Растворение (выщелачивание) некоторых горных пород вызывает целый ряд явлений, которые называются карстовыми или, одним словом, карст. Эти явления впервые были изучены на известковом плато Карст в Югославии. Они встречаются там, где распространены растворимые породы: каменная соль, гипс, мел, известняки, доломиты. Поверхностные и подземные воды выщелачивают в них большие и малые полости, имеющие нередко причудливые формы, образующие пещеры, провалы, гроты.
Когда рушится кровля над карстовыми пустотами или выщелачиваются породы, залегающие с поверхности, возникают своеобразные формы рельефа—карстовые. Из них наиболее распространены воронки различных размеров и форм, котловины и провалы; карры — углубления, канавы, щели, борозды, прорезающие земную поверхность.
Под влиянием карста происходит немало удивительных явлений: пропадают (в буквальном смысле проваливаются под землю) реки, ручьи, озера; некоторые реки внезапно «выныривают» на поверхность; на морском дне из карстовых полостей изливаются пресные воды. Предполагают, что некоторые легенды о внезапно исчезающих городах (скажем, о невидимом граде Китеже) возникли под впечатлением карстовых провалов, в которые обрушивались строения. Подобные явления нередки в районах, где развит карст.
Изучение карста связано прежде всего с практическими нуждами: строительством городов и отдельных сооружений, эксплуатацией железных дорог и т. д. Карстовые провалы, например, неоднократно происходили близ полотна железной дороги на линии Москва— Горький. Одна из воронок имела диаметр 50 м. На ее засыпку потребовалось 15 вагонов грунта. Еще больше неприятностей доставляют карстовые провалы в городах. Известны случаи, когда дома проваливались в карстовые полости, а целые кварталы разрушались. Так, в Йоханнесбурге (ЮАР) в конце 1962 г. исчез под землей, в провале, целый завод, а позже — жилой дом. По-видимому, эти провалы возникли в результате крупных откачек подземных вод. Нарушилась устойчивость в карстовых полостях, в доломитах и известняках, залегающих под городом.
В карстовых районах очень непросто проводить гидротехническое строительство. Несмотря на это, в карстовых районах ведется строительство. Так, Павловская гидроэлектростанция на реке Уфе, Каховская на Днепре и многие другие плотины находятся в местах, где развит карст. Но тут еще до начала строительства поработали географы и геологи, изучившие карст и подсказавшие меры борьбы с ним. Ведь, несмотря на все «коварство» карста, с ним можно успешно бороться. Скажем, нагнетать по скважинам цемент в подземные пустоты или «залечивать» воронки грунтом.
Карст очень осложняет подземные работы: проходку шахт, штолен, тоннелей. Нередко в карстовых пустотах текут подземные ручьи и реки, находятся подземные озера. Но под землей карст может стать и помощником человека: по карстовым пещерам спелеологам (исследователям пещер) удается проникнуть на сотни метров в глубины гор.
Карстовые пещеры — замечательные создания природы. Причудливые лабиринты, галереи; величественные гроты и «бездонные» пропасти; каменные «сосульки» сталактитов и сталагмитовые колонны; бурные потоки, водопады и тишайшие озера; особый животный мир и хрупкие кристаллические образования — все это встречается в карстовых пещерах. Некоторые из них очень велики. В Среднем Приднестровье длина Озерной пещеры — 21,6 км, а Главной (Кристальной)—18,8 км. Знаменитая Кунгурская пещера в Предуралье имеет длину 5,6 км; в ней находится более 30 озер. Самая большая пещера — Мамонтова (США, штат Кентукки); суммарная длина всех ее ответвлений—240 км. Много пещер на Кавказе, в Крыму. Летом 1979 г. советские спелеологи, исследовавшие кавказскую пещеру Снежную, опустились на глубину 1190 м. Глубочайший в мире карстовый провал — пещера Пьер-Сен-Мартен во Франции (1332 м).
Карст бывает древний и современный. В долине Волги, на Самарской Луке, можно видеть карстовые формы, образовавшиеся более 150 млн. лет назад. Это древний карст. Современные карстовые процессы имеют разную интенсивность. И все-таки скорость их, в общем, не очень велика. За годы и десятилетия не может образоваться крупная карстовая полость, или карры. Так что возраст большинства современных карстовых форм — многие тысячи, а то и миллионы лет.
Для образования карста еще недостаточно присутствия растворимых пород. Большое значение имеют глубина залегания подземных вод (чем ниже их уровень, тем глубже карстовые формы), химический состав поверхностных и подземных вод, рельеф, климат, а также деятельность человека (горные работы, строительство, гидротехнические сооружения и пр.). Поэтому очень непросто изучать карст, его причины, особенности и методы борьбы с ним.
Карст встречается во многих обширных районах нашей страны: на Среднерусской и Приволжской возвышенностях, в бассейне Оки, Клязьмы, верховьях Днепра и Дона, на Волынской возвышенности, в Прибалтике, на Онего-Двинском водоразделе, в северной части Белоруссии, в Предкарпатье и Закарпатье, в Крыму и на Кавказе, в Прикаспийской низменности, на Урале и в Предуралье. Распространен карст также в Восточной Сибири, в Западном Прибайкалье, в Приморье и Приамурье, в Казахстане и Средней Азии.