Таблица 3.
Обработка материалов о тектонической трещиноватости (А) и направлениях ходов пещер района (Б)
| Расчетные интервалы простирания трещин | Тектоническая трещиноватость, число замеров | Тектоническая трещиноватость, % | Направление ходов пещер, сумма замеров, м | Направление ходов пещер, % |
| 1-10 | 2 | 0,7 | 22 | 2,1 |
| 11-20 | 5 | 1,9 | 9 | 0,9 |
| 21-30 | 9 | 3,6 | 21 | 2,0 |
| 31-40 | 42 | 16,7 | 137 | 13,0 |
| 41-50 | 12 | 4,8 | 16 | 1,5 |
| 51-60 | - | - | 4 | 0,4 |
| 61-70 | 2 | 0,7 | 12 | 1,1 |
| 71-80 | 4 | 1,6 | 73 | 7,0 |
| 81-90 | 33 | 13,1 | 298 | 28,4 |
| 271-280 | 7 | 2,8 | 42 | 4,0 |
| 281-290 | - | - | 5 | 0,5 |
| 291-300 | 6 | 2,4 | 19 | 1,8 |
| 301-310 | 21 | 8,3 | 22 | 2,1 |
| 311-320 | 59 | 23,5 | 112 | 10,7 |
| 321-330 | 17 | 6,8 | 7 | 0,7 |
| 331-340 | 4 | 1,6 | 9 | 0,9 |
| 341-350 | - | - | 16 | 1,5 |
| 351-360 | 29 | 11,5 | 226 | 21,4 |
| 252 | 100 | 1050 | 100 | |
| х | =5,5 | х | =5,6 | |
| с | =6,6 | с | =8 |
Динамопарой к трещинам сжатия являются трещины растяжения (от 30-40° до 210-220°). Они характеризуются большим раскрытием и поэтому охотнее используются ходами пещер. Однако наиболее благоприятные условия для движения воды возникают по трещинам скалывания, образующим с трещинами сжатия и растяжения углы, близкие к 45°. Именно эти трещины (от 170-180° до 350-360° и от 80-90° до 260-270°) используют карстовые полости района.
Иногда бывает, что графики трещиноватости и распределения ходов пещер по направлениям не имеют четких максимумов. Тогда для их выделения на фоне "белого шума" применяются методы математической статистики. По стандартной методике обработки материалов наблюдений, описанной во многих руководствах, для распределений трещиноватости определяются среднее арифметическое (х) и среднее квадратичное отклонения (с). На ортогональных диаграммах отмечаются жирными линиями значения, превосходящие стандартное (х+1,04с) отклонение и удвоенный стандарт (х+1,96с). Данные, лежащие ниже величины стандартного отклонения, отбрасываются, выше - подвергаются дальнейшему анализу.
Следует учитывать, что в горных районах, кроме вертикальных тектонических трещин, часто встречаются и наклонные. Поэтому для графического изучения трещиноватости применяются более сложные методики, включающие данные не только об их простирании, но и наклоне.
Положение трещин в пространстве является важной, но не единственной их характеристикой. Для спелеотуриста необходимо знать густоту трещин или расстояние между соседними трещинами. Спелеотуристов должны интересовать не все трещины массива, а лишь "пещерообразующие" трещины, т. е. те, которые при благоприятных условиях могут коррозионно расшириться текущей водой и превратиться в карстовые полости. Для выявления таких трещин следует обратиться к морфологии пещер. На своде пещерной галереи, не покрытой натеками, всегда имеется след проделанной вертикальной или наклонной трещины, послужившей ее зародышем, я на стенах видны следы поперечных трещин, секущих галерею с определенной периодичностью. Такие наблюдения доступны любому спелеотуристу, поскольку каждые пещерные галереи "проявляют" определенную трещину. Отсюда следует, что анализ положения галерей в пространстве и их густота может позволить изучать "пещерообразующие" карстующиеся трещины массива. Для проведения такой работы можно использовать планы пещер, особенно много информации можно извлечь из планов лабиринтных пещер.
