Карст Красноярского края

Процесс полного разрушения карбонатной породы, сопровождающийся изменением минералогического состава, возможен в том случае, если порода состоит не менее чем на 35 проц. из кальцита и содержит не более 65 проц. доломита. При меньшем количестве кальцита, после его выноса процесс выщелачивания и разрушения совершается далее в чистом доломите и не сопровождается изменением минералогического состава, т.е. это уже другой процесс, при котором первостепенное значение приобретает пористость (Гвоздецкий, 1954).

Также большое влияние на процесс карстообразования оказывает структура горных пород. На влияние химического состава горной породы, выражающегося в наличии или отсутствии значительного количества нерастворимой примеси, накладывается влияние структуры породы, которое затушевывает влияние химического состава при мелких его вариациях.

Большое значение имеет пористость, дающая возможность проникновения воды внутрь блоков пород, заключенных между трещинами, и даже просачивания сквозь нетрещиноватые толщи. Пористость сильно увеличивает поверхность соприкосновения воды с породой, что способствует разрушению породы путем растворения.

При лабораторных исследования растворимости доломитов было установлено, что наиболее растворимы среднезернистые и особенно разнозернистые породы. Значительно труднее растворимы микрозернистые и крупнокристаллические карбонатные породы. Но растворимость мелких кристаллов выше, чем крупных, и плохая растворимость мелкокристаллических пород связана с их малой пористостью.

В отношении же крупнозернистых и кристаллических пород нужно сделать следующую оговорку. В природных условиях можно ожидать большего эффекта их карстования, если налицо турбулентное движение карстовых вод и скорость движения достаточна для эрозионного воздействия на стенку трещины. В этом случае эффект карстования должен повыситься за счет одновременного действия растворения и размыва (Гвоздецкий, 1954).

Трещиноватость горных пород является основным условием развития карста. Известняки являются плотной водонепроницаемой породой, циркуляция воды в них может происходить только по трещинам. Такими же плотными водонепроницаемыми породами в большинстве случаев являются гипсы и другие карстующиеся породы. Вот почему трещиноватость пород играет исключительную роль в процессе закарстовывания.

Влияние трещиноватости на развитие карста подчеркивалось очень многими исследователями карстовых форм, особенно исследователями пещер. (Гвоздецкий, 1954)

Как поверхностные карстовые образования, так и внутренние пустоты связаны с трещиноватостью породы, которая является главной причиной развития карстовых образований, наряду с характером самой породы и доступом к ней просачивающихся вод. При образовании подземных форм карста трещины служат первичными водопроводящими путями, при образовании поверхностных форм любых размеров и типов - первичными каналами выноса материала водой в растворенном или взвешенном состоянии, благодаря чему и создаются на поверхности замкнутые формы. Коррозию вне связи с трещиноватостью можно представить только на покатых поверхностях обнаженных пород (или пород с проницаемой покрышкой), но и в этом случае она наиболее интенсивно будет проявляться там, где порода будет рассечена трещинами. Во всех случаях трещиноватость очень существенно отражается на внешнем облике форм. Часто она предопределяет расположение форм.

Трещины бесконечно разнообразны по своей ширине (первичные трещинные полости могут измеряться десятками сантиметров и даже метрами) и по направлению. Они образуют очень сложную сеть на поверхности и в глубине карстующихся массивов.

Косвенное влияние на процесс развития карста оказывают тектонические структуры, а также мощность карстующихся пород. Поскольку на развитие карстовых процессов существенно влияет трещиноватость горных пород, то совершенно ясно, что этот процесс зависит косвенно и от интенсивности дислокационных процессов, которым подвергалась местность. Эта косвенная зависимость развития карста от тектоники отмечалась многими исследователями. Другим обстоятельством, не менее важным, является зависимость циркуляции подземных вод от характера тектонических структур.

Покровные образования и рельеф местности также оказывают на карст существенное влияние. Долгое время существовало представление, что карст не может развиваться при наличии покрова из слабо водопроницаемых образований значительной мощности.

Если геологические и геоморфологические условия обеспечивают интенсивную циркуляцию вод в растворяемых породах, то и под покровом слабо проницаемых пород создаются карстовые полости, в которые суффозионным путем просасывается или оседает покровный материал. При этом первоначально таким путем могут возникать полости в основании покровной толщи, а затем происходит оседание покровной кровли и образование поверхностных воронок.

Условия, благоприятные для развития карста под сравнительно мощными покровными образованиями, создаются в приподнятых краевых зонах синеклиз, где подземные воды движутся с большими скоростями по направлению к древним уступам или глубоко врезанным речным долинам. Выщелачивание происходит также в долинах в долинах рек непосредственно под руслом, поскольку русло реки является зоной дренажа подземных вод.

Крутизна склона топографической поверхности в значительной мере определяет степень инфильтрации дождевых и талых снеговых вод. На участках с меньшей крутизной инфильтрация больше, поэтому здесь условия для развития карста благоприятнее.

Под действием силы тяжести происходит циркуляция вод в трещинах и каналах карстующейся толщи. Сила тяжести вызывает обрушение самих пород или в бортах каньонов и обрывов, или в сводах подземных полостей. Во всех случаях значение имеют тектонические трещины, расширяющиеся коррозией, а в последнем и трещины наслоения. «Сквозные» обрушения над подземными пустотами и туннелями подземных рек приводят к образованию провалов и к вскрытию речных долин. Обрушения в сводах подземных полостей по расширенным растворением тектоническим трещинам и трещинам наслоения играют большую роль в образовании пещерных камер и зал.

Напряжения, создающиеся под действием силы тяжести вдоль крутых откосов у бортов каньонов и долин, по краям уступов плато, расширяют трещины тектонической отдельности, что способствует проникновению воды в глубь толщи породы и развитию карста (Гвоздецкий, 1954).

Подземные реки, связанные с исчезающей наземной рекой или с исчезающим рукавом наземной реки, иногда пересекающие насквозь карстовые массивы, образовались благодаря просачиванию вод наземных водотоков в трещины породы, которые являлись первичными каналами для движения исчезнувшей воды под землей, а затем превратились вследствие растворяющего и размывающего действия потока в подземные туннели. Формирование этих туннелей тоже, в основном, должно было происходить снизу вверх по течению подземного потока, т.е. оттуда, где этот последний свободно изливался на дневную поверхность. Постепенное перемещение действующих поноров исчезающих наземных карстовых рек вверх по руслу является отражением постепенного «попятного» отступания верховья подземной реки, связанной с исчезающим наземным потоком.

Если подземная река протекает на уровне грунтовых вод, то она точно так же дренирует их, как и река наземная. Взаимоотношение такой реки с грунтовыми водами совершенно ясно. Одновременное существование таких подземных рек и грунтовых вод (трещинно-карстовых вод) является скорее правилом, нежели исключением.

Что же касается выхода многих пещерных рек на значительной высоте над уровнем современных поверхностных рек, то и тут нет очень большой разницы между этими подземными притоками и притоками наземными. При энергичном поднятии местности последние тоже могут не поспеть за углублением главной реки и спускаться в нее стремительными каскадами. Но если они, в конце концов, пропилят и углубят свое русло, то из приподнятых подземных каналов вода также с течением времени уйдет новыми путями, оставив сухие галереи вместо площадок террас.

Традиционное выражение «подземная гидрография карста» имеет свое основание, так как в карсте действительно приходится иметь дело с «гидрографическими объектами», находящимися под землей, - реками, озерами. Следовательно, карстовед, изучающий подземный мир, должен вести под землей и гидрографические и гидрогеологические наблюдения (Гвоздецкий, 1954, стр. 139-142).

Карстовые источники характеризуются большой концентрированностью выхода вод. Особенно мощными они бывают тогда, когда на поверхность вытекают подземные реки или подземные струи, образовавшие единый водоток при выходе. Такие источники называют воклюзами.

Даже если установлена прямая связь источника с ушедшей под землю рекой, не всегда выход воды в виде воклюза служит только продолжением этой реки - под землей к ней присоединяются боковые притоки.

Источники, бьющие из глубины под напором, иногда образуют озера в устьевых воронках, разработанных коррозией восходящей струи. Эти озерца имеют постоянный отток воды в виде ручья или речки.

Поскольку режим питания карстовых вод и подземных рек изменяется по сезонам, особенно в областях со средиземноморским климатом, дебит карстовых источников, даже типов воклюз и ключевого горшка, может резко колебаться. Если же выводные каналы источника связаны с зоной периодического, а не постоянного насыщения, то образуется периодический (периодически действующий) источник. Имеются и другие типы периодических источников. Некоторые источники периодически меняют водоизливающие функции на водопоглащающие (т.е. превращаются в поноры). Большой интерес представляют выходы пресной воды на дне моря - субмаринные источники.

