Карст Красноярского края 
Специфичным видом карстующихся пород являются среднепалеозойские
конгломераты карстового района Манского прогиба, в которых заключены крупные
(Большая Орешная, Баджейская) и ряд значительных пещер. Конгломераты с большим
содержанием известняковых и доломитовых галек, валунов и с гравелитовым
кварц-кальцит-доломитовым заполнителем развиты на площади 132 кв. км, но пещеры
локализованы на участке площадью всего 36 кв. км, за счет чего получаются очень
высокие значения их плотности и густоты (рис. 9).
Рис. 9. Карстологическая схема и разрез Баджейского
участка Манского прогиба: 1 – доломиты крольской свиты нижнего кембрия; 2 –
мергели, алевролиты и глинистые доломиты той же свиты; 3 – конгломераты
нарвской свиты ордовика; 4 – песчаники и гравелиты баджейской свиты ордовика; 5
– граниты; 6 – современный аллювий; 7 – геологические границы: тектонические
(а) и несогласного залегания (б); 8 – пещеры крупные, значительные и малые; 9 –
контуры пещер в разрезе; 10 – уровень карстовых вод; 11 – вершинные ребра
рельефа на конгломератах; 12 – низинные ребра.
(Цыкин, 1990)
Пещера Большая Орешная является крупнейшей по протяженности
и объему в азиатской части России, причем длина ее ходов постоянно
наращивается, поэтому приводимые морфометрические данные не являются
окончательными. Пещера расположена в левом борту долины р. Таежного Баджея, в 3 км
восточнее пос. Орешное. Она выработана в красновато-буровато-коричневых
конгломератах нарвской свиты ордовика, имеющих мощность 1200 м и
выдержанное моноклинальное залегание. По строению пещера лабиринтная.
Преобладают наклонные и горизонтальные галерейные ходы на разных уровнях (рис. 10).
Выраженных этажей, отмечающих устойчивые уровни стояния подземных вод, нет.
Гроты преимущественно обвальные.
Ввиду высокого содержания в конгломерате
песчано-алеврито-глинистых частиц при карстификации образуется большое
количество обломочного материала, который накапливается на полу. В нем местами
вкраплены глыбы и гальки, высвобожденные из цемента коренной породы. Натечные
образования очагово распространены в отдельных зонах. Встречаются небольшие
подвешенные озера и конечный сифон, за которым обнаружена подводная часть
пещеры протяженностью более 100 м и глубиной до 35 м.
Закартографированная протяженность пещеры более 21000 м, глубина до
конечного сифона 155 м, а с учетом подводной части – 190 м, объем
свыше 250000 куб. м.
Рис. 10. План и разрез пещеры Большая Орешная (по
материалам Красноярского спелеоклуба):
1 – скальные перемычки; 2 – обрывы, отвесы; 3 – наклонные
стенки; 4 – разломы; 5 – озера, сифоны; 6 – истоки ручьев; 7 – зоны аккумуляции
пещерного кальцита; 8 – скопления лунного молока.
(Цыкин, 1990)
Близкие по составу конгломераты известны во многих
складчатых областях, но развития карста в них не отмечается. Конгломератовые
пещеры есть также в Центрально-Мегрельском районе Западного Кавказа, Горном
Крыму, в Южных Альпах на территории Италии. Здесь в конгломератах плиоцена
развиты разнообразные внешние карстовые формы и галерейные полости. Крупные
полости известны в силикатных отложениях протерозоя, в том числе и в
конгломератах Венесуэлы и Бразилии.
Причиной редкой, очаговой карстификации нарвских
конгломератов остаются во многом непознанными. Ведущую роль играют пористость и
трещиноватость породы, геоморфологическое положение участка, благоприятное для
инфильтрации и движения подземных вод. Карст в конгломератах Манского прогиба
является дочетвертичным гипергенным, связанным предположительно с олигоцен-миоценовой
зоной насыщения карстового водоносного горизонта и последующим морфогенезом в
зоне аэрации в плиоцене и четвертичном периоде.
