Карст что такое

Карст

У этого термина существуют и другие значения, см. Карст (значения).

Карст (от нем. Karst, по названию известнякового плато Крас в Словении) — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью.

Развитие карста

Наиболее характерны для карста отрицательные формы рельефа. По происхождению они подразделяются на формы, образованные путём растворения (поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. По морфологии выделяются следующие образования: карры, колодцы, шахты, провалы, воронки, слепые карстовые овраги, долины, полья, карстовые пещеры, подземные карстовые каналы. Для развития карстового процесса необходимы следующие условия:

  • а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам;
  • б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность;
  • в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное пространство для вертикального движения подземных вод;
  • г) минерализация воды на входе в грунт должна быть меньше растворимости породы.

Виды карста

По глубине уровня подземных вод различают карст глубокий и мелкий. Различают также «голый», или средиземноморский карст, у которого карстовые формы рельефа лишены почвенного и растительного покрова (например, Горный Крым), и «покрытый» или среднеевропейский карст, на поверхности которого сохраняется кора выветривания и развит почвенный и растительный покров.

Карст характеризуется комплексом поверхностных (воронки, карры, желоба, котловины, каверны и др.) и подземных (карстовые пещеры, галереи, полости, ходы) форм рельефа. Переходные между поверхностными и подземными формами — неглубокие (до 20 м) карстовые колодцы, естественные туннели, шахты или провалы. Карстовые воронки или иные элементы поверхностного карста, через которые в карстовую систему уходят поверхностные воды, называются поноры.

Псевдокарст

Существуют также формы, внешне очень похожие на карст — псевдокарстовые формы. Одной из разновидностей псевдокарста является термокарст, связанный с таянием погребённого льда или протаиванием мёрзлых пород в областях распространения вечной мерзлоты.

Другой разновидностью является глинистый карст. Это глубокие подземные ходы и провалы, очень напоминающие настоящий карст, возникающие в сильнокарбонатных суглинках и глинах при условии хорошо развитой трещиноватости.

> См. также

Суффозия

Галерея

  • Холмистый карстовый ландшафт в близ Блэк-Хеда (северо-восточная оконечность р-на Баррен, графство Клэр в Ирландии).

  • Карстовое озеро Добердо-дель-Лаго, Италия

  • Карры в Дан-де-Кролле (Франция)

  • «Ведьмин палец», сталагмит, (Карлсбадская пещера, США)

  • Священный Сенот, Чичен-Ица, Юкатан, Мексика

  • Голубое озеро (Абхазия)

  • Новоафонская пещера. Зал «Геликтовый грот». Каменный водопад «Апсны». (Абхазия)

  • Драпировка, пещера Сорек (Израиль)

  • Драпировка, пещера Сорек (Израиль)

  • Сталактиты, пещера Сорек (Израиль)

  • Сталагнат в проходимую пещере Бисеруйка на острове Крк, Хорватия

  • Голубое озеро — пресноводное карстовое озеро около города Имотски в южной Хорватии, лежит в глубокой Карстовой воронке

  • Красное озеро — пресноводное карстовое озеро, сформированной, возможно, в результате разрушения подземной пещеры, около города Имотски, Хорватия

  • Карстовая пещера-пропасть Гавьярень, Малые Карпаты

Литература

  • Чикишев А.Г. Пещеры на территории СССР. — М.: Наука, 1973. — 136 с. — (Настоящее и будущее Земли и человечества). (обл.)
  • Чикишев А.Г. Географические условия развития карста. — М.: Изд-во МГУ, 1975.
  • Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. — М.: Наука, 1978. — 192 с. — (Планета Земля и Вселенная). (обл.)
  • Чикишев А.Г. Проблемы изучения карста Русской равнины. — М.: Изд-во МГУ, 1979.
  • Чикишев А.Г. Типы карста и географические ландшафты закарстованных территорий // Землеведение: Сборник Московского общества испытателей природы. — М.: Изд-во МГУ, 1985. — Т. 16 (56). — (Новая серия).
  • Гвоздецкий Н.А. Карст. — М.: Мысль, 1981. — 216 с. — (Природа мира). (в пер.)
  • Рычагов Г.И. Общая геоморфология. — М.: Изд-во МГУ, 2006. — 416 с. — ISBN 5-211-04937-3; ISBN 5-02-034256-4

Ссылки

Карст в Викисловаре

  • Тимофеев Д.А., Дублянский В.Н, Кикнадзе Т.З. ТЕРМИНОЛОГИЯ КАРСТА
  • Гвоздецкий Н.А. Проблемы изучения карста и практика
  • Дегтярев А. Теория карстовых процессов
  • Дублянский В. Н. Пещеры Крыма
  • Статья «Карст» на wiki.web.ru
  • Основы геологии // Карст
  • Карст: Список литературы

карст

Значения в других словарях

  1. карст — Карст, карсты, карста, карстов, карсту, карстам, карст, карсты, карстом, карстами, карсте, карстах Грамматический словарь Зализняка
  2. карст — КАРСТ, а, м. (спец.). Состояние земной поверхности в областях, почва к-рых образована из растворимых природными водами осадочных крупнозернистых пород. | прил. карстовый, ая, ое. Карстовые явления (образование подземных пещер, воронок, котловин, провалов, рек и озёр). Карстовая пещера. Толковый словарь Ожегова
  3. карст — карст м. Совокупность явлений, возникающих в растворимых водой горных породах (известняке, гипсе и т.п.) и выражающихся в образовании в них пещер, пустот, впадин и т.п. Толковый словарь Ефремовой
  4. КАРСТ — КАРСТ (Крас) (Kras) — плато в Словении (западная оконечность в Италии) — сложенное известняками. Высота до 643 м. Типичные формы карстового рельефа (воронки, пещеры (в т. ч. Постойнска-Яма) — полья и др.). КАРСТ (нем. Большой энциклопедический словарь
  5. карст — КАРСТ Корродированная поверхность с провалами, воронками, пещерами, образованная в результате растворения природными водами горных пород (известняков, доломитов). (Салимзянов Р.Р. Словарь спортивных терминов © НИЛ НОТ НИО УВАУ ГА(и), 2009г) Словарь спортивных терминов
  6. Карст — I карстовые явления (нем. Karst, от названия плато Карст, или Крас, в Югославии), явления, возникающие в растворимых природными водами горных породах, и процесс их образования. Большая советская энциклопедия
  7. карст — КАРСТ -а; м. Геол. Совокупность явлений, связанных с растворением водой горных пород и образованием в них пещер, пустот, впадин и т.п. ◁ Карстовый, -ая, -ое. К-ые явления. К. рельеф. К-ые пещеры. Толковый словарь Кузнецова
  8. Карст — Карстовое явление (от назв. плато Карст, или Крас, Kras, в Югославии * a. karst; н. Karst; ф. karst; и. karst, carst), — нарушение целостности массивов растворимых г. п. под воздействием вод (рис. 1). Рис. Горная энциклопедия
  9. карст — -а, м. геол. Совокупность явлений, связанных с растворением водой горных пород и образованием в них пещер, пустот, впадин и т. п. Малый академический словарь
  10. Карст — (Kras), Крас, плато на СЗ. Балканского п-ова (Босния и Герцеговина, Хорватия, Словения, Италия). Сложено карбонатными породами (известняки), легко поддающимися растворению. Интенсивно развиты т. Словарь географических названий
  11. карст — КАРСТ, карста, мн. нет, ·муж. (·нем. Karst, от названия плоскогорья в Альпах) (геол.). Вид и свойство земной поверхности в областях, почва которых состоит из растворимых крупнозернистых пород (известняков, гипсов, каменной соли). Толковый словарь Ушакова
  12. Карст — Слав. Краж. — В тесном смысле так называется нагорье, сложенное главным образом из триасовых и меловых известняков и идущее от восточного конца Альп (от Триглава) к Ю.В. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  13. карст — Карст/. Морфемно-орфографический словарь
  14. карст — Совокупность явлений, связанных с деятельностью вод (поверхностных и подземных) и выраженных в растворении горных пород и образовании в них пустот разного размера и формы… Строительная терминология
  15. карст — орф. карст, -а Орфографический словарь Лопатина
  16. Карст — Карстовые явления (по названию плато Крас (Kras) в б. Югославии) — явления, возникающие в растворимых водными растворами осадочных горных породах (известняки, гипс) и выражающиеся в образовании углублений в виде воронок, котловин, провалов, пещер… Экологические термины и определения
  17. Карст — Дикарский Крас, плато в Дикарском нагорье; Словения, Хорватия. Хорват, название Крас (Kras) от и.-е. основы kar ‘камень’ (ср. албан.-фрак. karpe, кельт, kar, рум. carsi с тем же значением). Нем. плато Карст (Karst). Топонимический словарь
  18. КАРСТ — КАРСТ, известняковые плато — комплекс неровностей, выпуклых выходов горных пород, впадин, пещер, исчезнувших потоков и подземных стоков. Возникает в растворимых водой и выветриваемых горных породах. Научно-технический словарь
  19. карст — Карста, мн. нет, м. (геол.). Вид и свойство земной поверхности в областях, почва которых состоит из растворимых крупнозернистых пород (известняков, гипсов, каменной соли). Большой словарь иностранных слов

Под термином «карст» подразумевается ландшафт, сформированный вследствие растворения пород. Ландшафтная структура подразумевает наличие небольших и крупных пустот, нередко заполненных водой. Образуется карстовый рельеф в течение длительного геологического периода. В результате появляются уникальные поверхностные и подземные структуры. Описываемые ландшафты занимают примерно 10% поверхности планеты.

Что такое карст

Карст – это немецкое слово, диалектически трансформированное название словенского известнякового плато Крас. Так называют совокупные явления и процессы, обусловленные деятельностью вод, проявляющиеся растворением горных пород и появлением в них пустот. Этим же термином обозначают специфические рельефные формы на местностях, где породы относительно легко растворяются водой. К таким породам относятся гипс, известняк, доломит и прочие минералы.

Красное озеро в Хорватии

Термин «карст» подразумевает не только процесс растворения, но и его итог – рельефное образование. Карст распространен по всему земному шару. В Евразии крупные участки рельефа находятся в горной части Крымского полуострова, на берегах Адриатического моря, в Кавказских и Уральских горах, на Среднеазиатских нагорьях.

В результате растворения пород формируются специфические рельефные формы:

  1. Карры – небольшие трещины (глубиной до 2 м) в форме канав и борозд. Отмечаются преимущественно на известняковых породах.
  2. Поноры – некрупные, но глубокие отверстия, накапливающие воду.
  3. Рвы – расположенные вдоль склоновой бровки образования, связанные с трещинами откоса. Глубина до 30 м, ширина до 50 м, длина до 2 км.
  4. Овраги – внешне не отличаются от рвов, но расположены перпендикулярно склону.
  5. Каньоны – глубоко погруженные речные долины, нередко имеющие непостоянный сток.
  6. Ниши – склоновые углубления, отличающиеся от пещер меньшей протяженностью.
  7. Воронки – замкнутые углубления в рельефе, диаметр которых не превышает 100 м. Бывают в форме чаши, конуса, цилиндра.
  8. Котловины – замкнутые или частично замкнутые низменности с более или менее ровным дном и крутыми склонами. Форма обычно круглая, овальная или неправильная. Диаметр превышает 100 м, глубина больше 10 м.
  9. Положительные формы рельефа – холмы, столбы, гористые участки. Высота до 100 м, диаметр до 500 м.
  10. Подземные формы рельефа. К ним относятся:
    • каверны – небольшие (до нескольких сантиметров) округлые полости в земле;
    • колодцы и пропасти – устремленные вертикально вглубь земли каналы с отвесными стенами (диаметр от 1 м, глубина от 10 м);
    • пещеры – сложно соединенные подземные полости разнообразной формы, нередко включающие водоемы и водотоки.

Пещера

Карстовые пещеры могут протягиваться на сотни километров. Насыщенные минералами капли, текущие с потолка, образуют вытянутые, устремленные вниз наросты – сталактиты. Из упавших на пол капель постепенно вырастают устремленные вверх образования – сталагмиты. При срастании сталактит и сталагмит формируют колонну – сталактон.

Существуют формы, похожие на карст, но им не являющиеся. Это псевдокарст, к которому относятся:

  1. Термокарст – пустоты в земле, образованные таянием льда. Явление наблюдается в областях вечной мерзлоты.
  2. Глинистый карст – провалы, появляющиеся в покрытых трещинами карбонатных суглинках и глинах.

Термокарст

Развитие карста

Карст образуется при следующих условиях:

  • незначительно наклоненной или ровной поверхности, обеспечивающей застаивание и просачивание в породы воды;
  • наличии толстого слоя подверженных размытию пород;
  • низком уровне грунтовых вод, позволяющем просачивающейся воде двигаться вертикально;
  • минерализации воды ниже растворимости пород в поверхностном грунтовом слое.

