Изучение карста и его распространение - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Изучение карста и его распространение
Гидрологические объекты, поверхностные и подземные формы карста. Изучение процесса растворения карбонатных и агрессивность горных пород. Геологические условия развития и географические условия карста. Применение полезных ископаемых в строительстве.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2. Из истории отечественного карстоведения
3.1 Растворимость некоторых солей, из которых состоят карстующиеся породы
3.2 Процесс растворения карбонатных пород
5.1 Геологические условия развития карста
5.3 Антропогенные факторы в карстообразовании
6. Географическое распространение карста
7. Практическое значение карстовых явлений
Тема данной курсовой работы - карст. Карстовые явления широко распространены, поэтому проблемами изучения карста и его распространения интересуются специалисты различных областей знания, в том числе негеографических. Исследование карста расширяет не только научное познание человека, но и имеет практическое значение. Ранее, в силу слабой географической и геологической изученности отдельных районов и Земли в целом, считалось, что карст редкое явление. Однако на современном этапе, при геологическом изучении Земли было выявлено, что почти третья часть суши земного шара имеет потенциальное развитие карстовых явлений. Карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, ее рельеф, подземные воды, озера, реки, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность человека. Так, иногда карстовые образования могут препятствовать при добыче полезных ископаемых. В других случаях, сами полезные ископаемые имеют связь с карстом. Также велико значение знаний районирования карста в инженерно-строительном деле. При строительстве зданий, дорог и других инженерных сооружений необходимо учитывать геологической строение территории, так как игнорирование этого может привести к необратимым последствиям, а в ряде случаев - к гибели людей. Эти и другие проблемы будут рассмотрены ниже.
При написании данной работы, мною были изучены все найденные материалы, включая научную литературу, документальный фильм и материалы, предоставленные Интернет-ресурсами. На их основании я выбрал наиболее значимые, на мой взгляд, вопросы.
Цели и задачи курсовой работы заключаются в следующем:
1) раскрыть определение карста, в том числе с различных точек зрения;
2) кратко ознакомить с историей карстоведения;
3) описать основные карстовые формы, как поверхностные, так и подземные;
4) охарактеризовать факторы, влияющие на развитие карстового процесса и формирование карстовых форм рельефа;
5) дать краткую характеристику распространения карстовых явлений на земном шаре;
6) описать практическое значение карстовых явлений.
Слово «карст» первоначально обозначало географическое название местности - северную часть Динарид от Юлийских Альп до истоков реки Уны. Здесь расположено плато Карст, где соответствующие явления ярко выражены и давно изучены европейскими исследователями. На местном, словенском, наречии плато называется Крас (Kras), причем это местное название вытеснило с географических карт австрийское «карст». В Словении явления называют «крас» или «краж», «крш», что в переводе означает камень или скалу. Позднее слово «карст» превратилось в общий понятийный географический термин. Однако точное содержание термина является обширным и его трудно представить. По этой причине большинство определений имеют, с точки зрения современной науки, недостатки.
В 60-х годах среди советских карстоведов была господствующей точка зрения, согласно которой карстовые явления должны строго связываться с растворимыми горными породами, а карстовый процесс - прежде всего с их растворением (коррозией) и выщелачиванием, формы же лишь внешне сходные с карстом, но имеющие иную (не химическую, а физическую) природу, рассматривались как псевдокарстовые образования. Вскоре эта точка зрения стала общепринятой [2, с.7]. Н.А. Гвоздецкий обосновывал такой подход к определению понятия «карст», согласно которому под карстом следует понимать как совокупность процессов, так и созданные ими явления в земной коре и на поверхности Земли.
Существующие многочисленные определения карста отражают три подхода к этому сложному природному феномену. Географы и геоморфологи рассматривают карст как геоморфологическое явление, обращая особое внимание на изучение карстовых форм. Геологи видят в нем полигенетический процесс. Гидрогеологи и инженеры-геологи понимают карст как единство или совокупность процесса и явления [11, с.56].
Чтобы понять сущность всего карстового процесса, нужно правильно оценить степень участия в этом процессе целого ряда факторов, таких, например, как атмосферные осадки и другие особенности климата, структурная и диагенетическая история горной породы, объем породы, пригодной для карстования, ее расположение выше или ниже окружающей территории, экологические типы растительности, характер почвенного покрова, влияния фауны и т.д. Все это - существенные, зависящие друг от друга факторы взаимодействия, решающая роль которых выявляется во взаимных столкновениях их часто противоположных влияний и которые определяют в свою очередь общее направление карста, характерное развитие его жизненного цикла, разного в каждом конкретном случае. Если принимать во внимание только своеобразие свойств горной породы и растворяющую способность атмосферных осадков, нельзя найти объяснения множеству карстовых форм, таких, например, как конический карст тропиков или карст вечной мерзлоты [8, с.26-27]. Исходя из этого, можно дать определение карсту в следующем виде:
Карст - это имеющая характерный внешний облик стадия развития массива преимущественно известняковой породы совокупно со связанными с ней природными явлениями; происхождение и эволюция карста представляют собой сложный результат специфического петрографического состава и взаимодействия в пространстве и во времени различных геологических, географических, климатологических и биологических факторов и условий окружающей среды [8, с.28-29].
2. Из истории отечественного карстоведения
Карстоведение - областьгеоморфологии, наука окарсте, т.е. о процессах и формах рельефа, развивающихся в растворимых в воде горных породах [9].
Первое известное упоминание о карстовых явлениях в России содержится, в книге арабского путешественника Ахмеда Ибн-Фадлана о его путешествии на Волгу в 921-922 гг. В этой книге отмечены три «бездонных» озера на территории волжских булгар. Считают, что это карстовые озера с котловинами провального происхождения - Чистое, Курышевское и Атаманское, находящиеся близ с. Три Озера в Татарстане. Упоминания о пещерах встречаются в древних русских былинах, летописях (Новгородская летопись), упоминаются в народном эпосе XVI века [2, с.12-13]. Но первые попытки научного исследования карста были предприняты в XVIII веке. Географ-картограф и этнограф C.У. Ремезов в 1703 году со своим сыном составили чертеж и описание Кунгурской пещеры, который был воспроизведен в книге Ф.И. Страленберга (Швеция).
В 1720-1724 гг. Кунгурскую пещеру и другие карстовые явления в районе Кунгура и Серьги на р. Сылве - пустоты, провалы, подземные реки - исследовал крупный ученый и государственный деятель - В.Н. Татищев. Поводом к исследованию Татищевым карстовых явлений в Предуралье послужило представление жителей Сибири и Урала, будто мамонт, подземный зверь, ходит под землей, оставляя за собой рвы и ямы. В Кунгуре В.Н. Татищеву, прибывшему в 1720 г. в качестве начальника уральских и сибирских горных заводов, показали ямы, которые возникли якобы как провалы над подземными ходами мамонта. Татищев исследовал эти ямы и выяснил, что они возникли в результате деятельности подъемных вод. В. Н. Татищев исследовал целый комплекс явлений в их взаимной связи и обусловленности. Его заключения представляли выводы из собственных наблюдений. Он не только осматривал ямы снаружи, но опускался з один из провалов на канате, пытался проанализировать состав воды, следил за режимом источников. В своих исследованиях он был свободен от бытовавших в то время предвзятых теорий. В результате исследований Татищев установил, что возникающие над пещерами провалы имеют обычно форму округлых ям, не похожих на рвы, причем он видел не только старые провалы, но наблюдал и образование новых над Кунгурской пещерой и близ г. Серьги. В работах 30-х и 40-х гг. XVIII в. В.Н. Татищев, основываясь как на собственных наблюдениях, так и на других источниках, упоминает о различных пещерах и подземных реках Сибири и юго-востока Русской равнины [2].
М.В. Ломоносов писал в своих работах о происхождении натечных пещерных образований («нарослого камня по стенам и по сводам»), капельников типа сталактитов и сталагмитов. Он совершенно правильно объяснил возникновение этих образований за счет действия просачивающейся в пещеры и капающей со сводов воды, оставляющей частицы, «которые прежде ил каменной горы взяла с собою», производя выщелачивание горных пород. Он показал тесную взаимосвязь между процессами выщелачивания горных пород и карстового литогенеза. Это важнейшие стороны карстового процесса, охватывающего выщелачивание и размыв (т. е. разрушение) растворимых горных пород, транспортировку полученных водой частиц и карстовый литогенез.