Лабиринтные пещеры озерного типа образуются в условиях, когда расход воды в натуральном водотоке Qp превышает суммарный расход воды в водотоках формирующейся полости Qn т. е. ее пропускную способность (Qр>Qn). При выполнении этого условия происходит коррозионная проработка практически всех карстующихся трещин. Если измерить на плане пещеры расстояние между осевыми линиями соседних галерей, то можно получить расстояния между первичными "пещерообразующими" трещинами. Практическая работа такого рода заключается в построении графика или гистограммы распределения расстояний между осями соседних галерей. При построении гистограммы необходимо учитывать, что шаг построения распределения должен быть значительно меньше, чем выявляемое расстояние между соседними трещинами. Удобная величина шага равна 0,5 м. На рис. 19 (в, г) приведены в качестве примера гистограммы распределения расстояния между осями галерей в пещере Оптимистическая в Подолии (гипсы нижнего неогена) и в пещере Кизеловская на Урале (известняки нижнего карбона). Как видно, распределение расстояний между соседними трещинами описывается волнообразными затухающими кривыми с максимальными первым или вторым пиками. Величину периода колебаний (приблизительно 7 м) можно принять в качестве наиболее вероятного расстояния между соседними трещинами, образующими пещеры озерного типа.
Пещеры речного типа образуются при инфлюационном поглощении понором (входом) всего поверхностного водотока, так что Qp<Qn . Они состоят, как правило, из зигзагообразного меандрирующего коридора с системой боковых "дочерних" притоков. Если предположить, что каждый прямолинейный участок галереи выявляет вертикальную трещину, по которой он когда-то начал развиваться, то расстояние между соседними изгибами галереи будет соответствовать расстоянию между образовавшими ее трещинами. Это показано схематически на рис. 19, ж. На нем приведены также суммарные гистограммы встречаемости длин плановых проекций прямолинейных участков в пещерах Кутукского урочища в Башкирии (известняки девона и карбона) и массива Фишт на Кавказе (известняки юры). Они аналогичны гистограммам, построенным для пещер озерного типа, однако, общее количество максимумов на них значительно больше, а расстояние между соседними максимумами, т. е. между "пещерообразующими" трещинами, меньше (1,5-2,5 м). Важным является то обстоятельство, что распределения по расстояниям между соседними трещинами, образующими пещеры озерного и речного типов, для данного района являются очень узкими. Большое различие между их величинами (6-7 м и 1,5-2,5 м) может быть результатом того, что образование пещер разных морфогенетических типов связано с проработкой трещин разного ранга и происхождения. То, что сетки разных трещин сосуществуют в каждом карстующемся массиве, можно легко наблюдать на поверхности в районах развития "голого типа" карста в среднегорных условиях (массив Фишт, Бзыбский хребет на Кавказе).
Выделение "пещерообразующих" трещин из всего спектра трещин массива предложено спелеотуристами совсем недавно [10]. Поэтому описанный выше анализ планов пещер в период обработки спелеотуристами экспедиционных материалов может дать ценную информацию и позволить развить новые подходы в этом мало изученном вопросе.
Не менее ценную информацию можно получить и при определении расстояний между соседними трещинами в подземных условиях, имея в виду, что к трещинам обычно бывают приурочены определенные микроформы пещер: ниши в стенах, куполы в сводах и т. д. Разработка методики таких определений - дело будущего. Тем не менее все съемочные спелеотуристские группы должны при съемке обращать особое внимание на микроформы пещер, а при построении планов наносить их на чертежи горизонтальных и вертикальных проекций.
26. Происхождение полости. На основании наблюдений по пунктам I (7-10), II, III (20-25) излагаются доводы в пользу той или иной гипотезы о происхождении пещеры или шахты [5].