Авторы книги: Ю. Е. ЛОБАНОВ, В. О. ЩЕПЕТОВ, В. В. ИЛЮХИН, Г. А. МАКСИМОВИЧ, В. П. КОСТАРЕВ Составитель Ю. Е. ЛОБАНОВ ИЗДАТЕЛЬСТВО „ФИЗКУЛЬТУРА И СПОРТ" Москва 1971
СОДЕРЖАНИЕ
От авторов Общая характеристика уральских пещер Пещеры Урала Приуральская карстовая провинция Предуральская карстовая провинция Западноуральская карстовая провинция Центральноуральская карстовая провинция Тагило-Магнитогорская карстовая провинция Восточноуральская карстовая провинция Спортивные особенности пещер Урала Заключение Литература
ОТ АВТОРОВ В последнее время в Советском Союзе заметно возрос интерес к пещерам. Знание закономерностей их формирования и распространения важно для промышленного и гражданского строительства, водоснабжения и иных практических нужд. Пещеры все чаще привлекают внимание зоологов, палеонтологов, археологов, представителей других наук. Удивительные подземные пейзажи служат прекрасным объектом для туризма, а грозные подземные реки и пропасти привлекают тех, кто хочет испытать свои силы и волю в борьбе с природой. Все эти разнородные интересы удовлетворяет новая отрасль естествознания — спелеология, пожалуй, как никакая другая дисциплина, тесно сочетающая в себе элементы научного исследования и спорта. Ныне в различных частях нашей страны исследовано около 1300 новых пещер и шахт. Однако сведения о них практически недоступны широкому кругу читателей, так как рассеяны в периодических изданиях, ведомственных отчетах, архивах любительских спелеосекций. Назрела необходимость дать систематическую спелеологическую характеристику крупных карстовых районов страны. Одному из таких районов — Уралу — посвящена эта книга. Пещеры Урала изучаются и посещаются по меньшей мере лет триста. Первые описания их относятся к XVIII в. и принадлежат известным исследователям — П. И. Рычкову, П. С. Далласу, И. И. Лепехину. В следующем столетии объем сведений об уральских пещерах резко возрастает в связи с расширением изучения географии Урала путешественниками, учеными, инженерами и краеведами. После Октябрьской революции начинается быстрое освоение подземных богатств края, строительство крупных сооружений. Пещеры становятся объектом пристального внимания геологов и археологов (Г. А. Вахрушев, В. А. Варсанофьева, С. Н. Бибиков, О. Н. Бадер и др.). В последние десятилетия изучение пещер проводится более планомерно и интенсивно. Значительный вклад в спелеологию и в знания о пещерах Урала внесли сотрудники кафедры динамической геологии и гидрогеологии Пермского университета, а с 1964 г.—Института спелеологии и карстоведения (Г. А. Максимович, К. А. Горбунова и др.). Комплексное изучение пещер Кунгурского района и Печорского Урала проводят соответственно сотрудники Кунгурского стационара Уральского филиала и Коми филиала АН СССР. В 1959 г. начала изучать пещеры Башкирии кафедра физической географии Башкирского университета (И. К. Кудряшев, Е. Д. Богданович). Новый этап в истории изучения пещер относится к концу 50-х — началу 60-х годов, когда в дело включились отряды спелеологов-любителей. Исследование крупных (особенно вертикальных) пещер под силу лишь большим, хорошо организованным коллективам спелеологов, обладающих высокой технической и спортивной подготовкой. В крупных городах Урала спелеологи объединяются в секции при советах по туризму и экскурсиям. Члены Свердловской городской спелеосекции в 1961—1968 гг. исследовали свыше 90 пещер Урала протяженностью более 100 м, в том числе 6 пещер длиннее 1 км и 10 шахт, прежде неизвестных или исследованных слабо. При этом общая протяженность картированных и описанных ими подземных галерей и залов превысила 22 км. В этой книге описано более 100 пещер, находящихся на Урале. В первом разделе даются общая характеристика уральских пещер, их происхождение и развитие, особенности и достопримечательности. История развития карстовых полостей и районирование карста Урала написаны Г. А. Максимовичем и В. П. Костаревым. Во втором разделе, составленном Ю. Е. Лобановым, В. О. Щепетовым и В. В. Илюхиным, впервые приводится более или менее полное описание всех пещер Урала протяженностью свыше 100 м (по состоянию на 1968 г.). Оно выполнено частично на основании материалов, взятых из литературы, список которой приводится. Из-за малого объема книги авторы не давали подробного описания давно известных пещер, отсылая читателя к первоисточникам. Значительная часть книги основана на описании новых пещер, сделанном членами Свердловской спелеосекции, а также спелеосекции свердловского Дворца пионеров (руководитель Г. В. Васильев). Члены этих секций: Л. Д. Волков, А. Д. Григорьев, Л. Ф. Емельянов, Т. Д. Ешманова, М. Т. Загудулин, С. Н. Игнатьев, А. М. Кабалин, Г. Ф. Коваленко, Д. А. Круглов, В. И. Кузнецов, Н. Н. Лизунов, Э. Г. Лобанова, Ю. Н. Логинов, Ю. М. Мамаев, В. Д. Марков, В. А. Миронов, Н. А. Овчинников, В. Н. Пронин, Б. Б. Поляков, А. Ф. Рыжков, А. Г. Седышев, Н. Н. Сизова, Б. И. Третьяков, В. И. Шагалов, С. С. Щепетова — своей многолетней работой под землей расширили знания о пещерах Урала. В третьем разделе Ю. Е. Лобанов и В. В. Илюхин кратко описывают технические и тактические особенности прохождения уральских пещер. Свои отзывы и пожелания о книге авторы просят направлять по адресу: Свердловск, Л-51, Пушкинская улица, дом 10, Свердловский областной совет по туризму, городская спелеосекция. По этому адресу можно посылать и сведения о новых, еще не изученных пещерах.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УРАЛЬСКИХ ПЕЩЕР Уральские горы и предгорья сложены разнообразными по составу и возрасту породами. Наиболее древние из них (более 350 миллионов лет) — магматические и метаморфические: гнейсы, граниты, кварциты, амфиболиты, сланцы, песчаники. Значительная часть территории Урала (около 45%) покрыта осадочными породами: известняками, доломитами (карбонаты), гипсом, ангидритом (сульфаты), отличающимися сильной растворимостью в воде. Если такие породы пронизаны трещинами, образовавшимися за счет движения земной коры, и по ним движется вода, развивается карстовый процесс, а с течением времени в породе образуются полости. Полости крупных размеров называют карстовыми пещерами (горизонтальные и наклонные) и шахтами (вертикальные). На Урале сейчас их известно более 500. Как правило, на Урале карстующиеся породы перекрыты нерастворимыми, некарстующимися, но в той или иной степени проницаемыми для воды. Развитие под ними процессов растворения пород заметно изменяет рельеф местности. Это проявляется в возникновении поверхностных карстовых форм, знание которых необходимо для успешного поиска новых пещер (1) (Цифра в скобках указывает номер в списке литературы). Одна из наиболее распространенных форм — карстовая воронка. На Урале это, как правило, блюдцеобразное понижение круглой или овальной формы. Размеры воронок различны, иногда их поперечник и глубина составляют десятки метров. Образуются они за счет растворения и размыва, а также обрушения растворимых пород в карстовой полости под покрывающими их сверху почвенными и другими отложениями. Провальные воронки имеют обрывистые стенки с выходящими на поверхность обнажениями коренной породы. Обычно карстовые воронки распределяются на местности не беспорядочно: они группируются или располагаются цепочками вдоль линий тектонических нарушений сплошности пород. Нередко на дне воронок зияют входы в пещеры, куда периодически или постоянно стекают поверхностные воды. Такие отверстия называются понорами. Реже встречаются карстовые котловины— понижения подчас сложной формы с поперечником более 100—200 м и глубиной более 5—10 м. Они образуются за счет слияния расположенных рядом карстовых воронок при их развитии. Несколько карстовых котловин известно в Пермской области, в логах Свиной, Сухой, Ладейный и в долинах рек Сылва, Ирень и др. Понижения карстового происхождения, площадь которых достигает десятков и сотен квадратных километров, называют польями. Их глубина может исчисляться сотнями метров. Для карстовых районов на Урале характерны исчезающие речки. Р1х потоки пропадают в понорах или в галечнике русла и далее текут под землей. На поверхности остается сухое русло, которое проявляется чаще всего в виде суходола — безводной долины, ограниченной справа и слева хребтами или невысокими склонами. Нередко протяженность суходолов значительна. Так, сухое русло речек Кутук и Сумган можно проследить на протяжении более 5 км, а речки Шульган — около 3 км. На дне суходолов располагаются ряды карстовых воронок, часты зияющие поноры и входы в пещеры. Поэтому при поиске новых пещер обследованию суходолов спелеологи уделяют особое внимание. Наиболее интересны подземные карстовые формы. Их строение, размеры, характер заполнения, местоположение в карстовом рельефе различны. Это определяет необычное разнообразие подземных ландшафтов и делает пещеры прекрасным объектом для туризма. Поражают размеры карстовых полостей. В Шемахинской пещере посетителю приходится "пресмыкаться” на четвереньках на протяжении многих сотен метров подземных галерей, а в пещере Сумган-Кутук в километровых галереях можно ходить не сгибаясь; в пещере Сухая Атя один из ходов нижнего яруса столь узок, что в нем можно двигаться лишь боком, а на верхнем есть гигантский, более чем стометровый, грот. Не менее разнообразно и строение пещер. Порой карстовые полости, расположенные почти рядом, сильно различаются. Так, на реке Ай у источника Кургазак находится пещера, представляющая собой почти горизонтальный коридор, углубляющийся в берег на 150 м. А невдалеке на поверхности водораздела открывается вход в отвесную шахту глубиной до 50 м, совсем не имеющую горизонтального участка. Чаще всего на Урале встречаются пещеры сравнительно сухие, зато в некоторых постоянно бушуют подземные реки, расход воды в которых достигает сотен и тысяч литров в секунду. Несходство пещер края определяется различиями в условиях их образования, а также тем, что многие из них находятся на разных этапах развития карстовой полости. Многообразные карстовые полости можно подразделить на вертикальные, горизонтальные и наклонные. Первые развиты преимущественно в вертикальном направлении, углы наклона их стенок могут быть в пределах 70— 90°. Такие карстовые полости глубиной до 20 м называют колодцами. Они возникают из вертикальных трещин в карстующихся породах за счет растворяющего действия воды, стекающей по их стенкам. Различают трещинную, щелевую и каналовую стадии развития колодца. На первой из них тончайшие трещины в породе расширяются растворением до 1—2 мм, а затем превращаются в щели шириной 0,2—0,5 м. При такой ширине происходит не только растворение, но и эрозия (размыв, разрушение) стенок трещин. Колодцы становятся доступными для посещения в следующую, каналовую, стадию их развития. Стекающая со всех сторон поверхностная вода расширяет щель и придает ей округлое или овальное