 Раздел ведет Вадим Вистингаузен
Что такое пещеры?
Сегодня мы начинаем новую тему на страницах нашей газеты, посвященную спелеологии, пещерам и удивительным людям, которые ими занимаются. А вести тему в этом (и, надеемся, в последующих) году будет хорошо известный и в крае, и читателям нашей газеты удивительный человек, энтузиаст, историк (и позволим себе сказать, эколог) Вадим Вистингаузен из Тальменки.
ВАШИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Как представляет себе пещеры человек, который в них никогда не был? Наиболее популярная книга, герои которой оказываются в пещере – несомненно «Приключения Тома Сойера», написанная Марком Твеном. Из нее можно составить такое представление: пещера – это место под землей, где темно, можно заблудиться, где спрятаны сокровища и прячутся разбойники.
В пещеру иногда попадают и герои приключенческих фильмов. Эти пещеры всегда освещены каким-то таинственным светом, идущим непонятно откуда. Как ни странно, сокровища и разбойники обычно присутствуют и в них.
ДОЛЖЕН ОГОРЧИТЬ
Должен сразу огорчить читателей – если сокровища, имеющие материальную ценность, и попадаются в пещерах, это случается чрезвычайно редко. Я, например не знаю ни одного реального случая, хотя легенды о сокровищах слышать приходилось. Случаи, когда люди, бывшие не в ладах с обществом, пытались укрыться в пещерах, известны. И о них, и о легендарных пещерных сокровищах мы расскажем в дальнейшем. Не останется в стороне и тема блужданий по пещерам, хотя это случается не так уж часто.
ГЛАВНЫЙ ПРИЗНАК
Темнота – один из главных признаков пещер. Некоторые спелеологи даже предлагали считать его определяющим – что не освещено дневным светом, то и пещера (и наоборот). Другие не согласны с этим, поскольку освещенность пещеры, или ее части, зависит от количества, размеров и расположения входных отверстий.
Встречаются пещеры, где в нескольких десятках метров от входа, днем можно читать газету (если кто-то захватит ее с собой), не прибегая к искусственным источникам света. Но, в подавляющем большинстве, в уважающих себя пещерах искусственное освещение необходимо.
Что же касается приключений в кинематографических пещерах, то эти сцены снимаются в специально построенных павильонах на киностудиях. Это дешевле и проще, чем ехать на съемки в реальную пещеру. А поскольку зритель должен что-то видеть на экране, приходится освещать сцену светом, объяснить источник которого невозможно. Условность – одна из особенностей любого искусства.
ЧЕМ ОНИ ЗАПОЛНЕНЫ?
Каждому человеку понятно, что пещеры находятся «под землей». На языке науки это звучит так: «Свод пещеры находится ниже уровня земной коры». Говорить, что пещера – это пустота, неверно. Внутренность пещер всегда чем-то заполнена. Наиболее распространенный заполнитель – это воздух, то есть смесь газов. Воздух пещер отличается от воздуха на поверхности земли, и иногда – значительно. О том, чем дышат спелеологи, мы также расскажем.
Другой распространенный заполнитель – это вода, которой пещеры, в большинстве случаев, обязаны своим происхождением.
Заполнитель может быть и твердым (относительно воды и воздуха). Это глинисто-песчаные и обломочные горные породы, а так же породы чисто пещерные, обычно называемые натечными, снег и лед, помет и кости животных, мусор древних обитателей. Они могут полностью перекрывать подземную полость, так что она становится недоступной для человека.
Но если человек не может попасть в полость – то она и не может называться пещерой, пока это препятствие не будет устранено. Поэтому спелеологи нередко пытаются такие полости вскрыть, чтобы они стали пещерами. Известны случаи, когда горными работами (штольнями, карьерами) вскрывались подземные полости, не имевшие никаких соединений с поверхностью и о которых никто и не подозревал.
КАК ОНИ ОБРАЗУЮТСЯ
Как же образуются пещеры? Однозначного и полного ответа на этот вопрос нет. Процесс возникновения пещер сложен, многообразен и до сих пор недостаточно изучен. Обычно говорят, что пещеры промыты водой, которая растворила камень. Такой процесс, когда некоторые горные породы частично растворяются водой и при этом образуются пещеры и другие полые формы рельефа Земли, называется карстом. Породы, подверженные такому частичному растворению называются карстующимися.
КАК РАСТВОРЯЕТСЯ КАМЕНЬ?
Как же камень может растворяться? Наиболее нагляден пример с карстом соли. Природные соли (включая всем известную поваренную, или каменную) – тоже горные породы, и могут образовывать залежи мощностью до нескольких сот метров. В них нередко развивается карст, а пещеры могут достигать в длину несколько километров. Залежи соли встречаются редко.
Но растворяются и другие породы, хотя и медленнее. Чаще всего – это известняк, который распространен на Земле очень широко. Эта порода относится к осадочным породам. Она образовалась в древних морях из тех организмов, которые там жили. Этих древних животных можно теперь найти в известняке в окаменевшем состоянии (они и называются окаменелостями). Иногда их так много, что известняк получает от них название – например «ракушечник», или – «коралловый известняк».
Главный минерал, из которого состоит известняк – кальцит. Он-то и растворяется, и чем его больше, тем легче растворяется известняк. Если известняк соприкасается с изверженными породами и горячими растворами, он преобразуется в мрамор (кристаллический известняк). В нем так же образуются пещеры.
НУЖНЫ ПОРЫ И ТРЕЩИНЫ
Монолитная порода может растворяться только с поверхности. Для зарождения пещер нужны поры и трещины. В известняковых массивах множество разнообразных трещин, как между его пластами и отдельностями, так и тектонических, которые рассекают весь массив. Они постепенно (века и миллионы лет!) расширяются водой. Поскольку вода содержит примеси и движется, добавляются и другие процессы – выщелачивание, механическое разрушение и так далее. Горы тоже не стоят на месте, вопреки распространенному мнению. Их части (блоки) движутся относительно друг друга, вмешиваясь, как и силы гравитации, в развитие пещер.
Еще быстрее, чем карбонатные (содержащие кальцит) породы, растворяются сульфатные, наиболее распространенные из которых гипсы. По протяженности - гипсовые пещеры спорят с известняковыми, хотя по объему они меньше и встречаются реже. Однако, пещеры, как оказалось, имеются и в других породах – песчаниках, конгломератах (породах, состоящих из сцементированных обломков), сланцах. И объяснение этому нашлось – в некоторых песчаниках и конгломератах цемент известковистый, а сланцы могут иметь кальцитовую составляющую.
ГДЕ ОНИ МОГУТ БЫТЬ?
Было время, когда спелеологи высмеивали разговоры о пещерах в гранитах. Но сейчас несомненные пещеры обнаружены и в них, а так же в гнейсах и кварцитах. Пещеры в вулканических лавах (иногда – большие) были известно давно. Ученые пришли к выводу, что при определенных условиях могут растворяться и силикатные составляющие горных пород (кстати, о разрушении под действием влаги некоторых типов силикатного кирпича, наверняка известно многим читателям). Описаны пещеры во льду ледников (с ними – все понятно) и даже в лессах – рыхлой песчано-глинистой породе, которой сложены обрывистые берега многих наших рек.
В РОССИИ И НА АЛТАЕ
В России известны пещеры во всех горных породах, о которых шла речь. Больше всего их в известняках и гипсах. На Алтае пещеры в гипсах пока не известны (залежи гипса есть, но очень небольшие). На берегах Телецкого озера есть пещеры в известковистых сланцах. В заказнике «Каскад водопадов на реке Шинок» (Солонешенский район Алтайского края) открыты две полости в известковистых песчаниках. В приобских лессах встречаются маленькие и недолговечные пещерки. Пещеры в ледниках высокогорного Алтая никем не исследовались. Основные естественные пещеры Алтая заложены в известняках и мраморах. Достаточно на Алтае и старых горных выработок.
САМЫЕ БОЛЬШИЕ
Первые сведения, которые обычно хотят знать о пещерах – это их размеры. Измерить пещеру возможно, только если пройти (пролезть) ее всю и провести топографическую съемку, а по результатам ее составить чертежи пещеры. Главные показатели размеров пещер – это длина (протяженность) и глубина (амплитуда).
Длина пещеры – эта сумма длин всех ее измеренных галерей и залов. Когда же говорят о протяженности, то это значит, что к длине горизонтальных и наклонных участков приплюсована и длина (глубина) вертикальных участков, которые преодолеваются с помощью специальных приемов и оборудования.
В отдельных пещерах длина равна протяженности, в других может существенно отличаться (в пещере Алтайской – примерно на 20%). Пещеры редко простираются строго по горизонтали. Поэтому интересна глубина пещеры. Это разница высот между уровнем входа и самой нижней точкой пещеры. Если пещера идет от входа вверх, то в этом случае цифру превышения пишут со знаком «плюс», хотя часто так же называют глубиной. Если же пещера идет и вверх и вниз от входа, то сумма обеих показателей именуется амплитудой. Амплитудой так же называют разность высот между верхним и нижним входом сквозной (проходной) пещеры.
Самой длинной пещерой Мира является пещерная система Флинт-Мамонтова, в США, в штате Кентукки. Она изучена на протяжении 563 километров! При этом расстояние между наиболее удаленными друг от друга точками пещеры составляет по прямой около 7 км. Пещера открыта в 1798 году и названа Мамонтовой за огромные размеры своих залов. В 1972 году было открыто ее соединение с пещерной системой Флинт, отдельные части которой были открыты с 1895 по 1963 годы. В дальнейшем в систему вошли другие пещеры. Система Флинт-Мамонтова имеет 16 входов и 3 этажа, соединенные колодцами глубиной до 45 м. В пещере есть несколько рек и озер. В 1941 году в районе пещер создан Национальный парк площадью свыше 20 тысяч гектаров. Пещера оборудована для массовых экскурсий. Проводятся 7 экскурсий, протяженностью от 2,5 до 11 км. Продолжительность их составляет от 1,5 до 7 часов. Пещеру изучает целый штат ученых.
В США также располагается пещера Джевел (217 км), занимающая второе место в Мире по протяженности, и еще 3 пещеры длиной от 150 до 200 км, занимающие 4, 6 и 7 места в мировом списке. Третье место удерживает пещера Оптимистическая на Украине (216 км), пятое – пещера Хёльлох в Швейцарии (189 км). Еще 8 пещер Мира имеют длину от 100 до 150 км, в том числе Озерная на Украине (124 км, 10-е место).
|