Реки карстовых районов создают своеобразную гидрографическую сеть. Характерны разреженность поверхностной сети, поглощение поверхностного стока понорами в карстовых логах, воронках и котловинах и перевод его в подземный сток. Карст усиливает интенсивность подземного стока, нарушает плавный зональный характер его распределения. Характерно обилие подземных, пещерных рек, исчезновение под землю поверхностных водотоков. Во многих карстовых районах наблюдаются подземный водообмен между речными бассейнами (он может быть положительным и отрицательным) и несовпадение подземных водоразделов с топографическими.

Карстовые озера заполняют отрицательные поверхностные формы карста разного размера и характера: одиночные воронки, сложные ванны и котловины, пониженные участки днищ польев.

Различны и условия заполнения озерных котловин водой. Озеро может представлять собой скопление поверхностных вод либо оно питается грунтовыми карстовыми водами и испытывает колебания уровня, соответствующие колебанию их скатерти. Наконец, озеро может представлять собой заполненную напорной водой воронку восходящего источника с постоянным оттоком. Периодическое заполнение водой и осушение озерных котловин бывают связаны на только с колебанием уровня грунтовых карстовых вод, но и с большим поступлением воды при сильных или длительных дождях, снеготаянии, когда вода не успевает поглощаться понорами и скапливается в котловине, расположенной над уровнем грунтовых карстовых вод (Гвоздецкий, 1981).

3. Карст Красноярского края

3.1 Из истории изучения карста Красноярского края

История изучения карстовых явлений и форм на территории края и в первую очередь пещер, разнообразных провалов и шахт почти не освещена в литературе. Следовательно, необходимым является систематизация накопленных данных по карсту отмеченной территории.

Разрозненный материал о карсте края, различного объема и содержания, хранится в многочисленных геологических отчетах и в большинстве своем недоступен для практических работников. Между тем, отсутствие справки об изучении карста приводит к многократному открытию одной и той же полости, затрудняет районирование территории, исключает возможность сравнивать данные настоящих наблюдений с полученными ранее, выявлять закономерности гидротермического режима и особенности циркуляции подземных вод на определенном отрезке времени, проследить за изменениями карстовых ландшафтов.

Наиболее ранние сведения о наличии пещер под Красноярском получены от русского этнографа В.В. Радлова, в течение 10 лет путешествовавшего по Сибири. В своем труде «Сибирские древности» (1888) автор рассказывает о том, как красноярский казак Иван Нашивошников нашел в 1717 году «за Саянским камнем на речке Чжакуль в каменной пещере татарских писем на синей бумаге многое число».

В записи, извлеченной из дневника Д.Г. Мессершмидта, отправленного из Петербурга для изучения Сибири, находится сообщение об этой же пещере, очевидно принадлежавшее одному из его помощников. Неизвестно, посетил ли пещеру Мессершмидт, достоверно лишь то, что в устье речки Чахоль в известняках имеется группа пещер небольшой протяженности. Некоторые из них, представляющие собой широко открытые и доступные гроты, использовались местным населением в качестве молелен и своеобразных помещений для свершения ритуальных церемоний, что подтверждается находками идолов и других предметов религиозного культа.

Ф. Сталенберг, собиравший материалы по географии, истории и этнографии Сибири, описывает пещеру между Красноярском и Абаканом: «Берег представлял здесь из себя обрывистую скалу вышиною с самую большую колокольню, на середине которой было отверстие, находящееся приблизительно на 40 сажен вверх от уровня воды; это отверстие было шириной пять сажен и пятнадцать сажен высотой».

Основываясь на личных наблюдениях и других источниках, о пещерах и подземных реках Сибири упоминает В.Н. Татищев (1736, 1744). Примерно в эти же годы во время путешествия по Сибири посетил и коротко описал несколько пещер на Енисее и Мане И.Г. Гмелин. Он, как и многие другие русские исследователи того времени, высказал в принципе совершенно верные положения о происхождении карстовых форм, указывая в свое дневнике местоположение, породу, в которой сформировалась полость, на наличие или отсутствие минеральных и ледяных образований.

Несколько позже В.Ф. Герман, И. г. Гмелин, С. Щукин констатировали различные формы карста в Минусинской котловине (бассейны рек Тубы, Абакана).

В 1809 году вышло в свет сочинение академика Севергина «Опыт минералогического описания Российского государства», которое, по замечанию Гвоздецкого, «можно рассматривать как первую региональную сводку о карстовых явлениях России». Отдельные части этого труда посвящены характеристике пещер, провалов и шахт Крыма, Урала, Алтая, Красноярских и Енисейских гор. В подробных и обстоятельных описаниях ученый указывал размеры и разветвленность полости горных пород, в которых она возникла, приуроченность к тем или иным элементам рельефа.

