Пещера Ленинградская (С-7) была открыта летом 1966 г. первой Пинежской экспедицией ленинградских спелеологов под руководством В.Н. Танасийчука (рис. 5.1). Тогда же были пройдены первые 1300 м ходов пещеры и проведена топографическая съемка начального участка (340 м). Дальнейшие исследования Ленинградской пещеры показали, что она является крупнейшей пещерой Пинего-Кулойского карстового района как по протяженности ходов, так и по суммарному объему подземных полостей и величине подземных залов (табл. 2).

Рис. 5.1. Ленинградская пещера I - ход Шкуродер; II - зал Пингвинов; III - Переправа; IV - Цирк; V - Высокий зал; VI - Большой проспект; VII - Малый проспект; VIII - Широкий зал; IX - Холодный зал; X - Гнилое место; XI - Большой зал; XII - Развилка; XIII - Водопад.

Пещера Ленинградская расположена на левом берегу р. Сотки в 3 км вниз по течению от зимовья Некрасовская изба. Вход в пещеру находится в центре неглубокого карстового цирка, расположенного в основании 30-метрового берегового обрыва и хорошо виден с реки. Входное сечение представляет собой горизонтальную трещину шириной 7 м и высотой 2 м, из левой части которой вытекает ручей шириной около 1,5 м.

Геологический разрез по обнажениям пещеры представлен гипсово-ангидритовой толщей с прослойками серо-голубых и бурых глин (мощностью до 55 см) и огипсованных доломитов (мощностью до 60 см). Залегание всех пластов близко к горизонтальному. Границы между пластами резкие, поверхности раздела неровные. Гипсово-ангидритовый слой представлен светло-серым ангидритом с гнездами более темных кристаллов пластинчатого гипса. Средний размер таких гнезд 2,5-4 см. Гипсовые включения создают впечатление звездчатости породы. Серо-голубая и красно-бурая глины пронизаны прожилками розоватого (в красно-бурых) и сероватого (в серо-голубых глинах) тонковолокнистого гипса. Прожилки преимущественно горизонтальные, их мощность достигает 4 см.

Ленинградская пещера представляет собой подземное русло потока, идущего на протяжении 1300 м от входа с юга на север параллельно руслу р. Сотки, а затем резко поворачивающее в глубь водораздела, на запад (рис. 5.1). Подземный поток врезан в слабогидратированные серо-голубые ангидриты. Вдоль русла подземного ручья идет цепочка обвальных залов, расположенных в основном по его восточной, обращенной к р. Сотке стороне.

Пещера начинается с невысокого привходового зала, который пересекается по диагонали ручьем. В юго-западном конце зала за глыбовым навалом открывается широкий низкий проход к цепочке залов, хаотически заваленных гипсовыми глыбами. Это невысокие (2 м) залы с плоским, слабо сводчатым потолком шириной 5-10 и длиной 10-15 м. Под потолком залегает прослойка доломитов, по которой и произошел обвал. В привхсдовых залах даже в летнее время встречаются ледяные образования - сталагмиты и ледяные кристаллы.

Три из пяти привходовых обвальных залов идут непосредственно за входом и оканчиваются тупиком, в два последние зала ведет участок полуобрушившегося туннеля. Здесь продвигаться можно только ползком по жидкой глине узкого извилистого прохода между глыбами. Этот полуобрушившийся туннель идет параллельно руслу подземного ручья, куда можно спуститься из третьего привходового зала, с трудом протискиваясь между губами гипса. За привходовой частью характер пещеры изменяется. Вместо полуразрушенных туннелей и обвальных залов здесь вдоль подземного потока идет широкий туннель с крупными купольными залами длиной до 100 м и высотой до 10-15 м. Параллельно основному туннелю местами идет цепочка тупиковых ходов, расположенных на 15-20 м ближе к р. Сотке и на 2-3 м выше уровня современного водотока. Топографическая съемка этой части пещеры была произведена в феврале 1967 г. Повышение свода подземного туннеля открывает вход в зал Пингвинов длиной 100 м, получивший свое название из-за своеобразной формы сталагмитов, покрывающих в холодное время года пол зала. Ледяные "пингвины" зимой выстраиваются вдоль русла ручья под трещинами в своде, наклонив голову навстречу потоку воды. По дну зала петляет ручей, приближаясь то к правой, то к левой его стене. Правый берег ручья более пологий и глинистый, левый - более крутой и покрыт гипсовыми глыбами. Через 60 м после зала Пингвинов (п. 40) ручей уходит под правую стену хода. Этот участок можно обойти по широкой низкой трещине, заваленной громадными глыбами доломитов, и вновь выйти к подземному ручью, который течет по широкому туннелю (10-15 м) с плоскими сводами. Через 150 м туннель кончается небольшим обвальным залом, высота которого достигает 8 м. Дно зала покрыто глыбами, обрушившимися со свода и левой стенки.

Ручей уходит под правую стенку обвального зала (п. 60) и появляется в низком и узком тупике, получившем название Переправа. Ручей занимает всю ширину туннеля и достигает глубины 0,4 м. Через 40 м свод пещеры резко поднимается, ход расширяется и выходит в высокий зал с куполообразным сводом - зал Ожидания (п. 67). Правая монолитная стена зала обрывается почти отвесно, ручей вплотную подходит к ней. По левой стене наблюдается осыпь гипсово-доломитового щебня.

Зал Ожидания соединяется широким туннелем с высоким купольным залом Цирк (п. 70-72). Его левая восточная стена также представляет собой осыпь, которая спускается к ручью. В зале Цирк ручей исчезает под каменными глыбами и появляется снова через 30 м в широком туннеле, ведущем из зала Цирк в следующий Высокий зал (п. 76-80), образовавшийся в результате грандиозных обвалов свода и левой восточной стены. Высота его достигает 18 м. В верхней части осыпи расположен вход в низкий овальный зал Крокодил, вытянутый с севера на юг параллельно основному ходу.

Продолжением Высокого зала является обвальная галерея Большой проспект (п. 81-85), имеющая плоский свод и расположенная восточнее русла ручья, протекающего в основании отвесной западной стены.

Русло ручья ведет в невысокий (2-3 м) туннель Малый проспект (п. 86-100), по дну которого меандрирует ручей. Обе стены туннеля представлены монолитной породой. Через 150 м ручей исчезает под западной стеной хода и появляется через 15 м из-под правой стенки следующей галереи - туннеля средних размеров, названного Средним проспектом (п. 100-107). Его ширина 8-10 м, высота 2-4 м. Средний проспект заканчивается Широким залом, пол которого покрыт глыбовым навалом, разделяющим зал на две полости, вытянутые параллельно основном руслу. Породы левой стены, расположенной ближе к береговому обрыву Сотки, как и в других залах основного хода, более сильно разрушены. В своде зала наблюдаются органные трубы. Они большей частью образуются по вертикальным трещинам в восточной стене, через которые в течение всего года поступает вода в виде обильного капежа. Под органными трубами, достигающими в диаметре 40-50 см, расположены конусы вынесенного с поверхности мелкозема.

В конце Широкого зала (п. 110) ручей исчезает под западной стеной и появляется через 120 м из-под глыбового навала в Холодном зале. Попасть туда можно, спустившись по осыпи в следующий зал, представляющий собой большое конусообразное понижение хода, и поднявшись затем по осыпи наверх через Узкий перевал - ход шириной 1,5-2,0 м. На подъеме к перевалу отмечается резкое изменение температуры, в любое время года на полу Узкого перевала имеются ледяные сталагмиты, сильно стаивающие к лету. Изменение температуры и появление обильных ледяных образований в Холодном зале объясняются тем, что органная труба диаметром 0,7-1,5 м, образовавшаяся в своде зала, выходит на дно поверхностной карстовой воронки (вход 2). Зимой под колодцем на полу Холодного зала всегда лежит нанесенный с поверхности снег.

После Холодного зала ход пещеры резко поворачивает на запад, изменяется характер залов и туннелей. На участке от зала Пингвинов до Холодного зала пещера развивалась с севера на юг почти параллельно р. Сотке. Для этой части характерны широкие туннели (до 10 м) и высокие купольные залы, вытянутые вдоль подземного водотока. Ручей в этой части прижимается к западной стене и иногда уходит под нее. Западная стена ходов и залов, как правило, монолитная, а восточная представляет собой глыбовые навалы и осыпи измельченной породы. Все боковые ответвления магистрального хода представляют собой полуразрушенные тупиковые залы, вытянутые параллельно основному руслу и расположенные ближе к береговому обрыву р. Сотки.

После поворота от Холодного зала на запад ходы становятся более низкими и узкими. Для этой, глубинной части пещеры характерны низкие туннели и небольшие обвальные залы. После Холодного зала начинается длинный и низкий туннель, двигаться в котором приходится сильно согнувшись, а иногда и ползком. На участке, получившем название "Гнилое место" наблюдается сильное понижение свода. Миновав "Гнилое место" группа спелеологов зимой 1967 г. была вынуждена остановить работу из-за отсутствия гидрокостюмов. Дальнейшее прохождение Ленинградской пещеры проводилось зимними экспедициями 1968 и 1970 гг.

От Гнилого места идет низкий ход высотой менее 1 м, вся ширина которого занята ручьем. В 150-200 м от Гнилого места расположен Большой зал, не уступающий по размерам залам средней части пещеры. В Большом зале в марте 1970 г. был организован подземный лагерь для участников экспедиции, штурмовавших засифонную часть пещеры. В этом лагере участники провели четыре дня, не выходя на поверхность.

Ручей течет вдоль правой стены Большого зала. У окончания зала от основного русла ответвляется поток, меандрирующий по полу Большого зала и исчезающий под глыбовым навалом. Из Большого зала в глубь пещеры уходит низкий ход с глыбовым навалом вдоль левой и ручьем у правой стены. Через 200 м от Большого зала ход раздваивается. Из левого ответвления вытекает небольшой ручей, но ход оканчивается через 50-60 м в низком, сильно заглиненном туннеле. От Развилки пещера продолжается по основному, правому руслу. Здесь была окончена работа топосъемочной группы зимней экспедиции 1968 г., дальнейшее передвижение которой было приостановлено из-за высокого уровня воды.

От Развилки идет низкий, овальный в сечении ход, свод которого опускается все ниже и ниже. Ручей заполняет всю ширину хода, образуя полузакрытый сифон, пройти который можно только вплавь, лежа на спине. Через 10 м свод резко поднимается, образуя небольшой зал, из отверстия в потолке которого с доломитового слоя падает трехметровой высоты водопад. Выше водопада ход пещеры представляет собой размытую, извилистую в плане вертикальную трещину шириной около 1 м. Через 200 м вверх по течению ручья ход сужается настолько, что передвижение становится невозможным. Поиски обходных путей не дали положительных результатов.

По характеру туннелей и залов Ленинградскую пещеру в целом можно условно разделить на следующие участки: 1) привходовые обвальные залы и полуобрушенные туннели (0-340 м); 2) широкие туннели и крупные купольные залы вдоль подземного потока с параллельной цепочкой тупиковых ходов (340-1300 м); 3) низкие линзообразные в сечении туннели и небольшие обвальные залы в глубинной части пещеры (до водопада); 4) вертикальный трещинный ход выше водопада.

Гистограммы распределения ходов пещеры по ширине, высоте и форме (рис. 4.7, б) показывают, что наиболее характерными являются относительно широкие ходы (1,5-11 м), разработка которых связана с наличием мощного пещерного ручья. Разработка этих ходов происходила в основном по трещинам напластования, о чем свидетельствует преимущественное (86%) развитие ходов с малым отношением высоты к ширине ( h/b = 0,6). Около 15% залов имеют значительную высоту (от 9 до 15 м), что является необычным для пещер Пинежья. Детальное обследование этих залов, а также тупиковых ответвлений позволило выявить ряд важных особенностей морфологии основной части пещеры.

1. Полость вытянута с незначительными отклонениями по линии север-юг и лишь в дальней части круто поворачивает на запад.
2. Ручей на большом протяжении прижат к западной стене пещеры, породы которой, как правило, слабо изменены и не разрушены.
3. Восточная стена полости сильно изменена и в основном образована крутыми осыпями или глыбовыми обвалами.
4. В восточном борту пещеры четко прослеживается крупная тектоническая трещина, параллельная основному направлению развития полости (зал Крокодил, п. 61, 110 и т. д.).

На основании проведенных наблюдений было высказано предположение, что пещера образовалась вследствие размыва этой трещины. Протекающий по трещине ручей смещался к западу, углубляя и расширяя полость. Последовавшие вслед за этим обвалы свода образовали осыпи и глыбовые завалы восточной стены пещеры, одновременно оттеснив ручей к западной стене.

Такая схема развития пещеры хорошо объясняет геоморфологический облик большинства ее залов. Однако на участке, получившем название Малый проспект (п. 86-107), ход пещеры представляет собой туннель, стены и свод которого сильно изменены, но не разрушены. Трещина восточной стены прослеживается до и после туннеля и не связана с течением ручья.

Таким образом можно предположить, что на начальной стадии развития пещеры существовали две независимые трещины (рис. 5.2). Развитие восточной трещины по вышеизложенной схеме в наиболее ослабленных местах привело к объединению трещин и образованию громадных залов шириной до 30 м и высотой до 15.

Рис. 5.2. Схема формирования Ленинградской пещеры.

Как можно заметить из приведенного описания пещеры, морфологический характер той части пещеры, которая расположена выше водопада, резко отличается от предыдущей ее части. Для нее характерны разработка полости по узкой вертикальной трещине и практическое отсутствие обвалов. Ручей свободно меандрирует от левой стены хода к правой, не придерживаясь какой-либо одной из них.

Характер засифонной части пещеры дает дополнительные материалы для уточнения представлений о формировании полости и ее морфологии. Слой доломита, который по сравнению с гипсово-ангидритовой толщей является относительным водоупором, оказывает самое существенное влияние на процесс образования полости. Очевидно, на начальной стадии под действием гравитационных сил пещера развивалась преимущественно в вертикальном направлении, придавая ходам форму вертикальных трещин. Прорезав массив до слоя доломита, вода начала разрабатывать полость в горизонтальном направлении над этим слоем, образуя туннели значительной ширины (обвальные галереи привходовой части, зал Крокодил, восточная часть Широкого зала и т. д.). Через наиболее ослабленные зоны вода прорывалась в нижние горизонты, вызывая их интенсивное растворение. Отступление точки перехода через доломит происходило постепенно вверх по течению ручья. Достигнув местного базиса эрозии (уровень р. Сотки), полость начала интенсивно развиваться в горизонтальном направлении с последующими обвалами кровли по слою доломита, обрушение которого в нижележащий, размытый в гипсах этаж полости вызывало постепенное отступание вверх по течению подземного ручья границы пересечения потоком доломитового уступа.

Различие в конфигурации отдельных залов и наличие узких переходов между ними, очевидно, связано с различным соотношением процессов размыва верхних (над доломитом) и нижних частей полости.

Краткосрочные микроклиматические наблюдения, неоднократно проводившиеся в Ленинградской пещере, включали термо- и психрометрическую съемку не только основного хода полости, но и припещерной зоны, а также определение температуры воды, пола, стен и сводов пещеры.

