Геологическая деятельность подземных вод. Карстовые процессы

Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью.

Карстовые процессы развиваются в растворимых природными поверхностными и подземными водами горных породах: известняках, доломитах, гипсах, ангидритах, каменной и калийной солях. Основой процесса является процесс химического растворения пород и процесс выщелачивания.

Карст башенный - тип карстового ландшафта, возникающий в гумидном тропическом климате. Для такого ландшафта характерны изолированные известняковые останцы с обрывистыми склонами, окруженные обломочным материалом.

Карст открытый (средиземноморский) – встречается в Крыму, на Кавказе. Для развития карста здесь имеет значение характер выпадения осадков. Ливни захватывают и уносят с поверхности все рыхлые отложения- остаточные продукты от растворения карстующихся пород. Здесь карстовые процессы протекают наиболее интенсивно. Все виды карствовых форм встречаются: кары, поноры, воронки, котловины и тд.

Карст покрытый (среднеевропейский) - приурочен к умеренно влажному климату с более равномерным распределением атмосферных осадков. Развивается когда карстующиеся породы покрыты различными нерастворимыми отложениями и не испытывают непосредственного воздействия атмосф. осадков. Карстовые процессы в этом случае развиваются на глубине под покровом некарстующихся пород. На поверхности- суффозионные воронки.

 

Карстовые отложения накапливаются в карстовых образованиях при растворении и перемещении материала ГП. По происхождению подразделяются на:

1. Отложения карстовых воронок и впадин, представленные железными рудами, бокситами, огнеупорными глинами, иногда лигнитами.

2. Карстовые отложения пещер и полостей. Бывают хим. (сталактиты, сталагмиты и натечные корковые образования), обломочные и органогенные. При кристаллизации СаСОз и SiO2 образуются кристаллы кальцита, исландского шпата, горного хрусталя. Обломочные отложения представляют собой результат обвалов и сложены брекчиями, глыбами с песчаным пылеватым материалом.. Органогенные отложения — это скопления экскрементов летучих мышей и продукты их распада, иногда скопления костей животных в виде костяной брекчии.

Сталагмит - тело минеральное, натечное, нарастающее снизу вверх, чаще всего известковое.

Сталактит - натечно-капельные образования, свисающие в виде конических сосулек. Возникают в результате выпадения в осадок углекислого кальция.

Карры - это разнообразные неглубокие выемки, образованные, в основном, выщелачиванием известняков поверхностными атмосферными водами. Н.А.Гвоздецким, одним из знатоков карста, были выделены карры следующих типов: лунковые, трубчатые, бороздчатые, желобковые, трещинные и ряд других.

Желоба и рвы представляют собой более протяженные и глубокие участки карстового выщелачивания поверхности известняков, наследующие поверхностные трещины и достигающие глубины до 5 м.

Поноры – узкие отверстия, наклонные или вертикальные, возникающие на узлах пересечения трещин при дальнейшем развитии процесса растворения и выщелачивания. Эти каналы служат стоком поверхностных вод и направляют их вглубь массива горных пород.

Карстовые воронки подразделяются на:

1) воронки поверхностного выщелачивания;

2) провальные;

3) воронки просасывания (коррозионно-суффозионные).

Первый тип воронок напоминает собой воронку от взрыва снаряда или бомбы. Образуются они за счет выщелоченной с поверхности породы. Обычно в центре такой воронки располагается понор-канал, по которому уходит вода. Диаметр воронок обычно до 50 м, редко больше, а глубина 5-20 м.

Провальные воронки связаны с обрушением свода над полостью, выработанной водами на некоторой глубине.

Коррозионно-суффозионные воронки возникают в том случае, когда карстующиеся известняки перекрыты пластом песчаных отложений и последние вмываются в нижележащие карстовые полости. При этом из пласта песка уносятся отложения в поноры и образуется воронка просасывания или вымывания. Процессы суффозии широко распространены в природе.

Блюдца и западины представляют собой мелкие, небольшие карстовые воронки. Если воронки разных генетических типов сливаются по несколько штук вместе, то образуется карстовая котловина с рядом углублений на дне. Иногда дно у котловин может быть плоским.

Полья представляют собой довольно большие, сотни метров в диаметре, неправильной формы понижения, образовавшиеся при слиянии ряда котловин и воронок. В том числе и провальных.

Карстовые колодцы и шахты - это каналы, уходящие почти вертикально в известковые массивы на десятки и сотни метров при диаметре в первые метры. Они образуются при выщелачивании по трещинам, иногда поверхностными водными потоками, размывающими известняки. Шахтами называются вертикальные полости глубиной свыше 20 м, а меньше – колодцами. Если шахты соединяются между собой, а также с субгоризонтальными ходами и пещерами, то образуются карстовые пропасти, достигающие глубины в 1000 метров и более.

Слепые долины представляют собой небольшие речки, протекающие в закарстованных районах, имеющие исток, но внезапно оканчивающиеся у какой-нибудь воронки или поноры, куда и уходит вся вода. Иногда долины бывают полуслепыми, когда вода речки вдруг уходит под землю, а потом, через несколько километров появляется вновь.

Карстовые пещеры возникают различными способами: путем растворения, выщелачивания и размыва; путем обрушения, раскрытия и последующего размыва тектонических трещин. Подземные воды, протекая по трещинам или тектоническим раздробленным зонам, постепенно растворяя и выщелачивая известняки или доломиты. Таким образом, формируются пещерные полости, часто многоэтажные и сложные, когда отдельные крупные пещеры – «залы», соединяются с другими узкими каналами, щелями, нередко с текущими по ним ручьями.