А.А. Вирский

ПОЛЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА НИЖНЕМЕЛОВЫХ ПЕСЧАНИКОВ ОКРЕСТНОСТЕЙ КИСЛОВОДСКА

 

Скачать *pdf

 

  

А. К МЕТОДИКЕ ПОСТАНОВКИ И РАЗРЕШЕНИЯ ВОПРОСА

Полые формы мезо- и микрорельефа нижнемеловых отложений, столь распространенные в окрестностях Кисловодска, привлекали внимание ряда исследователей. Все они считали эоловое происхождение этих форм бесспорным, а наличие их - доказательством существования сухого климата в послеледниковое время.

«Все они (т.е. явления, приведшие к образованию полых форм мезо- и микрорельефа в окрестностях Кисловодска), - пишет проф. С.Г. Григорьев [1913], говорят об огромной эродирующей работе атмосферы вообще и ветра в частности (курсив С.Г.), - работе, возможной только при сухом режиме». «Все это совершалось несомненно не теперь». «Из всего вышесказанного следует, пишет дальше С.Г. Григорьев, - что эоловые образования Бугурустана и Джинала возникли в эпоху с иным, значительно более сухим климатическим режимом, когда главным эродирующим агентом была не вода, а температурные и атмосферные влияния, в частности сильные и продолжительные ветры, режим, который мы обыкновенно встречаем в условиях пустыни или полупустыни - сухой степи с недостаточно связанным растительным покровом» [Григорьев, 1913, стр. 101].

А.Н. Богословский в статье, посвященной этому вопросу [1911], говоря о том, что указанные полые формы рельефа являются следами прежней работы ветра, выдвигает следующие доказательства их эолового происхождения: 1) «особенно многочисленные следы эоловой деятельности на скалах, обращенных к югу, юго-востоку и западу, хотя наблюдаются и на других»; 2) «пещеры, обыкновенно не идут далеко внутрь скал (не более 3-х сажень), причем устье их всегда широкое (до 5-ти саж.), открытое, с диаметром только несколько меньшим диаметра пещеры. Дно неровное, покатое в сторону устья, стенки и свод пещер вогнутые. Поверхность стен более-менее шероховатая. Иногда порода отстает от стен в виде концентрических скорлуп» (курсив наш).

С.Г. Григорьев, в цитированной нами выше статье [1913], говорит следующее о кисловодских пещерах: «На склонах, обращенных к югу и юго-западу, расположено бесчисленное множество пещер. Еще А.Н. Богословский обратил внимание на эоловый характер этих пещер: все они очень неглубокие, с очень гладкими, точно отшлифованными стенками, дном и потолком, входное отверстие либо почти круглое, либо немного расширенное книзу, сама пещера по своей форме напоминает несколько шаровой сегмент, - словом, перед нами точнейшие пещеры выдувания. Часто такие пещеры встречаются целыми сериями, например, возле знаменитой Кольцо-горы. Подобный взгляд на происхождение кисловодских пещер разделяет и И.С. Щукин [1924].

И.Н. Гладцин, который весьма критически подходит к выводам предыдущих авторов, все же главным фактором образования пещер в окрестностях Кисловодска считает ветер, хотя он частично ограничивает его силу действием других факторов.

Но И.Н. Гладцин, вопреки мнению указанных авторов, считает, что наличие пустынных форм не может служить доказательством существования пустынного климата в данной местности во время формирования их, так как одни и те же формы могут возникнуть в разных климатических условиях. Последнее И.Н. Гладцин подтверждает весьма убедительно фактами.

Основным недостатком указанных выше объяснений является то, что они построены на аналогиях и косвенных доказательствах.

Единственно правильным путем в разрешении данного вопроса является изучение истории развития названных форм и на основании этого установление действительного их происхождения.

Этим путем мы и старались идти в своем исследовании. Таким образом, существует троякое решение вопроса о происхождении полых форм рельефа окрестностей Кисловодска:

1. Наличие пустынных форм говорит о существовании в прошлом сухого климата и усиленной деятельности ветра.

Проблема сводится к доказательствам, подтверждающим последнее.

2. Наличие пустынных форм говорит только о том, что они созданы ветром, но не говорит, в условиях какого климата происходит их образование. В таком случае возможна попутная, второстепенная деятельность и других факторов.

3. Пустынные формы окрестностей Кисловодска могли возникнуть и не в условиях пустынного климата и не под действием ветра. Происхождение их может быть установлено только путем изучения истории их развития.

 

Б. ОСНОВНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

(Орография и геология изученной территории. Анализ взглядов на происхождение полых форм рельефа окрестностей Кисловодска. «Влажное скорлуповатое шелушение пород». Пещеры и ниши. Их происхождение.)

Для более четкого выделения границ изученных нами участков даем схему орографии и геологического строения территории, на которой расположены эти участки. Джинальский и Бугустанский хребты представляют из себя крутые части склона (свыше 1000 м высоты) пологой террасы, постепенно повышающейся в северо-западном направлении. Верхний уступ этих хребтов сложен преимущественно из известняков верхне- и среднемелового возраста.

Под свитой среднемеловых отложений лежит мощная толща нижнемеловых пород, состоящих преимущественно из мелкозернистых, чаще всего сцементированных известковым цементом песчаников, часто с прослойками из известняков и мергелей.

В песчаниках можно выделить нижнюю толщу - из красного песчаника, который обнажается в Кисловодском парке и по балкам Джинала, и выше его - серый песчаник, образующий на обоих хребтах ряд уступов, покрытых массой причудливых полых форм.

В части Бургустанского хребта, тяготеющей к Кисловодску, можно выделить таких 4 уступа. Наибольшего развития достигают четвертый (верхний) и первый (нижний). В этих уступах интересующие нас полые формы рельефа достигают наибольшего развития.

Джинальский хребет тоже образует ряд уступов. Ниже верхнего уступа из сенонских известняков следует два больших из песчаников. Они проходят приблизительно на высоте 1050 и 1150 м . Ниже расположен ряд моноклинальных балок хребта, постепенно понижающихся в северо-восточном направлении.

Ниже песчаной толщи находятся два уступа оолитовых песчанистых известняков, а еще ниже залегает толща известняково-глинистых песчаников с прослоями ракушечного известняка. Ниже этой толщи залегают доломиты и доломитизированные известняки.

Мощность песчаной толщи нижнего мела, включая сюда и черные глины среднего мела, достигает до 500 м ; мощность свиты доломитов и доломитизированных известняков для Кисловодска составляет 160 м , причем к югу она увеличивается.

На очерченной выше территории нами были изучены полые формы уступов нижнемеловых песчаников Бургустанского и Джинальского хребтов.

Полые формы рельефа, распространенные в каньонах, прорезанных в известняково-доломитовой толще Кисловодского плато, здесь не описываются, хотя и имеют много общего по своему происхождению с описанными нами формами и в еще большей степени, чем первые, не могут считаться эоловыми. На породах, лежащих ниже меловых отложений, мы не останавливаемся, так как изучение форм, связанных с ними, не входит в круг нашего исследования.

