Открыть сервисСервис

Карст — тип рельефа с пещерами

Карст — тип рельефа и связанных с ним гидрогеологических процессов, возникающий в растворимых горных породах (преимущественно в карбонатных — известняках, доломитах, а также в гипсах, солях и некоторых других) в результате химического выветривания и растворения пород подземными и поверхностными водами. Характерными элементами карстового рельефа являются пещеры, провалы, воронки, сухие долины, карстовые источники (выходы подземных вод на поверхность) и исчезающие реки. Термин «карст» происходит от немецкого названия Красного горного массива (Karst) на северо-западе Адриатического побережья, где эти явления были впервые описаны учёными в XIX веке.

Условия возникновения

Для развития карста необходимы три основных условия:

  1. Наличие растворимых пород — известняки, доломиты, мел, гипс, каменная соль, некоторые разновидности песчаников.
  2. Вода, обладающая агрессивными свойствами — природные воды, насыщенные углекислым газом (CO₂) или органическими кислотами, значительно активнее растворяют карбонатные породы.
  3. Проницаемость пород — трещины, зоны разломов и слоистость, по которым вода проникает вглубь и циркулирует.

Основная химическая реакция карста в известняках: CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Образующийся гидрокарбонат кальция легко вымывается водой, что приводит к постепенному растворению породы и образованию полостей.

Элементы карстового рельефа

Поверхностные формы

  • Карстовые воронки — чашеобразные или конусовидные углубления диаметром от нескольких до сотен метров. Образуются при обрушении сводов подземных полостей или выносе материала сверху вниз.
  • Провалы — резкие впадины, часто с отвесными стенами, возникающие при обрушении кровли пещер.
  • Сухие долины — долины, по которым вода не течёт на поверхности, а уходит вглубь через трещины и воронки.
  • Карстовые поля — обширные территории, сложенные растворимыми породами и густо испещрённые воронками и провалами.
  • Макросклепты — крупные замкновённые котловины, дно которых лежит ниже уровня окружающей местности.

Подземные формы

  • Пещеры — полости в толще породы, образованные преимущественно водной эрозией. Могут быть одиночными или объединяться в сложные системы общей протяжённостью в десятки и сотни километров.
  • Подземные реки и озёра — активные гидрокарстовые каналы, по которым течёт вода.
  • Карстовые колодцы (шахты) — вертикальные или наклонные каналы, соединяющие поверхность с подземными горизонтами.
  • Галереи и залы — крупные полости, часто с натёчными образованиями (сталактитами, сталагмитами, сталагнитами).

Классификация карста

По глубине залегания растворимых пород относительно поверхности различают:

  • Открытый (гипсометрический) карст — растворимые породы выходят на поверхность и непосредственно соприкасаются с атмосферными осадками.
  • Скрытый (подпологовый) карст — породы перекрыты нерастворимыми отложениями (глинами, песками), но подземные полости развиваются под их кровлей.
  • Бортовой карст — формируется на склонах долин, ущелий и обрывах, где растворимые породы вскрыты эрозией.

По типу растворимых пород выделяют карст в известняках, в гипсах, в солях и так далее. Наиболее распространён и изучен карст в карбонатных породах.

Карст в России

Россия обладает значительными площадями карстовых территорий. Крупнейшие регионы распространения карста:

  • Урал — один из наиболее известных карстовых районов страны; здесь расположено множество пещер, включая Кунгурскую ледяную пещеру (Пермский край) и Верхнеказанскую пещеру (Башкортостан).
  • Поволжье и Приволжские возвышенности — обширные карстовые поля в известняках и гипсах (Оренбургская область, Татарстан).
  • Кавказ — карст в известняках и мраморах, включая крупнейшую в России пещеру Воронцовскую (Краснодарский край).
  • Карелия и Мурманская область — карст в мраморах и известняках, включая пещеру Кивач.
  • Крым — карстовые плато Чатыр-Даг, Долгоруковская яйла и другие.

Общая площадь потенциально карстовых территорий России оценивается в сотни тысяч квадратных километров.

Значение и проблемы

Карст имеет важное практическое значение. С одной стороны, пещеры и карстовые полости используются как туристические объекты, места хранения продуктов, архивов и подземные лаборатории. С другой стороны, карст создаёт инженерно-геологические проблемы: обрушение грунта, просадки фундаментов, затопление шахт и тоннелей. При строительстве в карстовых районах проводятся специальные геологические изыскания, включая бурение и геофизические исследования.

Карстовые источники являются важными объектами водоснабжения, а подземные карстовые воды — объектами охраны, поскольку они уязвимы к загрязнению.

История изучения карста в России связана с именами учёных XIX–XX веков: А. П. Краснопольского, С. Н. Николаева, А. А. Крубер, А. В. Шчукина и других исследователей, заложивших основы отечественной карстологии.

Источники:

  • Крубер А. А. Карстовая область Крыма. — М., 1915.
  • Николаев С. Н. Основы учения о карсте. — Л., 1946.
  • Гвоздецкий Н. А. Карст. — М., 1978.
  • Шчукин И. С. Общая карстология. — М., 1978.
  • Михайлов И. Н. Карстоведение. — М., 2000.
Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru