Ординская пещера: прошлое и будущее Печать
09.12.2014 02:30

А.А. Горбунов, И.Ю. Герасимова
Российская подводная федерация, комиссия по спелеоподводным погружениям, дайв-центр «Наутилус», ГИ УрО РАН

Пермская федерация подводного плавания открыта в 1999 г. Основная задача федерации – развитие подводных видов спорта, которые до этого времени в Перми находились в зачаточном состоянии. В тот период считалось, что в Пермском крае невозможно заниматься погружением с аквалангом – дайвингом. Причина – отсутствие необходимых акваторий. Препятствие заключалось в том, что реки и озера Прикамья не отвечали предъявляемым кейвдайвингом требованиям из-за высокой мутности, небольшой глубины и сильного течения.

Первые погружения в Ординскую пещеру, состоявшиеся в 2001-2002 г.г., позволили принять решение о создании здесь учебной базы «Наутилуса». Благодаря последующим исследованиям пещера стала длиннейшей подводной пещерой России с протяженностью подводной части более 4000 м и самой длинной гипсовой подводной пещерой мира.
Первоочередной задачей стало строительство 700-метровой дороги, ведущей к пещере от шоссе Орда-Ашап, так как заброска оборудования, особенно в зимний период, требовала очень много времени и занимала иногда 5-6 часов.
Еще одна проблема, которая возникла на первом этапе – энергообеспечение базы. К погружениям приходилось готовиться в самой пещере в полной темноте. Кроме того, для забивки баллонов воздухом также необходимо электричество. Поэтому следующий шаг, который был сделан, прокладка линии электропередач протяженностью 1,5 км.
Поначалу приходилось жить в палатках на Казаковской горе, где расположена пещера. Поэтому третья задача, которая была решена, - строительство базы, где можно было бы укрыться от непогоды и хранить техническое оборудование.
Очередной этап – прокладка в пещере подземной тропы длиной 60 м для доставки тяжелого снаряжения к месту погружения. Таким образом, начиная с 2004 г., кейв-дайверы уже не задавались вопросами переноски тяжелого снаряжения и заброской оборудования, которое без них доставлялось до места погружения, где была сооружена специальная площадка. Создание инфраструктуры послужило толчком к постоянным исследованиям пещеры учеными совместно со спелеодайверами.
Благодаря этому длина исследованной подводной части увеличилась более чем в два раза, что сразу вывело Ординскую пещеру в ранг длиннейшей подводной пещеры в сульфатных отложениях. Информация о российском уникуме быстро распространилась по всему миру.
В 2004 г. в Ординской пещере прошли первый курс обучения пещерного дайвинга (фулл-кейв по системе IANTD, инструктор Фил Шот, Англия), в следующем, 2005 г., в пещеру посетил всемирно известный спелеоподводник, обладатель нескольких мировых рекордов в спелеодайвинге, знаменитый подводный фотограф и писатель Мартин Фарр. «Ординское чудо» его впечатлило: на родине британца пещеры представляют собой небольшие по объему галереи с ограниченной видимостью.
Две фразы Фарра, брошенные им после посещения пещеры, стали крылатыми. Первая: «Людей, которые погружаются в Ординскую пещеру, учить нечему». И вторая фраза: «Русские – так же экстремальны, как и окружающая их среда». Среду он нашел экстремальной из-за холода, так как погружения совершались при температуре воды от 4 до 5ºС, да и на улице тогда стояли морозы около 30ºС.
Говоря, что нас нечему учить и называя русских «экстремалами», он имел ввиду выработавшуюся у нас совершенно другую технику подводного плавания, которая, в действительности, оставляла желать лучшего.
Поэтому возник вопрос о необходимости проведения постоянных семинаров и мастер- классов с целью повышения безопасности погружений и обмена опытом на территории России с мировыми корифеями спелеодайвинга.
В 2007 г. екатеринбургскими кейв-дайверами в Орду была приглашена кинопродюсер мировых каналов «Discovery», «National Geographic» и ряда голливудских проектов (в частности она участвовала в съемках фильмов известного американского кинорежиссера Джеймса Камеруна, создателя «Терминатора» и «Титаника») и известный подводный кинооператор Джил Хайнет. Она провела в Орде мастер-класс по подводной фотографии. Лучшие фотокадры вошли в книгу об Ординской пещере, как о феномене мирового уровня.
В июне этого же года совместно с Горным институтом УрО РАН был организован первый теоретический семинар, на который приехало более 40 студентов из разных городов России. В качестве инструктора был приглашен Максим Кузнецов (NSS CDS, США). После семинара студенты прошли практические курсы в Ординской пещере. Сертификаты получили 10 кейвдайверов, прошедшие базовый уровень обучения.
Задача, которая ставилась на занятиях, - обучить большее количество людей навыкам цивилизованного и безопасного погружения в пещерах, разработанным флоридскими спелеоподводниками. За последующие два года еще около 40 студентов прошли обучение кейв-дайвингу по системе NSS CDS.
В июне 2009 г. прошел первый кейв-инструкторский семинар по системе IANTD под руководством президента компании Dive-Rite Ламара Хайерса (США). По итогам этого семинара были подготовлены в качестве инструкторов Андрей Горбунов (Пермь), Владимир Григорьев и Сергей Гарпинюк (Москва).


