Статья посвящена спелеологическим исследованиям на новом участке Загедано-Урупского карстового массива хребта Абишира-Ахуба
жүктеу/скачать 82.45 Kb.
|
| С.Ю.Липченко, О.Б. Цой, А.Л. Шелепин
Трассирование подземного водотока Загеданской пещерной системы Опубликовано: Пещеры, Пермь, 2004.
Статья посвящена спелеологическим исследованиям на новом участке Загедано-Урупского карстового массива хребта Абишира-Ахуба (Сев.-Зап. Кавказ). На Загеданском карстовом плато открыта и в 1995-2001 гг. исследована крупная пещерная система - Загеданская им. А.В. Алексеева. Трассирование водного потока пещеры позволило обнаружить место ее разгрузки - источник Ацгара. Предположительно эта карстовая система объединяет все крупнейшие полости массива. "Выпадение" в 90-х годах из сферы активной деятельности спелеологов высокогорных массивов Абхазии заставило сосредоточить внимание на карстовых районах Северо-Западного Кавказа [1]. Одним из наиболее перспективных являлся хребет Абишира-Ахуба. Он расположен на Северо-Западном Кавказе, между верховьями рек Большой Лабы и Большого Зеленчука, являясь частью Бокового хребта и протягиваясь параллельно Водораздельной цепи Большого Кавказа, отделяясь от нее Архызско-Загеданской тектонической депрессией. В тектоническом отношении хребет Абишира-Ахуба представляет собой асимметричную антиклиналь, тянущуюся с северо-запада на юго-восток более чем на 30 км. Ось антиклинали смещена к северу от водораздельной линии хребта, имеющей отметки около 3000 м над уровнем моря. Южный склон антиклинали круто падает в сторону Архызско-Загеданской депрессии, северный полого спускается в сторону северо-юрской депрессии. В герцинский этап горообразования хребет Абишира-Ахуба был раздроблен на отдельные блоки различной ориентации. В последующие горообразовательные эпохи он испытывал сводовое поднятие, в результате которого вновь оживали сбросово-надвиговые процессы. Тектонические процессы в совокупности с речной эрозией и деятельностью древних ледников предопределили современную орографию хребта Абишира-Ахуба. Его южный склон расчленен слабо. Следы древнего оледенения выражены здесь реликтами каров малых размеров, разместившихся на абсолютных высотах более 2750м. Северный склон расчленен долинами рек на отроги северо-восточного простирания, имеющие протяженность от 5 до 30 км. Высшими точками хребта являются вершины с отметками около 3200 м. На водораздельной линии хребта Абишира-Ахуба и его северных отрогах развиты гляциальные формы рельефа (цирки, троговые долины, кары). Верховья стекающих по северному склону рек имели ледники длиной от 6 до 18 км с мощностью льда до 300 м. Цирки чаще встречаются на водораздельной части хребта. Верхние из них слились в единый цирк, тянущийся вдоль хребта в виде желоба, представляющего хаотическое нагромождение глыб, скал и осыпей. Здесь концентрируется основная масса снежников, питающих реки северного склона (Кяфар-Агур, Кяфар, Чилик, Малый Уруп, Ацгара, Большой Уруп). Возраст гидрографической сети хребта Абишира-Ахуба доледниковый. Русла основных рек использовали линии сбросов или оси синклинальных складок. В геологическом строении высокогорной части хребта Абишира-Ахуба принимает участие метаморфизованная вулканогенно-осадочная толща палеозоя и магматические породы. Самыми древними охарактеризованными осадочными породами в верховьях реки Уруп являются среднепалеозойские (D3-C1) мраморизованные известняки джентинской свиты, которые тянутся прерывистой полосой вдоль водораздельной линии хребта Абишира-Ахуба от Большой Лабы до Большого Зеленчука и представлены белыми, серыми, розовыми и черными скрытокристаллическими разностями. Район имеет сложнодислоцированное строение, обусловленное блоково-плитовой макроструктурой разреза палеозойских толщ, осложнённой покровными движениями, интрузивными внедрениями, внутриплитовой складчадостью более высокого порядка и большим количеством разрывных нарушений различных направлений, глубин и возраста заложения. Карстовые формы этого района до сего времени описаны не были [3, 4].Изложенное свидетельствует о возможности развития здесь мощного подземного карста. Этому способствуют благоприятные геологические (чистые известняки, чередующиеся со сланцами, тектоническая нарушенность района); климатические (обилие осадков и наличие древнего оледенения); геоморфологические (моноклинальное залегание пород) условия.Хребет Абишира-Ахуба разбит тектоническими нарушениями и заложенными по ним реками на ряд массивов. Рассматриваемый ниже Загедано-Урупский карстовый массив расположен на западной оконечности хребта и ограничен с запада отрогом горы Загедан, с юга - водораздельным гребнем, с востока - глубоким врезом ущелья р. Ацгара, с севера -- склонами массива г.