1. Наименование принято по названию рабочего поселка Байжансай, расположенного ниже плато, но в его северо-восточном верховье, по руслу реки Улькен Бугунь, являющейся юго восточной границей данного карстового района и самой низкорасположенной линией водосбора района относительно горизонта плато. Высшая точка северо-восточного участка – безымянная вершина, венчающая урочище Каражайлау, высотой 1234 метра. Среднее превышение по руслу составляет 700 метров. Центральной зоной водной разгрузки плато следует считать ущелье Бозбутаксай с сезонно пересыхающим ручьем по дну, который принимает в себя сезонные потоки справа-слева от центральных участков плато. Среднее превышение здесь составляет 200 метров. Юго-западной границей плато следует считать хребет Актау, где высшей точкой крайнего западного участка плато является вершина «Синяя Гора» с высшей точкой 1287 м. От Синей Горы до поселка Байжансай пролегает северо-восточная граница плато, визуально прослеживаемая по резкому переходу от известняковой свиты карбона горизонтального проложения к резко несогласованной формации известняков девона круто вертикального заложения, делая физически невозможным образование глубинных карстовых форм в вертикально несогласованных пластах девона. Здесь заканчивается карбоновая линза и, таким образом, плато представляет собой плоскогорье условно треугольной формы, пересекаемое мелкими водосбросами общего орографического направления с севера на юг со сторонами границ 9,5*8,0*9,5 километров, что составляет площадь около 40 км2.
2. Плато образовано в массиве девона-карбона на пересечении Аксуранской синклинали и Байжансайского разлома, чем в значительной степени объясняется проявление в массовом объеме обширных карстовых разрушений поверхности различных форм, в основном эрозионно-суффозионных. Литолого-петрографический состав включает в себя красноцветные песчаники, мелкогалечниковый конгломерат, алевролиты тюлькубасского слоя и в основном горизонтально согласованные карбонатные отложения девона-карбона турнейско-визейского и фаменско-франкского подъярусов (С1t1, С1t2 – v1)-(D3fm – D3f). Массив девона занимает около 60% объема и расположен в нижней части исследуемого участка. Он же является основной вмещающей породой Байжансайского месторождения свинцовых руд, с рудным телом длиной 350 метров и мощностью 3-11 метров. При дальнейших исследованиях необходимо учитывать, что выработка свинцовых руд значительно изменила гидрологическую обстановку массива Байжансай. В какой степени это затронуло карстовые процессы на плато, пока неизвестно, однако изменения наверняка есть, хотя, вероятно, малозаметны. Синклинально-разломное пересечение создало такую рискованную тектоническую обстановку, которая обеспечила значительно более заметную геологическую ситуацию на поверхности плато, выразившуюся в обширном количестве воронок и поноров. Их по площади плато рассыпано значительно более сотни.
3. Чрезвычайная тектоническая активность, обусловленная местным синклинально-разломным пересечением, во-первых, как раз и образовала само плоскогорье плато, но, во-вторых, создала проблему в развитии глубинных карстовых процессов плато. С одной стороны, могучая сейсмика подготовила основание для успешного выщелачивания породы, отчего наблюдаются многочисленные, порой весьма обширные, хоть и литологически однообразные карстовые нарушения в виде воронок и поноров. На плато их более ста двадцати единиц. Однако, с другой стороны, слишком сильное дробление серьезно ослабляет мощь сезонных водотоков, разделяя их на мелкие и слабые потоки, теряющиеся в многочисленных щелях, и потому неспособные активно воздействовать на слишком плотные для успешного выщелачивания породы нижнего карбона. Это первый неприятный сюрприз плато. Но не последний.
4. Малая мощность карбонового монолита есть вторая проблема, препятствующая активному развитию глубинного карста. Пласт карбона на плато имеет суммарную толщину от 40 до 150 метров, и потоки протекающего сквозь него водно-дисперсионного раствора просто не успевают набрать достаточное количество кислоты с поверхности ввиду того, что поток быстро теряется в многочисленных щелях, практически не протекая по поверхности и оставаясь стерильным. Поток еще не способен аккумулироваться, группироваться, разгоняться, набирая достаточное количество кинетической энергии для механического разрушения древней, очень плотной и слабо поддающейся разрушению известняковой породы нижнего карбона трех подъярусов, которой и сложен верхний пласт плато. Это второй неприятный сюрприз. Карбон поддается карстовым изменениям только при возникновении особых, уникальных условий, которые были созданы в объеме весьма обширной виргации Каратау лишь на одном, причем очень небольшом участке плато Боралдай. Байжансай этим условиям не соответствует.
5. Под монолитом карбона горизонтально-согласованно с ним залегает массив девона, значительно более мощный, нежели карбоновый. Девон прослеживается визуально до русла реки и именно в нем расположено рудное тело, в значительной степени выработанное рудником. По верхней кровле девона полностью прекращаются какие-либо карстовые процессы, и все водные потоки, аккумулированные в карбоновых пластах, выводятся наружу через водные коллекторы, простирающиеся по кровле девонских пластов. Только один из этих коллекторов, орографически последний относительно течения реки Улькен Бугунь, представляет интерес, поскольку именно под ним наблюдается местное смятие в складку верхних слоев девонского пласта, которая, в свою очередь, спровоцировала вертикальную несогласованность в нижних карбоновых слоях. Это дает шанс на развитие в отдельной точке плато отдельно взятого процесса образования полости. Она не будет большой, поскольку превышения высот между поверхностью плато и шелыгой коллектора почти нет, но все же теоретически это возможно. Предельно малые высоты, абсолютные и относительные, — это третья проблема карстового развития плато Байжансай.
6. Абсолютные высоты имеют решающее значение для карстообразовательных процессов, поскольку от высоты напрямую зависят объемы сезонного осадконакопления на плато, а значит —скорость, продолжительность и мощность их разгрузки. Усредненная абсолютная высота плато Байжансай равна 1000-1100 метрам, что несколько ниже предельно допустимых значений для развития карстовых процессов в карбоновых массивах. Кроме того, относительная высота условно карстующегося пласта, равная его мощности, составляет 40-150 метров, что тоже не внушает надежд, поскольку и этот показатель ниже принятого для карбона норматива, составляющего не менее 150 метров.
7. Ну и последнее. Виргация. Следует принять к сведению, что весь массив Каратау, огромный просторный и древний, нельзя считать отдельным, самостоятельно возникшим геологическим субъектом. На самом деле, весь Каратау является лишь частью, пусть и весьма крупной, Западного Тянь-Шаня, его бывшим громадным западным хребтом, подвергшимся процессу виргации. В результате хребет изменил направление с запада на север, распустив широким веером свои складки в общем меридиональном направлении, потерял в результате роспуска полтора километра высоты и, конечно же, перестал быть похожим на своего «родителя». Мантийный противоток минимум вдвое увеличил сейсмическую активность Каратау относительно Тянь-Шаня, в результате чего геологическое старение материала, которым сложен Каратау, происходит значительно активнее, чем в породах Тянь-Шаня, не подвергшихся виргации. Родные братья-близнецы, Тянь-Шань и Каратау на самом деле похожи друг на друга, как внук на своего дедушку. Плохо ли это, хорошо ли – не знаю. С одной стороны, не случись виргации, не имели бы мы Боралдая, не имели бы карста в провинции вообще. С другой стороны, сейсмические нарушения в ее процессе так расколотили монолиты, что аккумуляция мощных водотоков в толще пород невозможна из-за ее высокой степени трещиноватости. А нижний карбон на уговоры не поддастся, ему нужно мощное динамическое воздействие. Но даже при этом успех крайне маловероятен. Я в него не верю. Но это, конечно, не повод отказываться от поиско-разведки района. Коли так случилось, что пришла пора отработать Байжансай, надо это делать. Просто не следует испытывать особых иллюзий по поводу перспектив.
В заключение позволю себе частное замечание.
В.Н. Толмачев, полагаю, в свое время тоже провел анализ карстовой обстановки плато Байжансай. Не мог геолог Толмачев проскочить мимо. Не мог. И тридцать лет назад он это сделал. Наверняка. Вероятно, он получил такие же результаты, сделал аналогичные выводы, которыми даже не стал ни с кем делиться. Поскольку делиться, по сути, было нечем. Он и не поделился. Унес с собой.
Приложение: координатные данные плато Байжансай
|