Каньон

Образование карста наблюдается, когда грунтовая поверхность разрушается водой, насыщенной углекислотой. В атмосфере во время дождя вода поглощает углекислый газ. Дождевые капли, просачиваясь в грунт, растворяют больше диоксида углерода, в итоге формируется слабая углекислотная вода. При постоянном образовании она разрушающе воздействует на карбонаты. Пустоты увеличиваются, подземная система дренажа расширяется, пропускает все больший объем воды. В итоге интенсивность формирования карста повышается.

Виды карста

По минеральному составу выделяют:

  • карбонатный карст;
  • гипсовый;
  • соляной;
  • меловой.

По периоду формирования:

  • древний (до голоценовой эпохи);
  • современный (после голоцена).

Псевдокарст

По глубине нахождения растворяющихся пород и подземных вод:

  • глубинный;
  • поверхностный.

По присутствию покровной массы:

  • покрытый (почвенно-дерновым слоем, рыхлыми отложениями или магматическими, метаморфическими, уплотненными осадочными породами);
  • голый.

Карстовые ландшафты

Карстовый ландшафт – скалистая местность с сухой, голой или имеющей скудный растительный покров поверхностью. Рельеф сложный, включающий карры, воронки, пещеры и прочие поверхностные и подземные объекты вымывания.

Карры

Карстовые ландшафты встречаются на всей планете, одни из них хорошо заметны, другие скрыты. Самое крупное по площади образование находится в Австралии – известняковая равнина Наллабор (200 тысяч км2). А самое глубокое формирование – достопримечательность Мексики. Это Пещера ласточек – провал диаметром 60 м и глубиной 370 м. Впадина настолько глубокая, что внутри нее сформирована своя атмосфера, образуются облака.

Территории с карстовым рельефом неблагоприятны для строительства, создания дорожной сетки, добычи полезных ископаемых. Из-за подземных пустот грунт непрочный, а значит, высока вероятность провалов и разрушения построек.

Борются с карстовым процессом, укрепляя дороги балочными конструкциями, засыпая пустоты песком или глиной, отводя поверхностные воды, перекрывая выход карстовой структуры непроницаемым для воды экраном.

Карстовый процесс

1 Августа 2019 Своевременное и подробное изучение карстовых процессов и явлений в почвах может на этапе планирования сооружений с большой вероятностью предупредить опасные последствия строительных работ Е.Н. Агеева Главный специалист отдела Отдел строительных решений инженерного обеспечения Самарского филиала Главгосэкспертизы России

Карстовый процесс

Необходимость проведения инженерно-геологических условий строительства в районах развития карстовых процессов и явлений очевидна. Своевременное и подробное изучение карстовых процессов и явлений в почвах может на этапе планирования сооружений с большой вероятностью предупредить опасные последствия строительных работ.

Из всех геологических процессов карстовые труднее всего спрогнозировать, они наиболее опасны, а развиваются сотни миллионов лет. Карстовые процессы – одни из наиболее тяжелопрогнозируемых опасных геологических процессов.

Особенность карстовых процессов заключается в том, что они существенно усложняют процесс строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также препятствуют рациональному использованию сельскохозяйственных земель и наносят значительный ущерб населению и хозяйству. В результате влияния карстовых процессов происходят осадка и провалы земной поверхности, деформации сооружений вплоть до их полного разрушения, потеря воды из малых прудов через карстовые полости в бортах и основаниях водохранилищ, прорывы карстовых вод в горные выработки и тоннели, их затопление, загрязнение подземных вод.

Изучение карста при планировании сооружений может в большей степени предупредить все эти опасные последствия.

Карст: условия образования

В Российской Федерации выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции.

Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и различных глубинах, распространены очень широко и занимают почти 50% территории России.

Вследствие необратимых преобразований рельефа и пород, загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферы и атмосферных осадков, а также деградации растительности существенно изменяются условия и факторы карстообразования. Карст активизируется и проявляется на поверхности в результате сокращения мощности до обнажения карстующихся пород, изменения состава и свойств при увлажнении покровных отложений, нарушения рельефа. Появляются и расширяются очаги повышенной инфильтрации поверхностных, а также под-земных агрессивных вод. Участками ослабления служат карстовые полости, открытые трещины, зоны дробления, погребенные провалы и другие подземные формы карста.

Скорость карстового процесса уменьшается с глубиной и с удалением от базиса эрозии.

Карстующиеся породы – известняки, доломиты, гипс и каменная соль – часто образуют отдельные линзы и прослои среди пород глинистого состава. Вода, насыщенная углекислотой, растворяет известняки и доломиты быстрее, чем химически чистая вода.

К растворимым породам относятся каменная соль, гипс, ангидрид, известняк, доломит, отчасти мергель, в которых и наблюдается развитие интенсивных карстовых процессов. Районы, на территории которых имеется распространение гипсового и соляного карста, являются наиболее опасными. Развитие гипсового карста, когда происходит выщелачивание горных пород, которое со временем приводит к образованию на земной поверхности карстовых воронок, оказывает влияние на все компоненты природного ландшафта и хозяйственную деятельность человека.

Процессы растворения и эрозия при линейном расположении воронок могут привести к образованию карстово-эрозионных оврагов.

На выходах растворимых горных пород наблюдаются различных размеров карстовые ниши, которые образуются при процессах физического выветривания и при растворении пород атмосферными осадками, стекающими в большом количестве по обнаженному склону.

С карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек. Исчезающие озера и реки имеются в различных районах и климатических зонах. На дне этих озер находятся карстовые воронки и поноры, через которые вода озер периодически поглощается и уводится на глубину.

Карстовые процессы являются подземными и поверхностными, эрозионными и аккумулятивными формами – полости, зоны разуплотнения, открытые и заполненные. По отсутствию или наличию нерастворимых покровных отложений выделяют открытый и покрытый карст.

На территории суши Земли карст открытого типа занимает 9,5%, покрытого типа – 22%.

Карст на поверхности и в глубине представляет собой единый взаимосвязанный процесс. С образованием поверхностных карстовых форм, связанных в значительной степени с выщелачиванием и размывом поверхностными водами, в глубине массивов растворимых горных пород наблюдаются различные подземные формы. К подземным карстовым формам относятся закарстованные трещины, трещины, расширенные растворяющей деятельностью подземных вод, карстовые пещеры и каналы. Вода, просачивающаяся сверху и движущаяся по трещинам, в карбонатных породах содержит много растворенного углекислого газа, что увеличивает ее растворяющую способность. Растворяя по пути движения известняки, вода насыщается углекислым кальцием в виде бикарбоната.

