что такое карстовая воронка и как она образуется

Что такое карстовая воронка и как она образуется

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Что такое карстовые воронки и как они образуются?

Провалы грунта — это действительно страшно. Кроме опасностей, подстерегающих нас на поверхности земли или над ней, сама земля может внезапно уйти из-под ног, поглотив нас вместе с домом или транспортным средством.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Что же такое карстовые воронки и как они образуются? Это в буквальном смысле дырки, образованные проседанием земли при сочетании трех факторов: воды, эрозии и времени. Текущие подземные воды просачиваются сквозь зернистый грунт, камни, песок в верхнем слое почвы и даже сквозь крупицы основной коренной породы.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Если коренные породы состоят из чего-то вроде гипса, известняка или доломита, вода может просто размыть их, растворив непрочные отложения. В случае непрерывного или многократного воздействия воды на эти породы в них могут сформироваться большие отверстия или даже обширные системы пещер. Высокая кислотность воды, например из-за поглощения двуокиси углерода, может значительно ускорить процесс.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Разъедаемые водой коренные породы раскалываются, подвергая эрозии более глубокие слои осадочных пород. Кроме того, бывает, что вода сначала разрушает внутренние коренные породы и затем, проделывая отверстие, поднимается к покрывающему (самому верхнему) слою земли. После того как покрывающий слой подвергается эрозии из области коренных пород, продолжение процесса зависит от вида почвы.

Если покрывающий слой представляет собой сыпучий песок, донные частицы будут смываться или опускаться через впадины или трещины в коренной породе. Неплотные слои выше последуют за ними, в результате чего весь покрывающий слой резко упадет вниз, чтобы заполнить пустоту.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Это может происходить быстро или медленно в зависимости от скорости размытия коренных пород. В итоге карстовая воронка может проложить себе путь вплоть до них. Такие провалы называются оседающими. Гораздо более драматичными являются случаи, когда покрывающий слой состоит из глины. Так как глина слипается намного проще, чем песчаная почва, она не вся стекает в отверстие в коренных породах.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Вместо этого поток воды постоянно размывает нижнюю часть слоя глины, образуя большую карстовую пустоту, которая подступает все ближе и ближе к поверхности. Когда оставшийся слой уже не может противостоять силе тяжести, он проваливается в пропасть под ним. Если на этом месте стоит жилой дом или салон полный ценных автомобилей, то владельцам придется попрощаться с имуществом, а может и с жизнью. Такие опасные воронки носят название проваливающихся.

На видео из американского штата Луизиана показано, как падают прибрежные деревья из-за отверстия, которое образовалось под водой. Ученым достаточно хорошо известно, какие области наиболее подвержены провалам грунта. Исходя из геологических исследований, такое свойственно карстовым формам рельефа и «уязвимым» породам (соль и гипс).

Один из признаков района, где велика вероятность провалов, это обширные системы пещер, высеченные в коренных породах. Недавно НАСА объявило, что с помощью радиолокационных данных спутников они могут следить за перемещением грунта и фиксировать провалы на предварительной стадии.

Источник

Процесс образования карстовых воронок. Самые впечатляющие карстовые воронки

Одними из самых необычных форм рельефа являются карстовые воронки. Эти невероятные образования возникают благодаря движению почв в горных породах, растворимых в воде. В природе существует огромное множество карстовых воронок, о которых и пойдет речь в данной статье.

Проще говоря, образуются карстовые воронки посредством растворения и выщелачивания подземными водами пластов пород. В результате земля проседает, и образуются воронки самых разных размеров: одни не превышают одного метра, другие уходят в недра на сотни метров.

Общая информация о карстовых процессах

Довольно серьезное препятствие представляет возникновение в любой местности карстовых воронок. Особенно это вызывает затруднения при строительных работах и использовании технических сооружений. В связи с вышесказанным изучение карста – важный, а иногда и решающий элемент инженерно-геологических исследований, в особенности при строительстве гидротехнических сооружений.

Известны некоторые случаи, когда при возникновении крупных карстовых образований с поверхности земли исчезали озера и целые реки.

Слово «карст» исторически произошло от названия плато в Словении, в районе Триеста, являющегося известковым.

Карстовые воронки в России тоже имеют довольно широкое распространение. Их можно встретить на Русской равнине, в Приуралье, в Приангарье, на Дальнем Востоке и на Кавказе.

