Карст Русской равнины

В своих работах И. И. Лепехип не только описал различные карстовые районы России, но и в принципе правильно осветил важнейшие проблемы карстоведения, при этом во многих вопросах, как указал Н. А. Гвоздецкий, он более чем на столетие опередил западноевропейских исследователей.

П. С. Паллас изучал карст Ковровского плато, Приволжской возвышенности, Самарской Луки, Уфимского плато, у оз. Баскунчак (Прикаспийская низменность) и других районов Русской равнины, где отметил глубокие ямы, провалы, пещеры, мощные карстовые источники, а также подземные полости (в известняковом карьере на правобережье р. Нерехты), выполненные рыхлыми отложениями. В 1768 г. он посетил и впервые описал Борнуковскую пещеру, в которой произвел наблюдения за температурой воздуха.

В 1772 г. в Кунгурской ледяной пещере побывал И. П. Фальк. В районе г. Кунгура он отметил большое число карстовых форм. Наиболее крупный провал, расположенный на правом берегу р. Ирени у д. Меховой, «сначала был глубиною в 25 сажен и в котловине своей имел воду» (Фальк И. П. Записки путешествия академика Фалька. — В кн.: Полное собрание ученых путешествий по России, т. 6. СПб., 1824, с. 276).

Провалы по берегам рек Сылвы, Ирени, Иргины и Чусовой отметили И. Г. Георги в 1773 г. и Б. Герман в 1792 г.

Таким образом, во второй половине XVIII в. сведения о карстовых явлениях значительно расширяются и охватывают различные районы Русской равнины. В работах М. В. Ломоносова, И. И. Лепехина и других выдающихся русских ученых углубляются представления о сущности карстового процесса и образовании карстовых форм, причем в решении этих вопросов русская научная мысль значительно опередила представления западноевропейских исследователей.

Исследования в первой половине XIX в. Этот этап характеризуется накоплением новых сведений о карсте Русской равнины, а также анализом и обобщением ранее полученных карстоведческих данных и прежде всего материалов академических экспедиций.

Большое внимание описанию пещер, провалов и других карстовых форм различных районов Русской равнины уделяется в работах Н. С. Попова (1804), В. М. Севергина (1809) и Е. Ф. Зябловского (1810). Особый интерес среди них представляет исследование В. М. Севергина «Опыт минералогического землеописания Российского государства», которое можно рассматривать как первую региональную сводку о карстовых явлениях в России.

В 1837 г. карстовые образования в бассейнах рек Северной Двины, Пипеги, Кулоя и Мезени обследовал Л. Шренк. Он подробно описал Кулогорскую гипсовую пещеру на Пипеге и отметил «безчисленныя воронкообразный углубления, рассеянный по ровной поверхности земли», которые «придают столь особенный вид гипсовым почвам, и происходят от земляных обрывов, ежегодно случающихся в почвах здешнего края» (Шренк Л. Путешествие к северо-востоку Европейской России… СПб., 1855, с. 81).

В 1843 г. профессор Казанского университета М. Я. Киттары (1848) подробно описал Кунгурскую пещеру и составил план обследованной се части. Специальные исследования карстовых провалов в окрестностях г. Тулы, образовавшихся в лесном массиве и протянувшихся цепочкой с севера на юг на расстоянии более одного километра, провел Г. Абих (Abich, 1854). В центральной части этой полосы, на окраине старого провала, в 1854 г. образовался новый крупный провал площадью около 1700 м2 и глубиной 50 м (25 сажен). Им составлена схема распространения этих провалов.

Итак, хотя в первой половило XIX в. были достигнуты известные успехи в исследовании карста Русской равнины, однако по сравнению с предыдущим этапом размах исследовательских работ в этом направлении несколько снизился.

Исследования во второй половине XIX в. Отмена крепостного права и быстрое развитие капитализма в России способствовали расширению, особенно на территории Русской равнины, географических и геологических исследований.

Сведения о карстовых формах содержатся в работах В. И. Меллера (1875), П. И. Кротова (1884), И. В. Мушкетова (1895), Д. Л. Иванова (1897, 1899), Ф. Н. Чернышева (1897). 11. И. Соболева (1899) и других геологов, проводивших изыскания в связи с решением различных народнохозяйственных задач, в том числе с проектированием железнодорожных магистралей.

