Страница 3 из 49
Исследования в первой половине XVIII в. Первые научные исследования карста на территории Русской равнины относятся к началу XVIII в. Особенно большая заслуга в этом принадлежит В. Н. Татищеву и В. И. Геннину.
В 1720–1723 гг. выдающийся русский ученый и общественный деятель В. Н. Татищев провел широкие исследования карстовых форм рельефа в бассейне р. Сылвы (восточная окраина Русской равнины). В районе городов Кунгура и Серьги им были внимательно осмотрены многочисленные «рвы» (провальные воронки), подземные реки и крупные источники, отличающиеся постоянством режима во все сезоны года. В. Н. Татищев посетил также Кунгурскую ледяную пещеру, в которой отметил «великие палаты или… другие уские и едва проходимые скважины… стоячее очень чистое озеро величиною поперек сажень 7…». Общая длина пещеры, по его данным, около версты.
Осматривая так называемые «рвы», которые местные жители связывали с ходами «подземного зверя мамонта», В. Н. Татищев пришел к заключению, что они являются провальными ямами и образуются над пещерами, причем провалы и пещеры возникают не везде, а лишь «на плоских высоких горах», которые под водопроницаемыми отложениями «имеют известной (известковый. — А. Ч.) или гипсовый камень». Проникающая в толщу известнякового или гипсового массива вода «выносит с собою лехкие частицы». Исследование В. Н. Татищевым химического состава карстовых вод указывает на то, что под выносом «лехких» частиц он понимал процесс растворения, а не только механического разрушения породы. Таким образом, происхождение поверхностных и подземных карстовых форм, приуроченных к легкорастворимым горным породам, В. Н. Татищев связал с деятельностью природных вод, что было «открытием исключительной важности, так как не только во времена, когда жил Татищев, но и много позже некоторые ученые объясняли образование подземных пустот следствием «подземного огня», ходами «подземного зверя мамонта», «всемирным потопом» или действием рук человека (Архипова Н. П. В. Н. Татищев — первый исследователь природы Урала. — «Землеведение», т. 7. 1967, с. 278).
Результаты своих исследований В. II. Татищев обобщил в работе «О мамонтовых костях» (1730), краткое же сообщение об этом им было сделано в «Письме о мамонте», опубликованном в 1725 г. на латинском языке в Швеции. Сформулированные В. Н. Татищевым положения имеют исключительно важное научное значение и дают основание считать его основоположником отечественного карстоведения.
Карстовые явления в окрестностях Кунгура и в других районах Предуралья в 20-е годы XVIII в. были охарактеризованы также В. И. Генниным, занимавшим в то время (1724–1734) должность начальника уральских и сибирских горных заводов. В. И. Гсннин собрал интересные сведения о пещерах, провальных ямах и исчезающих речках. Он, в частности, обнаружил, что в «… Кунгурском уезде имеются великие и малые чистые ямы или провалины, подобием обреченного конуса, вверху широки, а внизу уски, под которыми слышно шум, якобы течение рек под землею». Описывая Кунгурскую пещеру, В. И. Геннин отметил «… великия палаты, высотою до свода сажен на 10 и до 30, такожде и шириною… во оной пещере завсегда волглой и студенной воздух, и от оного воздуха весьма рождается пней… многие… проходы льдом заплыли, а в иных местах изо льду великие пирамиды сочинялись» (Геннин В. Описание уральских и сибирских заводов. М., 1937, с. 571–572).
К этому же периоду относится публикация книги Ф. И. Страленберга (1730), в которой описывалась Кунгурская пещера и приводился ее план. Однако уже современники отнеслись к этому сообщению критически, поскольку было известно, что Страленберг в Кунгурской пещере не был и описал ее с чужих слов, приложив план, составленный С. У. Ремезовым в 1703 г.
В конце 1733 г. И. Г. Гмелин, Г. Ф. Миллер и некоторые другие участники Великой Северной экспедиции (1733–1744), направляясь в Сибирь, посетили Кунгурскую ледяную пещеру, в которой они «…довольно часто блудили, по временам ползали на четвереньках…». И. Г. Гмелин описал Кунгурскую пещеру в отдельной небольшой (8 рукописных страниц латинского текста) работе, приложив к ней план ближней части пещеры и рисунок ее внешнего вида. На русском языке эта работа, копия которой была найдена в архиве Г. Ф. Миллера, впервые была опубликована в приложении к статье А. Н. Иванова (1958). И. Г. Гмелин отметил обилие ледяных образований в Кунгурской пещере, привел данные о температуре воздуха и указал, что гора, в которой находится пещера, состоит из гипса. Им подробно описан способ съемки плана пещеры: «Отклонения пещеры я отмечал по магнитной стрелке. Художник же изобразил карандашом внутреннее устройство отдельных мест. Расстояния я отмерял шагами, которые потом перевел в сажени».
Таким образом, уже в первой половине XVIII в. были охарактеризованы карстовые явления некоторых районов Русской равнины и дано правильное объяснение генезиса карстовых форм.
Исследования во второй половине XVIII в. Важную роль в изучении карста Русской равнины, в развитии представлений о сущности карстового процесса и формировании натечных образований сыграли замечательные работы М. В. Ломоносова: «О слоях земных» и «Слово о рождении металлов от сотрясения земли». Говоря о карстовом процессе, М. В. Ломоносов писал: «…дождевая вода, когда горы проницает, тончайшие земляные частицы, из которых камни сседаются, в себе разводит, и от тех силу получает другие тела претворять в камень, оставя в их скважинах оные частицы, которые прежде из каменной горы взяла с собою. Доказывают сие многие пещеры… Между тем дождевая вода сквозь внутренности горы процеживается, и распущенные в ней минералы несет с собою, и в оные расселины выжиманием или капаньем вступает; каменную материю в них оставляет таким количеством, что в несколько времени наполняет все оные полости» (Ломоносов М. В. О слоях земных и другие работы по геологии. М.—Л., 1949, с. 180–181). Великий ученый с предельной ясностью подчеркнул взаимосвязь между процессом разрушения карстующихся пород преимущественно за счет выщелачивания их природными водами и процессом формирования натечных и других осадочных образований.
Некоторые сведения о карстовых формах юго-восточной части Русской равнины приводятся в работе П. И. Рычкова (1762) «Топография Оренбургской губернии».
Большое внимание изучению карстовых явлений, особенно в восточной части Русской равнины, уделяли участники академических экспедиций второй половины XVIII столетия Н. П. Рычков (1770), И. И. Лепехин (1771, 1772), П. С. Паллас (1773, 1786, 1788) и И. П. Фальк (1824), которые связывали происхождение карстовых форм с деятельностью природных вод, циркулирующих в толще легкорастворимых горных пород.
Н. П. Рычков описал карстовые явления на Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Он посетил ледяную пещеру на правом берегу р. Ик (приток р. Камы) и составил ее план. Близ пещеры Н. П. Рычков отметил широкое распространение поверхностных карстовых форм: «Во круг оныя пещеры находится множество круглых и… глубоких ям… Все сии великия ямы состоят из слоев гипсового камня и во глубине оных видимо несколько узких отверстий, который ни что иное, как знаки их всеобщего между собою соединения» (Рычков, 1770, с. 98–99). Говоря о происхождении пещер, он подчеркнул, «что творительницею оных есть никто иный, как вода, которой течение сокрыто в недрах сея земли» (с. 98).
И. И. Лепехин исследовал карст Поволжья и восточной окраины Русской равнины. В бассейне р. Пьяны он обратил внимание на периодически исчезающее карстовое озеро Возьянское, а на Самарской Луке, возле с. Печерского, отметил пещеры, которые «были невелики и неправильны». В бассейне р. Белой И. И. Лепехин описал Курманаевскую пещеру, пещеры в горах Муйнак-Таш и Байслан-Таш, подземную речку Астындан-Жилга и другие карстовые образования. Он посетил также Кунгурскую ледяную пещеру и подробно ее охарактеризовал, подчеркнув, что «она водному элементу начало свое долженствует». На поверхности Ледяной горы, в недрах которой находится пещера, И. И. Лепехин обнаружил «великие в гору проваляны наподобие обороченного конуса глубиною сажен на десять».