Многие реки поглощаются понорами или постепенно теряют
сток. Гидрогеологические скважины вскрывали карстовые воды в междуречьях на
глубинах 40–150 м и в долинах на глубинах 2–40 м. Удельные дебиты
скважин на междуречьях обычно невелики, а в долинах достигают больших значений.
На материалах спелеологических исследований показано, что сильно закарстованные
площади сдренированы до глубины 220–270 м. Имеющиеся данные
свидетельствуют о резко неравномерной водопроницаемости карстующихся пород,
возрастающей под долинами рек и логами.
В области фрагментарно развиты подрусловые карстовые
депрессии. Формы четвертичного возраста, заполненные аллювием верхнего
плейстоцена – голоцена, выявлены под долинами рек Сисима в верхнем течении.
Неогеновые депрессии известны в карстовых районах Сисимского и Кизир-Казырского
синклинориев, где с ними связаны глинистые пигменты, содержащие гнезда боксита,
и ложковые россыпи золота. Предположительно неогеновый возраст имеют
воронкообразные депрессии, выявленные при изучении карбонатитовых массивов
Дербинского антиклинория. Палеогеновые депрессии относительно развиты в
западных предгорьях. Они содержат залежи боксита и фосфоритов (Цыкин, 1990). На
Сейбинском месторождении фосфоритов во вмещающих рыхлых отложениях обнаружена
пыльца растительности средней юры. Это пока единственный в Алтае-Саянской
карстовой провинции объект, включающий палеокарст юры (Бабак, Смирнова, 1978).
Досреднедевонский карст отмечен в Приенисейской
складчато-блоковой зоне (Торгашинский участок). Здесь отложения девона ложатся
на неровную поверхность известняков кембрия. В западинах последних имеются
гнезда брекчий с прочным красно-коричневым мергелистым цементом. Известняки
секутся жилообразными телами (кластическими дайками) известковых
красновато-бурых, бурых песчаников. Эти породы связаны с кольматацией трещин и
полостей. В восточной части области известен бокситоносный карст нижнего
кембрия (Боксонское месторождение). Линзы аллитов, связанные с
внутриформационными перерывами в карбонатных толщах нижнего кембрия, обнаружены
также в Сисимском синклинории и Приенисейской складчато-блоковой зоне.
В целом в данной области, как и в других областях
Алтае-Саянской карстовой провинции, выявлено несколько генераций палеокарста,
которые нередко сочетаются с различными формами неокарста. В качестве примера
сошлемся на Павловский участок (рис. 11). Он связан с полем
распространения известняков и подчиненных им пачек сланцев, занимающим верхнюю
часть бассейнов рек Сисим и Павловка в низкогорной интенсивно расчлененной
области. В западной части участка выявлены палеокарстовые депрессии, в
отложениях которых разведаны залежи фосфоритов. По долинам второго – третьего
порядка выявлены ложковые россыпи золота на неровном карбонатном плотике.
Неокарст в этой части площади развит незначительно, представлен воронками и
останцами в долинах рек.
В восточной части участка палеокарст неизвестен (размыт), а
неокарст представлен воронками, понорами, безводными участками долин рек,
пещерами. Здесь выявлена крупная пещера – источник Лысанская протяженностью
2500 м, амплитудой 66 м. Она двухэтажная. Нижний этаж – это русло
подземной реки, прерываемое рядом сифонов. Вода поступает из системы подводных
каналов, которые исследованы спелеологами-подводниками на расстояние около 200 м.
Вода поглощается в средней части долины реки Павловки и проходит под землей
несколько километров. Верхний этаж пещеры галерейно-гротового строения содержит
аккумулятивные озера и представляет эстетическую ценность благодаря обильному
развитию живописных натечных отложений (Цыкин, 1990).