поперечное сечение. Поскольку карстующиеся породы растворяются больше вблизи поверхности, образуется карстовая воронка, переходящая на глубине в канал колодца. На его дне начинается участок горизонтального движения подземных вод, дренируемых ближайшей речкой района. Если в зоне горизонтального движения имеются только трещины или узкие, не доступные для человека щели, то о всей пещере говорят, что это карстовый колодец. Когда же щели расширены до крупных каналов, образуется небольшая вертикальная пещера. Описанные стадии развития колодцев можно последовательно проследить в карстовых полостях Красноуфимского и Саранинского районов. Карстовые шахты и пропасти имеют глубину более 20 м. Шахты с одним стволом возникают, как и колодцы. Примером может служить упомянутая выше шахта близ Кургазака. Но нередко шахта имеет несколько стволов, разделенных уступами. Их развитие протекает последовательно в результате врезания реки в долину при подъеме местности. Стекающие в первый колодец поверхностные воды проникают по трещинам до уровня, примерно соответствующего новому положению углубившейся реки. Новый, более глубокий, участок шахты начинает проходить через стадии трещин, щелей и каналов. Расширение колодцев и шахт происходит не только за счет действия воды, но и за счет выветривания и обвала стенок. Подобный процесс можно постоянно наблюдать в стволе шахты Сумган-Кутук. Образование карстовых колодцев и шахт — сложный процесс, следы которого запечатлены на их стенах. Тщательное описание стенок полостей, замеры поперечного сечения на разных глубинах — первый шаг к разгадке происхождения пещеры. Развитие вертикальных полостей сопровождается и противоположным процессом — заполнением их обломками пород и растительными остатками. Такие полости тоже следует тщательно описывать, зарисовывать и фотографировать. Чем больше водосборная площадь шахты, тем интенсивнее она растет вглубь и вширь. Карстовые шахты с очень широким устьем называют пропастями. На Урале так может быть названа лишь одна полость — Сумган-Кутук. Провальные шахты, образующиеся путем провала свода подземной полости, встречаются на Урале значительно реже. Бреховская шахта в Предуральской карстовой провинции в год возникновения имела глубину 45 м. Но уже через три года вследствие размывания и обрушения стенок она превратилась в карстовую воронку. Столь быстрое изменение формы характерно далеко не для каждой провальной шахты. Десятилетнее наблюдение спелеологов за Провалом на реке Серга показало, что он практически не изменяется со временем. Сложные вертикальные пещеры имеют ствол шахты, от которого отходят горизонтальные ходы. Такова Пропащая Яма на реке Белая. У вертикальной пещеры может быть несколько этажей, на нижнем, еще продолжающем формироваться, может быть подземный поток (Сумган-Кутук). Особенно типичны для Урала горизонтальные пещеры. Они более доступны и потому до недавнего времени изучались в первую очередь. Вход в них может быть различным. Местами это канал карстового источника, попасть в который можно лишь после понижения уровня воды. Так, до сих пор недоступна полость в горе Эссюм, проработанная рекой Сим. В других случаях вход в пещеру представляет собой узкую щель на склоне оврага или реки, проникнуть в которую можно лишь после ее расширения. Видимо, так первые посетители попали в Смолинскую пещеру. Подобные пещеры особенно интересны, поскольку в них еще не побывал человек и спелеолог первый видит во всей красе их первозданное ненарушенное убранство. Наконец, есть пещеры, вход в которые — большое отверстие с полукруглым сводом и ровным дном (Игнатовская, Жемчужина, Дружба). Обычно они давно посещаются и подчас бывают испорчены. Однако и в них есть иногда щели, расширение которых может привести к открытию неизвестных ранее ходов. Так, спелеологи в последние годы в давно известной Кургазакской пещере открыли новые залы. Горизонтальные пещеры также возникают и развиваются по трещинам, расширенным подземными водами, но на участке их горизонтального движения. Трещины превращаются в щели, щели—в каналы. Вначале вода движется под напором и заполняет все поперечное сечение горизонтальных каналов. На сводах и стенах некоторых пещер следами напорной стадии остаются всевозможные выемки. В местах пересечения трещин происходят обвалы свода каналов. Постепенно канал превращается в систему гротов и проходов. По мере их расширения подземные воды уже не могут целиком заполнить пещеры. На сводах из поступающей по трещинам воды вокруг капель начинает выпадать карбонат кальция: образуются первые сталактиты; проникающая с поверхности вода растворяет породы и образует уходящие вверх каналы—органные трубы. Их можно наблюдать во многих уральских пещерах, но особенно велики они в Кунгурской, где достигают диаметра 6 м. Поднятие всего карстового района приводит к тому, что текущая по формирующейся пещере вода, которая раньше выходила на поверхность в виде восходящего источника, получает свободный выход на поверхность. В основании склона речной долины появляется мощный воклюзский (текущий из-под земли) источник. Для спелеолога это стадия пещерной реки, или коридорно-речная. Вход в пещеру вскрыт, и в нее можно проникнуть для изучения (пещеры Каповая, Шемахинская-1 и др.). Получившая свободный сток пещерная река занимает теперь только дно полости. Размеры гротов увеличиваются при обвалах свода и стен. Возникают натечные образования. Постепенно все больше воды уходит вглубь. Река сменяется озерами — плотинными, подземнопроточными. В озерной стадии мы сейчас застаем нижний этаж Кунгурской пещеры, где закартировано (нанесено на карту) свыше 60 озер. Все эти последовательные этапы формирования карстовой полости подземной рекой удалось проследить в Шемахинской подземной системе. Когда и вода из озер уходит в новые, нижние формирующиеся горизонты, наступает коридорно-гротовая натечно-осыпная стадия. Большинство доступных пещер находится именно в этой стадии развития. На полу их скапливаются глыбы и обломки породы. Появляются всевозможные натечные образования. Прекрасным примером служит пещера Максимовича. Далее развитие пещеры может идти двумя путями: уничтожение сводов обрушением или формирование следующего нижнего этажа. Первый путь наблюдается главным образом в пещерах, полости которых расположены вблизи поверхности. В этом случае коридорно-гротовая натечно-осыпная стадия может перейти в обвально-цементационную, а затем и пещерно-провальную. На обвально-цементационной стадии происходит заполнение пещеры обломками пород, которые цементируются кальцитовыми натеками. В одном из гротов провал свода вскрывает пещеру (Калкаман-Тишек, Зуятская Дружба), на поверхности над ней создается провальная воронка. Новый провал свода в другом гроте — образуется второе провальное окно. Провалы следуют один за другим, и от пещеры остается долина с карстовыми мостами—уцелевшими участками свода (Ищеевская пещерная система). Затем мосты превращаются в карстовые арки. Наконец, разрушаются и арки. Пещера исчезла — остался каньон. Спелеолог изучает не только пещеры, но и остатки их сводов в виде карстовых арок, мостов, окон. Эти редкие образования рассказывают о былых пещерах, памятниками которых они являются. На Урале карстовых арок и мостов известно пока немного (около 30). Наибольшее их число (более 20) находится на западном склоне Урала, в долинах рек Чусовая, Нугуш, Белая. Единичные мосты и арки известны в Приуралье и на восточных склонах Урала. Рассмотренный процесс развития пещер в карбонатных породах характерен также и для гипсовых пещер. Последние отличаются отсутствием натечных образований и большей ролью в развитии пещеры процессов обрушения. Это связано с меньшей прочностью и большей растворимостью гипса и ангидрита в сравнении с карбонатными породами. Более сложна история многоэтажных пещер. При благоприятных условиях под верхним формируется следующий этаж. По мере того как уровень подземных вод понижается, верхний этаж переходит от речной стадии к озерной, а затем и к последующим. Нижний этаж также проходит трещинную, щелевую, каналовую, коридорно-гротовую и другие стадии развития. Местами нижний этаж сообщается с верхним через органные трубы и колодцы. Последние встречаются в уральских пещерах часто и являются одним из связующих элементов и основных видов препятствий под землей. Чаще новые пещеры возникают не под старыми, а на новых участках, на первый взгляд не связанных с ними. Тогда по берегам рек наблюдается ярусное расположение пещер. Причем нередко уровни горизонтальных пещер примерно соответствуют уровням речных террас. В пещерах посетителя в первую очередь поражает великолепие натечного убранства, составляющего главную особенность подземных пейзажей. На глыбовых осыпях, на глине, на поверхности озер, на полу, стенах и своде подземных полостей можно встретить необычные каменные образования, будто выполненные рукой искусного ювелира (рис. 1). Натеки в пещерах творит вода. В просачивающейся сверху по трещинам воде растворен бикарбонат кальция. Попадая в полость, раствор выделяет часть связанной углекислоты и становится пересыщенным в отношении карбоната кальция. Последний выпадает в осадок, образуя кальцитовые натеки различной формы. За счет капели со сводов возникают так называемые капельники, к которым относятся растущие сверху сталактиты и снизу сталагмиты. Они возникают, пожалуй, в большинстве уральских пещер.
Рис. 1. Обобщенная схема пещерных отложений (составила К. А. Горбунова): 1—глыбы; 2—песчано-глинистые отложения; 3 — сталактиты-соломины (брчки), некоторые с оторочками; 4—сталактиты с различными утолщениями ч разветвлениями; 5 — луковицеобразные сталактиты; 6— геликтиты; 7—бахрома и занавеси; 8—конусообразные сталактиты- 9— ребристые сталактиты; 10, II— сталагмиты-палки; 12 — сложный сталагмит; 13 — столбы и колонны (сталагнаты); 14— сталагмит "подсвечник”; 15 — кальцитовые плотинки озера (гуры); 16 — озерко с кальцитовыми выростами и обрамлением; 17 — пещерный жемчуг (кальцитовые пизолиты) Форма и размер сталактитов разнообразны. Иногда это только широкие и короткие отростки на потолке (пещеры Смолинская, Дружба). Чаще же они цилиндрические или конусообразные. Сталактиты бывают сплошные или с каналом внутри, молочно-белые, окрашенные или прозрачные. Порой их длина достигает десятков сантиметров, а небольшая толщина придает им изящную форму. Таковы сталактиты шахты Светлая, пещеры Калкаман-Тишек. Недавно в одной из новых пещер (Соломенная на реке Сим) спелеологи Свердловска обнаружили неизвестные ранее на Урале соломины (бочки) — тонкие трубочки длиной до метра и выше. Встречаются образования более сложного строения (трехслойные, а также сросшиеся сталактиты, "колышущиеся занавеси” в пещере Сухая Атя). Сталагмиты чаще всего располагаются под сталактитами. Их размер и форма также различны. Преимущественно это невысокие, но широкие наросты из кальцита, однако иногда попадаются более интересные образования. Так, в пещере Жемчужная на реке Белая в первом гроте росли сталагмиты-палки высотой до 1,2 м и толщиной 10—15 см. В редких случаях спелеологам удается наблюдать сросшиеся сталактиты и сталагмиты, носящие название сталагнатов или колонн. Гигантский сталагнат обнаружен в пещере Калкаман-Тишек. Наиболее часто из натечных форм в уральских пещерах встречается кальцитовая кора, покрывающая пол, стены и свод полости. На наклонных участках она образует каскадные наросты, шероховатая поверхность которых значительно облегчает спелеологам прохождение таких участков. Кора нередко покрывает и цементирует глыбовые осыпи, придавая им устойчивость. По степени ее сохранности можно судить о том, часто ли они подвергаются подвижкам или камнепадам. Наблюдается в пещерах Урала и известковое тесто, или мондмильх, — сметанообразная белая масса, покрывающая местами стены и своды некоторых пещер. Она создается в результате неорганических процессов, а также жизнедеятельности микроорганизмов. Интересны натечные образования на дне и по берегам пещерных озер и рек. При испарении воды в озерах происходит кристаллизация карбоната кальция. Она начинается обычно с "берегов” — это кальцитовое обрамление озерных ванночек (пещеры Сумган-Кутук, Максимовича). Следующая стадия кристаллизации — образование на поверхности озера кальцитовой пленки, покрывающей ее частично или сплошь. Подобная пленка наблюдалась на одном из озер Кизеловской пещеры. Недавно в пещере Сумган-Кутук пленка была обнаружена и в подземной реке у нижнего сифона в зимнее время. Авторы видели остатки пленки в виде отложений на глине берега (в районе четвертого выхода, см. рис. 22) реки, а также и в сухих галереях, которые весной заполняет вода. В местах интенсивного капежа или потоков во многих известняковых уральских пещерах возникают своеобразные плотинные озера (так называемые гуры). При выпадении кальцита на полу образуются основания плотинок, которые постепенно растут, достигая иногда значительных размеров. На нижнем ярусе пещеры Сумган-Кутук высота одной из плотин равна человеческому росту. Обычно же высота плотинок уральских пещер равна десяткам сантиметров. Зато часто они богато инкрустированы изнутри. В них можно найти кальцитовые образования в виде "цветов”, ежевидных конкреций или каменных "роз” на поверхности воды. Иногда в озерках, заполненных водой или теперь уже сухих, удается обнаружить так называемый "пещерный жемчуг” (пизолиты) — круглые или овальные образования, молочно-белые или матовые (очень редко полупрозрачные), с шероховатой или гладкой поверхностью. Химический состав их таков же, что и у обычного жемчуга, но они менее красивы. Такие конкреции считались ранее редкими. По сводке одного из авторов, до 1962 г. в нашей стране "пещерный жемчуг” был обнаружен в 19 пещерах, причем лишь 2 из них были на Урале. С тех пор спелеологи нашли "пещерный жемчуг” более чем в 10 уральских пещерах (Сказка, Максимовича, Калкаман-Тишек, Сумган-Катук, Пропащая Яма и др.). Встречаются пизолиты не совсем обычного вида. Некоторые из них покрыты хорошо сформированными кристаллами кальцита и имеют вид маленьких ежей. В сухих ванночках нередко обнаруживают сросшиеся пизолиты. Во многих пещерах капельники и натечная кора обладают способностью светиться зеленоватым светом под вспышкой импульсной лампы. Исследование спелеологами натечных образований интересно не только для выяснения связи между условиями минералообразования и образующимися формами, но и для выяснения истории развития пещеры. Внимательное изучение последовательности отложения различных образований в пещере может вскрыть отдельные периоды жизни карстовой полости. Так, в некоторых пещерах можно отметить чередование отложений на полу: слой глины в некоторых местах перекрыт тонкими слоями кальцита, есть даже сталагмиты, растущие на глине. Еще более интересные формы обнаружены в пещерах Сухая Атя и Сумган-Кутук, где на стенах встречаются остатки толстой (20—25 см) многослойной кальцитовой коры, под которой местами сохранилась сцементированная глиной галька. В пещере Сумган-Кутук такая кора создает в некоторых галереях ложные этажи; пол их повторяет наклон пола современной галереи. Такие образования свидетельствуют о чередовании в развитии пещер Урала периодов, характеризующихся различной обводненностью. Гипсовые пещеры бедны вторичными минеральными образованиями. Иногда можно видеть на поверхности озер тонкую кальцитовую корочку. Редкое образование — прозрачный таблитчатый гипс, обнаруженный в Кунгурской ледяной пещере. Там же найдены сростки кристаллов гипса разнообразной формы. Зимой во многих пещерах возникают ледяные образования. В ряде пещер, где температура воздуха в летнее время не поднимается значительно выше нуля, лед сохраняется и летом. В местах капели со свода свисают ледяные сталактиты. Чаще всего это обычные сосульки, имеющие форму занавесей. Сталактиты всегда прозрачны. Напротив, ледяные сталагмиты нередко бывают полностью или частично мелочно-белыми. Такие различия определяются условиями кристаллизации льда. При температурах, близких к нулю, возникает прозрачный монокристаллический лед. При более глубоком охлаждении лед поликристалличен. Форма ледяных сталагмитов разнообразна. Если температура окружающего воздуха сравнительно высока, образуются конусообразные сталагмиты с широким основанием. Чем ниже температура воздуха, тем выше и тоньше сталагмит. В холодные зимы во многих пещерах вырастает "лес” длинных палкообразных сталагмитов, достигающих иногда высоты человеческого роста. Не менее интересны прекрасно ограненные ледяные кристаллы. Они создаются в результате перехода паров воды непосредственно в лед на поверхностях, охлажденных ниже нуля, при медленном вытекании из пещеры воздуха, пересыщенного водяными парами, и срастаются в живописные гирлянды длиной до 0,5—0,7 м. Ледяные кристаллы имеют прямоугольно-пластинчатую, шестиугольно-пластинчатую и многие другие формы. Их вид зависит от температуры, при которой образуются кристаллы. Чем она ниже, тем меньше поперечных кристаллов и больше их длина. При значительных похолоданиях на поверхности (до —30° и ниже) в некоторых пещерах возникают игольчатые монокристаллы в виде длинных "усов” (до 10—20 см). В ряде уральских пещер пол гротов и галерей покрыт льдом, образующимся за счет замерзания воды пещерных озер или ручьев, а также из падающих со свода кристаллов. Круглогодично лед сохраняется лишь в пещерах с большим входом и наклонным полом входного грота, а также на дне колодцев и шахт. Такие полости носят название пещер-ледников. В некоторых из них площадь оледенения значительна. Так, в Аскинской ледяной пещере она достигает 5000 кв. м. Пещерой-ледником является также полость Сумган-Кутук. В отдельные годы длина ледника в ней бывает 160 м. Ледники уральских пещер еще плохо изучены. Исследование их представляет большой интерес. Необходимо отмечать ледовый режим различных пещер в разное время года, его связь с метеорологическими условиями на поверхности. Важно выяснить происхождение ледников в тех или иных пещерах, определить химический состав льда. Выполнение конкретных заданий в этом направлении под силу любой спелеологической группе, посещающей пещеры. Как правило, пещерный лед можно наблюдать лишь в привходовой части пещеры, где температура воздуха зимой значительно ниже нуля. Лед здесь сохраняется постоянно, если среднегодовая температура минусовая. Таких пещер много. Из наиболее известных можно назвать Кунгурскую, Уинскую, Мечкинскую, Мазуевскую, Крясь-Тишек, Первую и Третью Кутукские. Нередко встречаются также пещеры, где в привходовой части даже летом температура воздуха гораздо ниже, чем в глубине полости (отрицательная температурная аномалия). Разница температур составляет 2—4° и более. В среднем Предуралье В. С. Лукиным отмечено около 15 таких пещер. На Южном Урале отрицательная аномалия обнаружена в Сухой Ате, Максимовича, Сумган-Кутуке. Иногда зона отрицательной аномалии простирается в глубь полости на значительное расстояние. В Кунгурской ледяной пещере протяженность такой зоны 350 м по прямой. В связи с этим "ледяная гора” сильно охлаждается. По расчетам В. С. Лукина, ежесуточная потеря тепла вмещающими пещеру породами составляет около 2 миллионов килокалорий. В некоторых пещерах, имеющих небольшой вход, от которого идет горизонтальный или поднимающийся вверх коридор, исключается возможность затекания холодного зимнего воздуха. В таких случаях температура воздуха уже в нескольких метрах от входа может быть такой же, как и в глубине. В глубине уральских пещер, где не сказывается воздействие поверхностных метеорологических условий, температура всегда стабильна и равна приблизительно среднегодовой температуре воздуха в данном районе (в Башкирии 5—5,5°, в северных пещерах—на несколько градусов ниже). Иногда в глубине полости температура зимой снижается из-за поступления холодного наружного воздуха по трещинам и органным трубам (Кунгурская, Калкаман-Тишек). Относительная влажность воздуха почти везде равна 98—100% и лишь в интенсивно вентилируемых полостях снижается до 80—90%. Большинство пещер хорошо "проветривается”. Часто спелеологи отмечают в пещере тягу воздуха, скорость которой достигает 2 м/сек (в пещере Максимовича летом 1963 г.) и даже 5 м/сек (в Кунгурской летом 1928 г.). Особенно сильный ветер в так называемых проходных пещерах, имеющих два входа (Гасти, Муйнак-Таш, Дружба). В этом случае причиной возникновения ветра может быть разница в давлении столбов воздуха у входов или порывы ветра на поверхности. Но даже в пещерах с одним входом возникает направленное движение воздуха, поскольку в глубине почти всякая полость соединяется трещинами или органными трубами с поверхностью. Зимой теплый пещерный воздух по трещинам устремляется на поверхность, а в пещеру затекает наружный холодный. Летом направление движения воздуха сменяется на противоположное. Наблюдатель на поверхности такое движение воздуха фиксирует в виде поднимающегося над землей пара или даже проталин в снегу зимой и вырывающихся из трещин в породе струй холодного воздуха летом. Спелеологи используют эти признаки при поиске новых пещер. В крупных горизонтальных пещерах (Кунгурская, Сумган-Кутук) отмечаются значительные местные воздушные потоки, часто обладающие большой стабильностью. Следствие "неблагоприятных” климатических условий пещер — их слабая заселенность растениями и животными. Флора уральских пещер чрезвычайно бедна. Здесь можно встретить лишь плесени нескольких видов, произрастающие на растительных и пищевых остатках, занесенных в пещеры потоками воды или их посетителями. Очень редко можно видеть белые тонкие растения, развивающиеся в полумраке или в темноте в привходовых частях пещер. Специфически "пещерных” растений в уральских пещерах до сих пор не обнаружено. Из фауны в пещерах встречаются организмы, обитающие только под землей (троглобинты). Их изучение представляет особый интерес, так как неизменность микроклимата пещер в течение целых геологических периодов приводит к сохранению видов, обитавших на земле много миллионов лет назад, "в их первозданном состоянии”. Большая часть встреченных в пещерах видов относится к троглоксенам — случайно туда попавшим. Они могут жить и на поверхности: пещера для них лишь удобное "место жительства”. Это в первую очередь летучие мыши, населяющие многие уральские пещеры. Видовой состав их невелик: ушаны, северные кожанки, усатые, водяные и прудовые ночницы. Днем летучие мыши спят, прикрепившись к сводам и стенам пещер, а в сумерках вылетают на охоту. Они, единственные из зверей, уничтожают вредных насекомых ночью и поэтому чрезвычайно полезны. К сожалению, численность летучих мышей в пещерах в последнее время резко падает, поскольку посетители распугивают их шумом и факелами или просто уничтожают. Относительно обитания в пещерах других животных сведений пока мало. Особенно интересны сообщения о каких-то зверьках, совершавших набеги на склады продовольствия экспедиций спелеологов в пещере Сумган-Кутук. Поймать их не удалось, но в пещере были обнаружены кладбища с костями и мумиями куниц. Если эти животные обитают или обитали в пещере, то встает вопрос, чем они могут питаться. Выход их на поверхность исключается, так как полость начинается глубокой отвесной шахтой. Ответ пока не найден. В той же пещере в подземной реке спелеологи неоднократно видели каких-то рыб, а на стенах была обнаружена икра. Эти примеры — лишнее доказательство того, что фауна пещер на Урале изучена еще слабо. Спелеологи и туристы могут сделать интересные наблюдения или даже открытия. Часто при посещениях пещер люди находят кости давно вымерших животных (мамонтов, носорогов, пещерных медведей и др.). Они принесены под землю первобытными людьми, хищниками или потоками воды, бушевавшими здесь в прошлом. Поскольку пещеры со временем изменяются мало, кости остаются лежать на поверхности или оказываются захороненными под небольшим слоем рыхлых и кальцитовых отложений. Такие находки, ценные для палеонтологов, следует фиксировать, фотографировать и описание их направлять в Институт экологии Уральского филиала АН СССР в Свердловске. Ни в коем случае нельзя производить раскопки. Не систематизированный и разрозненный материал, не закрепленный специальными составами клея, быстро разрушается и теряет научную ценность. Пещеры являются также памятниками человеческой культуры. Они служили в прошлом местом обитания и отправления культа древних людей, а также племен, населявших Урал в нашу эпоху. Археологи находят в пещерах орудия труда первобытного человека, расщепленные кости животных, украшения и другие предметы. Хорошо изучены палеолитические стоянки человека в пещерах реки Юрюзань; в последнее время сделаны интересные открытия на печорском Урале. Особую научную ценность представляют открытые А. В. Рюминым и О. Н. Бадером (со спелеологами Ленинграда, Москвы, Магнитогорска) в Каповой пещере (Шульган-Таш) рисунки древнего человека эпохи палеолита. На верхнем и нижнем этажах пещеры на стенах красной краской древний художник оставил нам реалистические рисунки мамонтов, лошадей, носорогов и схематические изображения. До сих пор подобные рисунки были обнаружены лишь в пещерах юго-западной Европы. Возможно, что рисунки древнего человека могут быть и в других уральских пещерах. Поэтому спелеологи и туристы должны внимательно осматривать стены посещаемых полостей. Следы обитания человека в пещерах можно встретить лишь в сухих полостях с большим легкодоступным входом, обращенным на юг. Такие пещеры (даже если они невелики по размерам) должны быть обследованы особенно внимательно. Любые археологические находки следует тщательно документировать и фотографировать, а сведения о них отправлять в Институт археологии АН СССР в Москве. Археологические раскопки могут производить лица, получившие специальное разрешение Академии наук или ее филиалов. Исследователи пещер имеют право собирать предметы, имеющие археологический интерес, лишь с поверхности пола пещеры (так называемый подъемный материал) и то после тщательного описания места находки и выполнения всех необходимых зарисовок. Для организации спелеологической экспедиции или туристского похода в пещеры Урала нужно знать закономерности их распространения. Пещеры можно встретить далеко не везде; кроме того, количество их в разных районах Урала неодинаково. На территории Урала и Приуралья различают карст восточной окраины Русской платформы, Предуральского прогиба, западного и восточного склонов Урала, центральноуральских поднятий и Тагило-Магнитогорского мегасинклинория. Соответственно с запада на восток выделяются Приуральская, Предуральская, Западно-уральская, Центральноуральская, Тагило-Магнитогорская и Восточноуральская карстовые провинции (рис. 2). Провинции, области и большинство карстовых районов вытянуты в меридиональном направлении, совпадающем с простиранием основных уральских структур. Для Приуральской и Предуральской провинций характерен карст в гипсах, известняках и соли преимущественно нижнепермского возраста (200 миллионов лет). Из 110 известных в настоящее время на Урале и в Приуралье пещер длиннее 100 м и шахт около 40% приходится на территорию этих двух провинций. Их суммарная длина около 18 км. Среди пещер — одна из крупнейших в стране полостей в гипсах—Кунгурская, длиной 5,6 км.
Рис. 2. Схема районирования карста Урала и Приуралья. I—Приуральская карстовая провинция. 1—карстовая область Уфимского плато. Районы: 2—Полазнинско-Шалашнинский; 3—Сылвинско-Сергинский; 4 — Кунгурско-Иренский; 5 — Щучьеозерско-Аскинский; 6 — Бирский; 7—Уфимско-Благовещенский; 8— Рязано-Охлебининскнй; 9—Федоровско-Стерлибашевский; 10 — Покровско-Салмышский II— Предуральская карстовая провинция. Печорско-Воркутинская карстовая область. Районы: 11—Черновский; 12—Чернышевский; 13—Колво-Вишерский; 14—Ксенофонтовско-Колвинскнй. Соликамско-Юрюзанская карстовая область. Районы: 15—Соликамский; 16—Сергинцовско-Долгушинский: 77— Кишертско-Суксунский; 18 — Тулумбасско-Тисовский; 19 — Ачитско-Натальинский; 20—Юрюзано-Айский; 21—Каратаускнй. Бельская карстовая область. Районы: 22—Симско-Бельский; 23 — Икско-Юшатырский; 24—Саракташский, 25 — Североказахстанскнй III—Западноуральская карстовая провинция. Полярная карстовая область. Районы: 26—Пайхойский; 27—антиклинали Енганэ-Пэ; 28—Лемвинский. Северная карстовая область. Районы: 29 — Верхнепечоро-Шугорский; 30— Средневишерскнй. Средняя карстовая область. Районы: 31 — Кизеловско-Яйвинский; 32 — Пашийско-Чусовской; 33 — Сергннский; 34 — Уфимского амфитеатра. Южная карстовая область. Районы: 35— западной и 36 — южной окраин Башкирского антиклинория; 37 — Прибельский; 38 — Приикский; 39 — Зиянчуринский IV—Центральноуральская карстовая провинция. Вишерско-Чусовская карстовая область. Районы: 40—Верхневишерский; 41—Тыпыло-Кырьинский; 42 — Серебрянский. Карстовая область Башкирского антиклинория. Районы: 43—Западный; 44—Центральный; 45—Восточный; 46—Юмагузинский, Губерлинский V—Тагило-Магнитогорская карстовая провинция. Тагильская карстовая область. Районы: 47—Североуральский; 48—Туринский; 49—Невьянский; 50—Верхнеуфалейско-Полевской. Магнитогорская карстовая область. Районы: 51 — Шартымский; 52 — Верхнеуральский; 53 — Кизильско-Суундукский VI—Восточноуральская карстовая провинция. Алапаевско-Каменская карстовая область. Районы: 54—Алапаевский; 55 — Режевскнй; 56—Мелкозеровско-Покровский; 57 — Сухоложско-Каменский. Миасско-Тобольская карстовая область. Районы: 58—Челябинский; 59 — Увельский; 60—Полтаво-Брединский На складчатом Урале развит карст карбонатных пород протерозоя и палеозоя. Здесь наряду с характерными признаками современного карста (воронки, суходолы и т. д.) имеются древние карстовые формы — узкие и глубокие (до 350 м) понижения, вытянутые иногда на несколько километров. В них нередко формировались месторождения бокситов, глин, золота и других полезных ископаемых. Для Западноуральской провинции, где закарстованы смятые в линейные складки палеозойские известняки (200—400 миллионов лет), типичны суходолы и карстово-эрозионные овраги с многочисленными котловинами, воронками и понорами в днищах. Часто встречаются крупные пещеры с подземными озерами и ручьями, с натечными образованиями (Сумган-Кутук, Каповая). В этой провинции наибольшее количество пещер длиной более 100 м и шахт (около 60%), а их суммарная длина (29,3 км) сильно превышает общую длину всех остальных пещер Урала и Приуралья. Центральноуральская провинция характеризуется карстом в сильно измененных карбонатных породах протерозоя и верхнего палеозоя (400 миллионов лет и более). Карст развит слабее, чем в Западноуральской провинции. Здесь находится всего 3% известных пещер с общей длиной 1,7 км. Единственная большая полость — пещера Максимовича. В карстовых областях Тагило-Магнитогорской провинции известны лишь небольшие полости. Среди них выделяется шахта Светлая с длиной горизонтальной части 0,1 км. К Восточноуральской провинции относятся карстовые области и районы Восточноуральского синклинория и прилегающих к нему с запада и с востока частей Урало-Тобольского и Зауральского поднятий, характеризующихся широким развитием гранитных массивов и метаморфических пород. Карбонатные породы нижнекаменноугольного возраста (примерно 240—280 миллионов лет) образуют ряд меридиональных полос, разделенных вулканогенными и осадочными некарстующимися отложениями. В этой провинции длину более 100 м имеют 4 пещеры с общей протяженностью около 0,85 км. Приуральская карстовая провинция Для этой провинции характерен гипсовый, карбонатный и соляной карст преимущественно нижнепермских отложений. В ряде карстовых районов Приуралья (Федоровско-Стерлибашевский, Покровско-Салмышский) пещеры неизвестны. В самом северном районе провинции—Полазинско-Шалашнинском в гипсах и ангидритах есть 6 пещер протяженностью от 10 до 65 м. Наибольшей плотностью пещер отличаются Сылвинско-Сергинский и Кунгурско-Иренский районы, где насчитывается около половины (более 80) всех известных пещер провинции. На севере Сылвинско-Сергинского карстового района на левом берегу реки Кутамыш (правый приток Сылвы), в. 1,5 км ниже реки Верхний Пальник, в скалах на высоте 3—4 м над рекой расположен вход в Первую Октябрьскую пещеру (длина 170 м). Она состоит из трех гротов, соединенных узкими проходами. Зимой в первых двух возникают ледяные образования. В конце третьего грота — небольшое озеро с ручьем. В 200 м ниже по Кутамышу на дне карстовой воронки вход во Вторую Октябрьскую пещеру (протяженность 290 м). Летом пещера полностью затопляется, а зимой в ее привходовой части образуются ледяные натеки.
