ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯГлубинный карст хребта Кугитангтау - трехстадийный. Первая стадия развивалась в равнинных условиях в верхнемеловое по некоторым оценкам время. Сформированные полости по всей видимости представляли собой большой лабиринт фреатического перетока между двумя реками или из реки в море (типа лабиринтовых пещер Подолии). Довольно быстро полости были полностью кольматированы глинистыми отложениями, что, собственно, их и сохранило при поднятии хребта, начавшееся в палеогене.
Активизация второй стадии карста прошла в среднечетвертичное время, отличавшееся достаточно влажным климатом. Гидрогеологически это выглядело довольно интересно. В нижней зоне хребта дождевая вода собиралась в поверхностные русла и быстро уходила практически не имея времени для фильтрации вглубь массива из-за слабой карстуемости известняка. Так нарабатывались каньоны. В верхней зоне (более влажной и со снеговым покровом более полугода) фильтрация по трещинам была соответственно гораздо активнее, хотя и не приводила к мощному карстовому процессу. Интересное начиналось дальше. Профильтровавшаяся вода, двигаясь вдоль склона вниз, доходила до ближайшего взброса и двигалась вдоль его сместителя, захватывая при этом достаточно в глубину, чтобы достичь древних кольматированных полостей, в которых карстовый процесс уже мог активно развиваться по отложениям. Таким образом создались условия для повторной проработки напорными водами древних полостей вблизи взбросов в их нижних крыльях. Каждый взброс соответственно контролирует одну систему современных пещер и Кап-Кутан - одна из этих систем. Пока она обследована приблизительно на 5% площади. Остальные системы (около 10) имеют совсем небольшие обследованные фрагменты.
На этой стадии, характеризующейся также активизацией тектонических процессов в регионе, в части пещер были периоды вторжения в них термальных растворов, оставившие очень интересные с точки зрения минералогии следы.
Воды из взбросов, не поглощенные пещерами, разгружались источниками у подножия хребта, а поглощенные разгружались в большие фреатические коллекторы под равниной, заложенные в гипсах гаурдакской свиты и двигались по этим коллекторам и отчасти фильтрацией в сторону р. Аму-Дарья, выходя источниками на удалении до 10 км от подножия гор.
Третья стадия карстообразования, продолжающаяся и сейчас, по гидрогеологии копирует предыдущую, но отличается гораздо меньшим количеством воды, совершенно недостаточным для нормального карстового процесса. Развитие же пещер, в том числе наработка новых объемов, продолжается в сухих верхних этажах за счет элементов внутреннего круговорота воды и химических, а также биохимических факторов (бактериальный цикл серы, поддерживаемый им вторичный фторный цикл и др.), речь о которых пойдет ниже.
Любопытны подравнинные коллекторы. В гипсах за счет бактериальной активности идет наработка серы и соответственно по мере удаления от точки подпитки вода обогащается сероводородом. Некоторые из источников (например, Кайнар-Бобо, частично разгружающий систему Кап-Кутан в 9 км от ее выхода под равнину) интенсивно сероводородны. Это имеет одно очень интересное следствие. Местный обычай запускать в любой питьевой источник карпов мог бы погубить всю троглобионтную аквафауну, но то, что коллектор разделен на части сероводородными барьерами, сохранил часть ее, как, например, открытого автором этой статьи в 1981 году Кугитангского слепого гольца - единственную слепую рыбу в фауне бывшего СССР.
Естественно не все детали карстового процесса известны. Так, нижние этажи системы, на которых находятся все активные водотоки, снова практически полностью кольматированы глинистым материалом, на вынос которого воды с наступлением третьей стадии перестало хватать. О размерах и структуре этих этажей есть только очень слабо обоснованные предположения.
На карст Кугитангтау есть и другие точки зрения. Пещеры по своей необычной морфологии, весьма интенсивным процессам с участием серы и уникальной минералогии имеют ряд параллелей с пещерами Lechuguilla и Carlsbad Cavern в США, штат Нью-Мексико. Для последних доказано участие в их генезисе, частично определяющее морфологию и количество серы, близлежащих газоносных бассейнов, частично разгрузившихся через карстовые полости. На Кугитангтау достаточно близкая геология и также имеются газовые коллекторы, часть которых ныне пуста. Возможно, что подобные процессы участвовали и в данном случае, но прямых доказательств тому нет.
ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