Подземный рельеф характеризуется пространственным расположением пещеры в массиве пород, особенностями ее внутреннего строения. Он отражает все этапы развития пещерной системы и характерные черты геологического строения массива.

Рис. 2.3.1. Типы входов.

Рис. 2.3.2. Провально-скульптурный колодец - основной вход в пещеру Пехоровский Провал.

Фото Ю.И. Николаева

Пещера для исследователя начинает свое существование с момента обнаружения входа. Его доступностью и устойчивостью гарантируется возможность проведения исследований и подземных путешествий. В процессе изучения пинежских пещер выделено несколько наиболее часто встречающихся типов входов: расщелинный, коридорный, гротовый, нитеобразный, колодцеобразный. Характерное строение этих, а также смешанных разновидностей входных участков приведено на рисунке 2.3.1.

Классификационное разделение входов на типы производится по сочетанию их генезиса и морфологического облика (рис. 2.3.2.-2.3.6).

Рис. 2.3.3. Обвально-расщелинный тип колодцеобразного входа. Пещера Ледяная Волна.		Рис. 2.3.4. Скульптурно-расщелинный колодец, ведущий в пещеру Визборовская.
Фото Е.И. Гуркало		Фото Е.И. Гуркало

Северные гипсовые пещеры не устойчивы по состоянию входных участков. Существуют пещеры, в которых за период их изучения открылись новые входы – Олимпийская, Ломоносовская, Малая Голубинская. В некоторых пещерах произошло закрытие одних входов и открытие других, в отдельных пещерах вход может быть периодически то открытым, то закрытым – Деликатная, Малая Пехоровская, Юбилейная. Также есть пещеры, которые закрылись практически сразу после их обнаружения или через некоторый отрезок времени – Голубинская-2, Победа-2, Сотка-3, Маргарет и др. Степень устойчивости входа определяется его морфологическим строением и общей динамикой массива.

Рис. 2.3.5. Коридорный тип входа. Пещера Братыня.

Фото Е.И. Гуркало

Рис. 2.3.6. Коридорный тип входа. Пещера Большая Голубинская.

Фото Е.И. Гуркало

При изучении топопланов пещер становится очевидной неоднородность развития направлений пещерных ходов, обусловленная высокой анизотропностью свойств горных пород. В пределах Пинежья выделяются несколько структурных типов пещер, различающихся по внешним очертаниям в плане: линейный, ветвистый, лабиринтный и площадной (рис. 2.3.7). Различия в типах обуславливаются условиями заложения, характером проработки и гидрогеологическими условиями массива пород пещерного блока. Так, пещеры линейного типа имеют основное магистральное направление и заложены в пределах одного освоенного карстовыми водами направления трещин. Ветвистый тип пещер является более сложным его вариантом, когда векторы растворения породы водой в силу сочетания факторов геолого-гидрогеологического и тектонического характера, разветвляются, осваивая одновременно несколько направлений.

Пещеры лабиринтного типа наиболее замечательны по своему плановому строению. Они образуются при освоении карстовыми водами систем тектонических трещин в породах пещерного блока. При этом могут появляться решетчатые и сетчатые лабиринты (рис. 2.3.8). Правильные решетчатые лабиринты пещер отличаются совершенством и гармоничностью строения (пещеры Золотой Ключик, Симфония). При расширении объемов проработки возникают площадные лабиринты (например, в пещерах Кулогорского спелеомассива).

Наиболее масштабные в плане – пещеры площадного типа. Они образуются при поступлении больших объемов карстовых вод в подземные системы, имеющие изначально значительную проработку пещерного пространства (пещеры Зазеркалье, Малый Холодильник и др.).

1. Линейно-ветвистый структурный тип - пещера Голубинский Провал; 2. Сочетание линейно-ветвистого структурного типа с участками сетчатого лабиринта - пешера Конституционная; 3. Сочетание площадного типа с элементами лабиринтного (решетка) - пещера Капитан Немо; 4. Линейный тип - пещера Малая Пехоровская; 5. Классический решетчатый лабиринт - пещера Золотой Ключик; 6. Сочетание линейного и сетчатого лабиринтного типов - пещера Амахинская; 7. Сочетание площадного лабиринта с элементами решетки - пещера Пограничная; 8. Крупный сетчатый лабиринт - пещера Китеж; 9. Ветвистый тип - пещера Маргарет; 10. Площадной структурный тип с лабиринтовым обрамлением - пещера Зазеркалье.

Рис. 2.3.7. Структурные типы пещер.

Перечисленные выше структурные типы пещер довольно редко встречаются в "чистом" виде, пещеры с одним только типом проработки относятся к эталонным. В большинстве же случаев наблюдается сочетание различных типов проработки. Пещеры линейного и ветвистого типа часто имеют участки лабиринтов (Олимпийская, Голубинский Провал и многие другие). Крупные лабиринты сочетаются с фрагментами площадного и линейного строения (Кулогорская-Троя) и т.д. Это обусловлено характером проработки, которая, в свою очередь, подразделяется на векторную, сетчатую и фронтальную.

Векторный тип проработки характеризуется однозначным выдержанным направлением движения формирующих карстовых потоков, т.е. наличием одного или нескольких чётко согласованных векторов проработки.

Сетчатый тип отличается относительно выдержанным генеральным направлением формирующих потоков, которые могут иметь горизонтальную либо сложную вертикально-горизонтальную циркуляцию и при этом растекаться на многие рукава. Плановая структура состоит из множества пересекающихся однопорядковых каркасных отрезков, образующих связную сеть в виде решётчатого либо лучисто-сетчатого лабиринта.

Рис. 2.3.8. Фрагмент туннельного лабиринта в пещере Лунные Горы.		Рис. 2.3.9. Коррозионная арочная скульптура на стенке пещеры, сформировавшаяся в проточных условиях, с эродированными кристаллами гипса 2-й генерации.
Фото Ю.И. Николаева		Фото Ю.И. Николаева

Рис. 2.3.10. Ступенчатая скульптура на стенке пещеры, образовавшаяся в слабопроточных условиях.		Рис. 2.3.11. Следы течения водного потока на гипсовом своде пещеры.
Фото Ю.И. Николаева		Фото Ю.И. Николаева

Рис. 2.3.12. Наложение коррозионных скульптур: ступенчатой, арочной, и мелкочешуйчатой на стенке и своде пещеры.		Рис. 2.3.13. Фрагмент коррозии в застойных условиях в виде "карманов" на своде туннеля. Пещера Музейная.
Фото Ю.И. Николаева		Фото Ю.И. Николаева

Для фронтального типа характерен площадной рост, лопастной пещерный контур, наличие колонн, "слепых" ответвлений ходов. Фронтальный тип проработки появляется: при перестройке циркуляции; появлении застойных зон; при приливно-отливном, пульсационном механизме движения и воздействия карстовых вод. Для пространственной структуры характерна фронтальная динамика: фронт воздействия и водообмена, фронт выравнивания, фронт затухающего роста. При этом отмечается скачкообразное затухание объёма проработки по направлению фронта роста и по боковым лучам. Плановая структура уподобляется древесному кусту или нескольким кустам, ориентированным корневой частью к фронту питания, а кроной к фронту затухающего роста.

Рис. 2.3.14. Потолочный желоб в туннеле пещеры Ломоносовская.

Фото Ю.И. Николаева

Помимо различий планового строения, пещеры неоднородны в вертикальной плоскости – в разрезе. Для Пинежья обычным является наличие в пещерах ярусности и этажности, когда проработка происходила поэтапно на нескольких гипсометрических уровнях. Превышения между ярусами в среднем по территории составляют от 1,5-2 до 5-8 м (пещеры Пирамида, Симфония, Конституционная, Большой Холодильник). В крупных пещерах с длительной эволюцией количество ярусов может достигать 3-5 (Конституционная, Пехоровский Провал, Кумичевка и др.). Можно отметить имеющуюся сложную корреляционную зависимость между высотным расположением молодых ярусов пещер и эрозионных врезов речной сети. Наличие ярусности подземного рельефа отражает сложную историю развития территории в целом. Необходимо отметить, что большое значение в формировании и моделировке подземного рельефа северных пещер имели талые воды ледниковых языков, располагавшихся на территории во время последнего материкового оледенения.

Рис. 2.3.15. Педиментные пояса на стенках туннеля пещеры Терещенко.

Фото Ю.И. Николаева

На основе анализа ярусности пещер выделяются несколько типов структур подземного рельефа: плоскостная, горизонтная и этажная.

