20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Открытый карст

03.07.2018
Карст открытый образуется при выходе растворимых пород непосредственно на дневную поверхность, при этом образуются самые разнообразные поверхностные и подземные формы карста.

Поверхностные карстовые формы. К ним относятся карры, поноры, ниши, воронки, котловины и полья (рис. 16.9).

Карры — это углубления на поверхности растворимых пород в форме шрамов, борозд, трещин, трубок, лунок, ячеек, желобков, рвов глубиной от нескольких сантиметров до 1—2 м. Характерно, что они могут развиваться как на горизонтальной, так и на вертикальной поверхностях при чередовании пород разной растворимости (рис. 16.10).

Поноры — вертикальные, или крутонаклонные, каналы, уходящие в глубину растворимых пород. Поноры могут поглощать не только временные водотоки, образующиеся во время весеннего снеготаяния и ливневых дождей, но и крупные речки во время засухи, когда понижается уровень фунтовых вод. Большое распространение имеют доноры на Лено-Киренгском водоразделе Иркутского амфитеатра. Они не только поглощают воду таких рек, как Мандра, Речка, Знойная (правобережье р. Лены, ниже устья р. Чаи), но отмечается и значительный отток речных вод из таких крупных рек, как Моголь, Кутима (притоки р. Киренги) и др.

Карстовые ниши разных размеров образуются на крутых откосах и отвесных обрывах при растворении и выщелачивании известняков поверхностными и подземными водами по трещинам наслоения, реже по вертикальным и крутонаклонным трещинам.

Карстовые воронки — наиболее распространенные поверхностные формы карстового рельефа. Они имеют формы блюдец, овальных и округлых чаш со склонами различной крутизны диаметром от первых метров до 50—300 м и более (рис. 16.11). Глубина их колеблется от 1—2 до 20—50 м. Н.А. Гвоздецкий выделяет три основных генетических типа воронок.

1. Воронки поверхностного выщелачивания образуются за счет выщелачивания и выноса продуктов выщелачивания в растворенном состоянии через подземные каналы (возможно поноры); часто такие воронки тянутся вдоль подножия крутых склонов и приурочены к границе растворимых и нерастворимых пород, служащих водоупорами, поэтому они отличаются незначительной глубиной, обусловленной мощностью растворимых пород. В Приольхонье длинные цепи таких мелких воронок наблюдаются у подножия крутых склонов, сложенных мраморами ольхонской серии архея на контакте с гнейсами.

2. Провальные воронки (или гравитационные) образуются путем обвала свода подземной полости и возникают за счет выщелачивания карстующихся пород на глубине. Такие воронки приурочены к участкам дренирования подземных вод, где происходит их интенсивная циркуляция, способствующая формированию подземных карстовых отложений.

3. Воронки просасывания (или коррозионно-суффозионные) образуются путем вымывания и проседания рыхлых покровных отложений в колодцы и полости карстующегося цоколя, выноса частиц в подземные каналы и удаление через них во взмученном и взвешенном состоянии. Распространен и переходный тип между последними двумя типами.

Воронки наблюдаются в разных климатических зонах, особенно широко в Крыму, Альпах, Карпатах, Сибири, на Кавказе и Урале. Так, Г.И. Вологодский описывает в Западном Прибайкалье десятки погребенных воронок, многие из которых достигают 300—1000 м ширины при глубине до 30—80 м и крутизне склонов до 60—80°. Они заполнены пестроцветными глинами каолинитового состава, возраст которых определяется как мел-палеогеновый. Некоторые из них осложнены более молодыми четвертичными и современными воронками, что свидетельствует о продолжающемся их развитии и в современную эпоху.

В пределах Иркутского амфитеатра, как и на Русской платформе, довольно широко распространены провальные воронки, формирование которых обусловлено проседанием рыхлых неогеновых отложений в карстовые полости нижележащих карбонатных пород нижнего кембрия. В таких воронках образуются озера с высокой минерализацией воды до 190 г/л, имеющей сульфатно-натриевый состав. Глубина воронки — 18 м, ширина — до 200 м, а озера соответственно 3 и 60—75 м.

Источник и высокая минерализация воды объясняются, с одной стороны, подтоком нижнекембрийских вод через толщу третичных и юрских отложений, а с другой — испарением воды и деятельностью серных бактерий.

В Приольхонье довольно часто встречаются небольшие овальной формы озера трещинно-карстового происхождения (рис. 16.12).

Котловины образуются либо в результате разрастания и слияния отдельных карстовых воронок, либо в процессе оседания обширных участков земной поверхности над нижележащими закарстованными толщами. Для них характерны крутые склоны высотой в десятки, а иногда и в сотни метров, относительно выровненное дно. Днища котловин иногда заболочены и сложены довольно мощной толщей рыхлых отложений. В понижениях некоторых котловин расположены озера. Появление озер может быть связано или с вскрытием подземных вод, или с закупориванием отводных каналов в их днище. Такие котловины широко развиты в Ангаро-Ленском прогибе, по правобережьям рек Киренги и Лены, длина их достигает 6—15 км, а ширина до 2—4 км. Среди них встречаются формы как полузамкнутые, так и полностью замкнутые. Наиболее примечательны крупные карстовые котловины под названием Чаша и оз. Рица, расположенные на водоразделах. Чаша имеет глубину — 65 м, длину — 400 м и ширину 200 м, а оз. Рица имеет правильную округлую форму диаметром 175 м, глубиной 15,5 м. Крутизна склонов котловин достигает 30—50°. Котловина Чаша безводная, оз. Рица заполнено пресной водой, разгрузка его происходит посредством небольшого ручейка с расходом до 0,1 л/с. По своему происхождению котловины носят явно провальный характер. Дальнейшее слияние и разрастание котловин, воронок и других поверхностных форм карстового рельефа приводит к образованию польев.

Полья (название форм рельефа на Балканском п-ве) — крупные замкнутые понижения с крутыми склонами, на дне которых образуются временные или постоянные озера и исчезающие в по-норах ручьи и реки. При образовании польев обязательны выщелачивание и вынос растворенного вещества через подземные каналы. По Н.А. Гвоздецкому, они образуются тремя путями: путем подземного механического выноса нерастворимой породы, залегающей среди карстующихся известняков или на контакте с ними; путем слияния смежных воронок и котловин при их росте в горизонтальном направлении; провальные.

К первой группе относятся наиболее крупные полья на Балканском п-ве — Ливоньско полье — 379,3 км2. Широко распространены полья второго типа, например в Закавказье — полье ла Гвардии. Полья третьего типа обычно наибольшие, неправильной лопастной формы в плане, характерные не только для карбонатного, но и для гипсового карста, встречаются даже в платформенных условиях, например на севере Приволжской возвышенности. Пример полья провального генезиса — Ракова долина в Словении.

Карстовые останцы характерны в основном для зрелых стадий развития карста. Свойственны они для соляного карста, где особенно многочисленны и разнообразны, и для карбонатного, где развиваются в основном в тропических областях. По наблюдениям Н.А. Гвоздецкого, тропическому карсту присущи высокие и крутосклонные останцы в виде столбов, конусов, башен и более мелких — конусообразных и куполовидных форм. Схема образования останцев тропического карста представлена на рис. 16.13. Такие останцы наблюдаются в горах субтропического пояса (Памиро-Алтай, Закавказье), в умеренном и средиземноморском поясах Средней и Южной Европы. Есть останцовые горы и в Сибири: посреди широкой долины р. Окукикты при впадении ее в р. Киренгу стоит останцовая гора высотой 25—30 м. Возникновение ее, по всей вероятности, было подготовлено деятельностью трещинно-карстовых вод, использовавших в качестве своего пути зону тектонических нарушений, что привело к интенсивному разрушению пород вдоль этой зоны как на глубине, так и на поверхности.

Подземные карстовые формы. Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы, шахты, пропасти и пещеры.

Карстовые колодцы и шахты — это вертикальные, или крутонаклонные, полости, различающиеся по глубине: к шахтам относятся полости глубже 20 м и достигающие нескольких десятков, а то и сотен метров в глубину. При расширении и углублении и последующем обрушении в процессе размыва и выщелачивания они превращаются в пропасти — комбинации шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами. Глубочайшая карстовая пропасть достигает глубины 1328 м — это Пьер-Сен-Мартен (Франция). Глубокие пропасти есть в Средней Азии — Килси (700 м), на Кавказе — Снежная (более 700 м), Назаровская (500 м), в Крыму — Каскадная (310 м), в Саянах — Кубинская (274 м) и др. Местами их образование связано с мощными восходящими карстовыми источниками. Такой является котловина оз. Церик-Гель (Кавказ) глубиной 258 м.

Карстовые пещеры — это самые крупные подземные карстовые формы, широко развитые в горах и равнинных областях. Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания, часто при совместном действии растворения и размыва горной породы. Значительна бывает и роль обрушения горных пород. Некоторые пещеры возникают под действием термальных и минеральных вод. Встречаются пещеры, представляющие собой в основе тектонические трещины, дальнейшее развитие которых происходит под действием процесса выщелачивания. Большие пещеры, как правило, зарождаются при полном заполнении пещерных каналов подземными водами, циркулирующими под гидростатическим давлением с большими скоростями и производящими интенсивную растворяющую и размывающую деятельность. Такие пещеры представляют собой сложную систему горизонтальных и наклонных каналов, узких ходов и вертикальных колодцев, переходящих в огромные гроты. Во многих пещерах есть подземные ручьи, реки и озера. Известны крупные многоэтажные пещеры. Палеозоологические и археологические исследования свидетельствуют о более древнем возрасте верхних этажей в сравнении с нижними, что указывает на определенные эрозионно-аккумулятивные циклы единой природы в развитии рек и карстовых процессов. Г.А. Максимович описал шесть этажей Кунгурской пещеры. На дне ее расположено много озер, чей уровень зависит от изменения уровня воды в р. Сылве, с понижением которого происходит и понижение уровня подземных вод. Старая пещера при этом осушается, а новая формируется ниже уровня равновесия: река — подземные воды. Есть многоэтажные пещеры и в поле развития карста Иркутского амфитеатра. На левобережье р. Ангары в днище впадины р. Худугуна в толще доломит-нгидритов ангарской свиты расположена Худугунская пещера, впервые описанная Н.И. Соколовым в 1933 г. Все ходы размещены в интервале глубин 2,5—12,5 м и образуют пять этажей (рис. 16.14). Общая длина всех обследованных ходов около 1000 м. Эта пещера представляет собой классический пример развития карстовых пещер — по тектоническим трещинам. Одной из наиболее красивых пещер в Приольхонье по своим натечным образованиям является пещера «Мечта» (рис. 16.15).


В 1973 г. на VI Международном спелеологическом конгрессе, проходившем в Чехословакии, был составлен перечень крупнейших пещер мира: Флинт-Ридж-Мамонтова (США) — 290 км; Хельлож (Швейцария) — 119 км; Оптимистическая (Западная Украина) — 109 км; Кристальная (Украина) — 18,8 км; Красная (Крым) — 13,1 км; Воронцовская (Западный Кавказ) — 10,1 км; Орешная (Красноярск) — 10 км; Кунгурская (Урал) — 5,5 км и др.

Отложения карстовых пещер представлены несколькими генетическими типами:

— наибольший интерес по красоте и разнообразию форм представляют собой натечные образования, сложенные карбонатом кальция — сталактиты и сталагмиты (рис. 16.16);

— остаточные образования, к которым относятся: терра-росса (красная земля) — красноцветные глинистые отложения, обогащенные гидроокислами железа и алюминия, и доломитовая мука, часто заполняющая карстовые полости;

— карбонатные брекчии — обломочные породы, часто очень рыхлые, мучнистые, состоящие из угловатых обломков доломитов или известняков, образующихся в результате обвала свода пещер;

— аллювиальные и озерные осадки подземных рек и озер, среди которых выделяются «пещерный» жемчуг в форме оолитов, пизолитов и конкреций размерами от нескольких миллиметров до 5 см;

— хемогенные осадки — известковые туфы — пористые карбонатные натечные образования, сложенные карбонатом кальция;

— пещерные и трещинные льды, образование которых связано с циркуляцией воздушных масс в карстовых полостях в зоне аэрации.

Исчезающие реки и озера. С областями развития карста связано такое интересное явление, как исчезающие реки и озера. Поглощение и отвод в глубину поверхностного стока рек понорами, воронками, полостями и другими карстовыми формами — частое явление в районах выходов на поверхность растворимых горных пород. Исчезающие реки обычны для севера Восточно-Европейской равнины, Приуралья, встречаются в Крыму, на Кавказе, в Приангарье, где воды крупной р. Китой в летнюю межень испытывают отток, измеряемый сотнями литров в секунду. Река Хамьхит с расходом до 300 л/сек буквально на протяжении 40—50 м полностью уходит в поноры правого склона.

Наряду с поглощением поверхностных вод происходит и разгрузка карстовых вод в форме мощных источников, часто приуроченных к зонам контакта карстующихся и водоупорных пород. Дебит таких источников составляет десятки, сотни, а иногда и тысячи литров в секунду.

Периодическое исчезновение вод в озерах карстовых областей связано с понижением уровня подземных вод в засушливое время года. Вода через поноры и воронки на дне озера уходит в карстовые полости, а в периоды выпадения обильных дождей, пополняющих запасы подземных вод, появляется вновь. Такие озера известны в Ленинградской, Псковской, Вологодской и Иркутской областях.