Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
ниже карстового очага поглощения, превращается в суходол. Исчезающие реки встречаются во многих районах горных и равнинных территорий — в Крыму, на Кавказе, Урале, Уфимском плато,, в. Смоленской, Ленинградской и других областях. В качестве примера можно привести р. Узень в Крыму, которая, начинаясь под названием Сууксу юго-восточнее окраины Байдарской долины, вскоре исчезает под землей, и далее вниз по течению следует усеянное щебнем и галькой сухое русло. На протяжении около 10 км воды этой реки текут под землей и вновь появляются под названием р. Черной в виде сильного источника. Такие мощные источники нередко называют воклюзными (по названию плато Воклюз во Франции, где они были описаны впервые). Следует отметить, что даже такие крупные реки, как р. Чусовая и другие,, при пересечении закарстованных пород теряют часть своего расхода.
Периодически исчезающие озера известны в карстовых районах различных областей — Ивановской, Горьковской, Ленинградской, Вологодской и др. На дне этих озер находятся карстовые воронки и поноры, которые в той или иной степени закольматиро-ваны (закупорены) озерными осадками и нерастворимыми продуктами. Периодическое, исчезновение озерных вод, по-видимому, связано с просасыванием кольматационных отложений, временно заполняющих водопоглощающие воронки и поноры, и с понижением уровня подземных вод.
Подземные карстовые формы. Наряду с разнообразными поверхностными карстовыми формами в глубине массива растворимых горных пород наблюдаются различные подземные формы: І) закарстованньїе трещины, расширенные за счет растворении пород подземными водами; 2) карстовые пещеры, и различные каналы.
Карстовые пещеры и каналы. Наибольшее внимание исследователей привлекают пещеры — самые крупные подземные карстовые формы, широко развитые в горах и равнинных областях. Они образуются вблизи верхней границы зоны насыщения, где подземные воды движутся по наиболее крупным закарстованным трещинам в направлении к . дренирующим . системам (речным долинам и др.) и производят интенсивную растворяющую и размывающую (эрозионную) деятельность. Подземная эрозия особенно проявляется при больших скоростях движения карстовых вод и наличии в пещерах водотоков. Пещеры представляют собой систему горизонтальных или наклонных каналов, то неправильно ветвящихся, соединенных узкими ходами, то расходящихся и образующих огромные залы, или гроты, то переходящих в узкие, едва проходимые щели. Для подземных полостей характерны в плане повторяющиеся зигзаги, а в профиле — различной крутизны уступы. Такая причудливость очертаний обусловлена сложностью систем трещин, их пересечением и, возможно, неоднородностью состава карстующихся пород. Во, многих пещерах .протекают подземные ручьи, а местами реки или имеют.место озера. В ря-
де пещер наблюдаются грандиозные по высоте и ширине гроты, в образовании которых наряду с выщелачиванием и эрозией большое значение имеет обрушение сводов пещер. А это в свою очередь вызывает формирование провальных воронок и пропастей на поверхности. Таким образом, карст на поверхности и в глубине представляет собой единую сложную систему.
Этажность карстовых пещер. Местами в сильно закарстован-ных районах наблюдается несколько этажей пещер. Их высотное расположение в той или иной мере увязывается с надпойменными террасами рек, которые отражают определенные эрозионно-аккумулятивные циклы в развитии речных долин. Это свидетельствует об общности причин, вызывающих изменения в развитии реки и карстовых процессов. Этими причинами являются движения земной коры или эвстатические колебания уровня океана. Г. А. Максимович установил в хорошо известной Кунгурской пещере (рис. 8.12) несколько этажей, увязывающихся с древними террасами р. Сылвы. На дне пещеры расположено много озер, уровень которых находится в прямой зависимости от изменения уровня воды в р. Сылве. Такая взаимосвязь пещер с террасами наблюдается лишь при длительном эрозионно-аккумулятивном цикле. В этих условиях трещинно-карстовые подземные воды, движущиеся к реке (области разгрузки), успевают выработать карстовую пещеру и подрусловые каналы. Понижение уровня воды в реке (вследствие опускания базиса эрозии или поднятия суши) вызовет понижение уровня подземных вод до установления нового равновесия (река — подземные воды). Старая пещера окажется осушенной, а новая будет формироваться ниже, применительно к новому положению уровня воды в реке. Иная картина (отсутствие этажности пещер) имеет место в районах, испытывающих устойчивое поднятие. В этих условиях не создается длительного равновесия (река — подземные воды) в связи с интенсивностью глубинной эрозии реки на поднимающемся участке, скорость которой значительно превышает скорость развития карста.
Отложения карстовых пещер. Широкое развитие в пещерах имеют натечные образования. Вода, просачивающаяся сверху и движущаяся по трещинам в карбонатных породах, обычно содержит много растворенного углекислого газа (CO2), что значительно увеличивает ее растворяющую способность. Растворяя по пути своего движения известняки (в зоне аэрации), она насыщается углекислым кальцием в виде бикарбоната: CaCO3H-H2O + -T-CO2-^Ca(HCO3) 2. Когда такая вода просачивается с потолка или стенок пещеры, она выделяет часть углекислоты, в результате нарушается указанное равновесие и реакция сдвигается влево. Бикарбонат переходит в карбонат кальция (CaCO3), который частично выпадает в осадок в момент, когда воды находятся еще на потолке пещеры. Так из капель просачивающейся с потолка пещер воды нарастают вниз натечные образования, называемые -сталактитами. В ряде пещер можно наблюдать различные, иногда изумительной красоты формы сталактитов.
