
- •3. Физико-географическая характеристика карстовых полостей Кавказа.
- •1965 Гг.). Средние многолетние величины некоторых климатических
- •0,63), Дефицитом насыщения, скоростью ветра и влажностью почвы
- •573 (Алек) до 850 мм (Ахун, Ахштырь). Разность между осадками и
- •180 Мм осадков, а за двое суток — 220 мм. Все балки в верховьях р.
- •1300 М [4] и представлены хемогенными и органогенно-
- •290 М). На массивах Алек, Ахну, Воронцовский и Дзыхра
3. Физико-географическая характеристика карстовых полостей Кавказа.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КАРСТА РАЙОНА
В изучении карста района намечаются три этапа — 1909—1946 1947— 1968 и 1969-1985 гг.
Первый этап (1909—1946 гг.). Начало исследований карста Сочинского района положено использованием в бальнеологических целях сероводородных источников, вытекавших из карстовой пещеры на левом берегу р. Мацеста. Их целебные свойства были известны еще в глубокой древности, но первое упоминание о них в русской печати появилось только в 1867 г. В 1902 г. на источниках были оборудованы четыре ванны и бассейн общего пользования, а 1910-й официально считается годом зарождения курорта Сочи [67].
В 1909-1910 гг. детальное изучение М. В. Сергеевым условий выхода сероводородных источников завершилось их каптажом. К этому же времени относится и первое упоминание о карсте района: Э. А. Мартель [137] обследовал небольшую пещеру на р. Мацеста. В 1915—1916 гг. на участке от Сочи до Хосты впервые были проведены детальные геологические исследования (Н. Н. Яковлев,
В. П. Ренгартен) и выполнены первые работы по изучению поверхностного карста Ахунского массива [89]. С 1915 г. в долине Мацесты велось бурение мелких (20-30 м), а с 1932 г. - глубоких
скважин (43-425 м), часть которых вскрыла кровлю закарстованных барремских известняков. По мере ввода скважин в эксплуатацию дебит источников постепенно снижался.
В 1936—1939 гг. в Сочинском районе работала комплексная экспедиция Геологического института АН СССР, осуществившая геологическую и гидрогеологическую съемки карстовых массивов Алек, Ахцу, Ахштырь и Ахун. Поверхностные карстовые формы района были детально описаны Н. А. Гвоздецким [22]. В 1940-1946 гг. работы по изучению карста района Сочи не проводились.
В результате исследований первого этапа было установлено широкое развитие карстующихся пород верхнеюрского и мелового возраста, их значительная обводненность, существование
многочисленных поверхностных и отдельных подземных карстовых форм в областях питания и разгрузки подземных вод.
Второй этап (1947—1968 гг.). Сочинским бальнеологическим институтом и управлением „Союзкаптажминвод" был разработан и осуществлен проект детальной разведки Мацестинского
месторождения, в процессе которой на реках Мацеста и Хоста пробурены глубокие (до 2500 м) скважины, вскрывшие несколько притоков трещинно-карстовых вод из нижнемеловых и верхнеюрских известняков. Одновременно проводились режимные наблюдения и опытные работы [67,82]. В 1956—1968 гг. выполнено много интересных работ по геологии и гидрогеологии Западного Кавказа. Исследованиями В. М. Муратова [87], Е.Е.Милановского В.Е.Хаина [85], Ю. Н. Пастушенко [96, 99], В. Е. Хаина и М. Г. Ломизе 121] установлены наиболее вероятные этапы развития карста района; Г. И. Пустоваловой и Н. И. Толстихиным [109] предложена схема структурно-гидрогеологического районирования Западного Кавказа; Ю. Н. Пастушенко [97, 98, 100] рассмотрены стадии тектонического развития артезианских бассейнов Черноморского
побережья Кавказа и выполнены интересные исследования погребенного карста; В. М. Кукановым [67] обобщены всеимеющиеся данные о геологических особенностях и условиях формирования сероводородных вод Мацестинского месторождения; А. А. Колодяжной [64] изучен карст флишевой формации Западного Кавказа.