В рыхлых нерастворимых породах, покрывающих закарстованные породы, отмечаются подземные и поверхностные формы. Форма, размеры воронок и частота их образования тесно связаны с геологическим строением, геоморфологическими и гидрогеологическими условиями, а также режимом подземных вод.

В рыхлых мергелистых и гипсоносных песчано-глинистых породах большую роль наряду с выщелачиванием играет механический вынос частиц.

Наличие суффозии в ее активной фазе в определенных условиях приводит к формированию депрессионной воронки в верхнем водоносном горизонте: уровень грунтовых вод принимает V-образную форму. В основании нерастворимых пород создаются подземные полости, которые, постепенно разрастаясь, приводят к нарушению устойчивости свода и его обрушению. Активизация карстово-суффозионных процессов возможна также за счет химического состава подземных вод и их температуры.

В результате карстовых процессов на поверхности образуется воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон – провал. Провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Две последние формы характерны для воронок смешанного генезиса. Карстово-суффозионные провальные воронки и шахты достаточно широко развиты в карстовых районах покрытого карста. Их формирование связано с суффозией материала из основания покрывающей толщи в нижерасположенные подземные карстовые полости в растворимых горных породах. Появление воронок любого генетического типа сопровождается прогибом земной поверхности.

Большое влияние на величину провальной опасности оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод. Значительную опасность для зданий и сооружений представляют деформации земной поверхности, характерные для территорий с развитием сульфатного карста. Карстовые процессы оказывают влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.

Возникновение провалов может создавать аварийные ситуации, приводящие к гибели людей и разрушениям зданий и сооружений со значительными ущербами экономического, социального и экологического характера.

Оценка опасности

Оценка карстовой опасности должна выполняться с учетом базы данных, полученных на основе специального карстологического мониторинга. Предусматривается исследование напряженно-деформированного состояния грунтовой толщи в окрестности участка ослабления массива и влияния перераспределения напряжений на процесс образования воронок.

Выявление и изучение карстовых процессов и явлений возможно методами сейсморазведки. Также проводят исследование процесса, нарушающего устойчивость связных грунтов над карстовой полостью, и механизмов появления гидрогеологических окон в водоупорах. Также необходимо проводить определение закономерностей деформирования воздушно-сухих, влажных и водонасыщенных несвязных грунтов при их поступлении в трещинно-карстовые коллекторы с учетом кинематики процесса и разработку моделей, позволяющих оценить размеры карстово-суффозионных воронок и возможность их появления в песчаной толще.

При инженерных изысканиях следует выполнять:

  • оценку опасности и риска от природных и техногенных процессов;
  • обоснование мероприятий по инженерной защите территории;
  • геологические, гидрологические и геодезические работы и исследования в процессе строительства;
  • локальный мониторинг компонентов окружающей среды.

При строительстве на закарстованных территориях требуется учитывать различные типы и подтипы карстовой опасности.

Необходимо и установить, какие генетические типы карстовых провалов и по каким причинам могут появиться на исследуемой карстоопасной территории.

Необходимо провести ее районирование, позволяющее выделить однотипные участки, в пределах которых – под действием определенных факторов – может реализоваться карстовое провалообразование определенного механизма.

При выборе площадки для строительства проектные организации должны учитывать карстовую опасность территории, а также проблемы негативных последствий подтопления больших по площади закарстованных территорий.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений необходимо предусматривать меры по инженерной защите территорий и снижению опасности, ущербов и риска от экзогенных геологических процессов путем применения вышеописанных методов. Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста необходимо применять противокарстовые мероприятия или их сочетания: планировочные, водозащитные, противофильтрационные, укрепление оснований, конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Таким образом, инженерно-геологические условия в районах распространения карстовых процессов в целом характеризуются как неблагоприятные для всех видов строительства. Однако в настоящее время применяются различные виды исследований, проводится разработка нормативных документов и оценка степени опасности закарстованных территорий и степени их устойчивости, прогнозы местоположения, частоты, размеров провалов. В связи с этим и только при условии неукоснительного соблюдения всех установленных требований и правил, а также с применением конструктивных мер противокарстовой защиты имеется возможность производить строительство на недостаточно устойчивых территориях.

У этого термина существуют и другие значения, см. Карст (значения).

Карст

нем. Karst

Изучается в

карстоведение

Медиафайлы на Викискладе

Плато Карст в деревне Шкоцьян

Карст (от нем. Karst, по названию известнякового плато Карст (словен. Kras) в Словении) — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами — гипсом, известняком, мрамором, доломитом и каменной солью.

Наиболее характерны для карста отрицательные формы рельефа. По происхождению они подразделяются на формы, образованные путём растворения (поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. По морфологии выделяются следующие образования: карры, колодцы, шахты, провалы, воронки, слепые карстовые овраги, долины, полья, карстовые пещеры, подземные карстовые каналы. Для развития карстового процесса необходимы следующие условия:

  • ровная или слабо наклонная поверхность, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь;
  • значительная толщина горных пород, поддающихся карстованию (растворению), и их трещиноватость;
  • неравновесность или агрессивность подземных вод с растворимой горной породой;
  • наличие условий, обеспечивающих движение подземных вод

Карстовые ландшафты

Холмистый карстовый ландшафт вблизи Блэк-Хеда (северо-восточная оконечность долины Буррен, графство Клэр, Ирландия)

Наличие пещер часто не отражается на поверхности, хотя именно в результате их провала, вероятно, образовались многие известняковые ущелья. Характерные скалистые известняковые ландшафты часто называют карстами. Трещины — причина образования многих форм карстовых ландшафтов. Отвесные скалы, например, часто следуют расположению вертикальных трещин, а поверхность известняковых пород бывает изрытой воронками. Они образуются в местах пересечения трещин, затем, преобразовавшись в глубокие колодцы, открывают путь вниз для водных потоков. Карстовые колодцы характерны, например, для Крымских гор, где их насчитывается около 870. Обнажения мела — мягкого, легкорастворимого и менее трещиноватого известняка — обычно имеют округлые очертания. Таковы меловые холмы Восточной и Южной Англии. Обнажения поверхности известняка обычно сухие, поскольку вода стекает вниз по трещинам и воронкам. Расположение подземных трещин прослеживается на голой породе в виде выступов, окаймленных расширенными трещинами. В местах пересечения больших трещин в результате растворения породы образуются воронкообразные впадины, которые называются долинами. Они достигают иногда 100 метров в диаметре, и в них можно увидеть подземные реки, текущие из пещеры в пещеру. Развитие карста может происходить вдоль тектонических трещин. Например, линейно вытянутые рвы в известняках вдоль таких трещин глубиной до 5 метров, и шириной до 4 метров, в балканских странах имеют местное название богазы.

Влияние карста на биоту и экосистемы бореальной зоны

Для карстовых ландшафтов тайги Евразии (Беломорско-Кулойское плато, Тиман, Урал, Оленекско-Вилюйское плато и др.) характерны специфические биоценозы, по видовому составу растительности и структуре отдалённо напоминающие тундровые и лесотундровые сообщества. Их распространение ограничено зоной наиболее активного развития карста. Вопрос о том, как называть такие биоценозы, достаточно давно дискутируется. Академик В.Б. Сочава для фрагментов тундровой растительности в тайге предложил использовать термин «тундроиды». Он же и ряд других авторов использовали термин «тундроподобные биоценозы». Д.Н. Сабуров говорил о «лесотундроидных» сообществах. Эта дискуссия скорее терминологическая, поскольку экстразональные биоценозы морфологически подобны, но не аналогичны соответствующим зональным сообществам. В целом использование указанных выше терминов представляется достаточно удобным. Указанные биоценозы крайне специфичны по видовому составу флоры, в котором присутствуют многие арктические, арктоальпийские и гипоарктические виды.

В районах активного развития карста часто отмечаются популяции редких и реликтовых видов насекомых, в том числе бабочек медведицы Менетрие и мнемозины. В карстовых таёжных ландшафтах максимально обилие евро-азиатских лесных видов шмелей, которые трофически связаны с видами растений из группы евро-сибирского приручейно-горнолугового высокотравья, преобладающих в таких экосистемах.

> См. также

  • Суффозия
  • Карстовое озеро Добердо-дель-Лаго, Италия

  • Карры в Дан-де-Кролле, Франция

  • Сталагмит «Ведьмин палец», Карлсбадская пещера, США

  • Новоафонская пещера, зал «Геликтитовый грот», каменный водопад «Апсны», Абхазия

  • Драпировка, пещера Сорек, Израиль

  • Драпировка, пещера Сорек, Израиль

  • Сталактиты, пещера Сорек, Израиль

  • Сталагнат, пещера Бисеруйка на острове Крк, Хорватия

  • Голубое озеро — пресноводное карстовое озеро около города Имотски в южной Хорватии, лежит в глубокой карстовой воронке

  • Красное озеро — пресноводное карстовое озеро, сформированное, возможно, в результате разрушения подземной пещеры, около города Имотски, Хорватия

  • Карстовая пещера-пропасть Гавьярень, Малые Карпаты

Примечания

  1. Гвоздецкий Н. А. Карст. — Москва: Мысль, 1981. — С. 11. — 214 с. — (Природа мира).
  2. Шварцман Ю.Г., Болотов И.Н. Пространственно-временная неоднородность таёжного биома в области плейстоценовых материковых оледенений. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2008. 263 с.
  3. Bolotov I.N., Gofarov M.Yu., Kolosova Yu.S. & Frolov A.A. 2013. Occurrence of Borearctia menetriesii (Eversmann, 1846) (Erebidae: Arctiinae) in Northern European Russia: a new locality in a disjunct species range. – Nota lepid. 36 (1): 65–75.
  4. Bolotov I.N., Gofarov M.Y., Rykov A.M., Frolov A.A., Kogut Y.I. 2013. Northern boundary of the range of the Clouded Apollo butterfly Parnassius mnemosyne (L.) (Papilionidae): climate influence or degradation of larval host plants? – Nota lepid. 36 (1): 19–33.
  5. Болотов И.Н., Колосова Ю.С. Закономерности формирования топических комплексов шмелей (Hymenoptera, Apidae: Bombini) в условиях северотаежных карстовых ландшафтов на западе Русской равнины // Экология. 2006. №3. С. 173-183.

  • Чикишев А.Г. Пещеры на территории СССР / Отв. ред. проф. Э. М. Мурзаев; Академия наук СССР. — М.: Наука, 1973. — 136, с. — (Настоящее и будущее Земли и человечества). — 25 000 экз. (обл.)
  • Чикишев А.Г. Географические условия развития карста. — М.: Изд-во МГУ, 1975.
  • Чикишев А. Г. Карст Русской равнины / Отв. ред. Н. А. Гвоздецкий; Академия наук СССР. — М.: Наука, 1978. — 192 с. — (Планета Земля и Вселенная). (обл.)
  • Чикишев А. Г. Проблемы изучения карста Русской равнины. — М.: Изд-во МГУ, 1979.
  • Чикишев А.Г. Типы карста и географические ландшафты закарстованных территорий // Землеведение: Сборник Московского общества испытателей природы. — М.: Изд-во МГУ, 1985. — Т. 16 (56). — (Новая серия).
  • Гвоздецкий Н. А. Карст. — М.: Мысль, 1981. — 216 с. — (Природа мира). (в пер.)
  • Гвоздецкий Н. А. Карстовые ландшафты: Учебное пособие. — М.: Изд-во МГУ, 1988. — 112 с.
  • Рычагов Г. И. Общая геоморфология. — М.: Изд-во МГУ, Наука, 2006. — 416 с. — (Классический университетский учебник). — 3000 экз. — ISBN 5-211-04937-3; ISBN 5-02-034256-4.
  • Тимофеев Д. А., Дублянский В.Н, Кикнадзе Т. З. ТЕРМИНОЛОГИЯ КАРСТА
  • Гвоздецкий Н. А. Проблемы изучения карста и практика
  • Дублянский В. Н. Пещеры Крыма
  • Статья «Карст» на wiki.web.ru
  • Карст: Список литературы
  • Инженерно-геологические исследования в карстовых районах… — Литература
  • Экзогенные геологические процессы Липецкой области

Введение

Целью данной работы является описание и характеристика основных областей распространения карстовых явлений и форм на территории Красноярского края.

Задачи:

1. Раскрыть понятие карста

2. Дать описание основных подземных и поверхностных карстовых форм рельефа

3. Охарактеризовать факторы, влияющие на развитие карстового процесса и формирование карстовых форм рельефа

4. Охарактеризовать основные карстовые области в пределах Красноярского края.

Карстовые явления распространены чрезвычайно широко. По геологическим условиям примерно третья часть площади суши земного шара имеет потенциальные возможности для их развития. Вместе с тем карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, ее рельеф, сток, подземные воды, реки и озера, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность населения. В карстовых областях находятся богато украшенные природой сказочные подземные дворцы-пещеры, служащие объектами посещения не только спелеологов, но и многочисленных туристов из многих стран мира.

