Геологические процессы на Чатыр-Даге — карст, обвалы, овраги

Рельеф Чатыр-Дага, как и всего горного Крыма, создан процессами, которые не закончились: они идут и сейчас, просто медленно по человеческим меркам. Крупные черты массива — его обособленность, два плато, обрывистые края — заданы тектоническими поднятиями, которые продолжаются до сих пор. Пик тектонической активности пришёлся на позднюю юру и ранний мел; после него верх взяли внешние, экзогенные процессы, работающие на выравнивание.

Эта страница — про то, что происходит с горой сегодня и что из этого можно увидеть, поднявшись на плато. Строение массива и его тектоника разобраны отдельно: геологическое строение, тектоника и орография и рельеф.

На Чатыр-Даге хорошо видна ярусность: процессы распределены по высоте. Верхний ярус — карст, то есть растворение и разрушение горных пород водой с образованием полостей. Весь горный Крым — классический район карста, но именно на Чатыр-Даге он выражен полнее, чем где-либо ещё на полуострове.

Почему здесь карст

Для развития карста нужен набор условий, сформулированный ещё в 1962 году карстоведом Д. С. Соколовым: порода должна быть растворимой, она должна быть водопроницаемой — по трещинам или по порам, — вода должна быть в наличии и должна двигаться, и она должна обладать растворяющей способностью. Все четыре условия на Чатыр-Даге выполняются разом, и в результате плато покрыто карстовыми формами и поверхностными, и подземными.

Оговорка о цитировании. В тексте, с которого написана эта страница, говорится о «четырёх условиях», но перечислены из них два. Мы приводим стандартную формулировку целиком — это не домысел, а восстановление пропущенного.

Поверхностные формы: три размера

Поверхностный карст принято делить на макро-, мезо- и микроформы. На Чатыр-Даге представлены все три, и различаются они не только размером, но и тем, что вы о них думаете, стоя на плато: макроформы вы принимаете за долины, мезоформы — за ямы, а микроформы — за неудобства под ногами.

Макроформы: долины и котловины

На нижнем плато к макроформам относят карстово-эрозионные долины и карстовые котловины, наложенные на древнюю эрозионную сеть.

Карстово-эрозионные долины выглядят как широкие балки, вытянутые в северо-западном направлении и разобщённые цепочками воронок. На Чатыр-Даге они занимают северо-западную часть нижнего плато.

Карстовые котловины — замкнутые понижения разной формы. Образуются они двумя путями: либо долина расчленяется на ряд вытянутых котловин, либо сливаются расположенные цепочкой воронки.

Мезоформы: воронки, ниши, каньоны

Самая типичная и самая массовая форма карстового рельефа — воронка. На нижнем плато их учтено более 960 по подсчёту 1956 года; более поздние описания дают уже больше тысячи. Размеры разные: диаметр до 200 метров, глубина до 50–60 метров.

По форме В. И. Славин выделяет три типа, и на Чатыр-Даге они распределены по территории неслучайно:

• Конусообразные — глубина 5–8 метров, диаметр 10–20, наклон склонов 30–35°. Северо-западная часть плато.
• Блюдцеобразные — глубина меньше трети диаметра, склоны 10–35°. Центральная часть.
• Сковородообразные — плоское широкое дно и крутые невысокие склоны. Западная половина плато.

Форма чаще всего зависит от того, как воронка образовалась, а образуются они тремя способами:

• Коррозионные, или воронки растворения — вырастают из небольших трещин за счёт выноса выщелоченной породы через подземные каналы. Развиваются только на голом карсте, то есть там, где известняк не прикрыт почвой.
• Провальные — с крутыми бортами: кровля подземной полости обрушилась.
• Карстово-суффозионные — округлые, развиваются на покрытом карсте в зоне поверхностной циркуляции воды.

На отвесных стенках воронок, сложенных слоистыми породами разной растворимости, появляются карстовые навесы и ниши-пещеры. На Чатыр-Даге это Охотничий грот, Крапивный и Партизанский.

Карстовые каньоны — самая эффектная из мезоформ: узкие щелевидные полости с неровными стенками из выступов и ниш. Делает их совместная работа карста, эрозии и гравитации: тектоническая или гравитационная трещина расширяется водой, которая выщелачивает стенки, вертикальные карры прорезают их сверху, а на дне появляются поноры и воронки. Каньоны расположены на верхнем плато и в восточной части нижнего — самый известный из них Тисовое ущелье.

Микроформы: карры и поноры

Карры — это те самые щели, рытвины, борозды, гребешки и лунки на голом известняке, с которых начинается его растворение поверхностными и талыми водами. Вместе с воронками они и создают тот специфический облик крымских яйл, который ни с чем не спутаешь.

Различают два типа: бороздковые карры — узкие ложбинки с зазубренными краями, и дырчатые — цилиндрические вертикальные отверстия с неровными стенками. Карры накладываются на все прочие формы рельефа, образуя нанорельеф.