Уруп (рис.1, Загедано - Урупский карстовый район, 52kb). Выходы известняков расположены в пригребневой зоне и представляют собой полосу длиной около 8км и шириной от 0,5 до 2,5 км., их абсолютные отметки колеблются в пределах 1900-3100 м над у. м. Регулярные исследования пещер массива начались в 1983г.В западной части массива (Загеданское плато) располагаются пещеры Снежный Капкан (-75 м), Ψ-18 (-51 м) и система Загеданская им. А.В. Алексеева (протяженностью - 5500м, амплитудой - 570 м), состоящая из пещер Подснежник, Дорбун-Тур, Ψ-14, КОТА, Доброе утро (рис.2); в центральной (Урупское плато) -- Черкесская (666/272), Урупская (600/270), Горыныч (680/383); в восточной -- Горло Барлога (3000/900) и система Ростовская-Физтеховская-Одалиска (4650/550). На восточной оконечности массива выявлен крупный карстовый источник -- Ацгаринский воклюз (1922 м над у. м.). Его дебит в августе за пять лет наблюдений составлял 1,5-3,5 м3/с, максимальный расход достигал 4,5 м3/с. Суммарный расход известных подземных водотоков района не превышает трети дебита воклюза. Исследования на Загеданском плато проводились нами в 1995-2001 гг. Карстующиеся породы мощностью до 220м залегают здесь моноклинально с падением 35o на север. Соответственно в пещерах преобладают два типа ходов: субгоризонтальные восточного направления (заложены по простиранию) и наклонные с колодцами до 20 м (заложены по падению пород). История иследований и описания пещер приведены в [2]. В результате исследований была, в частности, пройдена система Загеданская им. А.В.Алексеева. Четко выделяются два горизонта развития полости, отстоящие друг от друга по высоте на 100 метров -- старый в толще известняков, с обвальными залами и широкими наполненными отложениями и натечными образованиями ходами, в настоящее время преимущественно сухой, и новый, сравнительно узкий и сильно обводненный, - по контакту с некарстующимися породами. Такой характер подземной морфологии имеет не только крупнейшая пещера Загеданской системы (п.Подснежник), но и другие близлежайшие крупные полости массива, например, п.Черкесская.Вопрос о разгрузке подземных потоков Загеданского плато до 1999 г. оставался открытым. Ближайший значительный поверхностный водоток - р. Уруп, к долине которого направлено падение карстующихся пластов. Расход воды в Загеданской системе на уровне 2118 м. над у. м. (около 30 л/с в межень) сопоставим с расходом истока Урупа, появляющегося в 750 м севернее из каменистой осыпи на высоте 2100 м. над у.м. Наличие выше истока Урупа нескольких ручьев, втекающих в осыпь, а также существование в районе ряда пещер со значительными водотоками (Урупская, Горыныч, Черкесская) позволяло усомниться в том, что разгрузка карстовых вод района происходит в р.Уруп. Ближайший значительный по дебиту Ацгаринский воклюз находится в 6 км по прямой от восточного края Загеданского плато, на высоте около 1900 м. Возможность разгрузки там Загеданской системы неочевидна, так как подземный поток в этом случае проходил бы под водоразделом рек Уруп и Ацгара. Для решения этого вопроса в августе 1999 г. нами был проведен эксперимент по трассированию подземного водотока. Использовался флуоресцеин, 1 кг которого был смешан с 1 кг NaOH и разбавлен до 5 л водой. Раствор был запущен 20.08 в 19 ч. в поток в последнем колодце Загеданской системы (-540 м от верхнего входа). Расход потока оценен в 30 л/с. Ловушки расставлены на всех ближайших значительных поверхностных водотоках за несколько суток до опыта (табл. 1).Ловушки представляли собой пористые капроновые упаковки с 2,5-3 г (10-12 таблеток) активированного угля. Упаковки помещались в открытые пластиковые цилиндры (8 см длиной, 2 см диаметром), имеющие отверстия по всей поверхности. На каждом пункте на растяжках устанавливались по 3 ловушки (1 контрольная, 2 опытных). Контрольные ловушки были сняты до запуска флуоресцеина, а опытные -- 23-24.08. Ловушки были помещены в индивидуальные полиэтиленовые пакеты и переданы в лабораторию Саратовского госуниверситета. Для анализа использовалась стандартная методика: пробы помещались в 5%-ный спиртовой раствор КОН; наличие флуоресцеина определялось визуально и с помощью спектрофотометра. Таблица 1. Размещение ловушек на Загеданском массиве. Место установки Высота н.у.м., м Расстояние по прямой, км Время снятия Уруп-1 (на р.