Геологические условия развития карста хроника на территории Воронежской области

С.А.Трегуб, А.И.Трегуб, Воронежский государственный университет

В соответствии с существующими представ-лениями [1,2] под термином «карст» понимаются процессы растворения легко растворимых пород, формы рельефа, которые при этом образуются, а также совокупность отложений, приуроченных к этим формам. Карст среди экзогенных процессов занимает особое место, которое определяется тем, что наблюдающиеся формы чаще всего полигене-тичны. Собственно растворение обычно определяет начальные этапы развития карстовых форм. По мере увеличения их размеров все большее значение при-обретают водная эрозия, гравитационные процессы, суффозия и пр. Их кооперативное действие приво-дит к нелинейности карстового морфогенеза, что существенно осложняет создание статических, ди-намических, а также прогностических и ретроспек-тивных моделей карстообразования.

Классификации карста весьма разнообразны [2]. В морфологическом отношении выделяют три группы карста: поверхностный, глубинный и ком-бинированный (провальный); по геологическому строению разрезов карстовых массивов: открытый (голый), покрытый и перекрытый [3]; среди основ-ных его литологических типов: галоидный, суль-фатный, сульфидный, силикатный и карбонатный [2]. Карбонатный карст, в свою очередь, делится на известняковый, доломитовый и меловой (мел-мер-гельный). В силу широкого развития карбонатных пород карбонатный карст наиболее распространен. Вместе с тем, среди других литологических типов он наиболее сложен в физико-химическом отноше-нии. В основе растворения карбонатных пород ле-жит преобразование карбоната кальция в бикарбо-нат. Оно регулируется содержанием в воде углеки-слого газа. Это содержание зависит от многих при-чин, среди которых температура воды является наи-более важной, поскольку напрямую обусловлена параметрами климата. Карбонатный карст по этой причине делится на ряд климатических типов, среди которых карст умеренного климата (классический карст) и карст влажных тропиков (тропический карст) занимают наиболее важное место [1,2]. Кар-стовые проявления принято делить на активные, развивающиеся в настоящее время, реликтовые, утратившие свою активность по той или иной при-чине, и погребенные.

Среди геологических условий развития кар-ста важнейшее значение имеют литологические, связанные с составом и характером распростране-ния потенциально карстующихся пород в разрезе и по площади; структурно-тектонические (и неотек-тонические, в частности), определяющие интенсив-ность трещиноватости пород, величину вертикаль-ного и горизонтального расчленения поверхности, запасы ее потенциальной энергии, общую актив-ность экзогенных процессов, мощность зоны аэра-ции, динамику подземного и поверхностного стока; палеогеографические (историко-геологические), обусловливающие возможность и специфику разви-тия карста в геологическом прошлом.

Степень изученности карбонатного карста на территории Воронежской области вряд ли можно назвать удовлетворительной. Если географическим аспектам формирования современных карстовых ландшафтов посвящено большое количество работ, охватывающих всю Восточно-Европейскую равни-ну или ее отдельные части [4-6], то геологии карста пока посвящены редкие публикации [7,8]. Вместе с тем геологические аспекты изучения карста наряду с географическими имеют важное значение при ин-женерно-геологических дрогеологи-ческих и геоэкологических исследованиях. Древние проявления карс, развивающиеся в парагезисе с другими процессми корах выветваня, тесно связаны с возникновением целого ряда месторожде-ний полезных ископаемыхВсе эт обусловливает настоятельную необходиостькомплексного под-хода к изучению карста, разработке новых методик картирования его проявлений как на новейшем эта-пе геологического развития территории, так и в от-даленном геологическом прошлом. В целом при изучении геологических условий развития карбо-натного карста территории Воронежской области можно наметить ряд наиболее важных направлений: 1 – картирование и морфологическая систематика как современных так и древних проявлений карста в мел-мергельном и известняковом вариантах; 2 – изучение и классификация карстовых отложений; 3 – исследование литологических свойств потенци-ально карстующихся пород в тесной связи с текто-нической и неотектонической структурой региона; 4 – выделение эпох карстообразования в истории формирования осадочного чехла.

В основу районирования территории Воро-нежской области по условиям развития экзогенных процессов может быть положена неотектоническая структура этой территории [9]. Неотектонические движения (движения неоген-четвертичного време-ни) определили каркас современного рельефа, мощ-ность зоны гипергенеза и характер ее разреза в раз-личных частях территории Воронежской области. В структуре новейшего (неогенового и четвертичного) структурно-вещественного комплекса (СВК) основ-ными типами структурных элементов являются пликативные штамповые структуры (поднятия, де-прессии, структурные террасы) и разделяющие их области динамического влияния разломов (ОДВР) фундамента, которые образованы парагенезисом пликативных и дизъюнктивных элементов [10]. Во-ронежская область располагается на сочленении Окско-Донской впадины и Среднерусской антекли-зы - пликативных структур первого ранга (рисунок). Граница между ними отчетливо выражена во всех элементах неоген-четвертичного СВК: в рельефе поверхности, наборе генетических типов новейших отложений, их возрастном диапазоне и мощностях. Она также выражена в распределении скоростей соврем