1 Условия образования и изученность карстовых пещер Алтая

1. Орография

Горный Алтай - самая высокая  горная область в Сибири. Многие горные массивы поднимаются здесь  от 3000-4000м. Горный Алтай разделен на отдельные области - Южный, Восточный, Центральный, Северо - Западный и Северо - Восточный Алтай. Самая высокая точка Горного Алтая является г.Белуха 4506м. которая расположена в Центральном Алтае.

1.2 Геология и тектоника

Геологическая история Алтая насчитывает  почти 2 млрд лет, и каменная летопись гор и равнин раскрывает геологам сложность его внутреннего устройства. Северо-западная часть территории края занята окраиной Западно–Сибирской плиты, а восточная и южная складчатыми горными сооружениями Салаирского кряжа. Земная кора, имеющая трехслойное строение, достигает толщины от 40-42 до 50-55 км, увеличиваясь под горными массивами. Равнинные территории края охватывают Кулундинскую тектоническую впадину, для которой характерна значительная мощность осадочных толщ (до 100 - 1200 м). По данными геологических изысканий, восточная и юго-восточная части края представлены Алтайско-Салаирской складчатой системой, сопряженной на юго-западе со структурами Западного Алтая. В отдаленном прошлом территория края была занята обширной океанической акваторией, островными цепями, близ которых формировались песчаные, глинистые и известковые осадки, ныне представленные кристаллическими сланцами (Теректинский хребет, берега Телецкого озера и др.). Последующие подвижки и поднятия земной коры сопровождались вулканической деятельностью, следы которой сохранились в форме вулканогенно-осадочных толщ. Около 1.5 млрд. Лет назад поднимающиеся участки земной коры слились в обширное подводное вздутие, по окраинам которого накапливались толщи известковых и известково-кремнистых осадков, выходящих на поверхность ныне в виде скалистых уступов из известняка и кварцитов северного фаса Горного Алтая. Именно в таких отложения Катунского хребта найдены наиболее древние на Алтае следы некогда живших организмов. Это были предки современных сине-зеленых водорослей. Они нередко слагали целые прослои водорослевых известняков. Например, скальные выходы выше по Катуни от села Усть-Сема. В толще таких известняков образованы известные Талдинские пещеры, расположенные недалеко от поселка Известкового по левой стороне долины Катуни. Интрузивные образования можно встретить повсюду. Ими сложены известковые скалы близ устья реки Яломан на Чуйском тракте, котловины ряда озер, пороги на Бии и Катуни. С гранитными массивами близ Белокурихи связаны выходы целебных радоновых источников. Около 300-350 млн. Лет назад территория края подверглась мощным морским вторжениям, сменившимися новыми горообразовательными процессами, постепенно превратившими ее в сушу, которая со временем достигла значительных высот. Серия складчато-глыбовых тектонических перемещений сформировала основные черты у горной страны, у северного фаса которой продолжали накапливаться осадочные толщи. По данным геологов этот новейший этап относится к рубежу палеоген-неогенового периода, когда сформировались основные элементы рельефа. Позднее интенсивными подвижками вся территория края была приподнята до 50 м. На севере и до 3500 м. На юге в наиболее высоких хребтах. Поднятие сопровождалось врезом речных систем, образованием выступов подобно северному склону Алтая, имеющему протяженность около 250 км и амплитуду высот до 400-750 метров. Добыча золото, по данным археологов, велась еще в третьем тысячелетии до нашей эры. Следы золотодобычи в виде отвалов в поймах р. Лебедь, Бия, Садра, Чарыш, сохранились до сих пор. В золотоносных отложениях встречались крупные, до 2-3 кг. самородки. Проявления рассыпного золота известны по реке Ануй, Пыжа, Кокса и др. С давних пор на Алтае велись разработки и железных руд. Многочисленные древние горные выработки со следами железоплавительного производства в виде кусков шлака, обломков руды были найдены археологами во многих местах Алтая. Поисками археологов выявлены и разведаны железорудные месторождения в Холзунском, Сайлюгемском, Тигирецком хребтах. Есть на Алтае и месторождения легирующих металлов – марганца, вольфрама, молибдена, никеля, кобальта, титана. В равнинной части края много соленых озер, служащих базой для химической промышленности. Мирабилит есть в Кучукском и Кулундинском озерах. Поваренная соль добывается в Бурлинском, Яровом озерах. По запасам минеральных солей Алтаю принадлежит одно из первых мест в стране. В крае есть и минеральное строительное сырье (известняк, мрамор, песчаник, гипс и др.), широко используемое в практике. Горючих ископаемых на Алтае немного. Выходы каменного угля известны в Курайской степи. Встречаются и источники минеральных вод. Это – термальные, Джумалинские источники, Аржан, Чаганзунский. Интересен так же так называемый «Шоферский ключик», воды которого содержат медь. Близ устья реки Чулышман находится источник «Серный Аржан» с высоким содержанием сероводорода.

3. Рельеф

Горный Алтай – высочайшая область  Сибири. А если взять дальний восток, то там самую высокую точку  Алтая г. Белуху превышает только Камчатская Ключевская сопка, но в целом высокогорные хребты Алтая выше и Камчатских. Самые высокие хребты располагаются в Центральном Алтае – Катунский с г. Белуха, Северо-Чуйский ( до 4173 метров), Южно-Чуйский (до 3960 метров) – и на самом юге, где пограничный с Монгольским Алтаем массив Таван-Богдо-Ула возвышается до 4082 метров (г. Найрамдал).

Тектонические структуры Алтая  сформировали герцинская и каледонская  складчатости. В строении Алтайских  гор приняли участие протерозойские и главным образом палеозойские породы: метаморфические сланцы, слюдистые кварциты, амфиболиты, известняки, песчаники, алевролиты, глинистые сланцы, вулканогенные толщи. Осадочные и метаморфические породы прорваны гранитными и гранодиоритовыми интрузиями. Герцинские складчатые горные сооружения в континентальных условиях мезозоя и палеогена разрушились и превратились в денудационную мелкосопочную равнину. Поднятия в неоген-нижнечетвертичное время с максимальной амплитудой в центральных частях горной области сформировали ее современный рельеф. Сводовое поднятие сопровождалось поднятиями и опусканиями отдельных блоков.

Гребни названных выше хребтов  характеризуются резкими горно-ледниковыми (альпийскими) формами. Кроме высокогорных для Алтая типичны также и  небольшие хребты и массивы до 1500-2500 метров высотой, со слаборасчлененными гребнями, разделенные межгорными котловинами с ровными днищами, которые называются степи (Чуйская, Курайская, Уймонская, Абайская, Канская и др.). Северные и западные районы гор Алтая заняты средними по высоте эрозионными хребтами. К периферии горной области они опускаются и переходят в низкогорья, а затем в предгорья. Довольно широкое распространение карбонатных пород – известняков, отчасти мраморизованных известняков и доломитов – определило развитие, по большей части в низкогорных и среднегорных районах Алтая, поверхностных и подземных карстовых форм, уходящих под землю рек и ручьев, источников.

Сложная геологическая история  отразилась и во внешнем облике края. Его рельеф представлен самыми разными  формами: плоскими равнинами, всхолмленными  плато, резко расчлененными низкогорьями и скалистыми пиками. За широкой долиной Оби располагается Бийско – Чулышманская возвышенность, которая переходит в Предсалаирскую равнину, а затем в невысокий Салаирский кряж. Холмисто-увалистый рельеф Салаира прорезан густой сетью долин. Полосой волнистого рельефа предалтайских предгорных равнин отрезана Западная Сибирь от собственно Алтайских гор. Рельеф их, переживший длительную тектоническую историю, был сравнительно недавно (около 10 млн. лет назад) обновлен неотектоническими подвижками, проявившимися в сводовом вздымании и блочном перемещении огромных масс земной коры. Эти движения сопровождались постоянным эрозионным расчленением, которое почти полностью уничтожило остатки некогда всхолмленной поверхности. Алтай является западным краем мощного пояса гор Южной Сибири, он поднят на высоту более 4000 метров. Эрозионные и гляциальные процессы смоделировали тектонические сооружения и задали современный вид рельефа с комплексов тектонических ледниковых и водно-эрозионных форм.

Непростая система хребтов с  большим количеством отрогов  разной высоты и протяженности в  простом варианте представляется следующим  образом: От мощного горного узла Табын-Богдо-Ола, с его куполовидными  пиками, отходит, снижаясь, южная ветвь  хребтов – Южный Алтай, Сарымсакты и Нарымский к западу и Сайлюгем и Чихачева к востоку. На север от этой горной дуги, отделенной высоким Укокским плато и Чуйской котловиной, развернут веер хребтов, что составляют каркас этого горного мира. Одна, почти субширотного простирания ветвь гигантской решетки составлена Южно-Чуйским, Катунским и Холзунским хребтами. Холзунский в северо-западной части ветвится в широтном направлении, переходя в хребты Ивановский, Ульбинский и Убинский. Эта линия хребтов самая высокая на Алтае. Здесь поднимается высочайшая гора Сибири – Белуха (4506). Вторая линия хребтов – Северо-Чуйский, Теректинский, Бащелакский – проходит севернее. От стыка Теректинского и Семинского хребтов, постоянно снижаясь, уходят на север Чергинский, Ануйский, Бащелакский хребты. Наконец, третья ветвь, состоящая из Курайского, Айгулакского и Сумультинского хребтов, вытянута почти меридионально. Основной, веерообразный рисунок горной области осложнен примкнутыми с востока плосковерхими хребтами Чулышманским и Шапшальским и серией менее высоких, в отличии от главных цепей. Следуя понижающимся крыльям гигантского свода и рассекающим его разломам, горные реки промыли глубокие долины с крутыми склонами. Понижение от центра Алтая к периферии имеет ступенчатый характер, он подчеркивается распределением растительности. В огромных ступенях сохранились остатки древних выровненных поверхностей. Чем глубже в горную страну, тем  лучше виден контраст глубоких долин  и крутых склонов высоких хребтов, тем отчетливее видна роль воды, снега и льда в формировании внешнего облика гор. Осевые участки хребтов местами видоизменены древними ледниками, чья деятельность зафиксирована в островершинных пиках и карлингах, карах и корытообразных долинах с множеством озер. Моренные холмы, гряды, следы оползней селей, лавин – все это показывает большую активность процессов рельефообразования.