Wiaczesław Andrejczuk Вячеслав Андрейчук


Рис. 4.14. Ориентация тектонических трещин в Кривском карьере (А) и



Pdf көрінісі
бет6/27
Дата03.03.2017
өлшемі15,58 Mb.
#6601
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27

Рис. 4.14. Ориентация тектонических трещин в Кривском карьере (А) и 

направлений пещерных ходов в пещере Золушка (Б) 

На рисунке прослеживается сеть с явным преобладанием двух 

пересекающихся систем с пиками в интервалах  2 0 - 4 0 ° и 120-150°. Трещины 

систем скрещиваются под углом примерно  9 0 - 1 1 0 ° , что позволяет говорить о 

взаимоперпендикулярном (или близком к нему) их пересечении. Это обстоятель­

ство, а также СЗ и СВ их ориентировки могут свидетельствовать в пользу их общего 

87 


(планетарного) характера. Выделяя признаки планетарных трещин С. Н. Чернышев в 

качестве первого признака отмечает «... две взаимно перпендикулярные системы, 

которые в недислоцированных толщах вертикальны и простираются, чаще всего, по 

направлению СВ и СЗ или на север и восток» (с. 48, 1983). Еще два признака -

присутствие в разновозрастных платформенных отложениях, лучшая выраженность 

в прочных породах, (в которых они перпендикулярны слоистости) - также не 

противоречат выводу о общепланетарном характере трещин в гипсах. 

Отмеченные признаки характеризуемых трещин как планетарной разновид­

ности тектонических трещин отличают их от литогенетических трещин, однако 

имеют одну общую с ними особенность: и в литогенетических, и в планетарно-

тектонических трещинах наблюдается одинаковая (подчиняющаяся тому же самому 

закону а = LM



k

) зависимость расстояния между трещинами от мощности 

разбиваемых ими слоев. 

Несколько смущает факт неравнозначной развитости систем (крыльев) двух 

главных направлений на рис. 4.12-А. Чернышев С. Н. не отмечает, правда, что 

взаимопересекающиеся системы, образующие сеть планетарных трещин, должны 

быть параметрически близки, но это следует из представленных в его работе (1983) 

фотографий, а также из логических предпосылок. Довольно существенное (10-20°) 

отклонение главных пиков пересечений от 90°, наряду с предыдущим обстоятель­

ством также, ослабляет убежденность автора в исключительно общепланетарной 

природе сети тектонических трещин в гипсах района. Вполне возможно, что поле 

общих напряжений, распространившееся на гипсовой слой после литификации 

осадка, дополнительно индуцировалось региональными напряжениями, связанными 

с тектоническими движениями, охватившими юго-западную окраину Восточно-

Европейской платформы в связи с горообразованием в Карпатах. Как следует из 

многочисленных публикаций, в том числе автора (Андрейчук, 1984, 1988), в 

доплиоценовое время (баден, сармат) в окраинном регионе платформы преоблада­

ли опускания (формирование Карпатского предгорного прогиба), которые привели к 

появлению многочисленных разрывов преимущественно СЗ простирания 

(параллельно прогибу), разбившие платформенную окраину на «ступени», в которых 

гипсы погружаются в сторону прогиба. Естественно, что на этом этапе формиро­

валась трещиноватость с доминирующим северо-западным вектором (прираз-

рывная и др.). 

Сменившие опускания (в конце сармата - начале плиоцена) поднятия имели 

дифференцированный характер и привели к эволюции «ступенчатой» структуры в 

«клавишно-блоковую». В это время наиболее существенные напряжения возникали 

на границе клавишей-макроблоков, ориентированных перпендикулярно прогибу 

(СВ), что отразилось в преимущественном развитии северо-восточного вектора 

трещиноватости. Следуя отмеченной логике, геологически «вялое» формирование 

планетарной трещиноватости в гипсах могло быть дважды индуцировано регио­

нальными тектоническими событиями: в доплиоценовое время - пассивное (в т.ч. в 

связи с опусканиями) развитие планетарной - с локальной активизацией северо-

западного направления, в постсарматское время - активное раскрытие с преиму­

щественным развитием северо-восточной составляющей. Таким образом, может 

иметь место пространственное наложение на общий фон медленно формиру­

ющейся планетарной сети (с характерными для нее пересекающимися СЗ и СВ 

системами) региональных напряжений, ориентация которых в разное время была 

близкой двум векторам общего фона. Роль региональных напряжений в этом 

случае свелась к двуэтапной стимуляции раскрытия планетарной трещиноватости, 

вначале ее северо-западного, а позже - северо-восточного «крыла». При этом, 

88 


импульс второго этапа - тектонических поднятий - был более мощным, что 

проистекает из самой природы поднятий, сопровождающихся раскрытием трещин. 

