1.5.2. Карстовый рельеф

Карстом называют формы рельефа, которые образуются в областях, сло­женных растворимыми породами. Наиболее распространен известняковый карст, так как известняками сложена 1/3 площади континентов. Сущность кар­стовых процессов заключается в растворении породы поверхностными и под­земными водами.

Для развития карста необходимы следующие условия:

1. Растворимость пород и достаточная их мощность;

2. Проницаемость пород;

3. Мелкозернистая структура пород, т.к. мелкозернистые известняки растворяются лучше

4. Определенные климатические условия, то есть благоприятный темпера­турный режим, значительное количество осадков, наличие в воде раство­ренного СО₂, который повышает растворяющую способность воды;

5. Пологий рельеф, так как на ровных поверхностях карст возникает быст­рее;

6. Наличие растительного покрова, так как за счет органических остатков вода обогащается С0₂ и гуминовыми кислотами;

7. Определенные гидрологические условия, то есть хорошая подземная цир­куляция воды.

В каждой карстовой области сверху вниз выделяют три зоны:

1 Верхняя зона охватывает толщу пород от поверхности - до зеркала грунтовых вод. Это зона аэрации, в которой отмечается свободное движение воды сверху вниз.

2, Зона периодически полного насыщения, где отмечаются колебания уровня подземных вод, связанные с периодическим поступлением воды с поверхности.

3. Зона постоянного насыщения. Верхней ее границей является самый низкий уровень грунтовых вод, а нижней границей - водоупорный горизонт. Циркуляция воды в этой зоне горизонтальная. По окраинам карстовой области эта зона дает начало рекам, через которые происходит разгрузка подземных вод на земную поверхность. Наиболее активной в отношении глубинного карстообразования считают зону периодически полного насыщения.

Все карстовые формы рельефа делят на поверхностные, переходные и подземные.

Если карстующиеся породы непосредственно выходят на земную поверх­ность, то это открытый или голый карст. Если они перекрыты сверху некарстующимися отложениями, то это покрытый карст.

Голый карст встречается в горных районах, а покрытый - на равнинах. Выделяется еще закрытый карст, который отмечается в областях, где кар­стующиеся породы имеют большую мощность и в них содержится большое ко­личество различных примесей. После того, как растворимая часть этих пород полностью выщелачивает­ся, образуется кора выветривания, красноватого цвета - терра-росса (красная земля). В дальнейшем развитие карста под этой корой идет обычным путем. Это - закрытый карст.

В районе открытого карста под действием дождевых или талых вод на поверхности известняков образуется микрорельеф карров. Это система греб­ней и разделяющих их борозд, глубиной до 2 м. Такая поверхность называется каровыми полями.

Переходные формы соединяют поверхностные и подземные зоны. В местах повышенной трещиноватости известняков, при вертикальной циркуля­ции воды образуются поноры, то есть каналы, поглощающие поверхностные воды. При их расширении формируются карстовые воронки, имеющие щелеобразную, или блюдцеобразную форму. При большом расширении трещины превращаются в колодцы и шахты, которые могут достигать большой глуби­ны (Глубина шахты Снежная на Кавказе -1370 м.)

Провальные, или поверхностные воронки, при слиянии образуют слепые овраги, увалы и самые крупные карстовые формы - полья. Полья - это об­ширные, обычно плоскодонные, с крутыми стенками, карстовые понижения в несколько километров, а иногда в несколько десятков километров в поперечни­ке. Так, площадь Попова полья в Югославии - 180 км² . Полья могут иметь тектоническое происхождение, то есть карст развива­ется в крупных тектонических трещинах. Иногда они образуются за счет прова­ла над подземной рекой, или путем размыва и выноса продуктов размыва не­растворимых пород, залегающих среди известняков.

К подземным формам карста относятся пещеры и пропасти.

Пещерами называют подземные полости, образующиеся в карстовых об­ластях и имеющие один или несколько выходов на поверхность. Они образуют­ся при расширении водой подземных трещин. Во многих пещерах на днищах, стенках или сводах образуются натечные формы. На потолке в виде сосулек - сталактиты, на дне пещеры - сталагмиты. При их слиянии образуются на­течные колонны. В пещерах часто имеются подземные реки. Иногда подземны реки выходят на поверхность.

Зонально-климатические типы карста. В разных климатических зонах карст протекает по-разному. Выделяют:

1. Карст областей с умеренным климатом;

2. Карст субтропических и тропических областей.

В странах с умеренным климатом карстовые процессы развиваются дос­таточно интенсивно, но карстующиеся породы здесь обычно прикрыты почвенно-растительным покровом. Поэтому здесь встречается покрытый карст, а кар­стовые формы связаны с подземным выщелачиванием. На поверхности отме­чаются провалы и проседания рыхлого покрова над подземными полостями .

При субтропическом климате Средиземноморья карстовым процессам благоприятствует не только геологическое строение, но и климат. Здесь на по­верхность известняков воздействует ливневый характер атмосферных осадков, который сменяется засушливыми периодами. Для этой области характерно об­разование всех известных поверхностных, переходных и подземных карстовых форм рельефа.

В областях с тропическим климатом часто развиваются положительные формы карстового рельефа. По их морфологии различают: куполовидный карст, башенный, конический, котловинный. Это разные стадии формирования карстового ландшафта.

Куполовидный карст характеризуется скоплением куполообразных воз­вышенностей, разделенных узкими седловинами. Высота возвышенностей - до 150 м.

Для башенного карста характерны крутостенные, изолированные друг от друга возвышенности, напоминающие башни, высота которых до 300 м. Эти возвышенности расположены на значительном расстоянии друг от друга. Как видно, углубление и расширение понижений здесь уже закончилось.

Конический карст отличается от башенного тем, что возвышенности имеют форму конусов, то есть склоны их значительно положе. Выполаживание их произошло за счет склоновых процессов.

Котловинный карст отличается разветвлением вогнутых карстовых кот­ловин, отделенных друг от друга островерхими известняковыми гребнями. Формирование этого карста происходит при глубоком залегании уровня грун­товых вод.

Для тропического карста характерны и обычные формы: воронки, колод­цы, полья. В тропической зоне отмечается очень интенсивный ход карстовых процессов.