В 1947 г. на Воронцовском массиве был организован карстово - спелеологический стационар МГУ, в процессе деятельности которого были изучены геологические условия развития карста
района, обследована ближняя часть Воронцовской пещеры, открыто несколько небольших пещер в долинах Хосты и Псахо [71,72]. В 1951 г. экспедицией Киевского государственного университета проведены первые на Западном Кавказе полустационарные исследования микроклимата Воронцовской пещеры [103]. Адлерская комплексная станция Лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР, созданная в 1956 г., на протяжении шести лет
проводила геолого-съемочные и гидрогеологические исследования
Воронцовского массива, индикаторные опыты, опытные геофизические работы, биоспелеологические исследования и археологические раскопки [117]. К спелеологическим
исследованиям стали привлекаться спортсмены, что привело к открытию на массивах Алек и Ахцу ряда крупных полостей. К сожалению, в связи с ликвидацией Лаборатории гидрогеологических проблем эти интересные работы, являющиеся прообразом комплексных спелеологических исследований, начатых в горных районах СССР на следующем этапе, были приостановлены.
По их результатам опубликован ряд научных статей [10,68,92,104- 108,118,119]. Появляются публикации и о пещерах других горных массивов района [29,90].
В итоге работ второго этапа получены весьма важные данные по геологии, гидрогеологии и карсте региона, положено начало стационарным исследованиям, разработаны некоторые положения
методики комплексных карстологических исследований, заложены основы сотрудничества научных работников и спортсменов - спелеологов, открыты крупные карстовые шахты Географическая и Назаровская (достигнутая глубина 200-300 м), начата разработка техники и тактики прохождения сложных обводненных полостей.
Третий этап (1969-1985 гг.). Полевые партии Северо-Кавказского геологического управления (руководитель А. Б. Островский) и Адлерской комплексной лаборатории (руководитель В. И. Клименко) продолжали геологические исследования, в ходе которых составлены новые геологические карты карстовых массивов района, охарактеризованы подземные воды Черноморского побережья Кавказа [59], подсчитаны естественные ресурсы
подземных вод зоны интенсивного водообмена [58], оценены
масштабы плейстоценовых и голоценовых регрессий Черного моря
[93]. Ценным вкладом в представление о тектонике и
палеогеографии региона явились тектоническая карта Западного
Кавказа [49] и монография „Общая характеристика и история__развития рельефа Кавказа" [91]. Черноморской гидрогеологической
партией конторы „Геоминвод" проведена разведка северо-
западного (Мамайка) и юго-восточного (Кудепста) флангов
Мацестинского месторождения минеральных вод. В результате
бурения глубоких (до 3000 м) скважин, сопровождавшегося
комплексом геологических, гидрогеологических, геофизических
исследований, существенно расширены и даже изменены
представления о распространении, составе, генезисе и ресурсах
подземных вод месторождения [4]. Получены новые данные о
древнем карсте [6], археологии и палеогеографии некоторых
легкодоступных пещер района [17, 33, 72, 73, 88]. В 1969-1985 гг.
исследования подземного карста района продолжала Комиссия
спелеотуризма Центрального Совета по туризму и экскурсиям
ВЦСПС (более 120 экспедиций). Материалы ее экспедиций,
проводившихся под методическим руководством и при участии
сотрудников Адлерской комплексной лаборатории (В. И. Клименко,
Ю. Н. Пастушенко, С. С. Прокофьев) и Института минеральных
ресурсов Мингео УССР (В. Н. Дублянский, Б. Н. Иванов, Ю. И. Шу-
тов), частично опубликованы [3, 39, 45, 46, 56, 57, 75, 76, 78, 79, 95,
111 и др.].
В 1975-1985 гг. горные массивы района были объектом детальных
исследований Лаборатории карстоведения и спелеологии
Симферопольское го госуниверситета им. М. В. Фрунзе
[14,15,38,42]. На наиболее сложных карстовых массивах (Алек,
Ахцу, Воронцовский, Дзыхра) выполнена крупномасштабная
карстолого-гидрогеологическая съемка, материалы которой в
сочетании с данными, полученными при изучении карстовых поло-
стей, позволили выявить ряд тектонических блоков, уточнить
контуры распространения карстующихся верхнеюрских-меловых и
некарстующихся палеогеновых отложений. Метеорологические,
гидрологические и гидрогеологические наблюдения, проведенные
на поверхности и под землей, дали новую информацию для
ориентировочного расчета водного баланса карстовых массивов,
определения величины химической денудации карстовых массивов
и расчета градиентов выщелачивания для различных гидродинами-
ческих зон. Детальные карстолого-спелеологические исследования
уточнили существующие представления о закономерностях
формирования средне-горного карста и развития карстовых
полостей коррозионно-эрозионного класса. Опыты с окрашиванием
подземных водотоков убедительно доказали, что массивы Алек,
Ахцу и Воронцовский являются краевой областью питания
Мацестинского месторождения минеральных вод.
Работы третьего этапа благодаря своей комплексности и участию в
изучении сложных карстовых систем района спортсменов-
спелеологов дали так много фактического материала, что
рассматриваемые карстовые массивы Западного Кавказа по
состоянию карстологической изученности можно считать
эталонными для всей карстовой страны Большого Кавказа.__
УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ КАРСТА
Как четко определил Д. С. Соколов [116]. развитие подземного и по-
верхностного карста возможно лишь при одновременной
реализации четырех основных условий — наличия карстующихся
пород, их водопроницаемости, движущихся вод и их агрессивности.
Эти представления Д. С. Соколова в дальнейшем используются при
анализе истории развития карста района и формирования его
водоносных систем. В настоящей главе рассматриваются сначала
физико-географические и климатические, а затем гидрологические
и геологические условия карстовых массивов. Ряд характеристик,
полученных стандартными или оригинальными методами,
приводится только для массива Алек. Аналогичные характеристики
других массивов приводятся в тексте и таблицах по мере
необходимости.
Физико-географические условия
Все семь исследованных карстовых массивов административно
входят в состав Краснодарского края РСФСР.
Горный массив Фишт, располагаясь в осевой зоне Главного
Кавказского хребта (рис. 1), сложен мощной (700-800 м) толщей
биогермных и органогенно-обломочных известняков верхней юры,
представляя собой цокольный гидрогеологический массив
трещинно-карстовых и карстовых вод. На его расчлененной
привершинной поверхности (максимальная высота 2867 м) развиты
крупные, иногда перелетовывающие снежники и самые западные
на Кавказе ледники. Атмосферные и талые воды в условиях голого
карста тут же поглощаются раскрытыми тектоническими и
литогенетическими трещинами. Разгрузка подземных вод
происходит на контакте карстующихся известняков и
некарстующихся пород лейаса у подножий склонов в виде крупных
источников, дающих начало притокам рек северного (Белая,
Пшеха) и южного (Шахе) макросклонов Западного Кавказа. Горные
массивы Алек, Ахцу, Дзыхра сложенные преимущественно
верхнеюрскими известняками, находятся примерно в 20 км к
северо-востоку от побережья Черного моря, между долинами рек
Сочи и Псоу (рис. 1). С юго-запада к массиву Ахцу причленяется
Воронцовский массив, сложенный в основном меловыми
известняками. На южных склонах массивов Алек и Ахцу берут
начало реки Зап. и Вост. Хоста, Кудепста, Псахо. Массив Ахцу
пересекает транзитная река Мзымта. На их северных склонах берут
начало притоки рек Сочи (р. Ац), Мзымта (реки Кепша, Кеша), Псоу.
В гидрогеологическом отношении массивы Алек, Ахцу, Дзыхра,
Воронцовский входят в краевую (внешнюю) область питания
Сочинского артезианского бассейна [67]. На их склонах выходят
крупные карстовые источники (Ацинские — в долине р. Сочи,
Западно-Хостинский - в долине р. Зап. Хоста, Котел — в долине р.__ К юго-западу от этих горных массивов, в 13—10 км от побережья
Черного моря кулисообразно располагаются массивы Ахштырь и
Ахун, образованные меловыми известняками. Прорезанные
долинами транзитных рек Мацеста, Агура, Хоста, Кудепста, Мзымта,
Псоу, они входят во внутреннюю область питания Сочинского
артезианского бассейна. В бортах речных долин выходят
немногочисленные, но крупные пресные (Нижне-Хостинский,
Агурский) и минеральные (Агурский, Мацестинский) источники.
Рельеф района разнообразен и морфологически подразделяется на
три зоны - горно-карстовую, холмистых предгорий, приморских
низин [67]. В состав горно-карстовой зоны с высотными отметками
от 2867 до 300 м (в эрозионных врезах) входят массивы Фишт,
Алек, Ахцу, Дзыхра и Воронцовский. Из эрозионных форм рельефа
здесь развиты глубокие узкие ущелья и водораздельные хребты,
широко представлены карстовые формы. На массиве Фишт имеются
участки горного оледенения. Южнее располагается зона холмистых
предгорий с высотными отметками от 663 до 30 м, представляющаясобой территорию развития легко разрушающихся некарстующихся
палеогеновых отложений с характерными пологими водоразделами,
широкими речными долинами, густой эрозионной сетью. В пределах
известняковых массивов Ахштырь и Ахун речные долины
приобретают форму каньонов с отвесными бортами. Зона
приморских низин с высотными отметками до 50—60 м
располагается вдоль побережья Черного моря. Здесь наблюдаются
абразионные и различные аккумулятивные (террасы, оползни,
конусы выноса и пр.) формы [31].
В пределах района развиты бурые лесные почвы, формирующиеся
на карбонатных породах, слабо карбонатных аргиллитах,
алевролитах и мелкозернистых песчаниках. Преимущественно
среднемощные (50—70 см) и реже маломощные (30-40 см), они по
структуре рыхлые, среднекомковатые, хорошо аэрируемые и
водопроницаемые. Верхние гумусовые горизонты обладают
высокой водопрочностью агрегатов. Реакция слабокислая, с
глубиной постепенно переходящая в нейтральную или
слабощелочную. Бурые лесные почвы поглощают и удерживают в
виде капиллярной влаги до 40% осадков, выпадающих за период
вегетации [7].
Район, за исключением вершинной поверхности массива Фишт, на
85-90% покрыт лесом с преобладанием в древостое бука, каштана,
а также ясеня, ольхи, осины, самшита, клена. В подлеске
встречаются черника кавказская, азалия. На вершинах
средневысотных хребтов развиты азалиево-черничные букняки. К
северным и затененным склонам приурочены букняки с
вечнозеленым подлеском из лавровишни с примесью азалии,
падуба, черники. Вне троп проходимость района низкая.
Климатические условия
Потенциальные возможности развития карста и характер его
поверхностных, а иногда и подземных форм в значительной мере
определяются климатом [22, 24]. Поэтому основное внимание
уделено тем климатическим элементам, которые играют главную
роль в формировании региональных особенностей развития карста
района. Для характеристики климата Сочинского района
использованы обзорные работы [1, 112], а также материалы
личных наблюдений. В пределах описываемых карстовых массивов
метеостанции и метеопосты отсутствуют. В справочной литературе
имеются сведения лишь по трем довольно далеко расположенным
метеостанциям и метеопостам: Сочи (+12 м; 1891—1935 гг.),
Калиновое озеро (+450 м; 1881-1935 гг.), Ачихшо (+1180 м; 1900-