Изследването на физикогеографската обстановка в областта на циркуса „Големият казан“ в Пирин планина изясни местните условия, които благоприятстват акумулацията, задържането и фирнизацията на снежните маси на височина 2450-2500 м при географското разположение на нашата страна.
Морфоложкото и климатично естество на тези условия наложи покрай непосредствените наблюдения върху снежника да се проведат както геоморфоложки изследвания на циркуса „Големия казан“, така и стационарни метеорологични наблюдения в него.
Mорфология на Bихренския склон на циркуса
Местоположението на снежника в „Големия казан“ е тясно свързано с морфоложките особености на този циркус. „Големия казан“ е оформен между източния склон на вр. Вихрен (2915 м) и южния склон на вр. Кутело (2908 м). Той представлява самостоятелна кресловидна форма, отворена на изток, с размери 1200-1250 м и площ около 1,2 км
2. Заедно с циркусите на Бански суходол и Байови дупки „Големият казан“ образува най-грандиозната панорама в Пирин планина, която се наблюдава от Банско.
Западната и южната част на циркуса е очертана от по-стръмния вихренски склон. Морфологията на този склон и по-специално морфологията на вихренската стена на циркуса, в основата на която е разположен снежникът, благоприятства на снежните маси чрез лавинопади. Тази стена се издига западно от снежника на 420 м над неговата повърхност. Стената има предимно източно
изложение (71% от площта) и отчасти северно изложение (29% от площта) с наклони от 55 до 65° (почти половината от нейната площ). Големите наклони, достигащи на места от 85 до 90°, са характерни за ниската част на стената. Те са създадени през време на крайната фаза на последното (вюрмско) заледяване.
На три места по кутелския склон на циркуса съществуват остатъци от сипейни брекчи, най-високата от които има надморска височина от 2580 до 2610 м (
фиг. 4, вж. и
картата на втора корица). Тя е стъпало, изградено в основата от по-едри ръбати мраморни късове (40-50 см) и оцветено от червено до ръждиво. Спойката й е песъчливо-варовита. Останалите две брекчи заемат сравнително малка площ и са разположени отдясно на пътеката, която води до дъното на циркуса към седловината Премката, на 2530 м и 2450 м. Тези три брекчи, образувани в по-стари циркусни подножия, маркират последната междуледникова фаза и три стадия на развитие на кресловидната форма на „Големия казан“.
В съвременния облик на циркуса най-типичен е комплексът от реликтни ледникови и карстови форми, които като цяло оформят отворената му на изток кресловидна форма.
Ригелът на циркуса „Големия казан“ е разположен на височина 2410-2430 м. Той е разкъсан от корозията и денудацията на отделни възвишения. По-голямата му част представлява гола карна повърхност.
Фиг. 1. Циркусът Големия казан със снежника
Fig.1. The snow mass in the Great caldron circus
В източните части на вихренския и кутелския склон са запазени остатъци от циркусни рамена. По кутелския склон те са две и образуват скални площадки над ригела на циркуса при надморска височина 2460 и 2485 м. Много по-добре е запазено циркусното рамо по вихренския склон. То е слабо денивелирано от запад на изток. В западната част има надморска височина 2480 м и повърхността му е осеяна с огромни слабо заоблени мраморни блокове, някои от които имат диаметър 10-11 м. Източната част на това рамо се понижава до 2460 м. В него е образуван увал, дълъг 110 м и дълбок около 13 м, получен от сливането на няколко въртопа.
Циркусните рамена на вихренския и кутелския склон са индикатори за стадиалното глациогенно развитие на циркуса.
В циркусното дъно на „Големия казан“ преобладават акумулационните форми, които ясно маркират етапите на намаляване и отстъпване на снежно-фирновата маса на циркуса. Западно от ригела, при заслона на БАН, на височина 2445 м са запазени останки от най-старата челна морена
[1] в циркуса. Тя има посока север – юг и е изградена от слабо закръглени и значително изветрели мраморни блокове, примесени с чакъли и пясъци. Тази морена лежи върху циркусно рамо, основата на което се разкрива на две места, с височина, отговаряща на най-високата част на ригела. Разкритите му чисти наподобяват мутонирани скали.