Плоскостная структура характеризует одноярусный рельеф, в котором каркасные элементы тяготеют к одной плоскости.

Горизонтная структура определяет преимущественно двухъярусный рельеф с доминирующим развитием одного яруса и сопряжённым проявлением подчинённого яруса.

Этажная структура соответствует зрелому многоярусному подземному рельефу с относительно автономным развитием ярусов.

Подземный рельеф пещер характеризуется сложностью и неоднородностью внутреннего строения. Выделяются три основные группы спелеорельефа, отличающиеся по морфологии, генезису, возрасту, пространственным параметрам – это: макро-, мезо- и микрорельеф.

Рис. 2.3.16. Скульптура напорных потоков (фасетки или ячея) на своде и стене туннеля.

Фото Ю.И. Николаева

К уровню макрорельефа относятся зрелые многоярусные пещеры, а также отдельные этажи или ярусы пещер. Рельеф состоит из форм мезорельефа, к которым относятся каналы, туннели, галереи, залы, колодцы и др.

Микрорельеф представлен различными элементами, наложенными на формы мезоуровня – нишами, рукавами; боковыми и донными эрозионными врезами; потолочными желобами и расщелинными меандрами; отдельными каналами и их сетками, а также каминами, органными трубами, мелкими колодцами и некоторыми другими формами.

Наряду с этим, в карстово-спелеологической практике различают более мелкие морфологические элементы нано- и пико-уровня. К наноуровню относятся: раннефреатические сеточные каналы – анастомозы; фреатико-вадозные рукавные каналы и мелкие потолочные желобковые дорожки (рис. 2.3.14); пирамидальные остатки колонн; эворзионные ямы; наклонные педиментные пояса (щёки) (рис. 2.3.15) и др.

Пикорельеф отражает динамические особенности циркуляции карстовых вод. Элементами пикорельефа являются: скульптурные сети (ячейки, фасетки, лунки и др. мельчайшие углубления на стенах и сводах (рис. 2.3.9-2.3.13, 2.3.16), текстурные знаки на поверхности водно-механических отложений (знаки ряби и водных потоков, следы капели, глинисто-пенистые следы уровней водоёмов, глинистые такыры) и др.

Рис. 2.3.17. Туннель трапециевидного сечения с каналом в своде. Пещера Северная Венеция.		Рис. 2.3.18. Туннель с арочным сводом в пещере Валентинка.
Фото Ю.И. Николаева		Фото Е.И. Гуркало

Основой пещерного рельефа являются формы мезоуровня. Именно по их сочетанию можно судить о стадии развития пещеры, ее генезисе, возрастных и морфологических особенностях. Восприятие пещерного рельефа напрямую зависит от масштабности пещеры. Например, в кулогорских пещерах с преимущественно небольшими высотами ходов, любой расширенный участок, позволяющий выпрямиться в полный рост, может быть назван исследователями залом, тогда как в крупных пещерах с большими объемами проработки подобная форма по своим размерам может быть даже не отмечена на плане. Поэтому необходимо иметь четкое определение характерных особенностей основных форм мезорельефа таких как, канал, туннель, галерея, зал.

Рис. 2.3.19. Раскрытый кананл в виде восьмерки в пещере Симфония.		Рис. 2.3.20. Слепое замыкание канала каплевидного сечения по спелеоинициирующей трещине. Пещера Симфония.
Фото Ю.И. Николаева		Фото Ю.И. Николаева

Рис. 2.3.21. Органная труба - вид снизу. Пещера Голубинский Провал.

Фото Ю.И. Николаева

К каналам относятся пещерные ходы, имеющие округлые сечения, проработанные по спелеоинициирующим трещинам в результате напорного движения карстовых вод. Каналы свойственны ранним этапам развития пещеры и имеют достаточно широкое распространение на Пинежье (рис. 2.3.19-2.3.20). На их стенах сохраняются скульптуры напорного течения. Диаметр каналов от 0,5 до 2,5-3 м.

Туннелем называется пещерный ход (рис. 2.3.17-2.3.18, 2.3.22-2.3.24), образованный совместным действием коррозии и эрозии без значительных проявлений обвальности, часто со следами аккумулятивной деятельности потоков. Туннель имеет устойчивый, сбалансированный контур, сглаженные очертания, округлые сечения близкие к овальным, трапециевидным, с элементами эрозионного расширения хода. Наиболее характерными осложняющими элементами туннелей являются наклонные педиментные пояса ("щеки"), а также следы напорного движения воды – фасетки, ячея, лунки и др. элементы пикорельефа скульптурного уровня.

Рис. 2.3.22. Туннель с горизонтальным пропилом и остатками напорного канала в своде. Пещера Эталонная.

Фото Ю.И. Николаева

Рис. 2.3.22. Обводненный туннель с плоским сводом (наведенная фреатика). Пещера Ломоносовская.

Фото Ю.И. Николаева

Галерея, или галерейный ход, отличается от туннеля наличием гравитационного обрушения, как одного из моделирующих факторов. Для сечений характерны уплощенные, ступенчатые, изометричные очертания сводов, отчетливый переход от свода к скульптурной стенке пещеры.

Зал (рис. 2.3.27) представляет собой расширение хода, образованное на участке повышенной трещиноватости пород пещерного блока при совместном действии всех основных моделирующих процессов (коррозии, эрозии, гравитации и аккумуляции) при доминировании обвально-гравитационных. Характерен рост зальных форм вверх по профилю. По локализации и строению залы подразделяются на четыре типа: 1) боковые – на расширении основного хода; 2) обособленные – подвешенные над основным ходом; 3) куполообразные – в своде основного хода; 4) угловые – на тупиковых выступах основного хода. В пещере Конституционная имеются уникальные спелеомезоформы – залы-камины Купол, Костел, Зиндан. Они имеют конусообразное строение с диаметром в основании 4-6 м и высотой до 12-15 м. По количеству залов уникальной для Пинежского спелеорегиона является пещера Большая Пехоровская. В ней имеется 21 зал.

Рис. 2.3.24. Туннель с плоским ступенчатым сводом, образовавшийся в раневадозных условиях. Пещера Ломоносовская.

Фото Ю.И. Николаева

Из образований более мелкого уровня в залах часто развиты камины и органные трубы – формы пещерного рельефа, представляющие собой вертикальные каналы, трубы или их группы, различающиеся по степени проходимости для человека. Камины (рис. 2.3.25) проходимы для исследователей, тогда как органные трубы (рис.2.3.21) являются непроходимыми, имеют элементы заполнения вторичными образованиями. К ним могут быть приурочены капельные и струйные источники. Отличительной особенностью этого типа вертикальных форм является характер их образования – они растут снизу вверх под действием напорных или конденсационных вод. В свою очередь, нисходящие вертикальные формы подземного рельефа, имеющие связь с поверхностью, называются колодцами и имеют широкое распространение в пещерах Пинежья.

Рис. 2.3.25. Камин в пещере Голубинский Провал.		Рис. 2.3.26. Ход по расщелине.
Фото В.Н. Малкова		Фото М.В. Некрасова

Разнообразие спелеомезоформ очень велико. Кроме перечисленных основных форм подземного рельефа, при описании пещеры используется множество других характеристических понятий. К ним относятся: лазоиды (небольшие гравитационные образования замкнутого контура); гроты (провальные межъярусные образования скульптурного характера); лазы (низкие и широкие ходы); "шкуродеры" (низкие и узкие труднопроходимые ходы); блинообразные ходы (низкие и очень широкие); расщелины (рис. 2.3.26) (узкие, но высокие проходы). Сложно классифицируются ходы, развитые в прибортовых зонах пещер, когда одна стенка хода заложена в скульптурном цоколе (в ненарушенных породах), а вторая сложена глыбовым навалом. В таких случаях применяется универсальное понятие "ход". В целом, обычным для пинежских пещер является сочетание и наложение различных форм на описанные выше эталонные формы мезоуровня (канал, туннель, галерея, зал).

Рис. 2.3.27. Входной зал в пещере Амахинская.

Фото В.Н. Малкова

В силу многообразия проявлений подземного карста в растворимых породах какая-либо общая схема структуризации спелеорельефа отсутствует. Поэтому для морфологического описания северных гипсовых пещер применяются понятия и классификации, разработанные авторами с учетом общих тенденций терминологии подземного карста.

Общие сведения о пещерах Пинежья

Водоносность пещер