Рис. 11. Карстологическая схема и разрезы Павловского
участка района Сисимского синклинория (Цыкин, 1990):
1 – светлые массивные известняки; 2 – диабазы; 3 – карбонатные
отложения, не расчлененные по составу; 4 – графитистые мраморы; 5 – темные слоистые
известняки; 6 – кремнистые и кремнисто-глинистые сланцы; 7 – известняковые
конгломераты; 8 – андезиты, андезитовые и диабазовые порфириты; 9 –
некарстующиеся отложения; 10 – малые интрузии (габброиды и гранитоиды); 11 –
рыхлые фосфатные отложения; 12 – покровные отложения; 13 – воронки междуречий
(а), воронки-поноры логов (б); 14 – останцы; 15 – пещеры; 16 – источники; 17 –
карстовые палеодепрессии с фосфоритами; 18 – подрусловые седиментационные
коллекторы с россыпным золотом; 19 – восточная граница карстового района; 20 –
уровень карстовых вод; 21 – контуры Лысанской пещеры.
Карстовая
область Енисейского кряжа
представляет собой низкогорное и предгорное сооружение с абсолютными отметками
водоразделов от 250 до 500–1100 м. Из-за густого эрозионного расчленения
территории орографически четко выраженные хребты почти отсутствуют.
Обнаженность области слабая, так как сильно развиты Элювиально-делювиальные
отложения. В северной предгорной части кряжа имеются отложения подпрудных
бассейнов плейстоцена. Карстующиеся породы относительно широко распространены в
разрезах байкальской миогеосинклинали и позднедокембрийских – нижнепалеозойских
протоорогенных прогибов. Мраморы и мраморизованные известняки преобладают в
составе пенченгинской свиты протерозоя. Известняки, доломиты, переходные
разности слагают сосновскую свиту нижнего кембрия. Суммарная площадь выходов
карбонатных пород составляет 6,4 тыс. кв. км, или 9,5 проц. территории
Заангарской части кряжа. В этой части кряжа выделяются карстовые районы
Вороговско-Тисского, Кордо-Лебяжинского, Большепитского и Ангаро-Питского
синклинориев, Центрального антиклинория (Цыкин, 1990)
В Ангаро-Питском синклинории установлены 2 основные полосы
развития контактово-карстовых депрессий и несколько второстепенных. Одна из них
связана с кровельной частью доломитов, перекрытой сланцами. К этой полосе
приурочены комплексные месторождения боксита, каолина и глинистых пигментов
Киргитейской группы, имеющие позднемеловой – эоценовый возраст. Вторая полоса
приурочена к контакту доломитов и сланцев. В южной части района она вмещает
аналогичное Верхотуровское месторождение. Рядом расположенное Быковское
месторождение магнезита сильно закарстовано (Цыкин, 1975).
В Вороговском прогибе система контактово-карстовых
депрессий выработана в доломитах, перекрытых туфогенно-кремнисто-сланцевыми
отложениями. В отложениях этих депрессий выявлены месторождения марганцевых руд
Порожинской группы. На месторождении Моховое палеокарстовая депрессия
охватывает всю ширину выходов доломитов и тыльной частью заходит на более
древние песчанистые известняки. Рельеф дна депрессии очень неровный, с
выступами и глубокими западинами (Цыкин, 1990).
Карстовая
область Минусинского прогиба – это сочетание пластовых денудационных равнин, осложненных куэстами,
мелкосопочника и аккумулятивных равнин. Абсолютные отметки междуречий
составляют 500–600 м в южной и окраинных частях впадины и снижаются до 280–350 м
в северной части. Котловины дренируются рекой Енисей и ее крупными притоками
Абаканом, Тубой. Относительно распространены пресные и соленые озера, некоторым
из которых приписывалось кластокарстовое происхождение. Геологические
наблюдения показывают, что озера либо приурочены к ядрам мульд, либо занимают
межкуэстовые понижения и с избирательным растворением пород не связаны.
Карстующиеся породы распространены незначительно, слагают
пачки и слои в отложениях среднего девона. В известняках и мергелях заключены
линзы и прослои гипса мощностью до 6 м.
Общая площадь области 77 тыс. кв. км, площадь выходов
карбонатных отложений 1,25 тыс. кв. км, что составляет 1,6% территории.
Карстовые районы отвечают отдельным прогибам сложного строения –
Южно-Минусинскому, Сыда-Ербинскому, Чебаково-Балахтинскому, Назаровскому.
Вследствие ограниченного распространения карстующихся пород и климатических
условий степной зоны неокарст в области известен на отдельных небольших
участках. Воронки расположены изолировано, цепью и реже небольшими группами. На
известняках наблюдались также суходолы, потеря стока ручьев и рек.
Карстовые водоносные коллекторы установлены по данным
гидрогеологических исследований, показавшим развитие в известняках напорных и
безнапорных вод, которые до глубины 200–300 м являются пресными, реже
солоноватыми. Карстовые воды разгружаются в долинах, дебиты источников обычно
невелики. Суммарный родниковый сток в Южно-Минусинском районе определяется 0,14
куб. м/с.
Гипсоносные отложения девона интенсивно поражены карстом.
Вблизи от земной поверхности гипс нередко полностью растворен, в связи с чем
произошли дробление и просадки известняков и мергелей кровли. В залежах гипса
встречается глинисто-гипсо-карбонатная брекчия. Карстовые явления отмечались на
всех разведанных месторождениях гипса. Некоторые залежи пригодны лишь для
подземной отработки (Цыкин, 1990).
3.3 Хозяйственное
значение карста
Значение карста двойственное – положительное и
отрицательное. Положительная роль выражается прежде всего в том, что карст
обеспечивал фиксацию в геологической летописи континентальных отложений
последовательных фаз карстификации, что создало предпосылки палеогеографических
и палеотектонических реконструкций.
В палеокарстовых депрессиях размещаются месторождения
различных рудных и нерудных полезных ископаемых, из которых ведущая роль на
ранних этапах освоения недр Сибири принадлежала золоту. В связи с отработкой
большей части россыпей основное значение приобрели месторождения огнеупорного
сырья. Также осваивается ряд месторождений фосфоритов и углеводородов, бокситов
и глинистых пигментов. Эксплуатируются месторождения карстовых вод, в связи с
усиливающимся загрязнением поверхностных водотоков и ростом водопотребления
количество водозаборов, каптирующих водоносные коллекторы, будет увеличиваться.
С учетом распространенности карбонатных пород можно полагать, что ресурсы
карстовых вод составят для отдельных районов от нескольких процентов до 60–70
проц. от общих извлекаемых ресурсов подземных вод (Цыкин, 1990)
Как положительный фактор с позиций физической географии и
краеведения можно оценить специфику карстовых ландшафтов, расширяющих
разнообразие природных условий территории и используемых для туризма. Так, из
Красноярска выполняется однодневный маршрут на теплоходах по водохранилищу ГЭС,
наиболее зрелищной частью которого является Бирюсинский залив, по берегам
залива представлен карстовый рельеф (Цыкин, Цыкина, 1978).
В южной части края на закарстованных площадях обычно
отсутствуют многолетняя мерзлота и болота, в связи с чем улучшаются условия
развития леса и землепользования (при невысокой плотности карстовых воронок).
Ценными объектами для туризма, краеведения, медицины и для ряда научных
дисциплин является ряд крупных пещер. Известно о благоприятном влиянии
подземной атмосферы на больных бронхиальной астмой. Аллергологические лечебницы
могут быть созданы в некоторых крупных пещерах Восточного Саяна. Особые
природные условия пещер позволяют использовать их как естественные биотропы для
медико-биологических исследований (Цыкин, 1990).
Пещеры имеют большое значение для познания палеолита и
неолита. В нескольких пещерах выявлены культурные слои позднего палеолита.
Богатая коллекция изделий из кости и бронзы собрана в Айдашинской пещере около г. Ачинска.
Исследования показали, что она была культовым местом начиная с неолита и до
средних веков (Молодин, Бобров, Равнушкин, 1980). Изучение пещерных грунтов
позволило уточнить списки млекопитающих, обитавших на карстово-спелеологических
участках в позднем плейстоцене – раннем голоцене. Среди костных останков
млекопитающих встречаются и вымершие виды фауны. Изучение фаунистических
остатков входов пещер дает информацию об изменении ландшафтно-климатических
условий местности (Цыкин, 1990).
Отрицательная роль пещер обусловлена провалами и просадками
земной поверхности на территории городов, поселков и трассах железных и
шоссейных дорог, а также угрозами обвалов, оползней и наледей. Вероятность
провалов тем больше, чем выше плотность воронок, многие из которых отражают
развитие близповерхностных пещеристых полостей.
В зоне Красноярского водохранилища на Бирюсинском участке,
где планировалось строительство крупной базы отдыха, появились провалы, один из
которых имел глубину около 50 м.
Понижение уровня карстовых вод в пределах депрессионных
воронок водозаборов, строительство карьеров и котлованов, являющихся
водосборниками метеорных вод, утечка воды и промстоков из трубопроводов,
повреждение почвенного слоя, регулирующего скорость инфильтрации воды, – эти и
другие последствия хозяйственной деятельности ведут к техногенной активизации
карста, негативно воздействующей на инженерные сооружения. Большие осложнения
вызывает карст при добыче карбонатного сырья (известняка, доломита, магнезита)
и гипсового камня. Все месторождения карбонатного сырья в предгорных и
низкогорных районах, в наиболее благоприятных для освоения месторождений
условиях, поражены карстом. Пласты гипса на большей части площади приповерхностного
распространения сульфатно-терригенно-карбонатной формации в карстовой области
Ангаро-Тасеевской синеклизы сильно разрушены (Цыкин, 1990).
Наибольшие осложнения при эксплуатации месторождений
известняка и доломита вызывают кольматационные отложения, которые при детальной
разведке почти нигде не фиксировались ввиду маломощности тел песчано-глинистых
образований, их сложного распределения в карбонатной толще и избирательного
разрушения этого материала при бурении. После строительства карьеров оказалось,
что линейный коэффициент закарстованности составляет 10–15 проц. Показательно в
этом отношении Мазульское месторождение флюсового известняка хр. Арга (Цыкин, 1990).
В отложениях палео- и неокарста обнаружены залежи различных
полезных ископаемых. Рудное сырье представлено марганцевыми, железными и
железомарганцевыми минеральными ассоциациями, россыпным золотом и бокситами.
Группа нерудного сырья включает фосфориты, россыпи алмаза, глинистые пигменты,
глины, мраморный оникс. Полезные флюиды – это пресные и минеральные воды,
скопления нефти и газа.
Употребляемый далее термин «карстовые месторождения» несет
морфологический смысл, подчеркивая условия локализации залежей этого
минерального сырья. Его не следует трактовать в генетическом смысле, т. к.
полезные ископаемые карстовых депрессий полигенетичны (Цыкин, 1985).
Руды железа и марганца относительно широко распространены в
отложениях карстовых депрессий. Значительное число непромышленных месторождений
и рудопроявлений марганцевых и железо-марганцерых руд отнесено к разряду
остаточно-инфильтрационных образований. Это месторождения Порожинского рудного
района Енисейского кряжа. Для них свойственны локализованный первоисточник
рудного вещества и значительное обогащение им вторичных концентраций,
образованных на окислительном, щелочно-окислительном геохимических барьерах. В
Порожинском марганцеворудном районе Енисейского кряжа выявлена система
контактово-карстовых палеодепрессий преимущественно на доломитах подъемской
свиты позднего рифея, в которых локализованы линзы окисных и карбонатных
марганцевых руд.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|
