| Головна » Статті » Теорія географії » Геологія | [ Додати статтю ] |
Географічні аспекти поширення карстових процесів
 Зонально-кліматичні типи карсту. Усе дотепер викладене стосується розвитку карсту головним чином в умовах помірних широт. Саме в межах цієї кліматичної зони розташовані "класичні" області формування карсту, наприклад Динарські Альпи, карстові форми яких довгий час служили еталонами при його вивченні й інших областях поширення карбонатних порід. На фактичному матеріалі, накопиченому працями таких дослідників, як И. Цвиич, А. Грунд, Ф. Кацер, И. Кребс, Н. Леманн, Е. А. Мартель і інші, були виявлені основні закономірності розвитку корозійного процесу і склалися основи навчання про карст, що вважалися маючими універсальне значення. Однак більш пізніше знайомство з карстовими явищами і формами в інших кліматичних зонах, особливо у вологих і тимчасово вологих тропіках, дало великий фактичний матеріал, що не укладався в колишні схеми. Спроби звести весь карстовий процес, де б він ні розвивався, у єдиний "цикл" чи розглядати форми тропічного карсту, що знаходиться тривалий час в умовах більш-менш одноманітного клімату, як більш пізні стадії, ще не досягнуті карстовим рельєфом помірних широт, виявилися невдалими. Необґрунтованість цих поглядів спростовувалася також і тим, що іноді в одній і тій же карстовій області тропіків, у карбонатних породах одного геологічного віку спостерігалися типи карстового рельєфу, зовсім подібні з карстом середніх широт, і типи, зовсім від нього відмінні. Зовсім очевидно, що справа тут не в розходженні абсолютного віку, а в чомусь іншому.Розглядаючи карстовий процес як особливий вид денудації, необхідно розуміти, що й умовах різних кліматів цей процес буде протікати по-різному з неоднаковою інтенсивністю і різними темпами. Для рішення цього питання в якісному і кількісному відношенні деякі дослідники пробували визначати зміст розчиненого СаСО3 у воді рік, що дренують карстові області, розташовані " різних широтах і різних климатах. Такий метод застосував Корбель. Однак він підійшов до цього питання надто спрощено. Виходячи з відомого факту, що двоокис вуглецю (СО2) розчиняється у воді в більшій кількості при більш низьких температурах, Корбель прийшов до висновку, що в зоні холодного клімату карбонатні породи розчиняються при порівнянних кількостях опадів у десять разів швидше, ніж у тропіках. Вважаючи типи карстового рельєфу тропіків найбільш пізніми стадіями розвитку карстового циклу, він приписував їм і найбільший абсолютний вік, що повинний був компенсувати більш повільний розвиток корозійного процесу внаслідок більш низького змісту в природних водах тропіків розчиненого СО2. При цьому вік карсту Корбель вважав починаючи з часу становлення сушею карбонатних порід визначеного геологічного віку. Так, типовому "баштовому" карсту Куби, сформованому у вапняках крейдового віку, він приписував період розвитку в 100 млн. років. Помилка Корбеля полягала насамперед у тім, що він визначав ступінь агресивності води лише абсолютним змістом розчиненого в ній СО2. Як буде показано нижче, питання про швидкість і інтенсивність розчинення вапняків набагато складніше, тому що ця швидкість залежить від безлічі інших факторів. Друга помилка Корбеля полягала в тому, що він вважав початком закарстовування час виходу карстующих порід з-під рівня моря, тобто період їхнього континентального існування. Тим часом, вивчення карстових районів тропіків показало, що період морфологічного розвитку карсту часто значно коротше, ніж період континентального існування вапняків, і починається з часу виникнення вихідної поверхні, на якій стали закладатися сучасні карстові форми. В одних. випадках така вирівняна поверхня могла утворитися на визначеному гіпсометричному рівні, що є базисом денудації, як заключна стадія попереднього карстового циклу, за якої випливало тектонічне підняття і початок нового карстового циклу. В інших випадках, вапнякова товща могла бути прикрита некарстующою породою, і карстовий процес міг початися тільки після її видалення денудацією. Природно, тільки що сказане підриває висновки Корбеля про більш повільне протікання корозійного процесу в умовах жаркого клімату тропіків. Навпаки, вивчення морфологічного комплексу карсту тропіків переконливо говорить про те, що розчинення вапняків відбувається тут дуже енергійно, створюючи форми, не властиві карсту помірних широт, а природні води, поверхневі і піднімальні, завжди агресивні. Порозумівається це тим, що інтенсивність і швидкість розчинення карбонатних порід залежать не тільки від температури і кількості розторопного у воді СО2, але і від багатьох інших факторів, що іноді діють одночасно в двох протилежних напрямках. Так, з підвищенням температури зменшується у воді зміст ІЗ2, але в той же час зростає швидкість дифузії цього газу з повітря у воду. Роль цих окремих факторів може змінюватися в залежності від кліматичних умов, і загальний ефект їхнього впливу на розстворимість карбонатних порід буде знаходити собі те чи інше вираження в морфологічних особливостях. Короткий огляд особливостей розвитку карстового процесу в різних кліматичних зонах дав П. Биро. В огляді приймається по увагу в основному відносна роль і різні типи карсту поверхневого і підземного корозійного процесу. Приводимо цей огляд по кліматичних зонах і типам кліматів. 1. Клімат передгляціальний з багаторічною мерзлотою. Якщо багаторічна мерзлота дуже глибока, підземна корозія зводиться майже до нуля, тому що ґрунтові води знаходяться в мерзлому, нерухомому стані. Поверхнева корозія є активної, особливо в породах, що підлягли морозному вивітрюванню, поверхневе розтріскування яких полегшує їхнє розчинення, тим більше, що холодна вода містить багато СО2. 2. Прохолодний океанічний клімат і клімат прильодовитий без багаторічної мерзлоти. Мерзлоти ґрунту немає. Розчинююче дія дуже інтенсивне в глибині і на поверхні. Води багато (рясні опади і слабкий випар), а завдяки повільному розкладанню рослинності реакція води кисла, крім високого вмісту в ній СО2. Процес розчинення карбонатів протікає на поверхні н у підземних каналах. У цих останніх утрата речовини підсилюється ще тиском і рясним припливом води від танення снігів. У той же час поверхні крутих схилів, не прикриті безпосередньо торфовищами, зберігають відносний імунітет проти корозії. Але в той же час кислі води торфовищ плато можуть атакувати нижні частини крутих стін. Загалом , в океанічних областях чергування двох згаданих вище кліматів пояснює сильну зїдність тут вапняків підземними порожнечами. 3. М'який океанічний клімат. Він менш сприятливий для поверхневого розчинення через більш високі температури і значенню рн, близькому до нейтрального. Підземні води активні завдяки низкою температурі і тиску, але випар сильний зменшує їхня кількість. Незважаючи на все це, більшість вапняків поводиться тут як породи досить податливі. У субсередземних областях цього клімату з рясними опадами, сконцентрованими в окремі сезони, при наявності пишної природної рослинності поверхнева денудація не може вважатися незначної, особливо по сусідству з обрієм затоплення. Круті вапнякові схили відступають паралельно самим собі, як це спостерігається в тропіках, але з менш крутими кутами нахилу: "хуми" польєв португальських, кантабрійських, динарських, кримських. 4. Клімати більш-менш аридний. Втрата речовини з поверхні зводиться до мінімуму внаслідок розрідженості рослинного покриву (відкіля слабкий фізичний і хімічний вплив коренів), високих температур, розірваності ґрунтового шару, що може служити хоронителем вологи. Практично вся корозійна денудація протікає в підземних каналах, де води порівняно прохолодні. Не тільки круті схили, але і схили помірної крутості стійкі до корозії. Перевага підземної корозії викликає швидке проникнення атмосферних вод усередину, відкіля висушення горизонтів, близьких до поверхні, і слабка їхня активність. Мала кількість підземних вод обумовлює вкрай повільну еволюцію рельєфу в напрямку його вирівнювання. Вапняки в аридных умовах виявляються породами найбільш міцними. 5. Клімат теплий і вологий. Поверхневий знос матеріалу досягає свого максимального розвитку притім переважно на крутих схилах. Безсумнівно, висока температура зменшує зміст СО2 у дощовій воді. Але пишна рослинність, розкладаючи, виділяє вуглекислоту, ступінь дисоціації якої в сто разів більше, ніж вуглекислоти, що міститься в дощовій воді. Вона здатна розчинити велика кількість вапняку навіть при дуже швидкому набряканні води по ньому, тобто безпосередньо на поверхні і на дуже крутих схилах. Якщо до цього додати фізико-хімічний вплив живих коренів рослин (виділення позитивне заряджених іонів), то можна представити інтенсивність поверхневого розчинення, що досягає максимальної величини, тому що гумус і корені знаходяться в безпосередньому контакті із самою породою. Тому що вологість атмосфери сприяє поселенню рослинності навіть на крутих схилах, то можна зрозуміти, чому ці схили не стійкі до корозії, скоріше навіть навпаки. Якщо розчинююча здатність підземних вод відносно більш слабка в результаті порівняно високої температури, але зате їхній обсяг дуже значний через рясні і сконцентровані опади, що наповняють під тиском карстові порожнини до значної висоти. Тому що, з іншого боку, поверхня знижується (у результаті корозії) дуже швидко, стає зрозумілим відсутність сухої зони, звичайною ефектом якої є припинення самої поверхневої денудації. До цього варто додати вплив підкопування схилів на рівні затоплення, сліди якого виявляються в цій прискореній циклічній еволюції. Якщо у всіх кліматичних зонах, за винятком тропічної, розходження в еволюції карсту виражаються в основному в перевазі або поверхневих, або глибинних проявів карстоутворення без істотних відхилень від основних форм морфологічного комплексу карсту помірних широт, то в тропічному карсті ми зустрічаємося з наявністю форм і їхніх угруповань, аналогів яким майже немає в класичному, скажемо, динарському карсті, якщо мова йде лише об сучасних, що продовжують і зараз свій розвиток формах. Тому необхідно зупинитися докладніше на типах карсту теплих і вологих тропіків і на процесах, що визначають їхня своєрідність. Це тим більше важливо, що вивчення карсту тропічних країн проливає світло і на деякі інші питання геоморфології, наприклад на утворення польєв, можливість формування корозійним процесом поверхонь вирівнювання й ін. Карстові області України. Велику карстову область представляє південна частина Полісся і Волино-Подольська височина, що примикає до нього з півдня. У межах Волинської області П. Тутковским були описані поліські "вікна" - могутні напірні джерела типу "ключових горщиків", що виходять із глибини через товщу білого пишучого крейди верхнемелового віку. Карстові утворення західного Поділля в міоценових вапняках і в Подільських Товтрах були описані А. Д. Кучеруком. Південноукраїнська карстова область займає причорноморську западину між Чорним і Азовським морями на північ до 48° с. ш. Карст приурочений до мілководних черепашників, крейди і оолітових вапняків сармата, меотіса і понта. Найбільше закарстовані ділянки, що прилягають до річкових долин. Саме вивченою карстовою областю європейської частини - є гірська частина Криму. Тут карстові утворення розвіваються на верхових поверхнях окремих "яйл" південної гряди Кримських гір, складених масивними кораловими вапняками верхньої юри. Спостерігаються ділянки "голого" карсту середземноморського типу з розвитими на них каровими полями. Монографічне зведення в карсту Гірського Криму дав у 1915 р. А. А. Крубер. Пізніше вивченням кримського карсту займалися С. Михайловські. Н. В. Леончева, Б. Н. Іванов і багато хто ін. Карст у Криму представлений карами. багаточисельними лійками, проваллями, природними шахтами, печерами; є воклюзські джерела (р. Біюк-Карасу). Література: 1. Географічна енциклопедія України. т.1.(А-Ж). К:УРЕ,1989 2. Географічна енциклопедія України. т.2.(З-О). К:УРЕ,1990 3. Географічна енциклопедія України. т.3.(П-Я).К:УРЕ,1993 4. И.С. Щукин «Общая геоморфология» т.1. М:1964г. 5. М.В. Багров, В.О. Боков, І.Г.Черваньов „ Землезнавство” К :2000 6. Й. М. Свинко, М.Я. Сивий „ Геологія” К : 2003 7. Я.О. Мольчак, Л.В. Ільїн „ Загальне землезнавство” Луцьк:1997 8. Н.С. Подобедов„ Общая физическая география и геоморфология” М: 1974
Переглядів: 6019
| Теги:
| Рейтинг: 0.0/0 | | |||||
| Матеріали по темі: |
