Как меняется форма пещер речного типа в связи с цикличностью горообразования

Мы говорили о начальных стадиях образования пещер, когда определяются их положение в пространстве и основные очертания. Между тем неповторимый облик каждой пещеры и шахты, своеобразное сочетание галерей и гротов, их внутренний рельеф, причудливое натечное убранство - все это возникает в зрелые стадии развития полости, когда она уже освободилась от подземной реки. Происходящим в этот период жизни пещеры процессам посвящена обширная литература (15).

Вздымание горных массивов происходит не плавно, а циклично, с перерывами. За периодами сравнительно быстрого подъема гор следуют периоды относительной стабильности. Стекающие с гор реки либо быстро врезаются в массив, либо делают это медленно, разрабатывая широкие, в виде террас долины по берегам рек. Чем выше расположена такая терраса над современным уровнем реки, тем она древнее. Вслед за углублением в долину магистральной реки углубляется и подземная река, однако этот процесс протекает с некоторым запозданием. Дело в том, что первый этап карстового процесса - коррозионное расширение первичных каналов идет довольно медленно из-за высокого их сопротивления фильтрации и малой скорости движения воды.

Если очередной перерыв во вздымании гор оказывается сравнительно кратковременным, то подземная река может не успеть создать себе за этот период более низко расположенное русло. Оно образуется лишь тогда, когда период стабильности достаточно продолжителен. Поэтому в развитой карстовой системе число этажей оказывается меньше числа террас магистральной реки, как это показано на примере Кутукского урочища. Г. А. Максимовичем создана широко известная спелеологам схема формирования новых этажей горизонтальной пещеры (15). Под старым сухим этажом пещеры появляется новый, более молодой этаж с подземной рекой. С течением времени молодой увеличивается в объеме, а старый заполняется отложениями или разрушается. Такие циклы могут повторяться неоднократно. В результате образуется пещера, несколько напоминающая многоэтажный дом. Эта схема справедлива для горизонтальных пещер-источников, т. е. полостей области разгрузки карстовой системы. В области ее питания, где расположены поноры, картина может быть существенно иной, особенно в горных районах с мощной зоной нисходящей циркуляции.

В этом случае в первом цикле развития карстовая система речного типа чаще всего представляет собой почти горизонтальную подземную реку. Питает ее целый ряд пещер зоны нисходящей циркуляции (с различным коэффициентом вертикальности) (рис. 36, б). Каждая из них начинается в русле ручья или на дне карстовой воронки и постоянно или периодически подает воду в подземную реку. Когда река на поверхности земли углубится в долину, начинается второй цикл развития карстовой системы. Подземная река также углубляется до нового уровня, соответствующего уровню магистральной реки. Старое русло, покинутое подземной рекой, теперь питается только просачивающимися водами, зарастает натеками и становится недоступным.

Напротив, пещеры зоны нисходящей циркуляции карстовых вод продолжают подавать свои воды в подземную реку и увеличиваться в объеме. Подземная река на своем новом уровне становится дреной для новых пещер, зарождающихся и развивающихся лишь во втором цикле жизни подземной реки. Обычно это узкие, трудно проходимые щели. Такова наклонная входная галерея в пещере Зигзаг. За новым циклом подъема гор следует период очередного замедления этого процесса и формируется новый ярус карстовой системы. В результате этого образуется полость, состоящая из каскадов колодцев, разделенных достаточно протяженными, обычно слабонаклонными галереями зон горизонтальной циркуляции. Самая нижняя из них - современная подземная дрена карстового массива, верхние являются древними дренами. Каждая из таких галерей соответствует определенной террасе поверхностной реки и является ярусом пещеры (рис. 30а).