздух, и из раствора бикарбоната осаждается монокарбонат кальция, из которого образуются натечные формы.

Разнообразие натечных форм в пещерах определяются величиной притоков полости. Большие притоки воды приводят к отложению избытка карбоната кальция на полу пещер.

Рис. 3. Гребешковидные сталактиты в пещере Музейная (http://posibiri.ru/post/muzejnaya-peshhera.html)

При снижении потока воды до 0,01 см³/с и меньше происходит образование и рост сталактитов. Сталактитовыми пещерами являются: Старая Каракольская, Музейная, Первая Пролетарская, Б. Барагашская и др.

По микроклиматическому признаку выделяется три типа пещер: 1) ветровые; 2) теплые; 3) холодные (Маринин, 1990, стр. 126). К ветровым относятся полости с двумя и более входами. Тяга воздуха в пещерах этого типа колеблется от 2,2 до 4,7 м/с (Б. Белобомская, Б. Талдинская, Сквозная Талдинская, Ябоганская). Теплые пещеры имеют восходящие полости и представляют своеобразные аккумуляторы тепла (при отрицательной температуре воздуха -11-13ºС), например, в Б. Камыщлинской +5ºС, в Б. Чуйской +7,2ºС и т.д. Холодные пещеры связаны с снисходящим положением полости в карстовом массиве. Такие пещеры имеют благоприятные условия для проникновения и застаивания в них более тяжелого холодного воздуха. В холодных пещерах Алтая происходит образование и накопление льда. Пещеры-ледники сосредоточены в среднегорной части области и лишь единицы из них отмечены в высокогорье.

На Алтае выделяется пять типов пещер-ледников: 1) пещеры в которых лед образуется за счет непосредственного проникновения снега и его накопления. Особенно значительной аккумуляцией снега отличаются полости с вертикальным стволом (карстовые колодцы – Второй Теректинский, Ороктойский. Кулдюкский, Булухстинский), а также карстовые воронки в истоках Б. Яломана. 2) Мешкообразные пещеры холодного типа. Формирование льда пещер происходит за счет поступающей воды, иногда он смешанного происхождения. К этому типу относится Кульдюкская ледяная пещера. 3) Горизонтальные мешкообразные пещеры-ледники, лед которых образуется в результате процесса сублимации. Эти формы пещерного льда (кристалла) наблюдаются зимой в Камлакской, Камышлинской, Геофизической и Ороктойской пещерах. 4) сквозные пещеры со снежниками – Голубиная, Известковая. Снег в них удерживается до начала лета. 5) Пещеры-ледники в области распространения вечной мерзлоты отмечены в стенах штольни № 17 Акташского района. Они имеют вид небольших ниш и гнезд, заполненных кластогенным материалом с кристаллами льда. В ледяных пещерах содержаться многие формы льда: покровный лед, сталактиты, сталагмиты, кора обледенения, ледяные кристаллы. Основную массу пещерного льда составляет покровный лед. Суммарная площадь его в алтайских карстовых полостях около 750 м² . Мощность льда колеблется от 2 до 45 метров (Маринин, 1990, стр. 127).

Пещеры исследуемой области находятся в различных стадиях развития. По Н.А. Гвоздецкому, в жизни пещер локализуется три основных спелеоморфогенетических цикла: малый, средний, большой. Малый цикл охватывает развитие отдельной полости от ее появления до разрушения. В среднем цикле происходит формирование нескольких пещерных ярусов. На Алтае за этот цикл Развития образовались многоярусные пещерные системы по склонам долин, в нижнем и среднем течении р. Катунь (поселок Известковый, Еланда), Чуи (Белый Бом), Ануя и в других местах. Большой - состоит из нескольких средних циклов и по времени занимает геократическую эру (Гвоздецкий, 1972, стр. 190).

В карстовых пещерах Алтая встречаются представители многих видов животных. Животный мир пещер формируется под влиянием общих закономерностей, обусловленных расчлененностью горной страны и проявлением высотной зональности. Кроме того, видовой состав спелеофауны зависит от внутрипещерных факторов. Также в пещерах можно выделить особую группу, которую составляют ископаемые животные, представленные разнообразными по экологии и географическому распространению позвоночными. Они зарегистрированы во многих пещерах. Ископаемая пещерная фауна дает возможность подойти к определению возраста пещер. Вероятно, некоторые пещеры по Бухтарме, Чарышу и Катуне существовали уже в раннечетвертичное время (Маринин, 1990, стр. 130).

