В пределах Ледяной горы, видимо, существовал еще один древний ярус подземных полостей, расположенный ниже современного уровня Сылвы.
В плиоцене, когда территория Предуралья испытала эпейрогенические движения значительной амплитуды, русло Сылвы в районе Кунгура углубилось ниже современного уровня. Ко времени формирования этой переуглубленной долины относятся наиболее древние галереи Кунгурской пещеры. На контакте иренского и филипповского горизонтов эти галереи имели крупные размеры. Они были заполнены обломками гипсов, а также доломитов, залегающих в 20-25 м выше уровня Сылвы, что свидетельствует о значительное высоте обвальных сводов. Однако песчано-гравийный материал из отложений плиоценовых террас не найден. Следовательно, сквозные каналы в кровле пещеры отсутствовали.
Последующие опускание местности сопровождалось заполнением долины Сылвы песчано-глинистыми и гравийными отложениями. Пласты гипсов и ангидритов в сводах галерей, а также в целиках между ними испытали складчатые и сбросовые деформации. Крупнообломочные отложения в древних полостях в результате уплотнения и пластического течения гипсов превратились в скальную породу – карстовую брекчию. Такие брекчии, причудливо изъеденные водой, можно видеть в сводах Скульптурного и других гротов Кунгурской пещеры. Древняя галерея прослеживается от грота Руины до грота Кораллового.
Крутой и высокий склон Ледяной горы, подработанный в основании карстовыми водами, испытывает медленное смещение в сторону эрозионного вреза. Одновременно происходит раскрытие тектонических трещин двух направлений, по которым и образовалась решетчатая система карстовых полостей.
Формированию и длительному сохранению крупных пустот с высокими обвальными сводами благоприятствует значительная высота Ледяной горы и ее гипсового цоколя.
Подземные озера – одно из замечательных явлений Кунгурской пещеры. Можно без конца рассматривать причудливые очертания каменных берегов и отражение сводов в прозрачной, неподвижной воде. Из 60 озер пещеры самое крупное – Большое подземное – имеет длину 38 м и глубину до 3 м. Запас воды в нем 1950 м³. Буровые скважины под илистыми отложениями на дне озера вскрывают доломиты филипповского горизонта. Слабо растворимые в воде пласты доломита ограничивают рост полостей. Этим и объясняется приблизительно одинаковая предельная глубина разных озер.
В некоторые периоды уровень озер на 0,1-0,4 м превышает уровень воды в Сылве. Однако в известных галереях пещеры уклон подземных вод направлен не к реке, как следовало бы ожидать, а в глубь Ледяной горы, к гроту Географов имеет сообщение с неизвестными галереями, которые к реке ниже по течению.
Во время паводков на р. Сылве наблюдается подъем уровня воды в пещерных озерах на 0,8-1,6 м и более. Пик паводка в пещере запаздывает на 5-11 суток по сравнению с рекой. При средней высоте паводка озера остаются прозрачными.
Наводнение 1979 года надолго останется в памяти жителей Кунгура. Уровень Сылвы поднялся почти на 8 м, до отметки 120,74 м у пещеры. Вода прорвала некоторые дамбы, и часть города была затоплена.
Вход в пещеру удалось своевременно завалить глиной. Однако вода нашла обходной путь там, где река подходит вплотную к гипсовым кручам. Фильтруясь через глыбовые завалы, речные воды проникли в грот Вышка и затопили низкие участки пола.
От принесенного тепла на глазах таяли, осыпались до сводов ледяные кристаллы. Поток мутной воды устремился в гроты Великан, Длинный и далее в глубь пещеры. Озера сливались, появились новые там, где их не было. Гроты оказались наполовину затопленными. Уровень подземных вод поднялся на 4 м. Под водой оказался экскурсионный маршрут от грота Крестового до Большого озера и обратный путь. Через глинистый завал вода проникла также во входной тоннель и образовала наледь на полу.
Спад уровня подземных вод растянулся на месяц. Пещера была закрыта для экскурсантов. После ухода воды на полу остался слой илистого осадка, не просыхающего во влажной пещерной атмосфере, сползли некоторые осыпи, завалив тропу.
Температура воды пещерных озер изменяется вместе с температурой воздуха. В 1980 году в Большом озере она менялась от +5° зимой до +5,2° летом, в гроте Длинном – от +3,7° до +4°. На озерах грота Великан зимой появляется лед, а озера в гроте Вышка зимой 1973 года промерзли до дна, и лишь паводковые воды во время наводнения 1979 года растопили лед.
Почти весь год вода подземных озер имеет минерализацию, близкую к полному насыщению гипсом, - 2,1-2,2 г/л. При испарении, а также вследствие подтока вод иного состава из перенасыщенного раствора выпадают кристаллы кальцита и гипса. На поверхности озер образуются пятна из сросшихся кристаллов, а в некоторых озерах нарастает сплошная корочка, похожая на мутный лед.
Вторжение речных вод с минерализацией 0,25 г/л сопровождается интенсивным растворением и выносом сульфатных пород. Особенно велика агрессивность воды в начале пути, где происходит фильтрация через глыбовые отложения. После наводнения 1979 года место поглощения речных вод обозначилось крупным оползнем, возникшим над вновь сформировавшейся полостью.