Проблемами изучения карста и его распространением интересуются геологи, гидрогеологи, геоморфологи, гидрологи, физико-географы ландшафтоведы, инженеры-проектировщики и строители, многие специалисты других областей знаний, находящие в карстовых пещерах уникальные объекты для своих исследований, а также спелеологи — спортсмены.

Карст: основные понятия

Карст — процесс выщелачивания растворимых горных пород подземными водами и выноса растворенного вещества через подземные каналы, а также формы рельефа, образующиеся в результате этого процесса.

Термин «карст» происходит от искаженного австрийского названия плато Карст в Словении, на котором эти явления ярко выражены и хорошо изучены европейскими исследователями.

Карстовые явления развиваются в растворимых природными водами горных породах, из которых наиболее широко по поверхности Земли распространены известняки. Однако карст в гипсах, ангидритах, каменной соли, а также в доломитах и других породах распространен весьма широко, хотя и уступает карсту в известняках. В гипсах, доломитах и солях карст интенсивно и быстро развивается, что важно учитывать при изысканиях для разного рода строительства, добыче каменной соли и т.д. Нельзя исключать из понятия «карст» явления, которые развиваются в неизвестняковых растворимых горных породах.

К карстовым следует относить явления, развивающиеся во всех растворимых природными водами горных породах: в известняке, доломите и переходных между ними разностях карбонатных пород, мелу и иногда в мелоподобном мергеле, мраморе, а также в гипсе, ангидрите, каменной соли, калийных, калийномагниевых и других соляных породах. В основе их возникновения лежит химический процесс растворения горной породы и геологический процесс ее выщелачивания, т.е. растворения с удалением (выносом) растворенного материала.

Понятие «карст» связано и с явлениями, которые распространены на поверхности Земли и в земной коре, и с процессом их возникновения. Географы пишут о карсте как о совокупности поверхностных и подземных форм и гидрологических особенностей, геологи же чаще рассматривают карст как процесс геологический, гидрогеологический. В целом же этот термин относится как к совокупности форм и гидрологический явлений, так и к процессам их возникновения и развития.

Существует несколько условий, необходимых для развития карстовых явлений. Во-первых, это наличие растворимой в природных водах горной породы, водопроницаемой вследствие трещиноватости или пористости. Во-вторых, наличие растворителя, т.е. воды, агрессивной к горной породе. В-третьих, наличие условий, обеспечивающих водообмен, — отток насыщенной растворенным веществом воды и постоянный приток свежего растворителя. Если первое условие определяется геологическим строением местности, то второе и отчасти третье тесно связаны с физико-географической обстановкой, второе- с почвенно-растительным покровом и климатом, третье- с геоморфологическими и гидрологическими условиями помимо геологической структуры и гидрогеологических особенностей.

Изучение карста, или карстоведение, по сути своей является отраслью знаний, входящей как в геологию, так и в географию (Гвоздецкий, 1981).

Что такое «карст»

Итак, обо всем по порядку. Карст — это совокупность процессов и явлений, связанных с разрушением горных пород под воздействием воды (поверхностной и подземной), в результате чего образуются своеобразные формы рельефа и пустоты в виде подземных пещер, полостей, ходов, колодцев, подземных рек, воронок, провалов, создаются новые формы рельефа. Причем процессы эти идут скрытно, под землей, а подвержены им растворимые в воде горные породы: гипс, известняк, мрамор, деломит, каменная соль. Особенно благоприятные условия для образования карстовых озер складываются там, где близко от поверхности земли залегают месторождения каменной соли.

Само понятие слова «карст» происходит от названия известкового плато Карста, расположенного на побережье Адриатического моря к юго-востоку от г. Триеста, где отмеченные процессы развиты очень сильно и были раньше всего изучены. А вообще карстовые явления наблюдаются очень широко на земном шаре.

Карстовые, или провальные озера

Пожалуй, самыми удивительными по своей природе из карстовых образований являются провальные, или карстовые озера. Интересны они тем, что вода в них может неожиданным образом исчезать и появляться снова. Образуются такие озера там, где поверхность сложена растворимыми (карстующими) породами.

Карстовые озера обычно невелики, имеют округлую, овально-вытянутую или лопастную форму. В то же самое время эти озера могут иметь достаточно большую глубину. Так, например, озеро Церих-Кёль (Голубое озеро) вблизи города Нальчика имеет площадь всего 1,5 га и поразительную глубину — 238 метров. Глубина в карстовых озерах резко нарастает от берега, они нередко имеют большую центральную воронку (водоворот) или несколько малых, часто невидимых с берега. Вода в таких озерах, как правило, холодная даже в жаркое время года.

Карстовые озера в Кировской области

Одно из уникальных озер Кировской области карстового происхождения — Шайтан, расположенное в 39 км от г. Уржума. Глубина его — 12 метров. Питают озеро подземные грунтовые воды и атмосферные осадки. Уникальное явление, которое можно наблюдать на озере Шайтан, — дрейфующие острова, поросшие кустами и небольшими деревцами. Некоторые из островов выдерживают вес нескольких человек.

Еще одна интересная особенность Шайтан-озера в выбросах вверх фонтанов и столбов воды разной высоты. Иногда они достигают 10 метров. Есть в Кировской области и карстовые озера провального происхождения. Например, озеро Чваниха в Медведском бору Нолинското района, которое состоит из нескольких провальных воронок, частично затопленных и образующих единый водоём со сложной конфигурацией берегов. Еще одно карстовое озеро — Лежнинское — находится в Пижанском районе. Размер его — 250 на 200 метров, глубина в центральной части около сорока метров.

Есть, безусловно, и другие карстовые озера на территории Кировской области, которые являются объектом изучения исследователей.

КАРСТ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ

«Карст — совокупность своеобразных форм рельефа, возникающих в местностях, сложенных сравнительно растворимыми в воде горными породами (гипсами, известняками), в результате постепенного выщелачивания (химического) этих пород подземными и поверхностными водами. Для карста характерны — на поверхности преобладание отрицательных форм рельефа в виде так называемых карстовых колодцев, шахт, воронок, слепых долин и пр., а под землёй — наличие пещер, иногда сухих, иногда содержащих подземные озёра. Реки в карстовых областях часто уходят в трещины и воронки, текут под землёй на значительных расстояниях и затем где-нибудь вновь выходят наружу». (Словарь по геолого-разведочному делу).

Красное озеро — карстовое озеро, заполнившее глубокую 530-метровую воронку на юге Хорватии. Образовалось вследствие обрушения свода крупной подземной пещеры. Есть теория, что данное озеро связано подземными потоками со всеми другими озёрами и реками своей области. Общая глубина воронки — примерно 530 метров, а её объём — приблизительно 25—30 миллионов кубических метров. Таким образом, это одна из самых больших карстовых воронок в мире.
Карст — для натуралиста одно из привлекательнейших явлений природы.
Это потому, что для понимания карста, как объекта естественно-научных исследований, необходимо изучение многих сложнейших явлений в их взаимном сочетании и проникновении,в их развитии в пространстве и времени.
Это потому, что явления карста в их многообразии представляют исключительный интерес с точки зрения многих наук о мёртвой и живой природе и даже науки о человеке. Геология, минералогия, геохимия и гидрогеология, география и геоморфология; зоология, ботаника и палеонтология; этнография и археология — вот далеко не полный и очень обобщённый перечень основных научных дисциплин, для которых явления карста во многих отношениях полны глубокого значения.
Это потому, наконец, что в явлениях карста всё своеобразно — вплоть до незабываемых пейзажей закарстованных областей (например крымская яйла) или оригинальной прелести карстовых пещер.
Крымская яйла
Карстовые образования на земной поверхности и подземный карст неотделимы друг от друга, и природа их может быть понятна только одновременно и совместно. Основой основ для понимания карста любого района является геологическое строение местности — её стратиграфия, литология, тектоника, в сочетании с рельефом земной поверхности.
Карст — порождение химически растворяющей, механически разрушающей и переносящей растворённый и разрушенный минеральный материал деятельности воды. Соответственно, если карстообразованию подвержены в основном известняки — столь распространённые по всему земному шару, то карст возникает и в других растворимых горных породах (гипсах, ангидритах, каменной и калийной солях). Строго говоря, даже формы льда в ледниках, обязанные своим возникновением растворяющему действию текучей воды, должны быть отнесены к карстовым образованиям — эфемерным по длительности существования.
В СССР карстовые явления наблюдаются всюду, где в геологическом строении местности принимают участие известняки или гипсы, а в виде исключения и другие растворимые горные породы. Особенно широко карст распространён на Урале, на Кавказе, в Крыму, в Средней Азии и во многих других районах.
Характер распространения и развития карста обусловливается сочетанием форм залегания растворимых горных пород и движения и химизма поверхностных и подземных вод в зависимости от климатических, геоморфологических, орографических и гидрогеологических факторов.
Но современная картина карста — это только мгновенный и как бы статически фиксирующий снимок объекта, который в течение геологических времён живёт полной жизнью, развиваясь и видоизменяясь. Современный карст несёт в себе, как наследие прошлого, влияние всей предшествующей геологической истории района. «Ископаемый» карст, «древний» карст, иногда «глубинный» карст данной местности некогда возникали в совершенно иной, чем ныне, физико-географической и геологической обстановке, в частности, при иных базисах карстовой эрозии. Палеогеография и палеогеоморфология должны сказать своё слово при изучении карста.

Безграничные по разнообразию форм, размеров и взаимного расположения карстовые полости часто являются вместилищами воды или трактами водотоков. Текущая вода, действуя химически и механически, расширяет их при надлежащих условиях, вплоть до обширных пещер. В течение геологических времён карстовые полости, вследствие изменений геологической и гидрогеологической обстановки, очень часто не остаются зияющими, а полностью или частично заполняются минеральными отложениями. С изменением физико-химических условий (температуры, скорости течения и состава вод) в карстовых полостях нередко наблюдается определённая последовательность образования минералов, иногда возникают натёчные отложения необычайной красоты (например так называемые сталактиты и сталагмиты).
Подземные воды, протекающие в земной коре на большие расстояния и опускающиеся на значительные глубины, иногда выходят на земную поверхность в виде источников минеральных вод с повышенной температурой и обогащённых растворёнными в них минеральными веществами. Например, знаменитые минеральные источники — кисловодский нарзан, сочи-мацестинские сероводородные воды и другие — приурочены к закарстованным известнякам.
Полные своеобразия ландшафты и геоморфологические особенности карстовых областей создают предпосылки для возникновения особенных проявлений растительной и животной жизни.
Когда жизнь проникает в подземный мир пещер, то в течение неисчислимых веков живые существа эволюционируют в этих необычайных условиях также своеобразно, возникают особые виды растений и животных, изучение которых для биолога полно исключительного научного интереса, в частности тем, что помогает выяснить законы видообразрвания и вообще эволюционного развития органического мира. «В пещерах встречается довольно богатая и разнообразная фауна, представители которой имеют очень большое сходство с обыкновенными животными, населяющими землю, но претерпели большие изменения вследствие приспособления к жизни в темноте. Эта фауна поэтому носит название потёмочной. Внешние покровы этих обитателей обесцвечены, глаза обыкновенно утрачены почти совершенно, наоборот, другие органы чувств чрезвычайно развиты. Пещеры ещё более, чем пресные воды, являются как бы убежищем для архаических форм. Многие из пещерных обитателей имеют замечательное сходство с древними, ныне исчезнувшими типами. Таким образом, приспособление к жизни в темноте относится к очень отдалённой эпохе, но оно продолжается и теперь, так как для многих пещерных животных путь их постепенных изменений ещё не закончен» (Э. Ог. Геология, т. I).
Сказанное оправдывает большое внимание, издавна проявляемое к карсту представителями научной мысли самых различных специальностей.
Но в наше время, особенно в последние десятилетия, приходится считаться со всё возрастающим народнохозяйственным значением карста.
С карстом связаны многие месторождения полезных ископаемых. Достаточно назвать месторождения бокситов (например восточного склона Урала), прочих полезных ископаемых. Даже ряд интересных неправильностей в элементах залегания, вообще говоря, спокойно лежащих угольных залежей Подмосковного бассейна находит своё объяснение в наличии карстовых полостей в подстилающих залежи известняках. Поэтому исследователь карста должен обращать пристальное внимание на состав минеральных заполнений карстовых полостей, особенно в древнем карсте. Здесь могут быть неожиданные и важные открытия. Геологическое строение и генезис этих месторождений, знание которых необходимо для надлежащего направления разведочных работ и для рациональной эксплоатации, могут быть поняты только в свете выяснения закономерностей в строении карста горных пород.

В период разработки месторождений полезных ископаемых, непосредственно генетически связанных с карстом (как только что упомянутые месторождения бокситов) или, по крайней мере, находящихся вблизи закарстованных массивов горных пород (например каменноугольных отложений Кизеловского и других районов Урала), возникают большие затруднения, если карстовые полости заполнены водой. По самой сущности своего происхождения карстовые полости являются системами сообщающихся сосудов. До начала горных работ в каждой местности, где залегают закарстованные водоносные породы, существует природный гидрогеологический режим, как результат сочетания влияний геологических, гидрогеологических и климатических факторов. Здесь устанавливается некоторое подвижное равновесие между количеством вод, так или иначе пополняющих запасы воды в карстовых полостях и карстовыми водами, теряемыми через источники и подземные водотоки. Как правило, в карстовых областях этот природный гидрогеологический режим бывает, если говорить о конкретных деталях, очень сложным.
Но всякие горные выработки, проводимые с откачкой воды, реализуют дренаж карстовых вод, и этот дренаж в крупных шахтах достигает огромных размеров. Вследствие длительной откачки больших количеств воды в данной местности возникает, на смену природному, иной, вызванный деятельностью человека, искусственный гидрогеологический режим карстовых вод. Уровень подземных вод понижается, но не равномерно в пространстве и времени, возникают сложной формы депрессионные поверхности, изменяются, иногда очень резко, направления и скорости движения подземных вод. В корне может измениться картина распределения и динамики вод на земной поверхности. Необходимо ещё добавить, что в соответствии с постепенным развитием сети подземных выработок в глубину и по площади, все эти изменения режима вод развиваются и видоизменяются в течение не только лет, но и десятилетий.
Прогноз, характер и величины притоков воды в шахту при проектировании и строительстве имеет огромное производственное значение. Но ясно, что для обснованного прогноза будущих притоков необходимо иметь определённое представление о всех тех сложных изменениях, которые произведёт развитие подземных работ в когда-то существовавшем природном гидрогеологическом режиме.
Иллюстрацией трудностей борьбы с карстовыми водами в горном деле может служить хотя бы практика некоторых уральских шахт. Проходка стволов некоторых шахт в Кизеле (Северный Урал) потребовала затрат огромных средств и нескольких лет технически сложных работ. В одной шахте с глубины в 300 м (частично с глубины в 400 м) приходится ежечасно откачивать 700—800 м3 воды.
Приток карстовых вод в горные выработки наблюдается не только при непосредственном пересечении выработками толщ водоносных карстов, но и при пересечении тех же толщ трещинами, возникающими в горных породах вследствие их сдвижения над выработанными пространствами шахты. Если трещины достигают земной поверхности, то по ним могут проникать в подземные выработки и воды с земной поверхности, что, в свою очередь, изменяет режим питания водою закарстованных пород. По всем этим причинам, для качественного и количественного прогноза шахтных притоков необходимо: во-первых, детально изучить природный режим вод, существовавший до проведения горных выработок; во-вторых, уметь предвидеть воздействия, которые окажут на подземные водоносные горизонты и на поверхностные воды сдвижения горных пород при разработке месторождения; в-третьих, уметь предвидеть картину вновь возникающего искусственного режима.
Таким образом, перед исследователем столь сложного комплекса явлений возникает ряд интереснейших и полных производственного значения задач.
Откачка больших количеств воды требует затраты громадных средств, вот почему задача инженера не должна ограничиваться проектированием, сооружением и эксплоатацией средств водоотлива. Должны быть также приняты меры к возможному сокращению величины притоков применением систем разработок, устраняющих сдвижение горных пород или сводящих их к минимуму, а также возводить инженерные сооружения для отвода и преграждения вод как на земной поверхности (канавы, дамбы, «сплотки» и проч.), так и в подземных выработках (водонепроницаемые крепи и перемычки).
Практическое осуществление идеи проходки горных выработок с водонепроницаемой крепью приводит к принятию проходки шахтных стволов так называемыми «специальными» способами, очень сложными в техническом отношении — с предварительным замораживанием горных пород; их цементацией или глинизацией, под сжатым воздухом (кессонный способ), с предварительным понижением депрессионного уровня. Все эти способы уже применялись.
Большие притоки воды в шахту, помимо необходимости расхода на водоотлив громадных количеств электроэнергии, тягостны и технически неудобны для работы в забоях. Поэтому возникает идея о предварительном, до ведения горных работ в данном пункте, осушении месторождения, хотя бы частичном. Например, для Уральского бокситового района запроектировано предварительное осушение сжатым воздухом (эрлифтами) и глубинными электронасосами.
Как бы ни была сложна совокупность всех перечисленных технических мероприятий в каждом конкретном случае, бесспорно, что для их правильного проектирования необходимой и основной предпосылкой должны быть знания о природе карста, о динамике и химизме карстовых вод в условиях как природного, так и упомянутого искусственного их режима.
Другой, кроме горного дела, важнейшей областью инженерной деятельности, где при наличии закарстованных горных пород приходится с ними считаться серьёзнейшим образом, является сооружение обширных водохранилищ, в особенности для гидроэлектростанций. Как только в районе, желательном для строительства, обнаруживаются толщи известняков (или гипсов), становится необходимой детальная разведка, так как устранение фильтрации воды под плотинами, возведёнными на закарстованных горных породах, требует очень сложных, дорогих и не всегда надёжных технических мер. Подъём уровня воды по мере заполнения водохранилища приводит к нарушению природного равновесия вод и может сопровождаться увеличением фильтрации или даже проникновением воды в карстовые полости, ранее сухие.
Едва ли следует повторять, что достаточные и разносторонние знания природы карста решительно необходимы для выбора места проектирования и строительства водохранилищ.
В равной мере карстовые явления должны учитываться при строительстве каналов и разрешении вопросов водоснабжения и водоиспользования.
Ясные представления о природе карста могут предохранить и от ошибки переоценки вредного влияния карста для инженерных сооружений. Так, опасения относительно возможности «оживления» карста до размеров, опасных для сооружений, являются обыкновенно необоснованными. Например, карст в крепчайших известняках Кизеловского района совсем не опасен для проведения железных дорог, за исключением отдельных воронок, которые легко в инженерном отношении обезвредить. Другое дело строительство в области механически малоустойчивых гипсов или особенно «соляного» карста, «оживление» которого, вследствие инженерной деятельности, может протекать на наших глазах (например, Соль-илецкий рудник на Ю. Урале).
Некоторый хозяйственный интерес могут представлять карстовые пещеры для устройства складов.
Акад. Л. Д. ШЕВЯКОВ
Природа 1948 № 9

Карст что такое

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *