Вода и камень

        В этой главе пойдет речь об удивительных и сложных процессах, которые на протяжении миллионов лет преобразуют Крымские горы, придавая им неповторимые, зачастую фантастические очертания. Эти процессы — результат взаимодействия камня и воды. Они называются карстовыми (от названия нагорья Крас в Югославии), происходят как на поверхности, так и глубоко под землей и приводят к образованию различных по величине и форме воронок, котловин, пещер, одним словом, карста. Но, чтобы развивался карст, годится не всякая вода и не всякий камень. А так ли уж необходимо знать, какие вода и камень рождают карст? Как вы сами увидите, это немаловажно, и не одной лишь теории ради. Но прежде выясним: карст — ДРУГ или враг человеку? Как он «относится» к человеческой деятельности? Лучшим ответом будет, пожалуй, такой пример.
        Одно из самых грандиозных для своего времени сооружений в Европе — арочная плотина Монте-Хаке (Испания) высотой 72 м, построенная для создания водохранилища, оказалась бесполезной. Катастрофа разыгралась через несколько дней после начала заполнения водохранилища: на его дне под слоем глины внезапно открылся поглощающий колодец. Вода из водохранилища через колодец ушла в закарстованные породы.
        Подобных примеров можно привести десятки. А вспомним огромные площади, покрытые карстовыми воронками и поэтому не пригодные ни для какого вида хозяйственной деятельности человека, внезапные провалы зданий и железнодорожных путей, построенных над карстовыми полостями, катастрофические прорывы подземных карстовых вод в шахты. Можно предположить, что карст — враг человеку. Действительно, там, где он развивается, нельзя строить, пахать, добывать полезные ископаемые. И все-таки не будем столь категоричны. Давайте сначала рассмотрим, как развивается карст, какие условия приводят к его образованию, в частности, в горном Крыму.
        Горный Крым является областью классического развития горного карбонатного карста. Карбонатного — так как Крымские горы, в отличие от других карстовых районов, где карстующимися породами являются гипс или каменная соль, сложены мощной толщей (более 1 км) карбонатных пород: известняков, мергелей, конгломератов.
        Мысленно перенесемся на одно из горных плато. Могучие раскаты грома. Тяжелые черные тучи над головой. И бесконечный, то затихающий, то весело барабанящий по земле дождь. Но вот отгремели раскаты грома, яркое солнце быстро высушило последние капли дождя — и на горном плато почти нигде не видно ни озерка, ни ручейка, ни даже простой лужи. Вода мгновенно ушла глубоко под землю. И только внизу, у подножия гор, вздулись ручьи, загремели водопадами речки. Летом только редкие дожди смачивают почву нагорий. И почти вся эта влага испаряется. Зато зимой поверхность нагорий покрывает плотная шуба снега. Правда, он вскоре тает, но именно это обстоятельство наиболее благоприятствует развитию карста. Именно снеговыми водами создано большинство карстовых полостей Крыма.
        Снег и дождевые воды содержат чрезвычайно мало минеральных солей: в одном литре талых вод 41 миллиграмм, дождевых — 47 миллиграммов. Однако за год вместе с осадками на один квадратный километр земной поверхности в горном Крыму выпадает почти 46 тонн минеральных солей. Что же происходит с дождевыми и талыми водами, когда они уходят под землю! Представим себе на минуту, что недра гор распахнулись перед нами. И тогда сразу бросились бы в глаза голубые прожилки, густо, как мелкие кровеносные сосуды в теле человека, пронизывающие породу. Сравнение такое вполне уместно: ведь по «прожилкам» движется вода — влага, которая несет жизнь. И подобно тому, как капилляры сбегаются к венам и артериям, водоносные сосуды в теле гор стягиваются к более крупным жилам, расположенным вдоль разрывов сплошности пород. Там, где такая жила соприкоснется с поверхностью, вода выходит из-под земли. Здесь — родник, или источник. Длинный и сложный путь проходит вода от поверхности через толщу пород к источнику. Но обычно, и к сожалению, путь этот она пробегает очень быстро, за несколько суток. И даже за такое короткое время с водой происходит ряд удивительных превращений.
        Химический анализ родниковой воды покажет, что она содержит уже не 40—50 миллиграммов минеральных солей в одном литре, как атмосферные осадки, а значительно больше — 300—400 миллиграммов. Находясь под землей, вода успела растворить в себе часть породы, правда, чрезвычайно малую часть, но процесс этот идет непрерывно — из года в год, из тысячелетия в тысячелетие. Подсчитано, что за 1000 лет вода «съедает» приблизительно 0,0084% объема всех Крымских гор. Так как активные процессы карстования в горном Крыму продолжаются уже около миллиона лет, приходим к выводу, что за это время карстом уничтожено около одной десятой всего объема гор. Не так-то уж и мало.
        Следует учитывать и еще одно обстоятельство. В дистиллированной воде, не содержащей никаких примесей, может раствориться только ничтожная часть известняков — 10—16 миллиграммов в одном литре, но вода, насыщенная углекислотой, приобретает свойства слабой кислоты и легче справляется с неподатливым камнем. Углекислота поступает из воздуха и почв, через которые вода просачивается. Интересно, что кислотность, или, иначе говоря, агрессивность, воды довольно быстро истощается. Уже на глубине 200—300 м от поверхности земли вода практически не способна растворять камень. Значит, на этих глубинах карст уже не развивается? А как же тогда образовались карстовые полости глубиной в тысячу и более метров?
        Действительно, во многих уголках земного шара имеются очень крупные, значительно превышающие глубину 300 метров, карстовые полости — шахты и пещеры. Здесь начинают действовать другие, более сложные процессы. Смесь двух не агрессивных в отдельности вод обретает способность активно растворять известняк. А самое главное — на таких глубинах неизмеримо увеличивается живая сила воды. Чем дальше вниз от поверхности земли, тем больше воды может влиться в ту или иную водоносную жилу. С огромной скоростью понесется этот мощный поток по руслу подземной речки, увлекая за собой обломки породы разных размеров: от песчинок до огромных глыб, расширяя узкие каменные ложа и стены подземных ходов. Такая работа воды называется эрозией.
        Условно все карстовые полости, образованные в результате воздействия воды на породу, называют либо поверхностными, либо глубинными. Условно потому, что и те и другие — звенья одной цепи. Поверхностный карст переходит в глубинный, и границу между ними определить бывает довольно трудно. На поверхности нагорья, куда ни бросишь взгляд, увидишь среди пожухлой травы белые камни, изборожденные морщинами и щелями. Эти вот щели, борозды, трещины, гребешки и шипы и являются начальной стадией карста. Они называются каррами (не путать с карами — формами рельефа ледникового происхождения). Значительные по площади участки, на которых развиты карры, называются карровыми полями.
        Никакая обувь не выдерживает длительного соприкосновения с острыми, как лезвия ножей, карровыми гребешками. Поэтому-то тропинки на горных плато почтительно огибают карровые поля, буквально петляют там, где есть крупные карстовые формы — воронки. Воронки — неизменная принадлежность любого участка земной поверхности, где карстующиеся породы залегают неглубоко. Они могут быть небольшими или, наоборот, огромных размеров, округлые или асимметричные в плане; глубиной от 1—2 до десятков метров. Форма, размеры, количество воронок зависят от геологического строения данного участка. Особенно много карстовых воронок в центральной и восточной частях Караби-яйлы, на нижнем плато Чатыр-Дага, в центральной части Демерджи, на Ай-Петри. На одном квадратном километре здесь можно увидеть 70—100 воронок. Всего на поверхности Крымских гор насчитывается примерно восемь с половиной тысяч воронок.
        Очень часто на днищах и в бортах карстовых воронок, в понижениях вдоль выходящих наружу известняковых пластов встречаются трещины, поглощающие талые и дождевые воды. Это так называемые поноры.
        Воронки и поноры дают начало подземным карстовым полостям: пещерам, колодцам, шахтам, которые относятся к глубинному карсту. Иногда вся воронка служит началом глубокой шахты. Например, на Чатыр-Даге двухсотметровая в поперечнике карстовая воронка на глубине 30 метров переходит в ствол широко известного «Бездонного колодца». Вот и отдели здесь поверхностную форму от глубинной!
         Всего в горном Крыму около 800 глубинных карстовых полостей. В юго-западном Крыму находятся огромные трещинные полости с крупными завалами и отсесными стенами (пещеры Скельская и Узунджинская), вскрытые пещеры Геофизическая и Трехглазка с люминесцентным эффектом натечных кор и сталактитов, шахта Каскадная глубиной более 400 м, карстово-археологический комплекс Басманских пещер, карстовые шахты Чатыр-Дага — «Ход конем» и «Бездонный колодец». Карстово-археологический комплекс Кизил-Коба (Красная пещера) известен не только как сложный спелеологический объект, но и как памятник материальной культуры далекого прошлого Крыма. Входы в Кизил-Кобу расположены на западном обрывистом склоне Долгоруковского массива, в пределах которого есть и другие сложные спелеологические объекты. Но, бесспорно, наиболее богат карстовыми формами массив нагорья Караби. Здесь встречаются полости разных типов и размеров: самая глубокая в Крыму — шахта Солдатская, пещера Аджи-Коба, где жил первобытный человек, шахта Кара-Карных-Туткель, которую не один десяток лет использовали пастухи в качестве скотомогильника (сюда сбрасывали трупы павших животных — яркий пример неразумного отношения к природе), шахта Большой Бузлук, украшенная не тающими даже в жаркое лето ледяными сталактитами и сталагмитами, драпировками и многометровыми застывшими водопадами из льда.
        В некоторые пещеры может войти и неподготовленный посетитель, без всякого специального снаряжения, разве что захватив фонарик и одежду для того, чтобы, возвратившись, переодеться. В большинство пещер и шахт спуск труден и опасен, под силу только тренированным спортсменам-спелеологам. Спелеологи, спускаясь в крупные карстовые полости, преследуют не только спортивные цели — почти всегда они решают те или иные научные задачи. Вот два эпизода из невидной, в буквальном смысле этого слова, работы спелеологов...
        Место действия — восточная окраина нагорья Караби, время — начало сентября. Над поверхностью плато, густо изрытой карстовыми воронками, медленно проплывают тающие на солнце легкие облака. Безлюдные, неприветливые места. Но сейчас здесь царит необычайнее оживление: перед входом в шахту Солдатскую (глубина ее по вертикали составляет 500 м) пестреют разноцветные палатки, между которыми — горы снаряжения. Эту самую глубокую карстовую шахту Крыма и одну из глубочайших в Советском Союзе открыла и впервые исследовала феодосийская секция спелеологов. Они же дали название шахте.
        Сегодня — очередной штурм подземной крепости. Цепь штурма — проследить путь подземного потока, окрасив его воды флюоресцеином (легкорастворимой безвредной краской). На Караби-яйле нет поверхностных текучих вод, куда можно было бы бросить краску. Атмосферные осадки, выпадающие на поверхность массива, мгновенно поглощаются тысячами мельчайших трещин и поноров в воронках, жерлами карстовых шахт и колодцев. Поэтому, когда был открыт подземный поток, струящийся по нижним горизонтам пещеры Солдатской, появилась реальная возможность проследить подземные пути воды там, где человек уже не пройдет. Но реализовать эту возможность удалось не скоро. Каждый штурм подземной крепости требует тщательной подготовки, массу специального снаряжения, а самое главное — спелеологи должны иметь высокую спортивную квалификацию. Спускаться на такую глубину по всем писаным и неписаным правилам могут только очень опытные «пещерники». На этот раз в штурме участвовали спелеологи города Симферополя.
        На пути спортсменов — отвесные пропасти, одна из них глубиной 85 м, и очень сложные участки горизонтальных щелей. Не исключена возможность, что в этих щелях, где десятки метров надо ползти под нависающими сводами, спелеологов поджидает «враг номер один» — внезапный паводок. Даже надежная сигнализация не спасет. Человек просто не успеет уйти в безопасное место от стремительно рвущейся воды. На этот раз паводка не предвидится, метеопрогноз благоприятный. Оставляя на своем пути вспомогательные группы, головной отряд достигает заданной глубины. По дну подземной галереи струится поток, уходящий в глубокое подземное озеро с крутыми отвесными стенками. Немногие, очень немногие глаза видят его — слишком уж сложен и опасен путь к этому месту. Дальше без аквалангов (доставить их на такую глубину практически невозможно) водоем непроходим...
        Группа распаковывает рюкзак с краской. Повторяется та-ч хорошо знакомый по многочисленным опытам на поверхности весь ритуал запуска флюоресцеина в воду... Задача выполнена, можно начинать подъем на поверхность земли. Своды над озером, только что освещавшиеся тусклым светом фонариков, снова погрузились в привычную многовековую темноту. Как будто и не было здесь человека... Но еще долго будет оставаться изумрудным поток на дне шахты. Пройдет время, пока последние порции красителя через подземные сифоны выйдут к дневному свету, к родникам.
        А теперь отправимся на Чатыр-Даг. Глухая и какая-то сырзя тишина в узком стволе карстовой шахты нарушается тонким пронзительным жужжанием. Звук исходит от странного блестящего предмета, который держит в руках человек, висящий на узкой тросовой лестнице.
         Лестница и человек на ней медленно вращаются и одновременно, как гигантский маятник, раскачиваются внутри карстовой шахты. По гладким, отполированным водой стенам скользит пятно света от фонаря, укрепленного на каске. Обе руки спелеолога заняты — в них прибор и записная книжка, а поддерживают его страхующая веревка и карабин на грудной обвязке, пристегнутый прямо к лестнице. Конструкция надежная, но очень неудобная.
        Внезапно жужжание прекратилось, человек записал что-то, спрятал блестящий предмет в темный пластмассовый футляр, а футляр — в рюкзак на спине, отстегнулся от лестницы, щелкнув карабином, и стал медленно спускаться вниз. Почти вслух считает ступеньки — первая, вторая, третья... пятнадцатая. Стоп! Сейчас он ниже предыдущей точки на пять метров. Вся операция повторяется сначала: извлекается из рюкзака прибор, раздается жужжание...
        Чем же занят спелеолог? Он ведет микроклиматические наблюдения, т. е. определяет температуру и влажность воздуха в разных частях карстовой полости. Стены сотен колодцев, шахт и пещер слышали тонкое жужжание психрометров, бережно переносимых, передаваемых из рук в руки там, где грозила опасность хрупкому прибору. Слышали они и размеренный стук самописцев, аккуратно регистрировавших температуру, давление, влажность на протяжении многих часов. 65 000 замеров сделали спелеологи за восемь лет! Приведенные в систему данные исследований помогли найти ответ на многие вопросы: как идет распределение воздушной влаги внутри гор; сколько и когда рождают горные массивы конденсационной влаги, которая в бездождевые периоды питает источники.
         Теперь мы уже можем ответить на вопрос, который был задан в начале нашего рассказа о карсте: карст это не друг, но и не враг человеку.
         Карст — это изумительный природный феномен. Его надо изучать, чтобы знать его особенности, условия развития, и тогда он не страшен. Свидетельством тому — сотни грандиозных сооружений, в том числе и гидротехнических, построенных в карстовых районах, а возможным это стало потому, что впереди строителей шли специалисты по изучению карста, многое знающие о его особенностях и возможном коварстве.
        Карстовые районы привлекают спелеологов не только как строительные площадки, места хозяйственного освоения, спортивные объекты. Все больше и больше пещер во всем мире оборудуют как туристские комплексы. Действуют такие объекты и в Советском Союзе — на Урале и в Западной Украине; недавно введен в строй огромный пещерный комплекс Ново-Афонской пещеры на Западном Кавказе. Сама пещера находится в недрах Иверской горы, возвышающейся над поселком городского типа Новый Афон. Из центра его и начинается туристский маршрут. В пещеру экскурсантов перевозят электропоезда по тоннелю длиной в несколько сот метров, пробитому в горе специально для этой цели. По бетонированным дорожкам вдоль стен пещеры, по эстакадам, удобным лестницам, мостам через глубокие пропасти проходят посетители, осматривая огромные залы и коридоры уникального подземного дворца. Музыка и специально подобранное освещение усиливают впечатление от экскурсии.
        В ближайшие годы и у нас в Крыму тоже будет построен комплекс на базе пещеры Кизил-Коба. Миллионы людей смогут увидеть недоступные сейчас залы этой огромной тринадцатикилометровой карстовой полости и понять, почему тех, кто хоть раз побывал под землей, в пещерах, снова и снова манят их таинственные глубины.
        Что можно посоветовать желающим посещать пещеры уже сейчас, не дожидаясь, пока будут построены подземные туристские комплексы? Пожалуй, только одно — не заниматься этим самостоятельно и в одиночку. В Крыму созданы и работают при областном совете по туризму и экскурсиям спелеологические секции. Есть они в Симферополе, Ялте, Севастополе, Феодосии. В этих секциях спелеологи обучаются технике работы под землей, правилам безопасности при прохождении спелеологических маршрутов; там прививают им любовь к родной природе, учат бережно относиться к тем изумительным по красоте натечным образованиям, которые человек может увидеть только под землей. Следует добавить, что спелеологи — это не только спортсмены, это постоянный и надежный резерв научных экспедиций. Именно благодаря их бескорыстной и самоотверженной работе ученым удалось открыть многие тайны, которые природа ревниво хранила в прекрасном, но труднодоступном подземном мире.

        ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...
        ...в Крыму некоторые пещеры названы именами известных ученых, занимавшихся изучением карста. На спелеологической карте Крыма можно встретить имена Крубера, Кастере, Гвоздецкого, Дахнова, Максимовича, Вялова, Дублянского.
        ...первая спелеологическая секция в СССР организована в 1958 г. в городе Симферополе. Возглавил ее М. Федоров — инструктор парашютного спорта ДОСААФ. Секция была создана по инициативе сотрудников отдела карстологии и селей Института минеральных ресурсов (город Симферополь).
        ...рекорд одиночного пребывания человека в подземных условиях принадлежит Милутину Вельковичу, белградскому спелеологу. Он провел под землей на глубине более 100 м 463 дня. По просьбе добровольного затворника вход в пещеру был замурован. Вместе с ним в пещере находились собака, кошка, овца, куры, утки. М. Велькович провел ряд важных экспериментов и наблюдений. 1 октября 1970 г. в день своего рождения (ему исполнилось тогда 35 лет) спелеолог вышел на поверхность земли.
        ...50 фунтов стерлингов штрафа заплатил водитель автобуса, сломавший сталагмит в пещере Вукей Хоул (на юге Великобритании).