Ю. С. Ляхницкий
ВСЕГЕИ, Комиссия спелеологии и карстоведения РГО

Структурно-морфологическая классификация карстовых полостей и их систем

Опубликовано:
Пещеры: Межвуз. сб. науч. тр. / Перм. ун-т. - Пермь, 2001

В современной спелеологии до сих пор нет общепринятой классификации карстовых полостей. В начале 60-х гг., когда в СССР было известно всего около 700 пещер [11], наиболее употребительной была классификация Г. А. Максимовича [7]. Он различал колодцы (глубина до 20 м), шахты (глубина более 20 м), пропасти (глубокие полости с большим входом), горизонтальные и вертикальные пещеры (полости с разветвлениями).

В 60-90-е гг. в стране было открыто и описано более 7 тысяч разнообразных полостей, для которых предложенные классификационные рамки были явно узки. Были предложены различные морфологические [1, 5, 8, 11] и морфогенетические [2] классификации. Однако, как показывает анализ сводки "Терминология спелеологии" [9], одними и теми же терминами часто обозначались различные по размерам, конфигурации и происхождению полости. Положение не изменилось и в 90-е гг., когда был разработан ряд новых cпелеогенетических концепций ([3] и др.).

В 1975 г. автором была предложена классификация, опирающаяся на традиционный спелеологический опыт (морфометрия и морфология полостей) и универсальные принципы симметрии. Она была задепонирована [5], а затем опубликована в несколько переработанном виде в изданиях, мало известных спелеологам [4, 6]. В 1978 г. схожие подходы к проблеме применил Р. А. Цыкин [10]. Знакомство с литературой показывает, что затронутые в этих работах вопросы не утратили своей актуальности и в начале XXI в. Поэтому ее основное содержание излагается в виде настоящей статьи.

Автор считает, что полость - это элементарная ячейка пещеры (системы полостей). Она характеризуется однородностью элементов симметрии, постоянством морфологических и морфометрических характеристик. Совокупность полостей в этом случае можно классифицировать, опираясь на закономерности их пространственного взаиморасположения.

Все полости делятся:

• по особенностям симметрии - на осесимметричные, плоскосимметричные и центральносимметричные;
• по ориентировке продольной оси и наклону плоскости симметрии - на горизонтальные, пологонаклонные, крутонаклонные и вертикальные;
• по размерам - на мелкие, средние, крупные и гигантские.

Рис.1. Классификация полостей по типам и размерам.

Осесимметричные полости имеют одну продольную ось симметрии; их поперечные размеры (высота h, ширина b) близки и значительно меньше длины (L). В зависимости от размеров выделяются мелкие полости разнообразной ориентации - трубы, у которых поперечные размеры (до 0,3 м) близки, а длина значительно их превосходит; средние горизонтальные и пологонаклонные - ходы (поперечные размеры 0,3-3 м), крупные - залы и тоннели (поперечные размеры 3-100 м). Залы и тоннели различаются по длине: залы имеют продольные размеры не более чем в 2 раза больше поперечных, а тоннели - намного больше. К вертикальным и крутонаклонным (с углом наклона продольной оси к горизонту более 45°) средним полостям относятся колодцы диаметром 0,3-3 м, глубиной до 20 м и шахты - глубже 20 м. Крупными осесимметричными вертикальными полостями являются пропасти с диаметром более 3 м. Для полостей с поперечными размерами, превышающими 100 м, добавляется определение "гигантский".

Плоскосимметричные полости имеют одну плоскость симметрии и поперечные размеры значительно меньше длины. Это щели - мелкие полости различной ориентировки шириной до 0,3 м. Средние полости более разнообразны. Выделяются полости с вертикальной или крутонаклонной (более 45°) ориентацией плоскости симметрии к горизонту, длина которых намного превышает поперечные размеры. Это коридоры с шириной 0,3-3 м и высотой, превышающей ширину не более чем в 2 раза, и галереи с высотой, превышающей ширину более чем в 2 раза; крупные полости - это подземные каньоны, их ширина - более 3 м, высота значительно больше ширины, а длина во много раз превышает поперечные размеры. Выделяются также горизонтальные или пологонаклонные плоскосимметричные полости с углом наклона плоскости менее 45°. Полости, высота которых 0,3-3 м и при этом меньше ширины более чем в 2 раза, а длина намного превышает поперечные размеры, названы лазами, а с отношением высоты к ширине до 0,5 - пеналами. Крупные пологие (лежащие) полости названы подземными долинами, их высота более 3 м, ширина в несколько раз больше, а длина намного превышает поперечные размеры.

Центрально-симметричные полости изометричны. Они делятся на мелкие - каверны (диаметр менее 0,3 м), средние - камеры (0,3-3 м) и крупные - ротонды (более 3 м).

При практическом описании пещер полезно уточнять размеры полости. Например, узкий (или мелкий) ход имеет размеры поперечного сечения 0,3-1 м, средний - от 1 до 2 м, крупный (или большой) - от 2 до 3 м.

Совокупность элементарных полостей образует их системы (пещеры). В их строении наблюдается определенная морфогенетическая закономерность - в общем случае вертикальные полости сменяются горизонтальными, а последние - полостями фреатической зоны с разнообразной ориентировкой. Пещеры классифицируются по двум параметрам - особенностям строения в горизонтальной и вертикальной плоскостях и по сложности.

По строению в плане они делятся на простые, разветвленные и лабиринтовые, имеющие сложные кольцевые структуры; по строению в вертикальной плоскости - на горизонтальные, каскадные (с преобладанием горизонтальных или вертикальных полостей) и многоэтажные с концентрацией полостей на определенных уровнях.

Например, пещера Долгая на Кавказе относится к простым горизонтальным; Воронцовская система - к разветвленным пологим каскадным; системы массива Алек, в основном, - к разветвленным и простым крутым каскадным. Примерами горизонтальных лабиринтовых полостей являются системы гипсовых пещер Подолии и Саблинские искусственные пещеры в песчаниках. Капова пещера в известняках на Урале - многоэтажная слабо разветвленная, а Красная в Крыму - многоэтажная разветвленная.

Можно выделить и объемные лабиринтовые системы, в которых полости не лежат на фиксированных уровнях. Они возникают главным образом во фреатической зоне, без переработки последующими вадозными процессами, или в напорных гидротермокарстовых условиях. Примером таких систем является пещера Орешная.

Предлагаемая классификация не идеальна. Она может "обрастать" уточнениями, детализироваться в связи с местным особенностям регионов и отдельных пещер. Например, на основе данной классификации Ю. И. Берсенев [1] создал классификацию пещер Дальнего Востока.

Важными нам представляются предложенные идеи сочетания морфометрических различий и особенностей симметрии полостей, а также, объединения элементарных полостей в системы различной степени сложности, обладающие специфическими особенностями строения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Данная классификация позволяет различным исследователям достаточно точно описывать пещеры и воспринимать описания других спелеологов, что необходимо как для составления их кадастров, так и для теоретического осмысления огромного накопившегося материала о карстовых и некарстовых полостях мира.

Библиографический список

1. Берсенев Ю. И. Типологическая характеристика карстовых форм и вопросы классификации карстовых полостей Дальнего Востока: Препринт ТИГ ДВНЦ. Владивосток, 1988.
2. Дублянский В. Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. Л.: Наука, 1977.
3. Климчук А. Б. Спелеогенезис в артезианских условиях//Вестн. Киев, карстолого-спелеол. центра. Киев, 1992. №. 3 (5).
4. Кутырев Э. И., Михайлов Б. М., Ляхницкий Ю. С. Карстовые месторождения. Л.: Недра, 1989.
5. Ляхницкий Ю. С. Морофогенетическая классификация карстовых полостей Воронцовского хребта. М., 1975. Деп. в ВИНИТИ. № 1698-75.
6. Ляхницкий Ю. С. Вопросы терминологии и классификации карстовых явлений//Проблемы изучения, экологии и охраны пещер. Киев. 1987.
7. Максимович Г. А. Основы карстоведения. Пермь, 1963. Т. I.
8. Маруашвили Л. И. Морфологический анализ карстовых пещер//Очерки физической географии Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 1969.
9. Тимофеев Д. А., Дублянский В. Н., Кикнадзе Т. 3. Терминология карста. М.: Наука, 1991.
10. Цыкин Р. А. Структурно-морфологический анализ пещер. Красноярск, 1978. Деп. в ВИНИТИ №1293-78.
11. Чикишев А. Г. Пещеры на территории СССР. М.: Наука, 1973.