-Базарова Е.П., Гутарева О.С. Новые данные о минералогии пещер Иркутской области // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XXIV Всероссийской молодежной конференции (Иркутск, 19 – 24 апреля 2011 г.). – Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2011. С. 62 – 63.

НОВЫЕ ДАННЫЕ О МИНЕРАЛОГИИ ПЕЩЕР ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

к.г.-м.н.Базарова Е.П., Гутарева О.С.

Институт земной коры СО РАН, Иркутск, bazarova@crust.irk.ru

Пещеры представляют собой доступные для проникновения человека полости в верхней части земной коры, имеющие не освещённые солнечным светом части и длину (глубину) больше, чем два других измерения. Пещерный минерал понимается как однородная твердая субстанция, имеющая определенный химический состав и упорядоченное атомное строение, естественным образом встречающаяся в пещере [3]. Пещерные минералы слагают различные спелеотемы – вторичные минеральные образования, сформированные в пещерной среде в результате физико-химических реакций. Все больше внимания в последние годы уделяется криоминеральным образованиям пещер. Криоминеральные образования возникают вследствие изменения химического равновесия водного раствора за счёт его переохлаждения, что приводит к кристаллизации ранее растворенных компонентов. В подземных полостях на криогенное происхождение минеральных отложений указывает нахождение материала на поверхности ледяных образований или на месте исчезновения последних.

По минералам, находящимся в пещерах, можно судить о составе горных пород карстующегося массива, поэтому пещерные минералы имеют значение для реконструкции процессов спелеогенеза и эволюции карста. Исследование пещерных минералов позволяет осуществлять палеогляциологические и палеоклиматические реконструкции и имеет большой седиментологический и минералогический интерес. Часто минералы пещер слагают запасы полезных ископаемых (оникс в пещерах Алтае-Саянской области, месторождения фосфоритов и селитры в органогенных отложениях пещер Австралии, Вьетнама, США, Кубы).

Целью данной работы является приведение сведений о находках новых пещерных минералов в Иркутской области и составление краткой обобщающей сводки. В настоящее время в Иркутской области известно около трехсот пещер, в том числе длиннейшая в России и до сих пор не исследованная до конца пещера Ботовская (64435 м, по даным спелеоклуба «Арабика» на 2010 г.), но при этом существует считанное количество публикаций по минералогии этих уникальных природных объектов. Наиболее хорошо изученными в минералогическом отношении следует считать Нижнеудинские пещеры [1], где были обнаружены образования, сформированные пятью различными минералами (лед, кальцит, арагонит, гипс и эпсомит). Нами были исследованы некоторые минеральные образования пещер Охотничья, Хрустальная и Большая Онотская, слагающие различные спелеотемы, в том числе мондмильх («лунное молоко» – термин, используемый для описания агрегатного состояния микрокристалических веществ различного состава [3]), а также криоминеральные образования. Анализ минералов проводился термическим и ренгено-фазовым методами в аналитическом центре Института земной коры в Иркутске.

Пещера Охотничья находится на северном склоне отрога Приморского хребта, разделяющего бассейны рек Угловая и Еловка, вход её приурочен к скальному выходу онколитовых и строматолитовых известняков и доломитов улунтуйской свиты верхнего протерозоя. Длина пещеры на сегодняшний день составляет 5650 м при амплитуде 77 м (по данным спелеоклуба «Арабика»). В пещере обнаружены такие минералы, как кальцит, гипс и икаит (CaCO₃·6H₂O). Важно отметить, что икаит – метастабильный минерал, который был открыт в природных условиях в 1963 г. Х.Паули в Икка-фьорде в Гренландии и до настоящего времени не обнаружен в условиях подземных пустот [4]. Большинство минеральных агрегатов пещеры сложено кальцитом (сталактиты, драпировки, кораллиты, пещерный жемчуг, инкрустации дна озерков, а также мондмильх). Гипсовые образования представлены кристалликтитами, антолитами и иглами. При микроскопическом исследовании шлифов вмещающих пород были обнаружены прослои гипса, что и должно было обусловить рост гипсовых выделений в этой части пещеры. Что касается икаита, то он был обнаружен в составе криоминеральных образований у подножья подтаявшего ледяного сталагмита на месте исчезнувшего ледника у входа в пещеру, а также в виде россыпи кристаллических сростков на глыбах в дальней части привходового грота. Так как эти глыбы периодически покрываются слоем льда, то можно предполагать криоминеральное происхождение россыпи.

Пещера Хрустальная находится на юго-восточном склоне Приморского хребта и заложена в породах той же свиты, что и Охотничья. Пещера имеет длину 170 м при амплитуде 37 м (по данным спелеоклуба «Арабика) и представляет собой шесть этажей, разделённых висячими завалами. На нижнем этаже широко развиты ледяные образования: покровная наледь, ледопад во входном колодце, колонны, сталактиты и сталагмиты, покровы на стенах. В нишах вытаивания и углублениях на сталагнатах и покровах находятся скопления желтоватой пудровой массы криогенного происхождения, минеральный состав которой отвечает икаиту.

Пещера Большая Онотская расположена на правом берегу р. Онот в предгорьях Саянского хребта и приурочена к известнякам камчадальской свиты нижнего протерозоя. Длина пещеры около 120 м. Помимо основного входа, в ней имеется сквозной трубообразный провал, под которым, примерно в 6 м от поверхности, находятся участки развития мелких кораллитов (до 3 мм длиной) и кристалликтитов, сложенных лансфордитом и моногидрокальцитом. Лансфордит (MgCO₃·5H₂O) является редким и метастабильным минералом, а сообщения о его находках в пещерах единичны и не подтверждены [3]. Моногидрокальцит был описан в составе «лунного молока», карбонатных кор и кораллитов в пещерах США, Германии, Австрии и некоторых других [3].

Таким образом, на сегодняшний день в Иркутской области известны девять различных пещерных минералов: кальцит, являющийся наиболее распространенным минералом; арагонит (находки сделаны в п. Ботовская [2], Нижнеудинских пещерах [1] и п. Мечта совместно с кальцитом и опалом [5]); икаит (обнаружен нами в пещерах Охотничья и Хрустальная), лансфордит (в п. Большая Онотская), моногидрокальцит (в п. Большая Онотская); лёд (вероятно, второй по распространенности минерал после кальцита); опал (найден в п. Мечта [5]); гипс (в пещерах Большая Нижнеудинская [1] и Охотничья); эпсомит (в п. Большая Нижнеудинская [1]).

Литература

1.        Реутский В.Н. Минералогические наблюдения в Нижнеудинских пещерах (Восточный Саян) // Свет. – 1997. - №1(16). – С. 21–22.

2.        Филиппов А.Г. Пещера Ботовская // Вопросы физической спелеологии. – М.: МФТИ, 1994. – С. 142–160.

3.        Hill C., Forti P. Cave minerals of the world. Huntsville, USA, 1997. 463 pp.

4.        Lacelle D., Laurioland B., Clarc I.D. Formation of seasonal ice bodies and associated criogenic carbonates in Caverne de l,Ours, Quebec, Canada: Kinetic isotope effects and pseudogenic crystal structures // Journal of Cave and Karst Studies. – 2009. V. 71, №1. P. 48–62.

5.        Maire R. et al. Uranium mapping in speleothems: occurrence of diagenesis, detrital contamination, and geochemical consequences // Proceeding 15^th International Congress of Speleology. V.2. Kerrville, 2009. P. 1033–1038.