КАРСТ.
Наряду с польями для областей развития карста характерны, слепые долины и овраги, внезапно кончающиеся у основания перегораживающего их крутого склона, где текущий по дну ручей или речка целиком уходят под землю в большой понор. Такие исчезающие речки и ручьи — очень распространенное явление. Обычно через несколько километров или десятков километров, иногда на другом склоне горной возвышенности, ниже по рельефу, ручей или речка вновь появляются на поверхность, выходя из пещеры или расщелины в скале в виде мощного источника. Это так называемые «возрожденные» реки, иначе называемые карстовыми источниками тип Воклюз, по имени одной речки во Франции; в Германии их называют «исполинскими источниками», а в Греции — «кафелориями».
В некоторых случаях река выходит из-под земли не одним мощным источником, а в виде многочисленных рассредоточенных небольших родников. В качестве примера можно указать на р. Мал. Кизил, впадающую в р. Урал справа выше г. Магнитогорска. Река Мал. Кизил спускается с восточного склона Урала и на расстоянии около 15 км от устья выходит на поле залегающих у поверхности каменноугольных раскарстованных известняков. Поток полностью поглощается в районе Смеловской карстовыми полостями, но, пройдя под землей путь около 10 км, вновь появляется на поверхность земли сначала в виде отдельных родников (Суханов Ключ, Большой, Матвеев и др.), а ниже по течению опять образует сплошной русловый поток.
Кроме описанных характерных поверхностных форм рельефа, растворяющая работа воды создает целую систему подземных карстовых форм в виде различных полостей. Среди последних можно выделить прежде всего группу вертикальных и наклонных карстовых ходов, являющихся путями, по которым движется вода, ушедшая в трещины и поноры. К ним относятся различные карстовые колодцы и карстовые шахты, иногда достигающие до 10—20 м в поперечнике и до 200—300 м глубины.
Эти ходы ведут обычно в сложную систему связанных между собой горизонтальных и наклонных туннелей и галерей, нередко располагающихся в несколько ярусов и получивших название карстовых пещер. Большие карстовые пещеры состоят из целого лабиринта переходов и разветвлений, то сужающихся в узкие расщелины, то расширяющихся в огромные залы, имеющие сотни метров длины и до 20—30 м в высоту. Образование таких залов связано обычно не только с растворяющей деятельностью воды, но и с обрушениями сводов. Насколько грандиозны бывают карстовые пещеры, видно из того, что знаменитая система пещер Постойна Яма (Адельсбергский грот) в Югославии имеет общую длину 20 км, а суммарная длина всех ходов величайшей в мире Мамонтовой пещеры в США превышает 300 км. По таким пещерам протекают целые подземные ручьи и речки, в их залах умещаются подземные озера.
С потолка и стен подземных ходов и залов карстовых пещер часто сочится и капает вода, пробирающаяся через трещины вышележащей толщи известняков. Эта вода, возникающая за счет просачивающихся с поверхности атмосферных осадков, содержит много растворенного углекислого газа, а потому легко растворяет известняк, насыщаясь углекислым кальцием в виде кислой соли или бикарбоната: СаСО3 + Н2О + СО2 --- Са (НСО3)2.
Попадая на стену или потолок пещеры, вода выделяет часть растворенной углекислоты, и бикарбонат вновь переходит в среднюю соль: Са (НСО3)2 ---> СаСО3 + Н2О + СО2.
Она труднорастворима и частично выпадает в осадок в виде кальцита. На потолке, стенах и дне пещер постепенно отлагается известковый натек, часто образующий причудливые формы карнизов, фестонов, занавесей и т. п. Крайне интересны и красивы также известковые сосульки, растущие с потолка пещеры и получившие название сталактитов, и поднимающиеся им навстречу с пола известковые столбы, или сталагмиты. Сливаясь, они иногда образуют целые колонны, украшенные причудливыми натечными орнаментами. При свете факелов, ламп или электрическом освещении все эти натечные формы отливают различными тонами белого, кремового, желтого, бурого тонов, сверкают искорками прозрачных кристаллов кальцита и капелек воды и создают сказочно-прекрасное впечатление. Таких пещер в СССР много в Крыму и на Кавказе.
В странах с холодным климатом и суровыми зимами в подземные карстовые полости иногда проникает морозный воздух и застаивается там так, что даже летом температура воздуха в них близка к нулю или даже отрицательна. В таких случаях на потолке и стенах пещеры начинает образовываться лед в виде корок и ледяных сталактитов. Из таких ледяных пещер наибольшей известностью пользуется Кунгурская ледяная пещера, расположенная в Пермской области.
Наиболее хорошо изученная часть Кунгурской пещеры имеет протяженность 4,6 км. По ее ходам протекают частично рр. Сылва и Ирань. На протяжении их течения имеется до 36 озер. Пещера то суживается, то расширяется, образуя залы или гроты. Наиболее известными среди них являются: Брильянтовый, Полярный, Данте, Коралловый, Эфирный, Центральный и др. По предложению делегаций XVII Международного геологического конгресса, собиравшегося в 1937 г. в СССР, один из гротов был назван «Дружба народов».
Пещера состоит из четырех этажей. Верхний сообщается с поверхностью земли вертикальными естественно возникшими шахтами, называемыми «органными трубами». Их диаметр достигает 3,5 м, а глубина 50 м. Передняя часть пещеры холодная; здесь круглый год сохраняется лед (грот Брильянтовый, Полярный). Глубже расположенные части пещеры относительно теплые, с температурой 5—6°.
Осаждение углекислой извести происходит не только на сводах, стенах, но и на дне подземных карстовых полостей. Источники, берущие начало из трещин карбонатных пород, также выносят ее в большом количестве в растворе и осаждают у выхода на поверхность земли. Таким образом возникают иногда очень мощные накопления пористого и губчатого кальцитового натека, называемого известковым туфом, или травертином. В нем часто сохраняются прекрасные отпечатки листьев деревьев, веточек и др.
Своды подземных карстовых ходов, если они достаточно широки, могут стать неустойчивыми и периодически обваливаться. Такие обрушения сводов играют значительную роль при образовании крупных подземных залов или гротов. Если пещера лежит сравнительно не глубоко, то обрушение ее свода может захватить всю толщу вышележащих пород, вплоть до поверхности, на которой тогда образуются провалы. Эти провалы имеют разные размеры и форму от небольших воронкообразных (провальные карстовые воронки) до больших, имеющих форму шахт и пропастей.
Провальные формы образуются редко и составляют незначительный процент карстовых форм, но их образование представляет собой катастрофическое явление, надолго сохраняющееся в памяти населения. Поэтому все случаи подобного рода, совершившиеся в течение последних столетий, хорошо известны.
Вот два примера из недавнего прошлого. Акташский провал возник в Татарской АССР в 1939 г. Свод карстовой полости, провалился под тяжестью трактора, пахавшего поле. Образовалась «шахта» глубиной 52 м с овальным сечением отверстия и диаметром 3х4 м. Через 10 лет отверстие шахты расширилось в результате обвалов до 30 м. Внутреннее сечение стенок приняло форму конуса, обращенного вершиной вниз.
Устьосинский провал образовался в 1949 г. в Иркутской области; глубина провала 56 м, диаметр отверстия шахты 3,7—4,2 м. В глубину шахта расширяется. На 21-ом метре от поверхности земли стоит вода.
Иногда, подземная вода заполняет провал до поверхности-земли и образует озеро. Таких озер много в Европейской части СССР на водораздельных пространствах рр. Волги и Сев. Двины, в Среднем Поволжье, в Прикамье. Назад Далее...
|
