Карст Русской равнины - Анатолий Григорьевич Чикишев
Климат — влажный, умеренно континентальный. Зима сравнительно нехолодная. Средняя температура января -10 -11°. Высота снежного покрова около 0,5 м. Лето — умеренно теплое. Средняя температура июля 17, 18°. Годовое количество осадков 600–650 мм, большая часть их приходится на теплое время года.
Главными реками являются Ока и Москва, принимающие многочисленные притоки. Они характеризуются высоким весенним половодьем и низкой летней меженью. Озера встречаются сравнительно редко. Среди карстовых выделяются Белое, Черное и Святое у ст. Косино. Длина самого большого из них оз. Белого 685 м, ширина 585 м, а глубина 14 м.
Провинция размещается в пределах Московского артезианского бассейна, который по характеру залегания и гидрогеологическим особенностям водоносных горизонтов, приуроченных к трещиноватым каменноугольным и верхнедевонским отложениям, относится к типу открытых бассейнов интенсивного водообмена. В каменноугольных породах выделяются три водоносных горизонта: верхне-, средне- и нижнекаменноугольный. Воды этих горизонтов трещинно-пластовые, интенсивно циркулирующие по трещинам в карбонатных породах, гидрокарбонатно-кальциевые или гидрокарбонатно-магниево-кальциевые с минерализацией 0,4–1 г/л. Минерализация глубинных подземных вод в девонских отложениях, представляющих собой сульфатные и хлоридные рассолы, достигает 180–200 г/л, а в нижнекембрийских ангидритах на глубине 1160 м (г. Москва) — 260 г/л. Питание подземных вод осуществляется путем инфильтрации атмосферных осадков на всей площади бассейна.
Проанализировав закономерности формирования подземного стока и оценив естественные ресурсы подземных вод, Н. А. Лебедева (1972) составила средний многолетний общий баланс Московского артезианского бассейна (слой, мм/год): осадки 680 = испарение 450 +общий сток 230 (поверхностный 140 + подземный 90). Из общего объема подземного стока 60 мм/год (или около 70 %) приходится на подземный сток в реки и 30 мм/год (или примерно 30 %) — на глубокий (региональный) сток, уходящий за пределы бассейна. Следовательно, общий подземный сток в пределах Московского артезианского бассейна составляет 1070 м3/сек (33,4 км3/год), что соответствует среднему модулю 2,9 л/сек×км2, причем подземный сток в реки характеризуется модулем 2,0 л/сек×км2.
Растительность представлена смешанными елово-широколиственными лесами, приуроченными к дерновосреднеподзолистым суглинистым почвам. В южной части встречаются участки широколиственных, преимуществен-по дубовых лесов; на аллювиально-зандровых равнинах сосновые леса. Во многих местах коренные леса заменены вторичными мелколистными. Значительное распространение имеет также луговая и болотная растительность.
Карстуются карбонатные породы карбона и верхнего девона, в толще которых циркулируют напорные подземные воды.
Особенно интенсивно выщелачиваются верхнедевонские гипсы, с растворением которых связано иногда полное разрушение вышележащих пород и образование на поверхности земли крупных и глубоких провалов. Карст приурочен в основном к речным долинам, где развиты различные поверхностные и подземные формы. На водоразделах, где преобладают мощные толщи глинистых юрских и четвертичных отложений, карстовые образования редки и имеют преимущественно провальное происхождение. Наиболее часто попадаются воронки, иногда они достигают 100 м в диаметре и 30 м глубины, многие заняты водой и представляют собой озера. Буровыми скважинами и подземными выработками во многих местах выявлены крупные (объемом до 85 м3 и более) полости и древние погребенные карстовые воронки до 100 м в диаметре и 24 м глубины. В одной из угольных шахт Щекинского района была обнаружена подземная пещера высотой около 25 м.
Большая часть подземных форм относится к древнему карсту. Они сформировались в различные периоды карстообразования (доугленосный, доверейский, доверхнеюрский, меловой, палеоген-неогеновый, древнечетвертичный). Развиваются и современные подземные карстовые полости, на что указывает образование молодых воронок просасывания и свежих провалов иногда большой глубины.
В последнее время резко активизировались карстовые процессы в связи с хозяйственной деятельностью человека, сильно влияющем на естественный режим и химический состав природных вод.
В пределах Московско-Окской карстовой провинции располагаются два карстовых округа: Московский и За-окский, а также 12 карстовых районов.
Московский карстовый округ, находящийся на междуречье Москвы и Оки, подразделяется на семь карстовых районов: Вяземский, Верхнеугринский, Гжатский, Протвинский, Сухиничский, Московско-Пахринский и Пахринско-Окский.
В Вяземском, Верхнеугринском и Гжатском районах карст выражен сравнительно слабо. Он представлен небольшими воронками, понорами и суходолами. Речка Поникли на протяжении 3 км течет под землей, формируя типичный карстовый суходол.
В Протвинском и Сухиничском районах карст также не имеет широкого распространения. Лучше всего он выражен на Верейском, Трубинском и Верхнешахловском карстовых участках, где встречаются воронки, котловины и суходолы (р. Раточка, близ г. Вереи). Воронки достигают 25 м в диаметре и 5 м глубины. Самая крупная карстовая котловина находится к юго-востоку от с. Трубино, на правом берегу р. Протвы. Длина ее 475 м, ширина 65 м и глубина 14 м. У с. Верхнее Шахлово один из карстовых источников образует небольшой (ширина до 1 м) ручей, который через 80 м исчезает в карстовой воронке и 150 м течет под землей, выходя на поверхность в обрывистом известняком берегу р. Нары.
Московско-Пахринский карстовый район занимает междуречье Москвы и Пахры. Карстуются известняки и доломиты среднего и верхнего карбона. Наиболее широко карст развит на Дубровицком, Подольском и Мячковском участках, где карбонатные породы близко подходят к поверхности и перекрывающие их рыхлые отложения в значительной мере размыты. Близ селений Дубровицы, Тураево, Верхнее Мячково и Сельцо встречаются воронки до 70 м в диаметре и 15 м глубиной. Многие из них заняты водой. В 4 км к северу от Верхнего Мячково протекает карстовая речка Подсобна, которая в 0,3 км от устья исчезает в воронке. В толще карбонатных пород Подольского известнякового карьера, на уровне надпойменных террас р. Пахры, отмечаются крупные (до 2 м в поперечнике) карстовые полости, каверны и пласты доломитовой муки мощностью до 0,5 м. Карстовые полости выявлены также в известняках верхнего карбона при проходке Московского метрополитена. Одна из них, имеющая вид наклонного туннеля, достигала 14 м длины, 1,8 м ширины и 0,9 м высоты.
Пахринско-Окский карстовый район расположен между реками Нара, Пахра, Москва и Ока. Лучше всего карст изучен на Константиновском, Ямском, Никитском, Мелиховском, Плешкинском, Васильевском, Арнеевском, Лужковском, Озерском, Игнатьевском, Бузуковском и Мещеринском участках, где карстуются известняки и доломиты среднего карбона.
На Константиновском участке, охватывающем правобережье рек Пахры и Москвы, между Константиновом и Чулковом, широко распространены воронки присасывания и провалы, приуроченные в основном к пойме и надпойменным террасам. Особенно высокая плотность карстовых воронок отмечается у с. Малое Юсупово, где на площади 0,2 км2 выявлено до 70 форм. Здесь же располагается карстовый провал диаметром 15 м и глубиной 4,5 м. Попадаются полуслепые балки, достигающие 50 м длины и 5 м глубины.
На Ямском и Никитском участках встречаются воронки, провалы и пещеры преимущественно антропогенно-карстового происхождения. Особенно интересны пещеры, образовавшиеся на месте выработки камня и представляющие собой сложные системы штолен и забоев. Наиболее крупные из них Сьяновская (длина 17 км), Киселихинская (длина 5 км) и Никитская (длина 4 км). У с. Никитского над подземными выработками
