Hvordan dannes karstlandformer? Typer karstlandformer.

Mer variert. Arbeidet med elver foregår i fangehull, hvis dybde når flere kilometer.

underjordisk lettelse– dette er utallige huler og avgrunner, gruver og trakter. Vannet som strømmer her i fullstendig mørke bryter sjelden gjennom til overflaten. Underjordiske innsjøer er som svarte speil. De er fulle av hemmeligheter, huleperler er gjemt i dem. Dette er en så særegen verden, hvis natur fortsatt er dårlig forstått. Dette er en verden av stalagmitter og stalaktitter. Alt dette kalles karstavlastning, eller rett og slett karst. Begrepet "karst" kommer fra navnet på platået Karst (Kras), som ligger på en av halvøyene i Adriaterhavet. Det nesten vannløse platået er fylt med trakter, tørre bassenger, fall, sprekker, bunnløse brønner. - et kompleks av former skapt av naturen som et resultat av oppløsning av vann og utfelling av det oppløste materialet. Former for karstrelieff varierer i størrelse fra noen få centimeter (karr, hull, furer osv.) til mange hundre meter og kilometer. Lite er kjent om lindringsuregelmessigheter mindre enn 1 cm.

Karstrelieff dannes vanligvis i områder som består av vannløselige bergarter. Oftest er de kalksteiner, dolomitter, gips, anhydritter, klinkekuler, saltholdige leire og salt. Oppløsning skjer i høy hastighet, og det er grunnen til at denne gruppen til og med kalles karstbergarter. Men skifer, sandstein, granitt, kvartsitter, basalt osv. er også gjenstand for oppløsning.Deres oppløsningshastighet er titusenvis av ganger mindre enn karstbergarter.

Karst formasjon oppstår fordi det ikke bare er bergarter som kan løses opp, men også rennende vann og sprekker i bergarter. En person ser de senere stadiene av karstdannelse, siden observasjoner av migrering av vann langs de tynneste sprekkene er umulige. Mekanismene for dannelse av karstrelieff i de første stadiene er mest sannsynlig forbundet med permeabiliteten til bergarten. De vanligste formene for karstrelieff er trakter, tallerkener, gruver, brønner, karre, daler, åkre, grotter, kjeler, demninger og gardiner, terrasser, stalaktitter, stalagmitter, etc.

Bære dannes vanligvis på overflaten av sprukne kalksteiner og dolomitter av regnvann, hvis bekker skaper kløfter. Store carr-felt ligger i, deres dybde når flere meter. Karst synkehull på overflaten er mer vanlig. Deres diameter er fra 1 til 500 m, og dybden er fra 0,5 til 45 m. Kjeder av trakter smelter ofte sammen og danner karstdaler.

I Rhodopes (Sør) er det fantastiske kreasjoner av naturen - steinbroer. De er enorme buer kastet over store daler, langs bunnen av hvilke en knapt merkbar bekk nå renner. Dette er restene av gamle underjordiske daler som krysset denne delen av Rhodopes for 1,5 millioner år siden. I mange årtusener har underjordisk vann løst opp klinkekuler, ødelagt veggene i huler og skapt en fantastisk verden av fangehull. Til slutt klarte ikke hulenes vegger å tåle det og kollapset, og presset den underjordiske elven til siden. Høyden på de "fantastiske broene" når 30 m, og bredden er 50 m. Her, i nisjene til førstnevnte, ble stedene til en gammel mann oppdaget, steinøkser, keramikk.

Karstplatået (territorium og) er en steinete ørken, slående i sitt kjedelige utseende. Det er ikke vann og ingen grøntområder å se. Overflaten er dekket med sprekker, groper, hjulspor og trakter. Det er også elver her, men de renner under jordoverflaten i mørke og fuktige underjordiske kanaler. I tillegg til mangel på vann, venter dype sprekker, fall, bunnløse brønner den reisende ved hvert trinn. Det er områder der trakter bokstavelig talt, som pockmarks, gravde opp overflaten. Antallet deres når 150 stykker per kvadratkilometer. Rødbrune leire med knust stein, funnet i bunnen av traktene, er et produkt av ikke bare den kjemiske oppløsningen av kalkstein, men også utvaskingen langs sprekkene i karstmassivet, samt støv brakt av vinden.

Sjakter og brønner er smale, nesten vertikale kanaler dannet ved utvidelse av sprekker. Diameteren på brønnene er forskjellig - fra 0,3 til 350 m kan dybden nå 1300 m. Karst-daler, okkupert av kanaler av både underjordiske og overflateelver, er preget av en skarpt trappet langsgående profil. Merkelige elver dukker opp fra hulen, renner i flere kilometer på overflaten og gjemmer seg igjen i hulen. Disse dalene er uten flomsletter, uten terrasser, uten flom og flom. spesiell type karst er felt - lukkede eller halvlukkede bassenger. Områdene med felt når 500 - 600 km2, dybde - hundrevis av meter, bredde - 10 - 15 km. En av dem - i den nordvestlige delen av Dinaric Highlands - dekker et område på 380 km2. Bassengets akse faller sammen med retningen til fjellkjedene og orienteringen til de foldede strukturene. I perioder med mye regn vaskes tynne jordpartikler bort og etter hvert fylles alle sprekker med vann. Dette fører til at filtreringen opphører, og atmosfærisk nedbør bidrar til tilslamning av bassengene.

Karstgrottene er dypt under jorden. De er svært forskjellige i størrelse og konfigurasjon, noe som ikke bare forklares av forekomsten av karstbergarter, men også av et visst stadium av deres utvikling. I huler, blant de mange formene for karst assosiert med akkumulering av oppløst materiale, er stalaktitter og stalagmitter hovedsakelig kjent. Kalk istapper - stalaktitter - når en høyde på flere meter og en tykkelse på 1,5 - 5 m. I prosessen med vekst av stalaktitter i vannet avtar innholdet av CaCO3. Utfelt kalsiumkarbonat sementerer det klastiske materialet og danner karbonatavleiringer. Stalagmitter - kalksteinssøyler og kjegler - vokser fra bunnen og opp og når en høyde på 15 - 20 m. Alt dette skjer veldig sakte. Det er anslått at den 19 m høye stalagmitten i Carlsbad-hulen tok rundt 50 millioner år å danne. Sinterformer for karstrelieff inkluderer demninger som blokkerer underjordiske passasjer. Bak slike demninger er det innsjøer. Men alderen på demningene er yngre enn stalagmittene - 9 - 10 tusen år. Under påvirkning av varme, fuktige monsuner gjennomgår kalksteinsbergarter karstdannelse, som et resultat av at mange bisarre landskap oppstår: enten stiger bratte klipper over avgrunnen, så gaper dype huler i fjellene, eller steinbroer kastes over elvene. Alt dette kalles tårnkarst. I enkelte områder, hvor kalkstein er ødelagt, har det dannet seg avrundede daler med flat bunn. I slike daler, i samme avstand fra hverandre, reiser seg kjegleformede kalksteinsbakker, og ved foten av dem er trappetrinn plassert som et amfiteater, noe som får hver ås til å se ut som et gigantisk slott med festningsmurer og vakttårn. Noen ganger er små åser med skarpe topper synlige i dalene, som på avstand ligner enorme høystakker. Karstdalene er som regel veldig brede, og kalksteinsblokker finnes ofte i midten av dem.

I de varme og fuktige forholdene i tropene får karstrelieffet bisarre former. Kuppelformede åser og rygger, tårn, skarpe kjegler, karstsletter skiller seg ut. Systemene med avrundede kupler er dissekert av kløfter som oppsto langs tektoniske sprekker. Utkanten av kuplene er innrammet av tårnkarst. Karstbassenger og sletter er atskilt av taggete rygger og dype hull. Kalksteinsfragmenter som har falt fra skråningene til tårn eller kupler blir raskt ødelagt.

Tett vegetasjon som dekker bakkene bidrar til aktiviteten til surt vann annen sammensetning. Derfor er det som regel ingen opphopning av rusk ved foten av karstbakker eller små fjell. Forvitring gjør dem til sand og leire, som raskt blir ført bort av vannstråler i regntunge perioder. Den største intensiteten av karstprosesser er i våte områder, og minst - i tørre områder.

Rennende vann løser ikke bare karbonat og saltvann, men også silikatbergarter, der denne prosessen går tusen ganger langsommere. Sandsteiner, granitter, skifer og andre krystallinske bergarter løses opp. Elvevann som strømmer gjennom slike bergarter i de fuktige tropene inneholder mye løselig silika. Landformer assosiert med silikatkarst er forskjellige. Videre til Sør Amerika fall, brønner, gruver, trakter observeres i kvartsitter. Til og med et grottesystem på omtrent 2 km med horisontale passasjer og dype brønner ble funnet i kvartsitter på Guaiquinima-platået.

Kjempegruver med en diameter på 350 m og en dybde på mer enn 500 m er observert på Roraima-platået, sammensatt av eldgamle kvartsitter. Basert på analysen av kvartsitter, som inneholder silikatkarst, kan det konkluderes med at oppløsning av både kvartskorn og silikatsement skjer her. Dessuten bør ikke prosessen stoppe på flere titalls og hundrevis av millioner år.

Former for silikatkarst dannes som et resultat av både oppløsning av bergarter og deres biokjemiske forvitring.

Karst er et sett med prosesser og fenomener knyttet til aktiviteten til vann og kommer til uttrykk i oppløsningen av bergarter og dannelsen av hulrom i dem, samt særegne landformer som oppstår i områder sammensatt av bergarter som er relativt lettløselige i vann - gips, kalkstein, marmor, dolomitt og steinsalt.

Karstrelieffet er betydelig forskjellig i tempererte og tropiske breddegrader. På tempererte breddegrader er karstprosesser avhengig av dybden på grunnvannet, som er grunnlaget for denudering for karst. På dette grunnlaget skilles grunn og dyp karst. Liten karst er preget av høyt tempo utvikling, men mindre ulendt terreng. Dyp karst tar lengre tid å utvikle, men samtidig dannes dype forsenkninger på overflaten og tallrike huler.

I henhold til plasseringen av karstformer skilles overflate og dyp (underjordisk) karst. I sin tur er overflatekarst, avhengig av eksponeringen på overflaten av karstbergarter, delt inn i to typer: åpen (bar, Middelhavet), når karstbergarter ligger direkte på overflaten, iboende i fjellområder hvor berggrunnseksponeringen er bedre; og dekket (østeuropeisk), når karstbergarter ligger på en viss dybde under løse ikke-karstavsetninger.

Overflateformer av karst inkluderer karr (shratts), trakter, huler (rygg), felt.

Carry - et kompleks av smale furer 1-2 m dype, atskilt fra hverandre av skarpe rygger. Karr - former for mikrorelieff, som dannes på grunn av oppløsning og mekanisk ødeleggelse av steinsprekker av overflatevann.

Trakter er utbredt i forhold med både bar og dekket karst, både i mellomløpene og langs bunnen av slukene. Disse er avrundede, vanligvis kjegleformede fordypninger av forskjellig størrelse (opptil titalls, sjelden hundrevis av meter i diameter) og forskjellige dybder (fra noen få meter til titalls meter). Små flatbunnede trakter kalles tallerkener. Når du kobler til mange trakter på grunn av ødeleggelsen av hopperne mellom dem, dannes omfattende lukkede fordypninger - huler eller rygger. De har vanligvis bratte skråninger, ujevn bunn og store dimensjoner: kilometer lange, hundrevis av meter brede og noen titalls meter dype.

De største karstformene - liasene ligner en graben i miniatyr. Dette er enorme avlange lukkede fordypninger med et område på mer enn 200-300 km, en dybde på hundrevis av meter, med bratte bakker, med åser på bunnen, med bekker og til og med landsbyer. De største feltene er libanesiske med et areal på 379 km2 i Bosnia, Popovo - 180 km2 i Hercegovina. Tilsynelatende er de dannet ved sammenløpet av bassenger langs linjene med tektoniske forkastninger, det vil si at de er forhåndsbestemt av tektonikk.

Underjordiske former for karst - brønner, gruver, avgrunner, huler.

Karstbrønner dannes som et resultat av takets kollaps over en underjordisk avgrunn. Brønnene er sylindriske i form og opptil 20 m brede og dype.

Gruver er smale, dype (hundrevis av meter) kanaler-rør. Deres stammer kan være rette, ødelagte, buede. De dannes som et resultat av utvidelse av kanaler-brudd, og legges ofte i skjæringspunktet mellom flere bruddsystemer.

Kombinasjoner av naturlige gruver med horisontale og skrånende grotter blir ofte referert til som karstavgrunner. Den dypeste karstavgrunnen i verden er Jean-Bernard med en dybde på 1535 m i Savoy-alpene i Frankrike.

Huler - hulrom av forskjellige former og størrelser inne i bergarter, som åpner seg mot jordoverflaten med ett eller flere hull. Dannelsen av grotter er assosiert med den intense oppløsningskraften til vann i bergsprekker. Ved å utvide dem skaper vann et komplekst system av kanaler.

I henhold til de strukturelle forholdene skilles to klasser av moderne karst: flat og fjell. Innenfor disse klassene, avhengig av den geologiske strukturen, historien om utviklingen av territoriet, er karst og beslektede landformer delt inn i en rekke I henhold til sammensetningen av bergarter, karbonat, sulfat, halogenid (salt) og overgangstyper av karst mellom dem (karbonat-sulfat, etc.) skilles. Undertyper skilles innenfor litologiske typer, for eksempel kalkstein, kritt,

dolomitikk, etc. Basert på om karst for tiden utvikler seg på overflaten eller under dekke av sedimenter, i det første tilfellet, naken eller Middelhavet, skilles karst ut, og i det andre, dekket eller østeuropeisk (russisk), karst.

Etter alder er karst delt inn i moderne (utviklende) og eldgammel (ikke utviklende), eller fossil. Alle presenterte klasser og typer karst er utviklet i alle klimatiske soner Kloden. De er også vidt distribuert på territoriet til den russiske sletten, hvor åtte karstregioner skilles ut, inkludert en rekke provinser og distrikter med forskjellige typer karst. Kartet viser at det meste av den russiske sletten har utviklet karbonatkarst, hovedsakelig kalkstein. Krittkarst er utviklet på et mindre område og hovedsakelig i de sørlige regionene. Til tross for mangfoldet av karsttyper, er alle preget av samme eller lignende landformer.

Karstom kalt fenomener som forekommer i løselige bergarter (kalkstein, dolomitt, gips, sjeldnere salt, kritt) under kombinert virkning av overflate og hovedsakelig grunnvann. Fenomenene med karstdannelse fører til fremveksten av spesielle landformer: carr, synkehull, brønner, gruver, karstbassenger, felt, etc.
Betingelser for dannelsen av karstformer: 1) tilstedeværelsen av løselige bergarter; 2) tilstedeværelsen av sprekker som gjør disse bergartene permeable; 3) en liten skråning av overflaten, slik at vannet ikke bare kan renne, men også sive; 4) betydelig tykkelse av karstbergarter; 5) deres forhøyede posisjon eller den lave posisjonen til grunnvannstanden, som sikrer vertikal sirkulasjon av vann i bergartene; 6). nok, men ikke for mye vann.
Når karstbergarter er på overflaten, kalles karsten åpen (Middelhavet); hvis disse steinene er dekket av andre "bergarter som ikke karst, kalles karst dekket(Sentraleuropeisk).
Bære(shratts) - dype furer på den eksponerte overflaten av karstbergarter, adskilt av smale, ofte skarpe rygger. Karrene er arrangert i rader parallelt med hverandre, eller representerer komplekse forgrenende labyrinter. Dybden på karrene varierer fra noen få centimeter til 2 m.
Dannelsen av denne formen for karstavlastning er forårsaket av den kjemiske og mekaniske virkningen av regnvann, smeltende snø, havet (i surfesonen) på overflaten av løselige bergarter. Oppløsningen foregår intensivt i fordypninger som vann strømmer gjennom.
Formen og størrelsen på carr avhenger av den kjemiske sammensetningen og arten av bergbrudd, samt av klima. Carr kommer best til uttrykk i rene kalksteiner i de tørre subtropene. Under disse forholdene er furene og ryggene mer eller mindre symmetriske og har omtrent samme dimensjoner.
Akkumuleringer av carr form ugjennomtrengelig carr felt. Over tid endres overflaten som er dekket med karr: sprekkene utvides, ryggene kollapser, og hauger av kalksteinsblokker dukker opp, veldig typisk for områder med utviklet åpen karst. Carr-overflater er nesten alltid blottet for vegetasjon.
synkehull karakteristisk for både åpen og dekket karst (fig. 109). Dette er den mest typiske og utbredte formen for karstavlastning. Det er trakter for overflateoppløsning og svikt, samt trakter for "suging".

