Презентация: Карст і карстова морфо - скульптура

Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура До найсприятливіших умов карстового процесу належать такі Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Механізм і морфоскульптура карстового процесу Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Голий карст Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Закритий карст Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Похідні природні явища карстових процесів Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Закономірності перебігу карстових процесів Циклічність карстових процесів Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Псевдокарстові процеси і форми рельєфу Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Практичне значення карстових процесів і форм рельєфу Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура Карст і карстова морфо - скульптура
1/78
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 87)
Скачать (13241 Кб)
Код скопирован в буфер обмена
1

Первый слайд презентации: Карст і карстова морфо - скульптура

2

Слайд 2

Карстовими називають геоморфологічні процеси, які відбуваються завдяки здатності поверхневих чи підземних вод здійснювати хімічне вилуговування або розчинення осадових гірських порід — карбонатних, сульфатних, сольових. Свою назву вони отримали на честь гірського масиву Карст поблизу Трієста на східному узбережжі Адріатичного моря. Вапнякове плато Карст

3

Слайд 3

Визначальною умовою розвитку карстових процесів є наявність гірських порід, здатних до вилуговування (чи розчинення). За цією ознакою розрізняють: сульфатний (поширений у сульфатних породах – гіпсі, ангідриті, мірабіліті, бариті та деяких інших); карбонатний (карстові процеси відбуваються у вапняках, доломітах та породах, багатих на сидерит, магнезит тощо); сольовий карст (поширений переважно у товщах кам’яної та калійної солей).

4

Слайд 4: До найсприятливіших умов карстового процесу належать такі

1. Достатня кількість розчиненого у воді діоксиду карбону. Джерелами діоксиду карбону, що міститься у природних поверхневих і підземних водах, можуть бути: а) атмосфера, з якої вода поглинає діоксид карбону ( IV ) під час падіння дощових крапель (щоправда, кількість поглиненого газу, вкрай незначна); б) біохімічні процеси зумовлюються переважно життєдіяльністю мікроорганізмів, що є в ґрунтах і верхній товщі порід літосфери, по яких циркулюють підземні води; в) розкладання органічних решток на земній поверхні або поблизу неї; г) «ювенільний» діоксид карбону ( IV ), яким атмосферні води часто насичуються у процесі своєї глибинної циркуляції. Це особливо часто спостерігається в областях сучасної або минулої вулканічної діяльності. Крім вуглекислого газу в розкладанні вапняків та інших порід можуть брати участь деякі інші кислоти, наприклад, гумінові, а також сульфатна, що утворюється у місцях виходу на поверхню сірководневих вод.

5

Слайд 5

2. Рельєф плоских межиріч і спадистих схилів, що забезпечує тривалий вплив поверхневих вод на гірські породи та значну інфільтрацію. Круті схили зумовлюють стікання поверхневих вод та їхнє мінімальне проникнення вглиб. Південь Хмельницької області

6

Слайд 6

3. Значний об’єм гірських порід, здатних до вилуговування, та відсутність великої кількості домішок, що гальмують перебіг карстового процесу. Вапнякові скелі над Дністром у місці його перетину Подільських Товтр (с. Нагоряни)

7

Слайд 7

4. Структура породи, здатна спричинити інтенсивну міграцію підземних вод у масиві порід, що зазнають карстових процесів. Пористість, ніздрюватість, наявність каверн (великих і дрібних порожнин) у породах зумовлює повсюдне проникнення підземних вод і вилуговування порід у значних об’ємах. Велике значення має ухил водотривких порід, від якого залежить спрямований рух підземних вод і транспортування у розчиненому стані вилугуваних мінеральних мас.

8

Слайд 8

5. Вплив тектонічного чинника, що сприяє дренуванню гірських порід системою розломів, тріщин та інших деформацій. Подільські Товтри Плато Устюрт

9

Слайд 9

6. Достатнє зволоження, сприятливий температурний режим, які визначають кількість біомаси, потрібної для утворення діоксид карбону ( IV ), гумінових та азотної кислот, що поліпшують агресивність підземних вод. Іноді клімат заважає карстовим процесам, наприклад багаторічна мерзлота перешкоджає доступу вод до масивів порід, здатних до вилуговування. Окрема товтра поблизу с. Нагоряни на Дністрі

10

Слайд 10

7. Сприятливі умови для оновлення підземних вод — значна тріщинуватість порід, що забезпечує надходження підземних вод, які здійснюють карстовий процес, до осередків розвантаження, а також сприяє припливу свіжих поверхневих ненасичених вод. Важливого значення при цьому набуває дренованість, тобто досить високе гіпсометричне положення товщі порід, придатних для карстових процесів, завдяки чому підземні води характеризуються значною динамікою.

11

Слайд 11: Механізм і морфоскульптура карстового процесу

Як і будь-який інший екзогенний процес, який зумовлює міграцію по земній поверхні та у верхніх шарах літосфери речовини, енергії та інформації, карстовий складається з трьох етапів: руйнування (тоді вживають терміни «вилуговування», «розкладання», «розчинення» тощо), транспортування мінеральних мас у вигляді розчинів, колоїдів і суспензій та акумуляції, тобто осадження або коагуляції мінеральних мас за умов неможливості подальшого пересування по поверхні або у товщах гірських порід.

12

Слайд 12

Як і більшість екзогенних процесів, карстовий має циклічний характер, проте ця циклічність зумовлюється не тільки зовнішніми чинниками (чергуванням ксеротермічних і плювіальних епох у певному регіоні), а й ритмічністю геологічного (тектонічного) розвитку певної ділянки земної кори. У багатьох випадках ритмічні підняття й опускання земної поверхні спричинюють трансгресії або регресії епіконтинентальних морських басейнів, що також зумовлює ритмічний прояв карстових процесів. Останні призводять до видалення маси гірських порід у певному регіоні як з поверхні, так і на глибині.

13

Слайд 13

Відповідно до цього розрізняють карст поверхневий («голий», відкритий) і підземний (закритий). Кожний із цих різновидів карсту утворює специфічний комплекс форм рельєфу. Оскільки відкритий і закритий карсти переважно взаємодіють між собою, то деякі карстові морфоскульптури важко розрізнити за ознаками їхньої належності до певного різновиду.

14

Слайд 14: Голий карст

15

Слайд 15

Поширений у районах, де в гірських породах, можуть відбуватися процеси карстування, виходять на денну поверхню, а кліматичні умови регіону не сприяють утворенню кори вивітрювання, яка могла б вкрити їх шаром значної товщини. Відсутність суцільного ґрунтово-рослинного покриву, виходи безпосередньо на поверхню голих вапнякових порід сприяють утворенню численних схилів, роз’їдених карровими борознами, або каррами (інша назва — шратти ), різними за довжиною і глибиною.

16

Слайд 16

Особливо виразними зазначені форми рельєфу є у країнах європейського Середземномор’я. Тут у минулому схили вапнякових гір, імовірно, були вкриті лісами, які згодом по-хижацьки винищили. Стікання опадів з оголених схилів швидко позбавило їх пухкого покриву, відкривши нічим не захищені вапнякові породи. Численні каррові борозни, які виникли тут упродовж нетривалого часу, активно поглиблювалися і подальше вилуговування відбувалося вже вздовж тріщин, властивих щільним осадовим породам тектонічно активних областей (рис.). а- лункові, б- трубчасті, в - у вигляді слідів, г - борозенчасті, д - структурні, е - жолобовидні, є - тріщинні

17

Слайд 17

Утворення таких тріщин за допомогою карстового процесу мало виразне спрямування вглиб. На перетинах деяких тріщин (у «вузлах»), де кількість подрібнених порід значно більша, процес посилювався і часто призводив до появи вертикальних каналів ( понорів, шахт, колодязів тощо), які з’єднують форми поверхневого карсту з підземними порожнинами. У поверхневій частині такі канали часто розширюються, набуваючи вигляду лійок (рис.). а - блюдцеподібна западина просмоктування; б – лійка просмоктування; г – карстовий колодязь провального походження; 1 – нерозчинні породи; 2 – розчинні породи; 3 – делювіальні, пролювіальні, елювіальні відклади

18

Слайд 18

Карстові лійки з часом стають глибшими та більшими за площею (рис.). На території, складеній з поверхні породами, схильними до карстування, зазвичай формується кілька таких лійок. Вони мають лінійну протяжність тоді, коли належать до великої тріщини у карстованій породі і ніби «нанизані» на деяку вісь, або займають певну площу ізометричних обрисів у плані. Через деякий час лійки, які зазнають розширення і поглиблення, зливаються між собою й утворюють спільні зниження значної площі, що мають назву «полья». а – колодязеподібний циліндричний провал; б – лійкоподібна западина

19

Слайд 19

Оскільки дощові опади у Середземномор’ї часто мають зливовий характер, то відбувається короткочасне потужне змивання продуктів вивітрювання до утворених карстових лійок. Частина змитого елювію нагромаджується на дні карстових западин і сприяє закупорюванню понор глинистим матеріалом і припиненню карстового процесу на поверхні.

20

Слайд 20

Отже, типовими морфоскульптурами відкритого карсту є каррові борозни, що переважно утворюються внаслідок корозійної і хімічної діяльності води та змивання елювіальних продуктів до карстових знижень, а також самі зниження — лійки, блюдця, полья, доліни тощо). Западини значних розмірів (понад кілька кілометрів у поперечнику) зазвичай називають польями (від південнослов’янського polje, що тотожне українському слову «поле»), а западини незначних розмірів (від кількох до кількасот метрів у поперечнику) у західноєвропейській науковій літературі незалежно від їхньої форми називають « долінами ».

21

Слайд 21

Карстові лійки зазвичай мають округлу чи овальну, іноді — неправильну форму в плані та лійкоподібний поперечний переріз з крутими й прямими схилами (рис. 97). Розмір у поперечнику становить 10—200 м. У разі формування складних лійок, які утворюються після злиття між собою кількох суміжних або розміщених ланцюжком западин під час їхнього розростання по поверхні, простори між лійками набувають вигляду довгастих долиноподібних знижень, розділених невисокими перемичками на низку западин меншого розміру. Зниження такого характеру отримали південнослов’янську назву «ували».

22

Слайд 22

На дні багатьох карстових лійок нагромаджуються пухкі осадові породи, що змиваються зі схилів, іноді днища мають тріщини, в яких затримуються атмосферні опади. Потім ці тріщини округлюються і набувають вигляду отворів округлої чи овальної форми діаметром кілька десятків сантиметрів. Такі отвори, що поглинають поверхневий стік, називають « понорами ». В Україні є чимало географічних назв, які містять інформацію щодо карстових процесів. «Понора», «понорка» — назви річок і струмків, які протікають у районах поширення вапнякових порід (зокрема, у районі старовинного волинського міста Ізяслава).

23

Слайд 23

Зазначені форми поверхневого карсту, їхня морфологія та механізм утворення вказують на тісний зв’язок з формами закритого карсту через вертикальне спрямування руху підземних вод, на які перетворюються поверхневі води у разі потрапляння до карстових знижень земної поверхні. Саме під час інфільтрації або стікання поверхневих вод до глибини гірської породи, схильної до вилуговування, відбувається підземне винесення розчинених порід і формування порожнин. Проте механізм закритого карсту має свої особливості. Вхід до печери “Вертеба”

24

Слайд 24: Закритий карст

25

Слайд 25

Проміжними морфоскульптурами між голим і закритим карстом є вертикальні карстові канали ( понори, шахти, колодязі тощо ), які живлять поверхневими водами підземні порожнини і забезпечують процес вилуговування у глибині осадових товщ, схильних до карстування, тобто у карстовому масиві.

26

Слайд 26

Для того. щоб відбувся процес закритого карсту, необхідною умовою є існування принаймні трьох зон, або поверхів, які розрізняються за гідрогеологічним режимом. Верхню зону — від денної поверхні до дзеркала підземних вод — називають зоною аерації, або зоною вертикальної циркуляції вод. Тут переважає вільний гравітаційний рух води, який відбувається періодично, під час надходження з поверхні дощових або талих вод. Може також відбуватися і постійне переміщення води, проте лише там, де є місцеві джерела живлення, наприклад річки, які розміщені у межах території поширення карсту і губляться у системі підземних порожнин.

27

Слайд 27

Нижче залягає зона періодично повного насичення, де спостерігаються неритмічні, різкі коливання рівнів підземних вод, які можуть досягати значної амплітуди. Це пояснюється тим, що живлення закарстованих масивів осадових порід відбувається за умов уже існуючої значної дренованості карстових масивів, що сприяє різкому підняттю рівня підземних вод у разі надходження атмосферних опадів чи талих вод. У місцях поширення нерозчинних осадових порід частина поверхневого стоку витрачається на стікання, а інфільтрація поверхневого стоку відбувається значно повільніше і рівномірніше.

28

Слайд 28

Верхня межа зони карстового масиву — зони постійного повного насичення збігається з рівнем найнижчого стояння підземних вод, а нижня — належить до поверхні водотривких порід — певного водотривкого горизонту (карстовий масив зазвичай має ярусну будову завдяки наявності кількох водотривких шарів і відповідно кількох горизонтів підземних вод. Тому відомості щодо гідрогеологічної будови карстового масиву належать до певного ярусу, основою якого водотривкий шар). На цьому поверсі рух підземних вод здійснюється майже горизонтально або, згідно з ухилом водотривкого шару, від центру карстового масиву до його країв. На периферії масиву відбувається розвантаження водоносного горизонту, води якого вже здійснили вилуговування порід і містять у розчиненому стані продукти вилуговування.

29

Слайд 29

Розвантаження відбувається у річкові долини, які по вертикалі перерізали всю товщу карстового масиву, або просто на денну поверхню на схилах долин, балок, ярів по покрівлі водотривкого шару. Є й інші осередки розвантаження підземних вод, які брали участь у карстуванні: палеогеоморфологічні, або підземні (пов’язані з давнім рельєфом), антропогенові (наприклад, великі кар’єри, шахти тощо), узбережні морські (виходи підземних вод нижче від рівня моря, внаслідок чого утворюється так званий морський прибережний вир) тощо.

30

Слайд 30

Унаслідок наявності кількох горизонтів підземних вод, зумовлених існуванням відповідної кількості водотривких шарів у карстовому масиві, останній має виразну ярусну будову підземних порожнин. Вони часто з’єднані між собою горизонтальними ходами (за напрямами поширення підземних вод по покрівлі водотривких шарів) або вертикальними шахтами, колодязями, підземними понорами (за напрямами зруйнованих унаслідок давніх ерозійних процесів, розломних порушень водотривких порід тощо). Горизонтальні ходи, виповнені підземними водами, є своєрідними підземними ріками.

31

Слайд 31

А ріки на поверхні – об ' єкт вивчення керівника Канівської навчальної практики – Сергія ЛИСОГОРА (ліворуч – об '' єкт вивчення …)

32

Слайд 32

Механізм закритого карсту тісно пов’язаний з рухом підземних вод, що, в свою чергу, зумовлюється розміщенням карстового масиву над місцевим базисом денудації. За умов доброї дренованості біля покрівлі водотривкого шару (або біля підошви порід, схильних до вилуговування) впродовж тривалого часу формуються підземні порожнини. Зазвичай вони мають поперечний переріз у формі рівнобедреного трикутника з основою, що збігається з напрямом розміщення водотривкого шару. Саме біля основи печери найінтенсивніше відбувається вилуговування і винесення маси гірської породи з підземними водами до осередків їхнього розвантаження. В ідеальному випадку спостерігається ярусне розміщення печер і з’єднання їх горизонтальними ходами.

33

Слайд 33

Покрівля утворених печер унаслідок продовження вилуговування та нещільності порід карстового масиву може зазнавати часткового обвалювання, тому в центральній частині підземних порожнин спостерігаються хаотичні нагромадження уламків порід різних розмірів. Оскільки днища печер належать до покрівлі водотривкого шару, то вони часто є акваторіями підземних озер, в які з покрівлі печер падають краплі інфільтрованих поверхневих вод, що мають достатню концентрацію розчинених порід карстового масиву. Це спричинює формування екзотичних підземних морфоскульптур — сталактитів і сталагмітів.

34

Слайд 34

Розчинений у воді гідрогенкарбонат кальцію здатний легко розщеплюватися на вуглекислий газ і гідрогенкарбонат. Вуглекислий газ при цьому зазвичай виділяється у повітря. Розпад гідрогенкарбонату стає можливим за різних причин: у разі контакту з повітрям, випаровування води, підвищення її температури тощо. Надлишок карбонату кальцію, що утворюється при цьому, осаджується у твердому вигляді. За відповідних умов цей процес відбувається у карстових печерах (так утворюються сталактити, оскільки у випадку осадження у твердому стані гідрогенкарбонату під час стікання з покрівлі печер, з кожною краплею зростає довжина і товщина мінеральних наростів — сталактитів ). Водночас відбувається формування сталагмітів, які ростуть угору і за певних умов зростаються зі сталактитами, утворюючи колони — сталагмати. Такий процес спостерігається також у процесі відкладання вапнякового туфу за допомогою підземних вод, які з’являються на земній поверхні або у великих підземних порожнинах (ці утворення є натічними травертиновими терасами). Подібні процеси відбуваються і під час утворення оолітових вапняків у відкритих джерелах. Схематичний розріз карстової печери (за Р. Кеттнером): 1 — сталактити; 2 — сталагміти; 3 — сталагнати

35

Слайд 35

Місця знаходження печер у товщі карстового масиву та основні ознаки їхньої морфології зумовлені розміщенням систем тріщин у породах (тектонічних або таких, що утворюються під час діагенезу порід, придатних для прояву карстування). Діагенез — це процес перетворення первинних осадів на осадову породу, під час якого відбувається її ущільнення і можуть сформуватися значно ущільнені та ослаблені ділянки масиву порід. Підземні води, що проникають до ослаблених зон породи по тріщинах, поступово розширюють їх і створюють складну систему підземних каналів. У зонах найсильніших потоків розширення ослаблених зон породи (так званих магістральних каналів ) найяскравіше проявляється ефект розчинення. До таких зон можуть примикати навколишні порожнини, утворюючи великі підземні печери.

36

Слайд 36

Під час розширення нових тріщин і часткового закупорювання старих каналів руху підземних вод матеріалом, принесеним з поверхні, або утвореним унаслідок обвалювання склепінь печер, підземні води можуть прокладати собі нові канали, залишивши старі без води. Так виникають численні сухі печери зі слідами наносів на дні каналів — свідками колишнього інтенсивного руху підземних вод.

37

Слайд 37

Як найпростіше побачити, що товщі гірських порід, здатні зазнавати процесів карсту, є потужними? Дуже просто. Поглянути на південний берег Британських островів.

38

Слайд 38

Печери часто утворюють складну систему відносно вузьких каналів і просторих розширень — залів, які мають численні відгалуження, змінюють напрям і часто розміщуються на різних рівнях у кілька поверхів. Це відбувається переважно за умов висхідного розвитку рельєфу, значної потужності вапнякових товщ, певного порушення геологічної структури відкладів (наявність моноклінальної, вертикальної, складчастої, розломної структури). Часто зовнішнім отвором печери є понора, яка з’єднує днище карстової лійки (полья) з печерою.

39

Слайд 39

Печера може мати тільки один вхідний отвір, на іншому кінці вона закупорена обвалом, натічними утвореннями чи розпадається на систему вузьких тріщин і каналів, крізь які важко проникнути. Це — сліпі, або мішкоподібні, печери. В інших випадках печери відкриваються назовні двома або кількома виходами, розміщеними на протилежних кінцях, це — прохідні печери.

40

Слайд 40

Рельєф карстових областей відзначається своєрідністю будови річкових долин. Оскільки більшу частину року в межах карстових масивів поверхневий стік перетворюється на підземний (за наявності тріщин і понор), то річкові долини, що починаються тут, неглибокі та слабко розроблені, тому що вода заповнює їхні русла переважно під час сильних злив чи танення снігу. На територіях з добре розвиненим карстом часто формуються мішкоподібні річкові долини. Протилежні схили таких долин ближче до верхів’я зазвичай змикаються, утворюючи суцільну стіну, біля підніжжя якої знаходиться потужне джерело підземних вод, що дає початок річці. Якщо поверхнева карстова форма, наприклад, карстовий яр у глибину досягає поверхні водоносного горизонту, то останній зумовлює появу у днищі яру постійного водного потоку. Виникає сліпа річкова долина, що закінчується тупиком, тобто не з’єднується з іншими річковими долинами, озерами чи будь-якими іншими зниженнями (рис.). Водний потік перетворюється на підземний, і річка, що протікає по сліпій долині, надалі продовжує свій рух системою підземних порожнин. Замкнені карстові долини (за J. Kunsky, 1960): а — сліпа (тупикова); б — напівсліпа

41

Слайд 41

На склепіннях, днищах і стінах багатьох печер є різноманітні натічні утворення з вапна. Зі стелі печер звисають вертикальні вузькі та довгі утвори, що нагадують льодяні бурульки. Еволюція натічно-крапельних утворів залежить від притоку води до печери. Під час переходу з карстованої товщі до порожнини печери спочатку розвиваються напливи на її днищі — гурії, потім — сталагміти з широкою основою і звуженою вершиною, що нагадує слабко деформовані колони. Якщо притік води зменшується до 0,1—0,01 м3/с, утворюються сталактити, а за подальшого зниження притоку вод, що містять значну кількість розчинених порід, — ексцентричні сталактити. На однаковій стадії розвитку у різних частинах порожнини печери спостерігається різний приток води, внаслідок чого виникають різні, часто химерні, форми натічно-крапельних утворень.

42

Слайд 42

Більшість карстових печер утворюється після вилуговування порід або за спільної дії процесів розчинення й розмивання гірської породи (в цьому випадку розмивання підготовлене розчиненням спайок деяких зерен породи). Велике значення має роль обвалювання породи, особливо на зрілих стадіях розроблення печерних порожнин. Деякі печери виникли під впливом термальних і мінеральних вод. Печерні порожнини так званого рудного карсту утворилися внаслідок дії на вапняк сульфатних розчинів, що виникають під час окиснення піриту та інших сульфідів. Трапляються також печери, що є значно розкритими тектонічними тріщинами, проте змодельованими (обробленими) процесами вилуговування (підземні карри тощо) та осадження по стінах тріщин натічно-крапельних утворів.

43

Слайд 43

Карстовим печерам властивий специфічний кліматичний режим (саме «кліматичний», оскільки карстові порожнини існують тривалий геологічний час, а зміни зовнішніх кліматичних умов не так різко впливають на температуру, тиск і вологість, що притаманне атмосфері підземних порожнин). За температурними умовами, зумовленими морфологічними особливостями, виокремлюють три типи печер: 1) печери, відкриті з обох боків — прохідні печери — добре вентилюються завдяки вільному газообміну їхнього повітря із зовнішнім. Такі печери характеризуються різкими і значними коливаннями температури та вологості відповідно до таких самих коливань зовнішнього повітря; 2) « сліпі » печери, вхідні отвори яких розміщені у нижній частині порожнини; температура повітря у цих печерах зазвичай дорівнює температурі гірських порід, що їх оточують, тому їх ще називають « теплими печерами »;

44

Слайд 44

3) «сліпі» печери, вхідні отвори яких ведуть до лантухоподібної порожнини. У таких печерах навіть у теплу пору року зберігається холодне зимове повітря з мінусовими температурами. Це спричинює замерзання води, що проникає в печеру, й утворення льодяних мас у вигляді чудернацьких форм, інею та химерних льодяних кристалів на їх стінах. Улітку зовнішнє тепле повітря не здатне витиснути холодне і щільне повітря з печери, і температура у ній залишається мінусовою. Лід у печерах може, ймовірно, утворюватися також під впливом посиленого випаровування вологи з пористої поверхні гірських порід. Печери цього типу трапляються лише у районах помірних широт з холодною зимою. Найвідомішою із холодних печер є Кунгурська, розміщена у Передураллі.

