Лекція 11

ТЕМА: Карстовий рельєф.

МЕТА: визначити умови розвитку карсту, особливості карстових процесів, розглянути форми карстового та суфозійного рельєфу, географію карстових і суфозійних областей.

ЛІТЕРАТУРА:: Свинко Й.М., Сивий М.Я. Геологія з основами палеонтології. Підручник. – К.:Вища школа, 1995. – С.77-86.

Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. Общая геоморфология. – М.: Высшая школа, 1988. – С. 190-203.

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ: карст, карстові полья, карстові лійки, карстовий колодязь, карстова печера, класифікація карсту, суфозія, псевдокарст.

ПЛАН

1. Поняття карсту та умови його утворення.

2. Поверхневі форми карстового рельєфу.

3. Підземні форми карстового рельєфу.

4. Зонально-кліматичні типи карсту.

5. Псевдокарстові явища.

6. Суфозійний рельєф.

1. Карст – сукупність специфічних форм рельєфу та особливостей наземної і підземної гідрографії, властивих областям земної поверхні, складених водорозчинними гірськими породами (кам’яна сіль, гіпс, вапняк, доломіт). Найбільш розповсюдженим типом карсту є вапняковий, оскільки вапняки найбільше розповсюджені на земній кулі.

Суть карстових процесів полягає в розчиненні порід водою різного походження (атмосферна, тала, підземна, морська).

Умови розвитку карсту:

34. наявність у воді достатньої кількості вуглекислого газу;

35. наявність пологонахилених поверхонь;

36. чистота і потужність вапняків;

37. структура породи – дрібнозерниста і однорідна;

38. клімат (перш за все температурний режим, кількість і характер опадів);

39. тріщинуватість карстових порід

Головною умовою руйнування вапняку є достатня кількість розчиненого у воді вуглекислого газу, завдяки чому вона стає хімічно активною і впливає на карбонатні породи. На похилених поверхнях карст розвивається інтенсивніше, ніж на крутих схилах, оскільки вода утримується довше. Чим чистіші вапнякові породи і більша його потужність, тим інтенсивніше будуть відбуватися процеси карстоутворення. Дрібнозерниста і однорідна структура карстується значно швидше за крупнозернисту і неоднорідну. Вічна мерзлота не дає карсту розвиватися, а інтенсивний розклад органічних речовин підвищує агресивність води внаслідок збільшення вмісту вуглекислого газу. Висока тріщинуватість сприяє проникненню агресивної води всередину карстуючих порід і відведенню насиченої двоокисом вуглецю води вглиб.

2. В залежності від умов виникнення карст поділяють на голий і покритий карст (задернований і похований): перший переважає в горах, другий – на рівнинах. Найбільш різноманітним за формами та інтенсивним є голий карст. Форми поверхневого карсту можуть у процесі свого розвитку переходити одна в іншу: карстовий колодязь – у вирву, карстове блюдце – у вирву.

Карри (шратти) – форми мікрорельєфу, утворені системою гребенів і тріщин та розділяючих їх ритвин та борізд в результаті роз’їдання стінок тріщин вапнякової поверхні. Глибина борізд досягає 2 метрів. Розташування їх може бути як паралельним, так і хаотичним.

Каррові поля – покриті каррами простори. Розрізняють молоді і старі каррові поля, відмінність між якими полягає у формі поверхні: старі переважно складені уламками вапняку різного віку.

Терра-росса (червона земля) – шар елювіального матеріалу (глина) червоно-цегельного кольору, який накопичується на поверхні в результаті прояву поверхневого карсту і який при значній потужності може припинити процес картування.

Понори – канали, які поглинають поверхневі води та відводять їх у глибину закарстованого масиву. Виникають завдяки інтенсивній вертикальній циркуляції води. На поверхні вони виражені тріщинами або отворами, в глибині яких починається складна система каналів вертикальної циркуляції води.

Карстові лійки (вирви) – форми карстового рельєфу переважно у вигляді конуса, утворені в результаті розширення гирлової частини понорів. Розміри та форма залежать від віку, типу порід та їх залягання.

Колодязь – форма карстового рельєфу, подібна до шахти, але має значно меншу глибину і заповнене уламками дно.

Сліпі яри (ували) – негативні лінійні форми карстового рельєфу, утворені об’єднанням близько розташованих провалів чи вирв. Інколи їх називають карстовими ваннами.

Полья – обширні (до кількох десятків і навіть сотень кілометрів), плоскодонні негативні форми карстового рельєфу з крутими стінками і водостоками на дні, які часто зникають під ним.

3. До підземних форм карстового рельєфу відносяться печери та шахти.

Шахта – форма карстового рельєфу з переважно вертикальними стінками, утворена внаслідок подальшого розчинення стінок понора і можуть досягати значної глибини (прірва Снігова на Кавказі – 1370м., прірва П’єр-Сен-Мартен в Піренеях – 1332 м.). Шахти схожі на вигнуті труби з розширеннями та звуженнями.

Печери – форми карстового рельєфу у вигляді пов’язаних багатьма ходами різноманітних підземних пустот в карстуючих породах з одним або кількома виходами на поверхню. Утворюються внаслідок розмивання підземних тріщин у карстових породах в результаті роботи підземних потоків – підземних річок. В місцях горизонтального напрямку водного потоку утворюється магістральний канал, який поступово перетворюється у галерею.

Розрізняють прохідні і сліпі печери: перші мають вихід зі зворотного боку, а другі виходу не мають. Натічні форми на стелях (сталактити) та днищі (сталагміти) печер утворюються внаслідок просочування води, накопичення вуглекислого вапна і випаровування води, де воно розчинене. Зростання сталактитів і сталагмітів утворює натічну колону. Глибоко розташовані печери натічних форм не мають, оскільки бікарбонат кальцію залишається в більш високих печерних горизонтах.

Печери бувають холодні (льодяні) і теплі. Холодні (Кунгурська на Уралі, є в Криму і Дагестані) утворюються завдяки високому розташуванню входу, через який в холодний період року заходить холодне повітря, потрапляє сніг і лід. В теплий період холод зберігається, оскільки холодне повітря важче за тепле і циркуляції не відбувається. Теплі печери відрізняються низьким розташуванням входу, завдяки чому холодне повітря під власною вагою виходить з неї, а тепле в літній період заповнює пустоти.

Похований карст утворюється внаслідок прояву негативних тектонічних рухів і заповнення водою та осадовими товщами карстових пустот.

4. Карстові процеси та форми карстового рельєфу відрізняються у різних кліматичних умовах. Голий карст переважає у областях із середземноморським субтропічним кліматом, де карстовим процесам сприяє не тільки геологічна будова, а й клімат: зливовий характер опадів і наявність засушливого сезону сприяють інтенсивному картуванню і повільному накопиченню елювію.

У помірних широтах карстові процеси відрізняються тим, що карстуючі породи завжди прикриті шаром наносів і добре розвиненим грунтово-рослинним покривом. Тому у помірних широтах переважає покритий карст, карстові утворення пов’язані з підземним вилуговуванням, а поверхневі форми обумовлені просіданням та провалами покриву над підземними карстовими пустотами.

Тропічний карст відрізняється від помірного і субтропічного рядом особливостей: у рельєфі переважають рівнини на місці викарстованих порід (базальна поверхня) з залишками позитивних форм рельєфу у вигляді башень та конусів. В процесі розвитку тропічного карсту виникають пониження, які заглиблюються до базальної поверхні і подальший розвиток відбувається в ширину, що призводить до утворення вирівняних карстово-денудаційних поверхонь. За морфологією позитивних елементів рельєфу тропічний карст поділяється на куполовидний, конічний, башенний, котловинний.

Тропічний карст гумідних областей проявляється значно інтенсивніше за помірний та субтропічний. Це пояснюється більшою кількістю атмосферних опадів та більш розвиненим рослинним покривом (а значить збільшення агресивності води).

5. Псевдокарстові процеси відбуваються за рахунок винесення водою частинок глини, а також в результаті розтавання льодяних товщ у багаторічних мерзлих породах.

Глинистий карст розповсюджений на лесових породах, суглинках, місцях розповсюдження карбонатних глин в аридних та семиаридних умовах. Виніс розчиненого матеріалу по тріщинах супроводжується механічним виносом частинок – суфозією, що є причиною розвитку блюдце подібних понижень.

Термокарст – явище, при якому утворюються різноманітні і посадочні форми за рахунок розтавання похованого льоду або розтаванням мерзлих порід.

Лесові породи і засолені грунти мають здатність при зволоженні ущільнюватися: перші за рахунок зниження мікро пористості, а другі за рахунок розчинення солей. Результатом цього є утворення на поверхні псевдо карстових блюдець та зрідка – вирв.

6. Суфозія – процес винесення ґрунтовими водами найменших частинок породи, що призводить до просади поверхні та виникненню степових блюдець (подів), суфозійних вирв, проваль та полів просади.

Степові блюдця – овальні пониження з пологими схилами діаметром не більше 100 метрів і глибиною кілька метрів, які виникають у степових рівнинних районах на лесових породах.

Суфозійні вирви виникають внаслідок енергійного виносу частинок породи і утворенню пустот, обвали над якими формують ззовні вирву діаметром кілька метрів.

Суфозійне провалля утворюється шляхом подальшого просідання і обвалу верхнього шару, обмежується по периферії обривами.

Суфозійне поле – порівняно низька поверхня з дуже складним розгалуженим мікрорельєфом. Утворюється при заглибленні, розширенні суфозійних проваль та їх об’єднанні.

Суфозійний рельєф може утворитися внаслідок штучного зрошення, особливо у межах степової України на лесових породах з-за їх здатності ущільнюватися і просідати.

Дата добавления: 2013-12-12