В Западно-Уральской карстовой провинции пещеры приурочены преимущественно к известнякам нижнего карбона и верхнего девона, в меньшей степени – к среднедевонским, еще реже – к среднекаменноугольным и очень редко – к верхнекаменноугольным карбонатным породам. В известняках и доломитах девона степень встречаемости пещер увеличивается от более древних к молодым, а в каменноугольных – наоборот, что обусловлено соответствующим обратным распределением в их разрезах кремнистого и глинистого материала. Следует отметить, что наибольшая встречаемость пещер характерна для наиболее "чистых" по составу известняков визейского и франского ярусов. Пещеры в них чаще встречаются группами, и реже одиночно. Нередко они приурочены к бортам (преимущественно восточным) и осевым частям синклинальных складок. Значительно реже пещеры развиты на крыльях однопорядковых антиклинальных структур.
В карстово-спелеологической провинции Центрально-Уральского поднятия наибольшая встречаемость, плотность и густота пещер наблюдается в пределах западного крыла Зилаирского мегасинклинория, где основная их часть развита в нижнедевонских массивных, однородных и "чистых" по составу, рифогенных известняках. Распространены они здесь преимущественно одиночно, реже небольшими группами. Размещены относительно равномерно, при общей тенденции постепенного увеличения встречаемости с севера на юг, с максимальной концентрацией в долине р. Бол. Ик в районе д. Юлдыбаево.
В карстово-спелеологической провинции Башкирского мегантиклинория пещеры приурочены к крепким, часто тонко- и среднеслоистым известнякам миньярской и катавской свит верхнего протерозоя, с преобладанием в последней. Основная их часть развита здесь на крыльях Авдырдакской антиклинали Алатауского антиклинория. Следует подчеркнуть, что в области Башкирского мегантиклинория все известные в настоящее время полости в карбонатных породах, расположены в пределах низкогорных хребтов Западного склона Урала, и ни одной нет в его среднегорной части.
В Уральской карстовой стране, как и в карстовой стране Восточно-Европейской равнины, абсолютное большинство пещер сосредоточено в пределах склонов долин-дрен и значительно реже - на водораздельных пространствах. Гипсометрически они располагаются на различных уровнях, однако подавляющая их часть здесь приурочена к интервалу абсолютных отметок 200-400 м. В этом же высотном интервале сконцентрирован и основной объем пещерных пустот. Большинство пещер Южного Урала, в сравнении с таковыми Предуралья, приурочено к средним и верхним частям зоны вертикальной нисходящей циркуляции карстовых вод. Более 80% всех пещер Южного Урала располагается над современными руслами рек выше 20-метровой отметки, примерно соответствующей верхнему уровню третьей надпойменной террасы среднеплейстоценового возраста. Заложение основной части пещер здесь произошло не позднее нижнего плейстоцена, а возможно, и много раньше. Наиболее интенсивное их формирование происходило в конце миоцена - начале плиоцена. Биоспелеологическим методом установлено, что уже к середине плиоцена на Южном Урале существовали крупные сухие пещеры.
Морфология пещер
В каждой карстово-спелеологической провинции и области в строении пещер наблюдаются свои особенности, связанные с отличиями в характере карстующихся пород (мощность, трещиноватость, условия залегания, чистота состава и т.п.).
Для относительно однородных рифогенных известняков Зилаирского мегасинклинория не типичны крупные околоповерхностные карстовые полости на водораздельных пространствах, которые более характерны для слоистых каменноугольных известняков Западно-Уральской карстовой провинции. Для пещер в нижнедевонских, часто толстослоистых и массивных известняках не характерна также и ярусность (многоэтажность). Колодцы и шахты отличаются здесь выдержанностью вертикальных стволов с горизонтальными, горизонтально-наклонными и ступенчатыми участками. Основная часть придолинных пещер в известняках нижнего девона, за редким исключением, имеет значительно меньшую протяженность, чем аналогичные пещеры в других стратиграфических подразделениях, а магистральные ходы их развиты преимущественно по системе региональной тектонической трещиноватости двух основных направлений СЗ 300-3300 и СВ 40-600 (Мартин, 1977). В ряде пещер тектонические, секущие слои, трещины прослеживаются в их сводах. В слоистых известняках пещерные ходы нередко развиты по внутрислойным литогенетическим и тектоническим трещинам и трещинам напластования. Часть придолинных пещер Уральской карстовой страны независимо от их принадлежности к какой-либо карстово-спелеологической провинции и области или к определенному стратиграфо-генетическому комплексу пород, заложены по трещинам бортового отпора. Основные магистральные ходы их в этом случае ориентированы параллельно склонам долин-дрен или скальным обнажениям, в которых они развиты и редко имеют связь с элементами залегания горных пород.
Наибольшее количество карстовых полостей горного Башкортостана, доступных сегодня для исследования, находится в настоящее время на сухой, коридорно-гротовой, натечно-осыпной и обвально-цементационной стадиях развития, около 13% - на вадозной, коридорно-озерной, примерно 7% - на вадозной, коридорно-речной и лишь пока только в 7-ми пещерах обследованы сифонные самые молодые пещерные ходы, переживающие в настоящее время коридорно-воклюзовую стадию развития.
В равнинном Зауралье в пределах карстово-спелеологической провинции Магнитогорского мегасинклинория пещеры очень редки. Крупные доступные для непосредственного исследования карстовые полости здесь, в пределах РБ, не известны. На сегодняшний день здесь зафиксированы только две небольшие (длиной до 15 м) пещеры по рр. Бол. Кизил и Худолаз.
2.3. Радиационная обстановка в пещерах
В последнее время интерес к радиационной обстановке окружающей среды в целом, и мест постоянного или временного обитания человека в частности, значительно возрос. В некоторой степени это коснулось и пещер. В связи с этим спелеологам и всем любителям пещер будет, по-видимому, небезынтересно узнать о радиационной обстановке в башкирских пещерах.
В 70-х годах во многих карстовых полостях США был выявлен повышенный уровень альфа-радиации, что побудило Службу Национальных парков осуществить долговременную специальную программу по изучению и мониторингу пещерной радиации. В результате были выявлены ее главные особенности пространственного и временного распределения. В частности, было установлено, что основной закономерностью пространственного распределения альфа-радиации является то, что ее уровень, при прочих равных условиях, контролируется в главным образом особенностями воздушной циркуляции в карстовой системе. То есть альфа-радиация связана с комплексом факторов, определяющих микроклимат пещеры. Наиболее общей тенденцией временной изменчивости уровня альфа-радиации в пещерах является ее повышение в летний период и уменьшение - в зимний, что обусловлено сезонным характером циркуляции пещерного воздуха.
В 1990 г. Британской спелеоэкспедицией в Западной Украине, на массивах Арабика (Грузия) и Крыктау (Узбекистан), а в 1991-1992 гг. Киевским карстолого-спелеологическим центром в Крыму, Западной Украине, на Северном Кавказе (Россия) и на хребте Кугитанг (Турменистан) были проведены исследования по содержанию в воздушной среде ряда пещер радона и его дочерних продуктов. При этом в Мраморной пещере (массив Чатырдаг, Крым) была реализована годичная программа режимных наблюдений. Полученные данные по радону позволили выявить основные закономерности пространственной и сезонной изменчивости его концентрации, которые оказались весьма сходными с результатами американских исследователей. Кроме того, в ряде обследованных пещер была зафиксирована повышенная концентрация радона, превышающая предельно допустимые нормы. Так, по британским стандартам предельная допустимая годовая доза в Глинянном зале и на нижнем ярусе в Мраморной пещеры (Крым), в пещере Оптимистической (Западная Украина), во всех обследованных пещерах Кугитангтау (Туркменистан) может быть достигнута или даже превышена за 5-ти дневную смену.
Таким образом часть обследованных на радон пещер в радиационном отношении оказалась далеко небезопасной. Причем, в плане риска для здоровья человека главную опасность представляет не столько сам радон, сколько его дочерние продукты, вдыхаемые человеком и оседающие в легких. Известно, что повышенная концентрация дочерних продуктов радона повышает риск заболевания раком легких, а также раком крови.