К вопросу об эволюции зон деформации в условиях платформы на примере Кунгурской Ледяной пещеры (Предуралье)
- канд. геол.-минерал. наук научный сотрудник Горный институт Уральского отделения РАН
Аннотация
Наблюдения в горных выработках и пещерах позволяют выявлять особенности строения и развития разрывных структур в приповерхностных условиях на различных этапах геологической истории территорий. На основе существующей модели формирования карстовой системы Кунгурской Ледяной пещеры рассмотрены преобразования зон деформаций, возникших в толще переслаивающихся сульфатных и карбонатных пород в условиях платформы. Морфологические особенности вертикальных структур – органных труб, развитых в пределах одной из пачек, сложенной гипсами и ангидритами, определяются этапами эволюции дизъюнктивных нарушений, пронизывающих всю толщу пород, слагающих массив Ледяной горы. Сосредоточенная инфильтрация поверхностных вод, формирование единого канала, в сводах которого со временем происходят разуплотнение пород и обвалы из перекрывающих отложений, в настоящее время считаются инициаторами формирования труб. В дальнейшем на поверхности образуется провал, увеличивающий количество поступающей воды в карстующийся массив. Однако размеры обломков в осыпях, несоизмеримые с устьями труб, округлые своды отдельных труб, фрагменты фидерных каналов, характерных для артезианских условий циркуляции подземных вод, отпрепарированные обломки пород из перекрывающих отложений, особенности строения стенок определяют первичность формирования труб по отношению к гротам и галереям пещеры. Пластические свойства гипсовых отложений и процессы их гидратации определяют вторичные изменения стенок труб вплоть до полного заполнения пустотного пространства с образованием вторичных целиков с последующим возобновлением формирования вертикальных каналов, значительно меньших в диаметре и образующихся уже под действием коррозии инфильтрационными водами.
Литература
- Andreichuk V.N., Dorofeev E.P., Lukin V.S. Organ Pipes in Carbonate-Sulfate Roofing of the Caves. Peshchery. Problemy izucheniya: Mezhvuzovskii sbornik nauchnykh trudov; Permskii gosudarstvennyi universitet. Perm, 1990, p. 16-23 (in Russian).
- Barykina O.S. Engineering and Geological Analysis of Faulting Tectonic Structures. Sergeevskie chteniya: Materialy godichnoi sessii Nauchnogo soveta RAN po problemam geoekologii, inzhenernoi geologii i gidrogeologii (24-25 marta 2003 g.). Iss. 5. Мoscow: GEOS, 2003, p. 448-452 (in Russian).
- Geological Monuments of Perm Krai. Ed. by I.I.Chaikovskii. Perm: Knizhnaya ploshchad, 2009, p. 616 (in Russian).
- Kalinina T.A. Structural, Textural and Mineralogical Characteristic of Rocks in the Kungur Ice Cave and Their Transformation During Karst Development. Problemy mineralogii, petrografii i metallogenii. Nauchnye chteniya pamyati P.N.Chirvinskogo: Sbornik nauchnykh statei. Perm: Permskii gosudarstvennyi natsionalnyi issledovatelskii universitet, 2013, N 16. p. 201-208 (in Russian).
- Gorbunova K.A., Andreichuk V.N., Kostarev V.P., Maksimovich N.G. Karst and Caves of Perm Krai. Perm: Izd-vo Permskogo universiteta, 1992, p. 200 (in Russian).
- Karst Processes: Laws of Development, Monitoring, Engineering and Geological Research Methods: Materialy nauchno-prakticheskoi konferentsii. Kungur: Gornyi institut Uralskogo otdeleniya RAN, Kungurskaya laboratoriya-statsionar, 2010, p. 151 (in Russian).
- Kataev V.N. Structural and Tectonic Conditions of the Kungur Cave Formation. Peshchery. Itogi issledovanii: Mezhvuzovskii sbornii nauchnykh trudov. Iss. 23-24. Perm: Permskii universitet, 1993, p. 121-130 (in Russian).
- Kataev V.N., Aksarin V.V. Lineament Analysis of Kungur territory for the Purposes of Karstological Forecast. Geologiya i poleznye iskopaemye Zapadnogo Urala: Materialy regionalnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Perm: Permskii universitet, 2007, p. 8-10 (in Russian).
- Kataev V.N., Kadebskaya O.I. Geology and Karst of Town Kungur. Permskii gosudarstvennyi universitet; Gornyi institut Uralskogo otdeleniya RAN. Perm, 2010, p. 231 (in Russian).
- Klimchuk A.B. Hypogenic Speleogenesis, Its Hydrogeological Significance and Role in Karst Evolution. Simferopol: DIAIPI, 2013, p. 180 (in Russian).
- Veisman L.I., Dorofeev E.P., Andreichuk V.N., Bobrov A.B. Kungur Ice Cave: Photobook. Perm: Permskoe knizhnoe izd-vo, 1990, p. 295 (in Russian).
- Kungur Ice Cave: Practice of Monitoring Observations. Ed. by V.N.Dublyanskii; Rossiiskaya akademiya nauk, Uralskoe otdelenie, Gornyi institut. Ekaterinburg: UrO RAN, 2005, p. 376 (in Russian).
- Lavrov I.A., Chugaeva A.A. Electronic Map of Kungur Ice Cave. Peshchery: Mezhvuzovskii sbornik nauchnykh trudov; Permskii universitet. Perm, 2001, p. 73-75 (in Russian).
- Lavrova N.V. Manifestation of Faults under Platform Conditions in a Case Study of Town Kungur (Permic Cis-Urals). Otechestvennaya geomorfologiya: proshloe, nastoyashchee, budushchee: Materialy XXX Plenuma Geomorfologicheskoi komissii RAN; Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi universitet, 15-20 sentyabrya 2008 g. St. Petersburg, 2008, p. 64-65 (in Russian).
- Lukin V.S. Kungur River Node. Modelirovanie geologicheskikh sistem i protsessov: Materialy regionalnoi konferentsii; Permskii universitet. Perm, 1996, p. 243-244 (in Russian).
- Lukin V.S. Conditions and Stages of Kungur Ice Cave Development. Karst Urala i Priuralya: Materialy Vseuralskogo soveshchaniya. Perm: Institut karstovedeniya i speleologii, 1968, p. 69-42 (in Russian).
- Nesmeyanov S.A. Introduction to Engineering Geotectonics. Мoscow: Nauchnyi mir, 2004, p. 214 (in Russian).
- Ozhgibesov V.P. Geology of Cis-Urals. Vestnik Permskogo universiteta. Geologiya i geofizika. 2000. Iss. 3, p. 70-112 (in Russian).
- Ozhgibesov V.P., Sofronitskii P.A., Dorofeev E.P. Kungur Region. Permic System of the Earth Globe: Travel Guide of Geological Tours. Part 3. Permic Geological System of Permic Cis-Urals. Sverdlovsk: Poligrafist, 1991, p. 151 (in Russian).
- Chaikovskii I.I. Vortex Tectonic Structures of Perm Krai and Meso-Cenozoic Mineral Formation. Geologiya i poleznye iskopaemye Zapadnogo Urala: Materialy regionalnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Perm, 2002, p. 8-10 (in Russian).
- Covington M. Calcite dissolution under turbulent flow condition: a remaining conundrum. Acta Carsologica. Vol. 43(1), p. 195-202. DOI: 10.3986/ac.v43i1.628
- Ford D., Williams P. Karst Hydrogeology and Geomorphology. Chichester: John Wiley & Son Ltd, 2007, p. 562.
- James E.W., Banner J.L., Hardt B. A global model for cave ventilation and seasonal bias in speleothem paleoclimate records. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014. Vol. 16, p. 1044-1051. DOI: 10.1002/2014GC005658
- Klimchouk A., Palmer A.N., De Waele J., Auler A.S., Audra P. Hypogene karst regions and Caves of the World. Springer International Pablishing AG, 2017, p. 911.
- Piccini L., De Waele J., Galli E., Polyak V.J., Bernasconi S.M., Yemano A. Sulphuric acid speleogenesis and landscape evolution: Montecchio cave, Albegna river valley (Southern Tuscany, Italy). Geomorphology. 2015. Vol. 229, p. 134-143. DOI: 10.0161j.geomorph.2014.10.006