Влажность воздуха в различных точках пещеры свидетельствует о практически полном насыщении (97-100%), особенно в летний период.

Температурные кривые, полученные в различное время года (рис. 4.20), свидетельствуют об определяющем влиянии зимней циркуляции воздуха на термический режим полости. Резкое понижение температуры воздуха не только в привходовой зоне (п. 1-30), но и в Холодном зале (п. 115-125) связано с интенсивным притоком наружного холодного воздуха через вертикальный колодец и входное отверстие пещеры. Локализация зоны низких температур в пределах Холодного зала (длиной около 80 м) связана, несомненно, с тем, что он ограничен вверх и вниз по течению ручья низкими и узкими ходами, которые экранируют остальную часть полости; вместе с тем, значительные поперечные размеры полости в начале пещерного хода приводят к тому, что зимой зона отрицательных температур проникает на 450 м в глубь пещеры (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Обвальный зал Пингвинов с пещерным ручьем в Ленинградской пещере. Фото А.И. Терещенко.

Температура стен и пола четко следует изменению температуры воздуха, однако при этом остается на несколько более низком уровне в зимний период, причем эта разность температур на всем протяжении пещерного хода (около 1000 м) изменяется незначительно (0,2-0,5°), за исключением отмеченных зон с экстремально низкими температурами. Температура воды в ручье, протекающем по пещере, не обнаруживает существенных изменений по ходу и сохраняется приблизительно на постоянном уровне зимой (+1,7° 8.02.1969) и летом (+3,4° 04.08.1967), что зимой заметно выше, а летом ниже температуры воздуха в пещере. Эти факты объясняются тем, что вода, протекая по пещере, очень быстро приходит в тепловое равновесие с массивом вследствие высокого значения коэффициента теплоотдачи. Согласно проведенным измерениям и последующим расчетам при средней скорости потока воды 0,3-0,4 м/сек. и значении критерия Рейнольдса (5/9)х10⁴ коэффициент теплоотдачи от стен к потоку достигает 600-700 ккал/м² час*град.

Для уточнения характера вентиляции воздуха в полости определяли температуру, скорость и направление воздушного потока на входе в пещеру (рис. 4.18). Наблюдения в течение 30 час. в августе 1967 г. показали, что суточные изменения температуры наружного воздуха (от 9 ночью до 14° днем) и его влажности (от 50 до 100%) заметно не отражаются на термическом режиме полости (t возд. = 1,0-1,8°, влажность 96-98%, t воды = 3,2°) и условиях циркуляции воздуха (скорость потока 0,45-0,60 м/сек.). Тщательное измерение температуры по высоте воздушного потока, выходящего из полости, убедительно показало, что какой-либо подсос теплого наружного воздуха, характерный для одно-входовых пещер, отсутствует. В Ленинградской пещере, как и в большинстве пещер Пинего-Кулойского района, формируется устойчивый однонаправленный поток воздуха. Наличие провального колодца в Ленинградской пещере (у п. 120) еще не может служить достаточным основанием для отнесения пещеры к полостям динамического типа, имеющим входы на разных уровнях. Специальные измерения показали, что в узком провальном колодце (вход 2) летом наблюдается неустойчивый характер циркуляции воздуха, нисходящая тяга иногда сменяется восходящей, в то время как из входного отверстия устойчиво дует холодный ветер. Измерение температуры по высоте колодца показало, что зона низких температур локализована в нижней части колодца. Таким образом, в формировании режима движения воздуха в пещере Ленинградской и в гипсовом массиве определяющую роль играет система сообщающихся трещин в зоне вертикальной циркуляции. Наличие в пещере органных труб, огромное количество воронок, трещин, поноров на поверхности массива, незначительная глубина залегания полостей в толще трещиноватых и легко растворимых пород создают условия, облегчающие интенсивную циркуляцию воздуха в карстующемся гипсовом массиве.

Микроклимат

Кулогорская пещера