К горным породам водорастворимым относятся известняки, мел, доломиты, мергель сильноизвестковистый, соль, гипс и пр.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

В процессе строительных работ обязательно следует учитывать возникновение подобного природного образования (карстовая воронка). Расчет размеров (диаметра, глубины и пр.) очень важен при проектировании любых работ на подобных местностях. Кроме всего, в процессе выбора площадки для строительства и для создания безопасных проектных решений по устройству фундаментов, важный момент представляет и степень активности этих процессов. При карсте активном степень закарстованности растет, а пассивный карст развивался когда-то в прошлом. Поэтому в последнем отсутствует какое-либо интенсивное и свободное движение воды, а также в нем содержатся продукты выноса прочих пород.

Обычно говорят о соляном карсте (хлоридный – пустоты в залежах соли), о гипсовом (сульфатный – карст в гипсе) и о карбонатном (в известняках, меле, доломитах или в мраморе).

На земной поверхности карст приобретает самые разные очертания – щели (в геологии – кары), борозды, канавки. Если такие карсты распространены на больших площадях, то они называются карровыми полями.

В природе есть разнообразные формы карстовых пустот.

1. Карстовые воронки – самые распространенные карстовые проявления. В поперечнике размеры таких воронок – от 1 до 50 метров (бывают и 100-метровые). Их глубина варьирует от 1 до 20 метров. Различаются провальные и поверхностные воронки. Провальные возникают в результате обрушения над подземными пустотами скальных пород. Поверхностные формируются в результате растворения водами атмосферными.

2.Панорамы – глубокие карстовые щели, выводящие поверхностные (атмосферные) воды в подземные бассейны.

3. Вид карстовой воронки полья возникает при объединении нескольких карстовых воронок или при опускании немалых территорий поверхности земли. По длине данный вид карста достигает нескольких километров, а глубина – нескольких метров.

4. Каверны формируются в результате растворения пород в месте многочисленных трещин.

5. Пещеры возникают в результате процессов эрозии, обрушения пород, растворения, механической суффозии. Размеры могут быть огромными в поперечнике и в длину достигать нескольких десятков километров.

Ниже будут представлены некоторые самые впечатляющие воронки мира.

Самая большая карстовая воронка

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Для лучшего представления масштабов данной природной ямы ее часто сравнивают с Boeing 747.

Голубая дыра Дина

Виды карстовых воронок по природе своего образования самые разнообразные. Самой глубокой воронкой морской (202 метра) является Голубая дыра (практически в 2 раза глубже других голубых дыр в Карибском бассейне, образовавшихся в известняковой полости). Находится она на Багамских островах.

Почти круглая по своей форме дыра на поверхности имеет диаметр примерно 25-35 метров. С глубины 20 метров она заметно расширяется, образуя пещеру диаметром в сто метров.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Вообще, существует несколько подобных, заполненных водой, карстовых ям. Есть среди них и более глубокие: Закатон в Мексике (335 м) и Поццо дель Мерро (392 метра) в Италии. Но Голубая дыра Дина – это самая глубокая из всех известных карстовых пустот, заполненных водой, с входами в них, расположенными ниже ур. моря.

Сима Гумбольдт, Венесуэла

Это уникальнейшая карстовая воронка. Глубина ее достигает 320 метров. Но особенность ее в том, что стены Сима Гумбольдт практически вертикальные, в связи с чем внутри данного карстового образования сформировалась своя особенная экосистема.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Там растут необычные растения и обитают уникальные животные, которых нигде больше не встретишь.

Дарваза, Туркменистан

Воронка, носящая еще одно довольно страшное название («Врата Ада»), в диаметре около 60 метров, а глубина ее приблизительно равна 30 метрам.

Из нее выходит природный газ, который в 1971 году геологи подожгли в надежде, что он за несколько дней прогорит. Но пламя до сих пор выходит из этого горящего карста, огненные языки которого вытягиваются в высоту до 10-15 метров.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

В заключение немного о карстовых воронках России

Встречаются карсты по всему миру. И Россия не является исключением, особенно территории ее Средней полосы. Довольно много котловин, провалов карстовых в Нижегородской и Владимирской областях вдоль берегов реки Оки. Огромные воронки наблюдаются в Дзержинске, в деревнях Пивоварово, Чудь и Монаково. У города Ворсмы есть большая Ворсменская карстовая котловина.

Весной 2013 года в Бутурлино (рабочий поселок) под землю ушли сразу три дома. Диаметр воронки с того времени увеличился с 40 метров до 85. Глубина его – 14 метров.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Есть в Нижегородской области озеро карстовое, называемое Большое святое. По существующей легенде, на месте этого природного водоема давным-давно располагалось село с монастырем. Они ушли под землю, а это место затопило водой.

Все больше и больше возникают в России провалы и техногенного характера, например, в Пермском крае, в городе Березники, в котором находятся шахтные выработки месторождения калийных солей.

Источник

Карстовый провал: как не уйти под землю… Все о печальных воронках!

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Счастливое семейство спокойно спит ночью в своей постели. Вдруг пол в квартире начинает ходить ходуном. Землетрясение? Родители хватают полусонных детей, выскакивают наружу. Но землетрясения нет, а дом у них на глазах уходит под землю. Эпизод, достойный фильма-катастрофы. В жизни такое явление нередкое. Всему виной карстовый провал!

Что такое карстовый провал

Карстовый провал возможен в том случае, когда почва состоит из мягких осадочных пород, типа известняка, гипса, доломита или мела. А грунтовые воды изнутри вымывают их, образую под землей пустоты. Верхний слой почвы, не способный долго держать нагрузку, обрушивается. Возникают воронки или провалы разных форм: идеально круглой, овальной, щелевой. Форма провала и его размеры зависят от состава грунта и глубины залегания мягких пород. Иногда такие воронки в глубину достигают более 300 м.что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Карстовый провал – это природное явление, которое на земле творилось миллионы лет назад и продолжает происходить сейчас

Плюс свою лепту вносит человек, деятельность которого наносит природе непоправимый ущерб. Известны случаи, когда под землю проваливались жилые дома, участки шоссе, придорожные кафе, целые фабрики.

Где может происходить подобное явление

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуетсяКарстовые районы часто бедны поверхностными водами. Все они уходят под землю, незримо подтачивая внутренний слой. Это может происходить даже в скальных породах, тогда под воздействием грунтовых вод образуются целые карстовые пещеры, гроты. Воронки появляются не только на земле, но и под водой. Это происходило до ледникового периода, когда уровень мирового океана был ниже. Но эти голубые бездны существуют до сих пор, притягивая ученых и дайверов. Когда карстовые воронки близко подходят к водным объектам (рекам, морям), они заполняются водой. В результате получаются чудесные озера с чистой водой, иногда достигающие в глубину 100 м.

Некогда индейцы майя молились на свои сеноты, что значит «колодец», с пресной, прозрачной, не ледяной, но прохладной водой. Они считали их священным входом в царство мертвых.

Результат деятельности человека

Не только природа, но и сам человек часто становится виновником подземного провала. Шахты по добыче каменной соли, выработки горных пород обедняют почву. Рукотворные пустоты рано или поздно обрушиваются. Как произошло у нас в России, в Березниках.

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуетсяГородок расположен возле рудника, добывающего техническую соль. Провалы там следуют один за другим: в лесу, возле железнодорожной станции, рядом с управлением шахтой. Не исключено, что скоро весь городок окажется под землей. В Китае, например, причиной провала стали старые канализационные трубы, сквозь которые годами сочилась вода. В результате под землю ушли корпуса фабрики, погибли люди. Владельцы придорожной закусочной в штате Миссисипи, в США, построили автостоянку над старой водосточной канавой. В результате 12 машин провалились в 10-метровую яму. А ливневые дожди, которые нередки в тропических районах, а в последнее время и у нас в средней полосе, довершают начатое человеком дело.

Красоты, таящие опасность

Природный карстовый провал – часто красивейшее место. Вокруг таких пустот витает множество легенд, поэтому они и привлекают к себе такое количество любопытных. Самые известные карстовые воронки еще и опасны.

К примеру, все подводные голубые дыры не случайно называют «Кладбищами или могилой для дайверов». Погружение на большие глубины сопряжено с опасностью дезориентации. Это приводит к чрезмерному расходу кислорода и, как следствие, гибели дайвера. Карстовые пещеры часто имеют ответвления, коридоры и галереи, которые также уводят любознательных в сторону.

«Врата Ада» в Туркмении – карстовый провал, заполненный ядовитым газом. 40 лет назад советские геологи подожгли его, надеясь, что тот скоро прогорит. Но он до сих пор полыхает, подобно огнедышащей пасти дракона. Карстовые озера при всей своей красоте так же могут таить в себе опасность. Глубина некоторых достигает более 100 м. Прозрачность воды создает иллюзию близкого дна. Словом, все эти объекты нужно познавать очень осторожно, не забывая о собственной безопасности.что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Самые известные провалы

Озера

Рица в Абхазии – излюбленное место отдыха партийных советских бонз. Глубиной более 120 м. Прозрачное и чистое озеро в окружении скалистых гор.

Красное озеро в Хорватии – глубина воронки 220 м, вода в период дождей поднимается до 90 м. Знаменито утесами, богатыми железом, отсюда цвет и название.

Озеро Кингсли во Флориде – идеально круглое, как монета, его так и называют «серебряный доллар».

Вульягмени, Греция – в 20 км от Афин. Оно уходит под гору, в пещерах которой образовано 14 туннелей, до сих пор не исследованных.что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Большое святое озеро, Нижегородская область, Россия – по легенде на дне его покоится монастырь и деревня, которые в одночасье погрузились под воду.

Пещеры

Пещера ласточек, Мексика – дыра диаметром 62 м, глубиной около 400 м. Когда-то сюда древние ацтеки бросали девушек в жертву богам.

Пещера Харвуд, Новая Зеландия – вертикальный вход глубиной 186 м, а вся глубина 356 м. Подземными ходами она переходит в пещеру «Звездный свет».

Сотано-де-Барро в Чили – карстовая воронка в диаметре 600 м, глубиной 450 м. В окрестностях – стаи диковинных птиц и разнообразные леса.

Кафедрал Вэлли, штат Юта, США – неглубокая пещера, всего 60 м, но окружающие пейзажи напоминают марсианский ландшафт. Спускаться в нее запрещено, так как грунт не стабилен.

Подводные провалы

Большая синяя дыра, Белиз – ширина около 300 м, глубина около 100. Первым туда опустился Жак Ив Кусто.

Голубая дыра в Дахабе, Египет – глубиной 100 м. Печально известное «Кладбище дайверов».что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

Голубая дыра Дина, Багамские острова – самая глубокая из подводных воронок. В диаметре 25-35 м, глубиной 202 м.

Природные объекты

«Врата Ада», Туркмения – горящий природный газ из провала шириной 30 м поднимается на высоту до 15 м.

«Небесная яма», Китай – самый глубокий провал 660 м и в ширину 530. В сезон дождей водопады струятся вниз провала. Очень красиво!что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

«Дыра Дьявола», штат Техас, США – туристов привлекают стаи летучих мышей, обитающие в этом месте. Дыра огорожена колючей проволокой. Внутрь пускают организованные группы.

Как предотвратить провал

Предотвратить провал невозможно. Но избежать разрушительных неприятностей вполне реально. Ученые-геологи, геодезисты исследуют подобные карстовые районы, учитывая подвижки грунта. Предостерегают строителей о возможных опасностях обрушения. Жаль, что их предупреждения не всегда бывают услышанными. Жадность предпринимателей берет верх.

Так получилось и во Флориде, в парке Винтер, когда несколько его зданий обрушились в результате провала. А ведь еще в начале 70-х годов прошлого столетия ученые предостерегали власти города об опасности застройки этого района. Хорошо, что никто не пострадал. Наиболее подвержены провалам районы, в которых много уязвимых пород, имеется карстовый рельеф местности. В этих областях могут располагаться системы пещер, высеченных в коренных породах. Сегодняшние методы радиолокации позволяют отслеживать подвижки грунта даже из космоса, прогнозируя провалы на начальных стадиях.

Статистика последнего времени

Провалы происходят постоянно, несмотря на все усилия ученых. В 2010 году в Гватемале 70-метровая воронка поглотила несколько кварталов, погибли 15 человек. А вот 2013 в Сочи при строительстве обрушился туннель, завалив соседний, к счастью, нежилой дом. В 2013 в Бутурлино в воронке 30х40 м исчезли три дома. Никто не пострадал. Во Флориде в 2016 году среди ночи под землю ушел дом. Тело владельца дома не смогли найти. В Орегоне в 2016 году пришлось полностью закрыть шоссе 101, на котором образовалась воронка глубиной в 10 м. И буквально недавно в Нижегородской области, в Шатковском районе, образовался еще один провал глубиной 50 м.

Избежать провалов под землю, многомиллионных убытков можно, если прислушиваться к мнению ученых и геодезистов. Все карстовые районы в мире на учете. А вот открывать для себя природные красоты таких мест стоит с удовольствием и осторожностью, чтобы не нанести вред окружающему миру. Иначе природа незамедлительно накажет виновного.

Источник

Карстовый процесс

что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть фото что такое карстовая воронка и как она образуется. Смотреть картинку что такое карстовая воронка и как она образуется. Картинка про что такое карстовая воронка и как она образуется. Фото что такое карстовая воронка и как она образуется

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%.

Форма и содержание

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:

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.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *