Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса
Крупный горный массив Арабика на Западном Кавказе граничит с морским побережьем, а слагающие его закарстованные известняки погружаются под уровень моря. В высокогорной части массива разведаны многочисленные глубокие пещеры, две из которых имеют глубину (от входов) свыше 2000 м. Уникальное сосредоточ...
Saved in:
| Published in: | Геология и полезные ископаемые Мирового океана |
|---|---|
| Date: | 2018 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145199 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса / А.Б. Климчук // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 1. — С. 58-82. — Бібліогр.: 87 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859590586773798912 |
|---|---|
| author | Климчук, А.Б. |
| author_facet | Климчук, А.Б. |
| citation_txt | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса / А.Б. Климчук // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 1. — С. 58-82. — Бібліогр.: 87 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геология и полезные ископаемые Мирового океана |
| description | Крупный горный массив Арабика на Западном Кавказе граничит с морским побережьем, а слагающие его закарстованные известняки погружаются под уровень моря. В высокогорной части массива разведаны многочисленные глубокие пещеры, две из которых имеют глубину (от входов) свыше 2000 м. Уникальное сосредоточение тут сверхглубоких пещер и особенности гидрогеологии массива (огромная мощность вадозной зоны, активная каналовая циркуляция на больших глубинах, наличие высокопроницаемой зоны в прибрежной полосе и субмаринной разгрузки в море, связь прибрежных и субмаринных источников с высокогорной областью питания) свидетельствуют о влиянии на развитие карста глубокого снижения уровня моря в прошлом. Новейшие исследования по палеогеографии Восточного Паратетиса в позднемиоценовое время указывают на то, что такое снижение уровня вод в Эвксинском бассейне имело место в период около 5,6—5,4 млн лет, с максимумом (вероятно до 500—600 м), соответствовавшим гляциальным пикам TG12 и TG14 и пику Мессинского кризиса солености. Предложена модель эволюции карстовых систем массива с учетом влияния морских регрессий и дифференцированных поднятий в плиоцен-четвертичное время.
Великий гірський масив Арабіка на Західному Кавказі безпосередньо межує з морським узбережжям, а закарстовані вапняки, що його складають, занурюються під рівень моря. У високогірній частини масиву розвідані численні глибокі печери, дві з яких мають глибину (від входів) понад 2000 м. Унікальне зосередження тут надглибоких печер та особливості гідрогеології масиву (величезна потужність вадозної зони, активна каналова циркуляція на великих глибинах, наявність високопроникної зони у прибережній смузі і субмаринного розвантаження у море, зв'язок прибережних і субмаринних джерел з високогірною областю живлення) свідчать про вплив на розвиток карсту глибокого зниження рівня моря в минулому. Новітні дослідження з палеогеографії Східного Паратетіса у піздньоміоценовий час вказує на те, що таке зниження рівня вод у Евксинському басейні мало місце в період близько 5,6 — 5,4 млн. років тому, з максимумом (ймовірно до 500—600 м), що відповідав гляциальним піках TG12 і TG14 і піку Мессинскої кризи солоності. Запропоновано модель еволюції карстових систем масиву з урахуванням впливу морських регресій і диференційованих піднять у пліоцен—четвертинний час.
The large mountainous massif Arabika in the Western Caucasus borders directly with the sea coast. Karstified limestones that comprise the massif submerge below sea level toward the south-west. Numerous deep caves have been explored in the central highCmountainous part of the massif, two of which have a depth (from the entrances) of more than 2000 m. The unique concentration of superdeep caves and the features of the hydrogeology of the massif (the huge thickness of the vadose zone, active conduit circulation on large depths, the presence of a the lowCgradient, high permeability zone in the coastal area and the submarine discharge at the sea, the proven connection of the coastal and submarine springs with the recharge areas in the highland part) testify to the impact on the karst development of a deep seaClevel drop in the past. The latest studies on the paleogeography of Eastern Paratethys in the late Miocene time indicate that such a decline in the water level in the Euxine basin took place in the period of about 5.6 to 5.4 million years, with the maximum (up to 500—600 m) corresponding to the glacial peaks of TG12 and TG14 and the peak of the Messinian salinity crisis. A model is proposed for the evolution of karst systems of the massif taking into account the role of marine regressions and differentiated uplifts in the PlioceneCQuaternary time.
|
| first_indexed | 2025-11-27T14:28:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
58 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Институт геологических наук НАН Украины
РАЗВИТИЕ ГЛУБОЧАЙШИХ
КАРСТОВЫХ СИСТЕМ И СУБМАРИННАЯ РАЗГРУЗКА
МАССИВА АРАБИКА (ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ):
РОЛЬ ПОЗДНЕМИОЦЕНОВОЙ РЕГРЕССИИ
ВОСТОЧНОГО ПАРАТЕТИСА
Крупный горный массив Арабика на Западном Кавказе граничит с морским
побережьем, а слагающие его закарстованные известняки погружаются под
уровень моря. В высокогорной части массива разведаны многочисленные глу�
бокие пещеры, две из которых имеют глубину (от входов) свыше 2000 м. Уни�
кальное сосредоточение тут сверхглубоких пещер и особенности гидрогеоло�
гии массива (огромная мощность вадозной зоны, активная каналовая цирку�
ляция на больших глубинах, наличие высокопроницаемой зоны в прибрежной
полосе и субмаринной разгрузки в море, связь прибрежных и субмаринных ис�
точников с высокогорной областью питания) свидетельствуют о влиянии на
развитие карста глубокого снижения уровня моря в прошлом. Новейшие ис�
следования по палеогеографии Восточного Паратетиса в позднемиоценовое
время указывают на то, что такое снижение уровня вод в Эвксинском бас�
сейне имело место в период около 5,6—5,4 млн лет, с максимумом (вероятно
до 500—600 м), соответствовавшим гляциальным пикам TG12 и TG14 и пику
Мессинского кризиса солености. Предложена модель эволюции карстовых
систем массива с учетом влияния морских регрессий и дифференцированных
поднятий в плиоцен�четвертичное время.
Ключевые слова: массив Арабика, глубочайшие пещеры, субмаринная разгрузка,
колебания уровня Черного моря, Мессинский кризис солености.
Введение
Карстовый массив Арабика является одним из самых крупных и
высоких массивов в известняковой полосе Западного Кавказа,
расположен на побережье Черного моря (рис. 1), интенсивно заC
карстован и сложен нижнемеловыми и верхнеюрскими известняC
ками. Мировую известность массив получил благодаря спелеолоC
гическим исследованиям последних 40 лет, в результате которых
тут разведаны многочисленные глубокие пещеры, три из которых
стали глубочайшими в мире. Две из них разведаны до глубин свыC
© А.Б. КЛИМЧУК, 2018
Гідрогеологія карстових систем
59ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
ше 2000 м. Они находятся в высокогорной части массива на удалении 12—16 км
от побережья и там же достигают верхней границы зоны полного насыщения
(фреатической, по принятой в карстологии терминологии) на отметках около
110 м выше уровня моря.
В настоящей статье охарактеризована пещерная система Арабикская (глуC
бина 2197 м), прямая связь которой с крупными источниками на побережье и
акватории доказана экспериментами по трассированию подземных вод. ОсоC
бенности гидрогеологии массива Арабика (огромная мощность вадозной зоны в
высокогорье, активная каналовая циркуляция на больших глубинах, наличие
низкоградиентной высокопроницаемой зоны в прибрежной зоне и субмаринC
ной разгрузки в море, доказанная связь прибрежных и субмаринных источников
с областью питания в высокогорной части) позволили выдвинуть гипотезу о
влиянии на развитие карста массива глубокого снижения уровня моря в период
Мессинского кризиса солености в позднем миоцене [10]. В этой статье анализиC
руются спелеологические и гидрогеологические особенности массива, влияние
Мессинского кризиса на развитие прибрежных карстовых систем в СредиземноC
морье, а также данные новейших исследований по палеогеографии Восточного
Паратетиса в позднем миоцене. Целью является определение времени и масшC
табов снижения уровня вод в бассейне и разработка модели эволюции карста
массива Арабика под влиянием позднемиоценовой регрессии и дифференцироC
ванных тектонических поднятий в плиоценCчетвертичное время.
Формирование рельефа Кавказа
Формирование рельефа Кавказа началось на поздней стадии
Альпийского этапа геологической истории Кавказа. Значительный массив остC
ровной суши на месте Кавказа возник в начале олигоцена, а возможно и ранее
Рис. 1. Расположение массива Арабика на Западном Кавказе
60 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
[25]. Горный рельеф наметился в позднем сармате, но прибрежная полоса харакC
теризовалась равнинным и низкогорным рельефом с амплитудами в несколько
сот метров и влажным субтропическим климатом. В середине позднего миоцена
(мэотис) контуры береговой линии кавказского побережья стали близкими к совC
ременным [69]. К концу миоцена темп воздымания гор усилился, в результате чеC
го в раннем плиоцене в осевой зоне Большого Кавказа возник высокогорный
рельеф, наметились куэстовые гряды северного склона и осушилась центральная
часть Предкавказья, разделив Черноморский и Каспийский бассейны [69].
В плейстоцене произошло резкое усиление поднятий и омоложение рельефа
Большого Кавказа. Темпы поднятий ускорялись от 0,2 мм/год в плиоцене до 1,0—
1,45 мм/год в позднем плейстоцене и 2,5 мм/год в современную эпоху [18]. В раC
боте [21] темпы современных поднятий в осевой части известняковой полосы
оцениваются в 6—8 мм/год. В осевой зоне Большого Кавказа амплитуда плейстоC
ценовых поднятий достигла 2,5 км [4], однако поднятия были резко дифференC
цированы по тектоническим зонам субкавказского простирания, уменьшаясь в
смежных к югоCзападу блоках (1,0—1,5 км) и побережью (0,1—0,3 км) [15].
Общая характеристика массива Арабика
Карстовый массив Арабика ограничен каньонами рек КутушаC
ра, Гега и Бзыбь на севере и востоке, побережьем Черного моря на югоCзападе,
долинами рек Хашупсе и Сандрипш на западе (рис. 2). Каньон Бзыби отделяет
Арабику от соседнего к востоку Бзыбского массива, где также исследовано несC
колько глубоких пещер, но максимальная достигнутая глубина составляет 1760 м
(пещерная система СнежнаяCМеженногоCИллюзия).