45

Слайд 45

З появою людини печери використовувалися як схованки від негоди, а в районах із суворішим кліматом — як постійне житло. Тому ними дуже цікавляться в археологи, оскільки багато з них зберегли сліди перебування первісної людини. У деяких печерах, стіни яких завдяки незначним коливанням температури майже не зазнали вивітрювання, збереглися наскельні розписи, де зображено тогочасних тварин наприклад, мамонта, довгошерстного носорога, північного оленя, зубра, дикого коня, печерних лева і ведмедя, антилопи сайги тощо. Це має велике значення для вивчення первісної культури та для реконструкції палеогеографічних умов четвертинного періоду. Крім того, печери є місцями існування різних організмів.

46

Слайд 46

Найвідоміші карстові масиви в Україні — Придністров’я, Кримські гори та Причорномор’я, деякою мірою — Донбас, Карпати і Закарпаття. Так, у гіпсових відкладах Придністровського Поділля і Буковини поширені складні лабіринти печер, розроблені згідно із системою тріщин і розломів, які взаємно перетинаються. Це найбільші з гіпсових печер світу. Печера Оптимістична має довжину лабіринту 142,5 км і посідає друге місце у світі (після печерної системи Флінт-Мамонтова у США, штат Кентуккі). Печера Озерна (104,5 км) за сумарною довжиною проходів посідає четверте місце. Інші великі печери — Золушка (40 км), Кришталева-Кривченська (22), Млинки (15,1), Вертеба (7,8 км). Значна кількість карстових порожнин у цьому регіоні зумовлена поширенням рифових вапняків сарматських морів — так званих Подільських Товтр. Atlantida Cave

47

Слайд 47

У Карпатах крім печер вапнякового карсту («Дружба», Білокам’яна, Прекрасна, Перлинова тощо) поширені печери сольового карсту (Передкарпаття і Закарпаття). У Гірському Криму своїми розмірами виокремлюється Червона печера на Долгоруківському масиві. Вона складається з шести різновікових поверхів і досліджена на відстані 13,1 км (найдовша з вапнякових печер Північної Євразії). Верхні поверхи мають складні екзотичні натічно-крапельні утворення, по двох нижніх тече підземна ріка, яка утворює кількасот проточних озер, низку каскадів і сифонів (так називають звернені вверх чи вниз колінчасті згини вузьких місць каналу текучих підземних вод, що утворюються після обвалювання тунелю і захаращення його дна уламками), що значно утруднює дослідження печери.

48

Слайд 48

Унікальну карстову печеру відкрили українські спелеологи на території заповідника карстових печер у межиріччі Дністра, Серета і Збруча Тернопільської області. Печера, яка дістала назву «Музейна», є "найдовшою в світі". Утім, в повідомленні не наводиться її довжини. Досі офіційно найдовшою вважається печера Флінт-Мамонтова в США (590,6 км), за нею печери Джуел Кейв (215,5 км, США) та Оптимістична (214 км, Україна). Карстові печери на заході України утворилися 20 млн. років тому шляхом розмивання гіпсових порід підземними водами. Ці процеси продовжуються і сьогодні. Усього в Україні більш як 60 печер. У них завжди багато туристів, проводяться змагання. Влада Тернополя приступили до розробки правил відвідування цих печер.

49

Слайд 49

А рекорди краси і привабливості звичайно ж належать студенткам географічного факультету, особливо принадні вони на Канівській практиці, про що свідчать представлені фото …

50

Слайд 50: Похідні природні явища карстових процесів

Карст часто супроводжується екзотичними проявами різних природних явищ. Вище вже йшлося про зникаючі річкові долини у карстових областях, коли поверхневі води у руслах зникають у системі карстових понор, колодязів, шахт і надалі ріка продовжує своє існування як підземна. Біля морських берегів карстових областей спостерігаються явища, які називають морськими прибережними вирами ( млинами ). Тут морська вода на неглибокому місці поблизу берега, утворюючи вир, швидко зникає в отворі чи тріщині скелястого дна або прибережних скель, що нагадують понори. З фізичного погляду виникнення морських млинів зумовлене тим, що підземна ріка, яка має дуже круте падіння, виринає у вигляді підводного джерела на незначній глибині. Завдяки своїй стрімкій течії вона засмоктує повітря з підземних порожнин і тріщин, не заповнених водою і пов’язаних з її підземним руслом. Якщо одна з таких тріщин відкривається під водою біля берега, то морська вода прямує до цього розрідженого простору з великою силою, утворюючи прибережний морський вир.

51

Слайд 51

Іншим феноменом є прісноводні джерела на дні моря, потік яких настільки сильний, що опріснює навколишню товщу води. Після сильних дощів на прилеглому суходолі води таких підводних джерел зумовлюють каламутність певного джерела або групи сусідніх джерел. Підводні джерела звичне явище на Адріатиці, де вони трапляються до глибини майже 700 м. Особливості функціонування цих джерел дають підстави вважати їх гирлами печерних річок, які беруть початок на суходолі високо над рівнем моря і течуть усередині карстового масиву по відокремлених системах каналів. Такі підземні ріки карстових масивів повинні мати значне падіння для того, щоб їхній гідростатичний тиск міг подолати тиск стовпа води над місцем їхнього виходу на дні моря. Зрозуміло, що канал, яким розвантажуються підземні води карстового масиву, міг утворитися лише на суходолі, а сучасне положення гирла цього каналу — явище вторинне, що вказує на подальше опускання суходолу нижче від рівня моря.

52

Слайд 52

Незначні за потужністю підводні джерела трапляються в Україні на підводній окраїні півострова Тарханкут. Періодичні карстові джерела належать до місць поширення періодичного повного насичення і функціонують під час високого стояння дзеркала підземних вод у карстовому масиві. Ці джерела відзначаються порівняно тривалими періодами діяльності, що охоплюють іноді цілі сезони. Схема утворення тимчасового карстового джерела та двоповерхової карстової печери (за О. Якушко, 1997): а — за низького рівня підземних вод; б — за повного насичення карстового масиву; в — утворення другого поверху після зниження рівня підземних вод

53

Слайд 53

Трапляються джерела, які випускають воду впродовж дуже коротких періодів, що вимірюються годинами і чергуються з такими самими нетривалими паузами. Це сифонні періодичні джерела. Механізм їхньої дії зумовлений наявністю у поздовжньому профілі каналу підземних вод карстового масиву характерних порогів. Вище від порогів поступове нагромадження підземних вод завершується короткочасним виливом, після якого настає період нового нагромадження підземних вод перед порогом. Особливістю сифонних джерел є участь у їхньому функціонуванні стисненого повітря, тиск якого підвищується завдяки нагромадженню води перед порогом (нагромаджена вода витискує повітря, що за умов замкненої карстової порожнини зумовлює підвищення тиску). Завдяки високому тиску повітря вода фонтанує.

54

Слайд 54: Закономірності перебігу карстових процесів

55

Слайд 55: Циклічність карстових процесів

Описані геоморфологічні феномени карсту та інших природних (переважно гідрологічних) явищ є складовою тривалого процесу, що завжди має циклічний характер. Оскільки в перебігу карстових процесів провідну роль відіграє та частина гідросфери, що представлена поверхневими й підземними водами, то, зважаючи на ритмічний характер їхньої динаміки на Землі (чергування плювіальних і ксеротермічних епох, зледеніння та міжльодовикових періодів, зміни рівня Світового океану), а також динаміки літосфери (коливальний характер тектонічних рухів), можна стверджувати, що карстовий процес має ознаки геоморфологічного циклу, суть якого обґрунтовував Я. Едельштейн:

56

Слайд 56

«Будь-яка країна, перед тим як зазнати процесу широкого розвитку карсту, повинна мати слабкохвилястий або плоский рельєф. Якщо раніше вона була гірською країною з тектонічно складною структурою, то, очевидно, вона мала попередньо зазнати процесу тривалої денудації для того, щоб її поверхня набула такого вигляду. Після закінчення цієї фази вона мала вигляд сильно зниженої країни. Перед тим як карст міг розпочати розвиток повною мірою, країні потрібно було зазнати підняття над навколишніми просторами. Тому ці два важливих моменти — попередній цикл континентальної денудації та епейрогенічне підняття — є необхідними передумовами для розвитку карсту.

57

Слайд 57

Країна, де відбулося епейрогенічне підняття, розсікається насамперед системою поверхневих ерозійних долин, між якими здіймаються залишки давньої поверхні денудації. Як тільки внаслідок процесів розчленування рівень підземних вод опуститься достатньо глибоко (необхідна передумова для розвитку карсту), розпочинаються процеси значного розвитку карсту, які охоплюють спочатку долини, а надалі й підвищені простори поміж ними. Залишковий карстовий рельєф – проміжна стадія карстового вирівнювання

58

Слайд 58

Зі збільшенням і поширенням деяких карстових форм та їхніх комплексів у ширину, країна дедалі більше розсікається заглибленнями різних форм і розмірів, між якими зберігаються певні залишкові форми — залишкові гори. Оскільки у різних місцях процеси широкого розвитку карсту відбуваються з різною швидкістю залежно від відмінностей у рельєфі, літологічному складі вапняків, умов їхнього залягання тощо, то під час карстового процесу не спостерігається тих процесів загального нівелювання країни до одного рівня, що характерне для ерозійного циклу, хоча окремі ділянки можуть при цьому перетворюватися на відносно вирівняні простори. Хоча процес зниження країни все-таки відбувається, її поверхня наближується до рівня циркуляції карстових підземних вод. Карстове озеро поблизу старовинного волинського міста Ізяслава (північ Хмельницької області)

59

Слайд 59

Ця остання обставина призводить до поступового завмирання карстового процесу, а в подальшому — до повного його припинення, якщо тільки не відбудеться нового зниження рівня циркуляції підземних вод унаслідок нового підняття країни. Тоді знову повторюється та сама послідовність подій, яка спостерігалася у першому випадку, і в країні починає розвиватися другий цикл розвитку карсту. Повторне зниження відбуватиметься доти, доки ріки, які дренують країну, не знизяться до спільного базису ерозії або доки спільний рівень карстових підземних вод не досягне поверхні водотривких порід, які підстеляють вапняки; в останньому випадку товщі вапняків поступово будуть знесені до того рівня, за якого деякі вапнякові гори можуть зберегтися лише у вигляді останців. Отже, для карстового циклу, на відміну від нормального ерозійного, характерним є впродовж усього процесу розвитку карсту поступове нерівномірне зниження поверхні.

60

Слайд 60

Зонально-кліматичні типи карсту. Розглядаючи карстовий процес як особливий вид денудації, слід враховувати те, що в умовах різного клімату процес відбувається по-різному, тобто з різною інтенсивністю. Це зумовлюється неоднаковою здатністю поверхневих і підземних вод за різної температури містити певну кількість вуглекислого газу. Тому деякі дослідники дійшли висновку, що в зоні холодного клімату карбонатні породи розчиняються в 10 разів швидше, ніж у тропіках, за однакових кількостях опадів. Вивчення морфологічного комплексу карсту тропіків переконує в тому, що розчинення вапняків відбувається досить енергійно, створюючи форми, не властиві карсту помірних широт, а природні поверхневі й підземні води, завжди агресивні. Пояснюється це тим, що інтенсивність розчинення карбонатних порід залежить не тільки від температури та кількості вуглекислого газу, розчиненого у воді, а й від багатьох інших чинників, що іноді одночасно діють у протилежних напрямах. Так, з підвищенням температури зменшується вміст вуглекислого газу у воді, проте водночас зростає швидкість дифузії цього газу з повітря у воду. Залежно від кліматичних умов, роль деяких чинників може змінюватися і загальний ефект її дії на розчинність карбонатних порід впливатиме на прояв морфологічних особливостей рельєфу. Учасники українсько-польського семінару “Ландшафти річкових долин” (Чернівці, 2007) знайомляться з печерою “Кришталева”

