Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
вроде физико-географические условия для моего к...docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
51.81 Кб
Скачать

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-