Средний и максимальный коэффициент закарстованности Крымских яйл по высотным зонам и литолого-стратиграфическим горизонтам

	J3ox	J3ox-km	J3t1-2	J3t-K1b	макс.К (%)	плотность ПКФ (1)
1600
1500	0,9	1,4			1,4	46
1400	0,3	0,4	1,0		1,0	27
1300	0,3	0,6	0,6		0,6	70
1200		0,3	0,3		0,3	80
1100		0,09	1,4	18,0	18,0	100
1000		0,001	1,2	4,4	4,4	73
900		0,001	1,1	3,5	3,5	75
800		0,001	0,2	2,3	2,3	20
700		0,001	0,04	1,7	1,7	30
600		0,9	0,1	0,3	0,9	14
500		0,06	0,3	0,2	0,3	5
400			0,04	0,03	0,04	2
среднее	0,5	0,34	0,57	2,89	2,87	45,3

1. -(Дублянский в.Н., Зенгина с.Н. Региональные особенности развития карста Горно-Крымской карстовой области// Физическая география и геоморфология.- 1970.-№4.-с.74-91).

Центрально-Ай-Петринский участок Ай-Петринского карстового массива имеет максимальный для Крымских яйл коэффициент поверхностной закарстованности и величину карстовой денудации (62-65 мм/1000 лет). В районе водосбора древней долины коэффициент закарстованности достигает К=18. Плотность карстовых воронок достигает здесь 100 воронок на км². Эта территория занимает 1/5 всей площади участка. Участок сложен известняками оксфорд-кимериджа, титона и титон-берриаса. Коэффициент поверхностной закарстованности титонских известняков в целом высок (К=6,0). Однако в титон-берриасовом ярусе коэффициент увеличивается в 3 раза. Это связано с большой пористостью (4%), тектонической трещиноватостью (модуль 1,05) и чистотой массивных известняков (нерастворимый остаток 1,0%). Пласты известняков падают под углом 35⁰. Благоприятные для карстования литолого-структурные условия сочетаются с высокой активностью экзогенных факторов: коррозией талых нивальных вод среднегорья и обильным увлажнением. Воронки (1360 шт.) залегают по трещинам в направлении 40⁰-220⁰. Крутой борт северный (основное направление ветров южное). Воронки среднего и большого диаметра и глубины. Наибольшая закарстованность характерна высотной зоне 1200-1100 м, сложенной титонскими и берриасовыми известняками. Расчлененность рельефа низкая, преобладают карстовый, карстово-гравитационный (вдоль бровки яйл) типы рельефа.

Плотность подземного закарстования 2,0. Это в основном коррозионные и нивально-коррозионные колодцы и шахты глубиной до 70 м. Среди эрозионно-карстового типа выделяются каскадная шахта Севастопольская ,заложенная по тектоническим трещинам крупного карадагского разлома и одна из крупнейших в Крыму карстово-гидрологических пещерных систем Кристальная-Скельская и Бештекне-Узунджа-Черная (13-14 км). Все это в сумме ведет к наивысшему показателю закарстованности этого участка среди Крымских яйл (К=18,0). Данные геолого-геоморфологические и гидрогеологические условия позволяют говорить о повышенной мощности эпикарстовой зоны, слабой защищенности ее карстовых вод. С другой стороны, эпикарстовая зона Центрально-Ай-Петринского участка обладает значительными емкостными свойствами, обусловленными ее интенсивным раскарстованием.

Восточно - Ай-Петринский участок Ай-Петринского карстового массива - самая высокая часть Ай-Петринского карстового массива. Охватывает зоны от 1400 м до 400 м. Верхняя зона – г. Бедене-Кыр 1320 м, г. Рока 1340 м, г. Эндека 1370 м, расположенные на границе с Ялтинским плато, а также южная бровка плато – Зубцы Ай-Петри 1231 м, Ат-Баш 1207 м. Наименьшие высотые отметки рельефа характерны для юго-западной части массива – 700-800. Сложен известняками оксфорд-кимериджа, титона и, в основном, титон-берриасского ярусов. Закарстованы почти все высотные зоны. Коэффициент закарстованности в целом достаточно высок (К=3,0).

Наиболее закарстована высотная зона 1100 м-1000 м (К=1,4, карстовая денудация 62 мм/1000 лет), что обусловлено низким расчленением рельефа. Чистые известняки переслаиваются с глинистыми известняками. Воронки (518 шт) всех диаметров и различной глубины. Асимметрия воронок аналогична центральной части, что также обусловлено ветровым режимом. Преобладают карстовый и эрозионно-карстовый типы рельефа внутренней части плато и карстово-гравитационный вдоль бровки южных обрывов. Плотность подземного закарстования 1,1. В структуру эпикарстовой зоны определенную гетерогенность вносит наличие менее карстующихся глинистых известняков оксфорда.

