Львівський національний університет імені Івана Франка

Ковальська Леся Володимирівна

УДК 551.435.8(477.85/86)

ГЕОМОРФОЛОГІЯ СУЛЬФАТНОГО КАРСТУ

ПРУТ–ДНІСТЕРСЬКОГО МЕЖИРІЧЧЯ

Спеціальність 11.00.04 – геоморфологія і палеогеографія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Львів – 2005

Дисертація є рукопис

Робота виконана у Львівському національному університеті імені Івана Франка

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: кандидат географічних наук, професор

Кравчук Ярослав Софронович,

Львівський національний університет імені Івана Франка

завідувач кафедри геоморфології і палеогеографії

Офіційні опоненти: доктор географічних наук,

Вахрушев Борис Олександрович,

Таврійський національний університет імені В.І.Вернадського

декан географічного факультету,

завідувач кафедри загального землезнавства

кандидат геолого-мінералогічних наук, доцент

Волошин Петро Костянтинович,

головний геолог ВАТ “Геотехнічний інститут”

Провідна установа: Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича,

Міністерство освіти і науки України, м. Чернівці

Захист відбудеться 15 червня 2005р. о 15°° годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.051.05 у Львівському національному університеті імені Івана Франка (79 000, м. Львів, вул. Дорошенка, 41)

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка (75005, м.Львів, вул. Драгоманова, 5)

Автореферат розісланий 13 травня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Горішний П.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. За останні десятиліття досягнуто значних успіхів у вивченні умов розвитку карсту Волино-Подільського регіону. Відчутний прогрес у дослідженні карсту Волино-Поділля суттєво розширив можливості регіональних карстологічних узагальнень, що дали змогу по-новому – на ширшій інформаційній основі – підійти до розв’язання багатьох проблемних питань, безпосередньо пов’язаних із природним та прискореним розвитком сульфатного карсту та його впливом на довкілля. Відомо, що актуальність досліджуваних проблем зумовлена збільшенням площ закарстованих масивів (від локальних до регіональних), особливо у місцях експлуатації родовищ сульфатних порід, де спостерігалась значна зміна гідрогеологічних умов середовища, що часто призводить до порушення функціонування природних систем, сприяє розвитку процесів і явищ, які є небезпечними для людини, господарства тощо.

Особливістю дисертаційного дослідження є спроба висвітлити геоморфологію карстових утворень. 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.

Ґрунтовне вивчення геоморфології сульфатного карсту Прут-Дністерського межиріччя необхідне для встановлення науково-пізнавальної цінності рельєфу проектованих (Галицький національний парк, Придністерський карстово-спелеологічний природний парк) природно-заповідних територій, оцінки їхньої геоморфологічної репрезентативності, виділення нових охоронних геоморфологічних об’єктів – пам’яток природи та інших природоохоронних цілей.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Тема дисертаційної роботи тісно пов'язана із тематикою науково-дослідних робіт лабораторії інженерно-географічних, природоохоронних і туристичних досліджень кафедри геоморфології і палеогеографії географічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка (науковий керівник тем професор Я.С. Кравчук). 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".

Мета роботи – враховуючи умови залягання сульфатної товщі й обстановки формування підземних вод міоценових відкладів, на основі польових досліджень, інтерпретації аерофотознімків, даних фондових матеріалів, літературних джерел, встановити закономірності поширення, геоморфологічні особливості карсту Прут-Дністерського межиріччя, причини його активізації та інтенсивність розвитку, обґрунтувати пропозиції щодо регіонального моніторингу закарстованих масивів та оптимізації природокористування в їх межах. 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.

Об'єктом досліджень є карстовий рельєф 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.

Фактичний матеріал, підходи і методи досліджень. Робота ґрунтується на теоретичних засадах динамічної геоморфології та суміжних дисциплін, фондових даних, літературних джерелах і результатах власних польових досліджень, проведених у 2001 – 2004 рр.

При вивченні карстового рельєфу території межиріччя, геологічної будови, тектоніки, гідрогеологічних умов регіону та динаміки розвитку карсту використовувались матеріали геологічного знімання, пошуково-розвідувальних робіт, зібраних в ДГП “Західукргеологія”, ЗУГРЕ, УкрДГРІ (Львівське відділення), а також дані, вміщені у публікаціях українських і польських авторів.

При виконанні роботи застосовано загальнонаукові та конкретно-наукові підходи, а саме: системний, морфогенетичний, морфометричний, спелеогенетичний, морфодинамічний, палеогеографічний, еколого-геоморфологічний.

Вивчення карсту здійснювалося за допомогою геоморфологічних методів та методів інших наук. Геоморфологічні методи – морфометричні, вікових рубежів, дистанційні, польових спостережень, а серед методів інших наук такі, як: картографічний, фітоіндикаційний, опитування населення.

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.

Практичне значення отриманих результатів. Результати карстологічних досліджень можуть широко використовуватись: 1) при археологічних пошуках, які відтворюють історію заселення межиріччя; 2) для розробки схеми перспективного туристичного освоєння закарстованих територій; 3) при встановленні ступеня придатності закарстованих територій під будівництво інженерно-технічних споруд (на підставі карти ступеня закарстованості, виходу сульфатних порід на поверхню тощо); 4) для оцінки стану екологічної ситуації.

Методичні напрацювання, розроблені у процесі досліджень, та зібраний фактичний матеріал використовуються під час комплексної географічної навчальної практики студентів Львівського національного університету (геоморфологічний розділ) на Дністровському географічному стаціонарі, а також при проведенні практичних занять з курсу “Карстознавство”.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні ступеня закарстованості території та екологічної напруги (для кожного карстового району), проведенні самостійних камеральних робіт (картометричних і дешифрування аерофотознімків), польових і напівстаціонарних досліджень карсту. На основі порівняння різночасових аерофотознімків і результатів польових досліджень отримано та уточнено параметри динаміки природно історичного й антропогенно зумовленого розвитку карсту. Основні положення дисертації викладені в одноосібних публікаціях та в одній у співавторстві.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень оприлюднені на міжнародних конференціях: "Екологічні дослідження річкових басейнів Лівобережної України" (м. Суми, 2002); "Регіональне географічне краєзнавство: теорія і практика. Матеріали Другого Всеукраїнського семінару" (м. Тернопіль, 2002); "Сучасні проблеми і тенденції розвитку географічної науки" (м. Львів, 2003); "Природничі науки на межі століть" (м. Ніжин, 2004); на звітних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Львівського національного університету імені Івана Франка (м. Львів, 2003, 2004); на наукових семінарах кафедри геоморфології і палеогеографії (2002, 2003).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 робіт (з них 1 у співавторстві), у т.ч. 4 статті у наукових журналах, рекомендованих ВАК України як фахові, 5 – у матеріалах конференцій, 2 – у тезах конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Робота складається зі вступу, п’ятьох розділів, висновків, списку використаних джерел (231 найменування), проілюстрована 32 рисунками (з них 10 фотографій), містить 10 таблиць. Текст основної частини дисертації викладений на 146 сторінках. Загальний обсяг роботи становить 209 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовані актуальність, мета, завдання, об'єкт, предмет дослідження, розкриті наукова новизна і практичне значення результатів.

У першому розділі – Науково-методичні аспекти геоморфологічних досліджень карсту – головну увагу приділено аналізу найважливіших робіт, які безпосередньо стосуються теми дисертаційного дослідження. У вивченні карсту Прут-Дністерського межиріччя й прилеглої території виділено три етапи, відмінні за змістом, спрямованістю та детальністю досліджень.