Прежде чем приступить к изложению результатов собственных наблюдений, постараемся дать анализ приведенных выше взглядов А.Н. Богословского, С.Г. Григорьева и др. на происхождение пещер окрестностей Кисловодска. Оба исследователя видят одно из доказательств эолового происхождения кисловодских пещер в том, что пещеры эти развиты на склонах, обращенных в сторону господствовавших в послеледниковое время ветров. С.Г. Григорьев [1913] пишет: «Эрозия такого рода, какую мы встречаем на Кисловодском плато, требует сильных и продолжительных ветров, позволяющих сглаживать и выдувать. А между тем в настоящий момент здесь ветров мало, и ветры слабые». «Направление ветров (в настоящее время) преимущественно северное, а выдувание Бургустана вызвано ветрами южными (и частью западными), Джинала - преимущественно западными». Нет никакой необходимости искать объяснения эолового происхождения кисловодских пещер в том, что они развились на склонах, обращенных в сторону господствовавших во время их образования ветров, так как в силу геологического строения местности они и должны были развиться на этих склонах, безотносительно к тому, обращены ли эти склоны в сторону господствующих ветров или нет. На балках Джинала, как правило, пещеры действительно развиты на склонах, обращенных к юг-юго-востоку - юго-западу. Балки подножий Джинала рассекают породы вкрест их падения. Это моноклинальные, асимметричные балки. Все они крутым склоном обращены в сторону, обратную общему наклону пластов. Так как пласты имеют ясно выраженный наклон на северо-восток, то крутой склон во всех решительно балках обращен на юго-запад и юг-юго-восток (в силу некоторого поворота балок). Северный склон балок, как правило, полог, задернован, лишен обнажений.

Моноклинальные балки изрезаны, в свою очередь, балками второго порядка, которые располагаются по падению пластов, т.е. в северо-восточном направлении. Эти балки симметричны и имеют оба открытых склона, из которых один обращен на восток, другой на запад. Оба открытых склона усеяны пещерами и другими полыми формами. То же наблюдается на балках Бургустанского хребта. Все они расположены по падению пластов, симметричны, с массой пещер на обоих открытых склонах.

Таким образом, нахождение полых форм рельефа на юг-юго-восточных и юго-западных склонах находит свое оправдание в геологической структуре местности.

Объяснение происхождения Кисловодских пещер путем вываливания конкреций, данное А.Н. Красновым [1910], является, по нашему мнению, маловероятным. Оно особенно искусственно в отношении происхождения пещеры Кольца-горы, во-первых, потому что конкреций, которые по своим размерам хотя бы отчасти соответствовали размерам этой пещеры, не встречается. Достаточно внимательно осмотреть «Кольцо» чтобы убедиться, что идет энергичное «скорлуповатое шелушение» породы, вызываемое действием подземных вод.

Наши наблюдения над несколькими сотнями пещер уступов Джинальского и Бургустанского хребтов и целым рядом мелких полых форм рельефа прежде всего убедили нас в том, что процесс развития этих форм вопреки мнению всех исследователей, изучавших их, происходит в настоящее время, хотя и менее интенсивно, чем в первое время их возникновения. И в настоящее время эти формы как образуются, так и разрушаются.

Мало того, ход развития их в настоящее время ничем не отличается от такового в первое время их возникновения. Свидетелями этого являются древние следы их развития, совершенно идентичные современным.

Основным фактом, заставляющим обратить на себя внимание при морфологическом изучении названной территории, является таблитчатое выветривание пород, носящее характер «скорлуповатого шелушения». Это явление имеет очень широкое распространение в породах Кисловодского плато и хребтов, тяготеющих к нему. Об этом явлении вскользь и упоминает проф. Богословский в цитированной статье, не придавая ему, кстати сказать, никакого значения. С.Г. Григорьев совершенно не упоминает об этом явлении.

И.Н. Гладцин, принимая ветер за главный фактор образования Кисловодских пещер, все же признает известную роль в их образовании за скорлуповатым выветриванием и, кроме того, за другими факторами, как-то подземными водами и микроорганизмами. Все эти мысли высказаны И.Н. Гладциным как допущения, без подтверждения конкретными данными за недостаточностью наблюдений.

Д.Н. Соболев, «не отрицая значения инсоляции и ветра и вообще атмосферных агентов», действовавших, по его мнению, в условиях внепустынного климата, ведущую роль в создании этих форм приписывает «текущей воде, горной влажности, десквамации, а также и растительности».

Перейдем к ознакомлению с исходными нашими наблюдениями, на основе которых мы построили наши выводы.

Наблюдателю картины выветривания в нижнемеловых песчаниках окрестностей Кисловодска бросается в глаза чрезвычайное разнообразие внешних результатов процессов скорлуповатого шелушения породы. Разнообразие это выражается в размерах чешуи, на которых наблюдаются все переходы от больших глыб до мельчайших чешуек внутренних стенок сотов, в интенсивности шелушения породы, от почти незаметного, часто совершенно заглохшего, до весьма энергичного, приводящего к углублению полых форм. Весьма изменчивой является и площадь шелушения. Все это говорит о том, что на ход шелушения породы оказывает влияние какой-то фактор, направляющий и регулирующий этот ход. Этим фактором является промачивание породы подземными и частью наземными водами. В самом деле, всюду, где процесс шелушения заглох, нигде не наблюдается промачивания пород, они остаются сухими. Наоборот, в местах промачивания пород идет энергичное шелушение и выработка полых форм, причем шелушение и углубление полых форм идет тем интенсивнее, чем интенсивнее идет промачивание пород подземными водами. В верхней части Ребровой балки Кисловодска в породах, обнаруженных и расчищенных при постройке, в ряде мест идет энергичное просачивание подземных вод. В этих местах началось энергичное шелушение и образование углублений ( рис. 1).

Рисунок 1

Неподалеку в одной из пещер, у выходного отверстия ее началось сильное просачивание воды - в результате усилившегося шелушения образовалась яма-щель. Во многих десятках пещер уступов Джинальского и Бургустанского хребтов мы можем встретить пещеры, увеличивающиеся путем шелушения, причем всюду этот процесс идет только там, где происходит промачивание пород подземными водами. Мы можем найти ряд пещер, которые начали свой рост в новейшее время, одни на местах, еще не тронутых процессом разрушения, другие - на местах древнейших пещер, достигших в свое время предела разрастания и слившихся вместе в глубокие ниши (о нишах см. ниже). Теперь эти пещеры развиваются и некоторые из них достигли больших размеров.

Рисунок 2

Таким образом, повторяется новый цикл развития пещер (рис. 2 и 3).

Рисунок 3

Но имеем ли мы право утверждать, что развитие древних пещер окрестностей Кисловодска шло тем же путем, как оно идет теперь? С.Г. Григорьев в цитированной выше работе не придает процессу новообразования пещер никакого значения.

По этому вопросу он пишет: «и все это совершалось несомненно не теперь. Дальнейшего образования пещер и фигур выветривания не наблюдалось; устья пещер зарастают травой; под действием современных агентов пещеры и фигуры выветривания разрушаются»; и дальше: «Теперешнее разрушение состоит главным образом в работе вод, текущих по поверхности (или просачивающихся вглубь по трещинам): таково подмывание и обрушивание навесов (напр., в доломитах Ольховой, Березовой и Никоновской балок), размывание аллювиальных конгломератов в долине Подкумка, сюда же можно отнести и образование пещер-труб в сенонских известняках и доломитах (напр., в Ольховой балке)».

Итак, о росте в настоящее время пещер в нижнемеловых песчаниках под влиянием действия подземных вод С.Г. Григорьев ни слова не упоминает.

Рассматривая древнейшие пещеры, прекратившие свой рост и в настоящее время не возобновившие его, как, напр., пещера Кольца-горы, мы можем найти в них следы «скорлуповатого шелушения», соответствующего крупным очагам шелушения, которые мы и сейчас встречаем в пещерах, продолжающих свой рост. Это не оставляет у нас никакого сомнения в том, что рост древних пещер шел под действием той же причины, что и в настоящее время, и что эоловое их происхождение является недоказанным (рис. 4). Одним из доказательств эолового происхождения Кисловодских пещер, приводимых Богословским, Григорьевым и др., является отшлифованность их стенок. Но только ли один ветер может выполнить эту работу, а не другой еще какой-нибудь фактор? Указанные исследователи совершенно не обратили внимания на весьма распространенное явление, и, кстати, весьма ярко выраженное в местах просачивания подземных вод, - это органическое выветривание под действием лишайников, которые энергично захватывают все отсыревшие участки песчаников. Часто можно видеть сплошные черные с серыми вкраплинами полосы из лишайников на пещерах песчаников. В некоторых местах, напр., на Сотовой горе (см. ниже), на Бургустане они сплошь покрывают отвесные уступы песчаников. Лишайники производят глубокие химические изменения в цементе песчаника, совершенно его разрушая. Всякий остроугловатый изгиб, всякая неровность под влиянием лишайников сглаживается. Одним словом, лишайники - прекрасные «шлифовщики» пород. На рис. 2 даем снимок молодой развивающейся пещеры (одной из серии пещер Кольца-горы), часть стенок которой захвачена лишайниками. Стенки этой части пещеры уже отшлифованы, остроконечные края чешуи уже сглажены. Эта часть пещеры так же отшлифована, как это имеет место в древнейших пещерах. Другая же половина пещеры, не захваченная лишайниками, сохраняет черты молодости с резко выраженной угловатостью чешуи.

Рисунок 4

Шлифовка стенок пещер происходит и под действием других причин. Под отставшие от породы чешуи просачивается вода, которая отлагает под ними растворенные соли основной цементной массы песчаников. После отламывания чешуи на стенках пещер остаются часто длинные и широкие полосы сильно, и мелко шелушащиеся («сухое» шелушение). Это шелушение надо отличать от шелушения, связанного с ростом («влажное» шелушение). После окончания шелушения этих полос обнажаются сглаженные стенки пещеры. Древние пещеры часто покрыты массой таких полос, водное происхождение которых не подлежит никакому сомнению.

Пещеры часто расположены попарно, с перегородками, имеющими вид колонны в наружной своей части. Вершины в таких попарно расположенных пещерах часто обращены в диаметрально противоположные стороны, например, если одна вершина обращена на запад, то другая на восток. Но обе вершины сближаются между собою. Это совершенно необъяснимое явление в случае допущения эолового происхождения пещер легко объяснимо, если учесть, что силой, направляющей рост пещер, являются подземные воды и что вершины их должны быть направлены к месту, где происходит просачивание подземной воды. В этом месте и должно в будущем произойти, в силу наиболее интенсивного шелушения в этих местах, образование в стенке пещеры сквозного отверстия. У сторонников эолового происхождения Кисловодских пещер этот процесс называется «продуванием» пещер ветром. Как происходит подобное «продувание» видно на рис. 5. На нем изображен ход образования отверстия между двумя пещерами в новейшее время. На стенке по трещине просачивается подземная вода. В месте наиболее постоянного и интенсивного просачивания создается очаг шелушения. В результате появляется эллиптическая щель между пещерами.

Рисунок 5

Как же начинается рост пещер на скалах из песчаника? Начальной стадией развития пещер надо признавать «ниши» или неглубокие, но часто довольно крупных размеров углубления, тянущиеся на довольно значительном расстоянии.

У подножия скал происходит отсырение довольно широкой полосы песчаника. Это отсырение обязано дождевым водам, собирающимся у основания уступов, а также благодаря просачиванию подземных вод. Отсырение захватывает довольно широкую и глубокую полосу. В результате начинается шелушение породы (но только в большом масштабе), появляются крупные трещины, и от породы начинают откалываться крупные глыбы. Так как такое откалывание глыб идет параллельно основанию уступа песчаников - в результате вдоль него возникает полая ниша. Можно выделить два типа таких ниш, форма которых в значительной мере зависит от состава песчаников. Первый тип ниш можно встретить на первом нижнем уступе Бургустанских высот, он встречается и в некоторых балках Джинала, частью в Ребровой балке. Этот тип развит в наиболее часто встречаемой разновидности весьма мелкозернистого желтовато-бурого песчаника, с значительным содержанием водорослей, в которых отложились соли железа, и цементирующей известковистой массой.

Ниши, образовавшиеся в этих породах, имеют более мягкие и менее определенные очертания, углубления вытянуты чаще в горизонтальном направлении.

Ниши другого типа образовались в полосатых песчаниках. В них прослоечки буровато-желтоватые, узкие - до 1- 2 см ширины, чередуются с пепельно-серыми, содержащими мелкие остатки обуглившихся растений.

Прослои породы, окрашенные в серый цвет, легче выветриваются, что приводит к сильному развитию в этой породе мелких полых форм рельефа (об этом будет сказано ниже). Ниши второго типа отличаются большой четкостью очертаний, хотя менее глубоки, чем ниши первого типа. В них выражена тенденция к образованию углублений, вытянутых сверху вниз. Ниши второго типа имеют широкое распространение на четвертом, верхнем уступе Бургустанских высот (рис. 6).

Рисунок 6

В нишах, на участках сильнее увлажняемых подземными водами, углубление идет интенсивнее, путем выпадения глыб. В результате образуются неглубокие углубления. Но это еще не пещеры. При возникновении постоянного увлажнения их подземными водами здесь появляются очаги «роста», начинается скорлуповатое шелушение и они постепенно превращаются в пещеры, в противном случае они остаются неизменными (см. схему, рис. 7 и 8).

Рисунок 7     Рисунок 8

Так начинается процесс образования «первичных» пещер. Этот процесс и сейчас не заглох, но идет медленнее и захватывает меньшую площадь, чем в эпоху максимального развития. Наряду с образованием «первичных» пещер идет образование «вторичных» пещер, т.е. образование новых пещер в древних пещерах, прекративших свой рост. В таких пещерах в случае просачивания в них подземных вод возникают новые очаги роста. Таких очагов в каждой древней пещере может образоваться по несколько. Некоторые вторичные пещеры сильно разрослись и продолжают свой рост. Охватывая все пещеры окрестностей Кисловодска в целом, мы видим, что наряду с пещерами, прекратившими свой рост, и вследствие сильного разрушения потерявшими всякую связь с очагами подземных вод, мы встречаем «первичные» зарождающиеся пещеры и «вторичные», повторяющие прежний цикл развития материнских пещер, в которых они возникают.

Для примера возьмем выступ Бургустанского хребта, в котором расположена пещера Кольца-горы, и рассмотрим все пещеры этого выступа. Вот что пишет С.Г. Григорьев о происхождении пещеры Кольца-горы: «Само Кольцо представляет такую же пещеру, - крайнее звено в целой цепи, - расположенную на самом конце длинного и узкого выступа: выступ этот в данном месте настолько узок, что при образовании пещеры его, в конце концов, «продуло насквозь». Подобное объяснение происхождения Кольца-горы мы считаем неправдоподобным. На выступе, на котором расположена эта гора, пещеры, обращенные к западу, расположены в один этаж. На стороне, обращенной к востоку, пещеры расположены в два этажа.

Пещера Кольцо имела соседа с противоположной стороны, питавшегося из одного с ней источника подземной воды, как это мы имеем в целом ряде примеров. Отверстие в стенке, отделявшей их, должно было возникнуть так же, как это имеет место в других пещерах, соседних с Кольцом, о чем выше нами было сказано. В конце концов, связь с источником питания оборвалась. Обе пещеры прекратили свой рост. Пещеры восточной стороны, соседние с Кольцом, совершенно разрушились, в них обрушились крыши как пещер первого, так и второго этажа. На месте двух рядов пещер в настоящее время мы имеем гладкую, слегка вогнутую к середине стену. И только опытный глаз по изгибам верхней и нижней сторон этой стены, по остаткам заглохших очагов «роста» и по ряду глыб посторонних пород (раковистого известняка), которые обыкновенно являются границей между верхним и нижним этажами пещер, может установить, что на этом месте когда-то было два этажа сильно развитых пещер (рис. 9). После прекращения описанного роста пещеры Кольца-горы разрушение ее завершило механическое выветривание. Оставшиеся стенки пещеры Кольцо носят на себе ясно выраженные следы этого типа разрушения. Стенки по всем направлениям рассечены трещинами. Порода, слагающая остатки стенок пещеры, вся распалась на таблитчатые отдельности. Таким образом, нет никакого основания утверждать, что отверстие Кольца продуто. Все данные говорят за то, что стенки Кольца-горы разрушены механическим выветриванием, так же как и стена, отделяющая эту пещеру от соседней с ней пещеры западного ряда.

Рисунок 9

Соседняя пещера, расположенная на западной стороне выступа, рядом с Кольцом, тоже - с обрушенной крышкой и частью стены, отделяющей ее от соседней пещеры. Пещера имеет вид полусферы. В верхней части наблюдается некоторое шелушение - признак наличия очажка роста. В боках стен ямы, проделанные подземными водами.

Третья пещера с сохранившейся крышей растет медленно с боков.

Четвертая - явно растет вглубь. В верхней части тоже идет рост, но медленнее.

Пятая - внутри имеет три очажка роста, два внизу и один у крыши сбоку.

Шестая - мелкая, молодая, растет.

Седьмая - небольшая, растет подобно соседней с ней. Восьмая имеет три очага роста, девятая - один, десятая - два, двенадцатая имеет вид углубления, начинающего разрастаться. Тоже относится и к тринадцатой. Весьма любопытна древняя пещера, расположенная на одном из выступов первого уступа, расположенного несколько к востоку от Кольца-горы. Пещера носит следы роста и в настоящее время.

В очаге роста происходит скорлуповатое шелушение, очаг влажен, покрыт зеленым налетом. Вверху, в крыше пещеры находятся три очага роста дочерних пещер. В результате возникли три маленькие пещеры, спирально закрученные, как раковины у моллюска. Рост их идет довольно интенсивно. Характерно, что шелушение в этих пещерках носит совершенно другой характер, чем в материнской пещере: чешуйки значительно мельче (рис. 10). Это объясняется большей интенсивностью и глубиной увлажнения, но меньшей поверхностью соприкосновения увлажненной породы с воздухом. На основании этих данных, которые закономерно повторяются в целом ряде пещер, легко можно выделить самостоятельные, новые очажки роста их, установить условия, в которых рост этот происходит, последовательность развития пещеры.

Рисунок 10

Пещерки, расположенные в крыше упомянутой нами древней пещеры, имеют вид вполне сформировавшихся пещер такого же типа, как и все пещеры Кисловодского района, которым приписывается эоловое происхождение. Интересно то, что они формировались совершенно самостоятельно. Сообщение с материнской пещерой у них произошло путем обрушивания их дна. Но даже если некоторое сообщение поддерживалось между ними и материнской пещерой, то возможность возникновения их под действием выдувания полностью исключается.

Неподалеку от описанной нами пещеры, тоже на выступе межбалочного пространства, находится древняя пещера, по развитию очагов роста которой можно восстановить ее историю развития. Внутри громадной древней пещеры помещается меньшая, а в этой меньшей два очага роста небольших, новейших пещер. Ход развития этих пещер рисуется в следующем виде. Древняя, большая пещера имела свой значительный очаг роста и обладала поэтому особым типом крупного скорлуповатого шелушения. Затем питание ее подземными водами стало много беднее - она получила новый, более бедный очаг роста и связанный с этим новый тип шелушения. В большой пещере стала нарождаться новая, меньшая пещера. Но и этого, более скудного очага питания она лишается. Его сменяют два мелких очажка, работа которых приводит к образованию двух маленьких пещер, ныне развивающихся. Не всегда очаги роста пещер уменьшаются и глохнут. Ниже мы познакомимся со случаями, когда совершенно прекратившие свой рост пещеры получали новый импульс к росту и энергично разрастались.

Древние пещеры чаще всего расположены рядами, на одном уровне, так что в некоторых случаях можно наблюдать по два этажа пещер. Рядовое расположение пещер обусловливается рядовым расположением очагов их питания, в свою очередь зависящих от уровня стояния подземных вод. Если пещеры расположены рядом, на небольшом расстоянии друг от друга, то при разрастании вширь стенки между ними должны разрушиться. В результате получаются ниши, которые, в зависимости от количества рядов пещер, из которых они образуются, могут быть одно- и двухэтажными (рис. 3). Если при этом очаги роста заглохнут, рост пещер прекращается, прекращается и скорлуповатое шелушение. Лишайники, которые в таком изобилии покрывают стенки пещер и ниш (см. тот же рисунок), уничтожают мелкие выступы. В результате стенка ниш приобретает характер отшлифованных поверхностей. Такие своеобразно отшлифованные ниши можно найти повсюду, в частности в Ребровой балке. Следы древней скорлуповатости и заглохших очагов ясно говорят о происхождении этих ниш.

В таких двухэтажных нишах можно иногда наблюдать возобновление процесса образования пещер. В упоминаемой нами выше двухэтажной нише в Ребровой балке в первом этаже расположена пещера явно «вторичного» происхождения (рис. 3). Она врезалась в толщу стены ниши первого этажа и даже разрушила выпуклый карниз между двумя этажами пещер, который обыкновенно слагается из пород более твердых, слабее поддающихся разрушению и поэтому всегда выступающих между толщами песчаника.

В этой пещере можно выделить три очага роста. В пещере громадная трещина с расположенным на ее линии молодым очагом роста. Вода по трещине получает доступ к этому очагу, вызывая его рост и в настоящее время. Второй очаг, расположенный по той же трещине, заглох. Большой, основной очаг роста пещеры слабо питается, поэтому рост пещеры идет медленнее. Рядом расположена пещера тоже «вторичного» происхождения, тоже с трещиной, питающей очаг роста пещеры. Питание очага роста идет нормально, и пещера растет. Рядом с ней, несколько выше, расположена пещера меньших размеров, тоже вторичного происхождения, но прекратившая свой рост. Дальше видим остатки громадной пещеры с заглохшими следами вторичного роста, еще дальше следуют три пещеры, медленно растущие, с несколькими очагами роста каждая. Вдоль стен - глубокие рытвины, соединенные в верхней части каждая в отдельности с ямками. В верхнем этаже кое-где наблюдается также вторичный рост пещер.