Ялтинский карстовый массив сложен моноклинально залегающими пластами оксфорд-кимериджа (лишь на северо-северо-западе небольшой участок титонских известняков). Условия залегания отличаются крутыми углами падения: от 50⁰ для оксфорда и до 30⁰ для титона. Известняки брекчиевидные, массивные и мраморовидные. Среднее содержание нерастворимого остатка 0,6-5,2%. Здесь самый высокий модуль трещиноватости - 2,8, пористость 4%. Но поверхностные карстовые формы редки, отличаются небольшим диаметром и глубиной. Коэффициент закарстованности - К=0,3 (карстовая денудация 53 мм/1000 лет), отражает относительно равномерное распространение 178 воронок по высотным зонам 1500 м -1100 м. Пласты известняков залегают под углом 50⁰.

Неразвитость поверхностных карстовых процессов объясняется выходами песчано-глинистых разностей известняков и интенсивной расчлененностью рельефа. Воронки вытянуты по трещинам 40⁰-220⁰. Выявить среди воронок крутой склон не сложно - 79 воронок имеют крутой юго-западный склон, что связано с метелевым переносом снега и совпадает по направлению с трещиноватостью пород. Подземное закарстование 0,4. Среди них преобладают карстово-эрозионные колодцы и пещеры, входящие в карстово-эрозионный тип рельефа. Из этого следует, что пространственные характеристики эпикарстовой зоны на данном участке зависят от геолого-структурных предпосылок и не всегда находят связь с поверхностным закарстованием.

Никитско-Гурзуфский карстовый массив сложен известняками оксфорда и оксфорд-кимериджа. Известняки неяснослоистые, массивные, коричневато-серые, среднее содержание нерастворимого остатка 1,94-7,2%. 126 воронок всех форм и размеров дают средний коэффициент закарстованности (К=1,5) с некоторым увеличением на известняках оксфорд-кимериджа до К=2,0 (карстовая денудация 61 мм/1000 лет). Угол падения пластов 25⁰.

Среди направлений трещин несколько выделяются азимуты 45⁰-225⁰. Крутой склон воронок - северный. Зоны закарстования располагаются на высотах 1400 м - 900 м. Большая расчлененность сдерживает развитие поверхностного карста, хотя известняки относительно чистые (нерастворимый остаток 1,9-2,2%). В связи с этим, крупных подземных полостей всего пять, плотность подземного закарстования 0,1. Тип рельефа карстово-гравитационный и карстово-эрозионный. В связи с этим мощность эпикарстовой зоны возрастает к скалистым водоразделам, однако ее карстовая пустотность и проницаемость тяготеет к выровненным днищам карстовых котловин и долин.

Бабуганский карстовой массив - самая высокая часть Крымских гор. Закарстованы зоны с 1500 м до 1000 м. Карстующийся массив сложен в основном известняками оксфорд-кимериджского и титонского ярусов. Массивные и толстослоистые известняки достаточно чистые, нерастворимый остаток 0,6-2,55. В них широко представлена ископаемая фауна. Местами они чередуются с глинистыми тонкослоистыми их разностями, что определяет неравномерное поверхностное закарстование яйлы и гетерогенность эпикарстовой зоны при переходе от оксфорд-кимериджских (на востоке) к титонским (на западе) известнякам.

Коэффициент закарстованности такой же, как и на Никитско-Гурзуфском карстовом массиве (К=1,5), но плотность поверхностных карстовых форм в 2 раза ниже, чем на Ялтинском и Никитском - 40 шт/км² против 80 и 70. Это объясняется тем, что почти все воронки имеют большой диаметр. Максимальный коэффициент характерен для зоны 1545-1500 м. (карстовая денудация 64 мм/1000 лет) Это объясняется повышенным увлажнением и низкой расчлененностью рельефа. Здесь мощность эпикарстовой зоны наибольшая для всего массива. 416 воронок расположены на круто залегающих известняках. Угол падения известняков 20⁰-30⁰. Направление тектонических трещин и цепочек воронок совпадает 70⁰-290⁰. Модуль трещиноватости изменяется от 1,9 на востоке до 0,85 на западе. Крутой борт воронок юго-западный. Фильтрация поверхностных вод в связи с крутым падением пластов известняка идет в основном по трещинам напластования, что несомненно, сказывается на внутренней структуре эпикарстовой зоны. К ним приурочено большинство карстовых форм, осуществляющих очаговую инфильтрацию и инфлюацию. Плотность подземного закарстования 0,5. Преобладают карстовые и карстово-нивальные колодцы и неглубокие шахты. К древним карстово-эрозионным и карстово-гляциально-нивальным долинам приурочены хорошо промытые талыми водами пещеры, выполняющие функции поглотителя. Развит карстово-эрозионный, карстовый и карстово-гляциально-нивальный рельеф.

Чатырдагский карстовый массив сложен оксфорд-кимериджскими (на юге) и титонскими (на севере) мясокрасными мраморовидными и серыми массивными и толсто-слоистыми известняками. Они представлены хорошо карстующимися разностями. Содержание нерастворимого осадка массивных известняков 0,13-54,9; слоистых – 0,23-5,93.

Выделяются верхнее (1400-1200 м) и нижнее (1100-800 м) плато. Закарстованность нижнего - в 3 раза выше верхнего (К=3,0, карстовая денудация 64 мм/1000 лет), что связано с относительно большим расчленением верхнего и большой трещиноватостью нижнего плато. Воронки (721 шт.) формируются по трещинам напластования. Модуль трещиноватости 1,9. Они вытянуты с запада на восток, но крутой склон - северо-западный - хорошо согласуется с основным направлением господствующих ветров и условиями залегания пород. Угол падения пластов известняков изменяется от 20⁰ до 60⁰. Плотность поверхностных карстовых форм велика - 79 шт. на км². Воронки всех форм и размеров.

Плотность подземного закарстования наибольшая для всех карстовых массивов Крыма 3,2. Большинство полостей (60%) - небольшие колодцы и шахты карстового и нивально-карстового генезиса. Часть пещер объединена в карстовые пещерные системы. Основными факторами, объединяющими условия развития подземного и поверхностного рельефа, являются палеогеографические особенности района. Большинство крупных карстовых воронок, котловин и полостей массива контролируются древнеэрозионной сетью, заложенной на самых ранних этапах развития территории. Доминируют карстовый и карстово-эрозионный типы рельефа. Для верхнего плато характерен карстово-гляциально-нивальный рельеф.

Условия формирования эпикарстовой зоны наиболее благоприятны в верхнем структурно-денудационном уровне, однако высокий коэффициент закарстованности нижнего плато позволяет говорить о наличии здесь достаточно мощной эпикарстовой зоны.

Рис.2 Коэффициент закарстованности Чатырдагского карстового массива по высотным зонам и известнякам различных геологических горизонтов

Демерджинский карстовый массив сложен оксфорд-кимериджским и титонским ярусами карстующихся известняков, которые чередуются с прослоями песчаников и гравелитовых конгломератов. Нерастворимый остаток массивных светло-серых хорошо карстующихся известняков составляет 1,27%. Слоистые и неясно-плитовые известняки содержат от 4,99 до 9,35% нерастворимого остатка. Плотность поверхностых карстовых форм - 56 шт. на км² Коэффициент закарстованности для них соответственно 1,5 для титонских и 0,5 для заходящих на яйлу оксфорд-кимериджских известняков (карстовая денудация, 50 мм/1000 лет). Всего на яйле 299 воронок. Они вытянуты по линии 135⁰ -324⁰ (1/4 часть) вдоль трещин напластования и тектонических трещин. Модуль трещиноватости 1,7. Угол падения пластов колеблется от 10⁰-20⁰ на севере до 50⁰-60⁰ на юге. Крутой борт почти всех воронок - западный. Ветры в этом районе в основном - восточные. Главную роль в асимметрии воронок играют условия залегания пород. Из всех карстовых массивов Крыма Демерджинская яйла оказалась наименее изученной. Плотность подземного закарстования 0,2. В районе известно всего 20 карстовых полостей. Развиты карстовый и карстово-эрозионный типы рельефа. Особенностью эпикарстовой зоны этого массива является присутствие здесь пластов некарстующихся пород, которые чередуются с хорошо карстующимися известняками.

Долгоруковский карстовый массив сложен в основном титонскими хорошо карстующимися известняками. К югу содержание нерастворимого остатка в известняках увеличивается до 9%. Карстовые процессы развиваются на высотах 1300 м -300 м (коэффициент закарстованности небольшой - 0,7, карстовая денудация 40 мм/1000 лет). Плотность воронок - 4 шт на км² . Воронок 142 шт. Воронки малого, среднего, большого диаметра и различной глубины встречаются в одинаковой степени. Наибольшее количество (85 шт.) воронок на высотах 1000 м -800 м.

В данном случае, при равенстве всех прочих факторов, главным является увлажнение. Воронки вытянуты по трещинам с юго-востока на северо-запад. Крутой борт, как почти на всех восточных яйлах, западный.

В отличие от многих яйл, южная часть плато сложена слабо карстующимися известняками. Здесь развита единственная на яйлах Крыма редко пересыхающая река Суботхан. Вдоль ее древней, сейчас уже эрозионно-карстовой долины, на глубине от 8 до 100-250 м заложены галереи и залы крупнейшей в Крыму и на Украине в известняках карстовой пещерной системы Красная.

Карабийский карстовый массив. Это самый значительный по площади массив. В количественном отношении такого большого числа воронок нет ни на одной из яйл - 1555 штук (плотность 75 воронок на км²).

Плато сложено титонскими и титон-берриасовыми известняками, в основании которых располагаются известняки кимериджа. На юге падение пластов крутое (до 68⁰), к северу выполаживается до 4⁰. Связанные с трещинами напластования воронки имеют крутой северный склон и простираются в субмеридиональном направлении. Асимметрия в основном зависит от условий залегания пород, а затем от направления ветров.

Карст развит на высотах 1300 м - 200 м. Максимально закарстована зона 900 м -800 м, где преобладают наиболее чистые титон-берриасовые известняки (нерастворимый остаток 2,5%). Коэффициент закарстования 2,5 (карстовая денудация 35 – 39 мм/1000 лет). Относительно низкий коэффициент обусловлен наличием мелких воронок, что при большей плотности, не дает высокие показатели коэффициента закарстованности. Плотность поверхностного закарстования 1.2. Здесь находится самая глубокая карстовая полость Украины – Солдатская - 500 м. Особенности развития карстового и эрозионно-карстового типов рельефа, тектонические разрывные структуры, палеогеографические особенности предопределили наличие здесь крупных карстовых пещерных гидрогеологических систем Кастере-Монастыр-Чокрак, Солдатская, Карасу-Баши (21-26 км) и др.

Таким образом, отдельные карстовые массивы Крымских гор отличаются разными характеристиками поверхностного и подземного закарстования, обусловливая различия в развитии их эпикарстовой зоны. Наиболее благоприятна высотная зона 1200-1100 м (К_ср=10,2) (10.2). Большую часть этой зоны занимают титонские известняки, отличающиеся низким содержанием нерастворимого остатка и высокой трещиноватостью. Самый высокий модуль трещиноватости имеют породы Ялтинской яйлы (2,8). Преобладает рельеф выровненных плато с уклонами 5⁰-15⁰. Увлажнение среднее, несколько меньшее, чем на склонах, лежащих на более низких высотах.

В целом, главными факторами, определяющими различия в поверхностном закарстовании и развитии эпикарстовой зоны карстовых массивов Крымских гор, в порядке значимости можно отметить следующие: литология карстующихся пород, структуно-текстурные условия их залегания, трещиноватость, климатические факторы и рельеф (платообразные или склоновые участки). Различные сочетания и степень проявления этих факторов определяют региональные черты поверхностного закарстования и эпикарстовой зоны отдельных карстовых массивов. Однако подземное раскарстование эпикарстовой зоны развивается по своим внутренним законам, и оно не всегда напрямую связано с поверхностным. Главной корреляционной связью является палеогеографические условия развития карста. Здесь на первое место выходят системообразующие связи, которые и формировали единство поверхностных и подземных форм карстового морфогенеза, развитых на поверхности, внутри и ниже эпикарстовой зоны.

Основным фактором асимметрии воронок и котловин, заложенных в слоистых известняках, являются условия залегания пород, в массивных – направление ветров и связанное с ним перераспределение снега. Тектоническая трещиноватость определяет направление рядов воронок. В морфологии самих воронок и котловин трещины играют второстепенную роль, по сравнению с первыми двумя факторами. Карстовые подземные формы, напротив, в большей своей части контролируются неоднородностью геологической среды, ниже эпикарстовой зоны связанной с тектоническими разрывами. Западные яйлы получают в два раза больше осадков, чем восточные, что приводит к большему, выносу карбонатного материала. Этим объясняется прослеженная при сравнении коэффициентов закарстования и плотности карстовых форм закономерность - воронки и котловины западных яйл имеют больший диаметр и глубину, чем восточные, а также общее уменьшение значений карстовой денудации с запада на восток, что несомненно сказывается на особенностях развития эпикарстовой зоны западных и восточных карстовых масивов. На графике Тильманса-Тромба (рис. 10.3) видно, что атмосферные осадки, снег и лёд, инфлюационные потоки относятся к весьма агрессивным водам. Инфильтрационные и кондесационные воды ещё сохраняют агрессивность, воды подземных озёр, карстовых источников насыщены или близки к этому.

Рис. 3. Метаморфизм карстовых вод Горного Крыма, Долгоруковский карстовый массив

1 - атмосферные осадки, 2 - снег и лед в карстовых полостях. Воды: 3 - инфлюационные; 4 - инфильтрационные и конденсационные; 5 - подземных водотоков;6 - непроточных ванночек; 7 - источников. Стрелками показаны направления метаморфизации (проведены через точки средних значений рН и содержания СаСО₃ для соответствующих гидрохимических полей)

Анализ графика показал, что подземные воды эпикарстовой зоны могут совершать коррозионную работу практически по всей ее мощности.

Выполненный анализ показал достаточную информативность использованной методики для изучения особенностей эпикарстовой зоны карстовых массив.