Перший етап охоплює ХVШ — ХІХ століття. 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 об'єктів, започаткований картографічний напрям. Вивчалися закономірності розповсюдження поверхневих і підземних форм карстового рельєфу та їх генезис (Лозинський, 1907; Нехай, 1931). З-поміж інших робіт, наближених до теми дисертації, виділяємо монографію Адама Маліцького “Kras Gipsowy Podola Pokuckiego” (1938), яка стосується питань, пов'язаних з детальними і регіональними дослідженнями сульфатного карсту.

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. У цей період розвиваються уявлення про окремі компоненти карстової системи Прут-Дністерського межиріччя (Татарінов, 1965). Проводяться детальні геоморфологічні, геологічні, мінералогічні дослідження (Ломаєв, 1970). Найбільшого розвитку набувають такі дослідження: пошук нових карстових порожнин, картографічні, геоморфологічні, мінералогічні, петрографічні, вивчення давньої та сучасної спелеофауни, вивчення процесів утворення й нагромадження гіпсових товщ, а також їх структури і тріщинуватості (Климчук, Андрейчук, Турчинов, 1995; Аксьом, Хільчевський, 2002; Вахрушев, 2004).

На підставі аналізу праць українських і вітчизняних дослідників зроблено висновок про недостатнє вивчення геоморфології сульфатного карсту Поділля, особливо його південної частини – Прут-Дністерського межиріччя. Показано, що на рівні детальних робіт дослідження карстового рельєфу майже не проводилися.

У дисертації розкрито сутність і зміст геоморфології карсту. Об'єктом геоморфології карсту є карстовий рельєф, який представлений поверхневими та підземними формами, що взаємозв'язані між собою. Здійснене автором дисертації вивчення геоморфології сульфатного карсту базувалось на морфогенетичному, спелеогенетичному, морфодинамічному, палеогеографічному підходах. 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.

Дослідження проводилися стадійно і включали три етапи: підготовчий, основний і завершальний. На першому етапі особливу увагу приділено вивченню умов розвитку карсту. Для їх картографічного відтворення зібрано, проаналізовано й узагальнено фактичний матеріал, отриманий у результаті геологознімальних, пошуково-розвідувальних та сейсмометричних робіт і структурно-пошукового буріння. Для вивчення інтенсивності карстового процесу проведено аналіз літологічного складу і потужностей окремих горизонтів середнього бадену, проаналізовано гіпсометричне положення порід, що карстуються.

примітивний пора, тріщина

рівень

утворення корозійні процеси кольматаж тріщини

простих

систем підземна порожнина заповнена тріщина

гравітаційно-карстові процеси кольматаж порожнини

пониження у рельєфі виповнена порожнина збільшена порожнина

прогресивний гравітаційно-карстові процеси

рівень провальна лійка

ерозійно-акумулятивні процеси

регресивний

рівень виположена лійка

Рис. 1. Схема розвитку карстових форм (на прикладі провальної лійки).

На наступному етапі детально вивчено генезис, вік та морфологію поверхневих та підземних карстових форм, динаміку карстових процесів. При вивченні еволюції карстового рельєфу було застосовано синергетичний підхід, до базових понять якого належать: карстова система, відкрита система, незрівноважена система, флуктуація, дисипативні структури, біфуркація. У їхньому тлумаченні ми дотримувалися точки зору Й. Пригожина, І. Стенгерс, В. Петліна, В. Пащенка. Даний підхід дозволив по-новому підійти до аналізу формування карстових форм, до розкриття механізмів утворення карстових систем у межах окремих закарстованих територій, до розшифрування багатоваріантних шляхів еволюції карстового рельєфу. На основі синергетичного підходу проаналізовано схему розвитку карстових утворень (на прикладі провальної карстової лійки); теоретично обґрунтовано стадії її розвитку; визначено головні чинники, що впливають на подальший розвиток; встановлено зміни поведінки даної форми внаслідок різких змін цих чинників.

На третьому етапі головна увага приділялась виявленню та оцінці впливу антропогенного чинника на розвиток карсту.