В рельефе массива Арабика выделяется удаленная от побережья компактная
центральная часть с вершинами высотой более 2500 м (высшие точки — пик
Спелеологов (2705 м) и доминирующая пирамидальная г. Арабика (2695 м)) и заC
карстованными площадями на высотах 1900—2400 м. Южнее и югоCзападнее
располагаются среднеC и низковысотные залесенные отроги, выходящие к черC
номорскому побережью на участке Цандрипш (Гантиади) — Гагра. В южной часC
ти Арабики выделяется отрог Мамздышха, платообразная поверхность которого
(макс. 1873 м) несколько возвышается над границей леса. Оледенения центральC
ной части массива в течение плейстоцена привели к удалению зрелого эпикарсC
та и формированию типичного альпийского гляциокарстового рельефа с циркаC
ми и троговыми долинами [12]. В продольном профиле трогов выделяются ригеC
ли и гляциокарстовые депрессии.
Массив располагается в пределах ГагроCДжавской тектонической зоны и
сложен верхнеюрскими и нижнемеловыми преимущественно карбонатными
породами. В его структуре выделяется крупная антиклиналь общекавказского
простирания, югоCзападное более пологое крыло которой осложнено небольC
шими складками и разломноCблоковыми деформациями и погружается под уроC
вень моря. СевероCвосточное крыло короткое и крутое. Нижнемеловые породы
сохранились небольшими участками в днищах некоторых трогов, слагают гребC
невые части передовых хребтов и пиков и югоCзападные склоны массива. ВерхC
неюрские известняки образуют основу массива и представлены толстослоистыC
ми и массивными песчанистыми разностями в верхних частях толщи (титон) и
61ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
среднеC и мелкослоистыми темными разностями с прослоями мергелей и глин и
включениями кремней в нижних частях (киммериджCоксфорд). Они подстилаC
ются порфиритовой свитой байоса, образующей некарстующееся основание,
которое обнажается местами только по северному и североCвосточному контуC
рам массива (в долинах Кутушары и Геги). Эта свита включает в верхней части
песчаники, глины и конгломераты и сложена главными образом туфами, конгC
ломератоCбрекчиями и порфиритами.
Массив разбит многочисленными субвертикальными разрывными нарушеC
ниями преимущественно общекавказского и поперечного простираний, котоC
рые контролируют развитие карстовых полостей. Крупные разрывы кавказскоC
го простирания вычленяют большие удлиненные блоки, испытывавшие разные
темпы поднятий в плиоCплейстоцене. Тектонические нарушения, в том числе
поперечные, и развитые по ним карстовые системы, играют главную роль в
распределении потоков подземных вод, формирующихся в центральной высоC
когорной части массива.
Рис. 2. Рельефная спелеоCгидрологическая карта массива Арабика. Квадратами и цифрами
обозначены крупные пещеры (1 — Куйбышевская — 1110 м; 2 — Крубера — 2197 м; 3 — ИлюC
хина — 1286 м; 4 — Московская — 1250 м; 5 — Дзоу — 1042 м; 6 — Веревкина — 2204 м; 7 —
Сарма — 1830 м), буквенными индексами — крупные источники (ГВ — Гегский Водопад;
ГО — Голубое Озеро; РЕ — Репроа; ХР — Холодная Речка). Черными линиями обозначены
оси основных антиклиналей. Толстые стрелки показывают предполагаемые направления двиC
жения подземных вод по предшествующим представлениям [7, 8], тонкие стрелки — фактиC
ческие направления, установленные трассированием в 1984—1985 гг. [9]. Цифровая модель
рельефа и контуры батиметрии шельфа построены по материалам глобального пакета высот
суши и глубин моря SRTM30_Plus (NASA; [81])
62 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Исследования глубоких
карстовых полостей массива Арабика
В результате спелеологических исследований последних 40 лет
на Арабике открыто и изучено несколько сотен вертикальных полостей, около
50 из которых имеют глубину свыше 100 м, а семь разведаны до глубин свыше
1000 м (см. рис. 2 и перечень глубочайших пещер в подписях к рисунку). ЭкспеC
дициями Украинской спелеологической Ассоциации (УСА) пещера Крубера в
троговой долине Ортобалаган была исследована в 2001 г. до глубины 1710 м, что
сделало ее глубочайшей в мире, а в 2004 году в ней был впервые на планете преC
одолен рубеж глубины 2000 м. В последующие годы экспедициями УСА пещера
была разведана до уровня зоны полного насыщения, который в межень располаC
гается на глубине 2146 м от входа (абс. отметка 110 м выше уровня моря), и на
глубину 51 м в постоянно обводненной зоне [13, 55]. В результате общая глубиC
на пещеры Крубера достигла 2197 м.
Пещера Крубера представляет собой сложную систему вертикальных коC
лодцев и наклонных ходов, разделяющихся на глубинах 220—240 м на две незаC
висимые ветви, главная из которых уходит до максимальной глубины 2197 м, а
другая (Некуйбышевская) пройдена до глубины 1697 м (рис. 3 Б). Плановый
рисунок системы демонстрирует четкий структурный контроль продольными
(кавказского простирания), поперечными и ортогональными нарушениями
(рис. 3 А). Система развивается преимущественно вертикально и в плане неодC
нократно разворачивается, лишь немного выходя на югоCзападный склон хр.
Берчиль. Морфология большинства элементов системы указывает на развитие
нисходящими потоками в вадозной зоне, за исключением нескольких вскрыC
тых фрагментов древних фреатических галерей на разных уровнях, а также саC
мых нижних участков, демонстрирующих элементы напорной морфологии
эпифреатической зоны.
Пещера Крубера ныне соединена в единую систему (пещерная система АраC
бикская; см. рис. 3) с рядом расположенными пещерами Куйбышевская (–1110 м)
и Генрихова Бездна (–970 м). Эта система развита на югоCзападной окраине высоC
когорной центральной части Арабики (см. рис. 2), под днищем долины ОртобалаC
ган, заложенной в осевой части антиклинали, и ограничивающим ее с югоCзапада
хребтом Берчиль (см. рис. 3). Такое же передовое к побережью положение занимаC
ют две другие сверглубокие пещеры — Сарма (–1830 м) и Веревкина (пройденная
в 2017 г. московскими спелеологами до глубины 2204 м), расположенные югоCвосC
точнее в той же структурной позиции.
Разведывание пещеры Крубера и других глубоких пещер района сопровожC
далось их морфологическим картированием и рядом специальных исследоваC
ний. Это позволило получить уникальные данные по строению, гидрогеологии
и геотермике карстовых систем в мощной (до 2150 м) вадозной зоне, уточнить
геологическое и тектоническое строение массива, кардинально изменить былые
представления о гидрогеологии горного карста региона (см. следующий раздел),
выявить роль позднеплейстоценовых оледенений в развитии карста, обосновать
древний (позднемиоценовый) возраст заложения карстовых систем Арабики и
большую роль колебаний уровня Черного моря в формировании глубочайших
на планете карстовых систем массива [9—14, 55, 56].
63ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
Рис. 3. План (А; на геоморфологической схеме) и разрез (Б; примерная проекция на
ось долины) пещерной системы Арабикской в троговой долине Ортобалаган, вклюC
чающей пещеры Крубера, Куйбышевскую и Генрихову Бездну. Цифры на разрезе
обозначают глубину от входов соответствующих пещер. Шкала на разрезе дает глуC
бины от входа в п. Крубера и абсолютные отметки. План и разрез пещерной систеC
мы построен автором по материалам Украинской спелеологической Ассоциации
64 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Особенности гидрогеологии массива Арабика
Обнаженные закарстованные поверхности центральной высокоC
горной части массива Арабика, имеющие минимальный почвенный покров и маC
ломощную эпикарстовую зону, эффективно переводят выпадающие осадки в
подземный «шахтный» сток. Питание карстовых систем в весеннеCлетнеCосенC
ний период также происходит от снежников в карстовых воронках и открытых
шахтах. На прибрежных среднеC и низкогорных отрогах массива перевод поверхC
ностного стока в подземный сильнее регулируется мощной почвой и эпикарстом.
Карстовые водоносные системы массива дренируются через крупные источC
ники у подножий массива (Гегский Водопад, 1,5 м3/с (ГВ см. на рис. 2); Голубое
Озеро, 3,0 м3/с (ГО); Репроа, 2,0 м3/с (РЕ); Холодная Речка, 1,2 м3/с (ХР)), источC
ники меньшего дебита в Гаграх, а также субмаринные источники на участке
ЦандрипшCГагра. Субмаринные источники на мелководье (до 10—15 м) фиксиC
руются по холодным восходящим струям пресных вод и «куполам» на спокойной
поверхности воды. Ряд выходов обследовано Г. Юровским [26] с аквалангом. Они
описаны как мощные струи, образующие овальные углубленияCгрифоны на мелC
когалечном дне, выносящие пузырьки воздуха и обломки веток и листья. Также
описаны выходы пресных струй из открытых трещин и полостей обнаженных изC
вестняков. Очаги субмаринной разгрузки на значительном удалении от берега
выявлены грузинскими гидрогеологами по аномалиям в солености воды [2].
Проведенные карстоCспелеологические исследования кардинально измениC
ли прежние представления [7, 8] о существовании на Арабике этажной системы
водоносных бассейнов, контролируемых складками общекавказского простираC
ния и некарстующимися прослоями. По этим представлениям (схематически
отражены толстыми стрелками на рис. 2) связь центральной части массива с исC
точниками на побережье (т.е. поперек простирания складчатости) не допускаC
лась, а подземный сток центральной части массива направлялся в сторону АдлеC
ра под некарстующийся покров, где шел на питание Сочинского артезианского
бассейна, либо к долине Бзыби и Геги — источникам Голубое Озеро и Гегский
Водопад. «Слабокарстующимся» прослоям в толще карбонатных пород припиC
сывалась роль водоупоров, разделяющих массив на этажные подземные бассейC
ны. Всего на Арабике выделялось 10 таких бассейнов [7]. Областью питания
прибрежных и субмаринных источников считались только передовые среднеC и
низкогорные отроги массива.
В 1984 и 1985 гг. карстологоCспелеологическим отрядом ИГН АН Украины
были проведены уникальные по масштабам эксперименты по трассированию
подземных вод Арабики. Оба эксперимента показали связь пещер Ортобалагана
и верховьев Жовеквары с источниками Репроа и Холодная Речка на побережье
(см. рис. 2). Трассеры были также идентифицированы в скважине, расположенC
ной на побережье и изливавшей воду с глубины свыше 200 м ниже уровня моря
(скв. на рис. 2), что было интерпретировано как трассирование потока, идущего
к очагам субмаринной разгрузки. Этими результатами были доказаны связь пеC
щер центральной части массива с источниками на побережье и субмаринной
разгрузкой, прохождение каналовыми потоками складчатых структур в поперечC
ном направлении, а также установлено наличие тут глубочайшей подземной
гидросистемы с амплитудой свыше 2300 м [9].
65ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
Пещера Крубера развита на всю огромную (до 2250 м) мощность вадозной
зоны до низов карбонатного комплекса. Спелеологические исследования покаC
зывают, что слабокарстующиеся прослои не играют никакой роли в задержании
и распределении подземных вод и легко «пробиваются» тектоническими разрыC
вами и развитыми по ним каналами. В пределах вадозной зоны подземные воды
движутся преимущественно вертикально, достигая фреатической зоны практиC
чески под питающими площадями. Граница фреатической зоны (зоны полного
обводнения) достигнута на отметке около 110 м выше уровня моря. Путь подC
земных вод от питающих площадей трога Ортобалаган к очагам разгрузки на поC
бережье составляет 12—16 км и проходит по каналам фреатической зоны. ПлаC
новая структура глубоких пещер и общее направление стока демонстрируют доC
минирующий контроль развития карстовых систем разломными нарушениями,
а не пликативными дислокациями.
Выявленное столь низкое положение уровня фреатической зоны в высокоC
горной части массива дает удивительно малый как для горноскладчатых условий
гидравлический градиент в 0,006—0,009. Это однозначно свидетельствует о выC
сокой каналовой проницаемости (низком гидравлическом сопротивлении) в
нынешней фреатической зоне на всем протяжении от долины Ортобалаган до
источников на побережье (12—16 км). В нижней части Крубера крутонисходяC
щие пещерные каналы пройдены с аквалангами до глубины –50 м под водой (до
отметки около 60 м выше уровня моря). Буровыми скважинами в прибрежной
полосе маломинерализованные карстовые воды вскрыты на больших глубинах
ниже уровня моря (40—280, 500, 1750 и 2250 м; [2, 8]), что указывает на активную
карстовую циркуляцию.
Наконец, по материалам глобального пакета высот суши и глубин моря
SRTM30_Plus (NASA; [81]) на шельфе напротив Арабики автором выявлена
крупная замкнутая субмаринная котловина шириной около 5 км, длиной около
9 км и максимальной глубиной около 380 м (см. рис. 2). Внутренний рельеф
(замкнутого контура) котловины составляет 120 м, она отделена от континенC
тального склона перемычкой на глубине около 260 м. Субмаринная котловина
Арабики имеет крутые северный и восточный склоны (прилегающие к массиву)
и пологие южный и югоCзападный склоны. Источник Репроа, близлежащие
мелководные очаги субмаринной разгрузки и глубокие очаги, зафиксированные
грузинскими гидрогеологами, располагаются в бортах котловины. Очевидно,
что происхождение такой котловины может быть только карстовым. Интересно,
что субмаринная котловина Арабики располагается на простирании КалдахваC
рского широтного разлома (см. рис. 2), который служит барражем для карстовоC
го стока соседнего к востоку Бзыбского массива и, возможно, проводит его часть
к переуглубленной долине Бзыби с последующей субмаринной разгрузкой [3].
Переуглубление долины Бзыби достигало 130 м [17].
Совокупность приведенных данных невозможно объяснить, если предполаC
гать развитие карстовых систем с привязкой к понижениям базиса карстования
(уровня моря) в пределах плейстоценовых регрессий (по некоторым данным до
–150 м). В связи с этим, автором была выдвинута гипотеза, что закарстованность
нижних (прибрежных) и морских частей массива Арабика закладывалась под
влиянием базиса дренирования, находившегося по меньшей мере на нескольC
ко сотен метров ниже современного [10], что могло иметь место в позднем миоC
66 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
цене, в период Мессинского кризиса. Ниже эта возможность оценивается с
учетом новейших данных об отражении Мессинского кризиса солености в ЭвкC
синском бассейне.
Влияние колебаний уровня моря
в позднем миоцене?плиоцене на развитие карста:
Средиземноморский и Эвксинский бассейны
Мессинский кризис солености в Средиземноморье. Мессинский
кризис солености (МКС), возникший в результате комбинации и взаимодейC
ствия геодинамических и климатических факторов и охвативший СредиземноC
морье в период 5,97—5,33 млн лет, был одним из важнейших событий геологиC
ческой истории кайнозоя, оказавшим большое влияние на природные условия и
процессы в прилегающих регионах. Масштабы изменений природных условий в
Средиземноморье были выявлены и осознаны в период 60Cх — начале 70Cх годов
прошлого столетия исследованиями морской геологии бассейна [43, 53, 58, 78 и
др.]. Многочисленные исследования в последующие годы так и не привели к обC
щепринятой интерпретации деталей, хронологии и условий реализации собыC
тийности МКС в масштабе всего бассейна (см. обзор в [74]). Основные трудносC
ти заключаются в отсутствии общей для бассейна детальной стратиграфической
схемы (проблемы в датировке и корреляции местных подразделений ввиду скудC
ности/отсутствия ископаемой фауны) и слабой изученности отложений МКС в
глубоководных частях бассейна [62, 74].
Генерализованная для бассейна литостратиграфическая схема МКС вклюC
чает три основные подразделения [37, 38, 74]: 1) интервал «Первичных Нижних
Гипсов» (PLG; 5,97—5,6 млн лет), представленный мелководными эвапоритами,
отложившимися в полуизолированных краевых бассейнах при сохраненной свяC
зи Средиземноморья с Атлантикой; 2) пиковый интервал («акмэ») с отложением
солей и переотложением «нижних» гипсов (5,6—5,55 млн лет), вероятно связанC
ный с гляциальными пиками и характеризующийся максимальным осушением
и эрозией; 3) постэвапоритовый интервал Лаго Маре («Верхний гипс»; 5,55—
5,33 млн лет), характеризуемый стратифицированными осадками с фаунистиC
ческими комплексами Паратетиса, отложившимися в солоноватой и пресноводC
ной средах. Геофизическими исследованиями выявлены четкие сейсмические
маркеры основных событий МСК, показывающие распространение эрозионC
ных поверхностей от периферии к центральным частям Средиземноморского
бассейна. Наиболее отчетливой и распространенной из них является т. н. «МесC
синская эрозионная поверхность» (MES; ее продолжение в море называется
«Margin Erosion Surface»), отвечающая кровле нижних гипсов и маркирующая
кульминацию МСК и максимальное понижение уровня вод в Средиземноморье
(5,6 млн лет). Хотя MES обычно трактовалась как поверхность субаэральной
эрозии, новейшие исследования обосновывают ее диахронную и полигенетиC
ческую природу, включающую и процессы подводной эрозии [74 и ссылки в
этой работе].
Заключительная стадия МКС, которой соответствует интервал Лаго Маре,
завершилась т.н. «занклийским затоплением» и возвратом к полноценным и стаC
бильным морским условиям во всем Средиземноморье [74]. Этот переход приC
67ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
нимается за нижнюю границу плиоцена (занклия) и обычно интерпретируется
как геологически мгновенное катастрофическое затопление бассейна, обусловC
ленное разрушением Гибралтарского порога, хотя некоторыми авторами предC
ложены сценарии ступенчатого повышения [29, 54, 61, 62].
Наиболее широко признаваемым и цитируемым общим сценарием МКС в
Средиземноморском бассейне является его глубокое осушение с преобразоваC
нием в совокупность мелководных солеродных озер. Важнейшими аргументами
в пользу модели глубоко осушенного мелководного бассейна являются многоC
численные и широко распространенные в регионе свидетельства позднемиоцеC
новой активизации флювиальной эрозии в бассейнах дренируемых рек, их
масштабного переуглубления в прибрежных районах и на современном шельфе
[29, 38, 61, 74, 79]. Об этом же свидетельствует выявление в прибрежных региоC
нах многочисленных участков субаэрально закарстованных поверхностей, заC
полненных постмессинскими осадками карстовых полостей, карстовых каналов
и источников на глубинах, существенно превышающих максимальное понижеC
ние уровня моря в плиоценеCплейстоцене (120—140 м), формирование которых
контролировалось намного более глубокими дренирующими уровнями [27, 30,
31, 41, 42, 45, 62, 65, 66, 84]. Вместе с тем, наряду с многочисленными признакаC
ми мелководного накопления мессинских эвапоритов, имеются находки глубоC
ководных осадков как непосредственно под и над ними, так и внутри эвапориC
товой толщи [53, 78].
Амплитуда падения уровня моря в Средиземноморье в пиковый период
МКС остается предметом дискуссий ввиду отсутствия надежных индикаторов
палеоглубин. Для западной части бассейна, исходя из седиментологических хаC
рактеристик отдельных пачек эвапоритов и распространения субаэральных эроC
зионных форм на континентальном склоне, предполагается понижение уровня
до 1500 м и более [32, 34, 36, 38, 61, 78]. Однако ряд авторов дают иную интерC
претацию ключевых эвапоритовых фаций и оспаривают столь масштабное сниC
жение уровня вод [50, 63, 64, 73, 74, 76]. Для восточного Средиземноморья (басC
сейн Леванта) предлагалось понижение около 800 м [33, 35, 44].
Альтернативная «классической» парадигме трактовка палеогеографии
Средиземноморья в период МКС предложена в работах [28, 75, 77], согласно
которым бассейн оставался относительно глубоководным и сохранял затрудC
ненную связь с океаном, возможно не только с Атлантикой, но и с Индийским
морем через Красное море или Персидский залив. Каскадные потоки гиперсоC
леных плотных вод на склонах шельфа обуславливали подводную эрозию, возC
растание солености и формирование глубоководных перенасыщенных рассоC
лов в глубоководной части. Предполагается, что снижение уровня вод в СреC
диземноморье в период пика МКС не превышало 800 м [75], хотя некоторые
авторы полагают, что оно оставалось в пределах 100 м [85]. Последнему, однаC
ко, противоречат данные о переуглублении речных долин в прибрежных часC
тях континента (например, до 236 м ниже уровня моря (далее н.у.м) в среднем
течении Роны [38]), развитии во многих районах субаэрально закарстованных
поверхностей и карстовых систем на глубинах до 600 м ниже современного
уровня Средиземного моря [27, 30, 31, 41, 42, 45, 62, 65, 66, 84], а также налиC
чие на больших глубинах аллювиальных комплексов, перекрытых нижнеплиоC
ценовыми глинами.
68 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Переуглубление карстовых систем
в прибрежных районах Средиземноморья
Значительное (на сотни метров) переуглубление речных долин в
период МКС, которое во многих прибрежных районах Средиземноморья просC
лежено на расстояниях в десятки и даже сотни километров вглубь континента,
является четким индикатором того, что снижение уровня вод в бассейне достиC
гало по меньшей мере многих сотен метров [38]. Переуглубление долины Нила,
относимое к мессинскому времени, прослеживается на 1200 км вглубь контиC
нента, аж до района Асуана [36].
Изменение положения базового уровня дренирования (нижних отметок
экспонирования карстующихся толщ) оказывает сильное влияние на вертикальC
ное развитие эпигенных карстовых систем, которые чутко реагируют на такое
изменение. Понижение базового уровня вызывает возрастание гидравлических
градиентов в массиве, проработку карстовых каналов на более низких отметках
и соответствующее смещение источников, причем даже в относительно медленC
ном карбонатном карсте такая перестройка структуры карстовой системы реаC
лизуется за несколько десятков тысяч лет. Повышение базового уровня вследC
ствие повышения уровня моря и погребения эрозионных долин вызывает затопC
ление нижних частей системы, реактивацию имеющихся более высоких ярусов
каналов или проработку новых, и установление «переливной» разгрузки коллекC
тора на новом базовом уровне. Таким образом, пространственная организация
карстовых систем и распределение в них разных типов отложений содержат в сеC
бе уникальные архивы данных о тектонической и геоморфологической истории
регионов, длительная сохранность которых обеспечивается высокой степенью
защищенности от уничтожения поверхностными процессами.
Изучение карстовых систем в различных прибрежных районах СредиземноC
морья дало множество свидетельств таких изменений, указывающих на глубокое
Рис. 4. Основные карстовые районы с прибрежными и субмаринными источниками в средиC
земноморском и черноморском регионах (по [31])
69ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
(на многие сотни метров) снижение базовых уровней (уровня вод в бассейне и
тальвегов долин в прибрежных районах) в период МКС [27, 30, 31, 41, 42, 45, 62,
65, 66, 84]. Глубокое снижение базового уровня дренирования вызвало прораC
ботку карстовых каналов на отметках, намного более низких, чем отметки макC
симального падения уровня моря в плейстоцене. Затопление в начале плиоцена
нижних (разгрузочных) сегментов прибрежных карстовых систем, развившихся
под влиянием низкого положения уровня моря в пик кризиса, вызывало разные
гидрогеологические следствия [31]. В некоторых районах разгрузочные сегменC
ты были «запечатаны» занклийскими и более поздними плиоCплейстоценовыми
глинами, что приводило или к полной изоляции карстовых коллекторов от моC
ря, или к подпору и разгрузке карстовых вод на более высоких отметках склонов.
Там, где нижние сегменты карстовых систем перекрывались отложениями, затC
рудняющими, но позволяющими фильтрацию, формировались напорные систеC
мы с субмариной разгрузкой, рассеянной на значительных площадях. В райоC
Рис. 5. Глубокие фреатические карстовые системы, мессинские каньоны и плиоценовые залиC
вы на юге Франции. Цифрами у названий источников обозначены глубины (в метрах ниже
современного уровня моря) до которых исследованы питающие системы обводненных карсC
товых каналов (по [27])
70 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
нах, где постмессинский покров отсутствовал или был уничтожен последующиC
ми процессами, осуществляется интенсивная субмаринная разгрузка в виде
концентрированных источников и, местами, внедрение морских вод в карстоC
вые коллекторы [31]. Следует отметить, что в Средиземноморском бассейне отC
мечается наибольшее в мире сосредоточение очагов концентрированной субмаC
ринной разгрузки (рис. 4), что указывает на специфичные для региона условия.
Ниже приведен краткий обзор карстовых систем в Средиземноморье, формироC
вание которых связано с МКС.
В расположенном на западном побережье Лионского залива источнике Font
Estramar (средний расход 2,1 м3/с, макс. >15 м3/с; расположение см. на рис. 5)
система фреатических каналов исследована дайверами до глубины около 260 м
ниже уровня моря (далее н.у.м) [41].
Система Port Miou (район Марселя; рис. 5) включает субмаринный источC
ник в скальном обрыве на глубине 12 м н.у.м с расходом 2—5 м3/с и систему
крупных питающих его карстовых каналов [27]. Основной канал простирается
на глубинах 10—30 м на расстояние около 2,2 км от источника, где соединяется
с вертикальной шахтой, уходящей на глубину свыше 180 м н.у.м. Рядом на шельC
Рис. 6. Батиметрическая карта района Calanques в Лионском заливе. Положение границ района
показано на рис. 5. Крупное карстовое плато с многочисленными замкнутыми депрессиями
(воронками и польями) протягивается на шельфе до глубин 150 м. Каньоны с мешкообразныC
ми верховьями, врезанными в плато, уходят вниз по склону к абиссальной равнине (по [27])
71ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
фе выявлено затопленное плато на глубинах до 150 м (рис. 6) с типичным ландC
шафтом областей питания открытого карста с доминированием замкнутых депC
рессий (воронки, полья). Плато взрезано до глубины около 280 м н.у.м. каньонаC
ми, имеющими мешкообразные верхние замыкания (типичные для поверхностC
ных карстовых ландшафтов; см. рис. 6), не связанными с долинами на контиC
ненте и прослеженными вниз до абиссальной равнины (глубин около 1000 м).
Каньон Cassidaigne был образован выходом во время МКС подземной палеоCреC
ки системы Port Miou, ныне разгружающейся через верхние сегменты [27].
Каньон Planier связан с выходом другой подобной карстовой системы.
Карстовая система SaintCMarcel в средней части бассейна р. Роны (см. рис.
5), имеет протяженность >45 км и трехъярусное строение. Нижний обводненC
ный ярус, достигающий в глубину отметки 10 м н.у.м, сформирован в период
глубокого вреза долин Роны и Ардеш в позднем миоцене. Верхние уровни сфорC
мировались позднее, в ответ на более высокие положения базового уровня, заC
полнение осадками переуглубленной долины и блокирование нижних разгруC
зочных сегментов [66], что вызвало формирование «восходящих» шахт к постC
миоценовым базовым уровням. В бассейне Роны имеется ряд других карстовых
систем (см. рис. 5), которые уходят значительно ниже уровня моря (–54 м в исC
точнике Tannerie, –98 м в источнике Pont; [66]). Крупнейший источник Воклюз
(расход 5—150 м3/с), ныне функционирующий в восходящем режиме, представC
ляет собой шахту, исследованную до глубины 310 м ниже уровня озера (224 м
н.у.м). Шахта была сформирована в вадозных условиях и соединялась с подземC
ной палеоCрекой, дренируемой глубокой долиной мессинского времени [27].
Субмаринные источники в районе Chekka (Ливан) выходят на глубинах до
150 м н.у.м., однако глубина формирования нижних сегментов карстовых систем
до местных плиоCплейстоценовых поднятий оценена в более 500 м [31]. На глуC
бинах свыше 200 м разгружается карстовая система в районе Banyias (Сирия)
[30]. В районе Almyros Heraklion на о. Крит (Греция) отмечена интрузия морских
вод через карстовые каналы на глубине около 500 м н.у.м [45]. На побережье ТурC
ции карстовые каналы вскрыты бурением на глубине около 600 м [41].
Снижение уровня моря в позднем
миоцене?плиоцене в Эвксинском бассейне
Отражение Мессинского кризиса солености в Восточном ПараC
тетисе является одной из важнейших проблем палеогеографии и палеоэкологии
региона. В позднем миоцене Восточный Паратетис состоял из Дакийского, ЭвкC
синского и Каспийского бассейнов. Корреляция региоярусов Средиземноморья
и Восточного Паратетиса в этот период остается предметом значительных разC
ногласий. На рис. 7 приведено сопоставление Средиземноморской шкалы со
схемами разных исследователей. В большинстве схем МКС соответствует средC
нейCверхней частям понта, а в схеме [59] стадии М2 и М3 МКС соотносятся с
низами киммерия. В схемах украинских исследователей верхняя граница понта
располагается на уровнях 6,3—6,7 млн лет, а МКС целиком находится в киммеC
рии [23, 24, 48].
Выявлению временных рамок, характера и масштабов событий периода
МКС в Восточном Паратетисе, в частности предполагаемой значительной регC
72 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Рис. 7. Положение Мессинского кризиса солености в различных схемах региоярусов ВосточC
ного Паратетиса. Левая часть рисунка (ярусы Средиземноморья) взята из [59]. Схемы для
Восточного Паратетиса: 1 — по [59]; 2 — по Трубихину, 1996 (в [70]; 3 — по [16]; 4 — по [19 и
71]; 5 — по [23, 24, 48]. В пределах МКС обозначены интервалы, в которых предполагается суC
щественное (на несколько сотен метров; до 500—600 м) снижение уровня моря ([20, 57, 59, 72,
82, 86]
73
рессии, посвящено множество работ. Особая интрига в этой проблеме возникла
после 1975 г. в связи с обнаружением в скв. 380 А и 381 проекта глубокого морсC
кого бурения (DSDP) горизонта мелководных обломочных и карбонатных отлоC
жений на глубине 875 м ниже дна моря (>1700 м ниже современного уровня моC
ря), названного «галечной брекчией» («Pebbly Breccia»; unit IVd). Эта находка
послужила основой сценария очень глубокого (>1600 м) снижения уровня моря
в Эвксинском бассейне, сопоставленного с пиком МКС в Средиземноморье
[52], вызвавшего широкое обсуждение и обильно цитируемого в последующие
годы. Аргументация в пользу этого сценария была усилена последующими сейсC
мическими и палеоэкологическими исследованиями [46, 47, 67, 68].
Новейшими публикациями такая интерпретация данных скважин DSDP
подвергнута серьезным сомнениям, как в части возрастной привязки пачки IVd,
так и автохтонности миоCплиоценовых отложений в этом месте. ВоCпервых, усC
тановлено, что возраст «галечной брекчии» не соответствует МКС и является
более древним [49, 86]. ВоCвторых, реинтерпретация разрезов скв. 380 и 381
DSDP в контексте анализа современных сейсмических данных высокого разреC
шения [82, 83] привела к выводу об аллохтонной природе пород ключевых инC
тервалов, которые использовались для обоснования глубокого снижения уровня
вод в бассейне в период МКС. Анализ сейсмоданных такого класса по площадям
шельфа и континентального склона румынской части бассейна [57] выявил хаC
рактерные структуры в основании склона, образованные смещением по кровле
майкопа крупных блоков миоценовых отложений, а также выработанную по
ним эрозионную поверхность, сопоставимую с MES Средиземноморья (рис. 8).
Эта поверхность, зафиксированная осадками верхнего понта, отражает морфолC
огию субаэральной эрозионной поверхности в верхней части склона и на внешC
нем шельфе.
В работе [86], на основе новых магнитостратиграфических данных,
40Ar/39Ar датирования, наннофосилий и диатом, дана детальная возрастная
привязка миоCплиоценовых отложений скв. 380 DSDP и их корреляция с собыC
тиями МСК Средиземноморья и черноморского побережья (Тамань). ПодтвеC
рждено, что горизонт «гравийных брекчий» IVd имеет возраст, предшествующий
началу МСК, а в вышележащих осадках выявлены индикаторы высокого полоC
жения уровня вод в период 6,0—5,6 млн лет, низкого положения уровня в периC
од 5,6—5,4 млн лет и высокого положения уровня в период 5,4—5,0 млн лет и
позднее, что сопоставлено с соответствующими событиями Средиземноморья.
По результатам комплексного анализа понтических осадков Таманского поC
луострова, включающего астрономическую калибровку магнитных характерисC
тик [72], выявлены сигналы, указывающие на снижение уровня бассейна в
период 5,6—5,46 млн лет (что в значительной мере совпадает с данными по скв.
380 работы [86]), а также в периоды гляциальных максимумов TG22 и TG20
(5,79—5,75 млн лет).
В трактовке глубины осушения Эвксинского бассейна в период МКС больC
шую роль играет интерпретация данных сейсмического профилирования, котоC
рыми выявляются эрозионные поверхности. Ранние исследования, выявившие
в Черном море сопоставляемую с МКС эрозионную поверхность [60, 46, 47] баC
зировались на ограниченном количестве данных относительно низкого качестC
ва. За последние 20 лет появилось множество данных по различным частям басC
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
74
сейна, отвечающих современным промышленным стандартам (в т. ч. 3 D) и поC
зволяющих более детальную расшифровку и интерпретацию. Их анализ [82] выC
являет не единую широко распространенную выраженную эрозионную поверхC
ность (как MES в Средиземноморье), а множественные и фрагментированные
поверхности, которые связываются с несколькими периодами падения уровня
моря, в том числе и предшествовавшими МКС (такими как позднесарматским и
внутрисарматским; [20, 49]). Фрагментация некоторых поверхностей также свяC
зана с гравитационным смещением крупных блоков в нижних частях склонов.
Интерпретация новых сейсмоданных по внешнему шельфу и континентальному
склону румынской части позволила оценить величину снижения уровня вод в
послераннепонтическое время в примерно 600 м [57] (см. рис. 7).
В работе [40] выполнена количественная оценка снижения уровня бассейC
нов Восточного Паратетиса на основе гидрологического моделирования, согC
ласно которой в период пика МКС, снижение в Эвксинском басейне было боC
лее значительным, чем в Каспийском, однако оно не могло достигнуть 1000 м.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Рис. 8. Интерпретированный сейсмопрофиль, иллюстрирующий строение континентального
склона Румынии и положение эрозионных поверхностей, связанных со снижением уровня
вод бассейна во время понта. Нижнепонтический склон эродирован с формированием BES,
которая прослеживается на глубину 500—600 м от бровки шельфа и зафиксирована отложениC
ями среднего понта. В нижних частях склона развиты блоковоCоползневые структуры с фрагC
ментами деформированной BES, срезанные Мессинской эрозионной поверхностью (MES) и
перекрытые верхнепонтическими осадками (по [57])
75
Попов и др. [20] реконструировали историю колебаний уровня моря на сеC
верном шельфе Восточного Паратетиса на протяжении олигоцена и неогена на
основе прослеживания фаций и древних береговых линий, врезов речных долин
и изучения сейсмопрофилей. Значительное падение уровня моря (на 200—300 м)
отмечено в конце сармата, когда частично осушившийся шельф был прорезан
глубокими долинами. Погребенная система русел палеоCДона этого времени
прослежена на 150 км от современного устья. Следующий врез палеоCДона проC
изошел в послераннепонтическое время, с которым также связывается формиC
рование глубоких (до 400—500 м) погребенных долин на Тимашевской ступени,
прорезающих отложения миоцена до карагана и заполненных континентальныC
ми и лагунными осадками позднепонтического возраста. На этом основании
предполагается, что падение уровня моря в середине понта могло превышать 500
м. Континентальный перерыв в осадконакоплении, появление наземных гастC
ропод фиксируются в Таманском прогибе [20].
Свидетельства большого масштаба регрессии в середине понта установлены
[22] в югоCвосточной части Керченского полуострова, где в верхах нижнего понC
та обнаружены горизонты палеопочв, а также в разрезе мыса Тузла, где выявлеC
но залегание портаферских слоев на глинах верхнего мэотиса со стратиграфиC
ческим несогласием.
Таким образом, выводы многочисленных исследований, сделанных на осC
нове разнообразных данных и методов, в основном сходятся в том, что в ЭвксиC
нском бассейне имело место существенное снижение уровня вод в период окоC
ло 5,6—5,4 млн лет, максимум которого, поCвидимому, соответствовал гляциальC
ным пикам TG 12 и TG 14 и пику МКС (интервал М 2). Оценки величины этого
снижения, однако, сильно различаются — от 1600 и более метров [52, 67] до меC
нее 100 м [87]. Большинство новейших работ оценивают его величинами в несC
колько сотен метров, до 500—600 м [20, 57, 82, 83], что представляется наиболее
обоснованным с учетом данных по распространению соответствующих этому
времени переуглублений эрозионных долин на склонах, шельфе и вглубь контиC
нента [20]. Имеются также указания на снижение в период гляциальных пиков
TG 22 и TG 20 (5,79—5,75 млн лет; [22]).
Роль позднемиоценовой регрессии Эвксинского бассейна
в формировании карстовых систем массива Арабика
Модель эволюции карстовых систем массива Арабика должна
объяснять причины и условия формирования высокой каналовой проницаемосC
ти в прибрежной зоне и акватории на глубинах, существенно превышающих диC
апазон колебаний уровня моря в плейстоцене (120—150 м), а также предпосылC
ки преимущественно вертикального развития пещерных систем в высокогорной
части до больших глубин (т. е. — предпосылки глубокого положения там уровня
подземных вод).
Для формирования в прибрежных карстовых массивах каналов на глубоких
уровнях необходимо соответствующее низкое положение базового уровня дреC
нирования — уровня моря. Предполагаемое [20] снижение уровня моря в конце
сармата, возможно, обусловило некоторое развитие карста, если карбонатная
толща получила достаточную обнаженность в низкогорном рельефе прибрежC
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
76
ной зоны того времени. Наиболее вероятно, что существенная проработка канаC
ловых систем в полосе нынешнего побережья и шельфа осуществилась в период
глубокого (до 500—600 м) снижения уровня вод бассейна в период 5,6—5,4 млн
лет, ранняя часть которого соответствует пику МКС. Этому времени непосредC
ственно предшествовали интенсивные дислокации прибрежных массивов, свяC
занные с воздыманием Главного Кавказского хребта (аттическая фаза неотектоC
нического этапа; [1]). На экспонированной поверхности нынешнего шельфа
могла сформироваться крупная котловина, как часть аппарата питания карстоC
вых систем.
Заложенные в мессинское время карстовые каналы в шельфе продолжали
свое развитие и при последующем повышении уровня моря, но уже исключиC
тельно как разгрузочные сегменты карстовых систем растущего массива АрабиC
ка (рис. 9). Активное воздымание массива в плиоценеCплейстоцене происходиC
ло дифференцированно по блокамCзонам субкавказского простирания, причем
в прибрежной зоне оно было минимальным. За счет преимущественного воздыC
мания более удаленных блоков, особенно интенсивного в плейстоцене, на их
границе происходил разрыв гидравлической связности мессинских карстовых
систем с образованием высокоградиентной зоны. Наличие каналовых систем
(высокой проницаемости) мессинского времени в низких прибрежной и субмаC
ринной полосах «отодвигало» область высокого гидравлического градиента под
центральную часть массива, что обуславливало интенсивную проработку новых
каналовых элементов через высокоградиентную зону, смещение верхней граниC
цы фреатической зоны вниз и наращивание мощности вадозной зоны в высокоC
горных частях массива (рис. 9). Таким образом создавалась огромная вертикальC
ная амплитуда карстовой гидросистемы, а ее гидравлическая целостность — от
высоких областей питания до прибрежной и субмаринной зон разгрузки — посC
тоянно восстанавливалась после очередных пульсов поднятий.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
Рис. 9. Схематический профиль массива Арабика и замкнутой субмаринной котловины на
шельфе и эволюция карстовых систем с позднемиоценового времени (по [10], с изменениями)
77
Неоднократные понижения уровня Черного моря происходили в последуюC
щее время. Помимо плейстоценовых колебаний, в работе [20], с опорой на сейсC
моданные, указывается на резкие колебания уровня в киммерии (не менее четыC
рех циклов с амплитудой до 150 м) с падением в предкуяльницкое время на 100—
200 м. В плейстоцене также происходили неоднократные регрессии [5, 6] с макC
симумами –100…–110 м, а по некоторым данным до –150 м [17].
Следует подчеркнуть, что большая глубина вадозной зоны в передовых
участках высокогорного массива была достигнута уже в среднем плейстоцене. Об
этом свидетельствуют датировки по 230Th натеков из глубоких частей пещеры
Крубера на отметках 626—246 м выше уровня моря, показавшие возраст более 200
тыс. лет (макс. 276 тыс. лет; +/– 7,6 тыс. лет) [14], что является верхним пределом
возможного времени формирования этих каналов и их вывода в вадозную зону.
Реликтами древних фреатических каналов мессинского времени в высокоC
горной части массива могут быть фрагменты древних галерей в верхних частях
пещерной системы Арабикской, в интервале абсолютных высот 1910—2020 м
н.у.м. Относительная древность этих реликтовых каналов подтверждается больC
шим возрастом натечных отложений [14], превышающим лимит датирования по
230Th (>500 тыс. лет). Подобные галереи в пещере Крубера («Некуйбышевская»
ветвь) в интервале абсолютных высот 1240—1200 м и 1150—980 м, ныне пересеC
каемые субвертикальными вадозными шахтами, поCвидимому, отражают значиC
тельные периоды относительного покоя на фоне плейстоценовых поднятий.
Выводы
Открытие глубочайших в мире пещер на массиве Арабика (именC
но тут расположены две пещеры на планете, имеющие глубину свыше 2 км) не
случайно, для их формирования тут существовали уникальные геологоCгидрогеC
ологические и эволюционные предпосылки. Раннюю эволюцию карста и пещер
Западного Кавказа (кроме Арабики, также Сочинского региона) необходимо расC
сматривать с позиций гораздо более низкого, чем современный, положения баC
зиса дренирования. Уникальное сосредоточение на массиве Арабика сверхглубоC
ких пещер, наряду с особенностями гидрогеологии массива (огромная мощность
вадозной зоны, активная каналовая циркуляция на больших глубинах, наличие
низкоградиентной высокопроницаемой зоны в прибрежной зоне и субмаринной
разгрузки в море, доказанная связь прибрежных и субмаринных источников с обC
ластью питания в высокогорной части) образуют независимую линию свидетельC
ства глубокого (по меньшей мере, несколько сотен метров) снижения уровня моC
ря в прошлом. Этим подтверждаются выводы новейших исследований, указываC
ющих на то, что во время Мессинского кризиса солености в Эвксинском бассейC
не имело место снижение уровня вод до 500—600 м.
Таким образом, исследования глубочайших пещер массива Арабика имеют
большое значение для выявления важнейших событий палеогеографии черноC
морского региона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Астахов Н.Е. Структурная геоморфология Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 1973. 224 с.
2. Буачидзе И.М., Мелива А.М. К вопросу разгрузки подземных вод в Черное море в районе
г. Гагра. Тр. нCи лаб. гидрогеологии и инж. геол. Груз. политехн. инCта. 1967. № 3. С. 33—39.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
78
3. Вахрушев Б.А., Дублянский В.Н., Амеличев Г.Н. Карст. Бзыбского хребта. Западный КавC
каз. М.: РУДН. 2001. 166 с.
4. Гвоздецкий Н.А. Кавказ. М.: Гос. ИздCво геогр. лит. 1963. 262 с.
5. Гожик П.Ф. Регрессивные этапы в позднекайнозойской истории Черного моря и их отраC
жение в развитии гидросети. Изучение геологической истории и процессов современного
осадкообразования Черного и Балтийского морей. Труды международного симпозиума. Ч. 1.
Киев: Наук. думка. 1984.
6. Гожик П.Ф., Маслун Н.В., Клюшина Г.В., Іванік О.М. Стратиграфія четвертинних відкладів
АзовоCЧорноморського регіону. Геол. та кор. коп. Світового океану. 2016. № 4(46). С. 5—39.
7. Кикнадзе Т.З. Карст массива Арабика. Тбилиси: Мецниереба. 1972. 245 с.
8. Кикнадзе Т.З. Геология, гидрогеология и активность известнякового карста. Тбилиси:
Мецниереба. 1979. 230 с.
9. Климчук A.B. 1990. Карстовые водоносные системы массива Арабика. Пещеры. Проблемы
изучения. Межвуз. сб. научн. трудов. Пермь: Пермск. унCт. C. 6—16.
10. Климчук А. 2006. Глубочайшая пещера на Арабике и эволюция Черного моря. Свет.
вестн. укр. спелеологической ассоц. 2006. № 2(31). C. 33—36.
11. Климчук А.Б., Касьян Ю.М. Распределение температуры в карстовых системах: данные
по глубоким пещерам массива Арабика. Геол. журн. 2006. № 1. С. 108—115.
12. Климчук А.Б., Рогожников В.Я. О влиянии позднечетвертичного оледенения на карста
массива Арабика, Кавказ. Известия Всес. геогр. об�ва. 1984. 116, № 2. С. 112—119.
13. Климчук А.Б., Самохин Г.В., Касьян Ю.М. Глубочайшая пещера Мира на массиве АрабиC
ка (Западный Кавказ) и ее гидрогеологическое и палеогеографическое значение. Спелео�
логия и карстология. № 1. 2008. С. 100—104.
14. Климчук А.Б., Самохин Г.В., Чен Х., Эдвардс Л. Датирование натечных отложений из глуC
боких частей глубочайшей пещеры мира — Крубера (массив Арабика, Западный Кавказ).
Спелеология и карстология. 2008. № 1. С. 105—108.
15. Когошвили Л.В. О развитии неотектогенного рельефа Грузии. Тбилиси: Мецниереба.
1976. 307 с.
16. Невесская Л.A., Коваленко Е.И., Белуженко Е.В. и др. Объяснительная записка к унифиC
цированной региональной стратиграфической схеме неогеновых отложений Южных реC
гионов Европейской части России. Москва: Палеонтологический инCт РАН. 2004. 83 с.
17. Островский А.Б. О строении переуглубленных речных долин на Черноморском побеC
режье Кавказа. Докл. АН СССР. 1966. 167, № 6. С. 13—62.
18. Островский А.Б. О прогрессирующей интенсификации основных экзогенных и эндогенC
ных геологических процессов в позднем плиоценеCплейстоцене. Четверт. геол. и геоморф.
Дистанционное зондирование. М.: Наука. 1980. С. 68—72.
19. Попов С.В., Ахметьев М.А, Головина Л.А. и др. Региоярусная стратиграфическая шкала
неогена юга России: состояние и перспективы обустройства. М.: ГИН РАН. 2013. С. 356—
359.
20. Попов С.В., Антипов М.П., Застрожнов А.С., Курина Е.Е., Пинчук Т.Н. Колебания уровC
ня моря на северном шельфе Восточного Паратетиса в олигоценеCнеогене. Стратигра�
фия. Геологическая корреляция. 2010. 18, № 2. С. 99—124.
21. Региональная геоморфология Кавказа. Под ред. Н.В. Думитрашко. М.: Наука. 1979. 194 с.
22. Ростовцева, Ю.В. 2012. Седиментогенез в бассейнах среднего и позднего миоцена ВосC
точного Паратетиса (стратотипический КерченскоCТаманский регион). Автореф. дисс.
докт. геол.Cмин. наук. М.: МГУ. 50 с.
23. Семененко В.Н., АндрееваCГригорович А.С., Маслун Н.В., Люльева С.А. Прямая корреC
ляция неогена Восточного Паратетиса с международной океанической шкалой по планкC
тонным микрофоссилиям. Геол. журн. 2009. № 4. С. 9—27.
24. Семененко В.Н., Люльева С.А. Глобальный маркер границы миоценаCплиоцена
Ceratolithus acutus (наннопланктон) в Черноморском бассейне. Геол. журн. 2006. № 2—3.
С. 150—159.
25. Холодов В. Н., Недумов Р. И. Литология и геохимия среднего миоцена Восточного ПредC
кавказья. Наука. 1981.
26. Юровский Ю.Г. Этюды о воде. Симферополь: ИТ «АРИАЛ». 2014. 112 с.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
79
27. Audra P., Mocochain L., Camus H. et al. The effect of the Messinian Deep Stage on karst develC
opment around the Mediterranean Sea. Examples from Southern France. Geodinamica Acta.
2004. 17. P. 389—400.
28. Bache F., Gargani J., Suc J.CP. et al. Messinian evaporite deposition during sea level rise in the
Gulf of Lions (Western Mediterranean). Marine and Petroleum Geology. 2015. 66. P. 262—277.
29. Bache F., Popescu S.CM., Rabineau M. et al. A twoCstep process for the reflooding of the
Mediterranean after the Messinian Salinity Crisis. Basin Research. 2012. 24. P. 125—153.
30. Bakalowicz M., ElCHajj A., El Hakim M. et al. Hydrogeological settings of karst submarine springs
and aquifers of the Levantine coast (Syria, Lebanon). Towards their sustainable exploitation. In:
Pulido Bosch A., Lopez Geta J.A., Ramos Gonzalez G. (eds). TIAC'07. Coastal Aquifers: Сhallenges
and Solutions. Hidrogeologia y aguas subterraneas. 2007. Almeria, Spain: IGME. 23. P. 721—732.
31. Bakalowicz M. Karst at depth below the sea level around the Mediterranean due to the Messinian
crisis of salinity. Hydrogeological consequences and issues. Geol. Belgica. 2014. № 17. P. 96—101.
32. Barber P.M. Messinian subaerial erosion of the protoCNile delta. Marine Geology. 1981. №4 4.
P. 253—272.
33. Bertoni C., Cartwright J.A. Major erosion at the end of the Messinian salinity crisis: evidence
from the Levant Basin, eastern Mediterranean. Basin Research. 2007. 1№ 9. P. 1—18.
34. Blanc P.CL. The opening of the PlioCQuaternary Gibraltar Strait: assessing the size of a cataclysm.
Geodinamica Acta. 2002. № 15. 303—317.
35. Cartwright J.A., Jackson M.P.A. Initiation of gravitational collapse of an evaporite basin margin:
the Messinian saline giant, Levant Basin, eastern Mediterranean. Bull. Geol. Soc. Am. 2008.
№ 120. P. 399—413.
36. Chumakov I.S. Pliocene and Pleistocene deposits of the Nile valley in Nubia and upper Egypt. In:
Ryan F.W.B., HshK.J. et al. (eds.). Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, 13. Washington,
DC: United States Government Printing Office. 1973. P. 1242—1243.
37. CIESM. The Messinian Salinity Crisis from MegaCdeposits to Microbiology — A Consensus
Report. (F.Briand, ed.). CIESM Workshop Monographs. Monaco. 2008.
38. Clauzon G. Le canyon messinien du Rh^ne: une preuve d?cisive du «Desiccated deepCbasin
model (Hsu, Cita, Ryan, 1973)». Bull. Soc. GJol. Fr. 1982. № 24. P. 597—610.
39. Clauzon G., Suc J.CP., Gautier F. et al. Alternate interpretation of the Messinian salinity crisis,
controversy resolved? Geology. 1996. № 24. P. 363—366.
40. de la Vara A., van Baak C.G.C., Marzocchi A. et al. Quantitative analysis of Paratethys sea level
change during the Messinian Salinity Crisis. Marine Geology. 2016. № 379. P. 39—51.
41. D`rfliger N., Fleury P., Bakalowicz M. et al. Specificities of coastal karst aquifers with the hydroC
geological characterisation of submarine springs — overview of various examples in the
Mediterranean basin. In: Sustainability of the Karst Environment — Dinaric Karst and Other Karst
Regions. Paris: UNESCO. 2010. P. 41—48.
42. Doerfliger N., Ladouche B., Bakalowicz M. et al. Itude du pourtour est de l'?tang de Thau, phase
II. SynthJse gJnJrale (Vol. 4). Public report BRGM RP�50789�FR. 2001.
43. Drooger C.W. (Ed.). Messinian Events in the Mediterranean. Amsterdam: NorthCHolland Publ.
Co. 1973. 272 p.
44. Druckman Y., Buchbinder B., Martinotti G.M. et al. The buried Afiq Canyon
(easternMediterranean, Israel): a case study of a Tertiary submarine canyon exposed in Late
Messinian times. Marine Geology. 1995. № 123. P. 167—185.
45. Fleury P., Bakalowicz M., de Marsily G. Submarine springs and coastal karst aquifers: A review.
Journal of Hydrol. 2007. № 339. P. 79—92.
46. Gillet H., Gilles L., Renault JCP., Dinu C. La stratigraphie oligoCmiocene et la surface d'erosion
messinienne en mer Noire, stratigraphie sismique haute resolution. Geoscience. 2003. № 335.
P. 907—916.
47. Gillet H., Lericolais G., Rehault J.CP. Messinian event in the Black Sea: Evidence of a Messinian
erosional surface. Marine Geology. 2007. № 244. P. 142—165.
48. Gozhyk P., Semenenko V., AndreevaCGrigorovich A., Maslun N. The correlation of the Neogene
of central and Eastern Paratethys segments of Ukraine with the international stratigraphic chart
based on planktonic microfossils. Geol. Carpathica. 2015. 66 (3). P. 235—244.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
80
49. Grothe A., Sangiorgi F., Mulders Y.R. et al. Black Sea desiccation during the Messinian Salinity
Crisis: fact or fiction? Geology. 2014. 42 (7). P. 563—566.
50. Hardie L.A., Lowenstein T.K. Did the Mediterranean Sea dry out during the MioC cene? A
reassessment of the evaporite evidence from DSDP Legs 13 and 42A cores. Journal of Sedimentary
Research. 2004. № 74. P. 453—461.
51. Hsh K.J. Origin of Saline Giants: a critical review after the discovery of the Mediterranean evapC
orite. Earth�Science Reviews. 1972. № 8. P. 371—396.
52. Hsh K.J., Giovanoli F. Messinian event in the Black Sea. Palaeogeography, Palaeoclimatology,
Palaeoecology. 1979. № 29. P. 75—93.
53. HshK. J., Ryan W.B.F., Cita M. B. Late Miocene desiccation of the Mediterranean. Nature. 1973.
№ 242. P. 240—244.
54. Just J., Hhbscher C., Betzler C. et al. Erosion of continental margins in the Western
Mediterranean due to seaClevel stagnancy during the Messinian Salinity Crisis. Geo�Marine
Letters. 2011. № 31. P. 51—64.
55. Klimchouk A. Krubera (Voronja) Cave. In: White W.B., Culver D.C. (eds.). Encyclopedia of Caves.
Chennai: Academic Press. 2012. P. 443—450.
56. Klimchouk A.B., Jablokova N.L. Evidence of hydrological significance of epikarstic zone from
study of oxigen isotope composition of water, Arabika massif, Western Caucasus. Proc. of the 10
Int. Congress of Speleology. Vol.III. Budapest. 1990. P. 800—801.
57. Krezsek C., Schleder Z., Bega Z. et al. The Messinian seaClevel fall in the western Black Sea: small
or large? Insights from offshore Romania. Petroleum Geosci. 2016. № 22. P. 392—399.
58. Krijgsman W., Hilgen F.J., Raffi I. et al. Chronology, causes and progression of the Messinian
salinity crisis. Nature. 1999. № 400. P. 652—655.
59. Krijgsman W., Stoica M., Vasiliev I., Popov, V.V. Rise and fall of the Paratethys Sea during the
Messinian Salinity Crisis. Earth and Planetary Science Letters. 2010. 290. P. 183—191.
60. Letouzey J., Gonnard R., Montadert L., et al. Black Sea: geological setting and recent deposit
distribution from seismic reflection data. Initial Rep. Deep Sea Drill. Proj. 42. 1978. P. 1077—
1084.
61. Lofi J., Gorini C., BernJ S. et al. Erosional processes and paleoCenvironmental changes in the
Western Gulf of Lions (SW France) during the Messinian Salinity Crisis. Marine Geology. 2005.
№ 217. P. 1—30.
62. Lofi J., Sage F., DJverchJre J. Et al. Refining our knowledge of the Messinian salinity crisis
records in the offshore domain through multiCsite seismic analysis. Bulletin SocietJ GJolgique de
France. 2011. № 182. P. 163—180.
63. Manzi V., Lugli S., Ricci Lucchi F., Roveri M. DeepCwater clastic evaporites deposition in the
Messinian Adriatic foredeep (northern Apennines, Italy): did the Mediterranean ever dry out?
Sedimentology. 2005. № 52. P. 875—902.
64. Martinez del Olmo,W. Yesos demargen y turbiditicos en el Messiniense del Golfo de
Valencia: Una desecacion imposible. Revista de la Sociedad Geol\gica de Espana. 1996. № 9.
P. 67—116.
65. Mocochain L., Audra P., Clauzon G. et al. The effect of river dynamics induced by the Messinian
Salinity Crisis on karst landscape and caves: Example of the Lower Ard?che river (mid Rh?ne valC
ley). Geomorphology. 2009. № 106. P. 46—61.
66. Mocochain L., Clauzon G., Bigot J., Brunet P. Geodynamic evolution of the periCMediterranean
karst during the Messinian and the Pliocene?: evidence from the ArdJche and Rh^ne Valley sysC
tems canyons, Southern France. Sedimentary Geology. 2006. 188—189. P. 219—233.
67. Munteanu I., Matenco L., Dinu C., Cloetingh S. Effects of large seaClevel variations in connectC
ed basins: the Dacian — Black Sea system of the Eastern Paratethys. Basin Research. 2012. № 24.
P. 583—597.
68. Popescu S.CM. Late Miocene and early Pliocene environments in the southwestern Black Sea
region from highCresolution palynology of DSDP Site 380A (Leg 42B). Palaeogeography,
Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2010. № 238. P. 64—77.
69. Popov S.V., Ilyina L.B., Paramonova N.P. et al. Lithological paleogeographic maps of Paratethys.
Courer Forschungsinstitut Senckenberg. 2004. Bd. 250. P. 1—46.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
81ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика
70. Popov S.V., Goncharova I.A., Kozyrenko T.F. et al. Neogene Stratigraphy and Palaeontology of
the Taman and Kerch Peninsulas (Excursion Guidebook). Moscow: Palaeontological Institute
RAS. 1996. 32 p.
71. Radionova E.P., Golovina L.A., Filippova N.Y. et al. Middle—Upper Miocene stratigraphy of the
Taman Peninsula, Eastern Paratethys. Cent. Eur. J. Geosci. 2012. 4(1). P. 188—204.
72. Rostovtseva Y. V., Rybkina A.I. The Messinian event in the Paratethys: Astronomical tuning of the
Black Sea Pontian. Marine and Petroleum Geology. 2017. № 80. P. 321—332.
73. Roveri M., Bassetti M.A., Ricci Lucchi F. The Mediterranean Messinian Salinity Crisis: an
Apennine foredeep perspective. Sedimentary Geology. 2001. 140. P. 201—214.
74. Roveri M., Flecker R., Krijgsman W. et al. The Messinian Salinity Crisis: Past and future of a great
challenge for marine sciences. Marine Geology. 2014. № 352. P. 25—58.
75. Roveri M., Gennari R., Lugli S. et al. The Messinian salinity crisis: open problems and possible
implications for Mediterranean petroleum systems. Petroleum Geoscience. 2016. № 22. P. 283—
76. Roveri M., Lugli S., Manzi V., Schreiber B.C. The Messinian Sicilian stratigraphy revisited:
toward a new scenario for the Messinian salinity crisis. Terra Nova. 2008. № 20. P. 483—488.
77. Roveri M., Manzi V., Bergamasco A. et al. Dense shelf water cascading and Messinian canyons: a
new scenario for the Mediterranean salinity crisis. American Journal of Science. 2014. № 314.
P. 751—784.
78. Ryan W.B.F. Quantitative evaluation of the depth of the western Mediterranean before, during and
after the late Miocene salinity crisis. Sedimentology. 1976. № 23. P. 791—813.
79. Ryan W.B.F. Decoding the Mediterranean salinity crisis. Sedimentology. 2009. № 56. P. 95—136.
80. Ryan W.B.F., Stanley D.J., Hersey J.B. et al. The tectonics and geology of the Mediterraneran
Sea. In: Maxwell A.E. (Ed.), The Sea. New York: WileyCInterscience. 1971. P. 387—492.
81. Smith W.H.F., Sandwell D.T. Global Sea Floor Topography from Satellite Altimetry and Ship
Depth Soundings. Science. 1997. 277. P. 1956—1962.
82. Tari G., Fallah M., Kosi W. et al. Is the impact of the Messinian Salinity Crisis in the Black Sea
comparable to that of the Mediterranean? Marine and Petroleum Geology. 2015. № 66. P. 135—
148.
83. Tari G., Fallah M., Schell C. et al. Why are there no Messinian evaporites in the Black Sea?
Petroleum Geoscience. 2016. № 22. P. 381—391.
84. Tulipano L., Fidelibus D., Panagopoulos A. (Eds.). Groundwater management of coastal karstic
aquifers. COST Action 621 Final report. Luxembourg: European Union. 2004.
85. Vai, G.B., 2016. Over half a century of Messinian salinity crisis. Boletin Geol\gico y Minero. 127,
625—641.
86. van Baak C.G.C., Radionova E.P., Golovina L.A. et al. Messinian events in the Black Sea. Terra
Nova. 2015. № 27. P. 433—441.
87. Vasiliev I., Reichart G.J., Krijgsman W. Impact of the Messinian Salinity Crisis on Black Sea
hydrology—insights from hydrogen isotopes analysis on biomarkers. Earth and Planetary Science
Letters. 2013. № 362. P. 272—282.
Статья поступила 21.01.2018
О.Б.Климчук
РОЗВИТОК НАЙГЛИБШИХ КАРСТОВИХ СИСТЕМ
І СУБМАРИНЕ РОЗВАНТАЖЕННЯ МАСИВУ АРАБІКА (ЗАХІДНИЙ КАВКАЗ):
РОЛЬ ПІЗНЬОМІОЦЕНОВОЇ РЕГРЕСІЇ СХІДНОГО ПАРАТЕТІСУ
Великий гірський масив Арабіка на Західному Кавказі безпосередньо межує з морським узбеC
режжям, а закарстовані вапняки, що його складають, занурюються під рівень моря. У висоC
когірній частини масиву розвідані численні глибокі печери, дві з яких мають глибину (від
входів) понад 2000 м. Унікальне зосередження тут надглибоких печер та особливості гідрогеоC
логії масиву (величезна потужність вадозної зони, активна каналова циркуляція на великих
глибинах, наявність високопроникної зони у прибережній смузі і субмаринного розвантаженC
ня у море, зв'язок прибережних і субмаринних джерел з високогірною областю живлення)
свідчать про вплив на розвиток карсту глибокого зниження рівня моря в минулому. Новітні
82
дослідження з палеогеографії Східного Паратетіса у піздньоміоценовий час вказує на те, що
таке зниження рівня вод у Евксинському басейні мало місце в період близько 5,6 — 5,4 млн.
років тому, з максимумом (ймовірно до 500—600 м), що відповідав гляциальним піках TG12 і
TG14 і піку Мессинскої кризи солоності. Запропоновано модель еволюції карстових систем
масиву з урахуванням впливу морських регресій і диференційованих піднять у пліоцен—четC
вертинний час.
Ключові слова: масив Арабіка, найглибші печери, субмарине розвантаження, коливання рівня Чор�
ного моря, Мессинска криза солоності
А. Klimchouk
DEVELOPMENT OF THE DEEPEST KARST SYSTEMS
AND SUBMARINE DISCHARGE OF THE ARABIKA MASSIF (WESTERN CAUCASUS):
THE ROLE OF THE LATE MIOCENE REGRESSION OF EASTERN PARATETHYS
The large mountainous massif Arabika in the Western Caucasus borders directly with the sea coast.
Karstified limestones that comprise the massif submerge below sea level toward the southCwest.
Numerous deep caves have been explored in the central highCmountainous part of the massif, two of
which have a depth (from the entrances) of more than 2000 m. The unique concentration of superC
deep caves and the features of the hydrogeology of the massif (the huge thickness of the vadose zone,
active conduit circulation on large depths, the presence of a the lowCgradient, high permeability zone
in the coastal area and the submarine discharge at the sea, the proven connection of the coastal and
submarine springs with the recharge areas in the highland part) testify to the impact on the karst develC
opment of a deep seaClevel drop in the past. The latest studies on the paleogeography of Eastern
Paratethys in the late Miocene time indicate that such a decline in the water level in the Euxine basin
took place in the period of about 5.6 to 5.4 million years, with the maximum (up to 500—600 m) corC
responding to the glacial peaks of TG12 and TG14 and the peak of the Messinian salinity crisis. A
model is proposed for the evolution of karst systems of the massif taking into account the role of marine
regressions and differentiated uplifts in the PlioceneCQuaternary time.
Keywords: Arabika massif, deepest caves, submarine discharge, fluctuations in the level of the Black Sea,
Messinian salinity crisis.
ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. № 1
А.Б. Климчук
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-145199 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1999-7566 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T14:28:04Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Климчук, А.Б. 2019-01-18T19:55:44Z 2019-01-18T19:55:44Z 2018 Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса / А.Б. Климчук // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — № 1. — С. 58-82. — Бібліогр.: 87 назв. — рос. 1999-7566 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145199 Крупный горный массив Арабика на Западном Кавказе граничит с морским побережьем, а слагающие его закарстованные известняки погружаются под уровень моря. В высокогорной части массива разведаны многочисленные глубокие пещеры, две из которых имеют глубину (от входов) свыше 2000 м. Уникальное сосредоточение тут сверхглубоких пещер и особенности гидрогеологии массива (огромная мощность вадозной зоны, активная каналовая циркуляция на больших глубинах, наличие высокопроницаемой зоны в прибрежной полосе и субмаринной разгрузки в море, связь прибрежных и субмаринных источников с высокогорной областью питания) свидетельствуют о влиянии на развитие карста глубокого снижения уровня моря в прошлом. Новейшие исследования по палеогеографии Восточного Паратетиса в позднемиоценовое время указывают на то, что такое снижение уровня вод в Эвксинском бассейне имело место в период около 5,6—5,4 млн лет, с максимумом (вероятно до 500—600 м), соответствовавшим гляциальным пикам TG12 и TG14 и пику Мессинского кризиса солености. Предложена модель эволюции карстовых систем массива с учетом влияния морских регрессий и дифференцированных поднятий в плиоцен-четвертичное время. Великий гірський масив Арабіка на Західному Кавказі безпосередньо межує з морським узбережжям, а закарстовані вапняки, що його складають, занурюються під рівень моря. У високогірній частини масиву розвідані численні глибокі печери, дві з яких мають глибину (від входів) понад 2000 м. Унікальне зосередження тут надглибоких печер та особливості гідрогеології масиву (величезна потужність вадозної зони, активна каналова циркуляція на великих глибинах, наявність високопроникної зони у прибережній смузі і субмаринного розвантаження у море, зв'язок прибережних і субмаринних джерел з високогірною областю живлення) свідчать про вплив на розвиток карсту глибокого зниження рівня моря в минулому. Новітні дослідження з палеогеографії Східного Паратетіса у піздньоміоценовий час вказує на те, що таке зниження рівня вод у Евксинському басейні мало місце в період близько 5,6 — 5,4 млн. років тому, з максимумом (ймовірно до 500—600 м), що відповідав гляциальним піках TG12 і TG14 і піку Мессинскої кризи солоності. Запропоновано модель еволюції карстових систем масиву з урахуванням впливу морських регресій і диференційованих піднять у пліоцен—четвертинний час. The large mountainous massif Arabika in the Western Caucasus borders directly with the sea coast. Karstified limestones that comprise the massif submerge below sea level toward the south-west. Numerous deep caves have been explored in the central highCmountainous part of the massif, two of which have a depth (from the entrances) of more than 2000 m. The unique concentration of superdeep caves and the features of the hydrogeology of the massif (the huge thickness of the vadose zone, active conduit circulation on large depths, the presence of a the lowCgradient, high permeability zone in the coastal area and the submarine discharge at the sea, the proven connection of the coastal and submarine springs with the recharge areas in the highland part) testify to the impact on the karst development of a deep seaClevel drop in the past. The latest studies on the paleogeography of Eastern Paratethys in the late Miocene time indicate that such a decline in the water level in the Euxine basin took place in the period of about 5.6 to 5.4 million years, with the maximum (up to 500—600 m) corresponding to the glacial peaks of TG12 and TG14 and the peak of the Messinian salinity crisis. A model is proposed for the evolution of karst systems of the massif taking into account the role of marine regressions and differentiated uplifts in the PlioceneCQuaternary time. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геология и полезные ископаемые Мирового океана Гидрогеология карстовых систем Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса Розвиток найглибших карстових систем і субмаринне розвантаження масиву Арабіка (Західний Кавказ): роль пізньоміоценової регресії Східного Паратетису Development of the deepest karst systems and submarine discharge of the Arabika massif (Western Caucasus): the role of the late Miocene regression of Eastern Haratethys Article published earlier |
| spellingShingle | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса Климчук, А.Б. Гидрогеология карстовых систем |
| title | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса |
| title_alt | Розвиток найглибших карстових систем і субмаринне розвантаження масиву Арабіка (Західний Кавказ): роль пізньоміоценової регресії Східного Паратетису Development of the deepest karst systems and submarine discharge of the Arabika massif (Western Caucasus): the role of the late Miocene regression of Eastern Haratethys |
| title_full | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса |
| title_fullStr | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса |
| title_full_unstemmed | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса |
| title_short | Развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива Арабика (Западный Кавказ): роль позднемиоценовой регрессии Восточного Паратетиса |
| title_sort | развитие глубочайших карстовых систем и субмаринная разгрузка массива арабика (западный кавказ): роль позднемиоценовой регрессии восточного паратетиса |
| topic | Гидрогеология карстовых систем |
| topic_facet | Гидрогеология карстовых систем |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145199 |
| work_keys_str_mv | AT klimčukab razvitieglubočaišihkarstovyhsistemisubmarinnaârazgruzkamassivaarabikazapadnyikavkazrolʹpozdnemiocenovoiregressiivostočnogoparatetisa AT klimčukab rozvitoknaiglibšihkarstovihsistemísubmarinnerozvantažennâmasivuarabíkazahídniikavkazrolʹpíznʹomíocenovoíregresííshídnogoparatetisu AT klimčukab developmentofthedeepestkarstsystemsandsubmarinedischargeofthearabikamassifwesterncaucasustheroleofthelatemioceneregressionofeasternharatethys |