Геоморфологія сульфатного карсту Прут–Дністерського межиріччя - Автореферат

Для реалізації даного наукового завдання вибрано територію Прут-Дністерського межиріччя, дуже цікавого регіону, що завдяки різноманітності унікальних поверхневих та підземних карстових форм, наявності усіх типів карсту, найбільшим на Поділлі ступенем закарстованості, може розглядатися як модельний район для докладного вивчення геоморфології сульфатного карсту помірного поясу. Геоморфологічні дослідження, які були проведені автором, ввійшли до звітів з держбюджетних тем: «Геоморфологічні основи і технології планування природоохоронних і рекреаційних територій Карпатського регіону» (номер державної реєстрації 0100U001457), «Розробка методики і легенд для геоморфологічного картографування території України» (номер державної реєстрації 0103 U 001911), а також до кафедральної теми «Еволюція рельєфу контактної зони Східноевропейської платформи і Карпатської геосинкліналі». Для досягнення мети необхідно було вирішити такі завдання: 1) встановити причини виникнення, закономірності поширення та розвитку карстових форм різного генезису та віку; 2) розробити класифікацію поверхневих та підземних карстових форм; 3) оцінити вплив природного та антропогенного чинників на розвиток карсту; 4) визначити ступінь закарстованості території; 5) здійснити карстологічну регіоналізацію території Прут-Дністерського межиріччя. Предметом дослідження були: а) морфологія, генезис та вік карстових утворень Прут-Дністерського межиріччя; б) чинники, що впливають на розвиток, поширення та інтенсивність сульфатного карсту; в) наслідки розвитку карсту. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у наступному: 1) вперше дано розгорнуту характеристику карстового рельєфу Прут-Дністерського межиріччя; 2) з урахуванням умов розвитку, морфології підземних та поверхневих форм, встановлено епохи карстоутворення та вік карстових утворень; 3) розроблено класифікацію поверхневих та підземних карстових форм рельєфу межиріччя; 4) визначено ступінь закарстованості території; 5) деталізовано карстологічну регіоналізацію території дослідження; 6) оцінено вплив сейсмічних процесів на розвиток та поширення карсту.Характеризується появою у науковій літературі відомостей про карст (Ржечинський, 1721; Поль, 1870), описом морфології карстових форм (Дуніковський, 1881; Реман, 1893) в межах Прут-Дністерського межиріччя. На другому етапі (перша половина ХХ століття, до 40-х рр.) дослідження карсту Прут-Дністерського межиріччя, на відміну від першого етапу, коли розвиток уявлень про карст зводився переважно до констатації нових фактів та обєктів, започаткований картографічний напрям. На третьому етапі, що розпочався з кінця 40-х років і триває до наших днів, розвитку уявлень про карст сприяли довготривалі дослідження багатьох науковців, у працях яких подана загальна характеристика карсту, запропоновані схеми його районування. Специфіка проведених робіт на території Прут-Дністерського межиріччя зводилась до детального вивчення морфології підземних і поверхневих карстових форм, визначення віку карстових утворень, розробки схеми регіоналізації карстового рельєфу, відтворення різних умов розвитку карсту. У другому розділі - Природні умови розвитку карсту - розкрито роль природних чинників, що створюють сприятливі умови для розвитку карсту Прут-Дністерського межиріччя.Досвід виконаного дослідження переконує у доцільності проведення комплексних карстологічних досліджень сульфатного карсту Прут-Дністерського межиріччя. Вивчення інших компонентів карстової системи допомагає зясуванню закономірностей розвитку, поширення та інтенсивності карсту. Підвищена концентрація літологічних і тектонічних тріщин, а також тріщин вивітрювання у верхньому горизонті сульфатної товщі, складеному крупнокристалічними гіпсами, визначила найбільшу закарстованість цього горизонту. До типових поверхневих карстових форм території Прут-Дністерського межиріччя відносяться лійки карстово-суфозійного, провального та корозійного (поверхневого вилуговування) походження. Враховуючи умови розвитку, у тому числі й обстановки формування підземних вод міоценового комплексу, на межиріччі можна виділити пять основних епох карстоутворення.

Основний зміст роботи

Досвід виконаного дослідження переконує у доцільності проведення комплексних карстологічних досліджень сульфатного карсту Прут-Дністерського межиріччя. Цілеспрямоване вивчення закарстованих територій здійснювалося у рамках морфогенетичного, спелеологічного, морфодинамічного, палеогеографічного, системного, синергетичного, еколого-геоморфологічного підходів.

Проведені дослідження дають змогу сформулювати наступні положення й висновки: 1. Обєктом досліджень геоморфології карсту є карстовий рельєф, репрезентований взаємоповязаними між собою поверхневими та підземними формами. Геоморфологія карсту - науковий галузевий напрям, який досліджує генезис, вік, морфологію і динаміку карстових форм. Вивчення інших компонентів карстової системи допомагає зясуванню закономірностей розвитку, поширення та інтенсивності карсту.

2. Найсприятливішими для сучасного розвитку сульфатного карсту території Прут-Дністерського межиріччя є такі природні умови: неглибоке залягання (до 30 м) та вихід на денну поверхню сульфатних порід (середній баден), переважно часткова обводненість сульфатної товщі, інтенсивний горизонтальний та вертикальний рух агресивних підземних вод, значна тріщинуватість сульфатних порід.

Важливим у розвитку карстового рельєфу виступає структурний та літологічний чинники. Підвищена концентрація літологічних і тектонічних тріщин, а також тріщин вивітрювання у верхньому горизонті сульфатної товщі, складеному крупнокристалічними гіпсами, визначила найбільшу закарстованість цього горизонту.

Ярусне розміщення спелеологічних тріщин у вертикальному розрізі гіпсоангідритової товщі зумовило утворення багатоповерховості печер. Уздовж локальних тріщин та розломів відбувалося закладання вертикальних карстових утворень (понорів, колодязів). Густа мережа тріщин різних напрямків і тектонічно зумовлені переорієнтації стоку вплинули на формування підземних лабіринтових структур. Нахил великих підземних карстових форм, зазвичай, співпадає з загальним похилом усієї території.

3. Із неоднорідністю природних умов повязані морфологічна і генетична різноманітність як поверхневих, так і підземних карстових утворень. До типових поверхневих карстових форм території Прут-Дністерського межиріччя відносяться лійки карстово-суфозійного, провального та корозійного (поверхневого вилуговування) походження. Найпоширенішими є карстово-суфозійні лійки, що характеризують покритий тип карсту. Найбільша концентрація цих форм (110 шт./км2) виявлена у Чортівецькому підрайоні Тлумацького карстового району, що зумовлено відсутністю бронюючого горизонту та близьким заляганням до поверхні гіпсоангідритової товщі (на глибині до 15 м). Лійки поверхневого вилуговування найчастіше трапляються у Придністерському карстовому районі (16 шт./км2); приурочені вони до голого та задернованого типів карсту. Лійки провального типу характерні для Припрутського карстового району. Приуроченість цих утворень зумовлена порушеністю режиму підземних вод та землетрусами. Ці лійки розвиваються у покритому типі карсту.

4. Серед підземних карстових форм території межиріччя виділяються ерозійно-корозійні та гравітаційно-корозійні форми з переважанням корозійно-ерозійних утворень. Формування найбільших ерозійно-корозійних печер лівобережжя Пруту відбувалося внаслідок висхідного руху артезіанських вод сеноман-силурійського водоносного горизонту в умовах глибокого залягання сульфатної товщі (більше 30 м), яка знаходиться значно глибше рівня дренажу. Свідченням цього виступають колодязі, системи ходів знизу та наявність вапнистого туфу на стелі печер. На правобережжі Дністра утворення підземних карстових форм повязане з циклами піднять і стабілізації території, врізанням річкової мережі та зниженням рівня підземних вод.

5. Враховуючи умови розвитку, у тому числі й обстановки формування підземних вод міоценового комплексу, на межиріччі можна виділити пять основних епох карстоутворення. Перша епоха розпочалася у пізньому бадені, друга - у пліоцені, третя - ранньому плейстоцені, четверта - пізньому плейстоцені. Активізація карсту, зумовлена впливом господарської діяльності людини, дає змогу виділити пяту епоху - сучасну.

Беручи до уваги морфологічні особливості карстових утворень, серед поверхневих та підземних форм розрізняємо: юні, молоді та зрілі утворення. Критеріями визначення відносного віку типових поверхневих форм були: крутизна схилів, характер водовідвідного каналу, обводненість, задернованість або залісненість цієї форми.

6. У сучасному розвитку карстових систем виділяємо два відмінних процеси - природний та прискорений. На сьогодні прискорений карст охоплює південну та, частково, північну частини межиріччя. Найбільше впливає на прискорений розвиток карсту розроблення карєрів (Мамалига, Кривче та ін.). Додатковий вплив на активізацію карстового процесу мають сільськогосподарське використання території, прокладання доріг, будівництво споруд тощо.

7. За результатами дешифрування аерофотознімків 1952-1986-х років, польових та картографічних досліджень встановлено масштаби природно історичних та антропогенно зумовлених змін, що проявилися у ліквідації карстових форм на окремих територіях (с. Добровляни, Тисменицького району), а також позначилися появою на інших (ділянка Мамалига).

8. Беручи до уваги переважаючий тип карсту, а також головні чинники, що визначають його розвиток, у карстових областях виокремлено менші за рангом таксономічні одиниці: райони та підрайони. Всього на межиріччі виділено чотири карстових райони (Тисменицький, Тлумацький, Придністерський та Припрутський) та 11 підрайонів. Останні звичайно обмежені локальними розломами та мають свої характерні риси, а саме: певні густоту поверхневих карстових форм, ступінь закарстованості, умови дренування сульфатної товщі, вік типових форм та їхній генезис.

9. Для кожного з карстових районів Прут-Дністерського межиріччя дано оцінку напруги екологічної ситуації. Критеріями визначення екологічної напруги були: бактеріологічний стан вод баденського горизонту, рівень екскурсійного навантаження, наявність несанкціонованих обєктів у типових поверхневих карстових формах, деґрадованість ґрунтового покриву у межах поверхневих карстових утворень. Враховуючи вищезазначені чинники, можна виділити ділянки з різним ступенем екологічної напруги. Ділянки з проявом екологічної кризи характерні для Тлумацького карстового району; з несприятливою екологічною ситуацією - для Припрутського та Тисменицького карстових районів, з задовільною екологічною ситуацією - для Придністерського карстового району.

10. Результати досліджень сульфатного карсту Прут-Дністерського межиріччя можуть бути використані при створенні археолого-спелеологічного музею (печера Думка) та географічного стаціонару поблизу с. Думка (для проходження комплексних фізико-географічних практик студентами Прикарпатського національного університету імені В. Стефаника), проектуванні Придністерського карстово-спелеологічного природного парку та проведенні комплексних фізико-географічних практик на Дністровському географічному стаціонарі студентами ЛНУ імені Івана Франка, а також при оцінці інженерно-геологічної стійкості території межиріччя, придатності вод сульфатної товщі для потреб людини.

Основні положення дисертації викладені у наступних публікаціях

1. Ковальська Л.В. Дослідження карсту при вивченні природи рідного краю // Регіональне географічне краєзнавство: теорія, практика Матеріали другого Всеукраїнського наукового семінару. - Тернопіль, 2002. - С. 182 - 185.

2. Ковальська Л. Дослідження карсту Прут-Дністерського межиріччя у 30-і роки XX ст. // Наукові записки. Сер. геогр. - Тернопіль, 2002. - Т.7. - С. 97 - 100.

3. Ковальська Л. Прискорений розвиток карстових процесів на території Прут-Дністерського межиріччя. // Наукові записки. Сер. геогр. - Вінниця, 2003. - Вип.5. - С. 77 - 83.

4. Ковальська Л. Геоморфологічна регіоналізація Прут-Дністерського межиріччя // Наукові записки. - Тернопіль, 2003. - Вип 7. - С. 18 - 22.

5. Ковальська Л. Історія розвитку сульфатного карсту на території Прут - Дністерського межиріччя // Сучасні проблеми і тенденції розвитку географічної науки. - Львів: Вид. центр ЛНУ ім. І. Франка, 2003. - С. 231 - 233.

6. Брусак В., Ковальська Л., Ткачик В. Фітоіндикація розвитку карстових лійок Бистрицько-Тлумацької височини // Сучасні проблеми і тенденції розвитку географічної науки. - Львів: Вид. центр ЛНУ ім. І. Франка, 2003. - С. 179 - 182. (понад 30% власний внесок; розміщення території, морфологія та відносний вік карстових лійок).

7. Ковальська Л. Формування річкової сітки у пліоцен-плейстоценовий час на території Прут - Дністерського межиріччя // Екологічні дослідження річкових басейнів Лівобережної України. - Суми, 2002. - С. 235 - 238.

8. Ковальська Л. Використання системно-синергетичного підходу при вивченні карсту Прут-Дністерського межиріччя // Проблеми безперервної географічної освіти і картографії. - Харків, 2004. - Вип. 4. - С. 146 - 149.

9. Ковальська Л. Морфологія підземного карсту Прут-Дністерського межиріччя // Проблеми геоморфології і палеогеографії Карпат і прилеглих територій. - Львів: Вид. центр ЛНУ ім. І. Франка, 2004. - С. 238 - 247.

10. Ковальська Л. Інтерпретація аерофотознімків при вивченні динаміки карсту Прут-Дністерського межиріччя // Природничі науки на межі століть. - Ніжин: Вид. центр НДПУ ім. М. Гоголя, 2004. - С. 147.

11. Ковальська Л. Карстологічна регіоналізація Прут-Дністерського межиріччя // Україна: географічні проблеми сталого розвитку. - К.: Обрії, 2004. - С. 268 - 270.

Размещено на .ru