Пещера Крубера ( грузинский : კრუბერის გამოქვაბული или კრუბერის ღრმული , латинизированный : руберис гамоквабули или к'руберис грмули , абхазский : Ӡоу Аҳаҧы , также известная как пещера Воронья , иногда пишется пещера Воронья ) — вторая по глубине известная пещера на Земле, после Веревкиной пещеры . Расположен в горном массиве Арабика Гагрского хребта Западного Кавказа , в Гагрском районе Абхазии, [примечание 1] частично признанного государства, ранее входившего в состав Советской Грузии . [1]
Разница в высоте самого высокого входа в пещеру (Арбаика) и ее самой глубокой исследованной точки составляет 2199 ± 20 метров (7215 ± 66 футов). [2] Она стала самой глубокой известной пещерой в мире в 2003 году, когда экспедиция Украинской спелеологической ассоциации достигла глубины 1910 м (6270 футов), что превысило глубину предыдущей самой глубокой известной пещеры Лампрехтсофен в австрийских Альпах на 80 метров (260 футов). В 2006 году впервые в истории спелеологии экспедиция Украинской спелеологической ассоциации достигла глубины более 2000 метров (6600 футов) и исследовала пещеру до −2080 м (−6824 футов). Украинский дайвер Геннадий Самохин расширил пещеру, погрузившись в конечный отстойник на глубину 46 метров в 2007 году, а затем на 52 метра в 2012 году, установив два последовательных мировых рекорда: 2191 м и 2197 м соответственно. [3] [4] Крубера — одна из двух известных пещер на Земле, глубина которой превышает 2000 метров.
Грузинские спелеологи из «группы Кипиани», открывшие пещеру в 1963 году, назвали ее в честь русского географа Александра Крубера и исследовали ее до глубины -57 м. В 1980-х годах пещера была заново открыта другой группой и названа «Сибирской пещерой». А затем она была заново открыта в третий раз украинскими спелеологами в 1980-х годах и названа «Воронья» (пещера Ворон) из-за гнездования ворон во входной яме. Только более поздний обмен информацией между спелеоклубами позволил им обнаружить, что они исследовали одну и ту же пещеру. [5]
Массив Арабика , где находится пещера Крубера (Воронья), является одним из крупнейших высокогорных известняковых карстовых массивов на Западном Кавказе. Он состоит из нижнемеловых и верхнеюрских известняков, которые непрерывно погружаются на юго-запад к Черному морю и погружаются ниже современного уровня моря.
На северо-западе, севере, северо-востоке и востоке Арабика граничит с глубоко врезанными каньонами рек Сандрыпш, Кутушара, Гега и Бзыбь. Река Бзыбь отделяет Арабику от соседнего Бзыбского массива, еще одной выдающейся карстовой области со множеством глубоких пещер, включая систему Снежная-Межоного-Илюзия (-1753 м или -5751 фут) и пещеру Пантюхина (-1508 м или -4948 футов). На юго-западе Арабика граничит с Черным морем .
Массив Арабика имеет выраженный высокий центральный сектор с высотами над линией леса около 1800–1900 м (5900–6200 футов). Это область классического гляциокарстового ландшафта с многочисленными ледниковыми долинами и цирками, с хребтами и пиками между ними. Дно долин и карстовых полей лежит на высоте 2000–2350 м (6560–7710 футов), а хребты и пики поднимаются до 2500–2700 м (8200–8900 футов). Самая высокая вершина — Пик Спелеологов (2705 м (8875 футов)), но доминирующая вершина — типичный пирамидальный рог горы Арабика (2695 м (8842 фута)). Между центральным сектором и Черным морем пролегают средне- и низковысотные хребты, покрытые лесом . Платообразным средневысотным останцом массива в его южном секторе является Мамздышха, часть плато которой слегка выступает над линией леса.
Из нескольких сотен пещер, известных в массиве Арабика, пятнадцать были исследованы на глубине более 400 м, а пять — на глубине более 1000 м. [ необходима ссылка ]
Пещера Крубера расположена на высоте 2256 м над уровнем моря в долине Ортобалаган, идеальной формы, относительно неглубокой ледниковой впадине субкавказского простирания , которая занимает передовое положение в центральном секторе Арабики относительно морского побережья. С 1980 года украинские спелеологи предпринимают систематические усилия по исследованию глубоких пещер в долине Ортобалаган, в результате чего пещера Крубера была исследована до ее нынешней глубины и окружающих пещер, которые теперь в основном соединены с ней. [2] Еще одна глубокая пещера в долине, расположенная в ее самой верхней части и исследованная молдавскими и украинскими спелеологами, — это пещера Берчильская, глубиной 770 м (2530 футов). Все крупные пещеры долины Ортобалаган, вероятно, принадлежат к единой гидрологической системе, связанной с крупными подводными источниками на берегу Черного моря .
Долина Ортобалаган простирается вдоль гребня Берчильской антиклинали , которая полого погружается на северо-запад. Входы в пещеры выровнены вдоль антиклинального гребня (рисунок 2), но пещеры контролируются продольными, поперечными и косыми трещинами и сбросами и демонстрируют сложные извилистые узоры в плане, оставаясь в основном внутри и вблизи зоны антиклинального гребня. Пещеры в основном представляют собой комбинации вадозных шахт и крутых извилистых ходов, хотя местами они прорезают, по-видимому, древние ископаемые ходы на разных уровнях (например, на глубине -2100–2040 м (-6890–6690 футов) в пещерах Куйбышевская и Крубера, -1200–1240 м (-3940–4070 футов) и -980–1150 м (-3220–3770 футов) в некуйбышевском ответвлении пещеры Крубера и т. д.). Глубоководные части Круберы демонстрируют более распространенную схему водоводов со смесью фреатической морфологии, характерной для зоны высокоградиентных паводков, которая может находиться на высоте до 400 м над уровнем грунтовых вод, и элементов вадозного вреза, которые наблюдаются даже ниже уровня грунтовых вод.
Основная часть массива Арабика состоит из верхнеюрской последовательности, покоящейся на байосской порфировой серии, которая включает песчаники , глины и конгломераты наверху, а также туф , туфопесчаники , конгломераты и брекчии , порфиры и лавы . Порфировая серия образует некарстовый фундамент Арабики, который обнажается только на северной и восточной окраинах, локально в днищах долин рек Кутушара и Гега. В центральной части Арабики меловой чехол ( валанжинские и готеривские известняки, мергели и песчаники) сохранился только в нескольких хребтах и вершинах, но он лежит нетронутым через низковысотные хребты к юго-западу от центральной части. Здесь меловая последовательность включает барремские и апт - сеноманские известняки и мергелистые известняки с обильными конкрециями черного кремня .
Верхнеюрская последовательность начинается с тонкослоистых кимериджско - оксфордских кремнистых известняков, мергелей, песчаников и глин , которые идентифицированы в нижней части пещеры Крубера. Выше лежит мощная титонская последовательность толстослоистых известняков с мергелистыми и песчаными разновидностями. Песчаные известняки особенно распространены в верхних 1000-метровых секциях глубоких пещер долины Ортобалаган.
Тектоническая структура Арабики определяется осью крупной субкавказской антиклинали (ориентированной на северо-запад–юго-восток) с пологим юго-западным мегафлангом, осложненным несколькими складками низшего порядка, и крутопадающим северо-восточным флангом (рис. 3). Ось антиклинали примерно совпадает с хребтом, ограничивающим долину Гельгелук на севере. На юго-западном фланге главной антиклинали расположена еще одна крупная (Берчильская), гребень которой прорван долиной Ортобалаган. Далее на юго-запад, между хребтом Берчиль и побережьем, имеется несколько более мелких субпараллельных антиклиналей и синклиналей .
Пликативная дислокационная структура массива сильно осложнена разломами, причем структура разломно-блоковая сильно контролирует как развитие пещер, так и поток грунтовых вод. [6] Основные разломы субкавказской ориентации очерчивают несколько крупных вытянутых блоков, которые испытали подъем с разной скоростью в плиоцене и плейстоцене . Это оказало выраженное влияние на развитие глубокой циркуляции грунтовых вод и пещеры Крубера в частности. Как продольные, так и поперечные разломы и связанные с ними зоны трещин играют роль в направлении потока грунтовых вод; последние направляют поток по простиранию основных пликативных дислокаций, от центрального сектора к Черному морю .
Пещера имеет шесть входов, в галерее ниже они расположены по высоте, от самого высокого к самому низкому, после главного. Все они расположены выше линии деревьев . [2] [7]
Основные береговые карстовые источники с индивидуальным средним расходом от 1 до 2,5 м 3 /с (от 35 до 88 куб. футов/с) расположены на высоте от 1 м (3,3 фута) (источник Репруа) до 540 м (1770 футов) (водопад Гега). Два из них расположены в прибрежной зоне; это Репруа (средний расход 2,5 м 3 /с или 88 куб. футов/с; высота 1 м или 3 фута 3 дюйма над уровнем моря) и Холодная Речка (1,2 м 3 /с или 42 куб. футов/с; 50 м или 160 футов над уровнем моря). Еще два крупных источника расположены в речных каньонах, граничащих с Арабикой на востоке: Голубое озеро в каньоне Бзыбь (2,5 м3 / с или 88 куб. футов/с; 90 м или 300 футов над уровнем моря) и водопад Гега в каньоне Гега (1 м3 / с или 35 куб. футов/с; 540 м или 1770 футов над уровнем моря). В городе Гагра есть также несколько более мелких источников . Река Репруа , одна из самых коротких рек в мире, длиной около 60 футов (18 м), берет начало в пещере и течет к Черному морю .
Некоторые скважины, расположенные вдоль побережья Черного моря, извлекают карстовые грунтовые воды с глубины 40–280 м ниже уровня моря. Другие, гораздо более глубокие скважины, вскрыли слабосоленые карстовые воды на глубине 500 и 1750 м в долине Хашупсе около Гантиади и 2250 м около Гагры. [8] [9] Это предполагает существование глубокой карстовой системы и интенсивной циркуляции карстовых грунтовых вод на глубине.
Подводные источники известны в районе Арабики, выходящие со дна Черного моря перед массивом. Мелкие источники на глубине 5–7 м можно достичь путем свободного погружения около Гантиади. Тамаз Кикнадзе (1979) сообщил о подводных источниках около восточной части Гагры на глубине 25–30 м [10] , а Буачидзе и Мелива (1967) выявили подводный сток на глубинах до −400 м с помощью гидрохимического профилирования [8] . Недавно была выявлена выдающаяся особенность рельефа морского дна около Арабики [11] с помощью цифровой батиметрической карты, которая объединяет глубинные зондирования и данные морской гравитации высокого разрешения. Это огромная подводная впадина перед устьем реки Жовеквара, которая имеет размеры около 5 x 9 км и максимальную глубину около 380 м (1250 футов). Подводная впадина Арабика представляет собой замкнутую структуру с внутренним вертикальным рельефом около 120 м (390 футов) (измеренным от ее самого низкого края), отделенную от абиссального склона баром на глубине около 260 м (850 футов). Она имеет крутые северные и северо-восточные склоны (со стороны массива) и пологие южные и юго-западные склоны. Ее формирование, по-видимому, карстовое. В настоящее время эта впадина, по-видимому, является центром подводной разгрузки карстовых систем Арабики.
Спелеологические исследования и серия экспериментов по трассировке красителей , проведенных в 1980-х годах под руководством Александра Климчука, радикально изменили предыдущие представления о гидрогеологии Арабики, выявили ее выдающиеся спелеологические перспективы и сильно стимулировали дальнейшие усилия по исследованию глубоких пещер. Трассеры, введенные в пещеру Куйбышевская и систему Ильюхина, были обнаружены в источниках Холодная Речка и Репруа, что доказывает поток подземных вод на юго-юго-запад через основные тектонические структуры на расстоянии 13–16 км по прямой (рис. 1). Трассер из пещеры Куйбышевская был также обнаружен в скважине, расположенной между этими двумя источниками, которая выдает подземные воды с глубины 200 м (660 футов) ниже уровня моря. Это было интерпретировано как указание на связь пещеры с подводным сбросом. Таким образом была идентифицирована крупная «Центральная карстовая гидрологическая система», охватывающая большую часть юго-восточного фланга антиклинали Арабика. Система стала самой глубокой в мире с общим вертикальным диапазоном около 2500 м (8200 футов) (измерение до водоносного горизонта скважины) или даже 2700 м (8900 футов) (измерение до самых глубоких зарегистрированных точек подводного сброса).
Другой трассер был введен в пещеру Московская (-970 м) и обнаружен в источнике Гегский Водопад, что указывает на наличие карстовой гидрологической системы, охватывающей северо-восточный фланг антиклинали Арабика («Северная система»). Связей с еще одним крупным источником, Голубым озером в каньоне реки Бзыбь, не обнаружено, хотя он, по-видимому, дренирует большую площадь восточного сектора массива (гипотетическая «Восточная карстовая гидрологическая система»). Неясно, куда дренируется пещера Сарма (-1550 м), Голубое озеро на юго-востоке или Репруа на юго-западе, у берега.
Результаты испытаний с использованием красителя показали, что поток подземных вод не подчиняется складчатой структуре, а в значительной степени контролируется разломами, пересекающими простирание основных складок, и что большая часть центрального сектора Арабики гидравлически связана с источниками вдоль побережья и с подводными точками разгрузки.
Пещера Крубера имеет чрезвычайно крутой профиль и показывает огромную толщину зоны аэрации. Нижняя граница зоны аэрации (верхняя часть фреатической зоны) находится на высоте около 110 м (360 футов) при низком потоке, что предполагает низкий общий гидравлический градиент 0,007-0,008. Грунтовые воды с низким TDS вскрываются скважинами в прибрежной зоне на глубинах 40–280, 500, 1750 и 2250 м ниже уровня моря, что предполагает существование глубоководной системы потока с энергичным потоком. Подводный сброс вдоль побережья Арабики сообщается на глубинах до ~400 м над уровнем моря
Трудно интерпретировать эти факты с точки зрения развития карстовых систем, контролируемых современным уровнем моря, или в пределах его плейстоценовых колебаний (до −150 м). В сочетании с существованием подводной впадины Арабика все эти факты указывают на возможность того, что карстовые системы в Арабике могли возникнуть в ответ на мессинский кризис солености (5,96–5,33 млн лет назад) [11], когда Черное море (Восточный Паратетис ) могло почти высохнуть, как и соседнее Средиземное море , где резкое падение уровня моря примерно на 1500 м хорошо известно.
Биоценоз Крубера-Воронья состоит из более чем 12 видов членистоногих из нескольких групп, таких как ложноскорпионы , пауки , сенокосцы , ракообразные , ногохвостки , жуки и двукрылые . [12] Пещера Крубера-Воронья населена эндемичными видами, включая четырех ногохвосток, обнаруженных во время экспедиции команды CAVEX в 2010 году: Anurida stereoodorata , Deuteraphorura kruberaensis , Schaefferia profundissima и Plutomurus ortobalaganensis ; последний из них является самым глубоководным наземным животным, когда-либо найденным на Земле , он живет на глубине 1980 метров (6500 футов) ниже входа в пещеру. [13] Жук Catops cavicis обитает в пещере Крубера-Воронья, а также в нескольких пещерах вокруг долины Ортобалаган. Подземный рачок-амфипод Kruberia abchasica, пойманный Геннадием Самохиным в августе 2013 года во время погружений в сифоне «Два Капитана», обитает в самой глубокой части пещеры Крубера (на глубине −2175 метров). [14]
В начале XX века Арабику посетил французский спелеолог Эдуард-Альфред Мартель , опубликовавший несколько работ о массиве. [15] В 1909–10 годах русский карстовед Александр Крубер, основатель изучения карста в России, провел несколько полевых исследований в Арабике. Он опубликовал свои наблюдения в серии статей, посвященных Арабике [16] [17] [18], и нескольких монографиях . В течение последующих 50 лет специальные исследования карста и пещер в регионе не проводились, хотя карст Арабики упоминался во многих работах, посвященных региональной геологии и гидрогеологии.
В начале 1960-х годов грузинские географы под руководством Левана Маруашвили начали исследовать пещеры в верхнем секторе массива. [19] [20] [21] Среди нескольких других пещер они провели первое исследование открытого устья 60-метровой шахты в долине Ортобалаган и назвали ее в честь Александра Крубера . Первые исследователи были остановлены непроходимыми сужениями на отметке -95 м в извилистом проходе, который вел от подножия входной шахты. Пещера оставалась в значительной степени заброшенной в течение следующих 20 лет, хотя ее время от времени посещали спелеологи из различных спелеологических клубов. До 1980 года в Арабике не было известно ни одной пещеры глубже 310 м (1020 футов).
Новая эра в исследовании пещер в массиве Арабика началась в 1980 году, когда Киевский спелеологический клуб под руководством Александра Климчука начал исследовать пещеры там. Они приняли подход к поиску и исследованию пещер, который включал тщательные исследования в определенной области и систематическое тестирование границ пещер путем раскопок в валунных завалах и расширения сужений, которые ранее препятствовали исследованию. Долина Ортобалаган была выбрана в качестве основного направления для украинских усилий. Этот подход, поддержанный в последующие годы другими спелеологическими клубами, которые присоединились к исследовательской деятельности в разных частях Арабики, привел к открытию многих глубоких пещер, включая пять пещер глубиной более 1000 м.
В долине Ортобалаган украинские спелеологи совершили прорыв в пещере Куйбышевская на отметке −160 м и продвинули ее до −1110 м (−3640 футов) к 1986 году через ряд массивных валунных завалов. Они прорвали непроходимое сжатие на отметке −120 м в пещере Генрихова Бездна и в конечном итоге соединили ее с Куйбышевской на отметке −956 м в 1987 году. Получившаяся система была названа Арабикской системой.
С 1982 года киевские спелеологи начали систематически работать в пещере Крубера, расположенной менее чем в 200 метрах от входа Куйбышевской, надеясь соединиться с Арабикской системой и увеличить ее общую глубину на 60 м. Исследования продвигались медленно, поскольку критически узкие извилины между ямами требовали огромных объемов работы, чтобы расширить их до проходимого размера. Пещера была продвинута до −340 м в течение 1982–1987 годов. Два «окна» в вертикальной шахте на глубине 220–250 м были задокументированы на карте пещеры, но остались неисследованными. В это время пещера получила свое второе, альтернативное название — пещера Воронья (Воронья), из-за количества ворон, гнездящихся во входной шахте.
Политический и этнический конфликт в Абхазии в 1992–94 годах привел к нестабильности и проблемам на границе, которые продолжались в последующие годы. Это приостановило спелеологические исследования в Арабике. Некоторая стабилизация ситуации в 1998 году позволила возобновить разведочные работы в регионе.
В 1999 году экспедиция Украинской спелеологической ассоциации (УСА) под руководством Юрия Касьяна (также пишется как Юрий Касьян) совершила крупный прорыв в пещере Крубера, обнаружив и исследовав два ответвления за окнами на глубине 220–250 м. Эти ответвления тянулись в двух разных направлениях. «Главное ответвление» было исследовано до −740 м, а «Некуйбышевское ответвление» — до −500 м.
В 2000 году Главная ветка была быстро продвинута многоэтапной экспедицией УС в августе до отметки -1200 м, а в сентябре до -1410 м.
В январе 2001 года экспедиция Ukr.SA исследовала пещеру до глубины −1710 м (−5610 футов), что сделало ее самой глубокой пещерой в мире. Впервые в истории спелеологии самая глубокая пещера в мире была установлена за пределами Западной Европы. С 2001 года исследования Круберы Ukr.SA проводятся в рамках многолетнего проекта под названием «Зов бездны», координируемого А. Климчуком, Ю. Касьяном, Г. Самохиным и К. Марковским. Помимо украинских спелеологов, в различных экспедициях Ukr.SA принимали участие спелеологи из многих стран, таких как Франция, Испания, Россия, Молдова , Болгария , Великобритания, Ирландия, Израиль и Литва .
Основные события в исследовании пещеры Крубера в последующие годы были следующими (местоположение точек см. на рис. 4):
{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )