осадки и их характеристики
Температура
Растительность
другие кислоты образующиеся в природе (гуминовая, серная кислота, азотная кислота)
( рН почвенных вод в покрытом карсте )
Классификации
Слайд 9
Основные морфологические черты карста определяются главным образом циркуляцией поверхностных и подземных вод т.е. гидрологическими и гидрогеологическими особенностями.
Если поверхность является водоупорной, то размывающая деятельность атмосферных осадков создает долинный ландшафт. Иначе все происходит в карстовых областях. Там развивается ванновый ландшафт. Поверхностный сток дождевых вод а вместе с тем и нормальное долинообразование может совсем прекратиться. Вместо системы соединяющихся между собой долин образуются отдельные замкнутые поверхностные бессточные впадины, отводящие воду в глубины.
Три уровня, различающихся по гидрогеологическому режиму:
- зона аэарации (от топографической поверхности до зеркала грунтовых вод)
Зеркало грунтовых вод - поверхность, разделяющая гравитационные грунтовые воды от поднявшихся капиллярных вод. Т.е. преобладает движение воды преимущественно горизонтальное вниз, происходящее периодически во время выпадения дождей или таяния снега (за исключением зон где имеются, например, воды рек, из незакарстованых территорий и теряющихся в закарстовавоной)
- зона периодического полного насыщения
в этой зоне совершаются неправильные резкие достигающие большой глубины колебания уровня подземных вод зависящие от интенсивности дождя
- зона постоянного полного насыщения
наинизшее стояние грунтовых вод
Слайд
Реки. Из зоны аэрации – временные потоки. Из зоны насыщения – постоянные. Реки классифицируют по глубине вреза в карстующиеся породы и их питание. Формируются особые формы рельефа слепые долины
Слепые долины или «увала» представляют собой небольшие речки, протекающие в закарстованных районах, имеющие исток, но внезапно оканчивающиеся у какой-нибудь воронки и поноры, куда и уходит вся вода. Известны, например, увала до 700 м в поперечнике при глубине до 30 м.
Слайд 10 Открытый\закрытый
Если карстовые формы видны на поверхности, то говорят об открытом (голом) карсте (нет растительности, мертвые территории), а если они перекрыты толщей каких-то других отложений, то о закрытом (покрытом) карсте. Последний чаще развит в равнинных платформенных районах, тогда как первый – в горных.
Слайд 11
Генетически
В пределах верхней части земной коры выделяются два основных генетических типа карста(как рельефа):
1) Эпигенный (гипергенный) тип
В открытых условиях эпигенного карста питание поступает с поверхности, а базис дренирования определяется эрозионными врезами.
2) Гипогенный тип
Гипогенный спелеогенез представляет собой развитие полостей и каналов под растворяющим действием восходящих вод в напорных водообменных системах, связанных с удаленными, отделенными или внутренними источниками питания (Климчук, 2013, Крымское предгорье).
в прибрежно-островных обстановках, выделяют отдельный тип, где возможно и то и другое.
Рельеф
К поверхностным карстовым формам относятся:
Слайд 13
1) карры,или шрамы, небольшие углубления в виде рытвин и борозд глубиной от нескольких сантиметров до 1-2 м;
Карры – это разнообразные неглубокие выемки, образованные в основном выщелачиванием известняков поверхностными атмосферными водами. Данные формы преимущественно имеют глубину до 20 см, редко размах рельефа достигает 1-2 м.
формы карров: желобковые, канавкообразные, трещинные, меандрирующие, пещеристые кары и т.д.
Наиболее типичны желобковые карры. Рельеф с желобковыми каррами напоминает стиральную доску,
лучше всего развивается на чистых известняках
а участки развития многочисленных карров называют карровыми полями.
Слайд 14
2) поноры - вертикальные или наклонные отверстия, уходящие в глубину и поглощающие поверхностные воды;
Поноры – узкие отверстия, наклонные или вертикальные, возникающие на узлах пересечения трещин при дальнейшем развитии процессов растворения и выщелачивания. Эти каналы служат стоком поверхностных вод и направляют их вглубь массива горных пород.
Слайд 15
3) карстовые воронки, имеющие наибольшее распространение, как в горных районах, так и на равнинах. Среди них по условиям развития выделяются: а) воронки поверхностного выщелачивания, связанные с растворяющей деятельностью метеорных вод; б) воронки провальные, образующиеся путем обрушения сводов подземных карстовых полостей;
Карстовые воронки подразделяются на: 1) воронки поверхностного выщелачивания, напоминающие воронку от взрыва снаряда или бомбы и образующиеся за счет выщелоченной с поверхности породы, 2) провальные, связанные с обрушением свода над полостью, выработанной водами на некоторой глубине,
4) крупные карстовые котловины, на дне которых могут развиваться карстовые воронки;
5) наиболее крупные карстовые формы - полья, хорошо известные в Югославии и других районах;
Блюдца и западины представляют собой мелкие , небольшие карстовые воронки. При сливании воронок образуются карстовые котловины.
При дальнейшем развитии карста формируются полья – обширные, обычно плоскодонные, с крутыми стенками карстовые понижения в несколько километров, а в некоторых случаях в несколько десятков километров в поперечнике (по Рычагову, 2006). Например, площадь Попова полья в западной Герцеговине достигает 180 кв.км.
Слайд 18
6) карстовые колодцы и шахты, достигающие местами глубин свыше 1000 м и являющиеся как бы переходными к подземным карстовым формам.
Карстовые колодцы и шахты – это каналы, уходящие почти вертикально в известняковые массивы на дестяки и сотни метров, при диаметре в несколько метров. Шахтами называются вертикальные полости глубиной свыше 20 м, а меньше – колодцами. Если шахты соединяются между собой, а также с субгоризонтальными ходами и пещерами, то образуются карстовые пропасти, достигающие глубины в 1000 м и более.
Слайд19
К подземным карстовым формам относятся различные каналы и пещеры. Самыми крупными подземными формами являются карстовые пещеры, представляющие систему горизонтальных или несколько наклонных каналов, часто сложно ветвящихся и образующих огромные залы или гроты. Ветьеватость этих пещер, по-видимому, обусловлена характером сложной трещиноватости пород, а возможно, и неоднородностью последних. На дне ряда пещер много озер, по другим пещерам протекают подземные водотоки (реки), которые при движении производят не только химическое воздействие (выщелачивание), но и размыв (эрозию). Наличие постоянных водных потоков в пещерах нередко связано с поглощением поверхностного речного стока. В карстовых массивах известны исчезающие реки (частично или полностью), периодически исчезающие озера.
Отложения в пещерах представлены несколькими генетическими типами: 1) нерастворимые продукты, или остаточные (от растворения) образования - терра-росса (представляющая собой нерастворимую часть карбонатных пород, обогащенную окислами железа и алюминия); 2) обвальные накопления - продукты обрушения сводов карстовых полостей; 3) аллювиальные осадки, образующиеся подземными реками; 4) озерные осадки; 5) хемогенные образования - известковый туф (травертин) и 6) натечные формы - сталактиты, растущие от кровли пещеры вниз, и сталагмиты, растущие вверх.
Крупнейшая из известных систем карстовых пещер Земле – Флинт-Мамонтова (штат Кентукки, США) имеет суммарную протяженность около 590 км, это расстояние примерно равно расстоянию от Москвы до Санкт-Петербурга, и она до сих пор до конца не изучена.
Распространение
Мы до этого говорили об карсте В условиях климата умеренных широт. В других широтах карст имеет некоторые особенности.
Выводы:
1) Климат перегляциальный с многолетней мерзлотой. подземная коррозия -0. Поверхостный карст сильно развит.
2)Прохладный океанический климат климат и климат приледниковый без многолетней мерзлоты. Растворяющее действие интенсивное и на поверхности и в глубине.
3) Мягкий океанический климат. Более благоприятен для поверхностного растворения. Подземных вод не так много.
4) Климаты более или менее аридные. Поверхностный карст не развит. Преобладает подземная коррозия (где воды прохладнее)
5) Климат теплый влажный. И тот и другой.
((((Краткий обзор особенностей развития карстового процесса в различных климатических зонах дал П. Биро:
1) Климат перегляциальный с многолетней мерзлотой. Если многолетняя мерзлота глубокая, то подземная коррозия сводится почти к нулю т.к. грунтовые воды неподвижны. Поверхостный карст сильно развит, благодаря морозному выветриванию.
2)Прохладный океанический климат климат и климат приледниковый без многолетней мерзлоты. Воды много. Мерзлоты нет. Растворяющее действие интенсивное и на поверхности и в глубине. Растительность разлагается медленно, реакция воды кислая и в ней много СО2. Карст развит сильно. Много воды поступает с таяния снегов, влияют кислые воды торфяников.
3) Мягкий океанический климат. Более благоприятен для поверхностного растворения по причине более высоких температур и значению рН, близкому к нейтральному. Подземных вод не так много из-за высокого испарения. Если есть растительность, крутые известняковые склоны отступают параллельно самим себе .
4) Климаты более или менее аридные. Поверхностный карст не развит т.к. растительный покров разрежен (слабое хим и физ воздействие), температуры высокие(СО2 мало, испарение большое), почвенный слой (где могла бы удерживаться вода). Преобладает подземная коррозия (где воды прохладнее)
5) Климат теплый влажный. Поверхностный снос материала достигает своего максимума на крутых склонах. Хотя высокая температура уменьшает содержание СО2, пышная растительность, разлагаясь, выделяет много (даже более активной) кислоты. В сочетании с физ-хим воздействием корней карст получает огромное развитие. Подземный карст более слабый из-за повышенной температуры, но это компенсируется объемом воды.))))
6)Тропический карст. Если во всех других климатических зонах различии карста выражаются в основом в преобладании либо поверхностных либо глубинных вод, то в тропическом мы встречаем новые формы, которым почти нет аналагов в умеренных широтах. Типичные формы тропического карста развиваются лишь в областях распостранения очень чистых, толстослоистых или массивных известняков. При тропическом карсте на более менее выровненной поверхности поднимаются изолированныеконические или башеннообразные возвышенности. Растутв ширину полосы базальной поверхности между возвышенностями, уменьшая их площадь.
Несколько подтипов рельефа тропического карста:
1) ландшафт куполовидных и сводообразных возвышенностей (полушаровидные скопление возвышенностей, разделенных вогнутыми седловинами)
2) башенный карст (окраинные равнины карста) изолированные овальные формы с крутыми стенами
3) конический карст (более врезанные башенный)
4) котловинный карст (коренные зубы человека)
карстовые районы известны на Урале, в горах Крыма, на Западном Кавказе, в Средней Азии на Тюя-Муютане, в Сибири по р. Ангаре и других местах.
Распространение карста имеет четко выраженный региональный характер, причем на территории России можно встретить все типы; карста и все карстовые формы.
Открытый карст наиболее типичен для областей со средиземноморским субтропическим кли-матом.
В странах с умеренным климатом карстовые процессы также развиваются довольно ин-тенсивно, но карстующиеся породы почти всегда прикрыты слоем наносов и хорошо разви-тым почвенно-растительным покровом.
В тропическом карсте в процессе его развития возникают понижения, разделяющие весь карстовый массив на отдельные возвышенности.
.Из наиболее отчетливо выраженных карстовых районов в пределах Русской равнины могут быть выделены:
• южное крыло Московской синеклизы, соответствующее в современном рельефе Средне-Русской возвышенности;
• северо-западное крыло Московской синеклизы, характеризующееся сравнительно резким расчленением рельефа, создаваемым наличием древнего карбонового уступа;
• силурийское плато, которому соответствуют наиболее повышенные отметки рельефа в данном районе и прекрасно выраженный древний. уступ;
• район Окско-Цнинского вала;
• район Алатырского вала;
• район Солигаличских поднятий;
• район Вятского вала;
• район Самарской Луки;
• Уфимское плато.
Встречаются также и древний карст, например под Москвой, где в карстовых формах на поверхности каменноугольных известняков карманами залегает глинистая верхняя юра. В течении перми, триаса, ранней и средней юры этот район был сушей и на ней интенсивно происходило карстообразование.
Слайд. Методы
Развитие в какой-либо местности карста представляет серьезное препятствие или, по крайней мере, затруднение при строительстве и использовании сооружений. Поэтому карст изучают.
Для оценки роли карста с инженерно-геологической точки зрения следует рассматривать: скорость карстового процесса, частота возникновения провалов во времени и распределение их в данной местности, прочность и устойчивость пород в горизонте с развитием карста и в вышележащих толщах и др.
ХУЙХУЙХУЙ
Слайд 16 суффозии – выноса мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через нее водой. Суффозия, в отличие от карста, является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения.
Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.
Формы рельефа возможны воронки, блюдца, западины, и более мелкие впадины.