Карст Русской равнины

ВВЕДЕНИЕ

Русская равнина, протянувшаяся от Белого моря на севере до Черного на юге, от Балтики на западе до Урала на востоке, характеризуется сложным геологическим строением и большим разнообразием горных пород.

В основании Русской равнины залегает древний кристаллический фундамент, представленный огромными архейскими массивами, в строении которых принимают участие сильно дислоцированные и метаморфизованные породы протерозоя. На северо-востоке, в районе Тимана и Печорской низменности, фундамент сложен более молодыми — рифейскими вулканогенно-осадочными образованиями. В южной части равнины, в пределах Равнинного Крыма, Донбасса и Северного Кавказа, складчатый фундамент имеет герцинский возраст и здесь выделяется особая — Скифская — платформа.

На размытой и выровненной поверхности фундамента залегают осадочные песчано-глинистые, карбонатные и сульфатные отложения палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста, мощность которых иногда достигает 3–4 и даже 7–8 км. Во многих местах карбонатные и сульфатные породы палеозоя и мезозоя, образующие обычно очень пологие складки платформенного типа, выходят на поверхность или перекрываются тонким плащом молодых суглинистых отложений. Это определяет широкое развитие карстовых явлений преимущественно в платформенном чехле, где карст выявлен до глубины 1700–2800 м, и лишь иногда в образованиях складчатого фундамента.

Закономерности распределения площадей карстующихся пород на поверхности Русской равнины связаны с характером тектонических деформаций осадочного чехла и фундамента платформы. Установлено, что краевые части Русской равнины характеризуются прямыми соотношениями рельефа и геологической структуры, тогда как во внутренних частях господствуют обращенные морфоструктуры. Такое строение определяется особенностями исторического развития территории.

Заложение крупных морфоструктур Русской равнины произошло в верхнем рифее, когда в результате разломов и дифференцированных тектонических движений возникли прямые морфоструктуры. Образовавшиеся позже, в герцинское время, структуры второго этажа в основном также соответствовали структурным элементам фундамента и являлись унаследованными тектонически активными прямыми морфоструктурами. Однако во внутренних частях платформы уже в верхнем палеозое стали возникать структурные формы второго этажа, несогласные с тектоническими формами поверхности фундамента. В триасе в связи с общим поднятием поверхности начала формироваться мезозойская поверхность выравнивания. В верхнеюрское и нижнемеловое время она заливалась морями. В конце мезозоя образовалась новая поверхность, послужившая исходным уровнем для современного рельефа Русской равнины. В конце мезозоя и в начале палеогена верхнемезозойская поверхность выравнивания неравномерно деформировалась. В северной части Русской равнины опа была вовлечена в общее сводовое поднятие и расчленена на отдельные более или менее крупные останцовые возвышенности, а в южной — опущена и перекрыта более молодыми отложениями. Таким образом, начиная с герцинского времени область несогласных, обращенных, морфоструктур постепенно расширялась, пока к четвертичному периоду не охватила всю внутреннюю часть Русской платформы. Наиболее типичными обращенными морфоструктурами являются Московская и Ульяновско-Саратовская синеклизы, выраженные в рельефе повышенными участками.

Биоклиматические условия развития карста в пределах Русской равнины не однородны. Их изменение подчинено закономерности широтной зональности. Причем в направлении с северо-запада на юго-восток заметно снижается увлажнение территории вследствие того, что уменьшается количество осадков и увеличивается испаряемость из-за повышения летних температур. Весь север Русской равнины относится к области избыточного увлажнения, в то время как юго-восток (Прикаспийская низменность) представляет собой область с крайне недостаточным увлажнением и развитием полупустынных и даже пустынных ландшафтов. Роль почвенно-растительного покрова в карстообразовании, характеризующегося на Русской равнине исключительным разнообразием, проявляется в формировании агрессивных свойств природных вод и регулировании поверхностного стока.

На особенности развития и распространения карста Русской равнины существенное и все возрастающее влияние оказывает хозяйственная деятельность человека. Технический прогресс, создавший новую базу для освоения естественных ресурсов, чрезвычайно усилил прямые и косвенные воздействия на все компоненты географической среды. Это вызвало значительные изменения в развитии экзогенных, в том числе и карстовых процессов.

Среди антропогенных факторов карстообразовании наибольшую роль играют: а) общее повышение агрессивности вод, вызванное загрязнением атмосферы, природных вод и почвенного покрова агрессивными компонентами антропогенного происхождения; б) сброс агрессивных сточных вод в толщу карстующихся пород; в) длительная откачка подземных вод для водоснабжения и в связи с эксплуатацией месторождений полезных ископаемых; г) обнажение карстующихся образований, обусловленное разрушением растительного и почвенного покрова. Развитие антропогенного карста связано также с подземным искусственным выщелачиванием горных пород, применяемым для добычи различных полезных ископаемых, с откачкой природных рассолов для соляной и химической промышленности, с добычей полезных ископаемых карьерным и шахтным способами, с изменением гидрохимических и гидродинамических условий в районах создания крупных водохранилищ.

Впервые сведения о карсте Русской равнины собрал Л. Л. Крубер (1901). Позже, уже в советское время, материалы по карсту обобщались М. А. Зубащенко (1939), А. Ф. Якушевой (1949), А. С. Барковым (1957) и Н. В. Родионовым (1963). Следует отметить, что Н. В. Родионов наиболее подробно описал геологические условия развития карста Русской равнины, отметил особенности его распространения, провел картографирование и районирование карста. Кроме этих сводных работ, охватывающих Русскую равнину в целом, имеется большая специальная литература по карсту отдельных ее частей. Однако приводимые в ней данные по своему содержанию и характеру весьма различны; карст нередко рассматривается без учета влияния на него всего комплекса природных факторов. Применение разных методов часто делает полученные результаты несравнимыми. Это в значительной мере осложняет анализ и обобщение материалов по карсту и создает большие трудности в установлении общих закономерностей развития и распределения карста на обширной территории Русской равнины, выделяемой в качестве особой карстовой страны.

В связи с этим необходимость создания исследования, систематизирующего разрозненные материалы по карсту Русской равнины, очевидна. Наибольший интерес представляет анализ морфологических особенностей карстовых образований, характер их распространения и развития, гидрологических явлений и районирования карста. Все эти вопросы рассматриваются в настоящей работе с ландшафтно-географических позиций в исследовании карста, заложенных в трудах В. В. Докучаева, А. А. Крубера, А. С. Козменко и А. С. Баркова. Особенно большой вклад в разработку географического направления сделал Н. А. Гвоздецкий. Специфика ландшафтоведческого подхода к изучению любого природного явления заключается в выяснении всестороннего влияния всех компонентов природного комплекса на развитие данного явления и процесса и обратного влияния этого явления и процесса на ландшафт в целом. Ландшафтно-географический анализ карста связан с определенными трудностями, что обусловило известную схематичность, а в некоторых случаях и неравномерность освещения рассматриваемых во просов. Между тем, хочется надеяться, что данная работа привлечет еще большее внимание исследователей к основным проблемам карстоведенпя Русской равнины.