Много по-ясно е очертана втората челна морена
[2], която е почти напълно запазена. Тя има форма на дъга, отворена към стената на Вихрен, и е дълга 255 м. Изградена е от полузакръглени мраморни блокове, най-големите от които имат размери 3,5/2,5 м. Западният Ј склон е дълъг около 58 м с наклон 33°, а източният Ј склон е само 9 м дълъг с 42° наклон. Пред тази морена е образувано малко зандрово поленце, дълго 100 м и широко 47 м. То е създадено от промити дребнозърнести и по-фини моренни материали от източния склон на морената. По повърхността му са образувани грубоскелетни хумусно-карбонатни почви (Георгиев, 1959), които са типични и за някои от дъната на въртопите. По дъното на зандровото поленце са оформени 5 незначителни по размери въртопа.
В най-западната част на циркусното дъно пред снежника е разположен съвременен мореноподобен вал. Той огражда снежника от север-изток и юг. Западният склон на вала има наклон 36° и дължина 6 м. Изграден е от свежи ръбати мраморни блокове, най-големите от които имат размери: дължина 1,6 м, височина 1 м и ширина 65 см. Източният склон на вала е дълъг 24 м с наклон 40° и е съставен от по-дребни мраморни късове.
Останалата част от циркусното дъно е покрита от сипеен шлейф, в който са оформени три сравнително млади сипейни конуса – два са от страната на вихренския склон, а един към кутелския склон. В горната част тези конуси се състоят от по-дребни, а в долната от по-едри мраморни късове, които се намират в различна степен на повърхностно изветряне.
Тук изпъква въпросът за причината на склоновата асиметрия в циркуса и въобще за асиметрията в троговите долини на Пирин планина. Според H. Louis асиметрията на троговите долини, изразена с по-стръмни сенчести склонове, с по-полегати слънчеви склонове, е резултат на това, че сенчестите части на ледниците са били по-силно подхранвани от циркусите и са вършели по-голяма рушителна работа.
Оформяването на склоновата асиметрия в циркуса е извършено през време на последното заледяване. Особено важна е последната фаза на това заледяване, когато снежно-фирновата маса отстъпила по североизточния сенчест и хладен вихренски склон. Тогава се развило мощно мразово изветряване, в резултат на което се оформя много стръмната долна част на вихренския склон, която на места е отвесна. Средната част на този склон с наклон до 60° и горната му част с наклон до 40° вероятно са създадени съответно във втория и първия стадий на вюрмското заледяване. Поради това наклоните на по-високите части на този склон спрямо ниските му части са по-малки. Мразовото изветряване като нивално геоморфоложки процес продължава и след вюрмския ледников период, но с по-слаб интензитет.
Големите наклони, навяването на снега, образуването на снежни козирки през зимата по вихренското било и липсата на растителна покривка по стената на вр. Вихрен са основни причини за бързото сриване на лавини към дъното на циркуса. В западната част на този циркус снежната покривка се задържа не по-малко от 6 до 7 месеца в годината. „Вечен сняг“ (
1,
2) обаче се запазва само в основата на вихренския склон към неговата подветрена източна и североизточна страна. Пренавяването на снега е типично за зимните месеци: януари (със средна месечна температура – 7,3°), февруари-5,4°) и март (-5,6°), и то в дни, когато ниските температури са съчетани със силни преобладаващи северозападни и западни ветрове. При такива условия над „Големият казан“ се образуват специфични снежни праховити бури.
Източната вихренска стена е изградена от дребнозърнест бял мрамор, потъващ на изток под ъгъл 36–68°. Мраморът е набразден от система тектоски пукнатини, най-главните от които имат посока 18°. Някои от пукнатините са по-дълбоко кородирани и образуват улеи, насочени към северния и южния край на снежника. Те секат косо стената и са главни пътища за свличане на снежни маси през зимата върху повърхността на снежника. През лятото и есента тези улеи се явяват като основни пътища за гравитачно движение на изветрелите по склона скални маси, които се натрупват пред снежника и оформят мореноподобен вал. Съставен от мраморни късове, валът има дължина 206 м, от която на северното крило се пада 70 м, на източното – 56 м, а на южното – 80 м. Най-ниската източна част на вала има надморска височина 2427 м. От страната на снежника склонът му е с наклон 40°.
По голия вихренски склон доминира мразовото изветряне. Затова повърхностният карст тук е плитък и своеобразен.
Обикновените кари, така типични за нормалния карстов пейзаж, са едва забележими по голите склонове на циркуса. Голямото съдържание на калциев карбонат в мраморите благоприятства окарстяването. Напукаността и наплочеността на тези скали, свързана с трите основни системи пукнатини, също благоприятства кородиращата дейност на дъждовните и снежните води. Въпреки тези благоприятни условия за образуване на кари по лишените от растителност вихренски и кутелски склонове доминират следите от мразовото изветряване, проявено най-силно по основните посоки на простиране на тектонските пукнатини. Пукнатините се явяват като първоначални пътища не само за развитие на своеобразния високопланински карст, но очертават и посоката на развитие на мразовото изветряване, което е основен източник за по-дребен, ръбат, сипеен материал по южния кутелски склон и по-едър материал – по североизточния вихренски склон.
Поради тази причина повърхностният високопланински карст по мраморните склонове на Пирин планина е плитък, своеобразен, проявяващ се след деградацията на мразовото изветряване.
Между другите карстови форми по циркусните склонове интересни са двете дълбоко кородирани пукнатини по вихренския склон (вж. картата на втора корица). Те имат простиране 130° и са разположени на разстояние една от друга на 15 м при надморска височина 2620 м. По тези пукнатини са оформени два трунодостъпни срещуположни улея, насочени към циркусното дъно. Значително кородирани са още и няколко пукнатини по източния вихренски склон с посока на простиране 18-25°. Две от тях се явяват като пътища на гравитачно движещи се изветрели скални маси към двата края на снежника, които подхранват псевдоморенния му вал с различни по големина скални късове.
По южния кутелски склон на височина около 2870 м се очертава отворът на значителен по размери въртоп. Карстовите процеси по дъното на циркуса са се проявили и се проявяват много по-силно, отколкото по неговите склонове. Те са офорвили 2 увала и значителен брой въртопи. По-дългият от увалите е разположен източно от втората морена, а вторият, по-широк и по-дълбок – западно от тази морена. Най-големия въртоп по дъното на циркуса, оформен източно от заслона на БАН, има размер 50/40 м и дълбочина около 8 м.
Увалите и въртопите са създадени на онези места по дъното на циркуса, където през зимата лавините натрупват сравнително най-голямо количество снежни маса. На тези места корозията се проявява по-продължително време. Чрез понорите по дъното на циркуса снежните и дъждовните води се отвеждат в каверните на подземния карст, ориентирани по посока на основните пукнатини. Карстът на циркуса „Големия казан“ е основната причина за липсата на езера по неговото дъно,което би улеснило топенето на снежника.
Наблюдения на снежника в „Големия казан“
Размери и строеж на снежника. Натрупаните в основата на вихренската стена снежни маси, получени от свлечени през зимата лавини, откъснати от вихренското било снежни козирки и пренавят снежен прах, под действието на собствената си тежест и бавното топене се уплътняват и превръщат в зърнест фирн. Този фирн, който оформя тялото на снежника, дочаква през есента и зимата нов сняг.
Фиг. 2. Метеорологическата клетка и
плю-виототализатора в циркуса „Големия казан“
Fig. 2. Meteorological cell and the pluviototalizer of the Great caldron circus
Теодолитната снимка на циркусното дъно в М 1:1000 (фиг. 3) показа, че снежникът има следните размери: дължина от север на юг 90 м и ширина от запад на изток 81 м. Той има източно изложение с наклон на заледената му повърхност 33°.
Фиг. 3. Картосхема на снежника в циркуса „Големия казан”
1 – снежник, оконтурен от блокажен вал; 2 – заслон;
3 – плювиототализатор; 4 – метеорологическа клетка;
5 – кабели; 6 – дълбоко кородирани тектонски пукнатини
Fig. 3. Map sketch of the snow mass in the Great caldron circus
1. Snow mass, outlined by a blocking stones; 2. Shed;
3. Pluviototalizer; 4.Metheorological cell. 5. Cables;
6. Deeply corroded tectonic crevices.
По повърхността на снежника предимно в ниската му част се наблюдават т. нар. ледени чаши. Това са дребни негативни форми с дълбочина от 10 до 15 см, образувани от топенето на фирна пир нагряване на скалните късове по повърхността на снежника.
В края на лятото и началото на есента в горния край на снежника се наблюдават пукнатини, почти успоредни на Вихренския склон. Образуването им е свързано с топенето на фирновия сняг от нагрятата вихренска стена и неговото сриване в образувалата се между снежника и стената празнина.
