Елена Шаврина

Развитие карстового ландшафта, его существование во времени определяется процессами и явлениями, происходящими в карстовом массиве. Эти процессы в гипсоангидритовых массивах юго-восточной окраины БКП проявляются локально, но весьма интенсивно, особенно это касается гравитационных (обвально - осыпных) процессов, по развитию которых карст рассматриваемой территории сопоставим с карстом горных районов.

Во время экскурсий люди очень далекие от спелеологии и карстоведения, но тонко чувствующие окружающий мир, не раз удивляли меня пониманием что карст наш, наши пещеры живые. Удивлял и даже несколько тревожил меня и собственный интерес, смешанный с долей эстетической удовлетворенности, к зонам крупных обвальных нарушений, как подземных , так и поверхностных. Лишь со временем я поняла, что эта обвальность или провальность и есть признак "жизненной силы" нашего удивительного карста. Эта жизнь, а живет в природе лишь то, что движется, развивается, по своим законам и определяется происходящими в карстовых системах изменениями. Нет жизни - для карста это значит - нет притока воды, изменения температурных условий, равновесия и через n-ное количество лет( или n-cотен лет) мы получаем симпатичные задернованные склоны, а то и полный пенеплен, скучноватая и плоская равнина.

Направленный мониторинг активности экзогенных процессов ведется в заповеднике более 10 лет. Информация о более ранних проявлениях активизаций касается, как правило, крупных проявлений: закрытия / открытия пещерных входов, перекрытия речного русла или выплескивания лодки на берег при падении гипсовых глыб в воду.

С начала 90-х годов отмечается резкое возрастание активности всех динамических параметров карстовой геосистемы, при этом наиболее интенсивен рост процессов собственно растворения гипсоангидритов, их механического разрушения, как гравитационного, так и эрозионного, а так же размыва, транспорта и аккумуляции вторичных, преимущественно водно-механических, отложений.

В ходе развития практически любого, по внешним признакам - экзогенного процесса следует выделять его длительную, латентную фазу подготовки и катастрофически быструю результирующую этого воздействия - т. е. собственно активизацию ЭГП. Для рассматриваемой территории такие подготовки наиболее характерны для гравитационных процессов, в первую очередь - для обвально - осыпных [4]. По скорости развития они носят характер катастрофический, хотя, в силу относительно небольших размеров ( до первых сотен кубометров) и проявления в практически безлюдных местах, значительной опасности не представляют. Менее изучены на территории заповедника русловые аккумулятивно - эрозионные процессы поверхностных водотоков и эрозия, преимущественно паводковая, в карстовых логах, а так же процессы заболачивания карстовых озер и воронок. Часто они проявляются так же динамично и по временным масштабам сопоставимы с историческим, а не геологическим временем.

Количественная динамика проявлений активизаций ЭГП, выявленных на территории Пинежского заповедника и его охраннолй зоны, за последнее десятилетие отражена на рис.1, причем отмечается зависимость количества активизаций от годичной суммы осадков.

Рис.1

Пространственно проявления активизаций ЭГП связаны с развитием наложенных элементов рельефа третьего порядка - урочищами: карстовыми логами, речными долинами, и пещерами. Распределение активизаций по объему и количеству проявлений в различных типах урочищ представлено на рис.2 и рис.3. По объему и количеству преобладают проявления ЭГП в долине р.Сотки, отличающейся высокой энергией рельефа.

Наиболее крупные по объему обвальные активизации происходят в бортах долины р. Сотки, где суммарный объем блоков породы может достигать нескольких сотен кубометров, вес отдельных блоков - до 100 -150 тонн. За период существования заповедника зафиксирован ряд крупнейших обрушений, в результате которых происходило полное перекрытие русла реки (1980, 1981, 1990, 1994 и 1997 гг.). Как правило, подобные активизации отмечаются в конце июля - августе. Глыбы, упавшие в воду, растворяются за 5 - 10 лет, в местах таких обрушений типичен паводковый размыв противоположного берега. Участок наиболее интенсивных обвальных активизаций долины р.Сотки имеет протяженность около 20 км, от устья Визгунова лога до урочища Войван, т.е. до выхода реки из пределов Беломорско-Кулойского плато.

Рис. 2

Крупнейшие активизации в карстовых логах достигают десятков - первых сотен кубометров, причем уже в период целенаправленных наблюдений (последние 10 лет) отмечаются случаи повторных активизаций. Наиболее значительны по объемам обрушения карстового моста в логу Тараканья Щелья (1982 г.), в1983 г. - блока породы в 300 м3, в устье этого же лога (1990 г.), вертикальной стенки в логу Св. Ручья (1994 и 1997 гг.), привходового участка пещерной системы Победной в том же логу, фрагмента с органной трубой в том же обнажении (1990, 1996, 1997, 1998 гг.). Следует отметить, что максимальный установленный возраст обвального блока на этом участке датируется по радиоуглеродному анализу, проведенному в лаборатории ИГРАН, в 700 лет.