Интересные данные о провальных воронках и пещерах близ горы Большое Богдо и на Биш-Чохо (Прикаспийская низменность) привел И. Б. Ауэрбах (1871). Е. С. Федоров (1883) описал карст в окрестностях г. Купгура, а также обратил особое внимание на формирование в Кунгурской пещере ледяных образований. Впервые в отечественной литературе он применил термины «карст», «карстовые явления». Продолжением работы Е. С. Федорова явилось замечательное исследование Ю. Листова (1885) о пещерах-ледниках, в котором рассмотрены вопросы образования пещерного льда. С. II. Никитин (1889) отметил многочисленные карстовые воронки близ г. Сергиевска на р. Сок, связав линейное расположение их с особенностямм тектонической трещиноватости карбонатных пород верхней перми. Первая схема спелеологического районирования была предложена Г. О. Оссовским (1895), который в пределах юго-западной окраины Европейской России (в ее прежних границах) по особенностям геологического строения территории выделил три спелеологические области: Краковско-Ченстоховскую, Карпатскую и Восточно-Галицкую. В последней области, где карстуются гипсы неогена, он детально описал пещеру Вертебу и отметил около нее крупные карстовые воронки.

Значительное внимание уделяется изучению карстовых озер близ Белого озера (Амалицкий, 1891), в бассейнах рек Мегры. Ковжи и Шольт (Куликовский, 1895), на юге Полесья (Тутковский, 1899) и в других районах Русской равнины. При этом было установлено, что некоторые озера питаются восходящими источниками.

Важный вклад в изучение карста Русской равнины внес В. В. Докучаев, охарактеризовавший особенности распространения и условия развития карста во многих районах Среднерусской и Приволжской возвышенностей. Наиболее подробно карст описан им в бассейнах рек Пьяны и Сережи, где широко распространены карстовые воронки и котловины диаметром до 200 м и глубиной 32 м. Морфология их различна: «то это мелкие, нерезко очерченные котловины с пологими склонами… то это, напротив, глубокие ямы с отвесными пли, по крайней мере, очень крутыми стенами» (Докучаев В. В. Русский чернозем. СПб., 1883, с. 62). Некоторые карстовые провалы заполнены водой и превращены в озера. В отдельных случаях карстовые озера достигают 3 км длины (Пырское, Широкое) и 30 м глубины. «Вода их обыкновенно очень жесткая, холодная и чрезвычайно чистая; на дне виднеются местами еще уцелевшие, вертикально стоящие, провалившиеся деревья (Макшинское, Святое озеро и другие)». Карстовые «озера иногда очень быстро высыхают, уходят, как выражаются крестьяне, причем воду их крутит, как в воронке (Чарское озеро)», со дна других озер (Вадское) «бьют вверх сильные струи воды» (Докучаев В. В. Материалы к оценке земель Нижегородской губернии. Сочинения, т. 5. М., Изд-во АН СССР, 1950, с. 348). Среди подземных карстовых форм подробно описана Борнуковская пещера, приуроченная к толще гипса мощностью 24 м. Она начинается большим входом (4 м высоты и 6 м ширины), который через 8–10 м переходит в огромный грот длиной 85–95 м, шириной 21 м и высотой 8–10 м. В конце грота два небольших озера (глубина до 2 м), где водится мелкая рыба. В. В. Докучаев приводит данные о температуре воздуха (11 °C) и воды (6 °C) в пещере. Он говорит также о широком распространении карстовых источников, отличающихся чистой и холодной (6 °C) водой.

В. В. Докучаев впервые охарактеризовал карстообразующую роль отдельных природных компонентов, а также выявил особенности влияния карста на природные условия территории, наметив тем самым новый, ландшафтно-географический подход к изучению карста.

Таким образом, значительный размах геологических и географических исследований во второй половине XIX в., вызванный потребностями развивающейся экономики, благоприятствовал накоплению материалов о карсте Русской равнины и расширению представлений о распространении и характере карстовых явлений отдельных районов этой территории. Наметился ландшафтно-географический подход, который способствовал более глубокому исследованию карста.