Сондажите в средата на снежника, направени на 18.Х.1957 г., достигнаха основата му на дълбочина 8 м. Анализът на сондажните ядки показва слоестия строеж на фирновия сняг. До 80-100 см дълбочина е развита ледена кора, която говори, че повърхностният слой се намира под непосредственото въздействие на температурните условия на приземния въздушен слой. Под тази ледена кора лежи фирновият сняг, зърната на който увеличават едрината си в дълбочина. Докато на 1,5 под повърхността големината на фирновите дзърна е около 1 мм, на дълбочина 3-4 м тя се увеличава на 1,5 мм, а на 7-8 м фирновите зърна достигат размери до 2 мм.
На дълбочина 5,4 сондажът разкри тънка ледена прослойка (около 2-3 см), примесена с прах и дребни ръбати мраморни късчета. Тази прослойка вероятно е остатък от стара ледена кора, образувана на повърхността на снежника през зимата на 1956–1957 г. При сондиране на снежника на същото място на 29. VІІІ. 1958 г. на дълбочина 2,3 м бяха установени остатъци от повърхностна ледена кора, образувана през 1957–1958 г. Липсата на други ледени прослойки, които могат да се образуват при периодичното наслояване на снежните маси, ни навежда на мисълта, че основният източник за подхранване на снежника са снежните лавини от източната стена на Вихрен, които запълват ограденото с мореноподобен вал понижение. Останалите лавини през зимата удебеляват снежника и продължават своя път към дъното на циркуса.
Металните репери, забити в основата на вихренския склон, показаха, че новата снежна покривка в тилната част на снежника има дебелина не по-малко от 20 м. Открояването на снежника от общата снежна преспа, покриваща дъното на циркуса, обикновено започва от началото на юни, когато най-рано се очертава източната част на мраморния вал. Снежникът достига най-малки размери в края на октомври, а някои години в началото на ноември. Размерите му варират в зависимост от количеството на снеговалежите през есента, зимата и натрупването на лавинни снежни маси. Така например през септември 1959 г. снежникът е по-малък, отколкото през същия месец на 1959 г., а през 1958 г. – по-голям, отколкото през 1957 г.
Фирновият строеж на тялото на снежника противоречи на мнението, изказано от Хр. Пеев (1956), че „снежниците, разположени в циркусите „Каменитица“, „Баюва дупка“, „Разложки суходол“, „Кутело“ и „Големия казан“, са малки ледничета“. Снежнофирновото ледниче в циркуса „Баювата дупка“ през 1957 г. бе разкъсано на 4 части, по-ниските от които бяха изцяло заледени. Разкъсването на снежниците на части е типично за онези от тях, които са оформени в стари трогови долини. Такъв е случаят със снежника в слабо преоформения циркус „Баюва дупка“, който по местоположение е типичен талвегов снежник.
Плътност, съдържание на вода и топене на снежника. Опитите, направени с помощта на секторни везни, показаха, че пресният праховиден сняг има плътност 0,22-0,23, а плътният лед – 0,98. Трикратното измерване на плътността на заледения слой от снежника на 19.ІХ.1957 г. от дълбочина 5 и 60 см при температура на въздуха в 11 ч. -3,2° даде следните стойности. На 5 см плътността бе 0,78, а на 70 см – 0,69. На 22.VІІІ.1958 г. при температура на въздуха към 12 ч. 18,2° плътността на заледения слой от дълбочина 20 см бе 0,64, на 50 см – 0,65, а на 1 м, на която дълбочина заледеният слой бе сравнително добре запазен, се получи плътност 0,67. На по-голяма дълбочина фирнът показа по-малка плътност.
Съдържанието на вода в снежника се определи на 29.VІІІ.1957 г. по профила на 8-метров сондаж. Проби се взеха от две дълбочини (1,5 и 6 м) при трикратни измервания. При определянето се използва формулата на Шукарьов. Получиха се следните резултати: за пробата, взета от дълбочина 1,5 м, съдържанието на вода във фирна бе 16 %, а на дълбочина 6 м водата бе 35,7%. От 6 м до дъното на сондажа фирнът бе изобилно наситен с вода. При сондиране на снежника на 21.ІХ.1959 г. водата в него се появи на дълбочина 2,32 м. Промените в горната граница на насищането на фирновата мас с вода вероятно са свързани с различния интензитет на топенето.
