Первоначальные географические сведения о донецком крае относятся к глубокой древности, но часто они были случайны, ограничены, разноречивы.
Археологические исследования на территории Донбасса (раскопки курганов дали богатый материал о быте древних народов) свидетельствуют о том, что еще первобытные люди, жившие когда-то по берегам Северского Донца, Деркула, Айдара, Евсуга, Миуса и других рек, использовали местные природные богатства (кремень, глину, камень, песок) для искусственного добывания огня, изготовления наконечников стрел, ножей, топоров, серпов, глиняной посуды.
Древнейшими из народов, обитавших в азово-черноморских степях, были киммерийские и скифско-сарматские племена. Большой научный интерес представляют раскопки курганов — богатейших скифских захоронений, в которых великолепно сохранились копья и ножи, бронзовые наконечники для стрел, украшения и многие другие предметы знатных военачальников.
Начиная с VI века в донецких степях появлялись все новые и новые кочевые племена: авары, болгары, салтовские племена (с VII в.), хозары (VII—IX вв.), печенеги (VIII—IX вв.).
Первое описание природы и жизни народов южнорусских приморских степей (так называемой страны Скифии), дошедшее до нас, принадлежит известному древнегреческому историку Геродоту.
Упоминания о некоторых особенностях природных условий Скифии имеются в произведениях древнегреческого географа и историка Страбона, который хорошо знал реку Танаис (Дон) — важный в то время торговый путь.
В эпоху возникновения и развития феодальных отношений на Руси (IX—XIV вв.) некоторые первичные географические сведения о расселении русских племен и древнерусских народностей, о природе территории современного Донбасса отражены в величайших исторических литературных памятниках «Повесть временных лет» и «Слово о полку Игореве».
В «Повести временных лет» — древнейшей русской летописи, которая была составлена в начале XII века летописцем Нестором, содержится богатый исторический материал о возникновении и развитии Древней Руси, о борьбе русского народа против внешних врагов — хозар, печенегов, половцев. В этом произведении имеется упоминание о половецкой степи, реках Дон и Северский Донец.
В «Слове о полку Игореве», написанном неизвестным автором в 1185—1187 годах, имеются сведения о природных условиях донецкой степи, по которой проходил путь Игоря. Автор «Слова» с глубоким знанием изображает картины природы реки Северский Донец, рельефа («местность была холмистой, пересеченной»), растительного («здесь росли отдельными островами дубы») и животного мира («по-собачьи лаяли лисицы, клекотали орлы»).
Вот как описывает половецкую степь на основании «Слова» академик А. С. Орлов: «Степь эта представляла собой равнину, усеянную то «яругами» (оврагами), то «шеломеньми» (холмами, курганами, природными и насыпными) и поднятую кое-где ответвлением горных кряжей… Черноземная степь весною покрывалась травами и цветами, седым ковылем… Эти травы питали скот кочевников… Степные «поля широкая» с лесистыми яругами и реки, …окруженные «лугами» и заросшие тростником, были полны зверями и птицами…».
С той поры донецкий край прошел сложный путь своего исторического развития. На его территории обитали многие кочевые племена: салтовские, печенеги и торки, половцы; в первой половине XIII века в его пределы вторглись татаро-монгольские орды.
Захваченные татарами донецкие степи, как и другие южные исконно славянские земли, настолько опустели, что русские люди называли их тогда Диким полем. Грабительские набеги половцев, нашествия татарских ханов надолго задержали дальнейшее развитие донецкого края и изучение его природных условий и естественных ресурсов.
Более или менее точные данные о некоторых элементах природы Донбасса (реках, соленых озерах и др.) содержатся в «Книге Большому Чертежу», составленной в 1627 году для пользования первой картой России. На карте — «Большом Чертеже» — были показаны пути к Перекопу, проходившие через Дикое поле. В этом историко-географическом источнике, представляющем большой научный интерес и в настоящее время, значительное внимание уделяется описанию Северского Донца и его притоков: «А ниже Святых гор, с Крымской стороны, пала в Донец река Тор от Святых гор верст с 15, а в Большой Тор пала речка Торец, от Донца версты с 4, а на устье озера соленые…». Здесь упоминаются и такие реки, как Лугань, Красная, Боровая, Айдар, Деркул, Миус и другие.
Долгое время в донецких степях не было постоянного населения. До начала XVII века здесь селились лишь «сторожа окраины». В 1646 году был создан укрепленный пункт-острожек Тор (ныне город Славянок) для защиты от набегов крымских татар.
Новопоселенцы — казаки, продвигаясь в глубь донецкой степи, основывали все новые и новые поселения, города, организовывали поиски соляных источников (район Тора), медных, железных (вдоль течения Северского Донца) и свинцовых (по Нагольному кряжу) руд, глин.
В донецком крае зарождаются металлургия и кузнечное производство, развиваются кустарная промышленность и ремесло, где используются и местные природные ресурсы.
В начале XVII столетия в районе нынешнего Славянска из разных мест России приезжают люди за солью, которую добывают путем вываривания. В 1664 году на Торских озерах был сооружен казенный солевыварочный завод.
По преданию, во время Азовского похода в 1696 году Петру I преподнесли кусок каменного угля, найденного на территории современного Донбасса. Он внимательно осмотрел его и пророчески заметил, что «сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет».
Развитие промышленности, ремесел и сельского хозяйства положило начало научным исследованиям и систематизации знаний о природных условиях и естественных ресурсах России.
Зарождение географии, геологии и многих других отечественных наук, изучение природы и ресурсов Донецкого бассейна в XVIII веке тесно связаны с именем великого русского ученого Михаила Васильевича Ломоносова, который долгое время руководил географическим департаментом Российской Академии наук.
М. В. Ломоносов уделял большое внимание изучению поверхностных образований и медленных колебаний земной коры, процессов образования и эрозии почв, взаимосвязей и взаимного влияния почвенного и растительного покровов, установил наличие вертикальных воздушных потоков, объяснил зависимость климата от физико-географических условий. Он впервые в науке дал определение понятия степи — «где трава растет на черноземе».
В связи с развитием каменноугольной промышленности на территории Донбасса организуются первые специальные исследования, сбор научных сведений о природных условиях Донецкого кряжа. Появляется геологическая карта восточной части Донбасса, составленная Е. П. Ковалевским.
В 1721 году русский рудознатец Григорий Капустин открыл залежи «горючего камня» в районе нынешнего Лисичанска, в Лисьей балке. Там и была заложена первая угольная шахта.
Некоторые ценные сведения о природных условиях и естественных ресурсах Добасса содержатся в работах академических экспедиций (1768—1795 гг.) С. Г. Гмелина, И. А. Гюльденштедта и П. С. Палласа.
Крупные геологические исследования Донецкого бассейна были проведены известным русским горным инженером Е. П. Ковалевским, который в своих научных трудах (1827—1829 гг.) дал первое стратиграфическое расчленение донецких осадочных толщ, описал орографию, гидрографию и горные породы, составил «Петрографическую карту Донецкого горного кряжа». В работе «Геогностическое образование Донецкого кряжа» (1827 г.) он впервые ввел название «Донецкий кряж», а бассейн наименовал Донецким.
В 1843 году на одном из водоразделов южного Донбасса было основано первое в нашей стране Великоанадольское степное лесничество. Здесь проводили исследования и наблюдения выдающиеся русские ученые В. В. Докучаев и Г. Н. Высоцкий (вторая половика XIX столетия).
В 30—40-х годах XIX века геологические работы в Донбассе вели также французский горный инженер Ле-Пле и английский геолог Р. И. Мурчисон, которые пришли к глубоко ошибочному мнению о том, что запасы каменного угля в Донецком бассейне крайне бедны. Эти утверждения были опровергнуты русскими горными инженерами братьями Носовыми и многими другими исследователями.
Активное участие в изучении природы отдельных районов Донбасса принимала экспедиция в составе геолога Н. Д. Борисяка, зоолога А. В. Черняева, ботаника В. М. Черняева, организованная в 1848 году для естественно-исторического исследования Харьковской, Екатеринославской губерний и земли Войска Донского.
Развитие капиталистических отношений в России требовало исследований естественных ресурсов Донецкого бассейна. Возникла необходимость составления геологической карты всей площади Донбасса, усовершенствования методики исследований. Стремление к максимальной прибыли вынуждало промышленников способствовать развертыванию геологических работ.
В этот период русским ученым академиком Г. П. Гельмерсоном были составлены геологические карты бассейна, проведен первый подсчет запасов угля до глубины 214 метров.
Геологической съемкой и изучением полезных ископаемых занимались горные инженеры Л. С. Желтоножкин и братья Носовы (1864—1869 гг.) Серебряно-свинцовые руды исследовал Носов 2-й (1862—1963), медные руды — А. Медведев (1881), каменную соль — Н. Д. Борисяк.
В изучении природных условий Донбасса важную роль сыграло общество испытателей природы, организованное в 1869 году при Харьковском университете, которое, согласно своему уставу, исследовало «органическую и неорганическую природу в связи с влияющими на нее внешними условиями».
В последней четверти XIX века было создано государственное геологическое учреждение России — Геологический комитет (1882 г.), приступивший в 1892 году к детальным геологическим съемкам Донецкого каменноугольного бассейна.
Большое внимание Донбассу уделял выдающийся ученый Д. И. Менделеев (1834—1907 гг.). В 1888 году он обследовал шахты, посетил Брянцевскую соляную копь, первой разрабатывавшую бахмутскую соль, совершил поездку вдоль Северского Донца. На основании личных наблюдений он пришел к выводу, что «из всех русских месторождений каменного угля ближайший по череду, важнейший по предстоящему значению, первейший по истории и даже едва ли не богатейший — бесспорно есть донецкий».
В своих научных трудах о Донбассе («Будущая сила, покоящаяся на берегах Донца» и др.) Д. И. Менделеев дал характеристику месторождений донецких углей, впервые высказал мысль о подземной газификации угля, в которой, по его мнению, таятся неисчерпаемые возможности, описал Северский Донец и предложил ряд мероприятий по превращению его в судоходный путь.
Идею великого ученого о подземной газификации угля высоко оценил В. И. Ленин. В годы Советской власти была создана опытная станция в Горловке, построены Подмосковная и Лисичанская станции подземной газификации угля.
Изучением геологического строения и минеральных ресурсов Донбасса занимался прославленный русский геолог Л. И. Лутугин. Лауреат Государственной премии СССР академик В. И. Яворский, много лет работавший с Л. И. Лутугиным, писал: «Донбасс с его пластами угля представляет единственную в своем роде естественно-историческую летопись, созданную самой природой в течение многих миллионов лет. Однако ученые, работавшие в Донецком бассейне, не смогли расшифровать ее. Только Лутугин, при его талантливости, в результате многолетнего упорного труда нашел ключ к пониманию этой летописи». Он впервые составил геологический разрез угольной толщи бассейна, создал новую методику детального геологического картирования, произвел подсчет запасов ископаемых углей Донецкого бассейна. За обзорную геологическую карту Донбасса, составленную в 1911 году, Л. И. Лутугин получил большую золотую медаль на международной выставке в Турине. Его именем названы город и станция в Ворошиловградской области.
Среди исследователей природных условий и естественных ресурсов Донбасса почетное место принадлежит и таким выдающимся отечественным ученым, как А. И. Воейков, В. В. Докучаев, Г. И. Танфильев.
Крупнейший климатолог и географ А. И. Воейков, основоположник русской климатологии, неоднократно посещал метеорологические станции в Святогорске и Великоанадоле, проводил наблюдения, изучал изменение скорости ветра на разных расстояниях от леса.
Известный русский ученый В. В. Докучаев, основатель современного научного почвоведения, в 1892 году возглавил особую экспедицию Лесного департамента, занимавшуюся изысканиями способов обводнения степей и борьбы с засухой. Для выполнения этой сложной задачи, проведения участниками экспедиции научных стационарных наблюдений В. В. Докучаев из трех опытных участков два избрал на территории современных Ворошиловградской и Донецкой областей: Великоанадольский — на водоразделе между Донцом и Днепром в районе Великоанадольского лесничества и Старобельский (ныне Деркульекое лесничество) — на водоразделе между Донцом и Доном; научная экспедиция заложила опытные полезащитные лесные полосы.
Замечательный советский ботаник и географ Г. И. Танфильев принимал активное участие в работе «Особой экспедиции Лесного департамента по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства России» (1893, 1894 гг.), возглавляемой В. В. Докучаевым, проводил ботанико-географические исследования в степи Донецкого бассейна, результаты которых изложены в таких научных работах, как: «Исследования в Старобельском уезде», «Леса в верховьях Миуса» и других.
Советская власть создала условия для развития науки, органического сочетания ее с практикой, планомерного, разностороннего, комплексного изучения естественных ресурсов страны, в том числе и Донбасса. В 1922 году на XI съезде партии В. И. Ленин подчеркивал, что Донбасс — это «настоящая основа всей нашей экономики».
Географические научные исследования уже в первые послеоктябрьские годы приобретают качественно новые особенности. Они становятся делом государственной важности и получают небывалый размах. Согласно декрету Совета Народных Комиссаров, подписанному В. И. Лениным, памятники природы взяты под охрану государства.
В. И. Ленин придавал огромное значение быстрейшему восстановлению Донбасса. Он указывал, что без восстановления Донбасса «ни о каком восстановлении крупной промышленности в России, ни о каком настоящем строительстве социализма не может быть и речи…».
После Великой Октябрьской социалистической революции Комиссия по изучению естественных производительных сил России издала ряд сборников, посвященных изучению месторождений полезных ископаемых (углей, соли, гипса) Донбасса, — «Донецкий каменноугольный бассейн» Л. И. Лутугина и П. И. Степанова (1919 г.), «Каменная соль в Донецком бассейне» Н. Н. Яковлева (1924 г.) и другие.
Для изучения природных условий и естественных ресурсов Донецкого бассейна организуются комплексные научные экспедиции. Экспедиция по рекогностировочному обследованию почв и растительности Донбасса (1925 г.) установила вертикальную зональность почв, выделила главные типы лесов на Донецком кряже.
Позднее выходит в свет известная книга академика П. И. Степанова «Большой Донбасс» (1932 г.).
Осуществление ленинского плана построения социализма в нашей стране требовало усиления комплексных геологических, географических, геофизических, гидрологических и почвенных исследований территории Донбасса, расширения его старых границ, полного учета его полезных ископаемых.
В 1936 году была составлена общая геологическая карта Донбасса. Вышли в свет работы: «Сводный геологический очерк бассейна реки Донца» Д. Н. Соболева (1936 г.), «Тектоника Донецкого бассейна» В. С. Попова (1937 г.), «Происхождение Донецкого бассейна» Н. С. Шатского (1937 г.), «Изучение ливней в Донбассе» Д. С. Черкаса и М. И. Казаса (1938 г.), «Комплексное народно-хозяйственное использование водных ресурсов Донбасса» Д. Ф. Вирныка (1940 г.) и многие другие.
За годы Советской власти проведены большие работы по геологическому исследованию, разведке полезных ископаемых, изучению природной среды, составлению геологических, гипсометрических, почвенных и других карт Донецкого бассейна.
Среди научных трудов, обобщающих опыт и результаты исследований природы и ресурсов Донбасса, следует отметить такие: «Схема геоботанической классификации пойменных лугов бассейна Сев. Донца» Е/В. Алексеева (1957 г.), «Обогащение фауны Донбасса» С. 3. Альтера (1955 г.), «Полезные растения дикой флоры Донбасса» А. Бабенко (1958 г.), «Большой Донбасс» В. Г. Бондарчука (1957 г.), «О климатических особенностях Донецкого кряжа» И. Е. Бунинского (1952 г.), «Запасы угля Донецкого бассейна» В. С. Попова (1958 г.), «Очерки природы Донецкого кряжа» В. С. Преображенского (1959 г.).
Значительный интерес представляют работы, освещающие первый опыт комплексной физико-географической характеристики Донбасса и отдельных его частей: «Физико-географические районы Восточно-степной области Украины» В. В. Бутова (1927 г.), «Нагольный кряж» П. В. Кулибина (1936 г.), «Краткий физико-географический очерк В.-Анадоля» Н. А. Сидельника (1955 г.), «Природа Донбасса» А. А. Слюсарева (1955 г.).
Теоретическими и практическими вопросами геологии и географии Донбасса занимаются научно-исследовательские институты Академии наук СССР и Академии наук Украинской ССР, специальные кафедры высших учебных заведений, тресты «Ворошиловградгеология» и «Артемгеология», специальные экспедиции.
Воплощена в жизнь идея выдающегося советского ученого П. И. Степанова о Большом Донбассе. В прилегающих к Старому Донбассу территориях открыты и разведаны новые угленосные районы.
За последние годы в Донецком бассейне открыты Новодмитровское месторождение бурых углей, небольшие промышленные месторождения природного газа в Ворошиловградской области, Мариупольская группа железорудных месторождений. Расширены перспективы Никитовского ртутного месторождения, разведано Покрово-Киреевское месторождение плавикового шпата (флюорита), Екатериновское месторождение первичных щелочных каолинов, которые будут использоваться в электрокерамической промышленности, крупное Октябрьское месторождение огнеупорных глин, Каменномогильское месторождение вермикулита — нового тепло — и звукоизоляционного материала для различных отраслей промышленности.
На левобережье Северского Донца обнаружены угленосные толщи, уголь которых пригоден для использования в народном хозяйстве, и теперь граница Донецкого каменноугольного бассейна проходит уже севернее городов Беловодск—Старобельск—Сватово, а территория, расположенная между этой линией и Северским Донцом, получила название «Северный Донбасс».
Выполняя решения XXV съезда КПСС, разведчики недр большое внимание уделяют комплексным исследованиям природных ресурсов Донецкого бассейна, их всестороннему и рациональному использованию, охране и воспроизводству. Широко применяются современные геофизические (сейсморазведка, гравиметрия, радиометрия), геохимические и математические методы.