24. Условия образования и развития карста. Гидрогеологический режим карстовых областей

Карст—процесс выщелачивания горных пород водой.С другой сторо-ны,карст—совокупность специфических форм рельефа,созданных при раст-ворении горных пород водой.К растворимым породам относятся карбонаты (известняк,мел,доломиты),сульфаты (гипс,ангидрит),хлориды (каменная соль).Лучше всего растворяются хлориды ,но их месторождений не очень много;поэтому соляной карст развит сравнительно слабо.Наиболее широко распространены известняки и доломиты,и хотя они слабо растворяются во-дой,именно формы известнякового карста получили наибольшее развитие и,следовательно,хорошо изучены.

К не менее важным условиям растворимости известняков относятся их мощность и чистота (в этом случае широко развиты формы поверхностного и подземного карста),слабый наклон территории (медленное стекание способ-ствует растворению пород),наличие многолетней мерзлоты (мерзлота препятсвует проникновению воды в карстовые породы).На растворимость пород оказывает влияние структура и трещеноватость известняков.По тре-щинам вода легче проникает в кастовый масив,благодаря чему процесс про-текает более интенсивно.Кроме того,мелкозернистые известняки раство-ряются гораздо лучше,чем известняки-ракушечники или грубообломачные известняки.Определяющее влияние на растворимость пород оказывает кли-мат,т.е. температурный режим,количество и характер выпадения осадков.Рас-творимость газа возрастает в холдной воде,поэтому в умеренных широтах интенсивно карст развивается весной.В тропичских широтах интенсивность объясняется большим количеством органических кислот в воде.

Гидрологические условия,т.е. особенности циркуляции подземных вод,ока-зываютзаметное воздействие на скорость и особенности протекания карста.В карстовой области выделяются 3три структурных этажа,различающиеся по гидрогеологическому режиму и особенностям проявления карста.Верхняя зона охватывает толщу породы от поверности до зеркала грунтовых вод.Это зона аэрации,где вода движется вертикально,по трещинам.Ниже залегает зо-на периодически полного насыщения.Она определяется сезонной миграцией уровня грунтовых вод.Циркуляция воды м.б. как горизонтальной,так и вер-тикальной.Это зона наиболее активного проявления карста.3-я зона распо-лагается еще более глубоко и называется зоной постоянного полного на-сыщения.Циркуляция воды в ней горизонтальная и карст здесь не развивает-ся.Различие гидрогеологических условий зон карстовых областей сказывает-ся на режиме источников.Для зоны аэрации характерны временные источни-ки,вода в них появляется после дождей или снеготаяния.В зоне переодически полного насыщения источники тоже временные,но дебит их значительно больше.Зона постоянного полного насыщения отличается мощными постоян-ными источниками.

25. Карстовые формы рельефа

В зависимости от того,выходят ли карстующиеся породы на поверхность или они перекрыты сверху некарстующимися породами,различают голый и по-крытый карст.Некоторые исследователи (Н.А.Гвоздецкий) выделяют еще задернованный и погребенный карсты.Наибольшее развитие поверхностных форм соответствует голому карсту,а подземных форм—покрытому.

К формам поверхностного карста относятся карры,карровые поля,воронки поверхностного выщелачивания,просасывания и провальные,увала′,полья. Дождевые и талые воды,стекая по поверхности известняка,разъедают стенки трещин.В результате образуются борозды с острыми гребнями—кар-ры.Глубина борозд может достигать 2 м.Покрытые карами пространства называются каровыми полями.Карры могут возникнуть на берегах морей при воздействии прибоя на растворимые горные породы.При просачивании воды на поверхности возникают воронки.

В голом карсте развиваются воронки поверхностного выщелачивания,так как растворяются лежащие на поверхности породы.В покрытом карсте обра-зуются воронки просасывания,так как растворение сопровождается суффо-зией—механическим выносом нерастворимых частиц водой через трещины в карстовых породах,располагающихся ниже.

Еще один вид воронок—воронки провальные,они возникают при обрушении кровли пород над карстовой полостью.Воронки,сливаясь,образуют слепые овраги или формы причудливых очертаний—увала.Увала достигают 700 м в диаметре при глубине до 30 м.Максимальное развитие карстовых форм на поверхности приводит к формированию полья—обширной котловины с пло-ским дном с отдельными небольшими карстовыми останцами.Полье—это грабен с проявлениями карста.

К формам подземного карста относят поноры,колодцы,шахты магистральные каналы,пещеры.При вертикальной циркуляции воды процесс растворения приводит к образованию поноров—каналов,которые возникают при раство-рении стенок трещин.По мере расширения поноры превращаются в колодцы и шахты.Вертикальные карстовые шахты называются пропостями или про-валами,они могут достигать большой глубины—свыше 1600 м.Шахты неред-ко проходят по зонам трещиноватости карстующихся пород.

Пещера—это разнообразные подземные полости,образующиеся в карстовых областях и имеющие один или несколько выходов на поверхность.

К аккумулятивным подземным формам карстового рельефа относятся ста-лактиты—натечные формы,растущие сверху;сталагмиты,растущие снизу;при их слиянии образуются сталагнаты и известняковые занаве-си.Образование натечных форм объясняется отложением карбоната кальция при выходе воды в подземную полость в связи с изменением температуры и давления.При выходе подземных вод на поверхность формируются натечные известняковые (травертиновые) террасы.

Самой грандиозной карстовой формой является этажный карст—система горизонтальных карстовых галерей.Они возникают в результате тектони-ческого поднятия территории.

В эквоториальных широтах и во влажных тропиках развит башенный тропи-ческий карст.Из-за большой скорости растворения шахты и колодцы быстро достигают некарстующихся пород и начинается растворение сбоку.