Карст Русской равнины - Анатолий Григорьевич Чикишев
Докембрий представлен гранитами, гранитогнейсами и кристаллическими сланцами, прорванными интрузиями основных и ультраосновных пород, кембрий — песчаниками и глинами с прослоями алевролитов. Особенно интересен горизонт синих глин, являющихся региональным водоупором. Ордовикские породы в северной части территории выражены карбонатными образованиями, среди которых выделяются прослои горючих сланцев (кукрузекский горизонт). Мощность карбонатных пород ордовика увеличивается к югу от 10 до 150 м. На юге рассматриваемой территории на поверхность выходят чистые и доломитизированные известняки силура. Девоп имеет ограниченное распространение и отмечается лишь в долине р. Плюсы, где среднедевонские образования залегают на ордовикских известняках. Для девона характерны мергели, доломитизированные мергели и доломиты с прослоями песков и глин.
Палеозойские породы отличаются спокойным, почти горизонтальным залеганием. Лишь в некоторых местах в них прослеживаются пологие положительные структуры. Среди мелких тектонических форм широко представлены небольшие смещения слоев и флексурообразные перегибы, приуроченные к вертикальным тектоническим трещинам северо-восточного и северо-западного простирания, которые рассекают всю толщу карбонатных образований.
Встречаются также трещины широтного и меридионального простирания, однако выраженные сравнительно слабо.
Палеозойские породы повсеместно перекрыты сравнительно маломощным плащом четвертичных отложений (от 0,2 до 6 м) — моренными, озерно-ледниковыми, торфяно-болотными, элювиально-делювиальными и аллювиальными образованиями.
Рельеф — равнинный, пологоволнистый. Наиболее высокие участки отмечаются в пределах Северо-Эстонской и Ижорской возвышенностей (100–170 м), а наиболее пониженные — на западе (о. Сарема — до 20 м) и на востоке территории (Волховское плато). Равнинность территории местами нарушается холмисто-моренными и камовыми образованиями, связанными с четвертичными оледенениями и размывающей деятельностью ледниковых вод. Среди них выделяются Дудергофские высоты, расположенные на северо-востоке Ижорской возвышенности и достигающие 175 м. Они сложены смятыми в складки под действием ледника коренными породами, которые перекрыты маломощными моренными отложениями. К крупным ледниковым формам относится также гряда Иллука-Ийзаку, в Принарвской низине. Она имеет вид беспорядочно разбросанных разнообразных по форме холмов, понижения между которыми заняты озерами и болотами.
Карстовые формы наиболее широко распространены на возвышенных и придолинных участках.
Влажный и умеренно прохладный климат Северной Прибалтики способствует интенсивному развитию карстовых процессов. Годовое количество осадков увеличивается к востоку от 560 до 640 мм. Наблюдения на Ижорской возвышенности показали, что 39–59 % от общего количества выпадающих осадков инфильтруется в толщу известняков, определяя их выщелачивание.
Зима — сравнительно мягкая, средняя температура –7, –8°. Высота снежного покрова около 0,5 м, а продолжительность его залегания 120–140 дней. Лето — теплое, средняя температура июля около 14°. Летние осадки, почти в два раза превышающие количество осадков холодного времени года, в питании подземных вод почти не участвуют, а расходуются в значительной мере на испарение. Это указывает на ослабление карстовых процессов в летние месяцы. Напротив, осенью, когда в связи с уменьшением испарения большая часть выпадающих осадков инфильтруется, карстовые процессы активизируются.
В связи с широким развитием карста речная сеть разрежена. На Ижорской возвышенности она вообще отсутствует. Наиболее крупные реки Кейла, Кунда, Нарва, Луга и Волхов приурочены к глубоким древним долинам. Среднегодовой сток Северной Прибалтики около 10 л/сек×км2. Для всех рек характерно весеннее половодье и осенний паводок. Озер мало. Поверхностные воды пресные, гидрокарбонатно-кальциевые.
