5.1. Порожденные человеком
Многие подземные пространства обязаны своим происхождением целенаправленной деятельности человека /31/. Пока в них ведутся работы, они находятся за пределами интересов спелеолога, но когда работы завершены, очень быстро (за несколько десятков лет) природа берет свое. И тогда отличить искусственные полости от естественных очень трудно. Это отмечал при своих исследованиях еще академик А. Е. Ферсман. Для названия науки, изучающей искусственные полости, Г. М. Гаприндашвили в 1978 г. предложил термин "спелеистика", который пользовался популярностью в основном в Грузии. В России в 90-е гг. появился не очень благозвучный термин "спелестология". Полости, связанные с деятельностью человека, выделяются в группу искусственных и класс антропогенных полостей. Он включает три подкласса: механогенный, хемогенный и петрогенный (табл. 2).
Механогенный подкласс объединяет разнообразные полости, образованные путем механического извлечения горных пород. Полости экскавационного типа (лат. excavere выдалбливать) часто встречаются в парагенезисе с различными естественными полостями, образуя экскавационно-флюационные и экскавационно-коррозионные пещеры и шахты. В свое время было предложено множество классификационных систем, которые учитывали форму полостей, условия разработки горных пород, характер использования выработок.
|
|
Чаще всего экскавационные полости образуются при добыче полезных ископаемых как строительного материала. Известны огромные по протяженности катакомбы под многими крупными городами, а также в местах добычи медной руды, полиметаллов и пр. Угледобывающие выработки сохраняются намного хуже, что связано как с естественными причинами (горное давление), так и с методикой отработки ("посадка" кровли). Все подобные полости можно классифицировать по времени заложения. Мы уже упоминали выработки рудника Башкапсара (Грузия, 3-1 тыс. до н. э.). Рудник находится на северном склоне Бзыбского хребта на высоте 2200-2400 м, в весьма труднодоступной даже сегодня местности. Он заложен на Адангейском рудном поле, где медно-пирротиновые жилы рассекают глинистые сланцы. Рудник состоит из 13 многоярусных штолен, соединенных вертикальными шахтами. Самая большая из них - "Железная пещера". Вход в нее имеет высоту 1,8 м, ширину 2,2 м. Десятиметровый спуск приводит в пологую 50-метровую выработку с максимальной шириной 30 м и высотой 15 м. На ее стенах и потолке видны ниши и уступы, которые образовались при огневом (породу нагревали кострами, а затем обливали водой) и механическом способах добычи. В штольнях были обнаружены каменные молоты, обломки деревянной крепи и глиняных сосудов эпохи бронзы. По данным радиоуглеродного анализа, выработка № 4 эксплуатировалась в конце 3 тыс. до н. э., № 7 - в середине 2 тыс., № 1 - с конца 2 тыс. до VIII в. до н. э. Это самая древняя из крупных выработок на нашей планете.
|
|
Сотни горных выработок имеют возраст от 3 тысяч лет и менее. Наиболее известны римские, парижские, московские, одесские и крымские катакомбы. Римские катакомбы (VII в. до н. э. - II-III вв. н. э.) выработаны в вулканическом туфе. Площадь их поперечного сечения варьируется от 12 до 20 м2, общая длина достигает 650 км, а объем превышает 10 млн. м3. Катакомбы под Парижем (VII-XI вв. н. э. и позднее) занимают площадь 4185 гектаров, в том числе 835 - в черте города. Общий объем их оценивается в 10-12 млн. м3. В московских каменоломнях особенного размаха добыча "белого камня" достигла в XIV в. при Дмитрии Донском, когда началось строительство Кремля и Китайгородских стен. В результате выработок возникли разветвленные лабиринты.
Всемирно известны одесские катакомбы. Этот прекрасный южный город построен на крутых морских берегах, сложенных у основания 12-16-метровой толщей понтических известняков, перекрытых красно-бурыми глинами и лессовидными суглинками. Верхняя часть разреза - плитчатые, перекристаллизованные известняки, нижняя - равномерно сцементированные, более рыхлые. Именно в них и выработаны катакомбы. Основная их часть датируется XIX и началом XX в.,- временем, когда шло строительство города. Камень добывали бессистемно, каждый строитель - на своем участке. В результате возник объемный лабиринт, имеющий множество входов в береговых обрывах, на склонах прорезающих плато балок, в подвалах домов. Полных планов катакомб нет, их общая протяженность оценивается в 1500-2000 км. В середине XX в. в известняках были пройдены противооползневые дренажные штольни, а также ряд выработок специального назначения. Иногда они вскрывали более древние ходы, частично подтопленные в результате утечек из городского водопровода.
Полная история одесских катакомб еще не воссоздана. Многое сделали в этом отношении городская секция спелеологии и молодежный патриотический отряд "Поиск" во главе с неутомимыми Леонидом Суховеем и Константином Прониным. Выяснилось, что отдельные выработки гораздо древнее города. Более 130 лет назад штаб-доктор князя Воронцова говорил: " Мины в Одессе приобрели, так сказать, право древности. Они были первоначально устроены греками, занимавшимися торговлей молдавскими винами. Есть мины, издревле устроенные бог весть кем... "
Катакомбы всегда пользовались дурной славой, служа приютом для контрабандистов и уголовников, бандитов и бездомных. Специальные мероприятия, проводившиеся полицией, а затем - ЧК и милицией, обычно заканчивались ничем: для криминального мира катакомбы были родным домом. Обнаруживались только следы деятельности обитателей подземелий - обрывки одежды, человеческие останки да надписи на стенах, от которых веет ужасом безысходности. Вот одна из них, автор которой скрыт под инициалами О. Т. С.:
Ни клада, ни счастья вы здесь не найдете,
Хоть лбом пробивайте стену за стеной.
Налево пойдете, направо пойдете -
Вы встретитесь только с ночной темнотой...
Но Одесса знает и другие катакомбы, которые укрывали подпольщиков и партизан, были убежищем для мирных жителей. В далеком 1941 году автор, совсем еще маленький, тоже провел несколько недель под землей, во время жестоких августовских бомбежек и сентябрьских артиллерийских обстрелов города. Эти страницы истории катакомб в строках одесского поэта Виктора Бершадского:
Стены немы, своды глухи, камни слепы
Катакомбы - бастионы или склепы?
Катакомбы, отвечают недра глухо, -
Бастионы человеческого духа
|
|
В мирные годы катакомбы продолжают служить городу. В отдаленных галереях, отгороженных от основного лабиринта железобетонными перемычками, устраиваются склады, подвалы для выдержки коньяка, пункты управления и связи на случай чрезвычайных ситуаций и пр. Посетители картинной галереи на ул. Короленко осматривают потайной ход, некогда связывавший дворец княгини Потоцкой с берегом моря. В с. Нерубайское под Одессой работает музей партизанской славы.
В конце XX в. катакомбы стали причиной резкого осложнения инженерно-геологической обстановки. Более 40% "старой" части города находится на подработанной территории, где произошло более 100 провалов. Для решения строительных задач часто приходится привлекать и спелеологов.
Крупные полости в карстующихся и некарстующихся породах часто возникают в результате их добычи или при выемке породы для сооружения подземных емкостей разного назначения. Приведем лишь самые яркие примеры.
Соляной рудник Величка близ Кракова (Польша) был заложен в середине XII в. Сперва рудокопы брали соль прямо с поверхности. Позднее появились первые колодцы, а затем и шахты. Самый старый из сохранившихся шахтных стволов, Рэгис, был пробит в 1253 г., а в XX в. туристы посещали ствол Даниловича (заложен в 1638 г.). Рудник имеет 9 горизонтов, самый глубокий из которых располагается на глубине 327 м от поверхности. Верхние 3 горизонта использовались для туризма, остальные эксплуатировались. Рудник Величка заложен в очень сложных геологических условиях: при поднятии Карпат пласты белой и зеленой соли были смяты в складки и разорваны (рис. 36). Изолированные блоки зеленой соли размерами 4 на 0,6 на 0,4 км заключены в соленосной глине. Средневековые рудокопы, вырубив соль в центральной части одного блока, прокладывали ходки в глине в поисках других. Вело их при этом только горняцкое чутье.
Рис. 36. Соляной рудник Величка, Польша.А. Геологическая схема: 1 - флиш, 2 - зеленая соль, 3 - белая соль, 4 - соленосная глина (зубра) с глыбами зеленой соли, 5 - глина песчаная, 6 - глина гипсоносная.
|
|
Рис. 36. Соляной рудник Величка, Польша.Б. Схема туристской трассы: 1 - ствол Даниловича; залы: 2 - Н. Коперника, 3 - Св.Антония, 4 - Большой легенды, 5 - Песчаной скалы, 6 - Святого Креста, 7 - королевы Кинги, 8 - Э. Баронча, 9 - оз. Веймар, 10 - Михаловица, 11 - Варшава, 12 - Молодежи, 13 - Братства по оружию, 14 - музея горного дела; горизонты: Г1 - Боко, Г 2-А. Мицкевича, Г 3 - Ю. Словацкого, Г 4 – Грюнвальд
К концу XX в. общая протяженность галерей рудника достигла 300 км, из которых только 2,6 км были освоены для туризма. Маршрут проходит через 21 примечательный зал. Первая книга посетителей музея заведена в 1774 г. В 50-е гг. XIX в. здесь проводил исследования Д. И. Менделеев, а только в 1950-1980 гг. в этой искусственной пещере побывало более 10 млн. человек.
Величка богата достопримечательностями. Это и часовня Св. Антония (3 алтаря и 10 скульптур, вырубленных из соли в конце XVII в. горняком А. Кучковским), и строгая композиция зала королевы Кинги (2 алтаря, 2 стенных барельефа, 5 люстр, украшенных кристаллами соли, XIX-XX вв.), и памятник Н. Копернику (середина XX в.), и подземный музей горного дела, занимающий 16 штолен третьего горизонта (1,4 км), отражающий историю горного дела за 700 лет, и санаторий "Кинга", расположенный на 5 горизонте и успешно применяющий методы спелеотерапии (лечение бронхиальной астмы, коклюша и пр.). До последнего времени раскрыты еще не все тайны Велички. Мало кто знает, что на руднике еще в XV в. был "внедрен" первый в мире горный стандарт: король Казимерж Великий повелел, чтобы высота любых штреков была не менее 2, а ширина - 2,2 м. Закон соблюдался строго: нарушителю отрубали голову...
Соляные рудники, частично превращенные в церкви, концертные залы, лечебницы, есть во многих странах. Это и Солотвино (Украина), и Прахово (Румыния), и Синакира (Колумбия). Но Величка настолько превосходит их по красоте и размерам, что в 1977 г. решением ЮНЕСКО этот объект занесен в список памятников всемирного культурного наследия. К сожалению, в сентябре 1992 г. внезапно началось затопление выработки. Сперва вода поступала в объеме до 5 м3/с, затем, после сооружения насосной станции, водоприток удалось стабилизировать на уровне 0,3 м3/с. Однако опыт эксплуатации соляных шахт свидетельствует об огромной опасности, в которой находится этот национальный памятник: откачка воды приводит к резкому усилению карстового процесса. Русские и украинские специалисты, хорошо знакомые с такого рода авариями, в 1993 г. обратились в правительство Польши с предупреждением. К сожалению, средств на спасение Велички найти не удалось...
В XX в. крупные полости в различных горных породах сооружают и используют в хозяйственных целях. При добыче соли камерным способом возникают залы, имеющие площадь до 10 тыс. м2 и объем до 100 тыс. м3 (Старая камера на Илецком руднике, Россия). Современная техника позволяет сооружать галереи не только в мягкой соли, но и в крепких известняках, имеющие при сравнительно небольшом сечении (ширина 5-10 м, высота 3-5 м) огромную протяженность (десятки километров). В них устраивают подземные холодильники, заводы, хранилища вина. Мировую известность получили знаменитые венгерские вина. Однако мало кто знает, что их созреванию способствует хранение под землей, в подвалах, имеющих протяженность сотни километров... Самая древняя из 200 находящихся под Токайскими холмами штолен заложена в 1242 г. Из рода в род переходит почетная профессия "пинцмейстера" - погребных дел мастера. В его обязанности входит не только слежение за вином, но и за... плесенью, которая шкурой мышиного цвета покрывает своды галерей. Плесень регулирует влажность воздуха, препятствует образованию вредных грибков, придает вину неповторимый букет.
Значительно моложе Криковские подвалы (Молдова). В нишах галерей с табличками "проспект Фетяска", "аллея Каберне", "улица Алиготе" хранится более 20 млрд. литров различных виноматериалов. Такие галереи устраиваются во многих районах мира.
Также известны случаи создания огромных камер - хранилищ энергетического назначения. Крупная емкость для сжиженного газа (площадь 1500 м2, высота 16 м) создана в писчих мелах (Израиль); огромные (сотни тыс. м3) емкости для нефти сооружены в гранитах (Швеция).
По-разному используются подземные пространства в военных целях. Первые ходы под крепостями копали еще египтяне (4 тыс. лет назад). В VI-V вв. до н. э. персидский царь Дарий с помощью мин (подкопов) взял г. Иалкедонию, а в IV в. до н. э. Александр Македонский использовал при осаде Газы, Пирея и Афин подземные ходы, в которых зажигались специальные дымящие горючие смеси. История военного дела сохранила много удивительных фактов создания искусственных горных выработок. В XIII в. был создан многоярусный лабиринт под г. Сандомир (Польша), в котором местные жители укрывались от татар. В XVI в. Иван Грозный при взятии Казани сооружал подкопы длиной до 200 м, в которые закладывали до 250 пудов пороха. В XVIII в. штабс-капитан А. Мельников, прозванный "оберкротом", соорудил в Севастополе целую систему минных галерей и слуховых рукавов протяженностью более 7 верст. В начале XX в. английские саперы построили под г. Лиллем на глубине 70 м 19 галерей, куда было заложено 500 т аммонала,- это был самый мощный взрыв того времени. В 40-е гг. XX в. фортификационные сооружения были созданы на границах Франции и Германии, Финляндии и СССР, Польши и СССР. То, что от них осталось, до сих пор привлекает спелеологов и туристов многих стран. Интересные страницы военной истории тропических стран приоткрыл болгарский спелеолог П. Берон /2/. 7 декабря 1941 г. Япония вступила во вторую мировую войну, напав на американскую военно-морскую базу Пирл-Харбор. Стремительно была оккупирована территория многих государств юго-восточной Азии, а также - острова Суматра, Ява, Борнео, Целебес, Новая Гвинея. В Рабауле (Новая Гвинея) высадилось более 100 тысяч японцев. Тысячи военнопленных день и ночь копали тоннели в вулканическом туфе. Под землей располагались штабы и больницы, казармы и стрельбища, укрытия для катеров и подводных лодок. В 90-е гг. на стенах бункеров еще висят военные карты и таблицы стрельбы, а на вершинах холмов в небо глядят зенитки... Сейчас это мемориал, который привлекает множество туристов, в том числе и из Японии. С фотоаппаратами они молча бродят по казематам, вглядываясь в дальние очертания хребта Наканаи. О чем они думают?
Может быть, о том, что более 85 тысяч солдат полегло на этих скалах, а свыше тысячи - бесследно исчезли в джунглях. Лишь несколько из них дожили до нашего времени современными Робинзонами...
В конце XX в. многие катакомбы и взорванные сооружения военного назначения, к сожалению, часто используются криминальными элементами. Так, Инкерманские штольни, взорванные в 1942 г., до сих пор "поставляют" взрывчатые вещества для любителей мафиозных разборок в Севастополе и Симферополе; в Каменских катакомбах обнаружены мастерские по перебивке номеров и разборке похищенных автомашин на запасные части... В мае 1996 г. в газете "Известия" появилось сообщение о том, что атомный бункер Эриха Хоннекера, утепленный изоляционным слоем, оборудованный кондиционерами для создания тропического климата, установками для дождевания и освещения, используется для выращивания конопли и промышленного производства марихуаны и гашиша... Этот печальный перечень можно продолжить.
В последние десятилетия спелеологи всего мира исследовали множество полостей смешанного, экскавационно-коррозионного происхождения. Упомянем лишь об одной из таких пещер - таинственной Кан-и-Гут. Она находится в отрогах Туркестанского хребта (Средняя Азия). Само название ("кан", араб.- рудник) указывает, что в ней некогда велась добыча руды. О пещере ходит множество легенд. Искатели кладов не раз отправлялись туда, влекомые мечтой найти "верблюда с алмазными глазами", "бирюзовое озеро" и другие сокровища. В средние века арабы добывали здесь серебряно-цинковую руду, заполнявшую карстовые полости, а позднее - железную руду и свинцовый блеск (галенит). До настоящего времени в пещере сохранились следы многовековой работы человека: деревянные подпорки сводов, длинные лестницы, позволяющие подниматься со дна залов в галереи верхних уровней, глиняные светильники. Иногда встречаются и скелеты рудокопов, погибших под неожиданным обвалом...