У другому розділі – Природні умови розвитку карсту – розкрито роль природних чинників, що створюють сприятливі умови для розвитку карсту Прут-Дністерського межиріччя. Відзначено, що ґрунтовий покрив збагачує води органічними кислотами, а рослинний – перешкоджає змиву покривних відкладів, закріплює схили лійок, розчленовує товщу закарстованих гіпсів, що створює необхідні умови для проникнення атмосферних вод. Детально проаналізовано геологічні та гідрогеологічні умови розвитку карсту. Сульфатна товща у межах межиріччя поділена на два горизонти: верхній – гіпсовий горизонт, нижній — ангідритовий, при цьому виявлено, що найбільш закарстованими є крупнокристалічні гіпси верхнього горизонту.

Співвідношення ангідриту і гіпсу у сульфатній товщі, визначається потужністю покривних відкладів, чим глибше залягає гіпсоангідритова товща, тим більший у ній вміст ангідриту, а вміст гіпсу менший і, навпаки. Сульфатна товща залягає субгоризонтально з похилом на південь та південний схід, що співпадає з загальним похилом усієї території. Встановлено, що розвиток карсту визначається обводненістю сульфатів. На території дослідження обводненість тираської світи неоднакова і залежить від потужності покривних відкладів, фільтраційних властивостей покривних та підстильних порід, умов дренування, припіднятості чи опущеності залягання блоків сульфатних порід, похилу гіпсоангідритових відкладів. Найсприятливіші гідрогеологічні умови для розвитку карсту спостерігаються у місцях малопотужних небронюючих покривних відкладах, при сприятливих фільтраційних властивостях як покривних, так і підстильних порід, частковому дренуванні сульфатної товщі, а також її похилому заляганні. Основними водотривами виступають підстильні мергелисті верстви пізньої крейди та літотамнієві вапняки раннього бадену, а у покривних – потужні глини пізнього та ратинські вапняки середнього бадену, які сповільнюють розвиток карсту.

У наступному розділі — Морфологія, генезис та поширення карстових форм – представлено й узагальнено результати польових та камеральних досліджень сульфатного карсту. У межах межиріччя виявлені усі типи карсту: похований, покритий, задернований, голий. Найпоширенішим типом карсту є покритий, рідше трапляється задернований та голий. Похований карст виявлений у кар’єрах і представлений похованими лійками.

Розміщення карстових форм у межах Прут-Дністерського межиріччя, а саме у північній та, фрагментарно, у південній частинах, зумовлене виходом і неглибоким заляганням до поверхні гіпсоангідритових порід тираської світи неогену. Докладно охарактеризовано морфологію поверхневих та підземних карстових форм на досліджуваній території. Запропонована загальна класифікація даних утворень, в основу якої покладено генетичні, морфографічні, морфометричні тощо принципи виділення цих форм. Із неоднорідністю природних умов пов’язана морфологічна і генетична різноманітність як поверхневих, так і підземних карстових утворень. До типових поверхневих карстових форм території межиріччя відносяться карстові лійки (зазвичай 5–25 метрів у діаметрі, круглі й овальні у плані) та карри (переважно 1–5 метрів довжиною). Карстові лійки розміщені на нахилених поверхнях мають асиметричну будову з крутим схилом протилежним до загального падіння поверхні. Вперше виявлені і описані гіпсові пасма, які поширені на схилах у межах Тисменицького карстового району.

Найбільш закарстованими на межиріччі є такі регіони як: Ганусівка-Ямниця – 86 шт/км2, Тлумач-Городенківська улоговина – 110 шт/км2, Чорний потік – 90 шт/км2. До середньозакарстованих слід віднести такі ділянки: Миловання, Рогинсько-Островецька, Чернелиця, Мамалига. Тут густота карстових форм становить від 40 до 80 шт/км2. Слабозакарстованими (до 40 шт/км2) є Городенківський і Дарницький масиви.