Уруп) 2000223.08; 12-13 ч Уруп-2 (на р. Уруп)1900323.08; 12-13 ч Загеданка (на р. Загеданка)1500424.08; 10 ч Ацгара (на воклюзе) 1922624.08; 14-15 ч Пещера Горло Барлога*20003-- *ловушки не анализировались При съеме ловушек с Ацгаринского воклюза 23.08 выход окрашенного в зеленый цвет водного потока был отмечен визуально, несколькими наблюдателями. Краситель был отмечен наблюдателями также в 2-3 км ниже по течению р. Ацгары. К сожалению, продолжительность выхода флуоресцеина зафиксирована не была. По оценке очевидцев это произошло с 14 до 15 ч. (то есть ловушки пролежали в окрашенном потоке меньше часа). Учитывая дебит источника (около 2 м3/с) и длительность выхода красителя (10-60 мин), можно оценить концентрацию флуоресцеина в потоке - 0,1-0,8 мг/л (без учета абсорбции красителя на протяжении подземного маршрута). Такая концентрация флуоресцеина вполне позволяет определить его наличие в потоке визуально.При анализе ловушек ни в одной из проб в спиртовом растворе КОН флуоресцеин визуально определен не был. Анализ на спектрофотометре CARY 2415 record M 400 также не дал однозначного ответа. Во всех пробах было обнаружено ничтожное количество вещества, имевшего спектр возбуждения люминесценции, похожий на спектр флуоресцеина, однако существенного различия между анализами контрольных и опытных проб не обнаружено. Поэтому этот эффект можно отнести к наличию в воде каких-либо естественных органических примесей.Результат анализа проб на спектрофотометре был объяснен лабораторным экспериментом. Ловушки, аналогичные используемым в натурном опыте, помещались на различное время в растворы флуоресцеина разной концентрации (табл. 2). Таблица 2. Результаты лабораторного эксперимента. Проба Концентрация красителя, мг/л Время нахождения в растворе 10,15 мин 21,05 мин 310,05 мин 40,11 час 51,01 час 610,01 час 70,12,5 сут 81,02,5 сут 910,02,5 сут Визуально наличие флуоресцеина в спиртовом растворе КОН обнаружилось только в пробах 6, 8 и 9. Анализ на спектрофотометре показал, что только в указанных пробах были обнаружены спектры флуоресцеина с величинами, на 1-2 порядка превышающими значения, полученные на соответствующих длинах волн в остальных пробах, в том числе и в опытных с Загедана. Таким образом, для надежной идентификации флуоресцеина в ловушках необходима концентрация красителя 1-10 мг/л и выдержка ловушки в растворе более 1 ч. Пробы же с Ацгары соответствовали концентрации 0,1-1 мг/л (лабораторные пробы 2, 5 и 7).Выявленные особенности используемой технологии опытов с окрашиванием имеют значение в методическом плане. Многие вопросы (задержка в улавливании красителя насыщенной водой ловушкой, вымывание красителя из ловушки, длительность хранения опытных ловушек до анализа и др.) требуют дальнейшего изучения. Полученные результаты свидетельствуют, что вода из Загеданской системы разгружается в Ацгаринском воклюзе. Так как окончания других крупных пещер района (Урупская, Черкесская, Горло Барлога, Ростовская) находятся не далее 200 м по прямой от линии, соединяющей места запуска и выхода красителя (рис.1, Загедано-Урупский карстовый район, 52kb), то можно предположить, что все они представляют единую карстовую водоносную систему. Ее характеристики (расстояние по прямой - около 6 км, уклон водотока - 0,12, время прохождения красителя - 67-68 ч) близки к результатам экспериментов с окрашиванием, проведенных в других районах Кавказа и в Крыму [3,6]. Скорость прохождения потока (2,1 км в сутки) совпала со скоростью прохождения потока гидросистем Провал -- Красная и Мар-Хосар -- Красная (Крым, Долгоруковская яйла) в условиях умеренного паводка и оказалась в 4-6 раз выше скоростей, полученных при аналогичных опытах трассирования на массиве Маргуарейс (проводимых как в паводок, так и в межень) в Альпах [7].Авторы выражают признательность московским, пензенским, саратовским, уфимским и оренбуржским спелеологам, принимавшим участие в исследовании пещер Загеданского плато.
1. Г в о з д е ц к и й Н. А. Карст. М.: Географгиз. 1954. 2. Г у с е в А. С., Ц о й О. Б., Ш е л е п и н А. Л. Исследование системы Загеданской имени А.В. Алексеева // Свет, 2000. № 1 (21). 3. Д у б л я н с к и й В. Н., К и к н а д з е Т. Гидрогеология карста Альпийской складчатой области юга СССР.: Наука, 1984. 4. К о с т и н П. А. Карст в районе хребта Абишира-Ахуба // Гидрогеология и карстоведение. Пермь, 1962. Вып. 1. 5. К о с т и н П. А. Карст Передового хребта и полосы куэст Северо-Западного Кавказа // Автореф. дисс. канд. геогр. наук. М., 1966. 6. Д у б л я н с к и й В. Н., Вахрушев Б.А., Амеличев Г.Н., Шутов Ю.И. Красная пещера. М.: Изд-во РУДН, 2002. 7. С и ф ф р М. В безднах Земли. М.: Просвещение, 1982. жүктеу/скачать 82.45 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|