Статья посвящена анализу основных этапов истории палеонтологических, биологических и геологических исследований Стерлитамакских шиханов — уникальных по красоте и научной ценности геологических и геоморфологических памятников природы Республики Башкортостан. Определяется вклад отечественных учёных в изучение генезиса шиханов, и раскрываются основные направления и значение современных исследований гор-одиночек. Особый акцент делается на горе Шахтау — наиболее пострадавшего от антропогенного воздействия шихана.
Ключевые слова: Стерлитамакские шиханы, памятники природы, рифовые массивы, научная ценность, история исследования.
Стерлитамакские шиханы — изолированные возвышенности на территории Башкирского Предуралья, состоящие из четырёх одиночных гор (Юрактау, Куштау, Шахтау, Тратау). Образуют узкую цепочку, вытянутую вдоль р. Белой на 20 км в меридиональном направлении. Тектонически шиханы приурочены к западной зоне положительной структуры артинских слоёв. Они являются выведенными на земную поверхность нижнепермскими (поздний палеозой) рифовыми массивами, сложенными в основном рифогенными известняками и состоящими из конгломерата окаменелостей различных представителей органического мира того периода — коралл, губок, мшанок, брахиопод, фораминифер, иглокожих, водорослей и т. д. Шиханы — уникальные геологические и геоморфологические памятники природы [8].
Во все времена шиханы отличались особым великолепием панорамы. Подобная эстетика не оставляла равнодушными ни местных жителей, ни путешественников. Геологи и палеонтологи были первыми специалистами, оценившими своеобразие шиханов. Первые сведения об уникальных горах относятся к XVIII в. В 1769 г. И. И. Лепёхин первым увидел и описал шиханы. Детальное исследование гор началось только в XIX в. В 1841 г. шихан Шахтау изучили Р. Мурчисон и Е. Веонейль, которые составили профиль горы. По их представлениям шихан являлся брахиантиклинальной складкой, осложнённой разломами. Первым изданием, содержащим конкретные сведения о шиханах, явился труд Ф. Вангейма, опубликованный в 1842 г. Первая геологическая карта шиханов относится к 1853 г. Впоследствии палеонтологические исследования на шиханах проводили В. Миллер, С. Куторга, Х. Г. Пандер и т. д., наиболее полно характеристика брахиопод Шахтау дана в работах Н. П. Герасимова и Ф. Н. Чернышева [6]. Данный период был только первым этапом изучения одиночных гор.
К началу 30-х гг. XX в. наметились три теории происхождения шиханов. Их представляли рифовыми массивами, эрозионными останцами, брахиантиклинальными складками.
Второй этап исследования шиханов начался в 1932 г. с открытием в Предуралье нефти. В процессе создания схемы дробного расчленения нижнепермских нефтегазоносных отложений Ишимбайского района А. Д. Карженовский, А. Е. Виссарионов и Д. Ф. Шамов применяли материалы по Шахтау. Были составлены новые геологические карты Шахтау и Тратау. В эти же годы литологическое исследование пород погребённых шиханов и массивов начали А. Н. Дубровин, В. А. Сермягин, А. А. Трофимук, что сделало возможным утвердить рифовую природу шиханов. А. А. Варовым была определена локальная фосфоритоносность пород Шахтау. Стратиграфия Шахтау уточнялась в работах Д. М. Раузер-Черноусовой, которая выделила стерлитамакский горизонт со стратотипом на Шахтау. Фораминиферы изучали О. А. Липина, Д. М. Раузер-Черноусова, В. Г. Морозова и И. С. Сулейманов; кораллы — Т. А. Добролюбова, Г. С. Порфирьев, Е. Д. Сушкина; мшанки — В. Б. Тризна, А. И. Никифорова; брахиоподы — Д. Л. Степанов, М. Ф. Микрюков, М. В. Куликов. И. К. Королюк в своих работах определила 11 родов спириферид, 15 родов продуктид и по 1–15 родов из отрядов теребратулид, ринхонеллид, ортид, страфоменид.
В период Великой Отечественной войны с целью изучения истории формирования нефтегазоносных погребенных массивов и выяснения особенностей фаций Ишимбайского Предуралья к шиханам неоднократно обращались геологи Башкирской нефтяной экспедиции АН СССР Б. М. Келлер, Н. С. Шатский, В. П. Беляков, В. П. Маслов.
Детальная разведка Шахтау с бурением началась в 50-е гг. с целью установления пригодности для содово-цементного комбината в г. Стерлитамак. Было пробурено множество скважин, что помогло в составлении геологической карты массива и серии профилей через него. В результате выявилось сложное строение массива — определённая дислоцированность, присутствие внутриформационных размывов, фрагментарное плащеобразное залегание. Было определено, что массив представляет собой рифогенное образование, смятое в складку и значительно эродированное в предартинское время.
В 60–70-х гг. Шахтау посетило множество геологов, преимущественно палеонтологов, с целью сбора сравнительных материалов. При помощи данных по Шахтау были исследованы коллекторские свойства рифогенных известняков. Р. К. Петровой и В. К. Громовым были определены два типа трещин, выделяющиеся степенью раскрытости и протяженностью, которые в совокупности образуют четыре пересекающиеся системы трещин. Микротрещиноватость пород исследовал А. М. Тюрихин, проследивший три разновременные границы микротрещин — древнейшие из них напоминают стиллолиты, средние — имеют минеральное или битумное заполнение, самые молодые — открытые. Я. Н. Пелькова определила разные типы пустот в массиве и отметила, что большую роль в образовании пустотных пространств имели скелетные остатки группы организмов и процессы выщелачивания.
Интенсивные полевые наблюдения на Шахтау в этот период проводились на различных отметках. В ряде случаев на одной и той же высоте наблюдались два-три карьера по забоям разных лет, что дало возможность сравнивать разные сечения массива на одной высоте. Длина карьеров — 0,3–1 км, как правило, они вытянуты в крест простирания разновозрастных толщ, общая длина карьеров около 10 км. Использовали также естественные обнажения, сохранившиеся кое-где на его склонах. Каждый карьер разбивался на ряд участков по 20–60 м, непрерывно следующих друг за другом и описываемых по одному плану и в большинстве случаев с одинаковой детальностью. В результате описано около 200 участков. Для каждого участка составлялась грубая литологическая схема, на которой показывались контуры распространения основных типов пород и места захоронения органических остатков.
Как особый методический приём, без которого невозможно определение геологического строения массива, применяли очень часто отбор образцов с фузулинидами для определения возраста пород. Общая схема геологического строения массива была выяснена еще в 60-х гг. также на основании определения возраста пород в скважинах по фузулинидам. Для уточнения тектоники массива и для определения возраста наблюдаемых участков в 1968–1972 гг. было сделано более 500 определений Д. М. Раузер-Черноусовой, а по карьерам в 1983 г. — более 20 определений Д. Ф. Шамовым. Возраст мергелей, перекрывающих рифогенные известняки, определён по аммонитам и радиоляриям М. Ф. Богословской и Б. Б. Назаровым. При микроскопическом изучении пород особое внимание обращалось на форму обломков, степень их разрушенности, наличие обрастаний, форму роста и размеры колоний возможных рифообразователей, морфологию мелких фораминифер.
Стерлитамакские шиханы были выбраны объектами экскурсий XXVII сессии Международного геологического конгресса в 1937 г., VIII Международного конгресса по стратиграфии и геологии карбона в 1975 г., а также ряда других крупных научных мероприятий [6].
Сегодня изучение шиханов не менее актуально. Исследования проводятся в основном самими предприятиями-разработчиками гор, а также региональными научными центрами и научно-исследовательскими отделами ВУЗов республики. Проблемы экологической безопасности и природопользования шиханов рассматривают в своих трудах Е. А. Сафаргалеева, А. А. Шатов (ОАО «Сода», г. Стерлитамак) [10]; палеонтологическое и современное биоразнообразие исследуют И. А. Скуин (ЗАО «Сырьевая компания», г. Стерлитамак), В. А. Михайлова, Н. В. Шварева (Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета, г. Стерлитамак) [4], Г. Р. Бакиева, Л. С. Хайбуллина, Л. А. Гайсина, Р. Р. Кабиров (БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа) [1]; рекреационные возможности памятника природы анализируют Р. А. Фаткуллин, Е. Н. Сайфуллина (БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа), И. М. Япаров (Башкирский государственный университет, г. Уфа) [7]; геологическое строение изучают В. Б. Мартыненко (Институт биологии Уфимского научного центра РАН, г. Уфа) [3], А. З. Кагарманова (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», г. Санкт-Петербург) [2]; комплексные исследования шиханов проводит З. Ш. Тимербаева (БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа) [6] и т. д.
Столь значительный интерес к шиханам, как показывают история и современность, оправдан. Шиханы уникальны с ботанической, зоологической и палеонтологической точек зрения. На склонах гор наблюдается обилие реликтовых и эндемичных видов (астрагалы Гельма (Astragalus helmii Fisch.) и Карелина (Astragalus karelinianus Popov), бороздоплодник исетский (Aulacospermum multifidum (Sm.) Meinsh.), пижма уральская (Tanacetum uralense (Krasch.) Tzvelev), чина Литвинова (Lathyrus litvinovii Iljin) и т. д.) [9]. Более 40 видов растений и животных Стерлитамакских шихан занесены в Красную книгу Республики Башкортостан (РБ) [6]. Из представителей животного мира наиболее примечательны птица удод (Upupa epops), бабочки аполлон (Parnassius apollo), подалирий (Iphiclides podalirius), махаон (Papilio machaon), бескрылый кузнечик зелёная дыбка (Saga pedo Pall.). Все они занесены в Красную книгу РБ [6]. Шиханы интересны и как минералогический памятник природы (кристаллы и друзы кальцита, арагонита, целестина и т. д.). Известняковые месторождения Шахтау чрезвычайно богаты остатками разнообразных организмов прекрасной сохранности. В настоящее время, благодаря планетарной уникальности, шиханы внесены в Список геологического наследия всемирного значения «GEOSITES».
Органический мир шиханов до конца не исследован, не изучены, в частности, трилобиты и гастроподы (типа ракообразных), из остатков растительного происхождения — водоросли (сине-зелёные водоросли — строматолиты) и др. В свете увеличивающейся антропогенной нагрузки необходим постоянный мониторинг современного биоразнообразия [5]. Всё это говорит о том, что научный интерес к шиханам будет только расти.
Литература:
1. Кабиров Р. Р., Гайсина Л. А., Хайбуллина Л. С., Бакиева Г. Р. Эколого-флористический анализ почвенных водорослей и цианобактерий гор Тратау и Юрактау // Почвоведение. — М.: Наука, 2012. — № 9. — С. 974.
2. Кагарманова А. З. История литогенеза нижнепермских шиханов // Записки Горного института. — СПб.: СПГГИ им. Г. В. Плеханова, 2007. — № 170. — С. 19–23.
3. Мартыненко В. Б. Уникальные памятники природы — или сырьё для соды? // Степной бюллетень. — Новосибирск: Сибирский экологический центр, 2011. — № 33. — С. 27–29.
4. Михайлова В. А., Шварева Н. В. Биологическое разнообразие грибов-макромицетов территории, прилегающей к карьеру шихана Шахтау // Успехи современного естествознания. — Пенза: ИД «Академия Естествознания», 2005. — № 4. — С. 36–37.
5. Ситдиков Т. Ю., Хисматуллин И. Р. Экологические проблемы Республики Башкортостан: причины и пути решения. Проблемы правовой охраны окружающей среды // Вестник Южно-Уральского профессионального института. — Челябинск: ЮУПИ, 2013. — № 2(11). — С. 38–46.
6. Тимербаева З. Ш., Ахметова А. Ш. Шиханы — уникальные памятники природы Башкортостана // Учитель Башкортостана. — Уфа: Башкортостан, 2006. — № 4. — С. 67–69.
7. Фаткуллин Р. А., Сайфуллина Е. Н., Япаров И. М. Рекреационные и туристские объекты Западного Приуралья (в пределах Башкортостана) // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. — Воронеж: ВГУ, 2007. — № 2. — С. 43–45.
8. Хисматуллин И. Р. IX Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Организация территории: статика, динамика, управление» // Новый университет. Серия: Вопросы естественных наук. — Йошкар-Ола: Коллоквиум, 2012. — № 3(6). — С. 86–90.
9. Хисматуллин И. Р. Флористический анализ Стерлитамакских шиханов и степень антропогенной нагрузки // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. — Красноярск: КГАУ, 2014. — № 1(88). — С. 249–261.
10. Шатов А. А., Сафаргалеева Е. А. Право экологической безопасности и проблема природопользования (на примере шиханов Республики Башкортостан) // Фундаментальные исследования. — Пенза: ИД «Академия Естествознания», 2013. — № 6–1. — С. 216–221.