У цьому розділі розглянуто особливості розвитку форм карстового рельєфу, найважливішою з яких є значна просторова мінливість умов карстоутворення навіть на малих за розміром територіях, що простежується в зміні умов дренування сульфатної товщі, наявності і потужності різних за літологією покривних відкладів тощо. У роботі також наведено опис механізмів утворення та просторового розміщення типових карстових форм. За генезисом лійки поділяються на: карстово-суфозійні, провальні та форми поверхневого вилуговування. Найпоширенішими серед них є карстово-суфозійні форми.

Серед підземних форм типовими є середні (L до 100 м, S до 250 м2) та великі (L до 500 м, S до 1000 м2) печери. Їхній вхід має вигляд лійок-понорів та провалів. На півночі території входи печер приурочені до абсолютних відміток 200 – 260 м, а на півдні межиріччя –180 метрів. Підземні карстові утворення за генезисом поділяють на ерозійно-корозійні та гравітаційно-корозійні форми. Серед них переважають ерозійно-корозійні печери.

Морфологія печер межиріччя визначається тріщинуватістю сульфатних порід (тектонічною, літологічною), гідрогеологічними умовами їхнього формування. Окремі печери на правобережжі Дністра приурочені до тектонічних порушень флексурного типу, решту – до припіднятих тектонічних блоків, обмежених розломами.

У четвертому розділі — Розвиток карстових процесів – враховуючи умови розвитку карстових форм, у тому числі й обстановки формування підземних вод міоценового комплексу, на території Прут-Дністерського межиріччя можна виділити п’ять 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 п’яту епоху – сучасну. Враховуючи морфологічні особливості карстових утворень, серед поверхневих та підземних форм можна виділити: юні, молоді, зрілі утворення. Модельною формою для визначення віку слугувала провальна (гравітаційна) карстова лійка. Критеріями визначення були: крутизна схилів, характер водовідвідного каналу, обводненість, задернованість або залісненість цієї форми. На межиріччі виділено два типи розвитку карстових процесів: природний та прискорений. Серед природних чинників, що впливають на розвиток карсту, значний вплив має сейсміка. На межиріччі виявлено дві сейсмічно активні зони – “Заліщики”, та “Мамалига”, у межах яких спостерігаються інтенсивний розвиток карсту. Вплив антропогенного чинника проявляється у ліквідації окремих карстових форм – з одного боку, та їх прискореному розвитку – з іншого.

Порівняння особливостей орієнтації розміщення лінійно витягнутих карстових форм з орієнтацією тріщин міоценових дало змогу стверджувати, що тріщинуватість у сульфатних породах зумовила виразну спрямованість їхнього планового розміщення, чітко виявлену на аерофотознімках. Мережа лінеаментів, зафіксована у карстовому рельєфі відображає тріщинну структуру сульфатної товщі.

Формування найбільших ерозійно-корозійних печер лівобережжя Пруту відбулося внаслідок підруслового перетоку висхідних артезіанських вод сеноман-силурійського водоносного горизонту в умовах глибокого залягання сульфатної товщі, яка знаходиться значно глибше дренувального рівня. Свідченням цього виступають колодязі, системи ходів знизу та наявність вапнистого туфу на стелі печер. Постійність рівня напірних вод зберігається завдяки великій площі артезіанського басейну. На правобережжі Дністра утворення підземних карстових форм пов’язане з циклами піднять і стабілізації території, врізанням річкової мережі та зниженням рівнів підземних вод. Багатоповерховість печер зумовлена ярусним розміщенням спелеологічних тріщин. Формування лабіринтових структур пояснюється різновіковою зміною тріщин різних напрямків і переорієнтації стоку. За простяганням підземні порожнини у басейні Дністра мають азимути 120–300?, 30–210є, 0–180є, ? в басейні ріки Прут – 300?.

Розділ 5. Регіональні особливості карстового рельєфу Прут-Дністерського межиріччя. Еколого-прикладні аспекти. Відмінність регіоналізації карсту від інших типів природної регіоналізації зумовлена переривчастістю його поширення. Виділення регіональних одиниць (особливо менших за рангом - районів та підрайонів) ґрунтується на виокремлені окремих карстових ареалів. Основними критеріями виділення карстових районів є однотипність розрізу закарстованих порід, переважаючий тип і форми карсту, а також головні чинники, які визначають їхній розвиток. У межах досліджуваної території виділено Тисменицький, Тлумацький, Придністерський, Припрутський карстові райони. Усі райони на межиріччі розміщені північніше південної межі поширення гіпсів. Ці таксономічні одиниці поділяються на менші за рангом – підрайони. На території дослідження нараховується 11 підрайонів. Їхні межі співпадають переважно з локальними розломами. Підрайони відрізняються деякими відмінностями у генезисі, морфології, ступені закарстованості, приуроченості до тектоерозійних зон, переважаючим віком карстових утворень.

При проведені екологічної оцінки закарстованих масивів нами були враховані наступні критерії: бактеріологічний стан баденського водоносного горизонту, вплив екскурсійного навантаження на карстові пустоти, розміщення несанкціонованих об'єктів у типових карстових формах, стійкість ґрунтового покриву у межах поверхневих карстових форм тощо. З урахуванням цих критеріїв виділено території з різним ступенем екологічної напруги, а саме: ділянки з проявом екологічної кризи (Тлумацький карстовий район), з несприятливою екологічною ситуацією (Припрутський та Тисменицький карстові райони), з задовільною екологічною ситуацією (Придністерський карстовий район).

Результати проведених робіт рекомендовано використовувати у навчально-науковій діяльності та різноманітних практичних галузях. У науковій галузі – для створення археолого-спелеологічного музею (печера Думка) та географічного стаціонару біля с. Думка (проходження комплексних фізико-географічних практик студентами Прикарпатського національного університету імені В. Стефаника). У прикладній галузі – для організації пізнавального, відпочинкового та спортивного туризму; при будівництві.

Карстові печери, в яких знайдені археологічні свідчення минулих епох, мають значну наукову та культурно-просвітницьку цінність. Їхнє відвідування зумовило зміну підземних ландшафтів, тому необхідне обґрунтування реалізації нових підходів до охорони природи закарстованих територій. Рекомендовано створення Придністерського карстово-спелеологічного природного парку (охорона унікальних підземних і поверхневих карстових ландшафтів з використанням їх у наукових і рекреаційних цілях).

ВИСНОВКИ

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. Об’єктом досліджень геоморфології карсту є карстовий рельєф, репрезентований взаємопов’язаними 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 з’ясуванню 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 пов'язані 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 пов’язане 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 п’ять 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 п’яту 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 кар'єрів (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 об’єктів 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.

Ковальська Л.В. Сульфатний карст Прут-Дністерського межиріччя. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.04 – геоморфологія і палеогеографія – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2004.

У дисертації вперше докладно охарактеризовано геоморфологію сульфатного карсту Прут-Дністерського межиріччя. На основі детального вивчення умов і чинників розвитку карстового рельєфу, морфометричних та морфографічних особливостей поверхневих і підземних карстових форм складено оригінальні схеми класифікації карстових утворень; встановлені причини виникнення та закономірності поширення та розвитку сульфатного карсту; деталізовано карстологічну регіоналізацію території межиріччя; визначено ступінь закарстованості території дослідження; розкрито епохи розвитку сульфатного карсту; з урахуванням морфології карстових утворень розроблено вікові класифікації поверхневих та підземних форм; вперше виявлений зв'язок розвитку карстових утворень із сейсмічністю. На основі проведених досліджень виявлено і оцінено основні тенденції зміни карстового рельєфу під впливом природних та антропогенних чинників. Оцінено геоекологічний стан карстових систем регіону.

Ключові слова: карстовий рельєф, карстологічна регіоналізація, класифікація поверхневих та підземних карстових форм, територія Прут-Дністерського межиріччя.

L.V.Kovalska. The geomorphology of the sulfate kart of the territory between Pryt and Dnister. – Manuscript.

Dissertation for gaining a scientific degree of a candidate of geography science according to the speciality 11.00.04 – geomorphology and paleogeography. – Lviv National University after Ivan Franko, 2004.

In the dissertation for the first time it was characterized in details the geomorphology of the sulfate karst of the territory between Pryt and Dnister. On the basis of detailed exploration of conditions and factors of karst relief developing, morphometrical and morphological peculiarities of the surface and underground karst forms. It was compound original schemes of classification of these formations, worked out in details the karst regionalization of the exploring territory and revealed the sulfate karst stage developing.

Taking into consideration karst morphological formations it was discovered the links between karst forms developing and seismology. On the basis of conducting exploration, it was exposed and valued the main tendencies of karst relief change under the influence of natural and anthropological factor. It was proved the expediency to create regional karst Dnisterian park.

Key words: karst relief, karst regionalization, clasification of the surface and underground karst forms, the territory between Prut and Dnister.

Ковальская Л. В. Геоморфология сульфатного карcта Прут-Днестровского междуречья. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.04 – геоморфология и палеогеография. – Львовський национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2004.

В диссертации впервые изложены результаты комплексного карстолого-геоморфологического исследования территории Прут-Днестровского междуречья. Определены причины возникновения и закономерности развития карстовых форм, особенности распространения карстовых образований различного возраста и морфологии на территории междуречья. Благоприятными для современного развития сульфатного карста территории междуречья являются такие условия: близкое к поверхности залегание и выход на поверхность сульфатных отложений (средний баден), интенсивное горизонтальное и вертикальное перемещение агрессивных подземных вод, значительная трещиноватость гипсоангидритов. На основе изучения условий и факторов развития карстового рельефа, морфометрических и морфографических особенностей поверхностных и подземных карстовых форм составлено схемы классификации карстовых образований (на примере воронок, карр и пещер). Определено степень закарстованости территории исследования. Наиболее часто встречаются карстово-суффозионные воронки, наибольшая плотность которых встречается в Чортовецком карстовом подрайоне (110 кл/км2). Учитывая условия развития, в том числе и обстановки формирования подземных вод миоценового комплекса, в пределах междуречья выделено пять основных эпох карстообразования. Первая эпоха началась в позднем бадени, другая – в плиоцене, третья – раннем плейстоцене, четвертая – позднем плейстоцене. Активизация карста, обусловленная деятельностю человека, дает предлог выделить пятую эпоху – современную. С учетом морфологии, обводнения и покрытости ростительностю поверхностных карстовых образований (на примере карстово-суффозионной воронки) разработано их вековую классификацию. Возраст карстовых образований тесно связан с размерами, формой и геолого-геоморфологическими условиями их заложения. Впервые изучена связь развития карстовых образований с сейсмикой. Дана оценка экологического состояния карстовых районов.

Составлена серия новых картосхем степени закарстованости, морфологии поверхностных форм на ключевых участках; динамики карстового процесса на основе дешифрирования разновременых аэрофотоснимков (1952,1960,1972,1986-х гг.) в масштабе 1:14 000. Детализировано карстологическую регионализацию территории Прут-Днестровского междуречья. В пределах территории исследования выделено 4 карстовых района и 14 подрайонов. Анализ картосхем свидетельствует, что суммарное каличество карстовых форм на территории распространения сульфатных пород составляет около 3380 воронок й пещер. Эти показатели заметно дифференцированы как по карстологическим районам, так и в пределах подрайонов.

Ключевые слова: карстовый рельеф, карстологическое районирование, классификация поверхностных и подземных карстовых форм, территория Прут-Днестровского междуречья.

Підписано до друку 12. 05.2005. Формат 60*90/16.

Папір друк. Ум. друк. арк. 1.0. Наклад 100. Зам. № 180

Видавничий центр Львівського національного університету

імені Івана Франка

79602, м. Львів, вул. П.Дорошенка, 41.