Карстовые процессы и морфологические особенности их проявления

Карстовые процессы – это растворение особых групп горных пород поверхностными и подземными водами с выносом и локальным отложением растворенных веществ (в виде натеков). При этом возникают самые различные по размеру и облику морфологические образования: от упомянутых натечных форм и мелких пустот до провалов и крупных пещер. Формируется специфический карстовый тип рельефа. Он имеет широкое распространение.

В группе карстующихся пород есть карбонатные (на площади около 40 млн. км²), гипсовые (до 7 млн. км²) и соляные (около 4 млн. км²).

Развитие карста определяется следующими условиями:

1. Наличие карстующихся пород (прежде всего известняков).

2. Водопроницаемость горизонтов, обладающих трещиноватостью.

3. Пологое залегание пластов (обеспечивает растворение).

4. Благоприятные климатические условия (наличие осадков, высокие температуры и др.).

5. Тектонические условия, способствующие понижению базиса эрозии.

В закарстованных районах различают (по Н.А.Гвоздецкому) три интервала (зоны) глубинной циркуляции вод: верхний, средний, нижний.

Верхний (зона аэрации) располагается до уровня грунтовых вод (мощность до 100 м). Здесь преобладает нисходящее движение талых и дождевых вод.

Средний (зона периодического насыщения), где проявляется колебание уровня подземных вод, есть горизонтальное движение вод по уклону и вынос растворенных компонентов пород. Здесь карстовый процесс протекает активно.

Нижний (зона постоянного насыщения) располагается глубже уровня базиса эрозии, подстилается водоупором. Поэтому циркуляция вод здесь затруднена и карстовые процессы идут слабо.

По условиям территорий выделяют карст голый (средиземноморский) и закрытый (европейский, уральский). Набор карстовых форм достаточно богат. При этом формы, например, европейского карста существенно отличаются от тропического (азиатского). Следует заметить, что использование в типологии карста географических названий не всегда соответствует его территориальной привязке.

Карстовые формы средиземноморского и европейского типов отрицательные. Их развитие определяется циркуляцией подземных вод в упомянутых выше толще и зонах карстующихся пород. В этой группе различают карры, блюдца, воронки, колодцы, шахты, пещеры.

Карры – это формы голого карста, характерного, например, для Балканского полуострова. Развиваются они обычно в известняках, путем эрозионного размыва трещиноватой поверхности пород. Со временем образуются сложные системы разветвленных борозд (карров) глубиной до 4–6 м, разделенных узкими гребнями.

Блюдца и воронки – это формы закрытого карста, распространенные почти всюду. Талые и дождевые воды скапливаются в небольших понижениях, проникают в трещины пород и уходят вглубь, унося растворенные вещества и мелкозем. Возникают поноры (ходы и пустоты для движения вод). Блюдца и воронки углубляются. В результате увеличения количества и размеров поноров на стенках и дне воронки происходит обрушение и может образоваться сначала карстовый колодец, а потом и шахта.

Крупным и сложным карстовым образованием является пещера. Так, Кунгурская ледяная пещера образована в гипсах, имеет много переходов и гротов, около 30 озер. Ее обследованная часть достигает 5 км. Мамонтова пещера в США, развитая в известняках, имеет длину более 250 км.

В других природных условиях карст может развиваться иначе. Так, в условиях влажного тропического климата создаются положительные формы разного облика, возвышающиеся на фоне базальной поверхности. В тропических районах специалисты выделяют куполовидные, конические, башенные варианты карстовых образований. Места их развития – Мексика, Конго, страны юго-восточной Азии.

Территориальные особенности развития карстовых процессов определяются разными условиями. Даже в пределах территории России нетрудно представить основные различия развития процесса и форм в неодинаковых орографических условиях: в горах и на равнине. Так, на равнине ярусы (зоны) циркуляции подземных вод, представленные в начале этого раздела, имеют сравнительно небольшую общую мощность, т.к. базис эрозии залегает сравнительно неглубоко. При этом разные участки, например Русской равнины, будут иметь свои местные условия режима и степень увлажнения, а значит, и характер проявления карста.

В горах, например на Кавказе, общая толща воздействия карстового процесса будет значительно больше, чем на равнине, т.к. здесь может оказаться несколько обособленных толщ закарстованности с самостоятельными водоносными горизонтами. Кроме того, в подобных горных условиях вполне возможно сочетание карстовых процессов с нивальными и гляциальными, что в итоге усложняет протекание взаимосвязанных процессов.

Территориальные особенности карста отражаются не только по орографической группировке. Существуют разные системы районирования карста. Так, в системе районирования Н.А.Гвоздецкого (1981) в пределах территории России выделены страны, области, провинции и районы. Например, Русская равнина как страна делится на пять областей: Московско-Двинская, Тимано-Печорская, Приволжская, Заволжско-Камская и Нижневолжско-Уральская.

Все это свидетельствует о различиях в проявлении карстовых процессов и необходимости их учета в любых видах хозяйственной деятельности.

В заключение следует напомнить о существовании понятия «псевдокарст» и вариантности этого процесса (глинистый карст, кластокарст и термокарст).