Возможно по этой причине северо-восточное направление трещиноватости 

обозначилось более высокой частотой случаев, чем северо-западное (рис. 4.14). 

Предложенная модель развития тектонической трещиноватости гипсов, учитывает, 

таким образом, планетарные ее признаки, некоторые несоответствия (асимметрию 

развития направлений), связываемые с региональным фактором и целиком 

согласуется с принципом унаследованного развития трещин (трещиноватости). 

Невзирая на большую или меньшую ценность вышеприведенных рассуждений 

является фактом наличие в гипсах системной тектонической трещиноватости, 

отраженной на рис. 4.14-А. Несомненно, тектонические трещины изученные в 

нижней половине слоя (где отсутствуют контракционные), так или иначе должны 

быть выражены и в его верхней части. И здесь мы переходим к следующему 

вопросу, обозначенному в начале параграфа: 

- как соотносятся между собой более поздние, в данном случае тектонические, 

трещины и более ранние, первичные, наличие которых проистекает как из общей 

схемы эволюции трещин, так и из факта перерыва в осадконакоплении после 

отложения гипсов, и особенно - из прямых доказательств в виде закольмати-

рованных трещин? 

Чтобы ответить на этот вопрос обратимся вновь к рис. 4.14, к его правой части 

(Б). Он представляет розу-диаграмму направлений ходов почти всей (80%) пещеры 

(1663 значения). Сравнение правой и левой частей рисунка (А и Б) позволяет 

заметить как существенное их сходство, так и значимое различие. Сходство 

рисунков заключается, прежде всего, в азимутальном соответствии основных 

направлений развития ходов пещеры и направлений тектонической трещинова­

тости. В обоих случаях прослеживается элемент системности сетей, а пики главных 

направлений совпадают. Это является убедительным доказательством связи ходов 

пещеры (если не большинства, то значительного их количества) с тектонической 

составляющей трещиноватости. 

Вместе с тем, роза-диаграмма направлений пещерных ходов характеризуется 

существенно (примерно вдвое) меньшим развитием северо-восточного вектора 

(22% направлений интервала 30-50° против 43% в случае тектонических трещин), 

меньшей асимметрией «крыльев» (25-30%-ная разница между количеством ходов 

СВ и СЗ направления против 50-55% разницы на рис. А) и существенно большим 

удельным весом других направлений (большим разбросом). 

Сравнивая рисунки можно сделать общий вывод о большей (по меньшей мере 

в два раза) системности сети на рис. А, чем на рис. Б и, соответственно о большей 

степени полигональности сети на рис. Б, чем на рис. А. Это значит, что в спелео-

морфогенезе оказались задействованы не только тектонические, но и трещины 

иного происхождения, которыми могут быть только первичные, контракционные. 

Анализируя две части рис. 4.14 можно попробовать количественно оценить 

тектоническую и контракционную составляющие на рис. Б. Если тектоническими 

считать интервалы 20-60° (СВ направления) и перпендикулярные им 110-140° (СЗ 

направления), то в сумме это даст около 57% общего количества направлений, т.е. 

чуть больше половины. Но значит ли это, что более половины трещин, использо­

ванных в спелеогенезе, тектонические? Следуя принципу (закону!) унаследованного 

развития трещин можно предположить, что тектонические напряжения должны 

были использовать соответствующие их полю уже существующие первичные трещи­

ны. Чтобы определить какой процент первичных трещин мог быть охвачен 

89 


прогрессирующим тектоническим раскрытием (т.е. количество трещин СЗ и СВ 

направлений) обратимся к следующим данным. 

Как известно из специальной литературы (Рац, Чернышев, 1970, Чернышев, 

1983; и др.) и что подтверждено на примере пещеры Оптимистической (Климчук, 

Андрейчук, Турчинов, 1995), первичные трещины образуют в плане полигональные 

сети (в отличие от системных - тектонических) с резким преобладанием (71,8-

88,5%) трехлучевого их смыкания. В тектонических сетях чаще наблюдаются 

четырехлучевые пересечения. Статистическая обработка данных по большей (>85% 

площади) части пещеры позволила установить, что на трехлучевые смыкания ходов 

приходится 63% от общего их количества варьируя от 56,0 до 72,0 в разных районах 

(см. ниже), а на четырехлучевые пересечения 22% (13,0-30,0%). Остальные 15 % -

это «коленообразные» изгибы ходов, а также сложные «звездчатые» (пятилучевые, 

например) их смыкания. 