Дальше, вверх по балке, встречаем ряд вторичных пещер. До десяти из них находятся в периоде роста. В трех из этих пещер из очага роста вытекает вода, в одной она образует на дне пещеры маленький водоем (рис. 11).

Рисунок 11

Особый тип представляют пещеры, промытые действием наземных вод, просачивающихся в достаточном количестве вглубь песчаников. Одна наиболее характерная из них находится в верхней части Ребровой балки. К сожалению, она сейчас, в связи с постройкой выше ее здания санатория, засыпана, а внутренность ее сильно испорчена. Внешний вид ее снят был нами в августе 1936 года, доступная обзору и сохранившаяся внутренняя часть - в августе 1937 года (рис. 12). Пещера как снаружи, так и изнутри сильно отличается от наиболее распространенного типа пещер окрестностей Кисловодска. Она имеет узкий, слегка эллиптический вход, уже диаметра внутреннего пространства пещеры. Во всех пещерах, образованных путем совместного влияния увлажнения подземными водами и выветривания, вход широкий. Вход в пещеру помещается в небольшом углублении, в наиболее расширенной его части. Это углубление кверху и книзу от входа в пещеру суживается. Подобная форма углублений весьма разнообразных размеров встречается в этих местах повсюду, где по неглубоким углублениям и трещинам наземным водам приходится стекать сверху вниз. Таким образом, внешнее устройство входа в пещеру выработано здесь наземными водами. Внутри пещеры обращает на себя внимание крыша, в которой находится широкий, спиральной формы ход, выработанный наземными водами, стекавшими в изобилии по этому ходу, выдолбившими пещеру и вытекавшими затем через отверстие пещеры наружу. Внутренний вид пещеры тоже отличается от остальных пещер. Для него характерны: изобилие скульптурных форм, особого вида ячеек, натеков, шрамов спиральной формы и массы неровностей. Подобный же вид имеют мелкие пещеры Бургустанского хребта, расположенные в четвертом (верхнем) уступе песчаника. О них будет сказано ниже.

Рисунок 12

Остается совершенно бесспорным проникновение больших масс воды в эту пещеру и водное происхождение всех ячеек, напоминающих как бы обтаявший, не вполне растворившийся в воде кусок сахара.

Как выше было сказано, подобные явления мы встречаем на четвертом уступе Бургустанского хребта. На этом уступе полые формы мезорельефа носят другой отпечаток, чем на нижних. Это объясняется частью, как об этом было сказано выше, разницей в составе песчаников четвертого и первого уступов, но также и массой подземных вод. Так, в четвертом выступе часто мы можем найти подземные резервуары, по которым двигается подземная вода. Изображение одного такого резервуара, вскрытого путем обвала глыб, дается ниже (рис. 13). Такие резервуары встречаются и на нижних уступах Бургустана и на Джинале, но реже. Частями таких резервуаров являются ямки, попадающиеся часто на стенках первичных пещер, отвалившихся глыб или отвесных скал. Происхождение подобных ямок может казаться загадочным и наводило на мысль об их эоловом происхождении, если не считаться с тем, что благодаря выветриванию происходят постоянные обвалы пород и вскрытие образований, прикрываемых ими.

Рисунок 13

Наличие резервуаров, образованных подземными водами на верхнем уступе Бургустана, говорит о том, что подземных вод в нем было больше, чем в нижних уступах, в связи с этим деятельность подземных вод здесь приобрела другой характер. В то время как в нижних ярусах подземные воды действуют только путем увлажнения и нуждаются в подсобном факторе - выветривании, здесь они активно, непосредственно вырабатывают полые формы. Четвертый уступ усеян массой мелких пещер-ям, расположенных в больших, но неглубоких пещерах, происшедших, как об этом было сказано выше, путем обвала больших или меньших глыб полосатых песчаников («второй» тип ниши пещер). Эти мелкие ямы-пещеры имеют внутреннюю скульптуру, сильно напоминающую скульптуру описанной нами выше пещеры Ребровой балки. Едва ли можно после этого говорить об их эоловом происхождении. Надо иметь в виду также и то, что ряд таких пещер часто образовался под прикрытием еще не отколовшихся глыб, которые отвалились только после их сформирования (рис. 14).

Рисунок 14

Необходимо также учесть, что четвертый уступ расположен на более высоком, открытом месте, чем нижние уступы, и потому более доступен деятельности ветра. Поэтому на этом склоне в том случае, если бы пещеры окрестностей Кисловодска действительно были эолового происхождения, надо было бы ожидать наибольшего развития больших первичных пещер, которыми усеяны нижние уступы песчаников Бургустана. Между тем мы видим обратное - сосредоточение на верхнем уступе мелких ям-пещер. Но подобное явление легко объяснимо, если учтем наличие большего избытка подземных вод в четвертом уступе, чем в нижних в период максимального развития пещер, и выработки этими водами ям-пещер четвертого уступа.

В результате всех проделанных наблюдений над ростом пещер можно придти к следующим выводам о факторах, выработавших преобладающий тип пещер окрестностей Кисловодска.

1.«Скорлуповатое» влажное шелушение наблюдается во всех без исключения пещерах, развивающихся в настоящее время, и является основным фактором их образования. Следы этого шелушения, происходившего во время развития древнейших пещер, сохранились в них и поныне.

Таким образом, «скорлуповатое» влажное шелушение надо считать главным фактором образования пещер Кисловодском района как в прошлом, так и в настоящее время.

2. Влажное «скорлуповатое» шелушение обусловливается деятельностью подземных вод. В зависимости от интенсивности их просачивания, глубины и площади промачивания пород получаются те или другие полые формы, начиная от ниш, пещер и кончая сотами.

3. Признаки древних пещер, которым приписывается обыкновенно эоловое происхождение, а именно: форма (широкое отверстие с суживающимся кверху дном) и отшлифованность стен легко объясняются: первые - положением очагов роста пещер, вторые - деятельностью организмов и «сухим» шелушением стен.

 

Мелкие формы рельефа и их развитие («сотовые ячейки» и «карманы»)

Соты - это углубления, то в виде сравнительно небольших ямок, напоминающих оспины, то больших ям, по форме напоминающих пещеры; они также располагаются рядами по две, по три, имеют такого же вида перегородки, широкое отверстие, суживающееся часто кверху дно. Внутри их, так же как в растущих пещерах, происходит шелушение (рис. 15, см . две нижние ячейки слева). Подобно «слепым» пещерам, встречаются «слепые» соты.

Рисунок 15

Приведенные данные говорят об общности происхождения сот и пещер. На изученной территории можно ознакомиться с отдельными стадиями развития этих полых форм микрорельефа. В верхней части Ребровой балки находим группу древних пещер, слившихся вместе и совершенно разрушенных. Крыши их обрушились, а края обвала их напоминают сильно расширенную латинскую букву V. На стенах их находим следы одного большого и трех малых очагов роста. Очаги почти прекратили свой рост. Пещеры не разрастаются. На стенах их можно проследить ход роста сотовых ячеек и рябин. Они бывают двоякого происхождения. Края больших скорлуп под влиянием возможно временного промачивания во время дождей начинают часто и мелко шелушиться. Так создается ряд мелких очагов роста ячеек, в результате чего могут появиться мелкие, вытянутые в горизонтальном направлении ячейки.

В том случае, когда шелушение сосредоточится вокруг одного какого-нибудь центра, возникнут округлые или овальные ячейки - соты. Но возможно возникновение и отдельных, самостоятельных очажков концентрического шелушения.

Громадную роль в образовании сотовых ячей играет органическое выветривание при посредстве лишайников. Сверху, у края крыши пещеры находятся большие скопления лишайников. Они образуют темно-оранжевые пятна. В том же месте находится масса мелких ячеек-сот таких же размеров, как пятна лишайников. Стенки пещеры в этом месте как бы изрешечены мелкими ружейными пулями.

Интересно, что в других местах пещеры подобной формы соты не встречаются. Необходимо отметить, что как в описываемом нами комплексе пещер, так и во всех других случаях, соты-ячейки находятся на отшлифованных стенах древних пещер, часто помещаются в ямках, расположенных в этих пещерах. Это говорит о том, что соты, играющие столь важную роль в микрорельефе окрестностей Кисловодска, являются образованиями позднейшими, значительно более молодого возраста, чем пещеры. Мало того, мы наблюдаем соты на стенах скал, прикрытых недавно обрушившимися глыбами. Они могли образоваться под прикрытием этих глыб в трещинах, совершенно изолированных от воздействия ветра, но под воздействием затекающих в трещины вод и механического и органического выветривания (рис. 16). На приводимом снимке видна громадная трехгранная глыба породы, недавно отколовшаяся от одной из скал четвертого уступа Бургустана. Свежая поверхность скалы, от которой отвалилась эта глыба, подтверждает это. На другой же плоскости, к которой прилегала отвалившаяся глыба, ясно видны следы работы воды и ряд сотовых ячей. Роль воды в выработке сотовых ячей особенно заметна при рассмотрении пещеры, расположенной в Ребровой балке и прославившейся фигурами так называемого «кружевного выдувания». То, что соты этой пещеры эолового происхождения, как и все полые формы мезо- и микрорельефа, принимается как аксиома, не требующая доказательств. Мы не склонны принимать на веру подобное утверждение. Ни один из сторонников эолового происхождения сотовых ячей этой пещеры ничего не говорит о времени возникновения их. При наличии следов крупного скорлуповатого древнейшего шелушения на местах расположения этих ячей и не прекращающегося вплоть до настоящего времени поверхностного шелушения, сохранение этих форм оказывается возможным при условии возникновения их только в новейшее время, во всяком случае в период, последовавший за периодом максимального развития пещер. Таким образом, соты-ячейки - образования новейшие.

Рисунок 16

Какую роль играют в развитии сотовых ячеек наземные воды, становится очевидным при исследовании всей площади основания пещеры, занятой сотами-ячейками. Прежде всего бросается в глаза, что на этой площади мы можем найти все главнейшие стадии развития ячей - от начальных, вытянутых в горизонтальной плоскости небольших ложбинок, до достигших максимального развития ячей, перегородки между которыми уже местами продырявились. Наиболее слабо развиты ячейки на периферической части входа в пещеру, на почти отвесных стенках. Чем ближе к центру входа в пещеру, чем больше пологость поверхности, и чем более в связи с этим облегчается накопление дождевой воды на поверхности, тем крупнее становятся ячейки. Размеры ячеек и степень их развития находятся в прямо пропорциональной зависимости от наклона поверхности, на которой они образовались.

Таким образом, наиболее слабо развитые ячеи расположены на наиболее отвесной части стены, наиболее развитые - на наиболее пологой поверхности у входа в пещеру.

Вообще, расширение и углубление сотовых ячей на более пологой части входа пещеры сравнительно с сотами, расположенными на более отвесной, не может быть объяснено лучшими условиями ветровой эрозии на наклонной стене. Наоборот, ветер сильнее должен разрушать отвесную стену, оказывающую ему большее сопротивление, чем пологую, по которой он скользит. Между тем для накопления воды и последующей эрозии на поверхности более пологой, но все же имеющей достаточный уклон, условия лучше.

Идя от периферии к месту наибольшего развития ячей, мы наблюдаем быстрый скачок в росте ячей как раз по линии хорошо наметившегося стока воды (рис. 17).

Рисунок 17

Эта линия как раз идет по границе, отделяющей отвесный склон от склона, постепенно выполаживающегося. От этой линии в сторону выполаживающегося склона ячеи все увеличиваются, углубляются, «слепых» сотов становится меньше. Рассматривая их сбоку, замечаем, что каждая из них (за редким исключением) имеет у входа площадку, на которой может скопляться дождевая вода и просачиваться в расположенные ниже соседние ячеи, вызывая этим сначала их увлажнение, а затем и мелкое шелушение. На таких площадках местами замечаются углубления - результат мелкого шелушения.

Такие явления в большом масштабе можно наблюдать у основания всех уступов Джинала и Бургустана. Оно обусловлено смачиванием поверхности подножий уступов, обязанным скопляющейся на них дождевой воде. Наконец, дождевые воды, стекая, непосредственно могут увеличивать размеры ячей. Подобное явление в еще большем масштабе имеет место на первом Бургустанском уступе.

Образование подобных углублений совершенно необъяснимо с точки зрения эоловой гипотезы. Внутри сот заметно мелкое шелушение, а на дне скопление мелких зерен песка из отпавших чешуек.

Что стены описываемой нами пещеры находятся под действием дождевых вод видно из того, что очень часто на них можно проследить следы свежих водных струй и сносимых ими мелких песчинок. Ячеи описываемой нами пещеры расположены в сером песчанике, являющемся эквивалентом серых полосатых песчаников четвертого уступа Бургустанского хребта. Выше его располагается описанный уже нами желтовато-бурый песчаник. Дождевые потоки, размывая его, покрыли буро-желтыми песчинками расположенные ниже их серые песчаники, придав последним с поверхности буровато-желтоватый оттенок. Все приведенное выше - лучшее доказательство бесспорного энергичного воздействия наземных вод на образование сотовых ячеек.

Большое количество сотовых ячей возникло в полосатых песчаниках четвертого уступа Бургустанского хребта. Они располагаются широкой полосой вдоль нижней части уступа (рис. 16). Их так много, что создается впечатление, как будто уступ весь изрешечен пулями. Что уступ, покрытый этими мелкими ячейками, действительно находится под воздействием дождевых вод, видно из массы следов водных потоков по стенам. Можно проследить следы мелких потоков, стекавших в эти ячейки и оставивших на шероховатой поверхности внутренних стенок ячей небольшие скопления песка в виде ряда маленьких пирамидок. Ячейки здесь возникли в полосках более темных, более богатых углистыми примесями. В этих полосках происходит более энергичное мелкое шелушение под воздействием постоянного увлажнения и колебания температур. Но ячейки здесь неглубокие, в противоположность ячеям описанной нами выше пещеры Ребровой балки и Сотовой горы, о которой будем говорить ниже. Соты здесь не углубляются больше, чем на толщину отстающих под влиянием выветривания табличек породы. Под влиянием дождевых вод перегородки между ними размываются, а несколько сот соединяются вместе. В результате покрытая оспинами стена сглаживается. Иногда можно ясно видеть, что в тех местах, где ячейки-соты попадают под действие более мощных потоков, сглаживание их идет более энергично. Так проходит цикл развития сотовых ячей.

Эти соты-ячеи, как говорилось выше, являются образованиями нового времени, возникшими часто на местах свежих обвалов скал.

На первом уступе Бургустанских высот крутой склон одной из балок, расположенной к востоку от Кольца-горы, сплошь покрыт сотами. Для удобства будем его называть «Сотовой» горой. Соты эти образованы в желтовато-буром песчанике. Они значительно больших размеров, чем соты-ячейки четвертого уступа, возникшие в полосатом песчанике, и отличаются от крупных сотов пещеры Ребровой балки с так называемым «кружевным» выдуванием (рис. 18). В образовании сотов здесь важную роль, наряду с действием воды и механическим выветриванием, сыграло органическое выветривание. В тех местах, где вода не смыла соты, гора сплошь покрыта черным покровом лишайников. Многие лишайники образуют довольно крупные круглые гнезда. Под каждым таким гнездом можно найти совершенно разрушенный песчаник, лишенный цемента. При нарушении целостности лишайникового гнезда песок высыпается и в конце концов образуется круглая ячейка-сот. Лишайники же могут быть смыты водными потоками. Насколько сильно воздействие дождевых вод на Сотовую гору видно из того, что целые ряды сот и все «карманы» (о них будет сказано ниже), помеченные нами на этой горе в августе 1936 года, в промежуток времени до августа 1937 года полностью уничтожены дождевыми водами. Об этом свидетельствует снимок, сделанный нами в августе 1937 года (рис. 18). Внутри сотовых ячеек Сотовой горы замечается шелушение внутренних стенок. На дне ячей накопилось значительное количество мелкого песка.

Рисунок 18

К весьма интересным образованиям, особенно хорошо выраженным еще в 1936 году на Сотовой горе и совершенно разрушенным в течение последнего года дождевыми водами, относятся так называемые «карманы». Это довольно широкие и достаточно глубокие щели в песчаниках. В эти щели можно было свободно вложить ладонь руки и свободно двигать ее в полости «кармана» вверх, вниз и в бока. «Карманы» были несколько мельче сотовых ячей. Особенностью их являлось то, что в нижней их части не находились скопления песка, что имеет место в сотах. Это делало происхождение их загадочным. Происхождение их невозможно было объяснить ни водным путем, ни путем органического выветривания. Оставалось «на веру» принять их эоловое происхождение. Но с другой стороны, является совершенно невероятным, чтобы незначительная масса воздуха, попадающая в «карман», могла обладать настолько большой силой, чтобы выдувать песок со дна «кармана». Но если бы даже воздух, попадавший в этот «карман», и мог двигать песок, накопившийся на дне «кармана», то все-таки оставалось неясным, почему он должен был его выдувать в боковую щель, не находящуюся на пути его движения. Объяснение происхождения «карманов» оставалось одной из труднейших задач, с которыми нам пришлось столкнуться при выяснении происхождения полых форм мезо- и микрорельефа окрестностей Кисловодска. Осталось только одно предположение, - что «карманы» образовались благодаря трещиноватости породы и связанному с этим отставанию крупных таблиц от материнской породы, а также благодаря последующему образованию в отставших табличках трещин, при посредстве которых полость «карманов» сообщалась с наружным воздухом. Только при таком допущении происхождения «карманов» можно было объяснить то, что на дне их нет песка. Изучение картины разрушения «карманов» в сентябре 1937 года подтвердило это наше допущение и дало возможность по остаткам «карманов» воссоздать их настоящую структуру (рис. 19).

Рисунок 19

В результате разрушения дождевыми водами сотовых ячеек и «карманов» на склонах уступов возникают вертикальные полосы с явными следами сглаживания их водой, завершающиеся в верхней части небольшим навесом. Интересно, что выше навеса, как правило, следов воды нет. Частично иллюстрируют сказанное рис. 16 и 17. Это доказывает, что «карманы» и соты в таких случаях разрушаются водой, непосредственно попадающей в них и смывающей их нижние части, служащие верхним навесом для нижележащих «карманов» и ячей. В таком случае сохраняется только верхний навес того «кармана» или сота, начиная с которого пошло разрушение вниз. Для уяснения сказанного рассмотрим схему строения «кармана».

«Карманы» действительно образуются благодаря отставанию плиток породы. Отставшая плитка остается скрепленной с породой в своей верхней и нижней частях. Пространство между отставшей плиткой и материнской породой образует полость «кармана».

При таком происхождении полости «кармана» становится совершенно ясным отсутствие внутри нее песка. Сбоку в отставшей плитке благодаря шелушению возникает щель, соединяющая полость «кармана» с наружным воздухом. Во время дождей косые струи дождей, приносимых юго-юго-западными ветрами легко могут проникнуть в полости «карманов», так как Сотовая гора обращена на юг-юго-запад. В виду частых дождей ливневого характера в окрестностях Кисловодска, в особенности в течение 1936 и 1937 годов, деятельность дождевой воды смогла проявить себя полностью.

Дождевые воды, часто попадая в полость «карманов», легко могут смыть нижнюю часть «кармана» (рис. 19), соединенную в свою очередь с верхней частью нижележащего «кармана», которая благодаря этому тоже разрушится. Нижняя же часть нижележащего «кармана» разрушится таким же путем, как разрушалась нижняя часть вышележащего и т.д. В результате и получатся при разрушении «карманов» вертикальные полосы с «навесом» вверху из разрушенной верхней части, с которого началось разрушение.

 

ВЫВОДЫ

Все полые формы окрестностей Кисловодска по их происхождению и морфологическим особенностям можно разделить на следующие группы:

1. Ниши по происхождению делятся на две группы: а) образовавшиеся благодаря скорлуповатому шелушению скал. В них зарождаются пещеры (первичные ниши); б) образовавшиеся благодаря слиянию пещер, прошедших полный цикл своего развития и расположенных рядами (вторичные ниши).

По морфологическим особенностям первая группа ниш делится в свою очередь на два типа в зависимости от свойств пород, в которых они возникают а) ниши с мягкими очертаниями и б) с резкими очертаниями.

2. Пещеры по происхождению и морфологическим особенностям делятся на два типа: а) пещеры, возникшие под влиянием совместного действия просачивания подземных вод и выветривания, и б) возникшие под непосредственным эродирующим действием подземных вод. Сюда относятся пещеры-ямы.

3. Соты по происхождению могут быть разделены на две категории: а) возникающие под действием органического выветривания и б) возникающие под совместным действием механического выветривания и промачивания. По морфологическим особенностям отличают: а) мелкие соты-ячейки (тип четвертого уступа Бургустана), б) крупные соты, возникшие из удлиненных ячеек (тип главной пещеры Ребровой балки) и в) крупные соты округлой формы (тип Сотовой горы).

4. «Карманы» произошли благодаря отслаиванию от материнской породы крупных табличек, что приводит к образованию полостей между материнской породой и отслоившейся табличкой. Наблюдается лишь один тип «карманов».

Таким образом, изучение развития полых форм рельефа окрестностей Кисловодска привело нас к выводам, совершенно несходным с выводами прежних исследователей. Конечно, наши исследования надо расширить. Необходимо вскрыть химическую сторону процесса разрушения полых форм рельефа. Важность изучения этой стороны процесса заключается в том, что изменение химического состава пород ведет к изменению в их свойствах и в частности сопротивляемости разрушению.

