 |
Рис. 34. Хронология покорения Воклюза.
|
|
|
|
Рис. 32. Движение пресных и соленых вод на морском побережье (по А. Бегли, 1978а - пьезометрические уровни карстовых вод, б - пресная вода, в - соленая вода, г - солоноватая вода, д - направление движения воды. 1 - поглотители карстовых вод; источники: 2 - в межень, 3 - в паводок; 4 - поглотители морских вод, 5 - купола пресных или солоноватых вод)
В 90-е гг. работы по гидротермокарсту неожиданно нашли практическое применение в Америке. После подписания соглашения о запрещении испытаний ядерного оружия, полигон в штате Невада (США) было предложено использовать для захоронения отходов атомного производства. Требования, предъявляемые к участкам захоронения, очень жесткие. Проведенные же исследования показали на полигоне наличие гидротермальных отложений неясного происхождения. Работы американских (К. Хилл) и русских (Ю. Дублянский) геологов и спелеологов подтвердили - район горы Яка непригоден для захоронения. Так неожиданно загадки гидротермокарстовых пещер способствовали решению одной из сложнейших технологических и экологических проблем современности.
4. 3. В пене прибоя
Выше мы уже говорили о некоторых особенностях абразионных полостей, формирование которых обусловлено деятельностью морских и озерных вод. Положение значительно осложняется при формировании коррозионно-абразионных систем. Некоторые из них являются низшими звеньями коррозионно-эрозионных полостей (пещерами-источниками), подтопленными морем (при подъеме его уровня или при опускании суши). Такие пещеры хорошо изучены на Тарханкутском полуострове в Крыму, они широко распространены на морском и океаническом побережье. Возникающие при этом ситуации отображены на рис. 32. " Проще" всего случай, когда море подтопило самый нижний вход. Тогда на шельфе возникает пресный субмаринный источник, работающий круглый год и в тихую погоду образующий заметный купол на поверхности морской воды. В паводки выходы пресных вод перемещаются и на берегу возникают мощные источники, часто питающие целые реки (А). В Гаграх (Грузия) хорошо известна река Репроа - самая короткая на черноморском побережье. Она вытекает из трещин в береговом обрыве известняков, пересекает пляж и теряется в море...
|
|
|
Если подтоплены два нижних выхода, то за счет инжекции (эффект пульверизатора) через верхний вход подсасывается соленая вода, а из нижнего - выходит солоноватая смесь (Б). Если верхний вход находится невысоко над уровнем моря, то возможна обратная картина: при достаточно высоких расходах карстовых вод соленая вода засасывается через нижний вход, а солоноватая - выходит через верхний. Подобные источники хорошо изучены на адриатическом побережье Хорватии и на средиземноморском - Южной Франции.
Такие источники выглядят особенно эффектно, если располагаются на противоположных сторонах острова. Именно они породили ряд мифов, легли в основу представлений патера Кирхера о существовании в дне океана полостей, " проглатывающих" воду. Наиболее известно постоянное поглощение соленой морской воды на западном берегу о-ва Кефалиния у берегов Греции. Пройдя 14 км, она разбавляется пресными карстовыми водами и выходит в виде солоноватых источников на северо-восточном берегу острова, против родины легендарного Одиссея - о-ва Итака (рис. 33). Переток морских вод под островом подтвержден опытами с окрашиванием, а также спелеоподводными исследованиями. В пещере на глубине 3 м под современным уровнем моря обнаружен сталактит возрастом 16 тыс. лет, а на глубине 20 м - даже 20 тыс. лет. Возможность возникновения инжекционного эффекта подтверждена гидродинамическими расчетами.
|
|
|
Подтопленные морем системы часто имеют большие размеры и изучаются в связи с гидротехническим строительством. В пещере Порто-Миу (Франция), чтобы ограничить приток морских вод к водозабору, была построена подземно-подводная плотина. В бывшем СССР обследовано несколько десятков сравнительно небольших (до 200 м длиной) полузатопленных и затопленных пещер на Тарханкуте (Крым). Нахождение подобных образований возможно на восточном побережье Каспийского моря (Мангышлак), а также на Байкале. В 90-е гг. на Каролинских о-вах (Микронезия) английские спелеологи открыли подводный зал, превышающий по размерам два футбольных поля и соединяющийся с океаном 100-метровым тоннелем.