61

Слайд 61

1. Клімат перигляціальний з багаторічною мерзлотою. Якщо багаторічна мерзлота дуже глибока, підземна корозія майже не відбувається, оскільки підземні води перебувають у замерзлому, нерухомому стані. Поверхнева корозія є активною, особливо у породах, які зазнали морозного вивітрювання. Їхнє поверхневе розтріскування полегшує розчинення, до того холодна вода містить багато вуглекислого газу. 2. Прохолодний океанічний клімат і клімат прильодовиковий без багаторічної мерзлоти. Низка умов сприяє активному розвитку карсту на глибині та на поверхні — відсутність мерзлоти, рясні опади та слабке випаровування, кисла реакція води внаслідок повільного розкладання рослинності, високий уміст вуглекислого газу. 3. М’який океанічний клімат. Він менш сприятливий для поверхневого розчинення внаслідок вищої температури та близького до нейтрального значення рН. Підземні води є активними завдяки низькій температурі й тиску, проте випаровування значно зменшує їхній об’єм. За цих умов більшість вапняків стають придатними для вилуговування. Учасники українсько-польського семінару “Ландшафти річкових долин” (Чернівці, 2007) знайомляться з печерою “Кришталева”

62

Слайд 62

4. Аридний клімат. Втрата речовини з поверхні є мінімальною внаслідок розрідженого рослинного покриву (звідси слабкий фізичний і хімічний вплив кореневих систем) та високих температур. Майже вся корозійна денудація відбувається у підземних каналах, де води відносно прохолодні. Не тільки круті схили, а й схили помірної крутості є стійкими проти вилуговування. Переважання підземної корозії зумовлює швидке проникнення поверхневого стоку в глибину, звідси — сухість поверхневих шарів гірських порід і слабка активність поверхневого вилуговування. Незначна кількість підземних вод зумовлює дуже повільну еволюцію рельєфу в напрямі його вирівнювання. Вапняки в аридних умовах проявляються найміцнішими породами.

63

Слайд 63

5. Клімат теплий і вологий. Поверхневе знесення матеріалу відбувається досить інтенсивно, причому переважно на крутих схилах. Хоча висока температура зменшує вміст вуглекислого газу у дощовій воді, проте внаслідок розкладання рослинності виділяється вуглекислий газ in statu nascendy (тобто, як народжену, що з’явилася, а не запозичену з іншого джерела), ступінь дисоціації якої у сто разів більший, ніж вуглекислого газу, що міститься у дощовій воді. Вона здатна розчиняти велику кількість вапняку, навіть за дуже швидкого стікання води по ньому, тобто безпосередньо на поверхні та крутих схилах. Якщо до цього додати фізико-хімічний вплив живих кореневих систем (виділення катіонів), то зрозумілою стає максимальна інтенсивність розчинення за такого клімату.

64

Слайд 64

Отже, в усіх кліматичних зонах, крім тропічної, відмінності в еволюції карсту проявляються переважно у домінуванні поверхневих або глибинних карстових явищ без істотних відхилень від основних форм морфологічного комплексу карсту помірних широт. Проте в тропічному кліматі виникають форми та їхні угрупування, аналогів яким немає у класичному карсті. Тому вивчення типів карсту теплих та вологих тропіків і процесів, які зумовлюють цю своєрідність, є досить важливим, оскільки дає змогу зрозуміти деякі інші питання геоморфології. Якщо порівняти розвинений типовий карст тропіків з таким самим у помірних широтах, то можна дійти висновку, що вони «ніби матимуть вигляд, негативних відбитків один одного». Найтиповіший карстовий ландшафт середніх широт найчастіше проявляється у вигляді відносно рівного плато, рясно вкритого врізаними у його поверхню замкненими, поверхнево-безстічними, а тому цілком ізольованими западинами (долінами, польями, лійками тощо). Спільною для всього карстового ландшафту, хоча і розчленованого цими западинами, є порівняно плоска поверхня. У зрілому тропічному карсті на спільній базальній поверхні, яка зберігає витриманий гіпсометричний рівень, здіймаються ізольовані, зазвичай конічні чи подібні на башти округлі у плані, височини — останці (рис.). Схема стадій утворення останців тропічного карсту: 1 — 4 — послідовність карстоутворення від початкової до кінцевої стадії

65

Слайд 65

У карсті помірних широт замкнені западини мають тенденцію до розширення у горизонтальному напрямі внаслідок зменшення площі первинної поверхні і можуть, зливаючись між собою, утворювати западини значних розмірів. У тропічному карсті під час його розвитку в ширину розростаються смуги базальної поверхні між височинами завдяки скороченню площі останніх і до повного їхнього зникнення. Зазвичай цей процес поширюється у певному напрямі, а там, де він розпочався, після його завершення виникає новий (кінцевий) елемент морфологічного комплексу карсту — окраїнна рівнина. Висота цієї рівнини відповідає рівню моря у приморських районах, який створює підпір для підземних вод найближчого суходолу, або поверхні межі між вапняками та щільними водотривкими породами, які не зазнають вилуговування.

66

Слайд 66

За морфологічними ознаками позитивних елементів рельєфу тропічного карсту, що височіюь над базальною поверхнею, розрізняють кілька його видів: 1) ландшафт куполоподібних, або склепінчатоподібних височин; 2) баштовий карст; 3) конічний карст; 4) котловинний карст (навіть із самого переліку у певній послідовності видів рельєфу випливає, що розвиток карсту на відповідних стадіях відображується у різних морфологічних комплексах форм рельєфу — від найбільших за площею до залишкових). Іноді у карстовому масиві, де вапняк містить домішки порід, не придатних для формування карсту, або де випадає менша кількість атмосферних опадів, поширений звичайний карст помірних широт з характерними для нього незначними замкненими западинами — долінами. Перелічені види тропічного карсту перебувають між собою у парагенетичному зв’язку, тобто один змінює іншого у певній часовій послідовності, і ці види є лише різними стадіями формування карстового рельєфу або набувають деяких відмінностей, зумовлених місцевими особливостями, наприклад, товщина і чистота карбонатних порід, особливості їх залягання, новітні тектонічні рухи тощо.

67

Слайд 67

В Україні прикладом давнього тропічного карсту є Подільські Товтри (від англ. tower — височіти, бути вищим за інших). Це відпрепаровані конічні або баштові форми карстових процесів, які відбувалися відразу після утворення рифових вапнякових споруд сарматських морів і виведення їх з-під рівня моря. Клімат у ті часи був близьким до тропічного. Башти і конуси залишків рифових споруд, як свідки певного етапу розвитку тропічного карсту, були відпрепаровані денудаційними процесами із товщі молодших порід, які їх приховували.

68

Слайд 68: Псевдокарстові процеси і форми рельєфу

У геолого-географічній літературі існують наукові терміни, що містять слово «карст» — псевдокарст, глинистий карст, термокарст. Підставою для цього є те, що у різних породах, за неоднакових природних умов відбуваються певні явища або існують специфічні форми рельєфу (наземні та підземні), які своїм виглядом і деякими характеристиками процесів нагадують класичний карст. Термокарст — це просідання поверхні в областях поширення багаторічної мерзлоти у разі її аномального танення на певних площах і до певної глибини. Підставою для запровадження цього терміна є подібність зовнішнього вигляду лійок, утворених на земній поверхні, з лійками, що виникають за класичного карсту. Подібною є також ознака зменшення об’єму гірських порід, що відбувається за класичного карсту (зумовлене винесенням розчинених порід) і термокарсту (зменшення об’єму внаслідок зміни агрегатного стану води, тобто танення льоду).

69

Слайд 69

Наслідком термокарсту є утворення численних ізометричних чи лінійних (обриси термокарстових знижень залежать від того, як саме відбувається танення товщі багаторічної мерзлоти: у вигляді ареалу чи певної лінії) знижень, які під час танення мерзлих порід упродовж кількох сезонів стають озерами. Їхній розвиток у подальшому відбувається двома способами: а) у разі стабілізації процесу танення озера починають заростати і перетворюються на торфовища; б) термокарстові западини розростаються тривалий час (сотні й тисячі років) і перетворюються на характерні для зони поширення багаторічної мерзлоти великі зниження поверхні — а л а с и.

70

Слайд 70

Глинистий карст — це процеси механічного винесення підземними водами (на відміну від винесення у розчиненому чи йонному стані) тонких глинистих або пилуватих фракцій осадових порід з певного масиву. Внаслідок цього зменшується також об’єм мінеральної маси порід, проте через низькі показники міцності глинистих або пилуватих порід зазвичай відбувається негайне обвалення покрівлі утворених порожнин. На поверхні цей процес відображується у появі знижень, подібних до лійок або западин поверхневого класичного карсту. Глинистий карст спостерігається на поверхнях, розміщених поблизу урвищ або крутих схилів, складених глинистими або пилуватими породами, тобто біля бровок ерозійних уступів, схилів ярів, балок, корінних схилів річкових долин. Під час глинистого карсту поверхневі води проникають у товщу глинистих порід крізь тріщини у земній поверхні, деякі борозни чи дрібні заглибини, нори тварин тощо. Вода, рухаючись у товщі порід, розвантажується разом з дрібними фракціями у підземних порожнинах або поверхневих зниженнях — ярах, балках, долах, кар’єрах, виїмках тощо. Вздовж руху підземних вод на поверхні внаслідок обвалення утворених порожнин спостерігаються ланцюжки провалів, ям, лійок, колодязів та інших знижень, які нагадують карстові. Форми глинистого карсту недовговічні й руйнуються впродовж перших чи десятків років, на відміну від порожнин і поверхневих форм класичного карсту, вік яких сотні тисяч і мільйони років.

71

Слайд 71

Суфозія — комплексний процес, який полягає у частковому вилуговуванні та механічному винесенні дрібних фракцій осадових порід пилуватого складу з верхніх горизонтів до нижчих. Найкращі умови для цього процесу — у лесових породах, що мають макропористу структуру, тонкий дрібнодисперсний склад і містять деяку кількість карбонатів, придатних до вилуговування. Цей комплекс ознак за тривалого і багаторазового змочування лесових порід спричинює їхнє ущільнення, тобто часточки порід під впливом сил молекулярного натягу змінюють свою початкову орієнтацію і кількість пор у породі різко зменшується. Внаслідок цього зменшується загальний об’єм осадової товщі, а земна поверхня реагує на це характерними просіданнями. Тому утворюються плоскі замкнені зниження — степові блюдця. Якщо їхні розміри у поперечнику досягають кількох кілометрів, а в глибину — 10—12 м, їх зазвичай називають подами. Зазначений процес досить поширений на півдні України, де земна поверхня до глибин від кількох до 40—60 м складена лесовими породами. Це явище відображено навіть у відповідних географічних назвах, наприклад, Великий Агайманський під, Зелений під, Чорна Долина, Чаплинський під тощо. Для всіх зазначених процесів і форм рельєфу, утворених ними, тобто явищ некласичного карсту, вживають загальні назви «псевдокарст», «псевдокарстовий». Заповідник “Асканія Нова” розташований у межах гігантського Чаплинського поду - наслідку тривалого просідання лесових порід

72

Слайд 72: Практичне значення карстових процесів і форм рельєфу

Опрацювати самостійно!

73

Слайд 73

Концерт симфонічного оркестру у карстовій печері в Альпах

74

Слайд 74

Дякую за увагу! Чи є запитання?

75

Слайд 75

Підготовка до екзамену з геоморфології …

76

Слайд 76

Для отримання гідної оцінки застосовуються усі можливі заходи …

77

Слайд 77

Обираються ефектні пози …

78

Последний слайд презентации

Врешті, іспит благополучно завершується …

Похожие презентации

Ничего не найдено