Лекция 7. Геоморфологическая деятельность подземных вод

Комплекс форм рельефа и процесс их образования и развития, обусловленный растворением горных пород, именуется карстом. Интенсивность карстового процесса, его рельефообразующая роль зависят от ряда факторов. Активнее карст развивается в чистых известняках и доломитах, содержащих незначительное количество нерастворимых примесей. Карстовый процесс происходит в разных климатических зонах. В условиях влажного климата большое количество выпадающих осадков определяет скорость процесса растворения и способствует активизации карстовых форм. В условиях сухого климата процесс идет значительно медленнее. Имеют значение также мощность и площадь распространения карстующихся пород. Не менее важным фактором является трещиноватость карстующихся пород. Интенсивная трещиноватость увеличивает так называемую «скважность» пород, усиливает поглощение атмосферных осадков и циркуляцию подземных вод. Рельеф местности, его морфология, расчлененность, глубина вреза также влияют на развитие карста. По выровненной поверхности атмосферные воды стекают медленно, длительно воздействуют на растворимые породы и больше просачиваются в глубь по трещинам. С крутых же склонов вода стекает быстро, не производя значительного растворения. Более глубокое эрозионное расчленение увеличивает мощность зоны циркуляции карстовых вод, способствует более интенсивному растворению. Поэтому в горных странах активный карст приурочен к обширным известняковым плато с ровной поверхностью, расчлененной глубокими долинами (Крым, Кавказ, Балканы и др.).

В областях развития мощных карстующихся толщ горных пород выделяют четыре вертикальные зоны, различные по условиям движения подземных вод и, следовательно, условиям карстообразования.

- зона аэрации, где происходит нисходящее движение инфильтрационных вод

-зона периодического насыщения, сезонного колебания уровня подземных вод

-зона полного насыщения, где движение подземных вод направлено в сторону речной долины

-зона глубинной циркуляции, где движение воды происходит очень медленно в сторону тектонических депрессий. Здесь карстообразование прекращается.

Уровень, ниже которого не происходит процесса растворения и образования карстовых форм, называется базисом карстования. Регулируется это уровень изменением положения уровня грунтовых вод, который связан с базисом эрозии. Положение базиса эрозии определяется тектоническими движениями. При поднятии местности или опускании базиса эрозии карстообразование идет глубже, при опускании местности начинается затухание карста.

В зависимости от особенностей залегания растворимых горных пород и наличия или отсутствия покровных образований карст подразделяется на два основных типа: открытый,или средиземноморский карст и закрытый, или среднеевропейский карст. Открытый карст развивается в растворимых породах, обнажающихся на дневной поверхности. В этом типе карста развиты обычно все встречающиеся разновидности карстовых форм. Закрытый карст развит в растворимых породах, перекрытых нерастворимыми рыхлыми горными породами. Здесь встречаются не все поверхностные формы карста.

Карст, развивающийся под растворяющим действием поверхностных вод, создает поверхностные карстовые формы (поверхностный карст); за счет растворения подземными водами образуются подземные карстовые формы (глубинный или подземный карст).

Поверхностные карстовые формы. Наиболее простые формы поверхностного карста – кары и каровые поля. На поверхности известняков, лишенных рыхлого покрова под действием воды образуются системы узких борозд, разделенных неширокими гребешками. Эти формы называют карами. Более сложной и в то же время типичной формой поверхностного карста являются карстовые воронки – западины, имеющие форму воронки с поглощающим отверстием на дне, называемым понором. При расширении и слиянии карстовых воронок возникают крупные карстовые формы – котловины и полья.

По мере развития поверхностного карста поглощающая трещина (понор) расширяется, превращается в карстовый колодец, представляющий собой вертикальное углубление, достигающее десятков метров в глубину. С наиболее глубокими трещинами связаны карстовые шахты – глубокие отверстия, уходящие в глубину на сотни метров. Карстовые колодцы и шахты являются переходными формами от поверхностного к глубинному карсту.

Типичные формы глубинного карста – пещеры. Они образуются под действием подземных вод в результате расширения трещин в карстующихся породах и вдоль плоскостей напластования, поэтому их расположение и форма определяются трещиноватостью и условиями залегания пород. На потолках и днищах многих пещер развиты натечные известковистые образования – сталактиты и сталагмиты.

С деятельностью подземных вод связан процесс суффозии, по своему морфологическому выражению очень напоминающий карст. Но его рассматривают как псевдокарст, потому что происходит механический вынос мельчайших частиц породы. Наиболее широко суффозия развита в глинистых породах, поэтому ее называют иногда глинистым карстом. Возникают разнообразные формы просадки грунтов – суффозионные провалы, колодцы, овраги и блюдца.

Сущность термокарста (термического карста) заключается в протаивании подземного льда, входящего в состав толщи мерзлых пород. На земной поверхности так же образуются различные просадочные формы – блюдца, воронки, ложбины.

Дата добавления: 2014-01-04