И.В. Головачёв – к.г.н., доцент кафедры
СЕЗОННЫЕ КРИОГЕННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ПЕЩЕР СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ
И.В. Головачёв – к.г.н., доцент кафедры
«Геология и геохимия горючих ископаемых»
Астраханский государственный университет;
Астраханское отделение Русского географического общества,
414052, г. Астрахань, ул. Артельная, 16. Тел. 8-9275-56-31-18.
Е-mail: bask_speleo@mail.ru
В статье даётся описание сезонных снежно-ледовых отложений, характерных для карста Северного Прикаспия.
In the article description of the seasonal snowy- ice deposits, characteristic for the karst of the North Caspian region is given.
Ключевые слова: карст, криогенные отложения, криогенные минеральные образования, пещера Баскунчакская, озеро Баскунчак, возвышенность Биш-чохо, озеро Индер, Северный Прикаспий
Keywords: karst, cryogenic deposits, cryogenic mineral formations, cave Baskunchakskaya, Baskunchak lake, elevation Bish-chokho, Inder lake, northern of the Caspian region
На территории Северного Прикаспия (под термином «Северный Прикаспий» автор подразумевает восточную часть Прикаспийской низменности, ограниченную с западной стороны Волго-Ахтубинской долиной) отмечается наличие не менее 500 соляных куполов, различных очертаний и по-разному выраженных в рельефе. К некоторым из них приурочены небольшие по площади разрозненные карстовые районы. Они связаны с выходом на дневную поверхность древних позднепалеозойских пород, представленных нижнепермскими гипсами (P1kg), в ядрах соляных куполов.
Климат Северного Прикаспия резко континентальный и характеризуется засушливостью, высокой испаряемостью (около 880 мм), малым количеством осадков (около 200 мм/год), высокой среднегодовой величиной относительной влажности (68%). Климат этого региона относится к климату северной пустыни. Аридность климата Северного Прикаспия обусловлена особенностями атмосферной циркуляции над Евразией. Формирование пустынного климата происходит под преобладающим влиянием таких барических образований, как Сибирский антициклон и квазистационарная депрессия над Чёрным морем.
В холодное время года территория Северного Прикаспия оказывается под влиянием Сибирского антициклона. В этот период с восточными и юго-восточными ветрами сюда поступают континентальные полярные воздушные массы, характеризующиеся малой влажностью и низкими температурами. Также в холодный период года резкие похолодания могут происходить и вследствие вторжения сильных северных ветров, приносящих сухой и морозный арктический воздух.
В зимний сезон в карстовых формах рельефа происходит накопление снежно-ледовых масс и холодного морозного воздуха, который будучи более тяжелым, застаивается в карстовых пустотах на довольно длительный период сохраняя от стаивания криогенные отложения.
Криогенные отложения представлены в пещерах Северного Прикаспия конжеляционными льдами, имеющими сезонный характер и формирующимися за счёт замерзания инфильтрационных вод. Отложения этого типа включают в себя разнообразные ледяные натёчные образования. Так, например, в карстовом районе окрестностей озера Баскунчак в пещере Баскунчакская в зимнее время образуются на стенах ледяные натёчные коры, занавеси и сталактиты, на полу пещеры – ледяные сталагмиты кеглеобразной или палкообразной формы. Рост ледяных натёчных образований в этой пещере только на одном участке (40-90 м по Центральной галерее от Входа №1) обусловлен значительной разницей температур воздуха по вертикали: от +1°C у потолка, до -0,5°-3,4°C у пола [2]. В январе 1996 года в Центральной галерее этой пещеры автору довелось наблюдать ледяные палкообразные сталагмиты высотой до 1,5 м при толщине около 3-4 см. В некоторых пещерах этого района льдом покрываются подземные озёра (пещера Шаровская-2) и тальвеги подземных периодических потоков (пещера Баскунчакская). Т.е., согласно В.Н. и Г.Н. Дублянским, образуется «речной и озёрный лёд» [5]. В период весеннего снеготаяния или кратковременной зимней оттепели в привходовых частях пещеры Баскунчакская на полу образуются покровные наледи. Такие ледяные подушки в пещере Баскунчакская, расположенные в районе II Входа и Зала IV Выхода, имели зимой 1996 года мощность до 30-40 см, площадь около 40-50 м2, объём льда до 20 м3. Снежно-ледовые конусы, образующиеся за счёт офирнования снега, накапливаются в снежные холодные зимы под входными колодцами в пещерах Кристальная и Баскунчакская (Вход I). В пещере Кристальная в особо холодные зимы снежно-ледовый конус может сохраняться до мая месяца (когда температура воздуха на поверхности достигает 20-25ºC) [4].
Аналогичные криогенные отложения наблюдались автором в пещерах возвышенности Биш-чохо и в окрестностях озера Индер. В этих карстовых районах снежно-ледовые отложения также сохраняются до середины мая.
На возвышенности Биш-чохо они характерны для пещер Биш-чоховская-1 и Биш-чоховская-2, представляющих собой крупный «холодовой мешок» с небольшим входом. Однако к началу лета эти отложения стаивают. В пещере Кененбай в зимний период на полу пещеры образуются небольшие ледяные сталагмиты. В 1997 году на полу этой пещеры были обнаружены необычные грунтовые образования по форме напоминающие маленькую юрту или перевёрнутую чашку 4-6 см высотой, 6-10 см диаметром, с толщиной стенок 2-3 мм и верхним отверстием 1-1,5 см диаметром. Эти образования сформировались благодаря невысоким ледяным сталагмитам. Путём погребения их ранней весной, занесённым ветром через входное отверстие пещеры, песком и дальнейшим намерзанием поверхностной песчаной корки на ледяное тело. Причём продолжающаяся капель, образовала водобойную ямку на верхушке ледяного сталагмита. Вследствие последующего таяния ледяного тела и просачивания талой воды в рыхлые песчаные отложения пещеры, грунтовая корка осталась стоять слепком сталагмита. Получившиеся в результате этого процесса грунтовые слепки являются весьма специфичными для данной пещерной полости и, к сожалению не долговечными. С наступлением летней жары, эти грунтовые образования высыхают и рассыпаются [3].
В окрестностях озера Индер в течение холодного сезона также происходит накопление криогенных пещерных отложений. В ходе экспедиционных работ в мае 2011 года были встречены пещеры - «холодовые мешки», в которых все стены обильно покрыты кристаллами льда, пол покрыт толстой ледяной корой, а под входными отверстиями располагаются снежно-ледовые конусы. В это время температура на поверхности превышала +25°C. По данным З.В. Яцкевича [6] на дне некоторых воронок на северном берегу озера Индер отложения снега сохраняются в течение всего года. Причём, в то время когда на поверхности температура воздуха превышает +35°C, на дне некоторых карстовых пустот и воронок температура держится около 0°C (по данным от 22 июля 1936 г). На основании проведённых замеров [6] было установлено, что на глубине от 5 до 11 м от поверхности земли происходит резкое падение температуры воздуха с +29,5°C до +1,5°C (т.е. на 6 м по вертикали амплитуда температур составила 28°C!)
Криогенные минеральные образования были встречены в баскунчакских пещерах и представлены «гипсовой мукой» [1] - белым мучнистым порошком, образующимся в процессе замерзания пещерных вод и сублимации пещерных льдов (т.е. имеет криохимическое происхождение). Наиболее ярко эти образования наблюдались в январе 1996 года в пещере Баскунчакская. Белого цвета «гипсовая мука» покрывала тонким слоем верхушки ледяных сталагмитов и ледяных натёчных покровов пола. Во время весеннего подтопления пещеры Баскунчакская в 1996 году, мучнистые гипсовые образования были смыты водным потоком и переотложены в виде длинного белого шлейфа вдоль стен, поверх отложений пола.
Библиографический список
1. Андрейчук В., Галускин Е. Криогенные минеральные образования Кунгурской ледяной пещеры. // Пещеры. - Пермь: изд-во Перм. ун-та. 2001. - С. 108-116.
2. Белонович А.В., Цой О.Б. Пещера Баскунчакская. Краткая история и результаты исследования (К 20-летию спелеосекции г. Саратова). // Спелеология Самарской области. Выпуск 2, - Самара, 2002. - С. 83-90.
3. Головачёв И.В. Пещера «Кененбай». // Материалы комплексной научно-исследовательской экспедиции по Волго-Уральским пескам. - Астрахань, Астраханское отделение РГО, 1998. - С.39-44.
4. Головачёв И.В. Карст и пещеры Северного Прикаспия [Текст]: монография / И.В. Головачёв. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2010. – 215 с.
5. Дублянский В.Н., Дублянская Г.Н. Карстоведение. Ч.1. Общее карстоведение: Учеб. пособие // Перм. ун-т. - Пермь, 2004. - 308 с.
6. Яцкевич З.В. Материалы к изучению карста Индерского поднятия. // Известия Всесоюзного географического общества. Т. 69, выпуск 6, 1937. - С. 937-955.
Опубликовано:
Головачёв И.В. Сезонные криогенные отложения пещер Северного Прикаспия // Карстовые системы севера в меняющейся среде. Сборник тезисов международной конференции, посвящённой 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова. – Голубино-Пинега, Архангельская область, 2011. – С. 39-41.