Что такое спелеология
- Информация о материале
См. также Спелеотуризм
Среди осадочных горных пород, слагающих земную кору, широко распространены и часто выходят на поверхность известняки, доломиты, гипсы, каменная соль. Эти разные по происхождению, внешнему виду и составу породы объединяет хорошая растворимость атмосферными, поверхностными водами.
Разрушение горной породы обычно начинается вдоль ослабленных, трещиноватых зон. На ее поверхности образуются узкие, глубокие ложбинки, разделенные заостренными карстовыми гребнями. Расширенные, зияющие трещины, собирая струйки воды с примыкающей небольшой территории - микроводосбсра, постепенно превращаются в поглощающие поноры, зачаточные карстовые формы, из которых в дальнейшем могут развиться эрозионные шахты или пещеры. Длительное растворение породы под влиянием талых снеговых и дождевых вод создает замкнутые блюдцевидные либо конусовидные воронки. Их скопления образуют своеобразный ландшафт, напоминающий лунную поверхность.
На тех элементах рельефа, где условия снегонакопления наиболее благоприятны, возникают разнообразные коррозионные колодцы. Иногда это узкие щели, иногда - идеально правильные цилиндры. Полости такого же происхождения, но глубиной более 20 м принято называть коррозионными шахтами. Шахты могут образовываться также при провале сводов пещер. Тогда входную вертикальную часть такой сложной полости называют провальной шахтой, а горизонтальную - вскрытой пещерой. Но значительно чаще входы в пещеры встречаются на склонах горных массивов и речных долин.
Южные славяне испокон веков называли каменистые безводные поверхности словом «крс» или «крас». Так называется и один из самых диких известняковых массивов в Юлийских Альпах в Югославии. Видоизмененное в термин «карст», это географическое название стало нарицательным, обозначающим любую территорию с перечисленными формами карстового рельефа. Процесс растворения и размыва горной породы, который приводит к формированию характерных карстовых ландшафтов на поверхности и различных пустот - полостей под землей, получил название карстового процесса.
Изучением особенностей развития карста в различных геологических и климатических условиях занимаются карстологи - представители особой отрасли геолого-географических наук - карстоведения. Наиболее древняя ветвь карстоведения - спелеология - наука о пещерах (spelunca - грот, пещера), пещероведение, естественная история подземной среды.
Спелеология - комплексная наука, привлекающая для детального анализа специфических сторон процесса закарстования методики исследований, заимствованные из самых различных научных дисциплин.
Процессы поверхностного и глубинного закарстования оказывают существенное влияние на хозяйственную деятельность человека. И очень часто, в особенности при сооружении гидроэлектростанций, шахт, железных дорог, это влияние отрицательное, усложняющее строительство, требующее дорогостоящих противокарстовых мероприятий. Изучение глубинных карстовых полостей дает ценные данные о строении и инженерных свойствах земной коры. Поэтому ведущая роль в исследовании глубинного карста принадлежит геологам и географам.
Главным создателем пещер и шахт является вода. Просачиваясь по мельчайшим трещинам горного массива, она расширяет трещины до каналов. По ним сначала текут ручьи, затем мчатся целые подземные реки, прогрызающие в недрах земли многокилометровые лабиринты галерей. Вода не только создает карстовые полости, но и украшает их. Растворяя известняк, она насыщается карбонатом кальция. Повиснув на своде пещеры, капля воды дает начало каменной сосульке - сталактиту. Срываясь с его конца и расплескиваясь на полу пещеры, та же капля порождает сталагмит. Миллиарды капель, помноженные на миллионы лет, - и перед глазами в пещерах предстает фантастический пейзаж - громадные колонны, ажурные драпировки, различные натечные «флаги». Встречаются под землей и капельники странной, причудливой формы - эксцентрические сталактиты, или геликтиты.
Мы видим, что карстовый процесс двулик: вода растворяет горную породу в одном месте, переносит ее в другое и там из того же строительного материала творит натечные шедевры. Но каковы пути воды под землей? Проникновение в эти тайны - задача гидролога и гидрогеолога. Однако они не смогут объяснить, как и почему возникли и растут метровые мечи сталактитов и тонкая паутина геликтитов, какие закономерности управляют формированием в древних карстовых пустотах промышленных месторождений бокситов и железа, золота и урана. На помощь им приходят кристаллографы и минералоги, геологи-поисковики и горные инженеры.
Проникая под землю, мы попадаем в безжизненный мир. Но это только первое, и притом ошибочное, впечатление. Более 800 видов летучих мышей, самых крупных представителей животного мира пещер, выполняют ночью ту же полезную работу, которую птицы производят днем. Кроме летучих мышей под землей обитают различные насекомые, ракообразные, пауки, многоножки, бабочки, жуки. В пещерах СССР сейчас известно свыше 180 троглобионтных, т. е. обитающих только под землей, видов животных. Многие из них, по меткому замечанию основоположника румынской спелеологии Э. Раковицэ, являются «живыми окаменелостями» - реликтами давно отшумевшей жизни. Изменившиеся природные условия заставили их несколько миллионов лет назад уйти с поверхности в пещеры - убежища, где они сохранили до наших дней не только внешность, но и «привычки» своих далеких предков. Биоспелеология - перспективная отрасль биологической науки, много дающая для более точного воссоздания эволюции жизни на земле.
В рыхлом заполнителе пещер часто находят остатки костей различных животных. Их изучение дает палеонтологу уникальный материал для восстановления ландшафтных и палеоклиматических условий различных карстовых районов страны, где некогда жили пещерный медведь и сайгак, мускусный овцебык и пещерный лев, мамонт и альпийская галка. Анализ костей животных специальными методами дает представление о возрасте карстовых полостей, в которых они были обнаружены.
С пещерами была тесно связана и жизнь первобытного человека. Они укрывали его от стихийных сил природы, защищали от диких зверей. В подземных гротах начала зарождаться и культура человека. Раскопки вскрывают не только подземные хранилища, кострища, но и подземные храмы, древнейшие в мире фрески, скульптуры, барельефы. Чтобы разобраться в чудесах подземного мира, надо быть археологом, искусствоведом.
Но поставим точку. Только перечисление представителей всех научных дисциплин, прямо или косвенно принимающих участие в спелеологических исследованиях, займет не одну страницу.
Комплексная экспедиция создана. Согласованы сроки работ, подобрано научное снаряжение, позади организационные хлопоты. Мы стоим у входа в шахту. Карстовый процесс, начавшийся на поверхности с первой каплей дождя, неизбежно уходит в глубь горного массива. Очевидно, и ученые должны последовать за этой каплей. Обычно эту операцию проделывал лишь их пытливый ум, а сами исследователи оставались у входа в таинственные пропасти. Так рождались гипотезы. Но, чтобы гипотеза превратилась в теорию, нужны факты для ее обоснования. Спелеолог уходит под землю в доступные ему полости вслед за каплей как раз затем, чтобы собрать зримые факты для всех вышеупомянутых наук.
Мы написали: «уходит», «доступные» - и задумались. Можно ли назвать доступной 20-сантиметровую щель, шахту с отвесными стенками глубиной в несколько сот метров или 80-метровый сифон - полость, полностью затопленную водой? Геологу, географу, геофизику, биологу, археологу это не под силу. Представителю «чистой» кабинетной науки придется остаться на поверхности. Дальше пойдет спортсмен. Причем только разносторонний спортсмен: он должен быть отличным скалолазом и хорошим пловцом, знать основы горноспасательной службы и уметь нырять с аквалангом, работать на скользких стенках в гидрокостюме, обладать гибкостью акробата и выносливостью марафонца. Горный туризм плюс альпинизм плюс подводное плавание в холодной воде и абсолютной темноте - вот далеко не полный комплекс спортивных навыков, используемых в пещерах.
На трудном подземном маршруте пути ученого и спортсмена всегда совпадают. Образцы пород и планы пещер, фотографии и кости ископаемых животных, замеры температуры воздуха и пробы подземных вод - все это представляет для специалистов материал большой научной ценности. Спортсмен под землей должен замечать все: следы прежних уровней воды и пещерного жука, прекрасные сталактиты и малейшие признаки поселения древнего человека. Он должен уметь записывать показания приборов в самой непривычной обстановке: под «бодрящим» четырехградусным душем и в узкой горловине глинистого лаза, раскачиваясь на шаткой лестнице и преодолевая вплавь или на лодке подземные озера.
Часто говорят: спелеология - удел профессионалов. Ведь не может один человек, к тому же пришедший под землю в основном со спортивными целями, узнать даже основы всех этих мудреных научных дисциплин! Конечно, не может. Просто надо любить природу, относиться с уважением к тайнам подземного мира, приносить в спелеологию свежую творческую мысль своей профессии, тренированные мышцы и волю к победе, воспитанные своим любимым видом спорта. И то, что не под силу одному, становится реальным для целого коллектива.
Э. Раковицэ писал: «Современные сведения об обширных подземных пустотах, о беспредельной сложности и разнообразии топографии пещер - хотя они и собраны в трудах ученых - в большой степени являются делом туристов Сколько обширных пустынь, сколько горных вершин и глубоких пропастей на земном шаре остались бы неиспользованными до настоящего времени, если бы влечение к неизвестному, чувство удовлетворения, испытываемые при преодолении препятствий, не создали исследователей, альпинистов и спелеологов-любителей»!
Насколько велика роль любителей в наши дни, свидетельствует состав IV Международного конгресса спелеологов в Югославии. Лишь 25% его участников были профессионалами!
Исследования замеры отбор проб. Неужели только ради сознания «полезности» своей работы для науки сотни, тысячи людей идут в пещеры? Конечно, нет!
«Что может быть замечательнее и интереснее пещер? - писал академик А. Е. Ферсман. - постепенно привыкаешь к свету дрожащей свечи; ходы ветвятся и тянутся, то неожиданно расширяясь в целые залы, то круто спускаясь вниз, то обрываясь пропастями, то превращаясь в узкие щели. Веревки, крючья, веревочные лестницы не всегда дают возможность достичь неведомых глубин и изучить до конца подземный лабиринт Как сильны и разнообразны впечатления: к причудливой форме пещеры примешиваются и шелест летучих мышей, и тихий мерный шум падающих капель, и глухие раскаты убегающих из-под ног камней: долго-долго в неведомые глубины катятся обломки, и где-то далеко-далеко слышится всплеск воды Там озеро? Река? А вы вслушиваетесь в эти шумы подземных глубин и стараетесь их разгадать! Но что особенно замечательно в пещерах - это их нарядное, иногда пышное убранство, то из белоснежных узоров, то из высоких, стройных, как молодой лес, колонн, то из длинных свешивающихся сверху сосулек, гирлянд, занавесей».
Не менее красивы ледяные образования - будь то двухметровые тонкие колонны Каповой пещеры или нежная, толщиной в каплю воды, ледяная бахрома в шахтах на плато Арабика. На первый взгляд, ледяной сталагмит - просто ледяной столб; но вглядитесь пристальнее - перед вами снизу вверх проходят то прозрачные, как хрусталь, то матовые, мелкокристаллические, то крупные шестиугольные кристаллы льда. Многократное отражение вспышки магния в их чистых гранях создает ошеломляющий фейерверк бликов.
Путешествие в глубь пещеры - это одновременно путешествие в глубь веков, к истокам нашей культуры и искусства. Древний охотник очень тонко чувствовал окружающую его природу и выразил свое отношение к ней в прекрасных фресках, гравюрах, скульптурах. Нехитрым инструментом - каменным скребком - он вырезал ревущего льва с такой жизненной правдой, что через 15000 лет живо представляешь ужас охотника перед царем природы. Первой кистью художника была его рука, первой краской - смесь охры или угля с жиром убитых животных. Но даже такими «подручными» средствами созданы целые галереи контурных, полихромных шедевров мирового искусства.
А музыка пещер? Осторожно проведите деревянной ручкой молотка или карандашом по ребрам натечных колонн - и нежная мелодия поплывет куда-то вверх, постепенно затихая под сводами. Природными «органами» из трубчатых сталактитов восхищаются тысячи любителей музыки в пещерах Постойненской (Югославия) и Мамонтовой (США).
Именно это многообразие спортивных трудностей, научных поисков, ярких впечатлений и привлекает человека под землю, составляя суть спелеологии - сложной науки и увлекательного вида туризма.
Источник: В.Н. ДУБЛЯНСКИЙ, В.В. ИЛЮХИН ПУТЕШЕСТВИЯ ПОД ЗЕМЛЕЙ МОСКВА 1968
