Уральские пещеры

Смена условия Qp>Qп на Qp

В III стадия, как и до нее, в сфере действия инфлюационных вод объем полости увеличивается, а вмещающие породы выкосятся из глубины массива на поверхность. Появляется, однако, и новый процесс. Инфильтрационные воды, проникая в пещеру, где парциальное давление углекислоты много ниже, чем в почве, отдают ее пещерному воздуху и формируют кальцитовые натеки на стенах и сводах. Выделившаяся углекислота с потоком воздуха выносится на поверхность. Таким образом, в III стадии идет также перенос карбоната с поверхности массива в его глубину. Однако вынос карбоната инфлюационными водами превышает его привнос инфильтрационпыми, и объем пещеры в целом увеличивается.

Дальнейшее развитие неглубоко залегающих пещер рассмотрено Г. А. Максимовичем [15]. Оно состоит из четырех последовательных стадий их разрушения с уменьшением объема (IVA-VIIA). Для пещерно-провальной стадии характерно обрушение свода в нескольких местах и вынос материала инфлюационными водами (Ищеевская пещера [12]). Две следующие стадии (карстового моста и арки) протекают при преимущественном участии процесса выветривания и атмосферной коррозии.

Глубоко залегающие пещеры развиваются иначе. После прекращения инфлюационного питания (углубление или отступление реки) начинается инфильтрационно-вадозная стадия развития полости (IVБ). Подземная река теперь питается за счет инфильтрационной капели. При этом резко меняется облик полости. Голая, лишенная каких-либо украшений пещера с совершенно одинаково изъеденными ребристыми стенами превращается в богато изукрашенную разнообразными натеками полость. Если карстовая система разветвленная, то расход реки в ее "низовьях" может быть большим, хотя отдельные притоки ее весьма маловодны (система Кутукского урочища). И те и другие полости находятся все же в одной стадии развития, поскольку условия протекания карстового процесса в них идентичны. Он заключается в осаждении из инфильтрационной воды кальцита, уменьшающего объем пещеры. Скорость процесса зависит от водопритока и от разности парциальных давлений углекислоты в растворе и в пещерном воздухе, т. е. от условий вентиляции полости [16]. Наиболее характерным аккумулятивным процессом в стадии IVБ является формирование гуров в русле потока.

Многие карстовые системы (хребта Алек, Кутукского урочища, Красной пещеры в Крыму) находятся в переходной стадии развития III–IV. В них в паводок растет объем полостей вследствие инфлюации (III), в межень — он уменьшается за счет аккумуляции натеков (IV5).

В отдельных случаях (в условиях повышенной вентиляции полости, вблизи поверхности) вся инфильтрационная вода может испаряться и выноситься из пещеры (инфильтрационно-сухая стадия, VБ). Поскольку тогда почти весь содержащийся в воде бикарбонат аккумулируется в пещере, скорость заполнения ее натеками становится максимальной.

Процесс аккумуляции в IVБ-VБ стадиях приводит к расчленению пещер натеками на отдельные камеры. Те из них, которые утратили "полостную" связь с поверхностью, лишились возможности удалять углекислоту, подводимую с инфильтрационными водами. В результате парциальное давление углекислоты в их атмосфере возрастает до "почвенного уровня", и процесс аккумуляции прекращается. Полость переходит в пещеристую стадию (VIБ). Гидрохимические процессы в ней почти не происходят, хотя она и орошается по-прежнему инфильтрационной водой. В зоне активного водообмена при глубоком заложении "законсервированная" полость может сохраняться очень долго.

Из изложенного ясно, что в одной и той же карстовой полости имеются одновозрастные участки, часть из которых сумела "сохранить молодость", тогда как другая часть "одряхлела". В каждой пещере при любой стадии развития ее основной части имеются неразвившиеся полости, соответствующие самым начальным стадиям формирования. Несмотря на одинаковый геологический возраст (время от начала карстования), относительный возраст (стадия развития всех этих участков) оказывается совершенно различным и, очевидно, зависит от условий питания данного участка полости поверхностными водами. Из этого следует, что термин "стадия развития пещеры" неприменим к карстовой системе в целом и может характеризовать лишь отдельные ее части.