27.Карст как гидрогеологический процесс.

Карст – геол. явление, связанное с растворением подземными и поверхностными водами растворимых ГП с образованием характерных форм: пещер, каналов, каверн. Карстующиеся породы распространены на 1/3 поверхности суши (51млн.км²).

Карстовый процесс сопровождается размывом пород, суффозией, деформациями поверхности земли и оснований зданий и сооружений (провалы, оседания, воронки), изменением свойств грунтов покрывающей толщи, формированием особого характера циркуляции и режима подземных и поверхностных вод и специфического рельефа местности.

По составу закарстованных пород следует выделять три типа карста: карбонатный (труднорастворимые породы — известняк, доломит, мел, мрамор); сульфатный (среднерастворимые породы — гипс, ангидрит) и хлоридный, или соляной (легкорастворимые породы — галит, сильвин, карналлит).

По условиям залегания необходимо различать два вида карста: открытый — карстующиеся породы залегают с поверхности и покрытый (имеющий преимущественное распространение на территории России) — карстующиеся породы покрыты сверху нерастворимыми породами.

Режим карстовых вод отличается большими колебаниями дебита и уровня, что обусловлено строением пустот и неустойчивым характером питания. Очень резко изменяется дебит источников: мах. и мин. его значения разнятся в десятки и сотни раз. Местами отмечаются значительные колебания уровня карстовых вод. Минерализация и t не испытывают таких колебаний. Дебит отдельных крупных карстовых источников составляет 10-ки м³/с, а иногда достигает 150 м³/с (Воклюз, Франция), крупнейший карстовый источник в России- Красный Ключ (Башкирия), его дебит в межень 12-15, а в период снеготаяния 50 м³/с.

28. Гидродинамические зоны карстовых массивов.

При г/г исследованиях большое значение уделяется вертикальной гидродинамической зональности карстовых вод. Д.С.Соколов выделил следующие вертикальные гидрогеодинамические зоны:

1.аэрации, где распространено инфильтрационное и инфлюационное движение воды преимущественно по вертикальным трещинам.

2.сезонного колебания уровня п/в, которая в периоды усиленного питания и при подъеме уровня сливается с нижней зоной, а при спаде присоединяется к зоне аэрации.

3.полного насыщения, находящаяся в зоне дренирующего воздействия местной гидрографической сети. Движением п/в в сторону реки. Эта зона является зоной основных запасов карстовых вод.

4. глубокого движения, где движение воды происходит вне непосредственного дренирующего воздействия местной гидрографической сети. Направление движения вод вызвано особенностями тектонической структуры и положением области разгрузки.

Гидродинамическая зональность карстовых вод: I. зона поверхностной циркуляции (вода стекает по поверхности карстового массива, образуя карры, ложбины, поноры, воронки); II. зона вертикальной нисходящей циркуляции – зона периодической циркуляции или зона аэрации, циркуляция идет до достижения поверхности постоянно существующих карстовых водотоков (IIа – иногда формируются подвешенные водоносные карстовые горизонты; развиты вертикальные пещеры;

III. зона колебаний уровней (переходная), здесь происходит чередование вертикальной и горизонтальной циркуляции за счет сезонного колебания уровня карстовых вод;

IV. зона горизонтальной циркуляции – свободный сток безнапорных вод к окраине карстующегося массива или к речным артериям, наблюдается горизонтальное или субгоризонтальное перемещение карстовых вод, формируются горизонтальные карстовые пещеры;

V. зона сифонной циркуляции – характеризуется напорными водами, которые движутся от водораздельных пространств в надрусловые каналы магистральных рек, наличие сифонообразных опрокинутых каналов;

VI. зона глубинной циркуляции характеризуется движением карстовых вод в направлении базисов разгрузки, движение п/в замедлено, с этой зоной связаны залежи нефти и газа, крупные запасы промышленных вод разного назначения;

VII. зона поддолинной циркуляции или подрусловой.