Рис. 3

Внутри подземных полостей значительные обвально-осыпные явления связаны и собственно с гравитацией, термогравитацией и часто, с таянием многолетних льдов - цементов, крупных пластовых и жильных ледяных тел, многолетних сталагнатов. Воздействие оказывает также динамика уровней и расходов подземных потоков, преимущественно паводковая, вынос или переотложение рыхлых заполнителей пещер. Параметры нарушений от блоков в 2-5 до 15-20 м3, до крупных осыпей и обвалов с суммарными объемами свыше 100 м3. Крупнейшие датированные активизации в пещерах Юбилейной (1989, 1994,1996), Дворец Снежной Королевы (1982,1995,1997), Голубинский Провал (1993), и др.

Как видно из табл.1, рис.4 и рис.5, в целом, и по объемному и по количественному соотношению, преобладают гравитационные (обвально - осыпные и блоковые) активизации. Размывы пластов и вторичных отложений значительно превышают их переотложение в пределах карстовых ландшафтов. Провальные активизации проявляются гораздо реже, в связи с их меньшим развитием в пределах территории и менее четкой локализацией в массиве, усложняющей их обнаружение [3].

Провальные, провально - суффозионные и просадочные активизации на водораздельных участках связаны, как правило, с бортами воронок и карстовых котловин, развиваются в зоне вертикальной циркуляции вод. Они представляют собой формы второго порядка и имеют первоначальные размеры в первые метры при соотношении диаметра к глубине 2:1. В придолинных зонах рек, бортах и днищах карстовых логов такие активизации развиваются при действии магистральных потоков карстовых вод, причем могут проявляться, при наличии погребенного карстового рельефа (в случае покрытия рыхлыми отложениями), на участках, не имеющих видимых признаков развития карста. Размеры активизаций так же относительно незначительны, определяются глубиной заложения их очага, но соотношение диаметра и глубины может достигать здесь до 1:5, в зависимости от литологии пород [18].

Рис.4

Пространственно проявление активизаций ЭГП обусловлено внутренним строением карстующегося массива: литологией коренных пород, неоднородностью мощности четвертичного покрова, закономерностями тектонического строения территории и неотектоническими движениями, гидродинамической неоднородностью массива. Зоны развития активизаций могут быть точечными или линейными, в зависимости от степени первичной подготовленности карстовой среды.

Рис.5

Закономерности временного проявления динамических процессов в карстовом геокомплексе обусловлены внешними инициирующими воздействиями: температурой воздуха и поступающих в массив вод, скоростью и амплитудой снеговых паводков и внутригодовым распределением осадков. Эти инициирующие воздействия и дают импульс, последний "толчок" катастрофически быстрому развитию процесса в потенциально - подготовленной среде. По частотности проявления можно выделить зоны однократных, периодических и непрерывно действующих активизации. Последние связаны, как правило, с повторяющимся воздействием внешних факторов, например, - с поглощением паводковых потоков понорами (5).

Наблюдаемый в последние годы рост амплитуды динамических процессов привел к существенным изменениям в облике подземного и поверхностного карста. Вскрылись ранее известные и новые пещеры, закрыт ряд длительно существовавших пещерных входов, кроме того, изменились микроклиматические и гидродинамические характеристики пещер. Значительно увеличилась крутизна склонов речных долин и входов пещер, в связи с подрезкой их основания паводковыми водами, изменились плановые очертания бортов карстовых логов и скальных обнажений в речных долинах.

Вопрос о значимости развития активизаций ЭГП в пределах карстовой геосистемы, их роли в ее сохранении представляет значительный интерес, имеет прогнозное и мониторинговое значение.

1. Горбунова К.А. Морфология и гидрогеология гипсового карста. /Пермь, 1979.
2. Максимович Г.А. Основы карстоведения. / Пермь, 1963.
3. Малков В.Н., Шаврина Е.В. Провальные явления Пинего - Кулойского соединения. / Изучение Уральских пещер, тез докл., Пермь, 1992, с.132-134.
4. Шаврина Е.В. Активность гравитационных процессов карстовых долин юго-востока Беломорско-Кулойского плато. / Современные проблемы геологии западного Урала. Тез. докл., Пермь, 1995, с.129-130.
5. Шаврина Е.В. Пространственно-временные закономерности динамики проявления экзогенных геологических процессов в сульфатном карсте. / Актуальные проблемы экологического образования и охраны природной среды. Тез. докл. II международной научно-практической конференции. Архангельск, 1998, с.120-121.

"Эти загадочные кулогоры"

"Особенности экологии живых организмов в пещерах Пинеги"