Рис. 1. Проведение обучения в галереях пещеры, фото А. Бизюкина

В июле 2009 г. в Ординской пещере снова были проведены курсы по двум системам TDI CMAS под руководством знаменитого Паскаля Бернабе (Франция), который является действующим рекордсменом мира по глубоководным погружениям (глубина 330 м, 8 часов всплытия). Во время семинара инструкторское ассистирование прошли Николай Назаров (Уфа) Владимир Григорьев и Сергей Гарпинюк (Москва), Андрей Горбунов и Денис Михалев (Пермь).
Пройдя обучение по американским и европейским системам, мы пришли к выводу, что погружения в Ординской пещере специфичны, что наша система обучения и прохождения пермских пещер отличается от мировых стандартов, ее необходимо выделить в отдельный курс.
Пермская методика отличается от зарубежных, прежде всего, условиями погружения.
Один из основных факторов, влияющий на систему обучения, это низкая температура воды, которая колеблется от 4 до 8ºС. Из-за низкой температуры для погружения применяется специальное оборудование. Особо обращается внимание на наличие целого комплекса подогрева и утеплителей. Как следствие, это ведет к увеличению размера сухого гидрокостюма.
Так как погружение производится в перчатках сухого типа, снижается чувствительность пальцев рук, что осложняет работу с системой навигации. Из-за использования сухих перчаток система жестикуляции, принятая среди кейв-дайверов всего мира, в Ординской пещере зачастую невозможна. Общение под водой между спелеодайверами минимизировано: оповещение партнеров по погружению в основном ведется с помощью световых знаков маршрутного фонаря.


Рис. 2. Паскаль Бернабе в Ординской пещере, фото А. Бизюкина

Поскольку движения дайвера стесняют толстые утеплители, а для баланса плавучести многие используют только сухой гидрокостюм, скорость прохождения заданного маршрута замедляется. Из-за низкой температуры приходится уменьшать и время погружения – от 30 минут до 2 часов (с системой подогрева).
Среди факторов, обуславливающих специфику погружения, необходимо упомянуть подземное расположение входа в подводную часть пещеры, откуда производится погружение; отсутствие видимого течения, которое бы активно влияло на дайвера; присутствие большеразмерных галерей с возможностью всплытия внутри пещеры; наличие разветвленной сети узких ходов, где из-за илистых отложений вероятна резкая потеря видимости.
Присутствие большеразмерных галерей с возможностью всплытия внутри пещеры делает Ординскую пещеру комфортной для подготовки начинающих спелеодайверов. Огромный плюс – в больших галереях нет проблемы замутнения воды, из-за ее высокой прозрачности создается хорошая видимость. А вот наличие разветвленной сети узких ходов в пещере таит опасность для начинающих или неопытных дайверов – из-за «растревоженного» со дна ила резко теряется видимость и внезапно наступившая водная мгла может дезориентировать новичка.
При погружении следует учитывать неустойчивость и хрупкость сульфатных пород, в которых находится Ординская пещера. Из-за хрупкости породы затруднена прокладка навигационной системы безопасности, которая, как правило, крепится у дна пещеры на выступах или камнях. Проложенные линии навигации из-за быстрого растворения породы и обрушений достаточно часто повреждаются и их приходится восстанавливать вновь.
В настоящее время с целью изучения особенностей протекания карстовых процессов в районе развития Ординской пещеры проводятся наземные сейсморазведочные исследования. На начальном этапе исследования проводились с целью определения параметров изменения физических полей, вызванных наличием в массиве пород карстовых полостей. В результате изысканий установлено, что стандартные признаки выделения карстовых полостей по набору волновых характеристик не позволяют добиваться приемлемого результата, позволяющего со 100% уверенностью определять их положение в горном массиве. Это связано с достаточно большой глубиной залегания поисковых объектов и их небольшими размерами (сопоставимыми и даже превышающими предельные параметры разрешающей способности метода сейсморазведки как по горизонтали, так и по вертикали).
Итогом проведения опытных исследований явилось выведение специфического коэффициента, позволяющего в результате объединения нескольких динамических и кинематических характеристик волнового поля, на качественном уровне определять наличие в разрезе карстовых полостей. Получаемые в настоящее время материалы исследований обрабатываются с использованием выведенного коэффициента.
Метод сейсморазведки, применяемый в качестве базового для исследований Ординской пещеры, позволяет изучать изменения волновых характеристик горных пород при возбуждении на поверхности наблюдений упругих колебаний. В качестве источника колебаний при исследованиях используется кувалда. Вызванные ударом упругие волны распространяются во все стороны от источника колебаний и в процессе распространения претерпевают отражения и преломления на границах. Часть сейсмической энергии возвращается к поверхности Земли, где вызывает колебания, регистрирующиеся специальными сейсмоприемниками. Сбор, регистрация и визуализация данных проводится с использованием сейсмоакустического регистратора.
При проведении исследований с учетом размероввсей пещеры целиком и размеров отдельных галерей шаг наблюдения по профилям выбран равным 2 м. В общей сложности на сегодняшний день отработано 29 профильных линий.
Исходными данными для обработки являются сейсмограммы общего пункта возбуждения. В результате обработки формируются суммарные временные разрезы. Для литологической привязки отражающих горизонтов, соответствующих подошве ледянопещерской и неволинской пачек иренского горизонта кунгурского яруса нижнего отдела пермской системы использованы данные, опубликованные в специализированной литературе. Благодаря анализу временных разрезов можно судить о сложном строении изучаемого массива - отсутствуют выдержанные оси синфазности, наблюдается выклинивание отражающих горизонтов, ярко выражен эффект поглощения (уменьшения интенсивности сигнала), отмечается потеря корреляции записи.
Как уже указывалось, стандартные признаки выделения карстовых полостей по набору волновых характеристик (резкое изменение скоростей колебаний и их градиентов, экстремальные величины коэффициента отражения, уменьшение величин амплитуд сигнала), в данном случае не позволили добиться приемлемого определения наличия или отсутствия карстовых полостей в массиве. Аномалии, обусловленные наличием известного карстового проявления, либо сопоставимы по своей интенсивности с соседними участками массива, либо практически не выделяются.
В результате анализа значительного количества информации, для выявления на качественном уровне карстовых полостей, принято решение использовать суммарный коэффициент, рассчитываемый по следующим признакам:
• приращение скоростей и амплитуд при наличии в пещере в качестве заполнителя воды или воздуха должно быть минимальным;
• отклонение мгновенных значений эффективных скоростей от нормального закона распределения должно быть максимальным.
В результате расчетов формируются распределения суммарных коэффициентов в изучаемом интервале разреза для каждого из профилей, позволяющие определить участки, предположительно обусловленные наличием в массиве карстовых полостей (рис. 3). Полученные результаты геофизических исследований позволили выделить ослабленные зоны, выходящие за границы закартированной на сегодняшний день части пещеры. Хочется отметить, что они могут являться как карстовыми полостями, так и участками дезинтеграции пород.


Рис. 3. Пример распределения суммарного коэффициента по одной из профильных линий, пересекающих подводную часть пещеры с воздушным пузырем

В заключение отметим, что развитие российского спелеодайвинга неразрывно связано с Ординской пещерой. Среди факторов, обуславливающих специфику погружений, одним из важных является то, что пещера расположена в зоне активного протекания карстовых процессов. Проводимые здесь геофизические исследования направлены на изучение особенностей развития карстообразования в разрезе Казаковской горы.