П.И. Рычков в 1760 г. опубликовал сочинение, посвященное карстовой пещере: «Описание пещеры, находящейся в Оренбургской губернии при реке Белой, которая из всех пещер, в Башкирии находящихся, за славную и наибольшую почитается». Описание этой крупной пещеры Предуралья, которая носит название Каповой, П.И. Рычков дал довольно точно, что было отмечено членами Оренбургского отдела Русского географического общества, осмотревшими пещеру в 1896 г. и сопоставившими свои наблюдения с описанием Рычкова. Однако, не отрицая естественного происхождения пещер вообще, в том числе и части этой пещеры, П.И. Рычков высказал ошибочное мнение о том, что данная пещера «ежели не вся, то по большей части, руками человеческими строена» [2].
Многочисленные описания пещер и других карстовых явлений имеются в отчетах участников академических экспедиций 1768-1774 гг.: И.И. Лепехина, Н.П. Рычкова. П.С. Палласа, И.П. Фалька, И.А. Гюльденштедта и др. И.И. Лепехин обследовал и описал карстовые явления Поволжья, Предуралья и Урала. Он обратил внимание на провальные карстовые озера в бассейне Оки, в бассейне реки Пьяны описал периодически исчезающее озеро Возьянское, воды которого поглощаются понором и через «подземные рвы» сообщаются с мощными источниками. И.И. Лепехин вслед за В.Н. Татищевым не только ясно представлял себе, что карстовые пещеры - результат деятельности воды, но понимал и значение медленно действующих геологических процессов в эволюции карстовых форм.
Большой интерес представляет исследование ученым карстовых явлений на Алтае. Северо-Западный Алтай он посетил, руководя отрядом академических экспедиций. В районе Тигерека осмотрел в горах ямы, описал пещеру указал на видимые отверстия входов в другие пещеры и осмотрел источник, который «под каменистым... берегом с чрезвычайным стремлением к речке кипит, ибо кажется, что оная есть исток маленькой речки, которая за несколько сот сажен в горах отлежащих от оной под камень в разселину уходит, и бежит сквозь гору». Он oписал также пещеру в известняковой горе на правом берегу реки Чарыша.
Карстовые формы севера Русской равнины впервые обследовал А. Шренк, посетивший в 1837 г. бассейны рек Северной Двины, Кулоя и Мезени. В описании своего путешествия он обращает внимание на «бесчисленные воронкообразный углубления, рассеянные по ровной поверхности земли» в бассейне р. Пинеги. Шренк указывает, что они «придают столь особенный вид гипсовым почвам, и происходят от земляных обрывов, ежегодно случающихся в почвах здешнего края... нам показывали в лесу две такие воронки, находившиеся в самом их образовании от бывших незадолго до того земляных обрывов». Изучению карста Русской равнины способствовали комплексные работы по оценке земель, проводившиеся на средства губернских земств. Важные результаты дали исследования 1882-1886 гг. в Нижегородской губернии, которыми руководил В.В. Докучаев. П.А. Тутковский охарактеризовал своеобразные карстовые озера на юге Полесья [2].
Карстовые формы многих районов Сибири привлекали внимание таких выдающихся путешественников и исследователей как А.Ф. Миддендорф, П.А. Кропоткин, Л.JI. Чекановский, И.Д. Черский. А.Ф. Миддендорф (1860-1861) описал карстовые явления в известняках южного склона Алданского хребта, отметив исчезающие под землей реки и горные ручьи, крупные водопоглощающие воронки и фонтанирующие источники. В восточной части бассейна Алдана, на р. Мае, Я. В. Стефанович описал ледяную пещеру Абы гы-Джиэ - «жилище черта».
Кадилинские пещеры на западном побережье Байкала посетил в 1865 г. П.А. Кропоткин. В 1892 и 1894 гг. опубликованы статьи А.И. Воейкова, который на примере главным образом карстовых областей Юго-Восточной Европы, отчасти и Америки (Юкатан) показал громадное воздействие человеческой деятельности на развитие карста, различную степень этого воздействия в зависимости от особенностей климата, отметил специфику условий жизни человека в карстовых местностях. Дальнейшему развитию карстоведения способствовали геологические изыскания при строительстве железных дорог.
Карст Горного Крыма в течение ряда лет исследовал А.А. Крубер, опубликовавший результаты своего изучении в ряде статей и обобщающей монографии. Он же исследовал карст Гагрского хребта.
Особенно большое внимание изучению карста Севера посвятили такие известные геологи как М.Б. Едемский, Я.Д. Зеккель, Я.Т. Богачев (1929-1936). В 1959-1965 годах А.Г. Чикишев обследовал Кулогорскую пещеру, составил план и описание пещеры. В 1963 и 1969 гг. Г.А. Максимович (Пермь) опубликовал монографию в 2 х томах «Основы карстоведени», в которой превалировала геолого-спелеологичесская трактовка карстового явления, явившаяся геологической преамбулой инженерного карстоведения [2]. Дальнейшее развитие карстоведения неразрывно связано со спелеологией.
3.1 Растворимость некоторых солей, из которых состоят карстующиеся породы
Поскольку развитие карста связано главным образом с процессами выщелачивания горных пород, большое значение в выяснении его сущности имеют современные представления по теории растворов из области физической химии.
Данные таблицы 1 показывают, что карбонат кальция, из которого состоят известняк, мрамор и мел, в дистиллированной воде практически нерастворим, так же как и доломит.
Таблица 1 - Растворимость солей [2, с.18]
Растворимость указанных карбонатов значительно более высока в воде, содержащей углекислый газ, но, тем не менее, она гораздо ниже, чем растворимость сернокислого кальция, из которого состоят гипс и ангидрит, и тем более хлористого натрия (каменная соль). Даже при температуре, значительно более низкой, чем указанная для остальных солей, растворимость хлористого натрия на несколько порядков выше [2].
Карбонат кальция встречается в природе в виде минералов кальцита и арагонита. Арагонит немного более растворим в воде, чем кальцит, но разница практически ничтожна. Приведенные в таблице данные о растворимости карбоната кальция и двойной углекислой соли кальция и магния (доломит), к сожалению, трудно сопоставимы, так как для двойной соли указана растворимость в воде, содержащей вчетверо больше углекислого газа, чем в случае карбоната кальция.
3.2 Процесс растворения карбонатных пород
Наиболее существенное отличие карбонатного карста от других литологических типов заключается в особом ходе процесса растворения карбонатных пород. Карбонатные породы практически растворимы лишь в воде, содержащей свободную углекислоту или же другие минеральные и органические кислоты. Помимо этого растворимость карбонатных пород может повышаться, если в воде содержатся некоторые соли, например NaCl.
Процесс растворения известняка в воде, содержащей свободную углекислоту, происходит довольно сложно. Он представляет собой совокупность различных химических превращений, тесно связанных между собой. Наиболее существенные из них следующие [3]:
СаСО 3(тверд.) - СаСО з(растворен.)
В этом взаимодействии равновесий швейцарский карстовед А. Бёгли выделил четыре фазы, последовательно вступающие в действие. В первой фазе известняк расширяется в воде непосредственно, без всякого участия содержащейся в воде углекислоты. Во второй фазе Н + - ион угольной кислоты ассоциирует с СОз-ионом первой фазы. В третьей фазе в угольную кислоту и ее ионы превращается физически растворенный в воде С0 2 . Это начало цепной реакции, конечным итогом которой будет дальнейшее растворение известняка. Общее количество известняка, растворенного во вторую и третью фазы, определяется первоначальным содержанием С0 2 в воде. Скорость реакции и обмена вещества в третьей фазе высокая. Она увеличивается с повышением температуры. При повышении температуры на 10 °С скорость реакции примерно удваивается. Четвертая фаза практически начинается после завершения трех предшествующих и до конца контролирует ход дальнейшего растворения известняка. СО 2 воздуха, которая в начале четвертой фазы находится в максимуме неравновесия с СО 2 в воде, постепенно в нее диффундирует. Многочисленные условия равновесия, определяют ход процессов в четвертой фазе. Известняк может растворяться лишь до тех пор, пока не наступит равновесие между С0 2 в воздухе и в насыщенном растворе бикарбоната кальция. Скорость растворения известняка лимитируется скоростью диффузии, которая очень мала. Поэтому требуется много времени, чтобы была достигнута предельная концентрация С0 2 . При повышении температуры наблюдается значительное ускорение диффузии и равновесие достигается раньше.
Высокая скорость процессов в трех первых фазах определяет их быстрое действие на известняк. Поэтому даже на очень крутых откосах из оголенного известняка под действием быстро стекающей воды успевают образовываться разделенные острыми ребрами параллельные желобки - желобковые карры. Под действием четвертой фазы возникают бороздчатые карры и трещинные карры. При дождевых осадках действие трех первых фаз удлиняется, поскольку все время примешиваются агрессивные воды [3].
Агрессивность природных вод по отношению к карбонатным породам может быть связана не только с CO 2 и H 2 CO 3 , но и со многими другими минеральными и органическими кислотами. Факторы, создающие условия для образования кислых агрессивных вод, являются в значительной мере ландшафтными. К числу этих факторов относятся: атмосферные осадки, химический состав которых соответствует сильнокислым, кислым и щелочным растворам; кислые почвы увеличивают pH инфильтрационных вод за счет катионного обмена и углекислого газа почвенного воздуха; щелочные почвы, обогащенные органическим веществом, которое служит активным адсорбентом, извлекающим из инфильтрационных вод ионы кальция и магния; лесные массивы, увеличивающие кислотность атмосферных осадков при прохождении их сквозь кроны деревьев; подземные и поверхностные воды, вытекающие из районов распространения кристаллических и эффузивных пород, обогащающие различными химическими компонентами подземные воды осадочного комплекса; микробиологическая деятельность, продуцирующая многочисленные органические кислоты, которые поступают в поверхностные и подземные воды; воды низинных и верховых болот, содержащие органические кислоты; минеральные источники и углекислые термы, поставляющие в карстующиеся толщи углекислый газ из глубины; гипергенез рудных и других месторождений полезных ископаемых, обогащенных сульфидами, зона которого представляет собой источник интетенсивного накопления агрессивных растворов, обусловливающих возникновение так называемого рудного карста; перенос солей, влияющих на кинетику растворения известняка (NaCl, MgCl 2 , Na 2 SO 4 ), со стороны моря; жидкие, твердые и газообразные продукты, связанные с деятельностью промышленных предприятий и так же участвующих в формировании агрессивных вод [3].
К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы.
Морфологически карры подразделяются на желобковые, стенные, лунковые, трубчатые, в виде трубообразных цилиндрических углублений в гипсах, каменицы, карры в виде следов, бороздчатые, меандровые, трещинные. По генезису особо выделяются желобковые и трещинные карры [1].
Желобковые карры формируются под воздействием только атмосферных осадков, в результате трех первых фаз растворения известняка, без участия четвертой фазы, тогда как остальные типы карров образуются под действием всех фаз растворения: в их формировании участвуют и воды, обогащенные биогенной углекислотой за счет соприкосновения атмосферных осадков и талых вод с почвенно-растительным покровом. Трещинные карры отличаются от остальных путями удаления растворенного вещества. Если у большинства других типов карров оно осуществляется поверхностным стоком, то при образовании трещинных карров участвует и вынос растворенного вещества подземным путем, через трещины.
Карстовые желоба и рвы (более глубокие и обязательно с крутыми бортами) развиваются вдоль раскрытых тектонических трещин (нередко в результате разгрузки на крутых склонах), или вдоль трещин оседания склонов, или трещин «бортового отпора». Они тянутся на десятки и сотни метров, а иногда и на несколько километров, достигая различной ширины и глубины. На концах они замкнуты, на дне могут иметь многочисленные углубления.
Прямолинейные рвы в известняках, разработанные по вертикальным тектоническим трещинам, шириной 2-4 м и глубиной до 5 м называют богазами [1, с.11].
Среди карстовых воронок выделяют три основных генетических типа (рисунок 3):
1) воронки поверхностного выщелачивания, или чисто коррозионные. Образуются за счет выноса выщелоченной на поверхности породы через подземные каналы в растворенном состоянии;
2) провальные воронки, или гравитационные. Образуются путем обвала свода подземной полости, возникшей за счет выщелачивания карстующихся пород на глубине и выноса вещества в растворенном состоянии;
3) воронки просасывания, или коррозионно-суффозионные. Образуются путем вмывания 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.
Воронки всех генетических типов, сливаясь своими краями, образуют сдвоенные, строенные и более сложные ванны и котловины. Крупные котловины в Югославии называют увала. Выделяют два основных типа увала - сложные, образовавшиеся посредством слияния нескольких больших воронок, с рядом углублений на дне, и плоскодонные котловины.
Полья - замкнутая, реже открывающаяся долиной прорыва сложная форма. Возникает в результате развития и соединения карстовых котловин, образовавшихся из слившихся воронок [11, с.141]. По своему происхождению разделяют на: 1) тектонические; 2) возникшие путем подземного механического выноса нерастворимой породы, залегающей среди карстующихся известняков или на контакте с ними; 3) образовавшиеся путем слияния группы смежных воронок и котловин (увала) при их росте в горизонтальном направлении; 4) провальные.
Карстовые останцы характерны в основном для весьма зрелых стадий развития карста. Они многочисленны и разнообразны в быстро развивающемся соляном карсте. В карбонатном же карсте останцы свойственны преимущественно тропическим областям, если не иметь в виду разного характера мелкие, а также реликтовые формы, образовавшиеся в прежних тропических условиях [1].
Переход от поверхностных форм к пещерам типа гротов представляют навесы и ниши. Часто это чисто поверхностные образования, возникающие из-за более интенсивного выщелачивания отдельных слоев или пачек слоев стекающими по обрыву водами, при большом значении биохимического выветривания (под действием поселяющихся на периодически увлажняемых поверхностях низших растений). В речных долинах и на берегах морей в поверхностном выщелачивании основную роль играют речные и морские воды. На морских берегах растворяющее действие морской воды сочетается с абразией. Естественные мосты и арки чаще всего возникают при обрушении потолка пещерных тоннелей, а иногда и ниш.
Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы и шахты, пропасти, пещеры. Карстовые колодцы и шахты - это вертикальные или круто наклонные полости, различающиеся между собой по глубине; к шахтам относят полости глубже 20 м, достигающие нескольких десятков, а то и сотен метров. Полости колодцев и шахт могут быть провальными (гравитационными); гравитационнокоррозионными, образованными путем выщелачивания водой карстующейся породы по трещинам и частичных обрушений; нивально-коррозионными, возникшими вследствие корродирующего действия (по трещинам) талых снеговых вод; коррозионно-эрозионными, которые образованы устремляющимися по трещинам вниз водными потоками, производящими размыв, подготавливаемый растворением по спайкам зерен горной породы; образованные подобным же действием восходящих по трещинам артезианских вод. На крымской Яйле шахты достигают 100 м глубины, а на плато Карст - до 450 м [1].
Карстовые пропасти представляют собой комбинации естественных шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами. К ним относятся, в частности, глубочайшие карстовые полости мира, достигающие глубины 1000 м и более. Первая шахта, с входным отверстием на поверхности, может быть коррозионно-эрозионной (чаще всего) либо нивально-коррозионной, гравитационно-коррозионной, провальной. Для глубинных частей пропастей нивально-коррозионные шахтные стволы не типичны. Наиболее обычны там коррозионно-эрозионные шахты, но встречаются гравитационно-коррозионные и провальные.
Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания, часто при совместном действии растворения и размыва горной породы (размыва, подготавливаемого растворением по спайкам зерен). Значительна бывает и роль обрушений породы, особенно на зрелых стадиях разработки пещерных полостей. Некоторые пещеры возникли под действием термальных и минеральных вод. Пещерные полости, так называемого «рудного карста», развились под действием на известняк сернокислых растворов, образовавшихся при окислении пирита и других сульфидов. Встречаются пещеры, представляющие собой в основе сильно раскрытые тектонические трещины, но моделированные процессами выщелачивания (подземные карры и пр.) и осаждения по стенам трещин натечно-капельных образований [3].
Пещерные полости могут развиваться в зоне аэрации, т.е. в зоне вертикальной циркуляции просачивающихся вод. Однако большие карстовые пещеры зародились в основном при полном заполнении пещерных каналов подземными водами, в зоне полного насыщения, и вода в них циркулировала под гидростатическим давлением.
Пещеры-ледники характеризуются ледяными натечно-капельными и кристаллическими образованиями. Выделяют семь типов, различающихся по условиям возникновения пещерного холода, накопления снега и льда.
Карстовые источники характеризуются большой концентрированностью выхода вод. Особенно мощными они бывают тогда, когда на поверхность вытекают подземные реки или подземные струи, образовавшие единый водоток при выходе. Такие источники называют воклюзами.
Источники, бьющие из глубины под напором, иногда образуют озера в устьевых воронках, разработанных коррозией восходящей струи. Эти озерца имеют постоянный отток воды в виде ручья или речки.
Реки карстовых районов создают своеобразную гидрографическую сеть. Характерны разреженность поверхностной сети, поглощение поверхностного стока понорами в карстовых логах, воронках и котловинах и перевод его в подземный сток. Карст усиливает интенсивность подземного стока, нарушает плавный зональный характер его распределения. Характерно обилие подземных, пещерных рек, исчезновение под землю поверхностных водотоков.
Карстовые озера заполняют отрицательные поверхностные формы карста разного размера и характера: одиночные воронки, сложные ванны и котловины, пониженные участки днищ польев. Различны и условия заполнения озерных котловин водой. Озеро может представлять собой скопление поверхностных вод либо оно питается грунтовыми карстовыми водами и испытывает колебания уровня, соответствующие колебанию их скатерти. Наконец, озеро может представлять собой заполненную напорной водой воронку восходящего источника с постоянным оттоком [1].
5.1 Геологические условия развития карста
Влияние геологического строения территории на особенности формирования карстовых ландшафтов исключительно велико. Многие исследователи показали, что, геологическое строение территории, состав и строение горных пород, характер тектоники, гидрогеологические условия и особенности перекрывающих рыхлых отложений играют существенную роль в карстообразовании.
Литологические особенности территории являются одним из основных условий карстообразования, поскольку границы возможного развития карстовых процессов определяются, прежде всего, распространением карстующихся толщ. Литология оказывает влияние на интенсивность карстовых процессов, морфологию и гидрографию карста. С ней в значительной мере связан облик карстовых ландшафтов [2].
Карстующиеся горные породы подразделяются на карбонатные (известняки, доломиты, мергели, писчий мел, мраморы, известковые туфы, травертины), сульфатные (гипсы, ангидриты) и галоидные (каменная соль, сильвинит и другие).
Наиболее широко распространены карбонатные породы. Главные породообразующие минералы карбонатных пород - кальцит, арагонит и доломит. Арагонит не устойчив. С течением времени он переходит в кальцит. Такие минералы, как магнезит, сидерит и особенно анкерит, родохрозит, смитсонит и другие образуют редкие и обычно незначительные скопления [12].
Трещиноватость растворимых горных пород, определяющая их водопроницаемость, - одно из основных условий развития карста.
Для оценки трещиноватости как фактора водопроницаемости горных пород наибольшее значение имеет степень раскрытия и скульптура поверхности (шероховатость) трещин. Степень раскрытия трещин определяется многими факторами, и прежде всего свойствами пород, тектоническими и денудационными процессами. Шероховатость стенок оказывает значительное влияние на движение воды в трещинах, причем это влияние тем больше, чем меньше степень раскрытия трещин. По происхождению различают следующие основные генетические типы трещин: литогенетические, тектонические, трещины разгрузки и выветривания.
Наибольшую роль в водопроницаемости горных пород и развитии карстовы
Изучение карста и его распространение курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Диккенс Собрание Сочинений В 30
Как Сохранить Ресурсы Земли Эссе
Монография На Тему Горные Породы, Алгоритмы Их Определения
Реферат по теме Три государства на Корейском полуострове
Бронхиальная Астма Введение В Курсовой Работе
Сочинение Может Ли Человек Жить Без Цели
Контрольная Работа 2 Класс Канакина Ответы
Курсовая Работа На Тему Изготовление Подставки Под Письменные Принадлежности
Курсовая работа по теме Прикладные информационные системы в логистике
Курсовая работа: Политические партии и партийные системы
Реферат На Тему Анализ Проблем Игромании С Позиции Зависимой Личности
Сочинение: Тема будущего в поэзии Маяковского
Контрольная работа по теме Роль всемирной таможенной организации в международном таможенном сотрудничестве
Контрольная работа по теме Оцінка стану менеджменту в організації
Электроснабжения Горных Предприятий Реферат
Курсовая работа по теме Современная демографическая политика
Сочинение Про Малодушие Огэ
Реферат: Научно-исследовательская деятельность учителей в России в начале ХХ века
Реферат: Биогенные амины и алкалоиды. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Коммерческая деятельность компании
Палеоантропологічнi дослідження - Биология и естествознание реферат
Бухгалтерский учет на предприятии - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Размножение и индивидуальное развитие организмов - Биология и естествознание презентация