П.С. Паллас (1819) упоминает о пещерах в кембрийских карбонатных породах бассейна Маны. По мнению Ю.П. Пармузина, Алтайские и Саянские пещеры относятся к числу первых, которые были описаны в Сибири И.П. Фальком, П.С. Палласом и другими путешественниками.

В 1831 году в «Записках об Енисейской губернии» публикуется статья И.С. Пестова «Комская каменная пещера».

А.П. Степанов (первый губернатор Енисейской губернии) в 1835 году описал пещеры вблизи дер. Черной.

Газета «Санкт-Петербургские ведомости» в ноябре 1849 года поместила сообщение о том, что «в Минусинском округе, т.е. в южной части губернии на правом берегу Енисея, где впадает в него судоходная река Туба, стоит огромный утес Тапсей, в котором природа образовала несколько пещер», и далее «вверх по Тубе, в двух верстах от дер. Шош, опускается в реку утес, а в нем видна тоже пещера, только в ней никто не бывал, да и нет возможности, утес прям, как стена. Гора эта называется «Ойхо».

В газете «Северная пчела» за ноябрь 1850 года была напечатана статья П. Щукина с сенсационным сообщением о пещере-туннеле под руслом Енисея у с. Комы. Сведения об этой пещере, как и многие другие, им подобные, представляли собой благодатный материал для появления различных антинаучных небылиц.

Во второй половине XIX века карстовые формы многих районов Сибири привлекли к себе внимание выдающихся исследователей А.Ф. Миддендорфа, П.А. Кропоткина и др.

И.С. Боголюбский (1882) обследовал пещеру в долине р. Усунжул, а на следующий год описал несколько полостей в Минусинской котловине. Взятые им образцы сталактитов с гидроокислами железа хранятся в краеведческом музее города Минусинска.

Д.А. Клеменц (1883) изучал пещеры на горе Сюс-Калистрахан (междуречье притоков рек Базоя и Сыры). В некоторых камерах этих пещер, разделенных узкими и тесными проходами, были найдены человеческие кости.

В 1885-1888 годах А. Еленев раскапывал и изучал пещеры в приустьевых районах р. Бирюсы - левого притока Енисея. Он зарегистрировал здесь 58 пещер. Ученый установил, что чаще полости располагаются на высоте 60-100 м над урезами местных дрен, произвел морфометрические замеры пещерных ходов, подробно описал результаты археологических исследований, доказал, что 20 пещер некогда были обитаемы, о чем свидетельствовала найденная в них керамика, костяные и железные предметы. Позже Бирюсинские пещеры изучал Боголюбский.

П.С. Проскуряков в 1895-1896 годах описал Айдашскую пещеру у г. Ачинска. Этот же исследователь в 1898 году изучал наиболее доступные пещеры, а также карстовые навесы и ниши в окрестностях с. Торгашино. В них были обнаружены кости различных животных, обломки керамики, железные ножи.

Пространное сообщение об исследовании этой же пещеры было опубликовано в ежедневной газете «Колокол».

В 1926-1927 годах Г.П. Сосновский, Н.К. Ауэрбах, В.И. Громов изучали Бирюсинские пещеры. О карстовых воронках в кембрийских известняках придолинной части Енисея, между Красноярском и устьем Нижней Тунгуски, говорит С.Л. Кулешов, а И.С. Гудилин отмечает широкое распространение воронок, просадок, пещер со сталактитами и сталагмитами в протерозойских известняках Тувинской республики.

Карст Минусинской котловины кратко характеризует Я.С. Эдельштейн; он по комплексу признаков делает вывод о том, что многие подземные полости еще не прекратили своего развития и находятся в стадии формирования. В качестве аргументации своих выводов автор называет исчезающие и вновь выходящие на поверхность реки.

В 40-х годах появляются сообщения о карсте в виде воронок, ниш и пещер на полуострове Таймыр. Геологи Щукина и Рожков регистрируют карстовые воронки, замещенные бокситоносными рудами в карбонатных породах Енисейского кряжа.

Начинают поступать данные о соляном карсте. В.И. Скок рассказывает, что в районе поселка Гиджа (22 км на север от Абаканского солезавода расположена пещера, в которой раньше добывали соль. В ней есть сталактиты и сталагмиты.

С 1949 по 1952 годы несколько геологических партий исследовали ряд пещер южных районов края. Они зарегистрировали свыше 100 пещер, из которых несколько десятков с различной детальностью описаны. Почти все полости отличаются легкой доступностью и небольшими размерами.

П.П. Хороших в популярном изложении опубликовал работу о пещерах Хакасии.

В середине 50-х годов выходят в свет монография Н.А. Гвоздецкого «Карст» и работа «Карст Приангарья и его влияние на природные комплексы», в которых непосредственно или косвенно освещаются общие и региональные вопросы карста данной территории. В это же время статьи, посвященные карсту Сибири, публикует Ю.П. Пармузин. Он подробно рисует палеогеографическую обстановку и выделяет основные эпохи карстообразования. В работах анализируются физико-географические условия современного карста, выясняется его роль в изменении сибирских ландшафтов.

М.В. Кириллов печатает содержательную статью «К вопросу о карстовых процессах на территории Красноярского края». На конкретном и свежем материале автор показывает области и районы имеющихся и возможных проявлений карста, дает краткое описание поверхностных его форм. Достоинство работы Кириллова состоит в том, что карст рассматривается им на геологической базе и с чисто географических позиций, что придает исследованию ландшафтный физико-географический аспект.

В 1957-1967 годах изучение подземного мира принимает особо широкий размах. Сотни людей включаются в трудную работу по сбору, систематизации и обобщению поступающего из разных источников материала. Появляются сведения о «бездонных ямах» в Новоселовском и Балахтинском районах, колодцах неизвестной глубины у ст. Копьево и г. Ужура, провалившихся тракторах в районе села Малый Хабык Идринского района, а также пещерах в устье реки Беллык, пос. Нарвы и в других местах. Наносятся на карты подземные источники и речки у г. Артемовска и долины р. Белый Нюс. Наряду с описанием различных форм карста, обращается внимание на интенсивность характеризуемого процесса, на связь карста с различными природными компонентами и зависимость расположения воронок от топографии местности, преобладающей трещиноватости.

Последовавшие одно за другим открытия пещер и шахт, а также значительных площадей, пораженных карстом, изменили сложившиеся годами убеждения, согласно которым карст Сибири (главным образом подземный), в силу неблагоприятного сочетания природных условий, морфологически выражен слабо. Подобные воззрения аргументировались пересеченным рельефом, относительно небольшими площадями водосборов и, конечно, широким распространением многолетней мерзлоты, благоприятствующей поверхностному стоку талых и метеорных вод.

Карст, как процесс естественно-исторический, признан реально существующим природным явлением вме6сте с такими мощными для Сибири - солифлюкцией, морозобойным выветриванием термокарста.

В 1962 году красноярская спелеосекция изучала пещеры у сел Анаш и Комы. Развенчанные легенды о «таинственном» подземном мире этих мест становятся не более чем увлекательными сказками, а любознательная и пытливая сельская молодежь активно вовлекается в изучение мира пещер.

Спелеологические работы показали, что на территории южной части края имеется полный комплекс карстовых форм, специфичных для областей умеренных широт. За это время осуществлено несколько спусков на дно Торгашинской шахты с пребыванием под землей до 100 часов. Геологи и географы, специалисты биологических наук проводят комплексные геоморфологические и гидрологические наблюдения в шахте Белой и группе Караулинских пещер, попутно собирая обильный остеологический материал. Во вновь открытых карстовых полостях устанавливаются репера для выяснения движения (направления и скорости) подземных россыпей и роста капельников. Для познания путей суточных и сезонных миграций летучих мышей, а также подсчета видового состава рукокрылых - производится их кольцевание. Открываются совершенно новые районы преимущественно подземного карста - Манский и Хакасский. В отрогах Куйсумских гор, вблизи поселка Торгашино, изучаются разветвленные системы пещер Ледяной, Медвежьей.

В 1962 году в районе р. Бирюсы изучались гроты пещеры Жемчужной, обязанной своим названием большому количеству найденных в ней оолитовых конкреций (пещерного жемчуга). В этой же полости наблюдались люминесцирующие сталагмиты и разнообразные озерные отложения. Спелеологи Дивногорска открыли здесь пещеру протяженностью 500 метров, которую назвали именем своего города. Несколько сложных галерей изучалось в окрестностях села Степной Баджей (район Маны).

В Хакасии (Ширинский административный район) завершилось знакомство с Кашкулакской пещерой длиной более 500 м, а также Кирилловской и других более мелких. В Кашкулакской пещере обнаружены следы многолетнего кострища и несколько человеческих скелетов.

Завершена съемка Бородинской пещеры (район села Боград), а спелеологами Красноярского педуниверситета изучена пещера на северо-западном склоне Западного Саяна. Первая длиной около 650 м поражает огромными залами и крупными капельниками, вторая представляет собой 180-метровую горизонтальную штольню и привлекает исследователей большими скоплениями костей животных.