Практическое следствие из этого академического описания вполне ощутимое: карровые поля труднопроходимы. Ни земледелие, ни скотоводство на них невозможны, и человек их всегда обходил. Пешеходу они тоже даются тяжело — идти приходится по острым гребням и щелям, в которые проваливается нога.

Поноры — углубления с отверстиями, уходящими в глубину до тридцати метров. Их работа — поглощать местный поверхностный сток. Именно они связывают поверхность плато с подземной его частью: вода, ушедшая в понор, появляется потом в пещере или в источнике у подножия массива.

Подземные полости: три класса

Число исследованных полостей на Чатыр-Даге в разных источниках расходится: в старых описаниях «более 150», на наших собственных страницах — «более 140». Порядок в любом случае один и растёт с каждой экспедицией; по числу карстовых форм на квадратный километр массив держит первое место среди крымских яйл.

Все полости массива относятся к трём классам происхождения.

Коррозионно-гравитационные

Наименее распространённый класс: трещинные колодцы, шахты и пещеры, образованные в прибровочных частях горных гряд и на смещённых массивах. Проще говоря, там, где скальный блок отсел от края плато, и трещина между ним и массивом дальше разрабатывалась водой.

Нивально-коррозионные

Встречаются чаще. Это колодцы и шахты конусовидного, цилиндрического и щелевидного типов, которые формирует тающий снег и лёд. На Чатыр-Даге известно десять подземных полостей с постоянным скоплением снега и льда — редкость для Крыма с его мягкой зимой.

Самые значительные объёмы льда найдены в шахтах Бездонная (25 метров), Кабази (60 метров) и Хар-Хасар на верхнем плато. Такие полости работают как естественные холодильники: лёд в них лежит круглый год, и ещё сто лет назад его брали отсюда для хозяйственных нужд.

Коррозионно-эрозионные

Самый распространённый класс и самый интересный для посетителя. Сюда входят пещеры и шахты-поноры, вскрытые пещеры и пещеры-источники, сформированные сконцентрированными потоками поверхностных вод.

К этому классу относятся почти все знаменитые полости массива: Мраморная, Эмине-Баир-Хосар и Эмине-Баир-Коба, Бинбаш-Коба, Суук-Коба, Бездонная, «Ход конём», система Вялова — Азимутная — Обвальная и пещера-источник Аян.

Карстовые формы распределены по массиву неравномерно, и в разных его частях выделяются поверхностные водосборы, различающиеся и размером, и интенсивностью закарстования.

Сколько камня растворилось

Карст создал современный облик горы: вереницы воронок, обглоданные лезвия карр, входы пещер, колодцев и шахт, дышащие сыростью и холодом. Масштаб этой работы можно оценить в метрах.

Известняковая поверхность под действием карстовых процессов снижается примерно на 0,05 миллиметра в год. Оценка суммарного денудационного среза с позднего мела, то есть за последние 100 миллионов лет, — 300–500 метров.

Эти две цифры между собой не сходятся, и мы говорим об этом прямо: 0,05 миллиметра в год за 100 миллионов лет дают порядка пяти километров, а не пятисот метров. Расхождение на порядок означает, что либо годовая скорость относится к современным условиям и не годится для экстраполяции на весь период, либо в исходный текст закралась ошибка. Проверить нечем, поэтому мы приводим обе оценки и не делаем из них вывода.

Зато у величины среза есть независимое подтверждение, и оно наглядное: на поверхности плато лежат остатки сталагмитов и натёчных кальцитовых кор. Это обломки древних пещер, которые растворение уже съело целиком — потолок, стены и всё остальное. Наткнуться на такой обломок можно прямо под ногами.

Что происходит с обрывами

Карст — не единственный процесс на массиве. Климат и геологическое строение Чатыр-Дага обеспечивают очень интенсивное выветривание, гравитационную разгрузку и снос обломочного материала.

Механизм такой. Обрывы яйлы ориентированы удачно для того, чтобы днём сильно нагреваться на солнце, а ночью сильно остывать. Постоянное расширение и сжатие минеральных частиц рождает мелкие трещины в уже ослабленных зонах. Выветривание находит скрытые трещины, расширяет их и превращает в зияющие. По ним устремляется вода и растворяет стенки. Ветер выдувает из трещин рыхлые продукты выветривания — и цикл повторяется.

Глубже всего в обрывах яйлы разработаны трещины отслоения. Именно через них обрывистый край яйлы отодвигается от моря вглубь плато: блок за блоком. Тектонические трещины, расширенные выветриванием, накапливают обломочный материал, который действует как клин. Образовавшиеся блоки отседают и перемещаются к подножию склонов.

Результат этого процесса на Чатыр-Даге виден в двух местах. На северо-востоке нижнего плато лежат гравитационно-оползневые массивы: огромные массы известняков, сползшие по породам таврической серии к подножию склона. А под всеми склонами массива тянутся обвально-осыпные шлейфы.

Овраги

Эрозия работает не на плато, а в средней и нижней части склонов — в зоне верхнеюрских конгломератов и флиша таврической серии. Делают её временные водотоки, и результат — овраги и балки.

Овраг проходит четыре стадии, описанные С. С. Соболевым. Начинается он с небольшой рытвины на склоне, которая растёт при каждом дожде. На второй стадии вода начинает глубинную эрозию, и овраг врезается вниз. Растёт он до тех пор, пока устье не достигнет базиса эрозии — уровня реки или водоупорных пород. С этого момента идёт третья стадия, выработка профиля равновесия, после чего рост прекращается, склоны и дно зарастают, и овраг превращается в балку.

Для оврагов нужны три условия: легко размываемые породы, крутизна склона больше двух градусов и достаточное количество осадков. Резко ускоряют дело вырубка лесов, распашка, а также выпас и прогон скота: животные уничтожают растительность и протаптывают тропинки, по которым концентрируются струи дождевых и талых вод.

На Чатыр-Даге овражный рельеф есть вдоль всех склонов, но ярче всего выражен на северном: там, кроме легко размываемых конгломератов и таврической серии, залегают глины нижнего мела. Овраги здесь классические и многочисленные, и они не безобидны. В бассейне ручья Тас-кор овраги уже уничтожили земельные площади и древнюю скотопрогонную тропу, а сейчас угрожают туристской тропе и линии электропередачи, ведущей к Мраморной пещере.

И человек

Последний из действующих факторов — хозяйственная деятельность. На Чатыр-Даге она сводится к двум вещам: карьеру «Мраморное» на северном склоне массива и пещерному комплексу на нижнем плато с его дорогами и строениями. Подробнее — на странице «Хозяйственная деятельность человека на Чатыр-Даге».

Что из этого видно на маршруте

Геология Чатыр-Дага — редкий случай, когда учебник лежит под ногами и не требует специального зрения. Идя по нижнему плато, вы гарантированно увидите:

• Воронки всех трёх типов — они начинаются сразу за границей леса и не кончаются.
• Карровые поля — острые борозды и дырчатые отверстия на голом известняке.
• Поноры — небольшие отверстия на дне понижений, куда уходит вода.
• Обломки натёчных кор — куски сталагмитов и кальцитовых корок прямо на поверхности.
• Обрыв яйлы с отсевшими блоками и осыпными шлейфами под ним — лучше всего виден со стороны Ангарского перевала.
• Входы пещер и шахт в скалистых бортах воронок.

А внутри Мраморной или Эмине-Баир-Хосар видно то, ради чего вся эта механика и работает: залы, натёки, сталактиты и сталагмиты, подземные озёра.

Сколько занимает и как готовиться

Прогулка по нижнему плато с осмотром карстовых форм — три-четыре часа, с заходом в оборудованную пещеру — полный день. Специальной подготовки не нужно, но нужна обувь с жёсткой подошвой: карры режут тонкую подмётку и подворачивают ногу.

Плато открытое, ветреное и заметно холоднее побережья, источников воды наверху нет, туман приходит быстро. Берите ветровку, воду и офлайн-карту: на однообразном карровом поле в тумане ориентиров не остаётся.

И одно правило безопасности, вытекающее прямо из геологии: не подходите к краю воронок и не заглядывайте в шахты. Борта провальных воронок неустойчивы, а глубина полостей на массиве доходит до двухсот метров.

Как добраться

На нижнее плато ведёт накатанная грунтовая дорога из села Мраморное — около восьми километров подъёма после окончания асфальта. В сухую погоду летом её проходит легковая машина, после дождей и в межсезонье — далеко не всякая, зимой дорогу заметает.

Пешие подъёмы: с Ангарского перевала через Буковую поляну или Кутузовское озеро, из села Перевального по «Ишачьей тропе», из села Изобильного, от приюта Сосновка и через Тисовое ущелье — последний как раз проходит по карстовому каньону.

От Симферополя до Мраморного около тридцати километров, от Алушты — сорок, от Ялты — семьдесят с лишним через Ангарский перевал.

Когда ехать

Май-июнь и сентябрь-октябрь — оптимально: сухо, умеренно тепло, видимость хорошая. В июле-августе на плато жарко и людно. Весной, сразу после схода снега, карстовые формы работают на полную — в понорах слышно воду, — но дорога наверх в это время худшая в году. Зимой массив доступен только на подготовленной технике или пешком со снаряжением.

Поездка с нами

Подъём на нижнее плато Чатыр-Дага — маршрут, ради которого внедорожник и нужен: наверх идёт грунтовка, состояние которой меняется после каждого дождя.

• Экскурсия в Эмине-Баир-Хосар — маршрут, время и цена.
• Джип-туры из Симферополя — ближайшая точка выезда.
• Джип-туры из Ялты — через Ангарский перевал.
• Все джип-туры — направления, машины и цены.