Ордовикские и силурийские отложения имеют общий горизонт подземных вод, залегающий на глубине 10–15 м. В связи с различной закарстованностью территории амплитуда колебания уровня подземных вод за короткий период (2–14 дней) может достигать 8–16 м. В сильно закарстованных известняках наблюдается наиболее низкое стояние уровня. Воды ордовикских и силурийских карбонатных отложений гидрокарбонатные магниево-кальциевые. Минерализация воды невысокая — 0,3–0,9 г/л, жесткость 4–5,4 мг×экв. Поступающие в водоносный горизонт поверхностные воды отличаются значительной агрессивностью, что благоприятствует интенсивному развитию карстовых процессов особенно в весеннее время. В речных долинах и окраинных частях возвышенностей происходит разгрузка подземных вод, которые вытекают многочисленными карстовыми источниками, объединяемыми иногда в группы.
Растительность представлена южнотаежными хвойно-широколиственными лесами, под которыми формируются слабо- и среднеподзолистые, дерново-подзолистые и дерново-карбонатные почвы. В восточной части наиболее характерной растительной ассоциацией является ельник-кисличник, относящийся к зеленомошной группе. На богатых, хорошо дренируемых почвах развиваются сложные ельники, второй ярус которых формирует липа. К понижениям приурочены сосняки-долгомошники с моховым покровом из кукушкина льна. Хвойно-широколиственные леса, распространенные на западе территории, состоят из ели, березы, дуба, ясеня и клена. Леса в настоящее время сильно вырублены и большая часть территории занята пашнями и лугами. На карбонатных суглинках Ижорской возвышенности развиты остепненные разнотравно-злаковые луга. В некоторых местах встречаются верховые и низинные болота.
Карст в Северо-Прибалтийской провинции приурочен к известнякам и доломитам ордовикского, силурийского и девонского возраста. Карстовые формы отмечены вдоль вертикальных тектонических трещин, в толще карбонатных пород, но особенно широко они распространены в верхней ее части до глубины 25 м.
Энергичнее всего карстовые процессы развиваются в химически чистых известняках, тогда как в более кремнистых и глинистых образованиях они несколько ослаблены. Степень закарстованности доломитов в значительной мере определяется их структурными особенностями. В крупнокристаллических доломитах встречается довольно много каверн (до 20 %). Их диаметр иногда достигает 1–5 см. В мелкокристаллических доломитах каверны отмечаются редко, причем они обычно не превышают 1 мм.
Поверхностный карст представлен воронками, понорами, курису, котловинами, суходолами и нишами. Воронки преимущественно небольшие, редко до 20 м в диаметре и 4 м глубины. Средняя плотность их увеличивается к востоку от 0,1 до 2 на 1 км2. На дне многих воронок водопоглощающие поноры. Интересны карстовые воронки с плоским дном и отвесными склонами высотой до 3 м. Длина и ширина их изменяется от 15 до 30 м. Эти воронки образовались в результате разрушения крупных четырехугольных блоков, отделившихся от карбонатного массива в связи с выщелачиванием пород вдоль тектонических трещин. Постепенное подтачивание этих глыб снизу текучими водами приводит к их оседанию, а затем и полному уничтожению. При слиянии ящикообразные воронки формируют сложные лабиринты понижений, на дне которых располагаются останцы коренных пород, находящиеся в разных стадиях разрушения. Курису обычно называют удлиненные карстово-эрозионные формы, представляющие собой нередко сочетание карстовой воронки с расширенной долинкой небольшого потока. Длина их чаще всего по превышает 30–50 м, ширина 5–10 м и глубина 1–6 м. В отдельных случаях курису достигают 200 м длины и 8 м глубины. Расположенные на дне курису поноры поглощают поверхностные воды. Котловины редки. Для них характерна небольшая глубина и пологие склоны, незаметно переходящие в равнинную поверхность. Диаметр наиболее крупных котловин до 800 м, глубина 5–10 м. Во многих районах отмечаются суходолы длиной 1,5–2,5 км.
Широко распространены карстовые источники, имеющие иногда значительный дебит. Так, расход Тайцких, Орловских и Демидовских источников составляет 40000 м3/сутки, при этом они выносят