Если допустить, что количество трехлучевых сочетаний первичных трещин в 

гипсах составляло 80% (средняя цифра из литературных данных), а фактическое 

количество трехлучевых пересечений ходов в пещере равняется 63 % (тоже 

среднее), то оставшиеся 17% разницы следует отнести на счет тектонических 

трещин. Скорее всего, это были новообразованные трещины (эта цифра близка к 

22% четырехлучевых пересечений). Тогда 40% (57% минус 17%) или 35% (57% 

минус 22%) трещин тектонического интервала направлений можно считать 



унаследовано развитыми (под действием тектонических сил) первичными 

трещинами, направления которых (СЗ и СВ) совпадали с полями тектонических 

напряжений (планетарных и этапно-региональных). Если принять, что на теорети­

ческой круговой диаграмме направлений трещин полигональной сети все направле­

ния, собранные в 30°-ные интервалы, представлены одинаковым количеством, то из 

180° (360°) на тектонические направления (40° СВ интервала - 20-60° и 30° СЗ 

интервала - 110-140°), см. рис. 4.14-Б) придется около 39%. Таким образом, оценка 

количества унаследовано развитых контракционных направлений около  3 5 - 4 0 % , 

данная выше, выглядит довольно правдоподобно. 

Таким образом, ответ на второй поставленный вопрос - о соотношении и 

генетическом сопряжении трещин более ранней (первичных) и последующей 

(тектонических) генераций может быть следующим: более трети первичных трещин 

(СЗ и СВ направления) приняло непосредственное участие в «гашении» тектони­

ческих напряжений, получая также некоторое развитие (раскрытие, удлинение 

углубление). Оставшиеся - «непогашенные» напряжения нашли выражение в 

образовании 17 % новых, собственно тектонических трещин. 

Процесс «модификации» полигональной сети первичных трещин и 

«адаптации» слоя к новому полю - внешних напряжений, сопровождался, по-

видимому, некоторой ее «геометризацией» и возрастанием системности. Но 

процесс этот был длительным. Образование сети планетарных трещин происходит 

геологически вяло, а региональные движения также были сравнительно 

медленными, к тому же этапными, со сменой знака и активности тех или иных 

направлений. Сказанное поясняет, почему среди направлений пещерных ходов 

явно преобладают трехлучевые пересечения, характерные для полигональных 

сетей первичных трещин. Первичная сеть «приняла на себя» значительную (40%) 

часть тектонических воздействий не позволив (в верхней части слоя) незна­

чительному (17%) количеству новообразованных тектонических трещин изменить 

радикально геометрию сети. Если говорить о соотношении характера пересечений, 

то трещинная сеть осталась преимущественно, полигональной. Но если говорить о 

выраженности направлений ходов (57%), то «отдав» в пользу тектоники почти 40% 

90 


своих направлений (СЗ и СВ - унаследованное развитие) в дополнение к 17% 

новообразованных, трещинная сеть приобрела черты системности. В этом 

заключается переходный (от полигональной к системной) характер трещинного 

пространства гипсов. Процесс «перехода» в упрощенном виде представлен на рис. 



4.15

Рис. 4.15. Условно-этапная тектообусловленная геометризация первичной 

полигональной сети: 

1 - полигональная сеть первичных (контракционных) трещин, 2- оживление планетарными 

напряжениями СЗ и СВ элементов полигональной сети и возникновение новых напряжений на данных 

направлениях, соединение подобно-направленных элементов в ориентированные более крупные 

трещины (зигзаго-сквозные), образование новых тектонически обусловленных элементов в местах 

напряжений, 3 - фрагмент пещерного лабиринта, развитый по трещиноватости 2,4 - 5 - разные 

возможные способы интерпретации (фрагмента плана пещеры - 3) спелеоинициирующей трещино­

ватости: 4 - контракционный, 5 - тектонический 

Итак, сочетание реликтовых элементов первичной полигональной сети 

(трехлучевые пересечения ходов) и ее тектонически геометризированной (СЗ и СВ) 

составляющей предопределило сложный характер трещиноватости и последующего 

спелеоморфогенеза. Рис. 4.15 дает определенный ключ к расшифровке вопросов, 

связанных также с «порядковой» структурой сети, что будет рассмотрено несколько 

позже. 


Таким образом, в планово-эволюционном аспекте развития трещиноватости 

имело место преимущественно унаследованное развитие первичной ее генерации с 

последующей всенарастающей модификацией, отражающей этапное изменения 

поля напряжений. Реакция трещиноватости на новые напряжения заключалась не в 

радикальном изменении геометрии сети, а в энергетически более выгодной «отда­

че» для развития соответствующих элементов (СВ и СЗ ориентировки) и тем самым 

сработки формирующихся напряжений. Развитие «пожертвованных» элементов 

первичной сети (их было около 35-40%) заключалось в их «оживлении», соединении 

в направленные вытянутые зигзагообразные трещины и зоны, которые неизбежно 

пересекаясь формировали на более высоком масштабном уровне чисто «систем-

91 


ный» каркас трещиноватости! Поэтому, отдаляясь от уровня отдельно взятой 

контракционной трещины ко все более протяженным их соединениям (что 

спровоцировано тектоникой!) мы, тем самым, теряем из поля зрения истинную 

полигональность сети в пользу становящейся все более видимой (и тоже истинной!) 

системности сети. Вот почему анализируя планы пещер «под лупой» мы видим 

преобладание трехлучевых пересечений, несомненно свидетельствующих о 

первичной природе трещиноватости, а глядя на планы «в целом» - видим законо­

мерно ориентированные и пересекающиеся крупные элементы, тектонический 

характер которых также очевиден (рис. 4.15). 

Зигзагообразность «спаянных» и удлиненных тектоникой ориентированных 

отрезков контракционных трещин вуалируется или нивелируется вообще после­

дующей коррозионной проработкой этих трещин и зон. Поэтому, на планах пещер 

они выглядят ровнее (рис. 4.15-3). Поскольку средняя ширина ходов Золушки 

существенно выше, чем подольских пещер, например Оптимистической, то, соот­

ветственно, и выше степень ее «камуфляжа» по отношению к контракционной 

предпосылке морфогенеза: план Золушки выглядит существенно более системным, 

чем других подобных пещер, размеры ходов которых меньше. Если посмотреть на 

план пещеры через призму вышеизложенного, сразу бросится в глаза множество 

зигзаподобных соединений ходов. Извилистая форма большого числа протяженных 

ходов отразилась и в их названиях (например, Зигзаг Удачи, Анаконда и др.). 

Следует упомянуть еще одно возможное обстоятельство «системовуализации» 

первичной сети. Под воздействием тектонических напряжений в первичной сети 

раскрывались, оживлялись и получали преимущественное развитие ее СЗ и СВ 

элементы. В силу этого, они могли иметь гидродинамическое преимущество на 

этапе спелеогенеза и, соответственно, получить лучшее морфологическое выраже­

ние. Особенно это касается северо-восточного направления, преобладающего в 

ориентировке ходов и связываемого нами с наиболее молодым, плиоценовым 

оживлением и раскрытием трещиноватости в гипсах. 

Из всего сказанного выше вытекает еще один вывод - о вертикальной 

неравномерности распределения трещин в слое гипсов. Если тектонические 

трещины секут весь слой, то первичные, контракционные, сосредотачиваются лишь 

в его верхней части, до глубины  5 - 1 0 м. Следовательно, количество и плотность 

трещин в верхней части слоя должны быть больше, чем в нижней. Это справедливо 

лишь отчасти, поскольку значительная (не менее 40% - см. выше) часть тектони­

ческих трещин в своем развитии в верхней части слоя использовала канву контрак-

ционных трещин (унаследованное развитие). Точнее, развитие тектонических 

трещин заключалось в углублении до подошвы слоя контракционных трещин СЗ и, 

особенно, СВ направления. В спелеоморфогенезе это выразилось в том, что 

наиболее крупные и глубокие галереи имеют собственно СВ направление (районы 

Восточный, Готический). В районах пещеры с ярко выраженным СВ направлением 

(в основном, восточная часть пещеры) сеть ходов имеет меньшую плотность, их 

объем больше, а степень вертикальной проработки (разреза замочной скважины) 

выше. Здесь же встречаются наиболее крупные колодцы. 

В районах с меньшим удельным весом тектонически активированных 

первичных трещин (западная часть пещеры) плотность сети ходов выше. 

Значительная часть из них (см. 4.1.), например в районах Веселый, Голландский 

Сыр или Геохимический, характеризуется отсутствием каньонной части разреза. 

Более глубокие (СВ хода) с каньонами соединяются поверху меньшими, из-за 

чего морфология районов приобретает «веселый» вид или напоминает голландский 

сыр. Вполне возможно, что хода-соединения развились здесь исключительно по 

92 


первичным трещинам. Данный вопрос будет детальнее проанализирован в 

следующем разделе. 

Из соотношения количества первичных трещин неактивных и тектонически 

активных направлений следует, что из-за наличия контракционных трещин плот­

ность трещин вообще в верхней части разреза должна быть, по меньшей мере, в 2 

раза выше, чем в нижней. Возможно так и есть, однако это обстоятельство не 

находит яркого морфологического выражения (визуального, например) в различии 

плотности пещерных ходов (хотя вполне возможно, что статистика бы подтвердила 

этот вывод). Это можно объяснить исключением части первичных трещин из 

спелеоморфогенеза по причине их заполненности вторичным материалом (литифи¬ 

кации), тектонической пассивности (ненапряженных направлений), а также нереа-

лизованности в связи с гидродинамическими причинами (слабая раскрытость, 

закрытие на этапе опусканий). 

Анализируя развитие трещин в гипсах на втором - тектоническом - этапе их 

эволюции, рассмотрев вопрос о соотношении разных генетических генераций 

трещиноватости и их коэволюции, мы не охарактеризовали еще первичных закон­

сервированных (залеченных, закольматированных) трещин, оставшихся от предыду­

щего - литогенетического этапа. Вопрос этот очень интересный и важный, поэтому 

остановимся на нем подробнее. 

В Золушке, как ни в одной другой пещере региона, обращает на себя внимание 

обилие закольматированных первичных трещин, точнее трещин с литифициро-

ванным заполнителем. «Освобожденные» в процессе литогенеза слепки трещин 

получили среди спелеологов название «драпировок», а в научной литературе 

«известковых кулис». Оба названия удачно отражают главное свойство слепков -

их «вырастание» из стен и сводов вдоль или поперек ходов. Кулисы торчат из стен, 

перегораживают хода, пересекают их под разными углами (рис. 4.16). 



Рис. 4.16. Обособленная коррозией известковая кулиса в Зале Черновицких 

Спелеологов (фото С. Волкова

93 


В подавляющем большинстве случаев кулисы разрушены и образуют на 

стенах и в сводах выступающие «оторочки», окаймления сечений, шириной от 

нескольких до нескольких десятков сантиметров. Реже кулисы сохраняют свою 

сплошность, хотя также несут на себе следы разрушения в виде «дыр», «окон» и 

т.д. (рис. 4.17-А,Б). В таких, случаях они перегораживают хода, иногда разделяют 

их на параллельно-идущие или на отдельные камеры. 

Толщина кулис весьма изменчива: от 1-2 до 20-30 см и более. Крупные кулисы 

имеют в основном выдержанное (по меньшей мере - первые метры) простирание, 

более тонкие и мелкие могут искривляться (рис. 4.18), сохраняя при этом свою 

вертикальность. Нередко в сводах пещерных коридоров можно наблюдать смыкания 

(пересечения) кулис (рис. 4.19). 

Материал кулис представляет собой в разной степени (в основном - сильно) 

литифицированную алеврито-песчано-карбонатную массу, но встречаются также 

пористо-рыхлые и плотные кристаллические разновидности. Среди минералов, 

присутствующих в составе кулис, кроме тонкозернистого кальцита встречается 

кварц (10-25%), глауконит, лимонит, коллофан, мусковит, рутил, хлорит и другие. 

Подавляющее большинство кулис располагается вертикально по отношению к 

гипсового слою, но встречаются и субвертикальные. Из 435 замеров, осущест­

вленных в пещере, только 28 кулис (около 6%) имели субвертикальный характер, 

остальные 94 % - это вертикальные образования (Приложение, табл. 4.1). 

Плотность кулис на участке пещерного поля довольно высокая. Косвенное 

представление о ней может дать параметр «расстояние между кулисами», поме­

ренное в пещере маршрутно образом. По данным тех же 435 замеров (наиболее 

полный из всех предпринятых измерительных циклов) среднее расстояние между 

кулисами равно 5 м (Приложение 3, табл. 4.2.). К сожалению, измерениям не сопут­

ствовали топографические приемы, которые позволили бы восстановить топологию 

(геометрию) сетей кулис. Это очень интересная задача, которой следует заняться в 

будущем. 

Особенностью кулис является изменчивость их толщины, рельефный характер 

стенок, наличие «раздувов» и «уплощений». Средняя толщина кулис, рассчитанная 

на основании усреднения 435 замеров (в пещере) составляет 5,8 см (Приложение 



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет