Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
26
ЛЕКЦИЯ 6
Тема 6. КАРСТ И КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА
6.1. Поверхностные карстовые формы
6.2. Подземные карстовые формы
6.3. Рудный карст
6.4. Типы карстовых отложений
6. КАРСТ И КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА
Карст - совокупность специфических форм рельефа и особен ностей наземной и подземной гидрографии, свойственной областям, сложенным растворимыми горными породами (каменная соль, гипс, известняк, доломит и др.). Сущность карстовых процессов заключа ется в растворении породы атмосферными, талыми, подземными, а в отдельных случаях и морскими водами.
Среди растворимых горных пород наиболее распространены из вестняки и доломиты. Таким образом, наиболее изучен и распрост ранён известняковый карст. Главным условием растворимости из вестняка является достаточное количество растворённого в воде CO2, т.к. вода становится химически агрессивней и энергично воз действует на карбонатные породы. Источниками CO2 в природных во дах могут быть:
- атмосферные процессы;
- биохимические процессы в почве и коре выветривания;
- разложение органических остатков при свободном доступе воз духа;
- поступление углекислоты из эндогенных источников.
Другие условия, определяющие развитие карста:
рельеф - на пологонаглонённых поверхностях, как правило, карс товые образования возникают гораздо быстрее и представлены раз нообразнее, чем на крутых склонах;
чистота и мощность известняков - чем чище и мощнее толща из вестняков, тем интенсивнее они подвержены карстообразованию;
структура породы - грубообломочные или ракушечные известняки карстуются гораздо меньше, чем однородные мелкозернистые;
климатические условия (температурный режим, количество и ха рактер осадков, наличие вечной мерзлоты, характер растительного покрова и т.д.);
трещиноватость карстующихся пород.
В областях развития мощных карстующихся толщ выделяются че тыре вертикальные зоны, различные по условиям движения подземных вод (рис. 6.1).
Рис. 6.1.
1 - зона аэрации - происходит нисходящее движение инфильтрацион ных вод;
2 - зона периодического насыщения - сезонное колебание уровня подземных вод;
3 - зона полного насыщения - движение подземных вод направлено в сторону речной долины (3а - сфера разгрузки подземных вод на долине реки);
4 - зона глубинной циркуляции - движение воды происходит очень медленно в сторону тектонических депрессий, здесь карстооб разование прекращается.
Уровень, ниже которого не происходит процесса растворения и образования карстовых форм, называется базисом карстования. Он регулируется изменением положения уровня грунтовых вод, который связан с базисом эрозии.
6.1. Поверхностные карстовые формы
1. Карры (карровые поля) - системы узких желобков, борозд, разделённых неширокими гребешками, развивающихся на поверхности известняков, лишённых рыхлого покрова под действием дождевых или талых вод. Ширина ложбинок и гребней - от нескольких сантиметров до 1-1.5 м.
2. Карстовые воронки - возникают в трещиноватых породах, часто в местах пересечения трещин, развиваются до глубины 15-20 м, ди аметром до 30-35 м, реже до 100 м и более. Поглощающее отверстие на дне воронки называется понором.
3. Провальные воронки - возникают за счёт обрушения сводов подземных полостей. Характеризуются крутыми склонами, чёткой бровкой, имеют часто угловатые очертания в плане, дно покрыто глыбами обрушившегося свода.
4. Карстовые озёра - образуются в случае закупоривания понора нерастворимым осадком окислов Fe, Al, Si в карстовых воронках.
5. Карстовые ниши и навесы - образуются преимущественно на от весных скальных выступах, глубина достигает 1.5 м и более.
6. Слепые долины - исчезающие реки (воклюзы) заканчиваются ручьём, уходящим по трещине вглубь.
7. Тропический карст - образуется в тропиках с высокой темпе ратурой воздуха и большим количеством осадков. Характерны башен ные, конические или куполовидные остаточные возвышенности высо той 100-300 м, разделённые широкими впадинами с плоскими днищами.
6.2. Подземные карстовые формы
1. Карстовый колодец - продолжение развития поверхностного карста, достигает десятков метров в глубину.
2. Карстовые шахты - достигают сотен метров в глубину.
3. Карстовые пещеры - образуются под действием подземных вод в результате расширения трещин в породах и вдоль плоскостей нап ластования. Образование пещер связано с уровнем базиса карстова ния, зависящего от зеркала грунтовых вод (базиса эрозии).
Су ществуют следующие разновидности пещер:
а) горизонтальные; в) слепые;
б) наклонные; г) сквозные.
6.3. Рудный карст
В районах с сульфидной минерализацией имеют большое значе ние сернокислые воды, образованные в результате окисления суль фидов. Это - рудный, или сернокислый карст. Образование карсто вых полостей происходит как в самом рудном теле, так и в зоне окисления, а также на некотором расстоянии от последних. В таких карстовых пустотах стенки покрыты натёчными окисленными рудами, переотложенными трещинно-карстовыми водами. Существующая опреде лённая закономерность расположения карстовых пустот в пределах месторождений и полей может служить поисковым признаком сульфидной минерализации.
6.4. Типы карстовых отложений
1. Остаточные отложения - нерастворимый глинистый и алеври товый остаток, образующийся при выщелачивании карстующихся по род. Часто возникают краснозёмные образования (окислы Si, Al, и Fe, залежи бокситов).
2. Обвальные накопления - образуются за счёт обрушения сво дов и стен пещер.
3. Водные механические отложения - накапливаются в основном в пещерных реках и озёрах.
4. Водные хемогенные отложения:
а) субаэральные (натёчные) - сталактиты. сталагмиты и др.;
б) субаквальные (в водной среде) - корки, оолиты и др..
5. Отложения источников:
а) известковые туфы;
б) травертины - твёрдые, раскристаллизованные известковые образо вания, связанные с выходами термальных углекислых вод.
6. Пещерный лёд и снег.
7. Органогенные отложения:
а) мумиё;
б) залежи фосфоритов (скопления костей и экскрементов летучих мы шей и птиц).
8. Отложения культурного слоя - продукты жизнедеятельности человека.