Карст Русской равнины - Анатолий Григорьевич Чикишев

Западно-Донецкий карстовый округ охватывает западную половину Донбасса. В него входят два карстовых района: Бахмутский и Волновахинский.

Бахмутский карстовый район занимает северо-западную часть Донбасса. Карстуются каменная соль, гипсы и ангидриты нижней перми. Карстовые процессы в каменной соли особенно интенсивно развиваются в окрестностях городов Славянска, Артемовска, Покровского, Володарского, Красной Горы, Деконского и Нового Карфагена, где соляные отложения выходят на поверхность или залегают близко от нее. Добыча соли методом подземного выщелачивания резко усиливает естественные карстовые процессы, ведет к проседанию и обрушению вышележащих нерастворимых пород, а также к образованию поверхностных и подземных карстовых форм. Поверхностные формы представлены воронками, провалами, котловинами, слепыми логами, глубокими трещинами и обширными мульдами оседания. Плотность карстовых воронок, достигающих иногда 30–40 м в диаметре и 15 м глубины, изменяется от 1–2 (Славянск) до 90 (Новый Карфаген) на 1 км2. Длина мульд оседания, развивающихся на солепромыслах, составляет 0,5–1 км, а глубина 5–7 м. Скорость оседания дна в центральных частях мульд доходит до 200–285 мм/год. Вдоль края карстовых котловин и мульд в несколько рядов располагаются зияющие концентрические трещины шириной до 0,5 м. В некоторых местах карстовые понижения заполнены водой и образуют озера. Самое крупное из них разместилось в огромной котловине на месте бывшего рудника им. Шевченко, где во время Великой Отечественной войны, в связи с затоплением рудника, обрушилась поверхность земли на площади около 60 000 м2. Высота подземных естественных полостей, выявленных в верхней части соляной толщи, составляет 3–3,5 м, а подземных полостей, созданных искусственным выщелачиванием соли, — 15–20 м и более.

Карстовые процессы развиваются также в перекрывающих соляные отложения гипсах и ангидритах. Особенно широкое распространение они имеют на Покровском и Пшеничном месторождениях гипса, где сульфатные образования выходят на поверхность. Поверхностные карстовые формы представлены здесь воронкообразными понижениями и типичными воронками просасывания, расположенными в некоторых местах цепочками. В забоях вскрыты полости высотой до 20 м. Древние подземные карстовые полости обычно выполнены песчано-глинистым материалом, содержащим обломки доломитов и гипса.

Интенсивное развитие карстовых процессов у Славянска, Артемовска, Нового Карфагена и в других частях Бахмутской котловины является причиной внезапных провалов и плавных просадок земной поверхности.

Волновахинский карстовый район расположен преимущественно на правобережье р. Кальмиус, в бассейне Сухой и Мокрой Волновахи. Карстуются известняки и доломиты нижнего карбона. Поверхностные карстовые формы представлены воронками, понорами и суходолами. В долине р. Сухая Волноваха (у с. Стыла), в верховье балки Мандрыкина и на левом берегу р. Кальмиус, на поверхности обнажающихся карбонатных пород наблюдаются карры. Воронки встречаются относительно редко и имеют в основном небольшие размеры. Отмечаются молодые провалы. Один из них, образовавшийся в 1961 г. у пос. Кипучая Криница, имел длину 28 м и глубину 8 м. Широко распространены суходолы. Река Сухая Волноваха безводна на протяжении 25 км. Интересны восходящие карстовые источники. Наиболее крупный — Кипучая Криница — имеет дебит 170 л/сек. Развиты небольшие (до 15 м длины) пещеры. Они иногда вскрываются карьерами при разработке известняков и доломитов (рис. 16). Буровыми скважинами до глубины 200 м выявлены древние погребенные карстовые образования — крупные карстовые воронки, колодцы и полости, выполненные песчано-глинистыми отложениями и обломками коренных пород. Некоторые воронки достигают 150 м в поперечнике и 30–60 м глубины. На Докучаевском известняково-доломитовом карьере был найден колодец шириной 1,5 м и глубиной 10 м, а в карьере у с. Раздольное вскрыта полость длиной более 500 м и поперечником до 4 м, заполненная крупнозернистым песком. Особое положение занимают древние карстовые останцы, обнаруженные при снятии рыхлых кайнозойских отложений. Их высота 20–30 м.

Восточно-Донецкий карстовый округ, находящийся на востоке Донецкого кряжа, делится на два карстовых района: Тузловский, где карстуются мело-мергельные породы верхнего мела, и Краснодонский, в угольных шахтах которого в известняках среднего карбона выявлены крупные (до 6 м высотой) подземные карстовые полости, приуроченные к тектоническим нарушениям и трещиноватым зонам.

Рис. 16. Вход в карстову пещеру, вскрытую при разработке карбонатных пород на Докучаевском карьере

МОЛДАВСКО-УКРАИНСКАЯ КАРСТОВАЯ ОБЛАСТЬ

Молдавско-Украинская карстовая область располагается в южной части Русской равнины, охватывая Подольскую и Приднепровскую возвышенности, а также Причерноморскую низменность. В ее пределах выделяется три карстовые провинции: Подольско-Молдавская, Причерноморская и Украинская.

Подольско-Молдавская карстовая провинция размещается на крайнем юго-западе Русской равнины, захватывая в основном Подольскую возвышенность.

Территория отличается довольно сложным геологическим строением. Восточная часть ее представляет собой юго-западный склон Украинского кристаллического массива, сложенного рифейскими и нижнепалеозойскими породами, моноклинально залегающими на глубокометаморфизованных породах рифея. Западнее линии Кременец— Теребовля — Устечко, где в осадочном чехле отмечается пологая флексура, связанная с глубинным разломом, фундамент платформы резко опускается и образует Галицко-Волынскую впадину, основание которой сложено рифейскими породами. Мощность осадочного чехла, представленного песчано-глинистыми, карбонатными и галогенными отложениями палеозоя, мезозоя и кайнозоя, постепенно увеличивается к западу и достигает наибольших значений в центральной части Галицко-Волынской впадины (4000–4500 м).

Наиболее древние породы осадочного чехла — глинистые сланцы, известняки и песчаники силура и девона — в пределах впадины находятся на глубине 1000–1200 м, тогда как в восточных частях территории они выходят на поверхность. На силурийских и девонских образованиях залегают известняки, мергели и песчаники юры и верхнего мела. Верхнемеловые отложения мощностью 900 м формируют в западной части территории Львовскую мульду, ось которой совпадает с наиболее погруженными участками Галицко-Волынской впадины. Верхнюю часть осадочной толщи слагают сильно трещиноватые и значительно закарстованные породы неогена.

Коренные породы от докембрия до сармата разбиты двумя системами тектонических трещин. В некоторых местах встречаются зияющие трещины с неровными стенками, которые особенно характерны для сарматских известняков. Наряду с тектоническими трещинами развиты трещины выветривания и трещины механической разгрузки.

В гидрогеологическом отношении территория относится к Волыно-Подольскому артезианскому бассейну, в пределах которого по условиям формирования и динамики подземных вод выделяются две области: область свободного водообмена с безнапорным движением подземных вод, охватывающая юго-западную окраину Русской равнины, и область затрудненного водообмена с напорным движением подземных вод, приуроченная к контакту платформы и прогиба. Питание водоносных горизонтов связано с инфильтрацией атмосферных осадков. Дренаж поверхности осуществляется Днестром и его многочисленными притоками.

Подземные воды встречаются во всех развитых здесь породах. Для верхнетортонских известняков и гипсов, расположенных в условиях активного водообмена, характерны азотно-кислородные гидрокарбонатно-кальциево-магниевые (с минерализацией 0,6–0,8 г/л) и сульфатно-кальциевые (с минерализацией 1,8–2,0 г/л) воды, а затрудненного — напорные сульфатно-кальциевые сероводородные воды трещинно-карстового