Широкие масштабы гидротехнического строительства на суше привели к образованию " эфемерных" пещер. Они образуются при сооружении водохранилищ, в зоне переработки берегов которых находятся хорошо растворимые породы (обычно - гипсы и ангидриты). Вдоль трещин бортового отпора возникают довольно большие пещеры. Так, на Камском водохранилище (Приуралье) И. А. Печеркин описал пещеру Полазна, которая просуществовала всего 8 лет. Затем отсевший блок обрушился в воду и был полностью уничтожен процессами абразии и коррозии
Рис. 33. Поглощение и выходы морских вод на о-ве Кефалиния (по А. Бегли, 1978). 1 - карстующиеся породы, 2 - поглотитель, 3 - основные источники, дающие соленую воду, 4 - направления движения красителя
.
Настоящим " раем" для спелеоподводников стали Багамские о-ва, сложенные известняками. Здесь обнаружены десятки пещер, расположенных в несколько ярусов на глубине до 100 м. Наибольшие из них получили название Блю Хоулз (Синие дыры). Исследования Дж. Бенджамина (Канада, 1966-1971), а затем - группы английских спелеоподводников показали, что они образованы в зоне смешения пресных наземных и соленых морских вод, а затем подтоплены морем. В них найдены " подводные" сталактиты и сталагмиты, обнаружена специфическая фауна. Многочисленные входы в систему, открывающиеся в открытый океан, из-за приливно-отливных течений называют " кипящими дырами". Об исследованиях пещер снято несколько фильмов. В 1970 г. здесь работал Ж. Кусто и экипаж судна " Калипсо".
|
|
|
4. 4. Глубины Воклюза
Таинственные глубины карстовых озер издавна манили человека. Почему иногда их поверхность приходит в движение, то внезапное, то поражающе периодичное? Может быть, в их вертикальных или наклонных, глубоко уходящих в воду стенах открываются ходы, ведущие в огромные пещеры, к еще невиданным никем красотам природы? Водолазное снаряжение - громоздкий костюм со съемным шлемом на трех болтах, соединяющийся шлангом с воздушным насосом, был изобретен в конце XVIII в. Но только почти сто лет спустя водолазы рискнули спуститься не просто под воду, но " под воду - под землей" - в наклонный канал карстового источника...
В конце XIX в. отчаянные спуски в Чичен-Итце - Священный колодец на Юкатане (Центральная Америка) - совершил Эдвард Томпсон. Подвигла его на это рукопись епископа де Ланда, описывающая жертвенный обряд народов майя, который существовал несколько веков. Путь юной девушки к карстовому колодцу-сеноте был дорогой в небытие. Она шла по этой дороге в самых лучших одеждах и украшениях; затем раздавался крик - и только круги расходились по затянутой тиной воде. Вслед за жертвой в колодец бросали богатые дары - утварь, украшения, золото.
Более 25 лет исследовал Томпсон джунгли Юкатана. К раскрытию тайны Священного колодца он приступил уже опытным археологом. Сперва в ход пошла землечерпалка, затем на озере (в 20 м от поверхности земли) был собран понтон с воздушными насосами. Томпсон, прошедший специальную подготовку в Бостонской водолазной школе, первым ушел на дно, за ним последовал его помощник - грек-ныряльщик с Багамских островов. Совершив десятки погружений в илистую суспензию, образовавшуюся после работы землечерпалки, работая только наощупь на глубине 15-20 м, они буквально пропустили через свои руки тысячи находок. Это были фигурки из нефрита, золота и меди, кусочки душистой смолы, метательные копья с наконечниками из кремня, кальцита, обсидиана, остатки тканей и тысячи костей. Жертвенный характер сеноте подтвердился: все найденные предметы были " убиты" - то есть специально разбиты, чтобы их " души" могли соединиться с " душами" умерших. А вот красивая легенда о том, что жертвами колодца были только девушки, не подтвердилась: из 42 найденных черепов 21 принадлежал детям в возрасте от 1, 5 до 12 лет, 13 - зрелым мужчинам (очевидно, знатным воинам) и только 8 - молодым женщинам...
|
|
|
Спуски в пещеры в тяжелых водолазных костюмах продолжались и в XX в. В 1921 г. профессор К. Абсолон совершил 25 погружений в пропасть Мацоха (Чехия). Это был своеобразный подвиг, так как все необходимое снаряжение надо было предварительно спустить на дно 138-метровой шахты...
Погружения в озера, находящиеся в глубине пещер, в эти годы обычно производились без акваланга. Широко известны отчаянно смелые исследования Н. Кастере. В 1922 г. он решил проникнуть в сифон пещеры Монтеспан (Франция). " Стоя по шею в воде, я стал размышлять о безрассудстве своего рискованного предприятия: могло оказаться, что впереди потолок все время касается воды, я мог попасть в слепой конец, встретить карман с газом, запутаться в ветвях, принесенных потоком, или, быть может, погрузиться в зыбучий песок... ", - писал он /13/. К счастью, это и многие другие погружения Кастере закончились благополучно. Они привели к открытию древнейших в мире статуй и наскальной живописи.
Свободные погружения в небольшие (1-5 м длиной и глубиной) сифоны в разное время совершали спелеологи всех стран мира. Революция в спелеоподводных исследованиях произошла после изобретения акваланга. Она навсегда связала два громких имени - Кусто и Воклюз. Имя скончавшегося в 1997 г. Жак-Ива Кусто широко известно. Но Воклюз... Близ одной из живописных деревушек Прованса под 150-метровой отвесной скалой на дне небольшой пещеры прячется темное неподвижное озеро. Неподвижность его кажущаяся - в 7 метрах ниже из глыбового навала вырывается на поверхность бурный поток, дающий начало реке Сорг, левому притоку Роны. Минимальный расход источника 4, средний - 29, максимальный - 150 м3/с. В зависимости от расхода источника озеро располагается то ниже, то выше, а при экстремальных паводках - вообще переливается через скальный порог. Над источником почти на километр поднимаются отвесы известнякового массива площадью около 1000 км2. Источник, пещера, из которой он вытекает, карстовое плато и один из восьмидесяти восьми департаментов Франции носят одно имя - Воклюз. Оно стало нарицательным - во всем мире воклюзскими называют источники, образованные мощными восходящими потоками карстовых вод, питающимися из зоны сифонной циркуляции.
|
|
|
Уже в далеком средневековье Воклюз вдохновлял поэтов: именно здесь в XIVB. Петрарка писал сонеты своей Лауре. Не одно поколение гидрологов ломало голову над загадкой Воклюза, прибывание воды в котором не совпадало с выпадением атмосферных осадков. Это наводило на мысль о существовании отдаленных областей питания, связанных с источником огромными пещерами. Не помогли и индикаторные опыты, проведенные в 60-е гг. XX в. Краситель, запущенный в огромных количествах (до 60 килограммов! ) на плато, в 22- 46 км от источника, доходил до него в разное время - от 92 до 25 дней, очевидно, двигаясь по разным путям со скоростью 290-1800 м/сут.
С Воклюзом связано становление спелеоподводных исследований и их самые яркие страницы. Исследования источника растянулись на 100 лет. Хроника его изучения собрана русским спелеологом и аквалангистом В. Киселевым. Она насчитывает 13 попыток спуска, за каждой из которых стоят огромный труд, бесстрашие исследователей, рекордные для своего времени погружения, новые технические решения. Начало этой эпопеи было положено 26 марта 1878 г., когда итальянец Оттонелли в тяжелом водолазном скафандре спустился на глубину 23 м (рис. 34).
24 сентября 1938 г. в аналогичном скафандре водолаз Негри достиг глубины 36 м. Дальше начинался отвес, но воздушный шланг задевал за качающийся на остром гребешке камень, который мог запереть водолаза под водой.
27 августа 1946 г. на источнике Воклюз " командой Кусто" были впервые опробованы почти неизвестные тогда акваланги. Первым вслед за чугунной чушкой на канате до глубины около 40 м спустился старшина водолазов Ж. Пикар. После его подъема под воду ушли Ж. Кусто и Ф. Дюма. Они достигли глубины 46 м, но вернулись, испытав сильнейшее отравление. На следующий день выяснилось, что при закачке воздуха в баллоны их аквалангов попал угарный газ от двигателя компрессора, неосторожно установленного в плохо проветриваемом месте ущелья.
Рис. 34. Хронология покорения Воклюза.
|
|
|