Топенето на снежника е в зависимост от температурата на въздуха. През май, юни, юли, август и септември средната температура е над 0°. Тя е най-висока през юли (8,3°) и август (8,7°). Тогава топенето на снежника е най-интензивно. Тогава и слънцето огрява продължително време повърхността му – от 5,3 до 14,30 ч. (при слънчеви дни).
Маркировката на снежника даде следните данни за интензивността на топенето: от 16. ІХ. до 30. ХІ. 1957 г. повърхността на снежника се понижи със 104 см, т. е. денонощно с 1,4 см.
Температура в тялото на снежника. Дистанционното измерване на температурата в тялото на снежника се извърши частично през 1957, 1958 и 1960 г. От платиновите термометри, поста вени на дълбочина 1, 2, 3, 5 и 8 м, се получиха следните данни (вж. табл. 1 и 2).
Таблица 2![](pp4-12-2t.jpg)
От таблицата се вежда, че промените на температурата в еднометровия заледен повърхностен слой на снежника са тясно свързани с промените на температурата на лежащия над него въздушен слой. Останалата част от тялото на снежника през цялата година има температура 0°.
Температура, относителна влажност на въздуха и валежи в циркуса „Големия казан“. Две и половинагодишните наблюдения (юли 1957 – декември 1959 г.) върху температурата и относителната влажност в „Големия казан“ дадоха възможност да получим данни за климатичните условия в циркуса.
Средната температура на трите най-студени месеци (януари, февруари и март) е –6,1°. Средната температура на трите най-топли месеци (юни, юли и август) е 7,2°, температура, която до известна степен затруднява бързото топене на снега. Средната годишна амплитуда на температурата е малка – около 16°. Сравнително устойчивите температури под 0° в края на есента, зимата и началото на пролетта обуславят устойчивостта на снежната покривка, която по дъното на циркуса се задържа не по-малко от 7 месеца (от ноември до май, а понякога и до юни).
Относителната влажност е най-голяма от април до юни (74 %), а най-малка през февруари и октомври.
Плювиототализаторът даде следните валежни суми: от 28.VІІІ.1957 до 15.VІІІ.1958 г. – 1152,5 л/м
2; от 15.VІІІ.1958 до 21.ІХ.1959 г. – 1082 л/м
2л на кв. м; от 21.ІХ.1959 до 3.ІХ.1960 г. – 934,5 л/м
2л на кв. м и от 3. ІХ. 1960 до 23.VІІІ.1961 г. – 934,5 л/м
2л на кв. м. За краткия четиригодишен период (от 28.VІІІ.1957 до 23.VІІІ.1961 г.) средният годишен валеж е 1028, 1 л/м
2.
Снеговалежът е типичен за периода ноември-април, май. Нормалната снежна покривка достига дебелина до 2 м, обаче в циркуса „Големия казан“ поради сриване на лавини и пренавяване на сняг снежната покривка достига много по-голяма дебелина.
Данните от метеорологичната станция „Големия казан“ красноречиво говорят, че снежникът в циркуса се формира при високопланински климатични условия – трайни ниски температури, значителни валежи (снеговалежи), устойчива и дебела снежна покривка и локални условия, благоприятстващи натрупването на лавинни маси.
Албедо на повърхността на снежника. Величината на албедото в района на циркуса „Големия казан“ бе измерена на 22, 23, 24 и 25.VІІІ.1961 г. с помощта на албедометър тип Янишевски. Бяха направени 50 измервания при северна експозиция върху разнородна подстилаща повърхност – гранит, мрамор и повърхността на снежника, на височина 1 м над повърхния терен южно и западно от „Рибното езеро“ на р. Бъндерица албедото е от 16 до 19 %. Свежи бели мраморни блокове по северния склон на мореноподобния вал показаха албедо от 25 до 30 %. Трикратното измерване на навлажнената слабо окаляна повърхност на снежника показа албедо 35 % (свеж кристален сняг има албедо почти 100 % – Кондратев, 1954).
Получените величини на албедото са твърде характерни за отражателните свойства на гранита, мрамора и фирновата повърхнина. Данните показват, че отражателната способност на фирновия сняг е два пъти по-голяма от отражателната способност на по-тъмните гранити, а отражателната способност на сравнително свежите мраморни блокове, които изпълват дъното на циркуса, е с 5 до 10% по-малка от тази на повърхността на снежника. Белите дребнозърнести мрамори, изграждащи циркуса, поглъщат малко слънчеви лъчи, а оттам по-слабо и по-бавно се затоплят. Това ни позволява да направим извода, че голямата величина на албедото е един от решаващите фактори за образуването на снежника в циркуса „Големия казан“. За голямото значение на албедото в това отношение ни говори фактът, че в циркусите на гранитните дялове на Рила планина и Северен Пирин, в които съществуват гореизброените геоморфоложки и климатични условия (сенчестото северно и източно изложение, лавинно-снежни натрупвания и пр.), снежници не се образуват.
Условия за образуване на снежника. Образуването на снежника в циркуса „Големия казан“ и въобще на снежниците в северния мраморен дял на Пирин планина е закономерно явление, тясно свързано със следните благоприятни условия:
а) Специфичната морфология на циркуса с почти отвесна засенчена стена благоприятства за целогодишното задържане на падналите тук снежни маси и лавини и трансформирането им във фирнов сняг.
б) Голямата величина на албедото в циркуса е един от решаващите фактори за формирането на снежника.
в) Карстовите форми в циркуса са също така фактор за запазването на снежника, тъй като губещата се в карстовите кухини вода от топенето на снеговете и от дъждовалежите не образува постоянна водна баня, в която снежникът би се разтопил, преди да паднат нови снегове.
Генезис на циркуса „Големия казан“
Проведените стационарни метеорологически наблюдения в „Големия казан“ дават конкретни данни за доминиращия процес в съвременната екзоморфодинамика – мразовото изветряне.
То се проявява най-силно в дните, когато температурата се колебае около 0°. Данните от двегодишните наблюдения върху температурата на въздуха в циркуса при БАН на височина 2445 м, са твърде показателни. За горепосочения двегодишен период ежегодно в продължение на 88 дни температурата се колебае около 0°. В това колебание се наблюдават два максимума. През месеците октомвриза 1959 г. в продължение на 15 дни със средна температурна амплитуда 6°) и през май (в продължение на 17 дни със средна температурна амплитуда 4°). През тези два месеца мразовото изветряване и свързаните с него каменопади са най-интензивни. Това изветряване с по-слаб интензитет е типично и за началото и средата на пролетта – месеците март и април – в продължение на 10-12 дни и в началото и края на есента – месеците септември и ноември – с 8-11 дни.
През месеците, когато температурата се колебае около 0°, значителна релефообразуваща роля играе и влакнестият лед. За неговото значение не са провеждани специални наблюдения, но имахме възможност на няколко пъти през октомври да наблюдаваме в циркуса върху склон със северна експозиция кристали от влакнест лед, високи до 12 см. Те са винаги перпендикулярни на склона независимо от неговия наклон и повдигат на известна височина най-горната част на скелетните почви или изветряла скална маса по склоновете. По този начин улесняват гравитационното придвижване на масата по склона. Вероятно този процес е по-интензивен по вихренския склон, който е по-влажен, сенчест и по-благоприятен за образуване на влакнест лед, високи до 12 см. Те са винаги перпендикулярни на склона независимо от неговия наклон и повдигат на известна височина най-горната част на скелетните почви или изветряла скална маса по склоновете. По този начин улесняват гравитационното придвижване на масата по склона. Вероятно този процес е по-интензивен по вихренския склон, който е по-влажен, сенчест и по-благоприятен за образуване на влакнест лед.
Лавините през зимата и поройните валежи през лятото и понякога в началото на есента се проявяват като значителна релефообразуваща сила по склоновете. Те играят ролята на метла, която помита и отнася изветрелите скални маси. Лавините сриват снега от склоновете и го натрупват по дъното на циркуса, с което благоприятствуват по-интензивното развитие на корозионните процеси. Така, оголвайки склоновете, те допринасят за сравнително по-интензивната проява на мразовото изветряване.
Подобна роля играят и преобладаващите западни ветрове. Поради своеобразната орография на циркуса те духат в него с по-голяма сила. Понякога през зимата по дъното му ветровете навяват снежен прах, който се задържа за кратко време и на сенчестия подветрен склон. В зависимост от влагата, която носят, те ту изсушават, ту овлажняват по-достъпния за тях южен кутелски склон. По този начин западните ветрове улесняват механическото изветряване на мраморите в циркуса.
Мразовото изветряване и въобще физическото изветряване, протичащо при типичния високопланински климат на „Големия казан“, преобладава над корозията.
При изясняване генезиса на циркуса „Големия казан“ заслужава внимание следният фактически глациогенен материал:
1. Разположение един над друг на циркусите „Малък“ и „Голям казан“, вертикалното отстояние между които е 200 м.
