29. Гидрогеологические особенности карбонатного карста.

Растворимость карбонатов-110мг/л.

Процесс выщелачивания карбонатных г.п. увеличивается при наличии углекислоты.

Карбонатные породы обладают особой хрупкостью. За счет снятия нагрузки вышележащих пород образуются трещины донного отпора. На земной поверхности в карбонатных массивах образуются трещины отрыва, которые способствуют усилению инфильтрации. В районах карбонатного карста инфильтрация атм.осадков происходит за счет повышенной плотности карстовых воронок. В районах локальных тектонических поднятий плотность воронок увеличивается до 40%.

Карстовые процессы обусловили разрушение нефти, образование черноземов.

При высокой плотности воронок идет большое накопление снега, а по трещинам на дне воронок (поноры) идет сток таявшего снега. Снеготаяние происходит более длительный период. Наличие мощной зоны нисходящей циркуляции вод способствует обводненности пород. Мощность этой зоны может достигать 300м.

В карстовых районах наблюдается резкое несовпадение поверхностных и подземных водоразделов. Происходит перехват п/в из соседних бассейнов карстовых вод.

Доломиты отличаются особым ходом карстования, с образованием каверн и разрушением до доломитовой брекчии, песка и муки. В доломитах редко возникают поверхностные карстовые формы и карстообразование протекает слабо.

В известняках в зависимости от их чистоты карстование протекает с различной интенсивностью. В известняковых массивах- типичный карст со всем разнообразием поверхностных и подземных форм.

30. Гидрогеологические особенности сульфатного карста

Растворимость гипса- 2,1г/л.

Карст гипсов и ангидритов проявляется в зонах активного водообмена артезианских бассейнов на платформах и предгорных прогибах, реже- на склонах г/г массивов в складчатых областях.

Необходимо учитывать относительно высокую скорость процесса растворения за счет атм.осадков (несколько лет или десятилетий). Высота зоны циркуляции 10-15м. Вода в массив не поступает. В районах карбонатного карста воды выходят на поверхность наполовину агрессивными. Здесь пополнение п/в происходит за счет берегового регулирования стока.

Гипсы и ангидриты в основном слабо трещиноваты (трещины редкие, большей частью закрытые) и имеют незначительную пористость. Карст развивается крайне неравномерно — по контактам с водопроницаемыми породами и по редкой неравномерной системе трещин. В кровлю гипсово-ангидритовых толщ карст обычно проникает на глубину от нескольких до 10-15 м. На поверхности кровли растворимых пород возможно образование сплошных карстовых полостей пластового характера.

Формирование карстовых вод в гипсах и ангидритах определяется следующими факторами:

1.сравнительно небольшая мощность карстующихся гипсов и ангидритов,

2.частое залегание пластов, пачек, линз гипса среди карбонатных, терригенных пород или в кровле солей, наличие внутри сульфатных толщ пачек карбонатных пород,

3.неравномерная, обычно резкая трещиноватость, которая с глубиной быстро затухает (искл.- глубинные разломы),

4.наличие покровных некарстующихся отложений (водоупорных или обводненных) или карбонатных пород,

5.сравнительно высокая растворимость гипсов и ангидритов в природных водах. Повышенная скорость насыщения воды гипсом. Усиление приповерхностной закарстованности- активизация поглощения поверхностного стока; провальные явления: гипс внутри терригенных пород; особенности берегового регулирования водообмена; отсутствие натечных форм в подземных полостях.

Сульфатные породы в компактной массе совершенно непроницаемы и карстуются только с поверхности. Они могут служить водоупорами, на которых залегают водовмещающие породы. В связи с этим закарстованность горных массивов, сложенных сульфатными породами, определяется степенью их трещиноватости, обеспечивающей возможность циркуляции воды. При этом необходимо учесть, что при вертикальном перемещении воды глубина залегания зоны ее полного насыщения сульфатом кальция обычно не превышает 10м.

31.Гидрогеологические особенности соляного карста.

Воды соляного карста отличаются наибольшей минерализацией.

При изучении хлоридного (соляного) карста для оценки интенсивности процесса особое внимание следует уделять изучению режима подземных вод (активности водообмена, насыщенности соляных растворов), а также соляно-купольной тектоники. Следует учитывать, что в случаях доступа ненасыщенных вод к соляным толщам, происходит быстрое растворение пород, при этом образуются крупные провалы, происходит общее оседание земной поверхности с формированием мульд оседания, вызывающее массовые деформации и разрушения зданий и сооружений.

33. Практическое значение карста:

1) учитывается при гражданском и военном строительстве,

2) водоснабжение, крупные месторождения пресных, минеральных и термальных вод,

3) с палеокарстовыми пустотами связаны месторождения нефти и газа + закачка токсичных промышленных отходов в глубокие водоносные горизонты. Этот горизонт должен иметь перекрытие, чтобы избежать попадания отходов в вышележащие водоносные горизонты. К древним карстовым пустотам приурочены МПИ бокситов, золота, стронция, брома, йода, нефти,

4) карстовые полости представляют собой «естественные холодильники» (для хранения пищевых продуктов и стратегических целей),

5) военные цели (хранение ракет),

6) бальнеология – в лечебных целях используются сероводородные воды, которые образуются в карбонатных отложениях,

7) добыча йодоброма.

32. Главные и основные условия развития карста.

Условиями развития карста являются компоненты природной среды, которые необходимы для развития карста и связанными с ними явлениями.

Соколов сформулировал следующие 4 условия:

1.наличие карстующихся (растворимых) пород (карбонатые, сульфатые, галлоидные). Растворимость зависит от литологии (наиболее растворимы соли) и мощности карстующихся пород (чем меньше мощность, тем меньше опасность). Чем больше мощность покровных отложений, тем меньше шансов у воды проникнуть вглубь.

2.водопроницаемость пород (пористость, трещиноватость, разломы). Водопроницаемость пород зависит от уклона, по которому поступает вода. Тектоническая трещиноватость.

3.наличие движущейся воды. Определяется атмосферными осадками. Конденсация. Величина перетока (из одного в другой водоносный горизонт). Гидравлический уклон (чем > уклон, тем > скорость, тем > опасность растворения).

4.способность воды растворять или агрессивность (хим. состав, наличие газов и микроорганизмов, температура). Чем > температура, тем > агрессивность для сульфатного карста. Чем < рН, тем кислее вода, тем она агрессивнее.

Позже добавилось еще одно условие – наличие неотектонических движений.

Карст будет протекать более интенсивно под воздействием определенных природных факторов: неоднородность литологического строения и состава карстующихся ГП, интенсивность трещиноватости массива ГП, современные движения ЗК, наличие эрозионной сети, наличие перекрывающих Q отложений и растительности; климато-гидрологические факторы; техногенные факторы (планировка поверхности, добыча ПИ).