Карст Русской равнины - Анатолий Григорьевич Чикишев

А. Г. ЧИКИШЕВ

КАРСТ РУССКОЙ РАВНИНЫ

*

Ответственный редактор

доктор географических наук

Н. А. ГВОЗДЕЦКИЙ

© Издательство «Наука», 1978 г.

ОТ РЕДАКТОРА

Книга посвящена истории изучения карста Русской равнины, ее карстовым формам, гидрологии и районированию карста. Автор обобщил огромный материал, как литературный, так и полученный в результате собственных исследований во многих районах Русской равнины. Весь этот богатый материал приведен в стройную систему благодаря тому, что в основу его обобщения положено специальное, карстологическое, районирование территории.

Автор развивает разработанное отечественными, в особенности советскими, исследователями ландшафтно-географическое направление в изучении карста, что находит отражение в главе об истории исследования, в характеристике физико-географических условий развития карста по выделенным региональным единицам, отчасти в анализе особенностей самих карстовых явлений и в заключении.

Ограничившись освещением лишь нескольких проблем изучения карста Русской равнины (периодизация истории исследования, морфология и генезис карстовых форм, гидрологические явления, районирование), автор тем не менее достаточно полно раскрывает выбранные темы. Районирование территории Русской равнины дано с такой подробностью, с какой не давалось до сих пор для столь обширных территорий ни в советской, ни в зарубежной литературе.

Заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор географических наук,

профессор Н. А. Гвоздецкий

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