В период с 1990 по 1993 год были организованы экспедиции в центральную часть Горного Алтая. Объектом исследования были известняковые массивы бассейнов рек Иня, Айлагуш, Кадрин, Сумульта – правых притоков Катуни в её среднем течении. Главное внимание было уделено исследованию плато с внутренним стоком в междуречье Улусук-Ачин. Это плато площадью около 10 км² расположено на высоте 1700-1750 м, высота бортов достигает 2000 м над уровнем моря. Из-под плато вытекают 2 крупных карстовых источника. Один из них – Известняк, – приток Кадрина, бьющий фонтаном из скалы недалеко от уреза Кадрина. Чуть ниже по течению Кадрина впадает второй приток, не меньший, чем Известняк, собирающийся из нескольких воклюзных источников. На плато имеются два карстовых озера – круглое диаметром 200 м и вытянутое длиной 800 м и шириной 200 м. Большее озеро имеет стационарный уровень, поддерживаемый воронкой, находящейся прямо на его берегу. Плато сложено голубоватым известняком с прожилками жильного известняка толщиной до 10 см и более тонкими прожилками киновари. Большая часть плато покрыта чехлом ледниковых отложений, прорезанным отдельными мелкими, но глубокими воронками и сухим оврагом с мелкими понорами. В юго-восточной части плато ледниковых отложений нет, здесь развиты сплошные поля воронок, поноров, карстовых котловин. Ни на плато, ни на его бортах не было найдено проявлений многолетней мерзлоты, затрудняющей, по Р.А.Цыкину с соавторами развитие карста в этом районе (http://www.rgo-speleo.ru/biblio/altai-sayan.htm). В 1.5 км восточнее меньшего озера, в карстовой котловине, имеется очень крупный понор. Южный и восточный борта плато также закарстованы. Преобладают воронки просасывания, расположенные по террасам бортов вплоть до вершин. Встречаются провальные воронки глубиной до нескольких метров и мелкие (до 10 м) пещеры. Почти везде карст задернован. Лишь на высшей вершине восточного борта (2075 м) встречаются участки голого карста. Найдено лишь две пещеры длиннее 20 м с естественными входами, названные Сумультинская и Кадринская. Сумультинская расположена на восточном борту плато, на вершине с отметкой 2075 м. Её длина 32 м, глубина 7 м. Пещера представляет собой грот с древними натёками. Севернее плато, в междуречье Чибит-Ачин-Улусуг, на высотах порядка 2000 м местность сильно изрезана. Севернее плато, в междуречье Чибит-Ачин-Улусуг, на высотах порядка 2000 м местность сильно изрезана. Короткий хребет высотой 2300 м, составляющий правый борт ущелья Чибита, закарстован слабо. Здесь были найдены крупная воронка диаметром 40 м и глубиной 15 м, и пещера-ловушка глубиной 12м и длиной 20м. Междуречье Кадрин-Сугары составляет хребет со средней высотой 2200 м. Его ось представляет собой выровненную закарстованную поверхность с редкими выдающимися вершинами.

Огромное количество разнообразных воронок. Встречаются участки голого карста с каррами высотой до 1 м. В северной части хребта мощность известняка 2 км, следовательно, возможно наличие пещер глубиной до 1 км. В южной части хребта замечены две воронки в красном мраморе диаметром 10-15 м. Верховья рек Иня и Айлагуш пересекает небольшой массив мраморизованного известняка верхнего силура длиной 20 км и шириной 3 км. Известняк интенсивно закарстован. В северной половине массива, на высотах 1700-2000 м, найдено около 20 пещер длиной до 25 м. В одной из них, на вершине горного отрога правого берега Айлагуша, имеется колодец 20 м. Крупнейшая из найденных здесь пещер – Айлагушская длиной 450 м и глубиной 33 м. В южной части массива, относящейся к бассейну Ини, на выровненных поверхностях встречаются воронки и поноры, одиночно и скоплениями. Здесь были найдены небольшая (около 20 м) пещера и карстовый провал с ледником. Немного восточнее на хребте Сальджар имеется линза того же известняка, слагающая гору с отметкой 2340 м. Вершина горы не закарстована, но окаймлена поясами воронок и участков голого карста. Наглядно рассмотреть район можно на рис. 4.

Данные исследования показали, что на Алтае возможны пещерой до 1 км глубиной. Это второе перспективное место в России после плато Фишт на Западном Кавказе (http://www.nskdiggers.ru/archive/Karst_Sumulta/knizhka.htm).