2. Двете циркусни стъпала по кутелския склон над ригела на „Големия казан“ и тяхното отношение към високата сипейна брекча по склона. Останки от тези две стъпала се наблюдават и по кутелския склон на циркуса „Малкия казан“, където постепенно се понижават и прехождат в ригела на циркуса.
3. Местоположението на най-високата сипейна мраморна брекча в „Големия казан“ и двете по-ниско лежащи сипейни брекчи в него.
Допускаме съществуването на две зеледявания – старо, по-мощно, през време на което ледниците в тази част на Пирин планина са достигнали по-голямо развитие. Това заледяване е вероятно риско. Младото вюрмско заледяване е характерно с отстъпване на ледниковите езици и значително развитие на циркусите. В циркуса „Големия казан“ то е представено от ясен ригел, две челни морени и две сипейни брекчи, датиращи три стадия на отстъпване на последното заледяване (фиг. 4).
Фиг. 4. Геоморфоложка карта на циркуса „Големия казан“
1 – моноклинален гребен; 2 – върхово равнище; 3 – денивелирана денудационна повърхнина на 2600-2700 м; 4 – гол, окарстен склон със силно проявление на нивално геоморфоложки процеси (мразово изветряне и др.); 5 – циркусно рамо; 6 – ригел; 7 – мутонирани скали; 8 – брекчи (остатъци от стари сипейни склонове на височина 2580-2610 (І), 2530 (ІІ) и 2450 (ІІІ); 9 – млади сипейни шлейфове; 10- челна морена 1-2; 11 – зандрово поле; 12 – снежник с мраморен вал; 13 – дълбоко кородирани тектонски пукнатини; 14 – увала; 15 – въртоп; 16 – ниша корозионна; 17 – граница на фирновото поле през време на първия вюрмски стадий (В1); 18 – граница на фирновото поле през време на първия вюрмски стадий (В2); 19 – граница на фирновото поле през време на първия вюрмски стадий (В3).
Fig. 4. Geomorphological map of the Great caldron circus
1. Monocynal crest; 2. Top leveling; 3. Leveled denudation bench at 2600-2700 m; 4. Bear slope, karstified and with strong development of nival geomorphologic processes (frost weathering, etc.); 5. Circus shoulder; 6. Rigel; 7. Muted rocks; 8. Breccha (residues from old scree slopes at 2580-2610 (I), 2530 (II) and 2450(III) levels; 9. Young talus trails; 10. Frontal moraine 1-2; 11. Sandre field; 12. Snow accumulation with marble stone block; 13. Deeply corroded tectonic crevices; 14. Uvala; 15. Dolina (Sink hole) 16. Corrosion niche; 17. Border of the firn field during the first Vurm stage of В1; 18. Border of the firn field during the first Vurm stage of В2; 19. Border of the firn field during the first Vurm stage of В3.
Въз основа на фактическия глациогенен материал може да се реставрира развитието на циркусите „Големия и Малкия казан“ приблизително така (фиг. 5). В резултат на интензивни неотектонски движения в средата на кватернера, съпътствани от захлаждане на климата, вероятно в началото на риската епоха високите части на пиринския хорст са се издигнали над тогавашната снежна граница. При благоприятните орографски условия на сенчестата, североизточна страна на кутелския и вихренския склон местната снежна граница се е спущала до 2200 м. Върху остатъците на ерозионно и коризионно преработената денудационна повърхнина 2600-2700 м и между върховете Вихрен и Кутело се е образувало продълговато фирново поле.
Фиг. 5. Етапи на заледяване в циркусите на Големия и Малкия казан
Р - предполагаемо риско заледяване; В1-3 - фази на вюрмското заледяване; 1) Бъндеришкият ледник през време на предполагаемото риско заледяване; 2) челни морени: a - от време на второто вюрмско заледяване; б - от време на третото вюрмско заледяване.
Fig. 5. Stages of glaciations in the Great caldon and Small caldon circuses.
P - probable Ris glaciation; B1-3 - Phases of the Vurm glaciations; 1) The Bunderitza glacier during the probable Ris glaciations; 2) Front moraines: a - From the time of the Second Vurm glaciations; b - From the tome of the Third Vurm glaciation.
Дългата ос на фирновото поле, разположена по посока изток–запад, е започнала от седловината Премката и е завършвала в най-ниската част на „Малкия казан“. Няма никакво съмнение, че полето е спущало огромни по размери лавини към бъндеришкия ледник, дебелината на който е била не по-малко от 250 м.
Това първо заледяване в казаните вероятно е протекло в две фази, за които ни говорят двете циркусни рамена, запазени добре по левия кутелски склон както на „Големия“, така и на „Малкия казан“. Фирновата област на първото заледяване на Казаните е била почти два пъти по-голяма от фирновата област на следващото по-младовюрмското заледяване. Останките от последното заледяване са запазени само в циркуса „Големия казан“.
Междуледниковата фаза между първото и второто заледяване на Казаните е продължила дълго време. За това свидетелства сравнително мощната сипейна бречка, образувана върху дъното на тогавашния циркус на височина 2610 м.
Ясните следи от вюрмската ледникова епоха говорят, че през вюрма вероятно поради резките климатични промени, свързани с увеличение на радиацията в планетарен мащаб, местната снежна граница се е повишила от 2200 на 2400. Над тази граница е започнало оформяването на циркуса „Големия казан“. Трите стадия на отстъпването на фирновите маси в този циркус са маркирани от ригел, две челни морени и две по-ниски сипейни брекчи по кутелския склон. Етапите на отстъпване на снежнофирновата маса в циркуса „Големия казан“ са представени графически на приложената картосхема.
От геоморфоложкото проучване на циркуса „Големия казан“ може да се направят следните изводи. Вихренският и кутелският склон ясно подчертават различния интензитет на склоновите денудационни процеси, протичащи при различна експозиция, наклони и овлажняване. Получените с помощта на картометричния метод количествени морфометрични показатели за тези два склона, съпоставени със съвременната морфология, разкриват пространствено съществуващите закономерни етапи в неравномерното геоморфоложко развитие на циркуса. По-дългият и по-полегат кутелски склон е закономерно явление, свързано предимно с южната му експозиция, при която денудационните склонови процеси и най-вече мразовото изветряване са разпределени по-равномерно по склона, затова по него преобладават наклони, които се приближават до средния наклон на циркуса.
По-стръмният сенчест вихренски склон е също резултат на закономерно явление, свързано със стадиалното отстъпване на снежно-фирновата маса в циркуса през време на вюрмското заледяване по посока на вихренския склон и различното му по интензитет мразово и корозионно рушение през трите фази на последното заледяване. Различното проявление на съвременните морфологични процеси в циркуса са също така закономерен процес, свързан с експозицията, наклона, овлажняването на склоновете, неравномерното натрупване на снежни маси през зимата и интензивното корозионно действие на снежните води по дъното на циркуса.
Литература
- Бояджиев, Ст. Върху геологията на Пирин планина. Год. на управл. за геол. проучвания, т. VІІІ, 1957.
- Демирев, А. Доклад за инженерно-геоложко проучване на ВЕЦ „Разлог“, Г. Д. Енергохидропроект, 1950.
- Кръстанов, Л. Третата международна геофизична година, С., 1957.
- Пеев, Хр. За някои съвременни ледникови форми в Пирин планина, сп. „Природа“, кн. 1, 1960.
- Jанковиh, П. Глациjални трагови на Пирину, Глас Српске крал. Акад. LINV, 1903.
Morphology of the Great Caldron circus in Pirin Mountain and observations of
the snow accumulation in it
Assoc. Prof. Vladimir Popov (1912-1998)
Institute of geography - BAS
Summary
The Great caldron is a typical glacial/karst circus (elevation of 2400-2500 m), formed at the foot of the Marble escarpment of Vihren (2914m, the highest peak in Pirin Mountain, Bulgaria). Traces of the last two Pleistocene glaciations have been discovered. The contemporary exo-morpho-dynamics is marked by prevailance of typical frost weathering and stone slides associated to it. Karst pot-holes, pits and valogs have been formed on the bottom of the circus, closely relating to accumulation and melting of snow masses and avalanches. The snow accumulation at the Vihren wall foot is of particular interest (2450-2500m). It has been studied by the Institute of Geography of the Bulgarian Academy of Sciences in 1957-59, as a part of the program of the Third International Geophysical Year. This paper reports about the most important results of these stationary observations. Among the main reasons for the all the year round entrapment of snow masses in the Northern Marble section of Pirin the high albedo of marble has been pointed out (35%), as well as the role of karst (impossibility to form circus lakes).