В марте 1964 года была снаряжена спортивно-научная экспедиция в районы нижнего и среднего течения реки Мана и ее притока Мимии. Спелеологи более детально обследовали карстовые полости, зарегистрированные при первом рекогносцировочном походе; они провели сравнительные анализы новейших данных с полученными ранее, генерализуют и обобщают материалы по гидрологии. В ходе поисков обнаружено 8 небольших пещер, заложенных в конгломератах, и, кроме того, отмечены разнообразные формы поверхностного карста.

В апреле 1964 года отряд студентов-спелеологов начинает изучение закарстованных площадей Солгонского кряжа. В границах отмеченного региона открыты пещеры-ледники Таможенская, Октябрьская и несколько карстовых шахт, из которых извлечены крупные друзы сросшихся кристаллов кальцита, так называемых кристаллоктитов. В большинстве подземных полостей Солгона обнаружены сложные, эксцентричные капельники.

При осуществлении спелеологических маршрутов проводились топосъемки и наблюдения за микроклиматом. Крыльчатым анемометром измерялась воздушная циркуляция.

За период с 1960 по 1968 гг. В.И. Беляк публикует ряд статей о карсте Енисейского Присаянья. В целях популяризации спелеологических знаний без претензий на научную полноту, на страницах сибирской периодической прессы сделано более 30 сообщений, посвященных первому описанию пещер Сибири; в краевых газетах появлялись отражающие спелеологическую тематику статьи Беляка, Коваленко, Цыкиной.

Выход красноярцев на всероссийскую спелеологическую арену, их участие в крупнейших спелеологических мероприятиях (в том числе международных) - результат целенаправленной деятельности организаторов спелеологического движения в крае (М. Добровольский, И. Ефремов и др.).

На данном этапе сведения о карсте (в основном подземном) пополняются координированными работами многочисленных спелеологических групп в содружестве с краевым геологическим управлением, по инициативе которого осуществлена постановка специальных тематических исследований. Итог исследований - карта закарстованных пород как часть сводной карты азиатского сектора бывшего СССР.

В истории изучения карста Красноярского края можно выделить три этапа.

Первый включает в себя исследования пещер в 18 и первой половине 19 вв. Это время примечательно лишь регистрацией названных форм и описанием их доступных характерных частей.

Следующий этап охватывает вторую половину 19 в. и начало 20 в. По сравнению с предшествующим, он характеризуется более многогранным подходом к изучению различных карстовых форм. Наряду с палеонтолого-археологическим знакомством с пещерами, карст привлекает внимание горных инженеров, геологов, географов и представителей других наук о Земле.

Основным итогом рассмотренных этапов является то, что, несмотря на отсутствие специального учения о карсте, за это время (1717-1917 гг.) был накоплен значительный материал, подтверждающий существование, главным образом, подземных его форм.

Третий этап характерен систематическим и всесторонним исследованием Красноярского края, в том числе и карста. И все же изучение карста велось попутно, когда с ним сталкивались при археологических работах, инженерно-геологических изысканиях, при разведке месторождений полезных ископаемых.

Особенно усиленно карст изучается в 1957-1968 гг. За это время, благодаря активной деятельности красноярских спелеологов, удалось собрать обширный фактический материал, позволяющий выделить характеризуемую территорию в качестве интереснейшей карстовой области Сибири.

В заключение справки об истории изучения карста края, следует помнить, что, несмотря на длительный период знакомства с различными формами карста и очевидные достижения карстоведческо-спелеологичесикх работ последнего времени, необходимо еще более углубленное и полное исследование карста приенисейской части Восточного Саяна. Внимание заинтересованных лиц и организаций должно быть направлено на реконструкцию истории палеокарста и выявление древних форм карста, а с ним и залежей полезных ископаемых, а также поиски путей рационального использования земельных угодий закарстованных областей. Эти задачи, как и многие другие, не сформулированные здесь, необходимо расшифровать усилиями специалистов различных профилей, и, в первую очередь, географами (Беляк, 1970).

3.2 Характеристика основных карстовых областей в пределах Красноярского края

В пределах территории Красноярского края выделяется несколько карстовых областей, относящихся к 2 карстовым странам - Сибирской платформы и страны складчатого обрамления платформенных структур (рис. 4) (Цыкин, 1990).

Рис. 4. Схема основных карстовых областей на территории Красноярского края (Цыкин, 1990)

На крайнем севере края находится карстовая область Таймырского складчатого сооружения, которая охватывает обширную площадь арктической тундры (около 220 тыс. кв. км). В этой области выделяются низкие горы Бырранга в виде систем параллельных гряд и террасированная цокольная денудационная равнина побережья морей Карского и Лаптевых. Здесь сравнительно широко развиты четвертичные отложения разных генетических типов, скованные многолетней мерзлотой. Карбонатные породы мало распространены в разрезе геосинклинального комплекса байкалид, но играют существенную роль в составе нижнепалеозойского протоорогенного комплекса. Кроме того, они слагают значительные части ордовикской, силурийской, девонской и каменноугольной систем в мезозоидах гор Бырранга. Общая площадь распространения карбонатных пород составляет около 26 тыс. кв. км (11,8 проц. площади области). В отложениях девона имеются слои гипса и ангидрита.

В западной части области, в долине р. Тарея давно известен гипсовый неокарст задернованного и голого типов. В береговых обрывах и на террасах образовались воронки, останцы с нишами и гротами. В условиях Заполярья гипсовый карст морфологически сходен с карбонатным карстом более южных областей Сибири. О карбонатном неокарсте области данные пока очень малочисленны. Можно говорить о наличии источников, останцов в бортах долин, гротов, заполненных льдом, суходолов. Карстовые воронки выделить сложно в связи с наличием рыхлых отложений и термокарстовых форм. Палеокарстовые объекты из-за слабой геологической изученности области не выявлены (Цыкин, 1990).

Южнее находится карстовая область Турухано-Норильской зоны поднятий, которая относится к карстовой стране Сибирской платформы. Она протягивается в меридиональном направлении на 500 км при ширине 40-80 км. Площадь области 33 тыс. кв. км. Область включает Туруханское, Игарское и Хантайско-Рыбинское поднятия, которые рассматриваются в качестве карстовых районов. В отложениях геосинклинального комплекса центральных частей Туруханского и Игарского поднятий развиты карбонатные отложения рифея. Они очень разнообразны по составу, окраске, структурам и текстурам. В восточной и северной частях области развиты отложения нижних горизонтов платформенного чехла, среди которых широко распространены карбонатные породы. В разрезе среднего палеозоя встречены также слои ангидритов и гипсов, а в отложениях девона Норильского района есть слои каменной соли. Суммарная площадь карбонатных отложений рифея - нижнего палеозоя составляет 7,8 тыс. кв. км, а карбонатных и сульфатных отложений среднего палеозоя - 3,8 тыс. кв. км. Карстующимися породами сложено 35,2% территории.

Условия для изучения карста в области неблагоприятные из-за развития четвертичных отложений, мощность которых местами превышает 100 м. Эти отложения маскируют формы доледникового карста, в них развиты многолетняя мерзлота и термокарстовые явления, затрудняющие выявление форм классического карста. Относительно распространен карбонатный неокарст, обычно локализованный в бортах речных долин и тальвегов суходолов. Характерные формы - блюдца, воронки, останцы, щели, рвы, гроты, суходолы и поноры. Известны участки потери стока рек и ручьев, источники с дебитом до 1,0 куб. м/с (Коржуев, 1972; Мирошников, 1962; Пармузин, 1961). Гидрогеологические скважины в окрестностях г. Норильска вскрыли горизонты трещинно-карстовых вод в отложениях силура и девона. Воды ненапорные и слабонапорные, пресные гидрокарбонатные. Они обычно развиты до глубин 150 м, местами до 300 м. Характерные карстовые участки, где проявлены воронки, поноры, кары и ниши - долина р. Каменной (приток Большой Шорихи) в Туруханском районе, междуречье Омнутах - Биллях в Хантайско-Рыбинском поднятии.

Сульфатный неокарст локализован в полосе отложений девона по краю плато Сыверма и наблюдается в долинах рек Норилки, Мокутей, Рыбной и др. Он представлен системой просадочных и провальных воронок, многие из которых заполнены водой. Карстификация карбонатных и сульфатных пород под четвертичными отложениями большой мощности вызвала образование глубоких депрессий (30-70 м), выполненных четвертичным аллювием. Под руслом р. Норилки обнаружены водоносные емкости сечением до 10 м. Нефтепоисковыми скважинами в Туруханском карстовом районе в отложения нижнего кембрия на глубинах до 2500 м обнаружены трещинно-каверновые горизонты, связываемые с погребенным кембрийским карстом. Из этих горизонтов получены притоки соленых вод и рассолов до 0,12 куб. м/с, небольшие притоки нефти и газа (Цыкин, 1990,).

Карстовая область Приенисейской ступени (моноклизы) протягивается в юго-восточном направлении между Енисейским кряжем и Тунгусской синеклизой. Ее длина около 750 км, ширина 100-250 км. В южной и юго-западной частях области обнажены преимущественно карбонатные отложения нижнего кембрия. При погружении под молодые отложения в этих отложениях появляются каменная соль и ангидрит. На большой территории обнажена красноцветная карбонатно-терригенная толща среднего - верхнего кембрия, содержащая слои водорослевого доломита. В центральной и восточной частях развиты отложения ордовика, в нижнем отделе которых преобладают доломиты. В северной и северо-западной частях относительно широко распространены известняки и доломиты нижнего силура, а в Приенисейской полосе - известняки среднего девона.

При общей площади области 96,3 тыс. кв. км карстующиеся породы обнажены на 8,3 тыс. кв. км (8,6% территории). Они разнообразны по литологическим особенностям. Известняки по распространенности уступают доломитам и известняково-доломитовым разностям. По происхождению породы обломочно-хемогенные, обломочно-органогенные, обломочные. Залегание отложений от горизонтального до моноклинального (3-15 град.) и лишь в зонах разломов складчатое.

Выделенные карстовые районы отвечают впадинам и поднятиям нижнепалеозойского яруса платформенного чехла - Бехтинского, Вельминского, Камовского и Иркинеевского блоков, зоны Ангарских складок. Во всех районах фиксируется неокарст, представленный конусовидными и реже колодцеобразными воронками, понорами, суходолами, рвами, отседаниями в бортах долин, щелями и останцами. В отложениях нижнего кембрия карстовые участки известны в долине р. Ангары на отрезке от поселка Иркинеево до поселка Пинчуга (Воскресенский, 1962, с. 352), в долине р. Тагары, в бассейне Енды (притока Каменки), в слоях доломитов среднего - верхнего кембрия - в долине р. Куромба (притока р. Вельмо), в верховьях Кумонда и Тахомо, в междуречье Вельмо, Большого Пита и Камо, в доломитах и доломитовых известняках ордовика - в долине р. Подкаменная Тунгуска (в ее среднем течении), в известняках и известковых доломитах силура - в бассейнах рек Столбовая и Кучумдек (Коржуев, 1972; Пармузин, 1961).

Мел-палеогеновый бокситовый карст локально сохранился в зоне Ангарских складок. Так, на Тагарском железорудном месторождении на контакте рудных метосоматитов с закарстоваными карбонатными породами развиты пестрые глины с аллитами предположительно палеогенового возраста. Они выполняют вытянутую депрессию длиной до 2000 м и шириной до 600 м. В бассейне р. Енды изучены воронко- и котловинообразные депрессии, вмещающие бокситовые залежи Ендинского месторождения и ряда рудопроявлений (Бобров, 1968, с. 123). Возраст отложений меловой. В Бахтинском районе локально развит палеогеновый и меловой карст, отложения которого погребены под ледниковыми и аллювиальными осадочными образованиями плейстоцена. В южных районах есть признаки соляного неокарста. В частности, ряд малых притоков р. Иркинеевой (Билинея, Ерогошага, Бедоба) имеет необычно широкие корытообразные долины, что можно объяснить просадками палеозойских отложений в связи с глубинным растворением каменной соли. Польеобразные заболоченные понижения в верховьях рек Каталанга, Енла, Горбилок, Корда, Олленчимо, видимо, такой же природы. На этой территории известен ряд соленых источников, что свидетельствует о продолжающемся обессоливании отложений нижнего кембрия (Цыкин, 1990).

Наибольшей по площади является карстовая область Тунгусской синеклизы. Она отличается незначительным распространением карстующихся пород на уровне земной поверхности. В краевых частях ее, в долинах и поднятых блоках, обнажаются терригенно-карбонатные отложения ордовика, силура и девона. В них есть слои доломитов и известняков мощностью 10-20 м и более, линзы, прослои и жилы кальцита и гипса. Местами силур сложен карбонатными породами (восточная часть области). В Чадобецком кольцевом поднятии вскрыты карбонатные и терригенно-карбонатные толщи рифея и нижнего кембрия. Площадь карстовой области 985 тыс. кв. км, площадь выходов карстующихся пород 1,1 тыс. кв. км. В соответствии с особенностями геологического строения в периферических частях области выделены 3 карстовых района: Курейский, Тычано-Чадобецкий и Верхне-Вилюйский (последний не входит в пределы края).

Страницы: 1, 2, 3