Дипломная работа: Пещеры Башкирии
Для относительно однородных рифогенных известняков Зилаирского мегасинклинория не типичны крупные околоповерхностные карстовые полости на водораздельных пространствах, которые более характерны для слоистых каменноугольных известняков Западно-Уральской карстовой провинции. Для пещер в нижнедевонских, часто толстослоистых и массивных известняках не характерна также и ярусность (многоэтажность). Колодцы и шахты отличаются здесь выдержанностью вертикальных стволов с горизонтальными, горизонтально-наклонными и ступенчатыми участками. Основная часть придолинных пещер в известняках нижнего девона, за редким исключением, имеет значительно меньшую протяженность, чем аналогичные пещеры в других стратиграфических подразделениях, а магистральные ходы их развиты преимущественно по системе региональной тектонической трещиноватости двух основных направлений СЗ 300-3300 и СВ 40-600 (Мартин, 1977). В ряде пещер тектонические, секущие слои, трещины прослеживаются в их сводах. В слоистых известняках пещерные ходы нередко развиты по внутрислойным литогенетическим и тектоническим трещинам и трещинам напластования. Часть придолинных пещер Уральской карстовой страны независимо от их принадлежности к какой-либо карстово-спелеологической провинции и области или к определенному стратиграфо-генетическому комплексу пород, заложены по трещинам бортового отпора. Основные магистральные ходы их в этом случае ориентированы параллельно склонам долин-дрен или скальным обнажениям, в которых они развиты и редко имеют связь с элементами залегания горных пород.
Наибольшее количество карстовых полостей горного Башкортостана, доступных сегодня для исследования, находится в настоящее время на сухой, коридорно-гротовой, натечно-осыпной и обвально-цементационной стадиях развития, около 13% - на вадозной, коридорно-озерной, примерно 7% - на вадозной, коридорно-речной и лишь пока только в 7-ми пещерах обследованы сифонные самые молодые пещерные ходы, переживающие в настоящее время коридорно-воклюзовую стадию развития.
В равнинном Зауралье в пределах карстово-спелеологической провинции Магнитогорского мегасинклинория пещеры очень редки. Крупные доступные для непосредственного исследования карстовые полости здесь, в пределах РБ, не известны. На сегодняшний день здесь зафиксированы только две небольшие (длиной до 15 м) пещеры по рр. Бол. Кизил и Худолаз.
2.3. Радиационная обстановка в пещерах
В последнее время интерес к радиационной обстановке окружающей среды в целом, и мест постоянного или временного обитания человека в частности, значительно возрос. В некоторой степени это коснулось и пещер. В связи с этим спелеологам и всем любителям пещер будет, по-видимому, небезынтересно узнать о радиационной обстановке в башкирских пещерах.
В 70-х годах во многих карстовых полостях США был выявлен повышенный уровень альфа-радиации, что побудило Службу Национальных парков осуществить долговременную специальную программу по изучению и мониторингу пещерной радиации. В результате были выявлены ее главные особенности пространственного и временного распределения. В частности, было установлено, что основной закономерностью пространственного распределения альфа-радиации является то, что ее уровень, при прочих равных условиях, контролируется в главным образом особенностями воздушной циркуляции в карстовой системе. То есть альфа-радиация связана с комплексом факторов, определяющих микроклимат пещеры. Наиболее общей тенденцией временной изменчивости уровня альфа-радиации в пещерах является ее повышение в летний период и уменьшение - в зимний, что обусловлено сезонным характером циркуляции пещерного воздуха.
В 1990 г. Британской спелеоэкспедицией в Западной Украине, на массивах Арабика (Грузия) и Крыктау (Узбекистан), а в 1991-1992 гг. Киевским карстолого-спелеологическим центром в Крыму, Западной Украине, на Северном Кавказе (Россия) и на хребте Кугитанг (Турменистан) были проведены исследования по содержанию в воздушной среде ряда пещер радона и его дочерних продуктов. При этом в Мраморной пещере (массив Чатырдаг, Крым) была реализована годичная программа режимных наблюдений. Полученные данные по радону позволили выявить основные закономерности пространственной и сезонной изменчивости его концентрации, которые оказались весьма сходными с результатами американских исследователей. Кроме того, в ряде обследованных пещер была зафиксирована повышенная концентрация радона, превышающая предельно допустимые нормы. Так, по британским стандартам предельная допустимая годовая доза в Глинянном зале и на нижнем ярусе в Мраморной пещеры (Крым), в пещере Оптимистической (Западная Украина), во всех обследованных пещерах Кугитангтау (Туркменистан) может быть достигнута или даже превышена за 5-ти дневную смену.
Таким образом часть обследованных на радон пещер в радиационном отношении оказалась далеко небезопасной. Причем, в плане риска для здоровья человека главную опасность представляет не столько сам радон, сколько его дочерние продукты, вдыхаемые человеком и оседающие в легких. Известно, что повышенная концентрация дочерних продуктов радона повышает риск заболевания раком легких, а также раком крови.
Современная радиационная изученность пещер Южного Урала и Предуралья, на наш взгляд, очень слабая. Исследования, подобные выше охарактеризованным, в них практически не проводились, а радиационная безопасность пещер Башкирии может быть оценена сегодня глав ным образом только по данным гамма-фона.
В 1970-1980 гг. спелеогруппа ОАО "Башкиргеология" проводила широкомасштабные работы по поиску и обследованию пещер пригодных для использования в народном хозяйстве. К сожалению, лишь только с 1977 г. при исследовании пещер в них стали проводиться радиолог ические измерения (Алексеев, 1977; Алексеев, Малов, Фенин, 1978; Алексеев, Смирнов 1979; Смирнов, Аввакумов, 1980). Замеры радиактивности осуществлялись радиометром СРП-68-01 по периметру поперечных сечений полостей в 3-5 точках на пикетах, которые исполь зовались при съемке пещер. Всего разовые измерения гамма-фона были произведены в около 140 пещерах.
Обобщение имеющегося материала по радиационной обстановке в пещерах Южного Урала и Предуралья свидетельствует, что в большинстве пещер значения гамма-фона, зафиксированные радиометром колеблются от 3 до 10 микрорентген в час. Обычно они составляют - 5-6 м кр/час и являются фоновыми для мест расположения самих пещер. Между тем в 18-ти пещерах, причем независимо от их принадлежности к какому-либо стратиграфическому подразделению, карстово-спелеологической провинции или области, отмечена повышенная степень радиоактивности. А именно: в 10-ти пещерах гамма-фон достигал 15, в 4-х - 20, в 2-х - 25, в одной - 30 и в пещере Ледяная-Липовая - 32 мкр/час. Причем, в последней показания радиометра нигде не опускались ниже 28 мкр/час. В.А. Алексеев и др. (1977-1980 гг.) радиоактивные "аномалии" связывали со скоплением в пещерах органических остатков и наличием в них относительно мощных толщ глинистых отложений. В свете полученных американскими и украинскими исследователями данных, к этому, можно добавить, что все башкирские пещеры, в которых отмечены "аномалии" гамма-фона, являются наиболее статичными в микроклиматическом отношении в сравнении пещерами, в которых значение гамма-фона не превышает нормы. При этом в рядом располагающихся пещерах более высокий гамма-фон всегда, при прочих равных условиях, фиксируется в более статичных пещерах.
Небезынтересно отметить, что в пещерах Кугитангтау А.Б. Климчуком и В.М. Наседкиным (1992) установлена отчетливая корреляционная связь между содержанием в воздухе радона и гамма-фоном (коэффициент корреляции 0,85). При этом, например, в пещере Геофизической концентрация радона составила 145000-69110 беккерелей (Бк) на 1 м 3, а уровни гамма-фона соответственно колебались в пределах от 17 до 149 мкр/час.
На радон в Башкирии опробована в настоящее время только одна пещера - Шульган-Таш. По данным Ю.С. Ляхницкого (1994) содержание радона в этой пещере весной-летом 1993 г. колебалось от 16-40 до 1630-2670 Бк/ м3. Причем закономерности пространственного его распределения в пещере Шульган-Таш оказались весьма сходными с таковыми в американских, украинских и среднеазиатских пещерах. То есть повышенное содержание радона наблюдалось в наиболее статичных в микроклиматическом отношении частях пещеры (Радужный зал - 1460; Сталактитовый зал - 1770; зал Озер - 2670 Бк/ м3 и т.д.) и наоборот, минимальные значения замеров были характерны в хорошо "проветриваемых" (на момент производства измерений) ходах и залах.
Приведенные данные дают основание предполагать, что не все пещеры Южного Урала и Предуралья могут быть безопасны в радиационном отношении, тем более, если учесть, что процент обследованных башкирских пещер в этой части невелик, а сведения по гамма-фону имеются пока только для наиболее доступных пещерных ходов.
Между тем не стоит слишком драматизировать ситуацию. В настоящее время нет достаточных оснований для того, чтобы говорить о высокой радиационной опасности пещер Южного Урала и Предуралья. Сегодня можно только предполагать о том, что в ряде пещер рассматриваемого региона может быть повышенное содержание радона и его дочерних продуктов. Это непременно должно учитываться спелеологами и в первую очередь теми, кто идет в пещеры на длительно время (более одних суток).
В заключение необходимо подчеркнуть, что одной из приоритетных задач дальнейшего изучения пещер Башкирии должна, по-видимому, являться оценка их радиационной безопасности и прежде всего тех, которые наиболее часто посещаются. Такая оценка позволит определить предельно допустимое пребывание человека в пещерах (или их частях), в которых наблюдается повышенная радиация.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