Но и на основании добытых данных мы можем сделать некоторые общие выводы.

Прежде всего необходимо признать, что встречающийся в литературе термин «пустынный рельеф» весьма неточен, так как совершенно бесспорно то, что подобные формы могут возникнуть в условиях разных климатов и под действием разных факторов. Поэтому вместо термина «пустынные формы рельефа» лучше было бы употреблять термин для некоторых из них «полые формы рельефа», условившись предварительно о том, какие именно формы включить в данную категорию.

Что же касается роли ветра, то в изученном нами случае ветер действует только как фактор, ускоряющий испарение просачивающихся на поверхность подземных вод, а в связи с этим ускоряющий разрушение цемента песчаников, процесс влажного шелушения и т.д.

Обобщая данные сравнения результатов наших наблюдений в окрестностях Кисловодска и К. Брайана [Bryan, 1928], приходим к следующим выводам:

К. Брайан [1928] объясняет происхождение полых форм, а именно больших и малых ниш и каменных кружев (stone lace), характерных для выветривания песчаника в ущелье Чако, главным образом действием дождевой воды, которая поглощается пористым песчаником, просачивается сквозь толщу горных пород и выходит где-нибудь у подножия склона. Просачивание воды в песчаниках и вызываемое им «влажное скорлуповатое шелушение», на которое Брайан не указывает в своих наблюдениях, отмечено нами как главный фактор всех случаев роста «первичных» и «вторичных» пещер окрестностей Кисловодска.

«В местах выхода вода выносит, - говорит Брайан, - растворенный цемент, благодаря чему зерна горной породы освобождаются от сцепления». На степень выветривания, а также на объем и форму впадин, по Брайану, влияют разрывы от расширения солей, кристаллизующихся при испарении вытекающей воды, действие мороза на сырой камень и местная структура камня.

Влияние структуры песчаников на форму и объем полых форм всех типов также нами указывается. Но, кроме того, с нашей точки зрения объем и форма полых форм рельефа определяются и типом скорлуповатого шелушения породы, который в свою очередь зависит от площади, охваченной просачивающейся водой, и интенсивности самого просачивания. На последнюю, наряду с другими факторами, оказывает влияние интенсивность испарения влаги, которая может определяться не только высокой температурой пустынь и полупустынь, но и наличием ветров, имеющих там распространение. О том, что испарение усиливает процессы кристаллизации солей, упоминает и Брайан.

К. Брайан совершенно исключает работу ветра как фактора, обусловливающего возникновение полых форм каньона Чако; к такому же выводу пришли и мы в своих наблюдениях на изученной нами территории.

По Брайану [1928], ветер оказал частичное влияние на отшлифовку поверхности только в последнее время и то в тех местах, где при образовании полых форм, благодаря указанным выше причинам, скопилось много песка.

Все же, несмотря на это, влияние ветра на процесс рельефообразования остается ничтожным.

Главной же причиной образования полых форм рельефа Брайан [1928] считает пористость песчаника, благодаря которой дождевая вода проникает до неразрушенной выветриванием поверхности горных пород (курсив наш. - А.В.) и затем постепенно выходит на поверхность, разрушая их.

В условиях влажного климата, по Брайану, должны были бы получиться те же результаты, если бы поверхностный слой не разрушался от действия вод.

В этой части тоже надо признать полное сходство наших выводов с выводами К. Брайана.

Указываем другие черты сходств результатов наблюдений наших и Брайана: а) тенденция образовать большие удлиненные ниши ближе к основанию пористой породы; б) влияние слоистости грунта на расположение углублений; щелеобразные, как бы выдутые ниши по нашим наблюдениям возникают по трещинам, образующимся при таблитчатом выветривании и последующем просачивании воды по месту разлома табличек; в) слияние ниш горизонтальными рядами; г) происхождение так называемых «каменных кружев» и переход их при слиянии в щелеобразные небольших размеров ниши.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Богословский Н.А. Следы пустынного ландшафта в окрестностях г. Кисловодска. Почвоведение, № 3, 1911.

2. Герасимов А.П. Обзор современных данных по геологии Сев. Кавказа. Изв. Геол. ком., № 4, 1928.

3. Герасимов А.П. Краткий геологический очерк района Кавказских Минеральных Вод. Материалы к познанию геологического строения Российской империи, вып. 3, Москва, 1911.

4. Гладцин И.Н. К вопросу о пустынном выветривании. Проблемы физической географии. Акад. Наук СССР, 1936.

5. Григорьев С.Г. Долины окрестностей Кисловодска. Сборн. в честь 70-летия Д.Н. Анучина, стр. 77, 1913.

6. Краснов А.Н. Натуралист на Кавказе, вып. 1. Пятигорск, 1910.

7. Соболев Д.Н. К геоморфологии окрестностей Кисловодска.  Природа, 3, 1938.

8. Соколов Н.Н. Геоморфологический очерк Черкесского округа. Труды Северо-Кавказской ассоциации Научно-исслед. института, № 65, вып. 12, 1930.

9. Щукин И.С. Геоморфологический очерк Кавказа. Труды Научно-исслед. института географии МГУ, 1928, вып. 2.

10. Щукин И.С. Следы сухой послеледниковой эпохи на Сев. Кавказе. Землеведение, XX, VI, 1924.

11. Эйхельман Э. Краткий очерк геологии и гидрологии района Кавказских Минеральных Вод. Пятигорск, 1905.

12. Bryan К. Niches and other Cavities in Sandstone at Chaco Canyon, N.M. Zeitschrift fur Geomorphologie, Bd. III, H. 3, 1928.

 


A.A. VIRSKY

LES FORMES CREUSES DE RELIEF DES GRES DE CRETACE INFERIEUR AUX ENVIRONS DE KISLOVODSK

Resume

Les cavites de relief aux alentours de Kislowodsk ont ete formees par la decomposition deroche organique et mechanique ainsi que par l'activite des eaux souterraines et partiellement superficielles. Le vent a pu prendre part dans l'enlevement. des produits de la decomposition, mais il n'etait pas un facteur decisif dans la creation des formes de relief donne.

La succession des formes des cavites de meso-et de microrelief a ete determinee par les conditions physico-geographiques. Les cavernes et les niches en sont les formes les plus anciennes. Elle se produisaient le plus energiquement a l'epoque postglaciale, encore assez riehe d'eau superficielle pour la laisser penetrer dans les profondeurs et s'y accumuler comme l'eau souterraine.

Les vents dessechants de cette epoque ont pu accellerer la formation des cavernes, non pas en les creusant directement, mais en stimulant le facteur principal de leur developpement: la desquamation humide.

La formation des cavernes continue encore de nos jours. Les formes menues, e'est a dire les cellules, les alveoles et les poches ne prennent une place principale que plus tard. Elles doivent leur origine essentiellement aux memes causes que les cavernes, mais elles se forment aussi sous Г influence des eaux pluviales. Elles sont alors faciles a detruire par ces eaux-meme et presentent par consequent des formations moins durables.

 

 

Ссылка на статью: 

Вирский А.А. Полые формы рельефа нижнемеловых песчаников окрестностей Кисловодска // Проблемы физической географии, 1940, вып. IX, с. 47-72.




 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz