6 лет назад
Нету коментариев

Под термином «карст» понимают совокупность спе­цифических форм рельефа и особенностей наземной и подземной гидрографии, свойственной некоторым областям, сложенным раст­воримыми горными породами, такими, как каменная соль, гипс, известняк, доломит и др. И хотя каменная соль и гипс обладают большей растворимостью, чем известняки и доломиты, гипсовый и соляной карст развит сравнительно мало из-за незначительного распространения этих пород, особенно выходов их на дневную по­верхность. Известняки и доломиты в обычных условиях характе­ризуются слабой растворимостью, но распространены они несрав­ненно более широко, чем гипс или каменная соль. Кроме того, в определенных физико-географических условиях химическая аг­рессивность воды может в известняковых областях существенно возрастать и, если это еще сочетается с благоприятными геологи­ческими условиями, возникают наиболее выразительные и занимающие обширные пространства карстовые ландшафты, приуро­ченные именно к известнякам. Поэтому, имея в виду преимущест­венную, приуроченность карстовых образований к областям развития известняков, можно считать, что наиболее изучен и наи­более распространен именно известняковый карст.

Сущность карстовых процессов заключается в растворении по­роды атмосферными, талыми, подземными, а в некоторых случаях и морскими водами.

Главное условие растворимости известняка — достаточное ко­личество растворенного СО2 в воде. Тогда вода становится хими­чески агрессивной и энергично воздействует на карбонатные поро­ды. Источниками СО2, содержащегося в природных водах, явля­ются: атмосфера, биохимические процессы, протекающие в почве и коре выветривания, разложение органических остатков при сво­бодном доступе воздуха, поступление углекислоты (диоксид угле­рода) из недр земли в областях современной или недавней вулка­нической деятельности. Кроме углекислоты растворяющее дейст­вие на известняки могут оказывать и другие кислоты, например гуминовая, серная, но в целом, по-видимому, главную роль в кар­стовых процессах играет СО2.

К другим важнейшим условиям, определяющим развитие кар­ста, относятся: а) рельеф — на пологонаклонных поверхностях, как правило, карстовые образования возникают быстрее и пред­ставлены разнообразнее, чем на крутых склонах; б) чистота и мощ­ность известняков — чем чище и мощнее толща известняков, тем интенсивнее они подвержены карстообразованию; в)структура породы — грубообломочные или ракушечные известняки карстуются гораздо меньше, чем однородные мелкозернистые известняки; г) климат, т. е. температурный режим, количество и характер вы­падающих осадков, наличие вечной мерзлоты, препятствующей проникновению воды в карстующиеся породы; климатом обуслов­ливается также характер растительного покрова, способствующего повышению химической агрессивности воды (вследствие разложе­ния растительных остатков вода обогащается СОг, гуминовыми кислотами, азотной кислотой и т. п.); д) трещиноватость карстующихся пород — при наличии трещиноватости возникает возмож­ность проникновения агрессивных вод в толщу породы и образо­вания различных форм подземного карста, а также оттока вод, насыщенных диоксидом углерода, с поверхности в глубь карстующихся пород.

Подземная циркуляция, т. е. гидрогеологические условия, име­ют важнейшее значение для развития карстового процесса. В каж­дой карстовой области можно выделить три этажа, или зоны, раз­личающиеся по гидрогеологическому режиму (рис. 80). Верхняя зона охватывает толщу породы от ее выхода на поверхность до зеркала грунтовых вод. Это зона аэрации, или зона вертикальной циркуляции,   в   которой   преобладает   периодическое   (во   время дождей или таяния снега) свободное гравитационное движение воды.

Идеальный карстовый массив

Идеальный карстовый массив

Следующая зона получила название зоны периодически полно­го насыщения. В ней совершаются резкие колебания уровня под­земных вод, связанные прежде всего с периодическим поступлени­ем воды с поверхности. Циркуляция воды в этой зоне близка к горизонтальной, но может происходить и с большим уклоном вод­ной поверхности у края карстовой области. Зону периодически полного насыщения многие исследователи рассматривают как наи­более активную в отношении глубинного карстообразования, в частности пещерообразования. Границы ее — наивысший и наи­низший уровни зеркала грунтовых вод.

Нижняя зона — зона постоянного полного насыщения. Верхняя ее граница — наинизший уровень зеркала грунтовых вод, ниж­няя — водоупорный горизонт. Циркуляция в ней преимущественно горизонтальная. По окраинам карстовой области эта зона дает начало рекам, карстовым источникам, через которые происходит разгрузка подземных вод на земную поверхность.

Положение зон в карстующихся массивах зависит от ряда при­чин: мощности карстующихся пород и их трещиноватости; расчле­ненности рельефа карстовых областей и глубины вреза речных долин; наличия в составе карстующихся пород прослоек или линз нерастворимых глинистых пород, которые могут служить водоупор­ными горизонтами, способствующими образованиюверховодки — временному или сезонному скоплению подземных вод в зоне аэрации.

Различие гидрогеологических условий зон карстовых массивов сказывается на характере  источников  карстовых областей.  Так, для зоны аэрации характерны временные источники,функциони­рующие в период поступления воды с поверхности во время дож­дей или весеннего снеготаяния. Источники зоны периодического насыщения тоже временные, но они мощнее и функционируют бо­лее длительное время, чем источники зоны аэрации. С зоной по­стоянного насыщения связаны постоянные источники, обладающие большим дебитом. Они получили нарицательное название воклюз (по источнику, впервые описанному во Франции в районе Воклюз).