Overflateoppløsningstrakter dannes i områder med åpen karst som et resultat av oppløsningen av veggene av sprekker som kutter overflaten. I formen er de tallerkenformede og kjegleformede. Tallerkenformede fordypninger av overflaten oppstår når veggene til mange små sprekker løses opp. Når veggene til en dyp sprekk løses opp, dannes en kjegleformet trakt med en skråningsbratthet på 30-45°. På bunnen av en slik trakt er det en ponor - et hull gjennom hvilket vann strømmer inn i den.
Mislykkede trakter- resultatet av kollapsen av taket til underjordiske grotter - de har bratte, bratte bakker, på bunnen - en haug med blokker med kollapsede steiner. Over tid, hvis kollapsen er suspendert, blir traktens skråninger mer milde.
Trakter "suger" vanlig i områder med dekket karst. De dannes når sandleire-partikler vaskes ut av vann som strømmer inn i ponoren fra overflateuløselige bergarter. Hvis de utvaskede partiklene tetter til ponoren, avtar traktveksten eller stopper helt. Utvendig ligner sivtrakter på kjegleformede oppløsningstrakter. Bakkene deres er vanligvis dekket med vegetasjon.
Karsttrakter, når ponoren er blokkert eller når grunnvannstanden stiger, kan bli et sted for oppsamling av vann og bli til midlertidige eller permanente karstsjøer.
Med utvidelse av store sprekker i karstbergarter oppstår karstbrønner og gruver.
Karst brønner- fordypninger med en sylindrisk form som når en dybde på titalls meter. Bredden på en karstbrønn er vanligvis ikke mindre enn dybden. De er dannet som et resultat av kollapsen av buene i det underjordiske hulrommet.
naturlige gruver de ser ut som et rør med svinger og forlengelser, som synker til stor dybde fra overflaten (den dypeste karstgruven nær Trieste er 523 m). Elver kan forsvinne i karstbrønner og gruver.
Store lukkede bassenger som finnes i karstområder kalles Enger. Polya okkuperer et område på opptil flere hundre kvadratkilometer (for eksempel det libanesiske feltet i Vest-Bosnia - 379 kvadratkilometer). Den flate bunnen av feltene er begrenset av flere hundre meter høye avsatser. På bunnen, foret med sediment, kan kalksteinsfjell reise seg - rester, elver renner. Når de oversvømmes med vann, blir jordene til permanente eller midlertidige innsjøer.
Dannelsen av felt kan være forårsaket ikke bare av prosessen med karstdannelse, men også av tektoniske prosesser, samt fjerning av uløselige bergarter som forekommer blant kalksteiner.
elvedaler i karstområder er de vanligvis et resultat av kollaps av tunnelhvelv over underjordiske elver. De kan klassifiseres som kløfter. Noen steder, når hvelvene kollapser, dukker det opp karstbroer.
I karstbergarter, sammen med spesielle former for overflateavlastning, lages forskjellige underjordiske hulrom - huler. De forekommer hovedsakelig i kalkstein, gips og steinsaltlag som følge av sprekkutvidelse under påvirkning av grunnvann. Vassdrag renner ofte i grotter som vokser, innsjøer ligger. Når grunnvann renner ned sprekkene, tørker grottene opp og slutter å vokse. Hvis vann siver inn i hulen ovenfra, hvorav dråper fordamper fra taket og gulvet i hulen, vises sinterformasjoner av karbonholdig kalk som gradvis fyller hulen. Dryppstein henger fra taket i form av gigantiske istapper, og stalagmitter stiger opp fra gulvet for å møte dem. Når de møtes, smelter de sammen til kolonner. I den fuktige luften i en hule (med en elv eller innsjø) dannes ikke sinterformasjoner.
Karstgrotter når spesielt store størrelser i tykke kalksteinslag deformert av tektonikk.
Hellock-hulen (Sveits, Alpene) er den største av alle kjente huler. Lengden (uten sidegrener) er 78 km. Mammoth Cave har en lengde på 74 km, uten grener - 48 km. I Russland er Kungur-hulen interessant. Den er dannet i gips, som forekommer blant lag av kalkstein og dolomitt. Den komplekse labyrinten av de mest forgrenede utforskede galleriene i hulen strekker seg 4-5 km. Grotten har flere etasjer. Det er mer enn 30 innsjøer av forskjellige størrelser i bunnen av hulen. Arealet til den største av dem er omtrent 200 kvadratmeter. m, dybde - 4-6 m. Kungur-hulen tilhører typen kalde (is) huler.
Luften i kalde (is)huler har lav temperatur hele året på grunn av at den kommuniserer med uteluften gjennom en åpning (inngang) plassert i den øvre delen av hulen. Om vinteren fyller kald tung luft hulen, om sommeren forblir den i den og har ikke tid til å varme opp. Fuktighet som kommer inn i hulen fryser og danner is.
I motsetning til kalde grotter i varme grotter, er inngangen plassert nederst. Den kalde luften som fyller hulen om vinteren, strømmer ut av den om sommeren og gir plass til stigende varm luft. I slike huler finner arkeologer ofte restene av stedene til gamle mennesker.
Grotter med to innganger - øvre og nedre - kalles gjennom (vind). Lufttemperaturen inne i slike huler er nær temperaturen på uteluften.
Stadier av utvikling av karst relieff. I den innledende fasen av utviklingen av karstrelieffet (ung karst) er grunnvannet dypt. Bergartene på overflaten er nesten blottet for sprekker og passerer svakt vann. Det er overflatebekker. På overflaten av den eksponerte karst vises karr, trakter, brønner vises. Etter hvert som sprekker utvides og antallet øker, øker sivet, men det er fortsatt noe vann igjen på overflaten.
Lekket vann samler seg over det vanntette laget (laget kan være vanntett midlertidig, inntil det er dissekert av sprekker), og danner separate bekker.
I modenhetsstadiet fortsetter prosessen med karsting nedenfra og ovenfra. Dypp vises på overflaten, trakter smelter sammen til fordypninger, felt vises. Nesten alt vann fra overflaten går ned langs sprekkene, den vertikale sirkulasjonen av vann fører til dannelsen av huler. Grunnvann danner et sammenhengende nettverk av vassdrag.
I alderdommen mister formene for karstlindring sin bestemthet; Trakter flater ut, felt utvider seg, tungtløselige forvitringsprodukter samler seg på overflaten, og tetter igjen ponorer. Den ødelagte overflaten reduseres til grunnvannsnivået, så den vertikale sirkulasjonen av vann erstattes av en horisontal, og et normalt elvenett utvikles. Elver renner sakte, sumper dannes. Å heve overflaten eller senke nivået av grunnvann kan gjenopplive prosessene med karstdannelse og fornyelse av relieffet.
Karst-fenomener skyldes først og fremst tilstedeværelsen av løselige bergarter, derfor forekommer de på forskjellige breddegrader. Løselige bergarter opptar omtrent 34 % av landoverflaten, og selv om vi tar i betraktning at karstrelieffet langt fra er utviklet over hele området, er det hevet over tvil. Karstrelieffet er vidt utviklet langs kysten av Adriaterhavet (fra Karst-platået til Hellas), i Alpene, på Krim, på Svartehavskysten av Kaukasus, i Ural, i Onega-regionen, i mange regioner i Sibir og Sentral-Asia, på Jamaica, i Nord-Amerika (statene Kentucky og Tennessee, i Nord-Yucatan, i det indre av Florida), i Kina, Australia, etc.
Karst-regioner kjennetegnes ikke bare av en spesiell lettelse, de er preget av en generell originalitet av fysiske og geografiske forhold, først og fremst assosiert med et spesielt vannregime.
De robuste karstområdene, fattigdommen på overflaten med vann gjør disse regionene uegnet for økonomisk bruk.

På overflaten er karstformer representert carrami, takrenner Og grøfter, ponorer, trakter forskjellige typer, forsenkninger, huler, blinde daler(Fig. 8.1).

Karr er en rekke grunne utgravninger, hovedsakelig dannet av utvasking av kalkstein fra overflateatmosfærisk vann. N. A. Gvozdetsky, en av ekspertene på karst, identifiserte følgende typer karr: alveolar, rørformet, furet, rillet, sprekker og en rekke andre (fig. 8.2 og fig. 16 på fargeinnsatsen). Alle disse formene har en dybde på opptil 20 cm, sjelden når relieffets spenn 1-2 m. Rel-

ef med rillet carr ligner et vaskebrett, og utviklingsområder for mange carr kalles carr-felt.

Takrenner og grøfter er mer utvidede og dypere områder med karst-utlekking av kalksteinsoverflaten, arver overflatesprekker og når en dybde på 5 m.

Ponorer er trange hull, skrånende eller vertikale, som vises i kryssene mellom sprekker under videreutviklingen av prosessen med oppløsning og utvasking. Disse kanalene tjener som avløp for overflatevann og leder det dypt inn i bergmassen.

Karsttrakter er delt inn i: 1) overflateutvaskingstrakter-, 2) mislykkede-, 3) sugevirvler (korrosjon-sufusjon, ifølge N. A. Gvozdetsky). Den første typen trakter ligner en trakt fra et prosjektil eller bombeeksplosjon (fig. 8.3). De dannes på grunn av bergarten som lekes ut fra overflaten. Vanligvis i midten av en slik trakt er det en ponor-kanal, gjennom hvilken vann går. Diameteren på traktene er vanligvis opptil 50 m, sjelden mer, og dybden er 5-20 m. Synkehullene er forbundet med kollapsen av taket over hulrommet, utarbeidd av vannet på en viss dybde. Korrosjon-suffosjonstrakter oppstår når karstingkalksteiner dekkes av et lag med sandavsetninger og sistnevnte vaskes inn i de underliggende karsthulene. Samtidig,

avleiringer i ponorer og en sugetrakt eller utvasking dannes. Sufusjonsprosesser er utbredt i naturen.

Tallerkener og fordypninger er små, små synkehull. Hvis trakter av ulike genetiske typer slår flere stykker sammen, dannes det et karstbasseng med en rekke fordypninger i bunnen. Noen ganger kan bunnen av kummene være flat.

Feltene er ganske store, hundrevis av meter i diameter, uregelmessig form forsenkninger dannet av sammenløpet av en rekke bassenger og trakter. inkludert feil.

Karstbrønner og gruver er kanaler som går nesten vertikalt inn i kalksteinsmassiver i titalls og hundrevis av meter med en diameter på flere meter. De dannes ved utvasking gjennom sprekker, noen ganger av overflatevannstrømmer som eroderer kalkstein. Gruver kalles vertikale hulrom med en dybde på mer enn 20 m, og mindre - brønner. Hvis gruvene er koblet til hverandre, så vel som til sub-horisontale passasjer og huler, dannes karstavgrunner som når en dybde på 1000 m eller mer.

Blinddaler er små elver som renner i karstområder, har en kilde, men plutselig ender ved en trakt eller ponora, der alt vannet går. Noen ganger er dalene halvblinde, når vannet i elven plutselig går under jorden, og deretter, etter noen få kilometer, dukker opp igjen, som skjer på den vestlige Krim nær Sevastopol. Elven Suuksu, som starter i fjellskråningene, forsvinner plutselig, og så fortsetter bare den tørre dalen med småstein. Etter 10-12 km dukker elven opp igjen i form av en kraftig kilde og allerede som en elv. Chernaya renner ut i Sevastopol-bukten. Det skal bemerkes at slike blinde og halvblinde daler er mye utviklet på steder der karstbergarter er distribuert - i Ural, i Bashkiria, i Leningrad, Smolensk, Nizhny Novgorod-regionene, på Krim og Kaukasus.

I noen områder Europeisk slette er kjent innsjøer som plutselig forsvinner og deretter dukker opp igjen. Faktum er at disse innsjøene ligger i karstbassenger eller trakter. Ponorene som er tilstede i dem er tilstoppet med silt, og da holder vannet i innsjøene. Men hvis en slik "plugg" vaskes ut, går vannet også inn i ponoren og dypere inn i karsthulene.

Karstgrotter dukker opp forskjellige måter: ved oppløsning, utvasking og erosjon; ved kollaps, åpning og påfølgende erosjon av tektoniske sprekker. Grunnvann, som strømmer gjennom sprekker eller tektoniske fragmenterte soner, løser seg gradvis opp og utvasker kalkstein eller dolomitt. På denne måten dannes hulrom, ofte flere etasjer og komplekse, når individuelle store huler - "haller" - er koblet til andre smale kanaler, sprekker, ofte med bekker som renner gjennom dem.

Store hulekomplekser dannes i lang tid - titalls og hundretusener av år. Det er gjort mange viktige paleontologiske og arkeologiske funn i hulene, som gjør det mulig å datere de øvre etasjene i hulene til en eldre alder enn de nederste. Utviklingen av grotter er nært knyttet til svingninger i nivået på grunnvannsspeilet og det lokale grunnlaget for erosjon, som for eksempel en elv, samt tektoniske bevegelser. Når grunnvannsspeilet senkes, dreneres de allerede utviklede hulrommene, og prosessen med oppløsning og utvasking går til et lavere nivå. Dette kan fortsette flere ganger avhengig av stadier av elvens inntrenging og svingninger i grunnvannstanden. I området med permafrostbergarter utvikles sinterformer bestående av is i huler.

I bunnen av grottene finner man ofte rødlige leireavsetninger, den såkalte «terra-rossa», eller «rød jord», som er en uløselig del av karbonatbergarter anriket på jern- og aluminiumoksider. Det mest imponerende ved en rekke karsthuler er imidlertid stalaktitter og stalagmitter – bisarre sinterformasjoner som skaper et unikt utseende til hulehaller (fig. 8.4). Saken er at vannet som drypper fra taket til hulene er mettet med CO-gass, på grunn av oppløsningen av karbonatbergarter, og i tillegg er det mettet med kalsiumbikarbonat - Ca (HCO) 9. Det skjer som en reaksjon

CaC0 3 + C0 2 + H 2 0 ^ Ca (HC0 3) 2.

Dette vannet, som drypper fra taket, mister en del av karbondioksidet, som et resultat av at reaksjonen skifter til venstre og bikarbonatet igjen går over i CaCO 3, som avsettes både på taket av hulen (dryppstein) og på bunnen (stalagmitt). Først av alt vises striper på gulvet i hulen, som ligner på smeltet stearinvoks. Dette er de såkalte guruene. Deretter vises stalagmitter med en bred base på gouraene, og enda senere - som ligner en pinne eller en søyle. Mye senere begynte det å danne seg stalaktitter i taket i hulen, veldig lik vanlige istapper. Etter en tid kan stalaktitter og stalagmitter lukke seg sammen, og da dannes kolonner med en bisarr form. Det er vakre flerlagsgrotter i Krim-fjellene, hvor de ble dannet i tykke kalksteinslag i øvre jura; i Tsjekkia, Slovenia, Ural, Kaukasus og andre steder.

Så langt har vi snakket om åpen karst. Imidlertid er det på mange områder, spesielt plattformer, der lukket karst er utviklet

såkalte suffusjonstrakter. De oppstår i tilfellet når prosessen med utvasking til karsthulrom begynner fra tykkelsen av sedimenter som ligger over karstformer. Gradvis dannes det en trakt i stedet for denne tykkelsen, og enda lavere - hulrom hvor disse avsetningene kan falle (fig. 8.5).

Karstformer utvikles uansett hvor det er karstbergarter - kalkstein, dolomitt, gips, anhydritt, steinsalt. Dekket karst er mye utviklet innenfor den russiske platen, siden karbonholdige og devoniske kalksteiner overalt er dekket av morene og fluvioglasiale kvartære avsetninger. Det er også eldgammel karst, for eksempel i nærheten av Moskva, hvor det i karst dannes på overflaten av karbonholdige kalksteinslommer av leireaktig øvre Jura. Under perm, trias, tidlig og mellomjura var dette området tørt land og intensiv karstdannelse fant sted på det.

Gipskarst er utviklet i de nordlige skråningene av Ufimsky-platået i Bashkiria, hvor nedre permiske rødfargede bergarter med mellomlag av gips og dolomitt er vanlige. Karstbassengene der har dybder på opptil 100 m og en diameter på opptil flere kilometer. Gipskarstgrotter i Transnistria er 142,5 km lange (Optimisticheskaya-hulen), og er på andreplass i verden. Den berømte Kungur "is"-grotten i Perm-regionen i Ural har en lengde på 5,6 km og ble dannet i gips og anhydritt fra Kungur-stadiet i Nedre Perm. Den er kjent for sine 150-160 m lange grotter med istak på hvelv og gulv.

Karst prosess er prosessen med oppløsning av bergarter av overflate- og grunnvann. De geomorfologiske formene som dannes som et resultat av denne prosessen kalles karst former. Utviklingen av kartet bestemmes geologiske, orografiske, hydrogeologiske og klimatiske forhold.

1. Blant geologiske forhold er av stor betydning sammensetning av bergarter og arten av brudd. De største og mest uttalte formene for karstrelieff forekommer i lettløselige bergarter, praktisk talt blottet for uløselige urenheter. Tildel 1) kalkrik karst, 2)karst i gips og saltholdige bergarter, og også 3) pseudokarst, eller "leire" karst, i karbonatleirebergarter.

Og selv om steinsalt og gips er mer løselig enn kalkstein og dolomitt, er gips og saltkarst relativt lite utviklet på grunn av den ubetydelige fordelingen av disse bergartene, spesielt deres utspring på dagoverflaten. Kalkstein og dolomitt under normale forhold er preget av lav løselighet, men under visse fysiske og geografiske forhold kan den kjemiske aggressiviteten til vann i kalksteinsområder øke betydelig, og under gunstige geologiske forhold oppstår uttrykksfulle og enorme karstlandskap, spesifikt begrenset til kalkstein. Hovedbetingelsen for løselighet av kalkstein er tilstrekkelig mengde CO 2 i vann, da blir den aggressiv og løser opp karbonatbergarter. I tillegg til karbondioksid løses kalksteiner opp av humussyre og svovelsyre.

En viktig faktorå tilrettelegge for utviklingen av karstformer er frakturering. Men veldig smale mindre enn 1 mm i størrelse bidrar ikke til karstdannelse. I aktive sprekker større enn 1 mm sirkulerer vann og utvider dem. Slik begynner utviklingen av karstformer.

2. Orografiske forhold . De mest gunstige for karstdannelse er åpne områder sammensatt av lettløselige bergarter, uten bratte skråninger, men med små forsenkninger for overvannsstagnasjon og snøakkumulering. Grunnlaget for erosjon av grunnvann og overflateelver bør være lavt nok til å gi størst dybde av karst.

3. Hydrogeologiske forhold . Hvis strømmen av grunnvann har en liten helling, lave hastigheter, nærmer arten av dens bevegelse seg laminær, noe som bidrar til oppløsning.

Med en stor skråning og betydelige strømningshastigheter tilsvarer bevegelsens natur turbulent, og sammen med prosessene med karstdannelse, suffusjon- mekanisk ødeleggelse og fjerning av uløselige partikler. Dybden av grunnvannet, tykkelsen på akviferen og forsyningsforholdene bestemmer utviklingen av sirkulasjonssoner i karstmassivet. Vanligvis tildelt tre sirkulasjonssoner:

1) den øvre dekker bergmassen fra dens utgang til overflaten til grunnvannsspeilet. Dette lufting eller vertikal sirkulasjonssone. Den frie gravitasjonsbevegelsen av vann råder her, og forekommer med jevne mellomrom under regn eller snøsmelting;

2) gjennomsnittlig - sone med intermitterende metning. Det er kraftige svingninger i grunnvannsnivået knyttet til den periodiske vannstrømmen fra overflaten. Sirkulasjonen av vann her er nær horisontal.

3). Grensene for denne sonen er de høyeste og laveste nivåene av grunnvannsspeilet;

4) nedre sone - permanent full metningssone. Dens øvre grense er det laveste nivået av grunnvannsspeilet, den nedre er akviferen. Sirkulasjonen her er overveiende horisontal. I utkanten av karstregionen gir denne sonen opphav til elver, karstkilder, gjennom hvilke grunnvann slippes ut til overflaten.

4 Klimafaktor. Gunstige forhold for utvikling av karst skapes av hyppige regnskyll, som fører bort alle avleiringer fra uløselige bergarter, og den korrosive effekten av sakte smeltende snødekke. Dette gjelder fjellområdene på kalkplatåene på Krim, Kaukasus, Karpatene, Alpene m.fl.. Løseligheten til kalkstein øker på grunn av relativt høye temperaturer og overflateoppvarming av bergarter om sommeren. Alle disse gunstige forholdene med frigjøring av lettløselige bergarter til overflaten fører til dannelsen bar, åpen eller middelhavskarst med variert karsttopografi. Hvis karst utvikler seg under undertrykte forhold (løselige bergarter er dekket av lett løselige), dette lukket, eller sentraleuropeisk, karst.

I områdene med karstdannelse er det: 1) overflate, 2) overgangs- og 3) underjordisk karst.

Overflateformer for karstrelieff

Regn og smeltevann, som renner nedover overflaten av kalksteinen, skiller veggene til sprekkene. Resultatet er en mikrorelieff carr eller schratt.

1. Bære , eller shratty representerer et system av rygger og hjulspor eller furer som skiller dem, plassert nesten parallelt med hverandre, hvis lagenes fall er tydelig uttrykt og bruddet av bergartene sammenfaller med fallets retning. Med et komplekst system for frakturering er carres plassert feil: de forgrener seg og krysser seg igjen. Dybden på furene kan nå 2 m. Karr kan også dannes i kyststripen under påvirkning av havbriene på karstbergarter. Mellomrommene dekket med carr kalles carr felt. Når kalkstein løses opp, gjenstår alltid en uløselig del, representert av leiremateriale av rødt eller brun. Dette eluviale materialet, som samler seg på overflaten av fjellet, danner en slags forvitringsskorpe, karakteristisk for karstområder, kalt terra rossa (rød jord). Opphør av carr-dannelse er assosiert med akkumulering av terra rossa og fullstendig sementering av brudd. Derfor er frakturering en av betingelsene for carrdannelse.

2. Med intensiv vertikal vannsirkulasjon fører prosessen med oppløsning av karstbergarter til dannelsen ære - kanaler som absorberer overflatevann og leder dem ned i dypet av karstmassivet. Størrelsen og formen på ponorene er forskjellige; på overflaten uttrykkes ponorene som gapende sprekker eller hull; i dypet begynner de et komplekst system av kanaler for vertikal sirkulasjon av vann.

3. Utvidelse av munnen til ponoren i ferd med ytterligere oppløsning fører til dannelsen synkehull ulike størrelser og former. Utmerkede i områder med lukket karst er tallerkenformede former med en bredde som er omtrent 10 ganger større enn dybden, og slake (opptil 10-12 0) skråninger, og traktformede, med bratte, noen ganger rene vegger. I henhold til dannelsesmetoden skilles de karst Og suffusjon-karst (eller sugetrakter). Sammenslåingen av individuelle synkehull fører til dannelse av flere store former -karstbad . Den langsiktige utviklingen av denne prosessen bidrar til fremveksten av omfattende depresjoner med avrundede og elliptiske konturer - karstbassenger .

Karstlandformer kan være tilfeldig spredt over overflaten av et karstmassiv, eller konsentreres langs linjer bestemt av retningen til underjordisk avrenning eller forekomsten av karstbergarter. Landformer kan endres fra den ene til den andre. Så en karstskål som et resultat av utdyping, og en karstbrønn som et resultat av flating av bakkene kan bli til en karsttrakt. Med fortsatt oppløsning av ponorveggene kan kanalen bli veldig stor og bli til en naturlig brønn eller naturlig gruve, som kan nå en dybde på flere titalls til flere hundre meter. For eksempel når dybden til en av gruvene i Nord-Italia nær byen Verona en dybde på 637 m. Generell retning gruvene er vertikale, men noen deler av gruvene kan være nesten horisontale eller skråstilte. Landformer som naturlige gruver, men mindre, kalles naturlige brønner .

Korrekte, eller overfladiske, trakter, sammenslåing, danner blinde raviner eller former for bisarre konturer, kalt rygg . Rygg opp til 700 m i diameter er kjent på dybder opp til 30 m. Rygger representerer så å si overgangsformer til enda større karstformer - polyam- omfattende karstdepresjoner, vanligvis flatbunnede og med bratte vegger, flere kilometer, og noen ganger titalls kilometer i diameter. Området til Popov Polya i Jugoslavia (vestlige Hercegovina) er omtrent 180 km2. Noen ganger renner det et vassdrag langs den flate bunnen av åkeren, som i de fleste tilfeller kommer ut av den ene veggen av åkeren og gjemmer seg i et underjordisk galleri i den motsatte veggen. Det antas at i opprinnelsen til feltene var utvaskingsprosesser i kombinasjon med ulike faktorer av primær betydning: tektoniske, litologiske (forholdet mellom karsting og ikke-karsting bergarter) og erosjon, dvs. feltdannelse er en kompleks lang polygen prosess.

Elver og daler i karstregioner

I henhold til det hydrologiske regimet og morfologien til elvedaler, deler I.S. Shchukin overflatevassdragene til karstregioner inn i fem typer:

1. episodiske elver, dalene deres forlater ikke luftingssonen, dvs. dypt innebygd. Derfor vises vann i disse dalene bare under kraftig regn eller rask vårsnøsmelting, når ponorene i kanalen ikke har tid til å lede alt vannet dypt inn.

2. stadig rennende elver. Bunnen av dalene til slike elver ligger over grunnvannsnivået til karstmassivet. Dette er høyvannselver, de begynner utenfor karstområdet, innenfor karstbergartene mister de vann, men tørker ikke helt ut. Dalene til slike elver er ofte trange, dype kløfter med bratte rene sider.

3. Stadig rennende elver, hvis daler er innskåret til grunnvannstanden som de hovedsakelig lever av. Morfologien til dalene deres ligner på type 2, men det er forskjeller. Ofte vender dalenes skråninger mot hverandre mot kilden og smelter sammen i form av en mur, ved bunnen av hvilken elven kommer ut av grotten. Slike daler med lukket øvre ende kalles poseformede. Det er daler som ikke har munn, d.v.s. de åpner seg ikke inn i en annen dal eller reservoar, men ender i en blindvei - blinde daler. De halvblinde dalene er også stengt i enden, men avsatsen, som vassdraget «hviler» mot, er lavt, og under flommen renner vannet over. Den nedre delen av slike elver er en grunn innskåret hule, tørr det meste av året.

4. Elver som skjærer gjennom hele tykkelsen av karstbergarter og utdypet inn i de underliggende ugjennomtrengelige bergartene. Naturligvis har de en konstant og stadig økende vannstrøm på grunn av mange kilder i kontakten mellom karbonatbergarter og en aquiclude. De øvre delene av skråningene til slike daler, sammensatt av kalkstein, er vanligvis bratte, mens de nedre er slake. Jordskred og setningsblokker for dalenes skråninger er karakteristiske.

5. Underjordiske elver eller grotteelver flyter gjennom systemet av underjordiske gallerier. De begynner enten utenfor karstmassivet, eller har sitt opphav i det. Noen ganger kommer de til overflaten i form av kraftige vokluzny-kilder (vaucluse - en permanent kilde med en stor debet, oppkalt etter Vaucluse-kilden, først beskrevet i Frankrike).

overgangsperiode skjemaer. Disse inkluderer karsthulrom som kombinerer overflate- og underjordiske former med vertikale og skrånende kanaler - ponorer og naturlige brønner.

Grotter av karstområder

huler– Det er variert under jorden hulrom dannet i karstområder og som har en eller flere utganger til overflaten. Dannelsen deres er assosiert med oppløsningsaktiviteten til vann som trenger inn i sprekker. Når de utvider seg, dannes et komplekst system av kanaler, og i sonen med horisontal sirkulasjon, hvor vann gir størst oppløsningseffekt, dannes en hovedkanal. Det utvider seg gradvis på grunn av nærliggende sprekker, og trekker vann fra nærliggende kanaler. Slik dannes en undersjøisk elv.

Grotten kan ha en eller to innganger. Med ett innløp i motsatt ende vil den (hulen) ende med et system av trange sprekker og passasjer, eller skred- eller sintringsformasjoner som tetter den - dette blinde huler. Grotter med utganger på begge sider - passerer huler.

I huler, på bunner, vegger og hvelv dannes sinterformer. Fra taket i hulen henger i form av istapper, smale og lange dryppstein. Fra bunnen av hulen stiger kraftigere og kortere seg mot dem. stalagmitter. Når de vokser sammen, dannes disse formene sintringssøyler. Sinterformer dannes ikke i hver hule. Is hoper seg opp i noen huler, slike huler kalles isete eller kaldt(Kungur ishule). For akkumulering av is og snø, for det første, passende klimatiske forhold(det er ingen isgrotter i tropene, men det er på Krim), og for det andre en gunstig konfigurasjon av hulen, mens inngangen til hulen skal være vertikal.

Den hypsometriske plasseringen av grottene som elvene renner gjennom, er nært knyttet til høyden på bunnene av dalene som drenerer karstmassivet. Under den tektoniske hevingen av terrenget blir dalene dypere, mens munningen til hulelvene tørker opp, blir til tørre huler, og på nivå med et nytt grunnlag for erosjon, nytt system horisontale gallerier. Oppstår etasjes karst. Menneskeredskaper, beinrester av (gamle) dyr, rester av bålgraver osv. finnes i hulene, noe som gjør det mulig å datere grottelaget og de tilsvarende erosjonelle fjellterrassene i skråningene til eldgamle elvedaler. En rekke paleolittiske steder er oppdaget i Uralfjellene (Glukhaya- og Medvezhya-hulene).

Med negative tektoniske bevegelser synker karsthulene (noen ganger til en dybde på flere hundre eller til og med 1000 m), fylles med vann og sedimenter og blir til gravlagt karst.

Zone-klimatiske typer karst

Karst prosess– Dette er en denudasjonsprosess, så det går forskjellig i ulike klimatiske soner. Bar (eller åpen) karst er typisk for områder med subtropisk middelhavsklima. Klimaet bidrar til karstprosesser sammen med en gunstig geologisk struktur. I den tempererte klimasonen utvikler karstprosesser seg også ganske intensivt, men denne sonen er preget av stort sett lukket karst, karstformasjoner er her assosiert med underjordisk utvasking, og overflateformer skyldes svikt og innsynkning av løst dekke over underjordiske karsthulrom (suging). trakter).

I et tropisk fuktig klima begynte karst å bli studert relativt nylig. Hvis karsten i tempererte regioner er preget av et landskap med mer eller mindre enhøyde platåer med mange negative landformer, er den tropiske karsten preget av utviklingen av positive landformer i form av tårn eller kjegler som stiger over et visst mellomnivå - den basale overflaten. I prosessen med utviklingen av tropisk karst dukker det opp depresjoner som deler hele karstmassivet i separate åser. Forsenkningene blir dypere til nivå med basaloverflaten, og deretter utvides denne overflaten på grunn av reduksjonen av områdene som okkuperes av forhøyningene til de er fullstendig ødelagt. Til slutt dannes det utjevnede karst-denudasjonsflater.

I henhold til morfologien til positive relieffelementer er tropisk karst delt inn i: kuppelformet, tårn, konisk, hul. I følge I.S. Shchukin er disse typene genetisk beslektet og representerer mest sannsynlig bare forskjellige stadier i dannelsen av karstlandskapet eller kan skyldes lokale geologiske forhold.

Pseudokarst prosesser og former. Sammen med ekte karst finnes det fenomener og former som utad ligner karst, men er basert på helt andre årsaker enn de som fører til dannelsen av karstformer. Dette leirkarst og termokarst. Leirkarst karakteristisk for tørre og halvtørre områder som består av leire med høy karbonatinnhold, leirjord og løsmasser. Oppsprekkingen og porøsiteten til disse bergartene bringer disse områdene nærmere områdene med typisk karstutvikling. Sufusjon i karbonat- eller saltholdig leire og leirjord fører til dannelse av innsynkningsforsenkninger - de såkalte tallerkenene. Under forhold med velutviklet oppsprekking i slike bergarter dannes det dype underjordiske passasjer og fall som fyller ekte karst. Slike uttalte formasjoner kalles leireaktig karst. Termokarst dannes under permafrostforhold. Ulike kollaps- og innsynkningsformer er også observert her, men de er assosiert med smelting av nedgravd is.

Pseudo-karst-fenomener inkluderer også bergarters evne til å raskt og betydelig komprimere når de blir våte. Disse bergartene inkluderer løss og saltholdig jord. Som et resultat dannes pseudo-karst-skåler og, mer sjelden, trakter.