Дема-Уфимская карстовая провинция располагается на юго-востоке Русской равнины, протягиваясь неширокой полосой вдоль Урала, между реками Уфой и Илек.
Территория сложена глинами, песчаниками, известняками, доломитами, гипсами и ангидритами пермского возраста. В северной части провинции находится Уфимско-Вельская платформенная депрессия, а в южной — Шкаповско-Ромашкинский свод, осложненный Сароево-Аскульским, Федоровско-Стерлибашевским и Рязано-Охлебининским валами и разделяющими их Чермасанским, Демским и Уршакским тектоническими прогибами, протянувшимися в северо-восточном направлении. Кристаллический фундамент, трансгрессивно перекрытый палеозойскими толщами, находится на глубине 2000–3000 м. Па пермских породах почти повсеместно залегают сравнительно маломощные элювиально-делювиальные четвертичные отложения. В понижениях древнего рельефа, крупных карстовых депрессиях и на водораздельных пространствах встречаются мезозойские и палеогеновые образования.
Рельеф — сильно выровненный, преимущественно пологохолмистый, значительно расчлененный. На западе в пределы провинции частично заходит Бугульминско-Белебеевская возвышенность, а на юге — Общий Сырт, представляющие собой типично платформенные образования, местами ограниченные крутыми склонами, расчлененными оврагами и осложненными оползнями. Речные долины широкие, хорошо разработанные. В некоторых местах они врезаны на большую глубину (до 150 м) и имеют каньонообразный характер. Широко распространены карстовые формы рельефа.
Климат — резко континентальный. Зима — холодная, с сильными ветрами. Средняя температура января –15, –16°. Мощность снежного покрова 0,4–0,6 м, а продолжительность его залегания 140–160 дней. Лето — теплое, преимущественно с ясной погодой. Средняя температура июля увеличивается к югу от 18 до 22°. Годовое количество осадков составляет 300–350 мм. Около 65 % осадков выпадает в теплое время года, что благоприятно для развития карста, по весной и летом часто бывают засухи. Осень обычно дождливая.
Территория провинции дренируется реками Белой и Уралом, а также их многочисленными притоками. Реки — извилистые, с малыми падениями русла и медленным течением (до 0,4–0,5 м/сек). Многие небольшие реки, особенно на юге провинции, к середине лета пересыхают. Подземные воды в сильно закарстованных кунгурских отложениях находятся на глубине 50–100 м. Они относятся к сульфатно-кальциевому типу и имеют минерализацию 1000–2000 мг/л. В артинских отложениях водоносный горизонт также находится на значительной глубине. Это — воды гидрокарбонатно-кальциевого состава с минерализацией до 1000 мг/л. Разгрузка подземных вод происходит в долинах рек и глубоких балках, где отмечаются многочисленные источники.
Естественная растительность в северной половине провинции представлена лесами, приуроченными к серым в различной степени оподзоленным, а в некоторых местах вторично одернованным лесным почвам. Леса состоят в основном из широколиственных пород — дуба, липы, клена, ильма и вяза. На севере существенную роль играют хвойные породы — ель, пихта и сосна. Широко распространена береза. Лесные массивы разделены обширными степными пространствами. На юге провинции преобладают разнотравно-дерновинно-злаковые и злаковые (типчаково-ковыльные) степи с небольшой примесью сухолюбивых видов разнотравья. На крайнем юге они сменяются разреженными типчаково-ковыльно-полынными степями. Под степной растительностью развиваются южные сравнительно малогумусные черноземы, которые на севере переходят в обыкновенные черноземы, а на крайнем юге — в темно-каштановые почвы. Значительно распространены солонцы.
В провинции карстуются гипсы, ангидриты, каменная соль, известняки и доломиты нижней перми, а также мергели и мел верхнего мела. Карстовые формы весьма разнообразны. Они представлены воронками, котловинами, колодцами, логами, суходолами, пещерами и подземными полостями. Воронки достигают 50–80 м в диаметре и 25 м глубины. Плотность их в некоторых местах составляет 150–200 на 1 км2. Своеобразны гипсовые останцы, расположенные в низовье р. Лургазы. Самый крупный из них имеет длину 230 м, ширину 140 м и высоту 15 м. Встречаются карстовые источники с дебитом до 40–50 л/сек и более. Во многих местах отмечены пещеры длиной до 500–800 м.
Особое положение занимает карст в известковых туфах, покровы которых площадью до 0,3 га и мощностью до 10 м распространены на склонах долин и балок на участках, сложенных карбонатными фациями казанского возраста. В известковых туфах развиваются карры, поноры, ниши и небольшие (длиной до 12 м) пещеры.
В кунгурских гипсах на глубине 25–50 м буровыми скважинами вскрыты карстовые полости до 6 м в поперечнике. Все они приурочены к зонам вертикальной и горизонтальной циркуляции подземных карстовых вод. Ниже водоносного горизонта часто залегают массивные пластовые ангидриты, являющиеся водоупором. В некоторых местах выявлены погребенные карстовые формы, выполненные меловыми и неогеновыми отложениями. В каменноугольных отложениях палеокарст вскрыт скважинами до глубины 1200 м. Особенно закарстованы визейские и намюрские породы, где встречаются полости высотой, судя по провалам инструмента, до 3–6 и даже 12 м.
Дема-Уфимская карстовая провинция подразделяется на три карстовых округа: Бельско-Уршакский, Нижне-бельский и Сакмаро-Илекский, объединяющие шесть карстовых районов.
Бельско-Уршакский карстовый округ охватывает междуречье Демы и Уршака, а также левобережье р. Белой, в низовьях Демы и Чермасана. В пределах округа два карстовых района: Чермасанский и Демский.
Чермасанский карстовый район расположен на левом берегу Белой. Карст наиболее интенсивно развит в во-сточной части района, у с. Жуково, где встречаются крупные карстовые воронки и озера (оз. Ибрашкино), приуроченные к гипсам кунгура.
Демский карстовый район занимает междуречье Демы и Уршака. Карстуются преимущественно гипсы нижней перми. Преобладают воронки, достигающие 30 м в диаметре и 15 м глубины.
Нижнебельский карстовый округ охватывает междуречье Уршака и Белой, а также правобережье Белой до границы с Уралом. В пределах округа два карстовых района: Симский и Стерлитамакский.
Симский карстовый район расположен на междуречье Уфы и Сима в северной части Рязано-Охлебининского вала. Карстуются гипсы и ангидриты кунгура. Карст весьма интенсивен. Воронки достигают 50 м в диаметре и 20 м глубины. Иногда они имеют сплошное распространение. Такое карстовое поле, известное под названием «страшное место», находится, например, на правом берегу р. Белой, близ устья р. Сим.
Характерны карстово-эрозионные лога и овраги. Крупный овраг имеется в с. Охлебипино. Длина его 500 м, ширина до 50 м. К исчезающим рекам относится Манчаза (правый приток Белой). По берегам рек встречаются сильно закарстованные отвесные гипсовые обрывы. Среди них выделяется Большой Колпак, расположенный на правом берегу р. Белой, у с. Охлебинино. Длина его 300 м, а высота до 100 м. К наиболее крупным пещерам относятся Куэшта и Охлебининская (длина 200 м). Пещера Куэшта расположена на правом берегу р. Сим, в. 1,5 км к западу от д. Кузнецовки. Она образовалась в гипсах и ангидритах кунгура. Пещера сквозная. Длина основного коридора составляет 410 м, а общая протяженность всей пещеры 571 м. Самый большой грот — Кружковцев. Его длина 45 м, ширина 21 м и высота 6 м. По дну пещеры, преодолевая хаотическое нагромождение камней, медленно течет ручей, который в отдельных местах расширяется до 2,5 м и достигает глубины 0,7 м.
Стерлитамакский карстовый район занимает междуречье Белой и Уршака. Карстуются преимущественно гипсы и ангидриты кунгура. Карст весьма разнообразен и интенсивен, особенно в долинах рек Аургазы, Узень, Карламана, Селеука и Зигана. Карстовые воронки достигают 80 м в диаметре и 20 м глубины (Толбазы, Софиполь, Ибраево и др.). Они расположены обычно группами или вытянуты в цепочку. Часты провалы. Так, весной 1940 г. в 1,5 км к югу от пос. Сахаево образовалось 9 провалов диаметром до 20 м. Встречаются карстовые колодцы диаметром 2–5 м и глубиной до 20 м. Особенно широко они распространены на правом берегу р. Аургазы, у д. Калчир-Бураново и в массиве Кызык-Таш. Во многих местах отмечены карстовые озера. К периодически (через 5–6 лет) исчезающим озерам относится оз. Урал, расположенное в 3 км от Толбазов. Длина его 150 м, ширина 60 м и глубина 5 м. На карстовых реках Аургаза, Карламан, Сухой Карламан образуются суходолы. Особенно интересна Аургаза, долина которой врезана в гипсы и ангидриты кунгура. На дне этой реки и склонах ее долины развиты воронки, провалы, колодцы, карры и пещеры. В пределах района описаны довольно крупные пещеры: Ишеевская (длина 800 м), Большая Курманаевская (длина 500 м) и Карламанская (длина 198 м). Ишеевская пещера находится на правом берегу р. Селеук, в 1 км от д. Ишеево. Она образовалась в гипсах кунгура. Пещера состоит из четырех полостей, соединенных одним ручьем и имеющих входы и выходы в одних и тех же карстовых воронках. Пещера, по-видимому, двухэтажная, общая длина ее около 800 м. Наиболее активно карст развит на Булгаковском, Верхпеузеньском, Курманаевском, Толбазинском, Карламапском, Нижнезилимском и Ишеевском участках.