Прежде, во время наводнений доступ речных вод в пещеру был настолько свободным, что позволял заплывать крупным рыбам. Их скелеты неоднократно находили в углублениях глинистого пола.
Удивителен климат пещеры. Во время экскурсии невозможно представить ту особенную тишину, которая охватывает одинокого человека в подземелье, когда ощущаешь лишь звон да бледные вспышки в глазах на черном экране тьмы. Кажется, что жизнь здесь остановилась. В действительности - это мнимый покой. Под обломками породы медленно пробиваются струйки воды, а выше перемещаются потоки воздуха, не воспринимаемые нашими органами чувств. Потоки воздуха разносят холод или тепло, испаряют или конденсируют влагу.
Многочисленные органные трубы и расщелины, пронизывающие кровлю пещеры толщиной 60-80 м, способствуют интенсивной сезонной тяге воздуха. В зимнее время она направлена от входа в глубь Ледяной горы, летом – движение обратное. Зимой стены первых гротов, Бриллиантового и Полярного, охлаждаются до –10˚, в сильные морозы температура воздуха снижается до -30˚. В глубине пещеры становится теплее. Леденящий ветер, дующий во входном тоннеле, обращается в ласковый освежающий ветерок. Согревшись от соприкосновений с каменными стенами гротов до температуры +5˚, воздух поднимается по расщелинам и органным трубам на поверхность. В некоторых воронках среди снега образуются проталины.
Всю зиму пещера копит холод, отдавая тепло в атмосферу с восходящими воздушными потоками. Подсчитано, что общий вынос тепла в зимний период достигает 2,14 млн. ккал/сутки. Закрывая двери тоннеля на лето, искусственно уменьшают тягу воздуха и сохраняют холод.
Относительная влажность воздуха в гротах пещеры составляет 90-100%. На пересечении подземных галерей и при входе в крупные гроты, где смешиваются потоки воздуха с разной температурой, происходит интенсивная конденсация влаги. В гроте Коралловом летом и зимой своды и будка метеорологического поста блестят от осевшей влаги. С выступов свода то и дело срываются крупные капли воды. Но самая интенсивная конденсация происходит не в пещере, а в трещинах и пустотах кровли. Смешиваясь с влагой, фильтрующейся через покровные суглинки, конденсационные воды просачиваются обратно в пещеру. Капель со сводов не прекращается и в морозы.
В гротах Бриллиантовом, Полярном, Вышка из боковых ходов в основную галерею поступает влажный пещерный воздух, который, охлаждаясь, оставляет иней на сводах. Ледяная кристаллы растут всю зиму, усложняясь, и в зависимости от температуры принимают форму лепестков, лотков, шестисекторных воронок, прямоугольных ячеек, игл.
Зимой в пещере обнаруживается резкое различие температуры воздуха у пола и потолка. В крестовом гроте разница составляет 4˚, в гроте Руины – 2,4˚. Капли воды, срываясь со свода, падают застывая на полу в виде ледяных столбиков – сталагмитов. Когда же и под сводами температура опускается ниже 0˚, начинают расти сосульки – сталактиты. Особенности интенсивно растут сталактиты и сталагмиты весной, в период таяния снега на Ледяной горе.
Многолетние льды покрывают пол гротов Бриллиантового, Полярного, Данте, Крестового слоем, достигающим мощности 2 м. Площадь распространения многолетних льдов около 500 м², а их объем 350 м³. Возникали они, главным образом, в периоды интенсивных потеплений, когда сверху просачивалась по трещинам вода, и в последние годы пополняются за счет падающих ледяных кристаллов. На одних участках многолетние льды испаряются потоком морозного воздуха, на других, наоборот, ледяной покров растет, уменьшая сечение подземных галерей, изменяя направление воздушных потоков. В ровной ледяной стене, вырубленной десятки лет тому назад между гротами Бриллиантовым и Полярным, экскурсанты видят теперь глубокие ниши – результат испарения льда. На дне этих ниш осел слой гипсовой «муки» – минерального остатка, некогда растворенного в просачивающейся воде.
Все известные в настоящее время галереи Кунгурской пещеры помещаются на площади в четверть квадратного километра, что составляет около 2,5% Ледяной горы. Из общего протяжения 5,6 км благоустроено и электрифицировано более одной трети подземных галерей.
Мосты и арки, созданные природой
Речь здесь пойдет о природных каменных, и притом очень древних, мостах и арках. Мосты эти сотворила подземная вода. Вода, двигаясь по трещинам в толще известняков или, реже, гипсов в горизонтальном направлении, выщелачиванием и размазыванием вырабатывает канал. Если такой канал сквозной и имеет два выхода, его называют карстовым тоннелем.
На севере Пермской области известны карстовая арка камня Дароватого на реке Вишере, карстовая арка на реке Березовой на высоте 20 метров над рекой у поселка Дыроватиха, карстовый мост на реке Большой Колчим, описанный профессором П.А. Софроницким в районе деревни Чурочной на высоте 40-50 метров над рекой.