элементам  Углы наклона кулис

346 

347 

348 

Азимуты известковых кулис, толщина которых достигает 10 см по данным 

маршрутных (5 маршрутов) замеров в пещере в мае 1986 года 

Таблица 4.3 

349 

350 

Приложение 4. Минеральный состав пород и отложений

1 

Серия 1. Нижняя часть глинисто-карбонатной толщи включая слой ратинских 

известняков (обнажение в обвальном куполе около озера Крокодила) 

№ 

Проба 

Минеральный состав 

1 

Верхний глинистый слой 

Кальцит (29%), кварц (25%), монтмориллонит 

(20%), арагонит (15%), гипс (6%) полевые шпаты, 

каолинит (галуазит), иллит (в сумме 5%), 

аморфные примеси (органика?) 

2 

Слоисто-

глинистая 

серия 

Коричневый 

слой 

Кварц (35%), кальцит (20%), монтмориллонит-

бейделит (20%), целестин (7%), каолинит 

(галуазит), иллит (10%), калиевый и натриевый 

полевой шпат (8%), аморфные примеси 

Бежевый 

слой 

Кальцит (44 %), кварц (35%), монтмориллонит (8%), 

полевые шпаты (8%), иллит и каолинит (галуазит) 

(5%) 

3 

Однородная красноватая 

масса 

Диоктаэдрический монтмориллонит (97%), иллит 

(2%), кварц (1%), аморфные гидрооксиды железа 

1

 Аналитик: Гражина Бжозовска, Силезский университет, Отдел наук о Земле, Лаборатория 

минералогии и геохимии 

351 

4 

Однородная беловатая 

масса 

Диоктаэдрический монтмориллонит (98%), кварц (1-

2%), полевые шпаты (0,5%) 

5 

Глинистая линза 

Кальцит (48%), кварц (22%), целестин (15%), 

диоктаэдрический монтмориллонит (10%), иллит и 

полевые шпаты (5%) 

6 

Ратинский известняк 

Кальцит (56%), кварц (15%), целестин (15%), 

диоктаэдрический монтмориллонит (7%), полевые 

шпаты и следы иллита (6-7%) 

7 

«Размягченный» ратинский 

известняк 

Кальцит (46%), целестин (30%), арагонит (10%), 

монтмориллонит (10%), кварц (4%) 

Серия 2. Карбонатные кулисы из разных частей пещеры и карьера 

№ 

Проба 

Минеральный состав 

1 

Кулиса в галерее Стадион 

Кальцит (87-88%), целестин (8%), кварц и иллит (?) 

(4-5%) 

2 

Кулиса в Зале Динозавра 

(тонкая) 

Кальцит (80%), полевые шпаты и глинистые 

минералы (6%), кварц (5%), гипс (5%), доломит (4%) 

3 

Кулиса в стене хода над 

озером Наутилус 

Кальцит (79-80%), целестин (20%), кварц и иллит 

(менее 1 %) 

4 

Тонкая кулиса из полости в 

карьере 

Кальцит (35%), целестин (40%), гипс (15%), кварц и 

иллит (менее 1 %) 

Серия 3. Контактный слой ратинских известняков и гипсов (пещера), а также 

ратинский известняк из пещеры и карьера 

№ 

Проба 

Минеральный состав 

1 

Контактный слой (20см) 

между гипсами и 

ратинскими известняками, 

верхняя часть 

Кальцит (67-69%), целестин (20-22%), кварц и 

монтмориллонит (10%), гипс (3%) 

2 

Контактный слой (20см) 

между гипсами и 

ратинскими известняками, 

нижняя часть 

Кальцит (62-64%), гипс (12-15%), целестин (10%), 

кварц (8%), монтмориллонит (5-6%), 

3 

Ратинский известняк 

(карьер) 

Кальцит (84-85%), целестин (15%), кварц (0.5%) 

4 

Ратинский известняк 

(карьер) - проба из 

основания слоя 

Кальцит (82%), гипс (8%), целестин (5-6%), кварц и 

каолинит (4-5%) 

Серия 4. Карбонатные новообразования со сводов пещеры 

№ 

Проба 

Минеральный состав 

1 

Проба со свода в Зале 

Перспектив 

Кальцит (90%), кварц (4%), монтмориллонит, иллит, 

галуазит (5%), гипс (2%) 

2 

Проба из свода полости в 

карьере 

Кальцит (97%), гипс (6%), кварц и монтмориллонит 

(менее 1 %) 

352 

Фотоприложения 

353 

354 

Дополнения 

365 

366 

Аннотация 

Книга состоит из 12 глав, списка литературы, приложений, а также содержит 

188 иллюстраций. 

Первая глава посвящена истории изучения пещеры. Выделено 3 этапа 

исследований: 1 - 1977-1983 гг., 2 - 1983-1987 гг, 3 - 1988 - по настоящее время. 

Показана динамика картирования лабиринта, а также детально охарактеризованы 

целевые и разноплановые (в т.ч. спелео-медицинские) научные исследования, 

имевшие место на каждом из этапов. Охарактеризована библиография по пещере 

(около 200 работ), диссертации, посвященные ей или затрагивающие проблематику 

пещеры, показана динамика публикаций, перечислены главные (более 60!) авторы, 

писавшие о пещере. 

Во второй главе рассмотрены природные условия и карст региона, а 

также - района пещеры. Пещера расположена в Восточно-Европейском регионе, на 

юге Западной Украины (Северная Буковина), в месте, где соприкасаются границы 

трех государств: Украины, Молдовы и Румынии. Одна из границ - молдавско-

украинская - проходит непосредственно над пещерой и делит ее на две части: 

большую (северо-западную) - украинскую и меньшую (северо-восточную) -

молдавскую. 

Ареал гипсового карста Западной Украины, в пределах которого изучены 

крупнейшие в мире гипсовые пещеры-лабиринты, в т.ч. Золушка, связан с 

эвапоритовой толщей миоценового возраста. Хемогенные гипсы и ангидриты 

обрамляют северо-восточную часть горной дуги Карпат от Моравии (Чехия) и 

Верхней Силезии (Польша), через Западно-Украинский регион до г. Липканы 

(Молдова) и далее на юго-восток - до г. Яссы в Румынии. В главе оха­

рактеризованы тектоника, геологическое строение и подземные воды региона, 

особенности его рельефа и гидросети. Детально описаны специфические природ­

ные условия и карст непосредственно в районе пещеры. 

В третьей главе рассматриваются вопросы, касающиеся геологии пещеры. 

Детально рассмотрены литологические особенности, химический и микроэ­

лементный состав, структурно-текстурные и физические свойства пород, подстила­

ющих гипсы, а также литофациальные комплексы, перекрывающие их. Дана 

комплексная литологическая характеристика самих гипсов, как карстующихся пород, 

включая их рентгеноструктурные характеристики, растворимость и включения, в том 

числе вторичные. Описаны карстообусловленные деформации в перекрывающих 

гипсы отложениях. 

Четвертая глава посвящена вопросам спелеоморфогенеза. В первой части 

главы рассмотрены общие морфологические особенности пещеры и специфич­

еские характеристики пещерной сети. Выделены главные группы факторов 

спелеоморфогенеза (структурные, гидродинамические, текстурные и др.). В увязке с 

главными морфогенетическими факторами, классифицированы и детально 

охарактеризованы морфологические элементы пещеры 4-х иерархических 

уровней: макро (пещерные районы), мезо (ходы, галереи, колодцы и т.д.), микро 

(наложенные морфологические элементы напорного генезиса - ниши, купола, 

камины и т.д.) и нано (коррозионный микрорельеф на стенах). 

Вторая часть главы посвящена анализу связи морфологии пещеры с сетью трещин 

в гипсах (структурный фактор). Рассмотрены особенности, типы и параметры 

трещин в гипсах, а также история формирования трещиноватости гипсов согласно 

историческому принципу (первичные - литогенетические трещины, тектонические 

трещины, гипергенные трещины, техногенные трещины). Показано этапное и 

367 

унаследованное развитие трещиноватости, главные факторы ее эволюционного 

преобразования от миоцена до настоящего времени, а также карсто- и 

спелеогенетическое значение. Особое внимание уделено вопросу тектонической 

геометризации литогенетических трещин, преобразованию первично-полигональных 

сетей во вторично-системные и спелеоморфогенетическим следствиям этого 

процесса. 

Детально рассмотрены реликты первичной трещиноватости - литифици-

рованный заполнитель первичных трещин, его отношение к тектоническим 

трещинам (коэволюция) и роль в последующем спелеоморфогенезе. Охарактери­

зованы тектонические трещины и нарушения, а также их преобразование и 

спелеогенетическое значение на гипергенном и техногенном этапах эволюции 

трещиноватости. 

В третьей части главы анализируется роль гидродинамического фактора 

спелеоморфогенеза. На фоне раскрытия особенностей водообмена в горном и 

равнинном карсте детализируется принятая в работе спелеогенетическая 

концепция формирования пещеры напорными водами в результате вскрытия 

гидродинамически закрытого водоносного комплекса. В качестве главного фактора, 

ответственного за многие морфогенетические следствия, принимается обстоя­

тельство гидродинамической конкуренции. Широкому проявлению последней 

способствовали как структурные обстоятельства (трещинно-структурная 

неоднородность гипсов), так и напорный характер подземных вод. Описаны 

морфогенетические следствия явления гидродинамической конкуренции на 

макроуровне (пещера в целом и пещерные районы - неравномерность закарс-

тования, псевдоярусность), на мезоуровне (разнообразие и «морфопатология» 

мезоэлементов, развитые и неразвитые типы сечений, «слепые» и «карликовые» 

образования) и микроуровне (неравномерное закарстование трещин), предложены 

механизмы формирования тех или иных разноуровневых элементов (каньонные 

залы, цилиндрические колодцы, слепые купола, четковидные трещины и другие). 

Среди прочих гидродинамических обстоятельств спелеоморфогенеза (помимо 

гидродинамической конкуренции трещин) охарактеризованы латеральная 

составляющая движения подземных вод под кровлей гипсов, а также изоляция 

части сечений пещерных ходов от растворяющего воздействия вод глинистыми 

отложениями. 

В четвертой части рассмотрено спелеоморфогенетическое значение текстуры 

гипсов. Показано влияние на растворимость (и ее морфоследствия) величины 

кристаллов, слагающих гипсовую породу, а также их уложения (слоистость, 

концентрические структуры и т.д.). К прочим факторам-предпосылкам морфогенеза 

отнесены заполнитель первичных трещин в гипсах (кулисы), а также редко 

встречающиеся в гипсах включения. 

Пятая глава характеризует морфологическую структуру пещерного 

лабиринта. На основании морфолого-морфометрических критериев пещерная сеть 

Золушки разделена на 18 районов, обоснована их автономность. Приведены 

комплексные характеристики и отмечены физиономические особенности всех 

пещерных районов. В заключительной части главы рассмотрены общие 

морфометрические закономерности пещерной сети (для всего пещерного поля). 

Проанализированы и объяснены порайонные вариации таких морфометрических 

показателей как: средняя высота (Н) и средняя ширина (В) ходов, коэффициент 

изометричности хода К

i

, коэффициент площадного закарстования - K

s

, коэффициент 

объёмного закарстования K

v

, плотность пещерных ходов - G, удельная площадь -

S

u

, удельный объём - V

u

 и некоторые другие. 

368 

Шестая глава посвящена гидрологии пещерного лабиринта. В первой части 

главы раскрыты особенности водообмена в пещерном блоке (в прошлом и в 

настоящее время), охарактеризованы типы вод, участвующих в циркуляции на 

участке пещеры. Особое внимание уделено техногенному вмешательству в режим 

подземных вод (откачка вод из карьера и формирование депрессионной воронки). 

Оценено значение и величина техногенной активизации водообмена как фактора 

спелеогенеза и инженерно-геологического фактора (резкое учащение провалов). 

Охарактеризовано обводнение пещеры (типизация и режим подземных водоемов) и 

влияние на него естественных и техногенных факторов. Описаны гидродина­

мические явления, сопутствовавшие водопонижению и их морфологические 

следствия (эрозионные каньоны в глинистых днищах ходов). 

Во второй части главы охарактеризован химический и микроэлементный состав 

пещерных вод, а также закономерности его изменения в связи с техногенно 

обусловленной деградацией водоносного горизонта. Описаны геохимические 

свойства вод (содержание органического углерода, растворенных форм железа, Eh 

и pH), гидрохимическая стратификация вод пещерных озер, их сульфатная 

агрессивность. Показана гидрогеохимическая эволюция водоемов на фоне 

постоянно действующего техногенного фактора (откачка вод). 

В седьмой главе раскрываются вопросы, связанные с гравитационными 

процессами над пещерой - обрушение сводов пещеры и образование провалов 

над ней. Рассмотрена стадийность обрушений, механизм образования провалов в 

естественном и техногенно-активизированном режиме, факторы, влияющие на 

обрушение сводов. Описаны закономерности распространения обрушений на 

пространстве пещерного поля, техногенная активизация провального процесса, 

осуществлена оценка опасности провалов над пещерой. 

Восьмая глава посвящена отложениям пещеры. По своему генезису они 

разделены на 4 типа: остаточные и деструкционные, водные механические, водные 

хемогенные и обвально-осыпные. Описаны литология отложений, их химический и 

микроэлементный состав, гранулометрия, физико-механические свойства, условия 

образования и закономерности распространения по пещере. При характеристике 

водно-механических образований значительное внимание уделено пещерным 

глинам (с оригинальными физико-механическими свойствами - исключительной 

пластичностью и высокой водоемкостью), представляющим собой продукт 

дезинтегрирации, переотложения и диагенеза обвальных верхнебаденских 

отложений. 

Особое внимание в главе уделено хемогенным железо-марганцевым образо­

ваниям, которые, учитывая их большое количество и разнообразие, являются одной 

из наиболее интересных особенностей пещеры, ее «визитной карточкой». Железо-

марганцевые гидрооксиды Золушки - яркое седиментологическое следствие 

техногенно-спровоцированных гидрогеохимических нарушений. Вскрытие пещеры 

карьером и откачка подземных вод привели к изменению химического состава 

карстовых вод, геохимических свойств (Eh, pH) среды и, соответственно, условий 

миграции и накопления химических элементов. Описаны формы нахождения 

гидроксидов Fe и Mn в пещере (пленки, слои, пластовые тела, сажистые скопления, 

порошковые покрытия, гроздьевидные, почковидные, сталактитоподобные и 

сталагмитоподобные агрегаты), их минералогические особенности и химический 

состав, специфика (схожесть с океаническими формами), а также - образование. 

Fe- Mn гидроксиды Золушки - очень молодые образования (техногенного этапа). 

Активная фаза их осаждения длилась от нескольких месяцев до нескольких лет. 

«Сброс» водами карстового горизонта растворенных форм железа и марганца был 

369 

связан, главным образом, с проникновением в пещеру кислорода (вскрытие 

карьером) и резкой сменой восстановительной геохимической обстановки окис­

лительной. 

То, что произошло в Золушке можно рассматривать как техногенно ускоренный 

и хемо-(оксидо)катализированный эксперимент, продемонстрировавший в 

"гиперболизированном" виде характер и механизм геохимических преобразований, 

сопутствующих переходу карстового коллектора из фреатического в гидроди­

намически новое состояние. Отмеченное обстоятельство позволяет предполагать, 

что слои железо-марганцевых образований, встречаемые в разрезах отложений 

других лабиринтовых пещер региона и не только, можно рассматривать в качестве 

гидрогеохимического (гидродинамического) маркера (маркируют этап перехода 

карстового горизонта-коллектора из замкнутого фреатического режима, часто с 

восстановительными анаэробными условиями, в гидродинамически открытое - со 

свободной поверхностью и доступом кислорода - состояние). 

В конце главы описаны отложения проблемного генезиса - рыхловато-

скелетные карбонатные образования на сводах пещерных ходов, формирование 

которых связывается со снижением напора карстовых вод и дегазацией коллектора 

в момент его гидравлической «раскупорки». 

Завершает главу описание морфологических изменений и деформаций пещерных 

отложений в результате их обезвоживания и усыхания в новых субаэральных 

условиях. 

В девятой главе описан микроклимат пещеры. В первой части 

охарактеризован ее воздухообмен с поверхностью, осуществлено микрокли­

матическое зонирование пещерного поля, описаны особенности термического и 

влажностного режима подземной атмосферы. Во второй части рассмотрен газовый 

состав пещерного воздуха: его специфика, вариации в пределах пещерного поля, 

вертикальная стратификация, а также причины и механизмы накопления СO

2

. 

Десятая глава посвящена жизни в пещере. Отмечена экологическая 

специфика пещерной среды Золушки. Особое внимание уделено микроорганизмам. 

Описаны главные типы и виды бактерий, присутствующих в пещере, их связь с 

различными элементами пещерной среды, функциональная специфика и 

физиологическая активность. Детально рассмотрена геохимическая роль 

микроорганизмов, их участие в накоплении сероводорода, образовании сульфат­

ных и сульфидных соединений, продуцировании углекислого газа и азота, образо­

вании железо-марганцевых осадков. Показаны главные типы и циклы 

биогеохимических реакций, имевших место в подземной среде пещеры на 

техногенном этапе ее развития. 

В одиннадцатой главе детально рассмотрены вопросы генезиса и возраста 

пещеры. Золушка - «детище» напорно-восходящего транзита подземных вод 

через гипсовый слой к местному эрозионному базису - днищу р. Прут. Находящиеся 

под большим напором, стагнирующие в трещинах подземные воды в момент 

гидравлического вскрытия Прутом экранирующей глинистой покрышки резко 

активизировались, что привело к сравнительно быстрому коррозионному расши­

рению трещинного пространства (основная фаза спелеогенеза) и образованию 

крупных полостей. 

Опираясь на ряд принципов спелеогенетического анализа (историко-геологический, 

принцип унаследованного развития и принцип локальности) рассмотрена история 

развития карста региона, выделен ряд этапов (среднебаденский, верхний бадений -

нижний сармат, средний сармат - мезоплейстоцен, неоплейстоцен - голоцен, 

современный) в его развитии и охарактеризованы важнейшие со 

370 

спелеогенетической точки зрения события. Основная фаза спелеогенеза имела 

место в первой половине неоплейстоцена. 

В последних частях главы анализируются вопросы потенциальных размеров 

лабиринта, а также его отличия от остальных пещерных лабиринтов Западной 

Украины (условия и механизм спелеогенеза, возраст и т.д.). 

Последняя двенадцатая глава посвящена научному и практическому 

значению пещеры. Рассмотрен ряд теоретических вопросов (палеогеографии 

региона, формирования месторождений, седиментогенеза гипсов), в решении 

которых могут помочь данные исследований в Золушке. Отдельно рассмотрены 

аспекты охраны пещеры, а также целесообразности, возможностей и перспектив ее 

многоцелевого использования (памятник природы, научный стационар, туризм, 

рекреационно-бальнеологический комплекс, хозяйственный объект и т.д.). 

371 

Streszczenie 

W marcu 2007 roku minęła 30. rocznica odkrycia jednej z największych gipsowych 

jaskiń na świecie - Zołuszki (Kopciuszka). Do dnia dzisiejszego skartowano w niej ponad 

90 km chodników o łącznej objętości około 0,65 min m

3

. Labirynt jaskiniowy został 

przypadkowo odsłonięty w ścianie kamieniołomu gipsów już w 1946 roku, jednak dopiero 

po 30 latach zaczął być penetrowany przez speleologów. 

Już w pierwszych miesiącach penetracji jaskinia skupiła na sobie uwagę 

speleologów, a później - geografów i geologów. Stała się ona godnym uzupełnieniem 

„plejady" największych jaskiń gipsowych, zbadanych na obszarze sąsiedniego regionu -

Podola. Okazała się jednak do nich niepodobna: w stosunku do podolskich labiryntów 

Zołuszka ma większą objętość, jest też w większym stopniu wypełniona utworami ilastymi. 

Galerie jaskini rozwinęły się przede wszystkim w górnej części warstwy gipsowej, eo jest 

powodem istnienia w niej wielu odcinków zawalonych. 

Główna cecha jaskini polega na tym, że została ona odsłonięta sztucznie (w ścianie 

wyrobiska) i stała się dostępna dopiero po osuszeniu gipsów drogą odpompowania wód 

krasowych. Wyrobisko odsłoniło niezwykle obfity poziom wód podziemnych - wielki 

zbiornik krasowy. Stopniowe pogłębianie kamieniołomu powodowało wzrost 

intensywności wypływu i zwiększenia objętości odpompowywanych wód. Pod koniec lat 

1960., kiedy odsłonięto większą część (18-20 m) warstwy gipsu (całkowita miąższość  2 4 -

26 m), labirynt krasowy był już osuszony. Wody podziemne, znaczące powierzchnię leja 

depresyjnego, zachowały się tylko w najniższych częściach labiryntu. Zbiornik jaskiniowy 

stał się dostępny do badań. Zatem labirynt Zołuszki został sztucznie odsłonięty w 

momencie, kiedy jaskinia była jeszcze prawie całkowicie zawodniona (znajdowała się we 

freatycznych warunkach hydrodynamicznych). Jaskinie podolskie przeszły przez ten etap 

dziesiątki tysięcy lat wcześniej. Niedawne osuszenie i młodszy wiek jaskini zdecydowały o 

specyfice jej wewnętrznego oblicza (zwiększona wilgotność osadów, brak wtórnych form 

gipsowych, tak charakterystycznych dla jaskiń Podola, itp.) oraz o aktywności 

różnorodnych procesów (zapadanie się stropów, wysychanie osadów, przepływy wód 

między różnymi obszarami i in.), towarzyszących ostremu przejściu od komór 

wypełnionych wodą do jej pozbawionych. 

Od początku stało się jasne, że został odkryty obiekt nowy, niezwykle interesujący z 

naukowego punktu widzenia. Stworzył оп wyjątkową okazję do prowadzenia 

wszechstronnych badań. Z wieloma zjawiskami i procesami obserwowanymi w jaskini, 

speleolodzy spotkali się po raz pierwszy. Morfologiczne cechy jaskini, np. wielkie 

cylindryczne studnie utworzone przez wody naporowe, są niewątpliwym dowodem na 

freatyczne pochodzenie labiryntu i odegrały ważną rolę przy ustalaniu prawidłowości 

rozwoju krasu w regionie i tworzeniu nowej regionalnej koncepcji speleogenezy. Obfitość 

utworów żelazisto-manganowych w jaskini zwróciła uwagę geochemików i pozwoliła na 

stwierdzenie wielu procesów geochemicznych, jakie miały miejsce w trakcie osuszania tej 

formy. Jaskinia stworzyła jedyną w swoim rodzaju możliwość poznania mechanizmów 

rozwoju zapadlisk, co jest niezwykle istotne przy ocenie zagrożeń zapadliskowych. 

Występujące w niej liczne kulisy węglanowe - zlityfikowany wypełniacz reliktowych 

szczelin w gipsach - pozwalają na rekonstrukcję ważnych zdarzeń paleogeograficznych, 

paleotektonicznych i paleokrasowych. 

W ciągu minionych lat udało się już dość dobrze poznać jaskinię. Niniejsza praca 

stanowi w pewnym stopniu podsumowanie dotychczasowych osiągnięć i ma charakter 

kompleksowy, uogólniający. Wiele problemów jest jednak w dalszym ciągu dyskusyjnych. 

Z tego względu celem książki jest nie tylko uogólnienie rezultatów przeprowadzonych 

badań, lecz także zwrócenie uwagi specjalistów różnych dziedzin wiedzy na potrzebę 

372 

rozszerzenia i pogłębienia badań w samej jaskini i w jej okolicach. Książka składa się z 12 

rozdziałów, spisu literatury, załączników, zawiera także 188 ilustracji. 

жүктеу/скачать 15,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: