Карст - плато в Словении. карст - совокупность явлений в растворимых горных породах, связанных с образованием в них полостей. Не все подземные полости являются карстом. Не причисляются к карсту антропогенные полости. Спелеология - занимается природными полостями. Спелестология - искусственными заброшенными полостями. Диггеры занимаются искусственными действующими полостями. Не все природные полости являются карстовыми: а)Раскрытые тектонические трещины; б)Пустоты в лавовых потоках; в)Полости в гидротермальных и пегматитовых жилах. И др.

      Карстующимися породами являются: 1)известняки (порода, целиком состоящая из минерала кальцита). Как правило, органогенного происхождения, образуются в океанах на значительных глубинах, представляют собой известковые останки морской флоры и фауны. 2)мергели (известняк с глинистой составляющей более 5%). 3)меловые породы (разновидность известняка из останков планктонных водорослей). 4)доломиты, доломитизированные известняки (известняк с примесью минерала доломита СаMg[CO3]2. 5)гипсы. Порода, целиком состоящая из минерала того же названия - гипс СаSO4*2H2O 6)ангидриты как порода состоят из минерала ангидрита (безводного гипса) CaSO4 7)соленосные толщи: поваренная соль (минерал галит NaCl), сильвин - KCl, или их смесь. Смесь галита и сильвина можно увидеть зимой, ей посыпают дороги. Галит бесцветный, сильвин розовый. 8)конгломераты. Окатанная галька любого состава, сцементированная известковым цементом с примесью песка. Растворяется известь, а галька выносится механически. 9)брекчии. Отличается от конгломерата неокатанностью сцементированных обломков. 10)песчаники. Сцементированный известковым цементом песок различного состава. 11)вулканические туфы. Также содержат известковую составляющую, которая может легко растворяться.

      Разрушение горных пород связано со следующими факторами: 1.Эрозия - механическое разрушение горных пород водными потоками. Пример: овраг. Действующий фактор - кинетическая энергия воды. 2.Коррозия - химическое растворение горных пород водой. - в том числе - биологическая коррозия - растворение горной породы органическими кислотами и другими продуктами жизнедеятельности. Пример: талом (тело) лишайника может растворять поверхность известняка со скоростью 1,5 мм/год. 3.Нивация (прилагательное - нивальный) - разрушение горных пород снежным покровом. 4.Гляциальные процессы - разрушение ледниками. 5.Суффозия - выщелачивание растворимых солей почвы и вмывание в глубину тончайших нерастворимых частиц горных пород токами воды. Комбинация эрозии и коррозии: материал удаляется и в растворе и во взвешенно-взмученном состоянии. 6.Гравитационные процессы. Обвалы и проч.

      Поверхностный карст бывает голым, задернованным и покрытым (зеленым, т.е. под лесом). ФОРМЫ: карры, воронки, котловины, карстовые рвы, карстовые долины, карстовые ложбины, полья, карстовые останцы.

      КАРРЫ - микроформы, начальная стадия карстообразования. Бывают в виде голого карста и подпочвенного. Факторы, влияющие на образование карров. а)трещиноватость пород б)избирательное растворение, связанное с неоднородностью пород по химическому составу. в)различие в текстуре пород (слоистость, ориентированность зерен минералов и т.п.). г)слоистость пород, межпластовые трещины. д)различия в экспозиции поверхности пород (т.е., под каким углом поверхность повернута к югу, уклон поверхности) е)сульфидные включения. Под действием воздуха и воды сульфидные включения (пирит - FeS2) разлагаются с образованием серной кислоты:

      Серная кислота тут же реагирует с карбонатными породами.

      Виды карров: - Лунковые (каменицы - народное название). Коррозия, выдувание, лишайники - действующие факторы. Диаметр от 3-5 см до 1,5м. Глубина до нескольких десятков см. -Желобковые. Глубина до 3 см, длина до 1м. и более. Коррозия тонкими струйками стекающего дождя. По всей длине имеют постоянную ширину. -Бороздчатые карры. Образование - коррозия сомкнутых трещин (напр. межпластовые карры). До 3-5м в глубину и до 7-10 м. в длину. В отличие от желобковых карров в нижней части могут значительно расширяться. -Стенные карры. Диаметр от 3-5 см. до 5-7 м. Как округлой так и линейной формы. Образуются на вертикальных и отрицательных поверхностях. -Русловые карры. Эллипсоидовидные углубления в руслах рек, ванны и проч. Диаметр от десятков см. до первых метров.

      КАРСТОВЫЕ РВЫ. Нивально-гляциальная или коррозионная проработка раскрытых тектонических трещин. Длина до 30 и более метров, глубина до 10 м.

      ПОНОР. Форма рельефа, по которой вода уходит вглубь карстового массива. Это не самостоятельная форма рельефа, а гидрогеологическая функция. В качестве понора могут выступать воронки, пещеры, колодцы, шахты. Тогда говорят о воронке-поноре, пещере-поноре и т.д.

      КАРСТОВЫЕ ВОРОНКИ. Виды: 1)коррозионные (воронки поверхностного выщелачивания) 2)провальные (гравитационные). Образуются при обрушении подземной карстовой полости. 3)суффозионные (воронки просачивания). 4)эрозионные. Проработка первых трех видов воронок ливневыми потоками Возможны комбинации нескольких процессов. Тогда говорят, например: коррозионно-эрозионная воронка и т. д. Размеры воронок - обычно до 10 м., крупные - до 100м в диаметре. Образуются на склонах не круче 15 градусов, редко - до 30-40 градусов.

      КАРСТОВЫЕ АРКИ. Образуются: 1.Деструкция подземных полостей, арка является останцом. 2.Соединение соседних воронок через морозозабойную нишу в днище одной из воронок. Обычно это происходит если одна воронка расположена выше по склону, чем другая. 3.Бывают также арки эолового происхождения (выдувание ветром). Но такая арка - не карстовая. Сложные формы поверхностного карста: карстовые ложбины, карстовые котловины, карстовые долины, полья.

      КАРСТОВЫЕ ЛОЖБИНЫ. Образуются из соединившейся цепочки воронок. В продольном сечении имеет пилообразный профиль дна. Исходные воронки расположены цепочкой либо потому, что образовались в дне речного русла, либо потому, что тяготеют к тектоническому разлому.

      КАРСТОВЫЕ КОТЛОВИНЫ. Отличаются от воронок не по размеру (он может быть одинаковым), а по генезису. Воронка - простая форма и имеет один отводящий канал, а у котловины их несколько. Образуются котловины: а)Разрастание воронки и образование в ее склонах дочерних, более мелких воронок. б)Слияние нескольких воронок. Образуется котловина до 1км. в диаметре. в)Преобразование эрозионной или гляциальной формы рельефа в карстовую форму. Это унаследованная форма рельефа. Например, троговая (ледниковая) долина после развития в ней карстовых процессов превращается в карстовую котловину. г)Провальные карстовые котловины образуются при обрушении значительных подземных карстовых полостей.

      КАРСТОВЫЕ ДОЛИНЫ. Унаследованная форма рельефа - речная долина или троговая долина преобразуется в линейно вытянутую карстовую долину. Как правило это цепочка карстовых котловин.

      ПОЛЬЯ. (ед. ч. - полье). Вогнутая область площадью до десятков квадратных километров. Образуется как общее понижение рельефа при площадных обрушениях подземного карста, слияния множества карстовых котловин, общей химической денудации рельефа.

      ОСТАНЦОВЫЙ тропический карст. На територии бывшего СССР встречается только в виде погребенных форм (Урал). Характерен для тропического климата. Интенсивность коррозии может быть такова, что целые области полностью уничтожаются на глубину в десятки и сотни метров. В результате образуется плоская равнина с редкими отдельно стоящими останцами - столбообразными блоками пород, не подвергшихся коррозии.

      Любая карстовая полость есть дренажная система, альтернативная поверхностной речной сети. Поверхностный водосбор не равен подземному водосбору. Отличие поверхностной речной сети от карстовой водоносной системы: 1)У карстовой системы нет водоразделов. 2)В карстовой системе возможны восходящие токи воды (например, в сифонах). 3)Карстовые русла могут залегать одно над другим, пересекаться. 4)Подземные русла не могут выработать широких долин из-за неизбежного обрушения.

      Карстовой водоносной системой называется путь, который проходит вода от поверхности, через толщу карстового массива и до выхода на поверхность. Начинается понором или областью просачивания и заканчивается пещерой-источником или родником.

      Инфильтрация - просачивание воды вглубь массива.

      Инфлюация - втекание в массив в виде потока.

      Сифон - часть пещеры, под потолок заполненная водой и имеющая с двух сторон выходы в незатопленные части. Сифоны образуются тогда, когда карстовая полость какой-то своей частью погружается ниже уровня грунтовых вод. С гидрогеологической точки зрения область под зеркалом грунтовых вод называется зоной сифонного движения воды. Самый длинный сифон в мире - Ду де Коли, длиной 4055 м. и глубиной 30 м. (Франция).

      Гипокарст (в противоположность нормальному карсту) - карстовые полости, образованные или существующие ниже уровня грунтовых вод. Либо процессы карстообразования в зоне сифонного движения воды. Гипокарст образуется: а)Опускание местности и затопление уже существующего карста. б)Поднятие уровня грунтовых вод. в)Растворение пород в зоне сифонного движения воды.

      Пещера-источник. Нижняя часть карстовой водоносной системы, если выход вод на дневную поверхность происходит через открытую карстовую полость (пещеру). Обычно в виде ручья, текущего по дну пещеры.

      Воклюз - карстовый источник во Франции. Глубина -255 м., самый глубокий источник в мире. Воклюз - любой сифон-источник с большим дебетом (расходом) воды.

      Карстовая полость как результат чисто эрозионного процесса. Русло как подземной так и поверхностной реки в процессе своего развития вырабатывает некий продольный профиль, называемый профилем равновесия. Приблизительно его можно апроксимировать экспонентой. Пример: овраг. В верхней части оврага преобладает эрозия текущей водой, здесь основное русло идет по довольно крутой кривой. В нижней части оврага, где уже заметны процессы аккумуляции (отложения осадков) русло выполаживается в практически горизонтальное. Таким образом, профиль равновесия есть результат некоего равновесия эрозии и аккумуляции. Профиль равновесия асимптотически подходит к базису эрозии.

      Базис эрозии - тот уровень, на котором кинетическая энергия воды либо падает до нуля, либо ее не хватает на дальнейшую эрозию. Например, базисом эрозии может служить большое озеро. Как только овраг углубился до уровня озера, эрозия вглубь останавливается, так как бегущая вода, впадая в стоячую воду, тут же теряет всю свою кинетическую энергию.

      Местный базис эрозии - река, уровень грунтовых вод, бронирующий пласт.

      Временный базис эрозии - каменные завалы, водобойные ямы под водопадами. Реальный профиль равновесия, хотя и апроксимируется экспонентой, при более детальном рассмотрении оказывается ступенеобразным чередованием горизонтальных и вертикальных участков. Применительно к подземным рекам, которые также вырабатывают профили равновесия, это выражается в чередовании шахт, колодцев и меандров.

      Колодцы - вертикальные полости менее 20 м. глубиной.

      Шахты - то же, более 20 м.

      Меандры - горизонтальные и субгоризонтальные участки подземных русел.

      Катушки - жаргонное название наклонных участков. В верхней части подземного русла шахты преобладают над меандрами. В средней части шахты сменяются колодцами, меандры становятся длиннее. В нижней части колодцы встречаются все реже, появляются сифоныы. На практике мы никогда не имеем дело с полным профилем равновесия, карстовые полости оказываются некоторым фрагментом полного профиля. По соотношению горизонтальных и вертикальных участков мы можем понять, с какой частью мы имеем дело. Если появились сифоны, то вряд ли стоит ожидать большого углубления системы, а вот значительное удлинение вполне возможно.

      Многоэтажный карст. Довольно часто пещера представляет из себя серию параллельных русел, из которых одно обводнено, а остальные сухие. Последние находятся на разных гипсометрических уровнях и соединены между собой забитыми обломочным материалом щелями, узкими ходами. Многоэтажный карст образуется при быстром смещении базиса эрозии при тектонических движениях массива. Если базис опустился, профиль равновесия становится неустойчивым, резко возрастает эрозия дна полости и вода быстро пропиливает узкую щель до тех пор, пока не достигнет нового устойчивого профиля равновесия. Если же базис эрозии, наоборот, поднялся, то нижний этаж будет погребен обломочным материалом (погребенный карст), а новый профиль равновесия будет выработан выше. В Бельгии бурением вскрыты погребенные полости на глубине 1 км. ниже уровня моря.

      Горизонтальная конфигурация пещеры контролируется следующими факторами. 1.Субвертикальные тектонические разломы, часто это система параллельных разломов. 2.Трещины напластования. Если породы лежат наклонно, то полость закладывается преимущественно в плоскости таких трещин. Причем так, чтобы русло не поднималось вверх. То есть в диапазоне 180 градусов. Если, например, азимут падения слоев 95, то полость будет залегать по горизонтальному азимуту от 5 до 185. 3.Уровень грунтовых вод. Зеркало грунтовых вод далеко не всегда имеет строго горизонтальную конфигурацию. Обычно поверхность понижается вблизи долин, других понижений рельефа. Точно так же, как вода стекает вниз по склону, так же подземная река будет стекать в сторону понижения зеркала грунтовых вод. Именно так и будет направлена пещера. 4.Модуль трещиноватости. То есть степень ослабленности пород трещинами. Если между двумя монолитными блоками залегает тонкий слой рыхлых пород, то с большой вероятностью можно сказать, что пещера будет тяготеть к этим ослабленным породам. 5. Равнинные реки, имеющие долины в несколько километров шириной, обычно меандрируют (петляют). Меандрирование и широкие долины характерны для водотоков, приближающихся к базису эрозии. Подземные реки не могут выработать широкой долины, но и они могут образовывать небольшие петлеобразные изгибы в нижних частях водоносной системы.

      Генетические типы карстовых полостей. 1)Коррозионно-гравитационные. Если блок на боковом склоне плато отсядет, сползет по трещине бортового отпора, то такая раскрытая трещина может корродироваться дождевыми водами. Образуются субвертикальные полости высотой до первых десятков метров. Натечных форм нет, спортивного интереса такие полости не представляют. 2)Нивально-коррозионные. Обычно это колодцы и шахты, забитые снегом, фирном (зернистым снегом), в корневых частях - глетчерным (массивным) льдом. Перелетывающие снежники. Натеков нет. Пример: П3-5 3)Коррозионно-эрозионные. Основная масса спортивных пещер относится к этому типу. Обилие натеков, но не обязательно. Выработанный профиль равновесия. 4)Вскрытые пещеры. Комбинация 2) и 3). 5)Горизонтальные пещеры лабиринтного типа. Самая длинная в мире - Мамонтова (США) - 563 км. Вторая в мире - Оптимистическая (Подолия, 207 км.).