МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛОСТИ
Морфологические наблюдения обычно производятся одновременно с составлением абрисов или с геологическими наблюдениями. Их результаты излагаются в произвольной форме.
В карстовых пещерах выделяют микро-, мезо- и макроформы К микроформам относятся покрывающие свод, стены и пол полости различного рода отложения, карры на стенах, ниши потолочные желоба, купола и пр. По этим описаниям можно определить направления и интенсивность современных динамических процессов в пещерах.
Мезоформы полости следует описывать в виде ответов на следующие три вопроса.
32. Форма поперечного сечения участков полости (прямоугольная, треугольная, щелевидная, овальная, округлая, "замочная скважина" и т. д.). Правильный ответ на этот вопрос часто служит основанием для решения вопроса о происхождении полости или ее отдельных участков.
33. Характер потолка (плоский, ступенчатый, параболический, куполообразный, неправильный).
34. Характер дна (горизонтальное, наклонное, ступенчатое и т. д.).
35. Макроморфология пещеры. В первой части этого параграфа описывается вид плана карстовой полости (разветвленный, древовидный рисунок, спиралеобразные петли, вид лабиринта). Во второй части нужно охарактеризовать продольный профиль галереи.
Характер продольного профиля полости зависит от отношения между перепадом высоты delta Н, между понором-входом в пещеру и дреной к расстоянию между ними в плане r. (В качестве дрены может выступать поверхностная или подземная река).
При обработке спелеотуристами материалов экспедиций в горных районах с большим количеством шахт (хребет Алек и др.) представляет интерес выявить корреляцию в абсолютных отметках ярусов в разных полостях.
Описания морфологии карстовых полостей, выполненные спелеотуристами, часто имеют прикладное тактико-техническое направление (наличие уступов, зацепов, распоров, мест для забивки скальных крючьев и пр.). Эти материалы наряду с дополнительными инструментальными профилями, эскизами и ориентированными масштабными фотоснимками имеют большую ценность как для определения генезиса полости, так и для организации следующих спелеопутешествии. Особую ценность они приобретают при увязке всех морфологических наблюдений с особенностями геологического строения (залегания пород, основные тектонические нарушения района) и распределением пещерных отложений.
При описании пещеры следует помнить, что многие ее элементы были сформированы в условиях сплошного обводнения напорными водными потоками, затем заполнены полностью или частично водными механическими отложениями, впоследствии размытыми. Поэтому особую важность имеют исследования спелеоаквалангистов, наблюдающих морфологию обводненных пещерных ходов на стадии формирования.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕЩЕР
Спелеотурист обычно производит только гидрометрические работы, определяя конфигурацию, глубину, скорость течения, объем или расход всех встретившихся ему водоемов и водотоков При любых гидрогеологических наблюдениях на поверхности или под землей необходимо отмечать время их проведения (год, месяц, число, часы, минуты), а также указывать состояние погоды на поверхности (без осадков, сильный ливень над пещерой, сильный ливень на отдаленных водосборах, бурное снеготаяние и пр.).
При гидрогеологической характеристике пещер необходимо рассмотреть следующие основные вопросы.
36. Отношение к поверхностным водотокам. Спелеотуристам следует определить, является ли данная полость современным (периодическим или постоянным) или древним поглотителем либо представляет выход современного (постоянного, периодического) или древнего источника. Правильный ответ на этот вопрос часто является залогом безопасности спелеопутешествия. Например, большинство карстовых шахт горного Крыма - это древние поглотители, в которые в настоящее время поверхностный сток поступает крайне редко и в сравнительно небольших количествах. На массиве Алек, наоборот, почти все шахты - это современные активные поглотители, имеющие значительные водосборы, сложенные некарствующимися отложениями. Поэтому даже после сравнительно слабых ливней, они становятся опасными для прохождения. В паводок в них устремляются потоки с расходом до 4-6 тысяч литров в секунду (шахты Величественная, Назаровская).
Часто шахта или пещера не имеет значительного местного водосбора и на первый взгляд безопасна для исследований. Однако в паводок она обводняется с определенной глубины за счет подтока воды с дальних водосборов (шахта Нежданная на массиве Ахцу, система Ново-Афонской пещеры). Это наиболее опасный случай, так как повышение уровня воды в полости может произойти и в хорошую погоду в районе работ. В то же время эту особенность пещеры можно использовать для выяснения областей питания ее отдельных галерей.
В 1967 г. крымские спелеотуристы проводили гидрохимические наблюдения в северной части Красной пещеры. В базовом лагере под землей имелся телефон. Уйдя в маршрут при ясной погоде, они попали под волну паводка, которая чуть не отрезала их от лагеря. Связавшись по телефону с поверхностью спелеотуристы выяснили, что над ближней частью пещеры дождя не было. Разведочная группа, посланная на плато Долгоруковского массива, установила, что короткий, но сильный ливень прошел над восточной группой водосборов, которые ранее считались не связанными с Красной пещерой.
Прямых поисковых гидрогеологических методов для установления связи пещер с поверхностью нет. Здесь надо очень внимательно оценивать косвенные признаки: покрытые пышным мхом камни у входа в пещеру, свидетельствующие о том, что из нее идет периодический поток (пещера-источник Соколова на массиве Алек), следы ударов камней на деревьях у входа, скопления крупных валунов в привходовой части пещеры - возможные проявления действия поверхностных потоков (пещера-источник Подземная Хоста), отложения чуждого пещере (аллохтонного) состава часто занесены с поверхности (обломки мергелей и песчаников в шахтах Алека) и т. д.
При работах на поверхности следует обращать внимание на характер русел поверхностных водотоков. Наличие в них замкнутых котлообразных понижений часто свидетельствует о возможном поглощении части поверхностного потока в паводок. Иногда интересные результаты дает прослеживание поведения поверхностных потоков, образующихся в обычно сухих логах после ливней. Так, в районе Ново-Афонской пещеры был обнаружен закрытый поглощающий понор выше воклюзов основного источника. В этот понор после ливня поглотилось более 10 тыс. куб. м. воды, прежде чем поверхностный поток достиг воклюза. Поэтому можно предполагать наличие здесь большой неизвестной полости.
Для установления вероятных связей пещеры с зонами поглощения поверхностных вод и источников участков разгрузки проводится поверхностная топографическая съемка (первый этап). Второй этап работ - это проведение индикаторных опытов для установления реальных связей между отдельными пещерами и источниками района. На поверхности или под землей в воду запускается сильный, но безвредный для человека, животных и растительных организмов краситель - флюоресцеин или его натриевая соль, уранин. Визуально он хорошо фиксируется при разбавлении до 1:10000000. Запуск красителя нужно производить в щелочной среде (0,5 л 20% щелочи на ведро воды). Количество красителя, необходимое для успешного проведения опыта (G, кг), зависит от расстояния между пунктом запуска и ожидаемым пунктом выхода по прямой (L', км), расхода потока в месте запуска (q1) и в месте выхода (q2). Для расчета используется формула Коротеева (G=0,5L')? или формула Лориоля