Le morfologie superficiali più comuni delle aree carsiche. Morfologie carsiche
Processo carsicoè un processo di dissoluzione rocce acque superficiali e sotterranee. Vengono chiamate le forme geomorfologiche che si formano come risultato di questo processo forme carsiche. Determinata la mappa di sviluppo condizioni geologiche, orografiche, idrogeologiche e climatiche.
1. Tra condizioni geologiche è di grande importanza composizione delle rocce e natura della fratturazione. Le forme più grandi e pronunciate di rilievi carsici sorgono in rocce facilmente solubili, praticamente prive di impurità insolubili. Seleziona 1) calcareo calcareo, 2)carsico nelle rocce gessose e saline, e anche 3) pseudocarsico, o carsico “argilloso”., in rocce carbonatiche argillose.
E sebbene salgemma e il gesso hanno una maggiore solubilità rispetto ai calcari e alle dolomiti; il gesso e il sale carsico sono relativamente sottosviluppati a causa della distribuzione insignificante di queste rocce, in particolare dei loro affioramenti sulla superficie diurna. Calcari e dolomiti in condizioni normali sono caratterizzati da una bassa solubilità, ma in determinate condizioni fisiche e geografiche l'aggressività chimica dell'acqua nelle aree calcaree può aumentare in modo significativo e, in condizioni geologiche favorevoli, compaiono paesaggi carsici espressivi che occupano vasti spazi, confinati specificamente nei calcari . La condizione principale per la solubilità del calcare è una quantità sufficiente di CO 2 nell'acqua, quindi diventa aggressiva e dissolve le rocce carbonatiche. Oltre all'anidride carbonica, i calcari vengono sciolti dagli acidi umici e solforici.
Un fattore importante la fratturazione contribuisce allo sviluppo di forme carsiche. Ma quelli molto stretti di dimensioni inferiori a 1 mm non contribuiscono alla formazione carsica. Nelle fessure attive più grandi di 1 mm, l'acqua circola e le espande. Inizia così lo sviluppo delle forme carsiche.
2. Condizioni orografiche . I più favorevoli alla formazione del carsismo sono gli spazi aperti composti da rocce facilmente solubili, senza pendii ripidi, ma con piccole depressioni per il ristagno delle acque superficiali e l'accumulo di neve. La base dell'erosione delle acque sotterranee e dei fiumi superficiali dovrebbe essere posizionata sufficientemente in basso, garantendo la massima profondità di carsismo.
3. Condizioni idrogeologiche . Se il flusso delle acque sotterranee ha una leggera pendenza e basse velocità, la natura del suo movimento si avvicina a quella laminare, favorendo la dissoluzione.
Con una grande pendenza e portate significative, la natura del movimento corrisponde a turbolenta e, insieme ai processi di formazione carsica, soffusione- distruzione meccanica e rimozione delle particelle insolubili. La profondità delle acque sotterranee, lo spessore della falda acquifera e le condizioni della sua ricarica determinano lo sviluppo delle zone di circolazione nel massiccio carsico. Solitamente evidenziato tre zone di circolazione:
1) quello superiore copre lo spessore della roccia dal suo affioramento alla falda freatica. Questo zona di aerazione o circolazione verticale. Qui prevale il libero movimento gravitazionale dell'acqua, che si verifica periodicamente durante le piogge o lo scioglimento della neve;
2) medio - zona di saturazione periodicamente completa. Qui si verificano forti fluttuazioni del livello delle acque sotterranee associate alla fornitura periodica di acqua dalla superficie. La circolazione dell'acqua qui è quasi orizzontale
3). I confini di questa zona sono i livelli più alto e più basso della falda freatica;
4) zona inferiore - zona di piena saturazione costante. Il suo limite superiore è il livello più basso della falda freatica, quello inferiore è l'orizzonte impermeabile. La circolazione qui è prevalentemente orizzontale. Lungo la periferia della regione carsica, questa zona dà origine a fiumi e sorgenti carsiche, attraverso le quali le acque sotterranee vengono scaricate in superficie.
4 Fattore climatico. Le condizioni favorevoli per lo sviluppo del carso sono create dalle frequenti piogge, che rimuovono tutti i sedimenti dalle rocce insolubili, e dall'effetto corrosivo del manto nevoso che si scioglie lentamente. Questo vale per le regioni montuose degli altipiani calcarei della Crimea, del Caucaso, dei Carpazi, delle Alpi, ecc. La solubilità dei calcari aumenta a causa delle temperature relativamente elevate e del riscaldamento superficiale delle rocce in estate. Tutte queste condizioni favorevoli con il rilascio di rocce facilmente solubili in superficie portano alla formazione carsico nudo, aperto o mediterraneo con varia topografia carsica. Se il carsismo si sviluppa in condizioni depresse (le rocce solubili sono coperte da rocce poco solubili), questo chiuso, o mitteleuropeo, carsico.
Nelle aree di formazione carsica ci sono: 1) superficie, 2) transitori e 3) carsici sotterranei.
Forme superficiali del rilievo carsico
La pioggia e l'acqua di fusione, scorrendo sulla superficie del calcare, separano le pareti delle fessure. Di conseguenza, si forma un microrilievo Carrs o Shratt.
1. Trasportare , O Shratts rappresentano un sistema di creste e solchi o solchi che le separano, posti quasi paralleli tra loro, se la caduta degli strati è chiaramente espressa e la fratturazione delle rocce coincide con la direzione di caduta. Con un complesso sistema di fratture, i karry si trovano in modo errato: si ramificano e si intersecano nuovamente. La profondità dei solchi può raggiungere i 2 m fascia costiera quando esposto alle onde del mare su rocce carsiche. Vengono chiamati gli spazi coperti da karrah campi carrai. Quando il calcare si scioglie rimane sempre una parte insolubile, rappresentata da materiale argilloso rosso o bruno. Questo materiale eluviale, accumulandosi sulla superficie della roccia, forma una sorta di crosta disgregante, caratteristica delle zone carsiche, chiamata terra rossa (terra rossa). La cessazione della formazione del karr è associata all'accumulo di terra rossa e alla completa cementazione delle fessure. Di conseguenza, la fratturazione è una delle condizioni per la formazione del carr.
2. Con un'intensa circolazione verticale dell'acqua, il processo di dissoluzione delle rocce carsiche porta alla formazione disgrazia - canali che assorbono l'acqua superficiale e la scaricano nelle profondità del massiccio carsico. Le dimensioni e la forma dei ponora sono diverse; in superficie i ponora sono espressi da fessure o buchi spalancati, in profondità iniziano un complesso sistema di canali per la circolazione verticale dell'acqua;
3. L'espansione delle bocche della ponora nel processo di ulteriore dissoluzione porta alla formazione doline varie dimensioni e forme. Nelle aree di carsismo chiuso si trovano forme a piattino, con larghezza circa 10 volte maggiore della profondità, e pendii dolci (fino a 10-12 0), e ad imbuto, con pareti ripide, talvolta a strapiombo. Secondo il metodo di educazione si distinguono carsico E soffocamento-carsico (o imbuti di aspirazione). La fusione delle singole doline porta alla formazione di forme più grandi -terme carsiche . Lo sviluppo a lungo termine di questo processo contribuisce all'emergere di ampie depressioni dai contorni arrotondati ed ellittici - bacini carsici .
Le morfologie carsiche possono essere sparse casualmente sulla superficie del massiccio carsico, oppure concentrate lungo linee determinate dalla direzione del flusso sotterraneo o dalla presenza di rocce carsiche. Le morfologie possono trasformarsi l'una nell'altra. Pertanto, un piattino carsico, a seguito dell'approfondimento, e un pozzo carsico, a seguito dell'appiattimento dei pendii, possono trasformarsi in un imbuto carsico. Con il continuo scioglimento delle pareti del ponor, il canale può diventare molto grande e trasformarsi in un pozzo naturale o in una miniera naturale, che può raggiungere una profondità da diverse decine a diverse centinaia di metri. Ad esempio, la profondità di una delle miniere in nord Italia nei pressi della città di Verona raggiunge la profondità di 637 m. La direzione generale delle miniere è verticale, ma i singoli tratti delle miniere possono essere pressoché orizzontali o inclinati. Vengono chiamate morfologie simili alle miniere naturali, ma di dimensioni più piccole pozzi naturali .
Imbuti regolari, o superficiali, fondendosi, formano anfratti ciechi o forme dai contorni bizzarri, detti uvala . Sono conosciute Uvalas con un diametro fino a 700 m e una profondità fino a 30 m. Le Uvalas sono, per così dire, forme di transizione verso forme carsiche ancora più grandi. campi- estese depressioni carsiche, generalmente a fondo piatto e con pareti ripide, di diversi chilometri e talvolta decine di chilometri di diametro. L'area di Popova Polja in Jugoslavia (Erzegovina occidentale) è di circa 180 km 2 . A volte sul fondo piatto di un campo scorre un corso d'acqua, che nella maggior parte dei casi appare da una parete del campo e scompare in una galleria sotterranea nella parete opposta. Si presume che all'origine dei campi fossero di primaria importanza i processi di lisciviazione in combinazione con vari fattori: tettonico, litologico (rapporto tra rocce carsiche e non carsiche) ed erosione, cioè la formazione del campo è un processo poligenico complesso e a lungo termine.
Fiumi e valli delle aree carsiche
Corsi d'acqua superficiali delle aree carsiche per regime idrologico e morfologia valli fluviali I.S. Shchukin è diviso in cinque tipi:
1. Fiumi episodici, le loro valli non lasciano la zona di aerazione, cioè poco profondo incorporato. Pertanto, l'acqua appare in queste valli solo durante le forti piogge o il rapido scioglimento della neve primaverile, quando i pori del letto del fiume non hanno il tempo di drenare tutta l'acqua più in profondità.
2. Fiumi che scorrono costantemente. Il fondo delle valli di questi fiumi si trova al di sopra del livello delle acque sotterranee del massiccio carsico. Sono fiumi con piena, nascono fuori dalla zona carsica, all'interno delle rocce carsiche perdono acqua, ma non si seccano completamente; Le valli di questi fiumi sono spesso canyon stretti e profondi con pareti ripide.
3. Fiumi che scorrono costantemente, le cui valli sono tagliate al livello delle acque sotterranee di cui si nutrono principalmente. La morfologia delle loro valli è simile al tipo 2, ma ci sono delle differenze. Spesso i versanti delle valli si rivolgono l'uno verso l'altro verso la sorgente e si chiudono a forma di muro, alla base del quale il fiume fuoriesce dalla grotta. Tali valli con l'estremità superiore chiusa sono chiamate a forma di sacco. Ci sono valli che non hanno foce, cioè non si aprono in un'altra valle o specchio d'acqua, ma finiscono in un vicolo cieco: valli cieche. Anche le valli semicieche sono chiuse alla fine, ma la cengia su cui “poggia” il corso d'acqua è bassa, e durante le piene l'acqua straripa su di essa. La parte inferiore di tali fiumi è una cavità poco profonda, asciutta per la maggior parte dell'anno.
4. Fiumi che tagliano l'intero spessore delle rocce carsiche e approfondito nelle rocce sottostanti resistenti all'acqua. Hanno naturalmente una portata d'acqua costante e sempre crescente, dovuta alle numerose sorgenti poste al contatto delle rocce carbonatiche con gli acquitardi. Le parti superiori dei pendii di tali valli, composte da calcare, sono generalmente ripide, mentre le parti inferiori sono dolci. Frane e blocchi di subsidenza sono tipici dei pendii vallivi.
5. Fiumi sotterranei, o caverne che scorre attraverso un sistema di gallerie sotterranee. Iniziano al di fuori del massiccio carsico oppure hanno origine all'interno dei suoi confini. A volte emergono in superficie sotto forma di potenti sorgenti Vaucluse (Vaucluse è una sorgente costante con una grande portata, che prende il nome dalla sorgente Vaucluse, descritta per la prima volta in Francia).
Transitorio forme. Questi includono cavità carsiche che combinano forme superficiali e sotterranee con canali verticali e inclinati - ponor e pozzi naturali.
Grotte di aree carsiche
Grotte- questi sono diversi metropolitana cavità che si formano in aree carsiche e presentano una o più uscite in superficie. La loro formazione è legata all'attività dissolvente dell'acqua che penetra nelle fessure. Quando si espandono, si forma un complesso sistema di canali e nella zona di circolazione orizzontale, dove l'acqua produce il maggiore effetto dissolvente, si forma un canale principale. Si espande gradualmente a causa delle fessure vicine, attirando acqua dai canali vicini. Ecco come si forma un fiume sottomarino.
La grotta può avere uno o due fori d'ingresso. Con un foro di ingresso all'estremità opposta, essa (la grotta) finirà in un sistema di strette fessure e passaggi, o formazioni di collasso o sinterizzazione che la intasano - questo è caverne cieche. Grotte con uscite su entrambi i lati - grotte percorribili.
Nelle grotte si formano forme di sinterizzazione sul fondo, sulle pareti e sulle volte. Dal soffitto della grotta pendono ghiaccioli stretti e lunghi stalattiti. Quelli più potenti e più bassi salgono dal fondo della grotta per incontrarli. stalagmiti. Crescendo insieme, queste forme si formano colonne di sinterizzazione. Le forme di sinterizzazione non si formano in ogni grotta. Il ghiaccio si accumula in alcune grotte, vengono chiamate queste grotte ghiacciato o freddo(Grotta di ghiaccio di Kungur). Per l'accumulo di ghiaccio e neve, in primo luogo, appropriato condizioni climatiche(non ci sono grotte di ghiaccio ai tropici, ma ce ne sono in Crimea), e in secondo luogo, la configurazione favorevole della grotta, mentre l'ingresso alla grotta dovrebbe essere verticale.
La posizione ipsometrica delle grotte attraversate dai fiumi è in stretta relazione con l'altezza dei fondi delle valli drenanti del massiccio carsico. Con il sollevamento tettonico dell'area, le valli si approfondiscono, mentre le foci dei fiumi delle caverne si seccano, si trasformano in grotte secche e, a livello della nuova base di erosione, si forma un nuovo sistema di gallerie orizzontali. Sorge piani carsici Nelle grotte si trovano strumenti umani, resti ossei di animali (antichi), resti di focolari, ecc., il che rende possibile datare il livello della grotta e i corrispondenti terrazzi montuosi erosivi sui pendii delle antiche valli fluviali. Numerosi siti paleolitici sono stati scoperti nei monti Urali (grotte Glukhaya e Medvezhya).
Durante i movimenti tettonici negativi, le cavità carsiche scendono (a volte fino a una profondità di diverse centinaia e persino 1000 m), si riempiono di acqua e sedimenti e si trasformano in carsico sepolto.
Tipologie zonali e climatiche del carsismo
Processo carsico- Questo è un processo di denudazione, quindi avviene in modo diverso nelle diverse zone climatiche. Il carsismo nudo (o aperto) è tipico delle zone a clima subtropicale mediterraneo. Processi carsici insieme a favorevoli struttura geologica Il clima qui è favorevole. Nel moderato zona climatica Anche i processi carsici si sviluppano in modo piuttosto intenso, ma questa zona è caratterizzata principalmente da carsismo chiuso, le formazioni carsiche qui sono associate alla lisciviazione sotterranea e le forme superficiali sono causate da cedimenti e cedimenti della copertura sciolta sopra le cavità carsiche sotterranee (crateri aspiranti).
In condizioni di clima tropicale umido, il carsismo ha iniziato a essere studiato relativamente di recente. Se il carso nelle regioni temperate è caratterizzato da un paesaggio di altipiani più o meno ad un'altezza con numerose forme di rilievo negativo, il carso tropicale è caratterizzato dallo sviluppo di forme di rilievo positivo sotto forma di torri o coni che si elevano al di sopra di un certo livello medio - la superficie basale. Durante lo sviluppo del carsismo tropicale si formano delle depressioni che dividono l'intero massiccio carsico in rilievi separati. Le depressioni si approfondiscono fino al livello della superficie basale, poi questa superficie si espande per la riduzione delle aree occupate dalle colline fino alla loro completa distruzione. Alla fine si formano superfici livellate di denudazione carsica.
In base alla morfologia degli elementi a rilievo positivo, il carso tropicale si divide in: a cupola, torre, conico, bacino. Secondo I.S. Shchukin, questi tipi sono geneticamente correlati e molto probabilmente rappresentano solo diversi stadi nella formazione del paesaggio carsico o possono essere determinati dalle condizioni geologiche locali.
Processi e forme pseudocarsiche. Insieme al carsismo vero e proprio esistono fenomeni e forme che esternamente sono simili al carsismo, ma si basano su ragioni completamente diverse da quelle che portano alla formazione delle forme carsiche. Questo carsico argilloso e termocarsico. Carsico argilloso caratteristico delle regioni aride e semiaride composte da argille, argille e loess altamente carbonatici. La fratturazione e la porosità di queste rocce avvicinano queste zone alle zone di tipico sviluppo carsico. La soffusione in argille e argille carbonatiche o saline porta alla formazione di depressioni di subsidenza, i cosiddetti piattini. In condizioni di fratturazione ben sviluppata in tali rocce, si formano profondi passaggi sotterranei e cedimenti, che riempiono il vero carso. Formazioni così pronunciate sono chiamate carsiche argillose. Il termokarst si forma in condizioni di permafrost. Qui si osservano anche varie forme di collasso e cedimento, ma sono associate allo scioglimento del ghiaccio sepolto.
I fenomeni pseudocarsici includono anche la capacità delle rocce di compattarsi rapidamente e in modo significativo quando vengono bagnate. Queste rocce includono loess e terreni salini. Di conseguenza si formano dischi pseudocarsici e, meno comunemente, doline.
Sotto il termine "carsico" comprendere la totalità delle morfologie e delle caratteristiche specifiche del territorio e idrografia sotterranea, caratteristico di alcune zone composte da rocce solubili, come salgemma, gesso, calcare, dolomite, ecc.
L'essenza dei processi carsici consiste nella dissoluzione della roccia per opera atmosferica, fusa, sotterranea e in alcuni casi acque del mare.
Secondo la composizione delle rocce carsiche, il carso è: alogenuro, solfato, carbonato.
E sebbene il salgemma e il gesso abbiano una maggiore solubilità rispetto ai calcari e alle dolomiti, gesso (solfato) e sale (alogenuro) carsico relativamente poco sviluppato a causa della distribuzione insignificante di queste rocce, soprattutto dei loro affioramenti in superficie. In condizioni normali, i calcari e le dolomiti sono caratterizzati da una bassa solubilità, ma sono molto più diffusi del gesso o del salgemma. Pertanto è il più studiato e il più diffuso calcareo carsico.
La condizione principale per la solubilità calcare: una quantità sufficiente di CO 2 disciolta in acqua. Quindi l'acqua diventa chimicamente aggressiva e colpisce vigorosamente le rocce carbonatiche.
Altre condizioni importanti che determinano lo sviluppo del carsismo includono: a) sollievo; B) purezza e potenza dei calcari; V) struttura rocciosa; G) clima; D) fratturarsi rocce carsiche.
A seconda se le rocce carsiche si estendono superficie terrestre oppure sono ricoperti superiormente da depositi non carsici, distinguere carsico nudo e coperto. Il carsismo nudo è più spesso caratteristico delle zone montuose, dove i processi di denudazione sono più intensi, mentre il carsismo coperto è caratteristico delle pianure.
La più grande varietà di forme di rilievo e la più grande attività dei processi carsici sono solitamente caratteristici del carso nudo.
Nel massiccio carsico sono presenti tre piani (zone), differente dal punto di vista idrogeologico.
Quella superiore, detta zona di aerazione, Si trova dalla superficie al livello della falda freatica ed è caratterizzato da circolazione verticale. Il libero movimento gravitazionale dell'acqua, caratteristico della zona superiore, si osserva durante i periodi di pioggia e scioglimento della neve. Le principali forme superficiali compaiono nella zona superiore.
La zona centrale è periodicamente completamente satura caratterizzato da movimenti orizzontali o leggermente inclinati dell'acqua entro i limiti dei livelli più alto e più basso della falda freatica. Questa è un'area di formazione attiva di grotte carsiche.
Zona inferiore- saturazione completa e costante - si estende fino alla falda acquifera ed è caratterizzata da circolazione orizzontale. Lei nutre fiumi carsici e grandi sorgenti permanenti.
Forme superficiali del carsismo.
1. Su un giovane massiccio di rocce calcaree, recentemente esposto dal sotto il livello del mare, sotto l'influenza dell'attività corrosiva della pioggia e dell'acqua di fusione che penetra nelle fessure nella zona di aerazione, appare una combinazione di specifiche meso e microforme aperte:
carrs, o shratt, rappresentato da un labirinto di creste strette e affilate e dagli stessi stretti solchi che le separano, profonde fino a 0,5 - 1 metro;
campi carrai;
diffamazione, quelli. fessure più o meno larghe che fungono da canali di drenaggio delle acque superficiali;
depressioni e avvallamenti arrotondati, riuniti sotto il nome generale valli;
più tipico doline, raggiungendo un diametro di 20 - 50 metri, ed una profondità da alcune a poche decine di metri. Le pendici dei crateri sono generalmente ripide, spoglie e il fondo è asciutto.
depressioni verticali profonde (fino a diverse decine di metri) come pozzi.
2. L'ulteriore sviluppo del rilievo carsico è diretto lungo la linea di denudazione superficiale e la formazione di corsi d'acqua superficiali attraverso l'apertura delle acque sotterranee. Nei campi carrai girano le creste stabili alla periferia. Sedimenti insolubili di calcare si accumulano nelle depressioni - argilla rossa (terra rossa ) .
Il carsismo montano in questa fase è caratterizzato dallo sviluppo di profondi canali verticali - abissi carsici, ovvero miniere, la cui profondità raggiunge diverse centinaia di metri.
3. Il passaggio allo stadio di maturità della pianura carsica nuda si esprime nell'espansione degli imbuti, collegandoli tra loro, trasformando i pozzi in depressioni a forma di imbuto. Come risultato della fusione, si formano ampie depressioni dai contorni bizzarri, chiamate uvala. Il fondo del crinale non presenta ancora un corso d'acqua permanente, ma un accumulo terra rossa favorisce la formazione di bacini temporanei alimentati dalle acque piovane e nevose.
Vengono prese in considerazione le forme più tipiche del carsismo maturo campi. Si tratta di vaste depressioni che si estendono per molti chilometri con pendii ripidi e fondo piatto, con corsi d'acqua permanenti o catene di laghi alimentati da acque sotterranee.
Fiumi e valli delle aree carsiche.
Tra i pochi corsi d'acqua superficiali delle aree carsiche si distinguono cinque tipologie a seconda del regime idrologico e della morfologia delle valli fluviali:
Fiumi occasionali le cui valli non escono dalla zona di aerazione. L'acqua appare in valli così superficialmente incise solo durante forti piogge o un rapido scioglimento della neve primaverile.
Fiumi a flusso costante i cui fondovalle si trovano al di sopra del livello delle falde acquifere del massiccio carsico.
Fiumi che scorrono costantemente, le cui valli sono tagliate fino al livello delle acque sotterranee. Si nutrono principalmente di queste specie.
Fiumi che non solo tagliavano l'intero spessore della roccia carsica, ma si approfondivano anche nelle rocce sottostanti resistenti all'acqua.
Fiumi sotterranei, o di grotta, che scorrono attraverso un sistema di gallerie sotterranee.
Laghi delle aree carsiche Si dividono in temporanei, il cui fondo non raggiunge il livello della falda freatica, e permanenti, con predominanza della nutrizione sotterranea. I bacini hanno generalmente pianta rotonda, i pendii sono ripidi e le profondità sono notevoli, soprattutto se il lago si trova in un bacino crollato. I laghi carsici sono caratterizzati da fluttuazioni di livello significative e rapide.
Grotte di aree carsiche
Le grotte sono una varietà di cavità sotterranee che si formano in aree carsiche e presentano una o più uscite verso la superficie. L'ubicazione delle grotte e la loro topografia sono determinate dall'ubicazione dei sistemi di fessure che penetrano nella roccia carsica e dalle caratteristiche idrogeologiche delle aree carsiche.
In molte grotte si formano forme di sinterizzazione sul fondo, sulle pareti o sulle volte. Stalattiti strette e lunghe, costituite da calcite e solitamente aventi una struttura concentrica in sezione trasversale, pendono dal soffitto della grotta sotto forma di ghiaccioli. Forme più massicce e più corte chiamate stalagmiti salgono dal fondo della grotta verso le stalattiti. Spesso stalattiti e stalagmiti collassano e formano colonne di sinterizzazione (stalagmi).
Il processo carsico è principalmente un processo di denudazione, quindi avviene in modo diverso nelle diverse zone climatiche. Nelle zone a clima subtropicale mediterraneo i processi carsici sono favoriti non solo dalla struttura geologica, ma anche dal clima. Natura della pioggia e presenza delle precipitazioni la stagione secca contribuiscono all'intenso impatto dell'acqua piovana sulla superficie delle rocce calcaree e all'accumulo relativamente lento dell'eluvium.
Forme di carsismo planiziale nelle latitudini temperate: depressioni a forma di piattino in leggera pendenza, sul fondo delle quali si accumula o si forma acqua palude di pianura; Spesso sono presenti profondi imbuti carsici e addirittura doline come pozzi. Il loro fondo è rivestito da prodotti atmosferici e si formano laghi, nella cui nutrizione le acque del massiccio carsico sotterraneo svolgono un ruolo significativo.
Nei climi tropicali caldi umidi Lo sviluppo del carsismo ha caratteristiche specifiche. La fase giovane è caratterizzata da una predominanza morfologie positive sotto forma di coni, torri, che si innalzano al di sopra della base di erosione, la cosiddetta superficie basale. In base alle differenze morfologiche si distingue il carso tropicale a forma di cupola, a torre, conico e a bacino.
I processi carsici si sviluppano in rocce solubili dalle acque superficiali e sotterranee naturali: calcare, dolomite, gesso, anidrite, roccia e sali di potassio.
La base del processo è processo di dissoluzione chimica razze e processo di lisciviazione, cioè. dissoluzione e rimozione di alcune parti delle rocce. Acque di diversa composizione dissolvono le rocce in modi diversi. Le acque sature di anidride carbonica sono particolarmente aggressive nei confronti delle rocce carbonatiche, mentre il gesso è più disciolto nelle acque salmastre.
Il Carso non è inteso solo come processo, ma anche come suo risultato, cioè formazione di specifiche forme di dissoluzione. Il termine stesso carsico deriva dal nome dell'altopiano calcareo delle Alpi slovene, dove sono più pronunciate le morfologie carsiche. Il Carso si sviluppa ovunque siano presenti affioramenti di rocce carbonatiche in superficie: nella Crimea montuosa, sulla costa dell'Adriatico, nel Caucaso, negli Urali, in Asia centrale e in molti altri posti nel mondo. Se in superficie sono visibili forme carsiche, allora se ne parla carsico aperto , e se sono coperti dallo spessore di altri depositi, allora - oh carsico chiuso . Quest’ultimo è più probabile che si sviluppi nelle aree pianeggianti della piattaforma, mentre il primo ha maggiori probabilità di svilupparsi nelle aree montuose.
Forme carsiche. In superficie le forme carsiche sono rappresentate da karr, canaletti e fossati, ponor, imbuti di vario tipo, depressioni, bacini, valli cieche (Fig. 8.1.1).
Trasportare- si tratta di scavi vari poco profondi formatisi principalmente dalla lisciviazione del calcare da parte delle acque atmosferiche superficiali; Sono state individuate le seguenti tipologie di auto:
· buco,
· tubolare,
· scanalato,
· scanalato,
· cracked e molti altri.
Tutte queste forme hanno una profondità di 5-20 - 5-0 cm, raramente il rilievo raggiunge 1-2 m. Le più tipiche sono le cave scanalate, rappresentate da solchi paralleli, separati da creste affilate. Il rilievo con karr scanalati ricorda un lavatoio e vengono chiamate le aree in cui si sviluppano numerosi karr campi carrai.
Grondaie e fossati Rappresentano aree più estese e profonde di lisciviazione carsica della superficie del calcare, ereditando fessure superficiali e raggiungendo profondità fino a 5 m.
Pony– fori stretti, inclinati o verticali, che compaiono agli incroci delle fessure con l'ulteriore sviluppo del processo di dissoluzione e lisciviazione. Questi canali fungono da drenaggio per le acque superficiali e le convogliano in profondità nella catena montuosa.
Riso. 8.1.1. Morfologie carsiche: 1 – karr, 2 – imbuti, 3 – campi, 4 – pozzi, 5 – miniere, 6 – fiumi che scompaiono, 7 – doline, 8 – gola, 9 – grotta, 10 – stalattiti, 11 – stalagmiti, 12 – “terra rossa”, 13 – lago rupestre
Doline sono divisi in:
1. imbuti di lisciviazione superficiale (assomiglia a un cratere derivante dall'esplosione di una bomba o di una bomba; si formano a causa della roccia lisciviata dalla superficie; di solito al centro di un tale cratere c'è un canale dei pori attraverso il quale scorre l'acqua; il diametro dei crateri è solitamente fino a 50 m, raramente di più, e la profondità è di 5-20 m);
2. doline (associato al crollo della volta sovrastante una cavità scavata dall'acqua ad una certa profondità);
3. imbuti di aspirazione (=corrosione-soffusione Le doline si verificano quando i calcari carsici vengono ricoperti da uno strato di sedimenti sabbiosi e questi ultimi vengono trascinati nelle cavità carsiche sottostanti. In questo caso i sedimenti vengono portati via dallo strato di sabbia nella fossa e si forma un imbuto di aspirazione o di lavaggio).
Piattini e bacinelle sono piccole, piccole doline. Se imbuti di diversi tipi genetici uniscono insieme più pezzi, allora
è formato bacino carsico con una serie di rientranze nella parte inferiore. A volte il fondo dei bacini può essere piatto.
Polia sono piuttosto grandi, centinaia di metri di diametro, forma irregolare depressioni formate dalla fusione di numerosi bacini e crateri (compresi i fallimenti).
Pozzi e miniere carsiche- si tratta di canali che si addentrano quasi verticalmente nei massicci calcarei per decine e centinaia di metri con un diametro di pochi metri. Si formano per lisciviazione lungo le fessure, talvolta per flussi d'acqua superficiali che erodono i calcari. Miniere vengono chiamate cavità verticali con una profondità superiore a 20 m, e inferiore - pozzi. Se le miniere sono collegate tra loro, nonché con passaggi e grotte suborizzontali, si formano dei fenomeni carsici abisso raggiungere profondità di 1000 metri o più.
Valli cieche Sono piccoli fiumi che scorrono in zone carsiche, hanno una sorgente, ma finiscono improvvisamente in qualche imbuto o ponor, dove va tutta l'acqua. A volte le valli sono semicieche, quando l'acqua di un fiume improvvisamente va sottoterra e poi, dopo pochi chilometri, riappare (si trova nella Crimea occidentale).
In alcune zone della pianura europea sono noti laghi che improvvisamente scompaiono per poi riapparire. Il fatto è che questi laghi si trovano in bacini carsici o doline. I pori presenti in essi vengono ostruiti dal limo e quindi rimane l'acqua nei laghi. Ma se un tale "tappo" viene lavato, l'acqua entra nei pori e più in profondità nelle cavità carsiche.
Grotte carsiche si formano in vari modi: per dissoluzione, lisciviazione ed erosione; mediante crolli, apertura e successiva erosione di fessure tettoniche. Le acque sotterranee scorrono attraverso fessure o zone fratturate tettoniche, dissolvendo e lisciviando gradualmente calcari o dolomiti. Pertanto, si formano cavità rupestri, spesso a più piani e complesse, quando singole grandi grotte - "sale" - sono collegate ad altri canali stretti, fessure e spesso con ruscelli che le attraversano. I grandi complessi di grotte impiegano molto tempo per formarsi: decine e centinaia di migliaia di anni. Nelle grotte sono stati rinvenuti importanti reperti paleontologici e archeologici, che permettono di datare i piani superiori delle grotte ad un'età più antica rispetto a quelli inferiori. Lo sviluppo delle grotte è strettamente correlato alle fluttuazioni del livello della falda freatica e alla base locale dell'erosione, ad esempio un fiume, nonché ai movimenti tettonici. Quando la falda freatica diminuisce, le cavità già scavate vengono drenate e il processo di dissoluzione e lisciviazione si sposta a un livello inferiore. Ciò può continuare più volte a seconda delle fasi di incisione del fiume e delle fluttuazioni del livello delle acque sotterranee. Nell'area delle rocce del permafrost nelle grotte si sviluppano forme di sinterizzazione costituite da ghiaccio.
Sul fondo delle grotte si trovano spesso depositi di argilla rossastra, i cosiddetti. “terra rossa” o “terra rossa”, che è una parte insolubile delle rocce carbonatiche, arricchita in ossidi di ferro e alluminio. Tuttavia, la caratteristica più impressionante di numerose grotte carsiche è stalattiti e stalagmiti– bizzarre formazioni di sinterizzazione che creano l’aspetto unico delle sale delle caverne. Il fatto è che l'acqua che gocciola sempre dal soffitto delle grotte è satura di gas CO2, dovuto alla dissoluzione delle rocce carbonatiche, e, inoltre, è satura anche di bicarbonato di calcio - Ca (HCO3)2. Ciò avviene attraverso la reazione CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2. Quest'acqua, gocciolando dal soffitto, perde parte dell'anidride carbonica, per cui la reazione si sposta a sinistra e il bicarbonato si trasforma nuovamente in CaCO3, che si deposita sia sul soffitto della grotta (stalattite) che sul fondo (stalagmite). Innanzitutto, sul pavimento della grotta appare un cedimento, simile alla stearina che fluttua da una candela. Questo è il cosiddetto gurs. Quindi sui gour compaiono stalagmiti con un'ampia base e anche in seguito assomigliano a un bastone o a un pilastro.
Molto più tardi, sul soffitto della grotta, iniziano a formarsi stlattiti, molto simili ai normali ghiaccioli. Dopo qualche tempo, stalattiti e stalagmiti possono chiudersi insieme e quindi si formano colonne dalle forme bizzarre. Ci sono bellissime grotte a più livelli nelle montagne della Crimea, dove si sono formate in spessi strati di calcare del Giurassico superiore; nella Repubblica Ceca, in Slovenia, negli Urali, nel Caucaso e in altri luoghi.
Finora abbiamo parlato di carsismo aperto. Tuttavia, in molte aree, soprattutto
quelli a piattaforma, dove si sviluppa il carsismo chiuso. Ci sono i cosiddetti imbuti di soffusione (dal latino “suffosio” - scavare). Si formano quando inizia il processo di dilavamento delle cavità carsiche dallo spessore dei sedimenti sovrastanti le forme carsiche. A poco a poco, al posto di questo spessore si forma un imbuto e, ancora più in basso, delle cavità in cui questi depositi possono cadere (Fig. 8.1.3).
Le forme carsiche si sviluppano ovunque siano presenti rocce carsiche: calcari, dolomiti, gessi, anidrite, salgemma.
Morfologie criogeniche
I paesaggi della zona del permafrost sono caratterizzati da forme di rilievo speciali e uniche, causate dai processi di ripetuto congelamento e scongelamento dello strato. È questa circostanza che porta alla formazione di fessure da gelo e varie forme poligonali di rilievo, sollevamento, termokarst, formazione di kurum, flusso del suolo, suolo, fanghiglia, ecc. Consideriamo queste forme di sollievo criogenico.
1. La spaccatura delle rocce da parte del gelo è diffusa nella zona del permafrost. La formazione di crepe nella roccia ghiacciata è dovuta all'emergere di tensioni in essa durante il raffreddamento e la compressione. Allo stesso modo, si formano fessure colonnari nelle lave basaltiche o fessure nei takyr essiccati. Il meccanismo è lo stesso. La differenza è che le crepe dovute al gelo possono verificarsi più volte nello stesso punto. Nelle zone a clima continentale o marittimo ben definito, il suolo appare fratturato da sistemi di fessure perpendicolari in modo tale che sul terreno diventi chiaramente visibile una struttura poligonale, quadrangolare o altro. Le dimensioni di questi poligoni possono variare da poche decine di cm a 20-30 cm.
La formazione di crepe da gelo porta inevitabilmente a strutture venose poligonali O PZhS vari tipi. I più importanti sembrano essere ghiaccio rierbato - PZHL, più ampiamente sviluppato nelle regioni settentrionali della zona del permafrost (Fig. 1)
Riso. 1. La struttura del complesso di ghiaccio della pianura di Kolyma vicino a Duvan Yar (compilato sotto la direzione di T.N. Kaplina): 1 – vene di ghiaccio(cunei di ghiaccio ripetuti); 2 – limi con forti piegamenti degli strati a contatto con vene di ghiaccio; 3 – uguale, senza deformazioni ai contatti; 4 - 6 – limi interrati (4), strato di copertura (5) e torba (6); 7 – sabbie; 8 – torba; 9 – vene di ghiaccio sciolto; 10 – resti di legno antico; 11 – età assoluta dei sedimenti in base al radiocarbonio, anno
PZhL - si formano dopo la formazione di rocce congelate e quindi vengono chiamati epigenetico, o contemporaneamente ad essi – singenetico.
I PFL epigenetici sorgono nei depositi di permafrost sopra i quali è presente uno strato attivo (Fig. 2, A). Una fessura dovuta al gelo che appare in inverno si riempie d'acqua quando lo strato attivo si scioglie in estate. Il ghiaccio risultante espande la fessura in inverno, si riempie nuovamente d'acqua e l'intero processo si ripete in inverno. Ciò accadrà molte volte e il cuneo di ghiaccio nelle rocce ghiacciate si espanderà e il ghiaccio nello strato attivo si scioglierà in estate. Tutto ciò porta alla formazione di vene di ghiaccio e gli strati annuali e sottili di ghiaccio appena formato consentono di determinare da quanto tempo questa vena di ghiaccio è cresciuta.
Gli AFL singenetici crescono contemporaneamente alla sedimentazione di depositi sabbiosi-limosi e torbosi su elementi di rilievo accumulativi. Ogni anno si accumulano nuovi sedimenti, che subiscono la rottura del gelo e la vena di ghiaccio sembra crescere verso l'alto, somigliando a coni annidati l'uno nell'altro (Fig. 2, B). I PZHL singenetici sono solitamente i più grandi e potenti, raggiungendo un'altezza di 60 me una larghezza di 6-8 m.
Riso. 2. Schema della crescita epigenetica (A) e singenetica (B) del ghiaccio venato (secondo B.A. Dostovalov): I-IV – fasi successive di crescita dei cunei, a-d – cunei di ghiaccio elementari formati annualmente, Δh – spessore del ghiaccio accumulato ghiaccio 1 anno di strato durante la singenesi, h e c sono l'altezza e la larghezza della vena elementare, m è la larghezza totale del cuneo
Se le vene di ghiaccio si sciolgono, lo spazio vuoto viene riempito con vari terreni, ad es. formazioni secondarie chiamate pseudomorfosi su ghiaccio risposato. Sono particolarmente sviluppati laddove nel passato geologico esisteva il permafrost. Pseudomorfosi simili si sviluppano nell'Europa centrale, in Ucraina, in Mongolia, in Cina e in altri luoghi (Fig. 3).
Riso. 13.6.3. Pseudomorfosi su ghiaccio rivegetato: 1 - strato suolo-vegetativo e rocce umificate, 2 - argille pesanti, 3 - argille sabbiose, 4 - torba, 5 - sabbia e ghiaia, 6 - stratificazione di rocce e piccole faglie.
Lo scioglimento di grandi cunei di ghiaccio rivenato porta all'emersione di bacini di disgelo, tra i quali si ergono tumuli a forma di cono chiamati baijerakhs(Fig. 4) . Queste sono le rocce che prima si trovavano tra i cunei di ghiaccio. L'altezza dei baijerakh è di 2-5 metri e se ce ne sono molti appare un rilievo particolare, simile a numerosi termitai.
Oltre a PZHL, ci sono i cosiddetti vene originariamente macinate, che si verificano quando una fessura è riempita di terreno saturo d'acqua, che scorre o si sbriciola dalle pareti della fessura. È come se dalla roccia si formasse una vena.
Le vene di sabbia si formano esattamente allo stesso modo, solo la sabbia trasportata dai venti in un clima secco e molto freddo penetra nelle fessure del gelo. In alcuni casi, si formano vene di sabbia-ghiaccio, che sono in Yakutia, in Siberia occidentale penetrare più in profondità dello strato attivo.
Le forme in rilievo poligonali della zona del permafrost includono, oltre a quelle sopra descritte, medaglioni a macchie, forme in rilievo a rulli poligonali: poligoni di pietra e baijerakh.
Le macchie dei medaglioni hanno dimensioni comprese tra 0,2-0,3 e 1-2 m, sono delimitate l'una dall'altra da fessure di gelo e formano una superficie caratteristica che ricorda scaglie giganti (Fig. 5).
Riso. 4. Formazione di baijerakh: 1 – ghiaccio venato nuovamente, 2 – scioglimento del ghiaccio e formazione di baijerakh sotto forma di tumuli di terra a forma di cono
La penetrazione delle crepe da gelo avviene alla base dello strato attivo. Quando inizia il congelamento, che avviene più velocemente ai lati della fessura, si crea una pressione eccessiva al centro della struttura e il terreno argilloso o sabbioso-limoso ancora scongelato può sfondare la sottile crosta superficiale congelata dello strato attivo e riempire alcune aree. la forma di una massa liquida (Fig. 6). Si forma una macchia di fango, delimitata da una rete poligonale di fessure (Fig. 7). Questo processo può essere ripetuto più volte e spesso appare vegetazione erbacea lungo i bordi delle macchie a medaglione. Le macchie dei medaglioni formano varie morfosculture di paesaggi (Fig. 8). A volte il bordo e il centrotavola sono allo stesso livello; in un altro caso il bordo è abbassato e il centro del medaglione è rialzato; nella terza il cordolo si alza e il centro si abbassa. Tutte le varietà sono determinate dalla natura del movimento della massa del terreno liquefatto (Fig. 9).
Nello strato attivo si verifica la smistamento del materiale clastico da parte del gelo, i cui fattori principali sono il sollevamento del gelo e la formazione di un sistema poligonale di crepe da gelo. È più efficace nella parte superiore dello strato attivo, quando materiale lapideo di grandi dimensioni viene spinto verso i bordi delle strutture poligonali e il centro è occupato da terra fine. La deformazione o il congelamento dei frammenti di pietra si verifica perché il congelamento avviene prima al di sotto di essi e si formano lenti di ghiaccio che sollevano i frammenti. In estate, quando lo strato attivo si scioglie, il posto della lente di ghiaccio è occupato da terreno liquido, per cui il frammento non può più affondare, e in inverno il processo si ripete e il frammento risale fino a raggiungere la superficie . I pali scavati solo nello strato attivo si gonfiano allo stesso modo.
Il processo di congelamento irregolare in una rete poligonale di fessure da gelo porta, come già accennato, ad un aumento della pressione all'interno di un unico poligono, sotto l'influenza del quale il terreno liquefatto che sfonda verso l'alto sposta ai lati le pietre congelate alla superficie, che forma poligoni di pietra(Fig. 10) o poligoni di pietra - zone con materiale sottile al centro e frammenti lapidei lungo i bordi (Fig. 11).
Riso. 6. Schema della migrazione dell'acqua e dello smistamento del materiale clastico nelle rocce sciolte (a sinistra)
Riso. 7. Schema di formazione delle macchie del terreno: 1 – fessura nello strato ghiacciato stagionalmente; suolo: 2 – congelato stagionalmente, 3 – permafrost, 4 – scongelato.
L'intero processo è controllato da ripetuti congelamenti e scongelamenti dello strato attivo.
Riso. 8. Strisce di pietra (a), anelli di pietra (b), poligoni di pietra (c)
Riso. 9. Di base tipi morfologici macchie del medaglione: I – piatte o leggermente convesse, II – convesse su piedistalli a collinetta, III – piatte o concave. 1 – terriccio o terriccio sabbioso, 2 – terreno umificato, 3 – torba
Termocarso
Un cambiamento nel regime termico nella parte superficiale della zona del permafrost porta allo scioglimento di singole sezioni del suolo, allo scioglimento della segregazione e del cuneo di ghiaccio e, di conseguenza, al cedimento del suolo e all'emergere di forme specifiche di termocarsico, rilievo negativo. Si tratta di piccole depressioni, depressioni a forma di imbuto, bacini arrotondati, occupati solitamente da laghi o già prosciugati e chiamati Alasami in Yakutia e nella Siberia occidentale - Khasyreys. Gli alasi possono avere un diametro di decine di chilometri e una profondità di 30-40 m, e sul loro fondo si formano depositi lacustri-palustri (Fig. 1).
Il rilievo termocarsico è particolarmente sviluppato nelle pianure alluvionali accumulative nelle zone artiche e subartiche, dove i bacini di disgelo sono spesso occupati da laghi, l'acqua in cui, accumulando calore, contribuisce essa stessa all'ulteriore scioglimento del terreno ghiacciato, fino alla formazione di taliks ciechi del sottolago. Nelle regioni meridionali della zona del permafrost scompaiono le manifestazioni del moderno termokarst.
Riso. 1. Schema delle fasi successive (I - IV) dello sviluppo del rilievo ahimè (secondo P.A. Solovyov): 1 - terriccio nell'occorrenza primaria, 2 - terriccio e depositi del complesso di ghiaccio, spostati durante lo sviluppo del termokarst, 3 - complesso di ghiaccio, 4 - sedimenti, sottostanti il complesso di ghiaccio, 5 - depositi lacustri e lacustri-paludosi dell'ala, 6 - depositi che eseguono pseudomorfosi lungo cunei di ghiaccio ricorrenti,
7 – ghiaccio di iniezione e segregazione, 8 – superficie del permafrost, 9 – superficie primaria, 10 – acque lacustri
Le rocce congelate sono estremamente sensibili a qualsiasi disturbo tecnogenico, anche il più insignificante, del regime termico naturale.
La costruzione di strade, oleodotti e gasdotti, la deforestazione e persino la traccia di un trattore portano immediatamente al cambiamento equilibrio termale, iniziano l'aumento dello scongelamento e lo sviluppo del termokarst, che è molto difficile da combattere.
I processi di sollevamento del gelo sono associati alla formazione di ghiaccio e all'aumento del volume della roccia nello strato attivo, composto da rocce fini e torbiere.
I singoli tumuli perenni raggiungono un'altezza di 15-20 me un diametro fino a 100 m, ma più spesso meno.
I cumuli di segregazione possono essere stagionali o perenni. Si formano quando l'umidità si precipita verso il fronte gelido, formando schlers di ghiaccio, provocando un aumento del volume e un innalzamento della superficie. Questo processo può verificarsi ogni anno. In inverno, la neve viene spazzata via dal cumulo perenne che si è formato, provocando un aumento della profondità di congelamento e una migrazione "ulteriore" di umidità, portando a un'intensa formazione di ghiaccio e, di conseguenza, alla crescita del cumulo. Un tale processo può continuare per centinaia di anni e successivamente il tumulo gonfio “muore”, per così dire, passando in uno stato relitto.
I cumuli perenni di gonfiore o bulgunnyakh (pingo) si formano a causa del congelamento dei talik, che spesso si trovano sotto i laghi e le lanche dei fiumi, in particolare dopo il drenaggio dei laghi termocarsici, ahimè, ecc. Quando un lago termocarso viene drenato , le rocce scongelate sottostanti iniziano a congelare e l'aumento della pressione spinge il terreno scongelato verso l'alto, sollevando la crosta congelata formata sopra di esso. Si forma un tumulo gonfio, che successivamente cresce, perché il terreno scongelato congela sempre di più a causa del rilascio di ghiaccio segregato. E infine, invece di un talik, si forma una lente di ghiaccio, situata all'interno di un tumulo o bulgunnyakh. Le dimensioni dei bulgunnyakh raggiungono i 200 m di diametro e 30-60 m di altezza (Fig. 2).
Gli idrolaccoliti si formano durante l'intrusione delle acque sotto pressione del sopra e del sotto permafrost nel terreno scongelato in luoghi in cui vengono scaricate le acque sotterranee, e durante il congelamento si forma anche una lente di ghiaccio, che giace in accordo con le rocce ospiti, che si solleva sopra il ghiaccio per formare tumuli.
Vari processi di sollevamento nella parte superficiale della zona del permafrost sono estremamente diffusi e hanno varie forme di manifestazione.
Le strutture sollevate creano grandi difficoltà durante la costruzione nelle aree in cui è presente il permafrost.
Riso. 2. Sezione Bulgunyakh. Interfluenza Leno-Amga. Yakutia centrale (secondo P.A. Solovyov): 1 – terriccio sabbioso, 2 – terriccio, 3 – sabbia, 4 – ghiaccio, 5 – limite superiore delle rocce ghiacciate, 6 – confine centrale con il rilascio di una lente di ghiaccio puro, 7 – pressione della falda acquifera
Riso. 3. Sezione di un tumulo ondulato nella valle del fiume. Khantaiki (secondo G.S. Konstantinova): 1 – schlierens di ghiaccio fino a 20 - 25 cm di spessore, 2 – torba, 3 – terriccio, 4 – argilla, 5 – sabbia, 6 – superficie superiore del permafrost
Naledi. In inverno, nelle zone di permafrost, in alcuni punti molti fiumi ghiacciano fino al fondo. L'acqua rimasta in alcuni tratti del canale e nei luoghi alluvionali del fiume cerca una via d'uscita e si riversa sul ghiaccio, spargendosi su di esso in uno strato sottile. Questa operazione può essere ripetuta più volte e, alla fine, si forma uno spessore di ghiaccio, dello spessore di pochi metri e con una superficie di decine e centinaia di km2. I banchi di acque fluviali smettono di crescere entro gennaio e gli afflussi di acque sotterranee, inter-permafrost e sub-permafrost crescono fino alla primavera e non hanno il tempo di sciogliersi in estate, formando grandi masse di ghiaccio - Taryn. Gli aufee più grandi sono conosciuti nella depressione Momo-Selennyakh, nell'area della cresta Chersky, ad esempio Momsky Ulakhan-Taryn, con un'area di oltre 100 km2 e uno spessore fino a 6 m i percorsi naturali del movimento dell'acqua vengono interrotti, quindi appariranno degli aufees dove prima non ce n'erano. Era anche possibile interferire con la costruzione di ponti, strade, ecc. Pertanto, si stanno adottando speciali misure antighiaccio.
Pertanto, ci sono aufeis di acque fluviali, sopra-permafrost e sub-permafrost. A volte l'acqua non può risalire in superficie per vari motivi, ad esempio se entra nello spazio tra le rocce del permafrost e gli strati ghiacciati scongelati stagionalmente. Poi ghiaccia e si trasforma in una lente di ghiaccio, che, aumentando di volume, solleva il tetto, formandosi idrolaccolite O ghiaccio sotterraneo. Tali aufee possono essere annuali o perenni, soprattutto dove vi è uno scarico continuo delle acque sotterranee. Lo spessore del nucleo di ghiaccio in questo caso può raggiungere i 10 m, ma di solito si trova poco profondo, a soli 2-3 m dalla superficie.
Forme criogeniche associate a processi gravitazionali. I processi di gravità sui pendii, soprattutto quelli ripidi, in condizioni di disgelo stagionale delle formazioni di copertura portano allo sviluppo di solifluzione, kurum e smottamenti.
Soliflusso(dal latino “solum” - suolo, “fluxus” - flusso) è il lento flusso viscoplastico di sedimenti sciolti che si verifica in estate sopra il tetto del permafrost. L'intensità dello sviluppo della solifluzione è direttamente correlata alla pendenza dei pendii, perché All'aumentare della pendenza dei pendii, la corrente diventa più forte (Fig. 1).
Riso. 1 Schema del movimento di particelle e detriti nello strato attivo sul pendio - il processo di solifluzione: 1 - strato attivo; 2 – permafrost
Il processo di solifluzione dipende dalla profondità dello scioglimento stagionale delle rocce, dalla pendenza del rilievo, dalla natura del tappeto erboso e dalla composizione dei sedimenti. Molto spesso, lo scongelamento, gli argille limose e sabbiose e il contenuto di ghiaccio schlieren sono soggetti a scorrimento viscoplastico. Quando soliflusione tegumentaria, il flusso del suolo avviene lentamente e in modo uniforme su pendii con pendenza inferiore a 15°. Non esistono forme di sinterizzazione.
Solifluzione differenziale appare sui pendii sotto forma di terrazze, scivoli, lingue, strisce e altre forme. Ciò accade perché la velocità di spostamento del suolo in luoghi diversi è diversa (Fig. 2).
Riso. 2. Colate di fango per solifluzione: 1 – terra fine, 2 – frammenti di roccia “scorrenti” lungo il pendio, 3 – strato attivo del substrato, 4 – roccia argillosa
Solfluzione rapida O zattere si verificano su pendii fino a 25°, quando i terreni e le rocce saturi di ghiaccio si sciolgono. Questo di solito accade all'inizio dell'estate, durante il periodo di rapido scongelamento del terreno. La velocità di movimento di tali derive raggiunge diversi metri al minuto.
Kurum, campi di pietra, fiumi O flussi sono costituiti solitamente da materiale pietroso-blocchi di rocce frantumate e si sviluppano su pendenze fino a 40°. I processi di formazione del kurum sono causati da fluttuazioni termiche stagionali e giornaliere, che espandono o contraggono le dimensioni dei frammenti, favorendo così il graduale movimento dei blocchi lungo il pendio. I frammenti di pietra vengono gradualmente congelati dal materiale della terra fine, il cui flusso, durante lo scongelamento, sposta anche i frammenti verso il basso, formando grandi campi o ruscelli. Permettono un buon passaggio dell'acqua e in primavera sotto di loro si forma del ghiaccio nelle rocce ancora raffreddate. Durante i caldi mesi estivi, può sciogliersi e ristagnare sottili rocce disperse, che iniziano a scivolare lentamente lungo il pendio, portando con sé detriti. I Kurum si muovono verso il basso ad una velocità di solo pochi cm all'anno. In linea di principio, i kurum sono strettamente correlati ai processi di solifluzione.
Attività economica nella zona del permafrost. La zona del permafrost occupa più della metà del territorio della Russia e si trova proprio in luoghi ricchi di minerali: petrolio, gas, carbone e minerali vari. Lo sviluppo di questi territori è di enorme importanza per il nostro Paese.
Le aree in cui si trova il permafrost sono molto sensibili a qualsiasi intervento naturale o artificiale. L'elevato contenuto di ghiaccio del permafrost e l'equilibrio termico, pronto a spostarsi anche al minimo cambiamento, determinano il comportamento instabile del permafrost. Qualsiasi aumento della temperatura aumenta immediatamente la profondità dello scongelamento stagionale, il ghiaccio si trasforma in acqua, che scorre via, e il terreno si compatta e si abbassa. Questo fenomeno, chiamato termocarso, accompagna le costruzioni realizzate senza tenere conto delle norme previste per il permafrost. E consistono, prima di tutto, nel mantenere lo stato ghiacciato del terreno. Ne consegue che sotto ogni edificio deve esserci un sottosuolo ventilato, e i pali su cui poggia devono essere conficcati nelle rocce ghiacciate al di sotto dello strato di disgelo stagionale (Fig. 1).
Preservando il permafrost senza alterarne l'equilibrio termico, è possibile prevenire l'assestamento termico del suolo, e quindi della struttura, che potrebbe semplicemente collassare nel tempo. Per evitare che inizi a sciogliersi, a volte il terreno viene addirittura congelato appositamente utilizzando un sistema di raffreddamento.
Riso. 1. Costruzione nella zona del permafrost. Le case poggiano su pali di cemento conficcati nel permafrost, sotto lo strato attivo: 1 - fori per la circolazione dell'aria, 2 - strato attivo, 3 - permafrost
Le fondazioni su pali rappresentano oggi il principale metodo di costruzione nella zona del permafrost, sebbene siano costruite anche su terreni di riempimento. Le città situate nella zona del permafrost includono Yakutsk, Norilsk, la centrale nucleare di Bilibino, Anadyr e altre città. Un tempo, le fondamenta su pali furono testate per la prima volta durante la costruzione della centrale termica centrale di Yakutsk, una struttura che genera una grande quantità di calore. Il suo sottosuolo ventilato raggiunge quasi i 2 metri. Questa struttura fu costruita nel 1937 e da allora funziona senza deformazioni.
Particolarmente difficile è l'installazione di servizi di pubblica utilità nel criolitozone: condutture di riscaldamento, fognature e fornitura regolare di acqua. Dobbiamo tenerlo presente.
Che hanno le rocce del permafrost su cui viene effettuata la costruzione proprietà diverse, di cui bisogna tenere conto. La scienza dei terreni ghiacciati è estremamente complessa, interessante e necessaria. Anche un pilastro standard alto 6 m non può essere scavato in uno strato scongelato senza che dopo un po' di tempo fuoriesca da questo strato, proprio come ne escono le pietre. E si solleva perché, essendo scavato nello strato attivo, quando lo strato comincerà a ghiacciare dalla superficie, con l'aumento del volume dello strato saturo d'acqua, verrà leggermente tirato su dal terreno ad esso ghiacciato.
Naturalmente sotto il pilastro si forma una cavità, che viene subito riempita di terra liquefatta, che successivamente congelerà anch'essa, aumentandone il volume. E questo si ripete di anno in anno, diversi cm alla volta, e alla fine il pilastro crollerà, essendo completamente sporgente dal terreno (Fig. 2).
Riso. 2. Diagramma che mostra le fasi successive (I - IV) di rigonfiamento di una colonna da uno strato di terreni in disgelo estivo composti da rocce sciolte umide: 1 - parte disgelata dello strato disgelato stagionalmente; 2 – spessore del permafrost; 3 – parte congelata dello strato di disgelo estivo; 4 – cavità sotto il pilastro fuso, riempita di terra liquefatta; 5 – lo stesso, pieno di terreno ghiacciato ghiacciato; 6 – lo stesso, riempito con terreno compattato
In generale, il sollevamento del suolo nell’area di sviluppo del permafrost è un disastro che causa enormi danni all’intera economia del nord. Argini deformati di ferrovie e autostrade, gasdotti e oleodotti, aeroporti, linee di comunicazione via cavo, condutture idriche e di riscaldamento e molte altre strutture subiscono un sollevamento irregolare del suolo.
Enormi problemi sorgono con lo scavo di miniere e miniere nelle regioni carbonifere, ad esempio a Vorkuta, dove tutte le strutture sotterranee sono fonti di calore e la temperatura del permafrost è di circa 0°C.
I cambiamenti in atto nel clima e nell’ambiente naturale sotto l’influenza delle attività umane e successivamente di cause naturali possono causare molti problemi alle generazioni future nelle aree in cui si trova il permafrost.
Concetti di base sul permafrost, distribuzione, spessore, tipologie di ghiaccio sotterraneo, presenza della zona di permafrost.
Nelle zone a clima fortemente continentale freddo e moderatamente freddo, gli strati superficiali del suolo e del suolo sono soggetti a gelo in inverno e disgelo nei mesi estivi. Compaiono terreni ghiacciati stagionalmente. Sono stati identificati alcuni modelli di congelamento e scongelamento, sono state stabilite le condizioni di temperatura di questi processi, è stato caratterizzato il comportamento dei suoli e dei suoli durante i periodi di scongelamento e congelamento e l'influenza della composizione del suolo e della loro umidità su questi processi. Lo strato superiore, soggetto a periodici geli e disgeli, è caratterizzato da notevole dinamismo ed è denominato strato attivo. Sotto questo strato, in vaste aree della Siberia, dell'Alaska e del Canada, si trovano rocce di permafrost. In Russia occupano circa il 60% della superficie. La zona di distribuzione delle rocce del permafrost è chiamata zona ghiacciata della litosfera, o criolitozone.
Il criolitozone è costituito da rocce ghiacciate, gelide e fredde. Frozen si riferisce a rocce che contengono ghiaccio e sono caratterizzate da temperature negative. Le rocce ghiacciate differiscono dalle rocce ghiacciate in quanto mancano di acqua e ghiaccio. Tali rocce sono spesso rappresentate da varietà ignee e metamorfiche, nonché da sabbie secche e ciottoli.
Anche le rocce raffreddate hanno una temperatura inferiore a 0°C e sono sature di acque salate mineralizzate - cryopeg(Greco “krios” - freddo, “pegi” - acque salate).
Diffondere. La zona del permafrost in un ampio anello copre lo spazio attorno all'Oceano Artico e in generale occupa circa il 25% dell'intera superficie terrestre (Fig. 1) e il 64% del territorio della Russia. Le rocce del permafrost esistono sotto forma di "isole" e nelle aree sommitali delle alte catene montuose delle Alpi, del Caucaso, del Tien Shan e del Pamir, dell'Himalaya e in altri luoghi, occupando un totale di 3 milioni di km 2.
Una vasta area di permafrost alpino (2 milioni di km 2) copre il Tien Shan, il Pamir e l'Himalaya, raggiungendo i 27° N a sud. A causa dei rigidi inverni in Russia, quasi tutto lo strato superiore della crosta terrestre al di fuori della zona del permafrost si congela fino a una profondità di pochi metri. In estate si scioglie e in inverno si ghiaccia di nuovo.
La distribuzione della zona del permafrost è tale che nelle regioni meridionali si trova come isole separate tra le rocce sciolte. Le rocce ghiacciate hanno uno spessore di 10-25 m e si presentano sotto forma di lenti. A nord si trova una zona di rocce ghiacciate discontinue, spesse fino a 100 m, nella quale si trova molta talik- aree di rocce non ghiacciate. A nord, solitamente, la zona del permafrost occupa l'intero spazio, e il suo spessore aumenta fino a 1000-1500 m.
Lo spessore del “permafrost” varia in un intervallo molto ampio, dai primi metri lungo il margine meridionale della sua distribuzione, fino a 1000 me addirittura 1500 m.
Origine della zona del permafrost
Non c'è dubbio che l'emergere della zona di permafrost nell'intero emisfero settentrionale sia associato a ripetute glaciazioni che hanno coperto vaste aree negli ultimi 2 milioni di anni. Il criolitozone si forma non solo nello spazio, ma anche nel tempo. Dai capitoli precedenti è noto che il congelamento della parte superiore della crosta terrestre si è verificato più di una volta nella storia geologica. Ma poi, naturalmente, le rocce si sono sciolte, conservando in alcuni punti solo vaghe tracce del precedente congelamento.
In Russia è stato stabilito che circa 2 milioni di anni fa, cioè. nel tardo Pliocene, il criolitozone esisteva già all'interno delle isole della Nuova Siberia, nelle pianure di Yana-Indigirka e Kolyma. Ma in certi momenti della storia geologica successiva scomparve e riapparve. Essendo sorto da qualche parte circa 650.000 anni fa, era già conservato, perché Le ere glaciali si susseguirono una dopo l'altra.
Sembrerebbe che dove c'erano ghiacciai più potenti e dove persistevano più a lungo, lì ci si dovrebbe aspettare il massimo spessore della zona di permafrost. Tuttavia il quadro è più complesso. Proprio nei luoghi dove c'erano i ghiacciai, lo spessore della zona del permafrost era inferiore rispetto ai luoghi dove non c'era ghiaccio. Lì, in condizioni invernali rigide, le rocce si congelavano a grandi profondità, a parità di altre condizioni. In uno stato relitto, il “permafrost” si trova ora sotto il fondo delle piattaforme marine delle coste settentrionali della Russia, nonostante la controversa esistenza della calotta glaciale pan-artica entro i loro confini. Se gli scaffali non fossero coperti di ghiaccio, nelle condizioni di un forte calo del livello del mare durante l'ultima glaciazione avrebbero dovuto congelarsi a grandi profondità.
Riso. 1. Carta geocriologica Emisfero nord. Zona di permafrost: 1 – continua, 2 – discontinua, 3 – isola
Pertanto, aree di "permafrost" continuo iniziarono ad apparire nel tardo Pliocene - 2 milioni di anni fa, ma la zona di permafrost continuo, che non scomparve successivamente, si formò circa 650.000 anni fa, cioè nel Pleistocene inferiore all'interno della piattaforma siberiana settentrionale. Nelle aree pianeggianti dei continenti, la distribuzione della zona del permafrost è associata alla zonalità latitudinale, perché la quantità di radiazione solare diminuisce verso nord, le temperature medie annuali diminuiscono e albedo– riflettività della superficie terrestre dovuta alla conservazione a lungo termine del manto nevoso. Un campo innevato riflette fino al 90% della radiazione solare, mentre un campo arato ne riflette solo il 7-8%. Nelle aree montuose si osserva la zonizzazione geocriologica d'alta quota. È possibile che nelle montagne del Pamir e nell'Himalaya lo spessore della zona del permafrost aumenti fino a 3000 m. Lo spessore della zona del permafrost dipende da molti fattori: latitudine, paesaggio, rilievo, struttura geologica, struttura e flusso di calore. Ad esempio, sull'antico massiccio Anabar della Piattaforma Siberiana, lo spessore della zona del permafrost supera i 1000 m, il flusso di calore nelle strutture precambriane è basso - 15-25 mW/m2 e il gradiente geotermico è molto piccolo. Allo stesso tempo, la placca più giovane, epipaleozoica della Siberia occidentale, è caratterizzata da un flusso di calore più elevato - fino a 50 mW/m2 e da un gradiente geotermico fino a 5 ° C per 100 m. Pertanto, alle stesse latitudini, lo spessore di la zona del permafrost nella Siberia occidentale è 2-3 volte inferiore e varia da 300 a 400 m.
Struttura del criolitozone. All'interno della zona del permafrost, la parte superiore del permafrost si trova sempre ad una certa profondità, determinata dallo spessore dello strato che si scioglie in estate. Questo strato è chiamato scongelato stagionalmente; Nella zona del permafrost e sui talik in inverno si forma uno strato ghiacciato stagionale, sul quale si trovano rocce non ghiacciate o scongelate. In estate questo strato si scioglie completamente.
La profondità del congelamento o dello scongelamento è importante e dipende dalla quantità di radiazione solare che entra in una determinata area in estate e in inverno. Nelle regioni meridionali della Transbaikalia occidentale, il disgelo in estate può raggiungere i 4-6 metri, ma nelle vicinanze, a seconda del rilievo e del paesaggio, non supera 0,5 m. Nell'estremo nord, ad esempio, nella Terra di Francesco Giuseppe, solo 10 -20 cm si scioglie nel terreno estivo. Nella zona del permafrost ci sono sempre aree in cui lo strato ghiacciato stagionalmente non si scongela completamente in inverno e aree in cui lo strato ghiacciato stagionalmente non si scongela completamente in estate. Lo scioglimento delle rocce inizia subito dopo lo scioglimento della neve e la sua velocità può raggiungere diverse decine di cm al mese. Anche su un'area piccola e apparentemente omogenea dal punto di vista climatico, lo scongelamento estivo avviene a profondità diverse e con velocità diverse. Tutto dipende dalle specifiche caratteristiche geologiche e geomorfologiche, dall'esposizione dei pendii, dalla copertura forestale, ecc. Gli strati di scongelamento stagionali possono congelare non solo dall'alto, ma anche dal basso, dal lato del permafrost.
Lo strato di gelo e disgelo stagionale è estremamente importante per l'edilizia, perché... È il suo potere che determina le condizioni in cui vengono gettate le fondamenta degli edifici, vengono piantate le palafitte, ecc. Pertanto, vengono compilate mappe dettagliate delle aree stagionalmente scongelate e stagionalmente ghiacciate, in cui si verificano trasformazioni di fase dell'acqua associate all'assorbimento o al rilascio di calore. Uno strato con cambiamenti stagionali dello stato termico delle rocce reagisce molto rapidamente a qualsiasi intervento tecnogenico e possono svilupparsi processi negativi difficili da eliminare.
In diverse regioni geologiche, la struttura della zona del permafrost può differire. In alcuni punti si sviluppano solo rocce ghiacciate. In altre zone, ad esempio, sulle piattaforme antiche, dove la copertura sedimentaria ricopre il basamento metamorfico, la prima è rappresentata da rocce ghiacciate, la seconda da rocce ghiacciate. Sulle coste dei mari dell'Oceano Artico, le rocce raffreddate con criogeni giacciono sotto le rocce ghiacciate e la transizione tra loro è graduale. Lo strato superiore delle rocce ghiacciate è più giovane dello strato inferiore.
Tipi di ghiaccio sotterraneo. Le rocce congelate sono caratterizzate da diversi contenuti di ghiaccio sotterraneo e dalla natura della sua distribuzione nelle rocce. Ghiaccio costituzionale trovato in qualsiasi permafrost. Se la roccia ha un'elevata umidità, l'acqua, congelandosi e trasformandosi in ghiaccio, trattiene e cementa i suoi grani o i loro accumuli. Come ghiaccio-cemento più ampiamente sviluppato. Il ghiaccio, che cementa le rocce disperse, ne aumenta la resistenza. Concetto contenuto di ghiaccio della roccia caratterizza la quantità di ghiaccio in essa contenuta. Se la roccia è forte, rocciosa, il ghiaccio riempie tutto ciò che contiene possibili pori e crepe che si formarono naturalmente prima che la roccia cominciasse a congelare.
Se le rocce argillose iniziano a congelare, l'umidità in esse contenuta migra verso il fronte gelido, dove si formano gli strati - Schliers ghiaccio di spessore variabile da frazioni di cm a 0,5 m. Tali rocce sono caratterizzate da un contenuto di ghiaccio molto maggiore e gli schlierens di ghiaccio formano diverse strutture criogeniche: reticolari, stratificate, a forma di lente, atassitiche, porfiriche, ecc. Le rocce contenenti schlierens di ghiaccio perdono la loro maggiore forza e danno un insediamento significativo.
Il contenuto di ghiaccio solitamente aumenta nelle rocce nella sezione e diminuisce con la profondità. Se l'acqua penetra nelle rocce ghiacciate dai talik o dalle acque sub-permafrost sotto pressione, appare il ghiaccio iniettato, il cui spessore e lunghezza raggiungono molte decine di metri.
Nelle aree marginali delle montagne-valle e dei ghiacciai di copertura, quando si sciolgono e si ritirano, le singole masse di ghiaccio vengono ricoperte da morene e frane, e quindi da una ghiaccio sepolto, che non si scioglie per molto tempo.
Se la roccia si è formata prima che iniziasse il congelamento, allora ghiaccio epigenetico e se il congelamento avviene contemporaneamente alla formazione della roccia, allora è caratterizzato ghiaccio singenetico. Vari tipi ri-erbacciare il ghiaccio associati a questi processi e saranno discussi di seguito.
Abbastanza rari, ma si verificano ghiaccio della grotta , che giace in caverne profonde, ad esempio, nella grotta di ghiaccio di Kungur negli Urali.
Acque sotterranee nella zona del permafrost. La formazione delle rocce del permafrost, che sono aquiclude, ha notevolmente cambiato le condizioni di scambio idrico tra l'atmosfera e le acque sotterranee nella zona del permafrost. La maggior parte delle acque sotterranee fresche nella zona del permafrost è confinata a talik.
Talikami O zone scongelate sono chiamati strati di rocce fuse che si sviluppano dalla superficie della terra o sotto bacini artificiali e fiumi e che esistono ininterrottamente per più di dieci anni. Se i talik sono posti sotto le rocce ghiacciate dal basso, allora vengono chiamati sovra-permafrost O non passante, e se i talik sono incorniciati solo sui lati da rocce ghiacciate, come muri, allora vengono chiamati da un capo all'altro. Anche i talik possono esserlo interpermafrost E intrapermafrost sotto forma di lenti di “tunnel”, “tubi”, delimitati su tutti i lati da rocce ghiacciate.
Le acque sotterranee della zona del permafrost in relazione alle rocce congelate - gli acquitardi criogenici sono suddivisi in: 1) sopra-permafrost; 2) interpermafrost; 3) intrapermafrost e 4) acque sub-permafrost.
1. Le acque sotterranee del super-permafrost sono suddivise in acque temporanee dello strato attivo E acque permanenti di talik non passanti.
Le acque temporanee esistono solo in estate e la loro profondità non supera la sommità delle rocce ghiacciate. Le acque sono importanti per i processi di solifluzione, la formazione di kurum, colate di fango e sollevamento delle rocce. Le acque permanenti sono associate a talik non passanti sopra il tetto delle rocce ghiacciate e sono responsabili della formazione di idrolaccoliti, tumuli pesanti e dighe di ghiaccio.
2. Le acque inter-permafrost si trovano solitamente tra due strati di rocce ghiacciate, ad esempio tra l'Olocene superiore e il relitto, tardo Miocene, inferiore. Queste acque molto spesso non sono dinamicamente attive.
3. Le acque intra-permafrost, come suggerisce il nome, esistono all'interno dello spessore delle rocce ghiacciate e si trovano in volumi chiusi, essendo confinate in talik nei calcari carsici.
4. Le acque sub-permafrost circolano vicino alla base del permafrost, hanno temperature positive, sono talvolta debolmente o altamente mineralizzate e possono essere sotto pressione o non pressione, così come contattando con roccia ghiacciata o senza contatto, cioè. separati da uno strato di rocce sciolte da quelle ghiacciate.
LAVORO DEL CORSO
Carsismo e depositi carsici
annotazione
Il lavoro è dedicato alle problematiche legate al carsismo e ai depositi carsici. Rivela il concetto di carsismo. Vengono descritte le principali forme di rilievo carsico, i fattori di formazione, le ragioni dell'accumulo di sostanze minerali e le loro fonti. Vengono delineati la classificazione ed i metodi di studio del carsismo. Vengono considerate le risorse minerarie della facies carsica.
introduzione
Capitolo 1. informazioni generali
1.1 Concetto di carsismo
1.2 Forme carsiche
1.3 Classificazione del carso e problema della sua zonizzazione
1.4 Metodologia della ricerca sul Carso
Capitolo 2. Fattori di formazione carsica
2.1 Composizione chimica delle rocce
2.2 Struttura della roccia
2.3 Fratturazione delle rocce
2.4 Strutture tettoniche e spessore delle rocce carsiche
2.5 Sovraccarichi e terreno
2.6 Pendenza topografica della superficie
2.7 Gravità
2.8 Fiumi sotterranei
Capitolo 3. Ragioni dell'accumulo di minerali nella facies carsica
Capitolo 4. Fonti della materia nei depositi carsici
Capitolo 5. Minerali dell'area della facies carsica
5.1 Tipi di minerali
5.2 Minerali minerali
5.3 Minerali non metallici
Conclusione
Bibliografia
introduzione
L'argomento di questo lavoro del corsoè carsico. Credo che ogni geologo dovrebbe conoscere il carso, poiché nello studio del carso (scienza del carso) ci sono varie cose indicazioni scientifiche. I più rappresentati sono quelli geografici e geomorfologici. Allo stesso tempo, il carso è il risultato di alcune trasformazioni delle rocce. Durante questi processi, i minerali che formano le rocce vengono distrutti, le sostanze vengono trasportate e si accumulano nuove formazioni. Di conseguenza, nella dottrina del carsismo si trovano una serie di problemi risolti dalle scienze geologiche. La discussione di questi problemi sulla base di un vasto materiale fattuale è di interesse scientifico e pratico. Il Carso influenza in modo significativo anche le caratteristiche paesaggistiche del territorio, la sua topografia, il deflusso, le falde acquifere, i fiumi e i laghi, il suolo e la copertura vegetale, nonché le attività economiche della popolazione. . Nelle zone carsiche si trovano favolosi palazzi rupestri sotterranei, riccamente decorati dalla natura.
Ampliare il concetto di carsismo
Descrivere le principali morfologie carsiche sotterranee e superficiali
Caratterizzare i fattori che influenzano lo sviluppo del processo carsico e la formazione delle morfologie carsiche
Trovare le ragioni dell'accumulo di minerali nelle forme carsiche.
Studiare le fonti della materia nei depositi carsici
Descrivere i minerali dell'area in facies carsica
Capitolo 1. Informazioni generali
Concetto carsico
Il processo carsico è un processo a lungo termine di dissoluzione e lisciviazione di rocce solubili fratturate da parte delle acque sotterranee e superficiali. Come risultato dell'attività dei processi carsici, sorgono come forme negative rilievi sulla superficie terrestre, nonché varie cavità, canali, grotte o caverne in profondità. Il termine “carso” deriva da una corruzione del nome austriaco dell'altopiano carsico in Slovenia, dove questi fenomeni sono pronunciati e ben studiati dai ricercatori europei. I fenomeni carsici sono estremamente diffusi. Secondo le condizioni geologiche, circa un terzo della superficie terrestre del mondo ha un potenziale per il loro sviluppo.
Diverse sono le condizioni necessarie allo sviluppo dei fenomeni carsici.
Innanzitutto si tratta della presenza di roccia solubile nelle acque naturali, permeabile all'acqua per fratturazione o porosità.
In secondo luogo, la presenza di un solvente, ad es. acqua aggressiva per le rocce.
In terzo luogo, la presenza di condizioni che garantiscono lo scambio d'acqua è il deflusso di acqua saturata con una sostanza disciolta e un afflusso costante di solvente fresco. Se la prima condizione è determinata dalla struttura geologica del territorio, la seconda ed in parte la terza sono strettamente legate alla situazione fisico-geografica, la seconda alla copertura suolo-vegetale e al clima, la terza alle condizioni geomorfologiche ed idrologiche in oltre alla struttura geologica e alle caratteristiche idrogeologiche.
Tipicamente le rocce carsiche sono rocce mono e biminerali - salgemma, gesso, anidrite, gesso, calcare, dolomite, calcare - rocce dolomitiche, varietà di marmo, magnolite, carbonatite. Il ruolo principale in questa lista è svolto dalle rocce carbonatiche, sia per la loro ampia distribuzione (circa il 15% della superficie terrestre), sia per il contrasto di composizione tra queste e i sedimenti sciolti, che provoca interazioni laterali che portano ad un'ulteriore carsificazione.
Il concetto di dissoluzione (solubilità) si riferisce ai composti chimici, compresi i minerali. Esistono due tipi di dissoluzione di una sostanza: congruente, quando tutti i suoi componenti vengono trasferiti in soluzione, e la reazione è reversibile e incongruente, quando non tutti i componenti della sostanza passano in soluzione. In questo caso rimane una fase solida e la reazione è irreversibile. Entrambi i tipi di dissoluzione si verificano nella zona di ipergenesi, ma la dissoluzione congruente è caratteristica della carsificazione e la dissoluzione incongruente è caratteristica della formazione della crosta e del metasomatismo della lisciviazione.
Si distingue tra carso aperto o nudo, quando le rocce solubili vengono in superficie, e carso chiuso, quando giacciono in profondità nel sottosuolo e sono coperti dalla superficie da strati di rocce insolubili.
Le forme carsiche superficiali comprendono pozzi, pozzi, nicchie carsiche, imbuti, bacini e campi, nonché pozzi e abissi.
Le forme carsiche sotterranee sono rappresentate da grotte e canali.
I processi carsici non solo creano determinate forme di rilievo, ma partecipano anche alla formazione di depositi peculiari. Sulla superficie e sul fondo dei rilievi carsici si trovano formazioni residue della dissoluzione: si tratta di materiale non carbonatico, principalmente alluminosilicato che rimane dopo la dissoluzione. Si chiama terra rossa. In superficie e nelle grotte sono presenti accumuli di frana, prodotti dal crollo degli archi di cavità carsiche o da blocchi che rotolano lungo i pendii di valli e crateri carsici. Le grotte contengono peculiari sedimenti alluvionali formati da fiumi sotterranei. Ci sono anche travertini - forme di sinterizzazione del tufo calcareo, nonché forme peculiari di sinterizzazione - stalattiti, che crescono dal tetto della grotta verso il basso. Le loro trame sottili sono spesso chiamate tende di stalattiti. Le stalagmiti crescono verso l'alto dal fondo delle caverne.
Forme carsiche
Le morfologie formatesi a seguito del processo carsico sono divise in superficiali e sotterranee.
forme superficiali del carsismo
Le forme carsiche superficiali includono karr, grondaie e fossati, imbuti, piattini e depressioni, bacini, campi e affioramenti.
Secondo la loro origine genetica, i karr dovrebbero essere distinti in forme che sono sorte sulla nuda superficie della roccia solubile e forme che si sono formate sotto la copertura del suolo e della vegetazione con la sua successiva rimozione. Punizioni del secondo tipo si trovano in molti paesi del mondo.
Morfologicamente le cave si dividono in pietre scanalate, a parete, a foro, tubolari (sotto forma di depressioni cilindriche a forma di tubo nel gesso), cave a forma di tracce, scanalate, a meandro e a fessure. È stata individuata un'altra tipologia: cave strutturali; su un ripido pendio calcareo si sono sviluppate cave di calcare chimicamente relativamente puro, separate da strette creste che corrispondono a strati altamente silicei.
In base alla loro genesi si distinguono in particolare le cave a solco e a fessura. Le cave scanalate si formano sotto l'influenza della sola precipitazione atmosferica, come risultato delle prime tre fasi di dissoluzione del calcare, senza la partecipazione della quarta fase, mentre altri tipi di cave si formano sotto l'influenza di tutte le fasi di dissoluzione: la loro formazione coinvolge anche l'acqua arricchita di anidride carbonica biogenica a causa del contatto delle precipitazioni atmosferiche e dell'acqua di fusione con il suolo e la copertura vegetale.
(Figura 1) porta scanalati
I carie della fessura differiscono dagli altri nel modo in cui rimuovono il soluto. Se nella maggior parte degli altri tipi di karres viene effettuato mediante deflusso superficiale, durante la formazione delle cave di fessura partecipa anche la rimozione delle sostanze disciolte attraverso il percorso sotterraneo, attraverso le fessure.
Trincee e fossati carsici (più profondi e sempre con pareti ripide) si sviluppano lungo fessure tettoniche aperte (spesso per effetto di scarico su pendii ripidi) o lungo fessure di cedimento dei pendii, o di “spinta laterale”. Si estendono per decine e centinaia di metri, e talvolta per diversi chilometri, raggiungendo larghezze e profondità diverse. Sono chiusi alle estremità e possono presentare numerose depressioni nella parte inferiore. I fossati rettilinei in calcare, sviluppati lungo fessure tettoniche verticali, larghi 2 ~ 4 me profondi fino a 5 m in Jugoslavia sono chiamati bogaz.
Esistono tre tipi genetici principali tra le doline:
Imbuti di lisciviazione superficiale o imbuti puramente anticorrosivi. Si formano per la rimozione di rocce lisciviate in superficie attraverso canali sotterranei allo stato disciolto.
Imbuti falliti o gravitazionali. Formatosi dal crollo della copertura di una cavità sotterranea, sorta a causa del dilavamento di rocce carsiche in profondità e dell'asportazione di sostanze allo stato disciolto
Imbuti di aspirazione o imbuti di corrosione-soffusione. Si formano per dilavamento e cedimento dei depositi di copertura sciolti nei pozzi e nelle cavità del basamento carsico, trasportando le particelle nei canali sotterranei e rimuovendole attraverso di essi in uno stato agitato e sospeso.
(Figura 2) dolina carsica.
Piattini e depressioni sono piccoli imbuti vagamente definiti.
Bacini. Imbuti di tutti i tipi genetici, fondendosi con i loro bordi, formano vasche e vasche doppie, triple e più complesse. Esistono due tipi principali di bacini: quelli complessi, formati dalla fusione di diversi grandi crateri e presentano depressioni sul fondo, e i bacini a fondo piatto. Si distinguono i seguenti tipi genetici di bacini: lisciviazione superficiale, cedimento, aspirazione e quelli creati in combinazione con altri processi, ad esempio l'erosione. Grandi bacini di lisciviazione superficiali si formano spesso a causa dell'azione corrosiva dell'acqua di disgelo proveniente dalle zone di neve e nevischio. Molti di questi bacini sono un'eredità delle condizioni periglaciali dell'ultima era glaciale.
Polje è una vasta depressione chiusa con pareti ripide, fondo piatto, che ha raggiunto un livello limite di carsificazione temporaneo o permanente, con idrografia di tipo carsico.
Polje nasce dallo sviluppo e dal collegamento dei bacini carsici formati dalla fusione di doline.
Per loro origine, fino a tempi recenti, i giacimenti erano suddivisi in: 1) tettonici, 2) formati dall'asportazione meccanica sotterranea di rocce insolubili giacenti tra i calcari carsici o in contatto con essi, 3) formati dalla fusione di un gruppo di crateri e bacini adiacenti (creste) durante la loro crescita in direzione orizzontale, 4) cedimento.
I grandi bacini di origine puramente tettonica (graben, fosse sinclinali) non possono essere considerati campi. Quando si formano i campi, è necessaria la lisciviazione e la rimozione della materia disciolta attraverso canali sotterranei. Pertanto, il primo gruppo dovrebbe includere tettonico-corrosivo e tettonico-corrosivo-erosivo. Questo gruppo comprende i campi della Jugoslavia. I campi del terzo tipo sono generalmente piccoli, con pianta irregolarmente lobata. Sono caratteristici non solo del carbonato, ma anche del gesso carsico e si trovano anche in condizioni di piattaforma.
Il carso residuo è uno stadio maturo di dissezione di un massiccio calcareo sollevato dalla sommità piatta. La ripidità dei pendii degli outliers è dovuta alla fratturazione verticale dei calcari e all'indebolimento del flusso dei versanti dovuto alla loro permeabilità all'acqua. Grande importanza presenta crolli di calcare lungo fessure dovuti allo scalzamento dei resti dal basso da parte delle acque che inondano la pianura alla loro base, oppure da parte delle falde acquifere che giacciono in superficie. Per questo motivo alla base dei resti si sviluppano nicchie di corrosione in direzione orizzontale. L'erosione dei resti dal basso per corrosione laterale delle acque superficiali è facilitata dall'accumulo di argille sedimentarie resistenti all'acqua sulla superficie del basamento. La distribuzione dei residui carsici relitti è coerente con lo spostamento dell'equatore durante la storia geologica della Terra. Poiché alle basse latitudini esistono condizioni climatiche tropicali umide per più di un periodo geologico, i resti carsici ivi diffusi possono essere considerati non solo moderni, ma anche antichi.
Il passaggio dalle forme superficiali alle grotte tipo grotta è rappresentato da tettoie e nicchie. Spesso sono interessanti dal punto di vista archeologico. Spesso si tratta di formazioni superficiali sorte a causa della lisciviazione più intensa di singoli strati o pacchi di strati da parte dell'acqua che scorre lungo una scogliera, con un alto livello di alterazione biochimica (sotto l'influenza delle piante inferiori che si depositano su superfici periodicamente inumidite). Nelle valli fluviali e sulle rive del mare, le acque fluviali e marine svolgono il ruolo principale nella lisciviazione superficiale. SU rive del mare l'effetto dissolvente dell'acqua di mare si unisce all'abrasione.
Nel processo di formazione di nicchie più profonde, diventano significativi la corrosione dovuta all'infiltrazione di acqua attraverso le fessure della roccia e, inoltre, il collasso dei blocchi di roccia dovuto all'espansione delle fessure dovuta alla lisciviazione dei loro piani.
Nelle nicchie calcaree delle regioni subtropicali e tropicali si trovano formazioni a goccia a goccia. Le stalattiti si fondono per formare tende e drappeggi.
I ponti e gli archi naturali nascono molto spesso quando il soffitto dei tunnel delle caverne, e talvolta delle nicchie, crolla.
Sotto carsico comprendere il processo di lisciviazione delle rocce principalmente da parte delle acque sotterranee, in parte superficiali e marine e l'insieme dei processi specifici di denudazione che ne derivano (corrosivo) forme in rilievo. In questo caso, l'acqua ha un certo effetto meccanico sulle rocce, ma la cosa principale è la rimozione delle sostanze allo stato disciolto dalla roccia. Il nome "carsico" (dal tedesco. Ka^5^) deriva dal nome proprio dell'altopiano carsico dei monti Dinarici. Ora porta il nome sloveno Kras. I processi e le morfologie carsiche sono diffusi in tutto il mondo. Inoltre, nelle latitudini extratropicali, si sviluppa il carsismo a frana, mentre nelle latitudini equatoriali-tropicali predomina il carso residuo convesso.
Lo sviluppo del carso è facilitato da una serie di condizioni, in primis dalla presenza di rocce facilmente solubili: carbonatiche (calcare, dolomite, gesso, ecc.) o non carbonatiche (sale, gesso). Il gesso ha la massima solubilità, ma i calcari sono più diffusi, quindi il carsismo è associato principalmente ai calcari. In conformità con varie rocce carsiche, ci sono carbonato, gesso E sale carsico. Anche la purezza chimica della roccia è importante: meno residui insolubili contiene, più significativa è la lisciviazione. Il Carso è favorito dalla fratturazione delle rocce, che facilita le condizioni affinché l'acqua penetri al loro interno. La fratturazione delle rocce è maggiore in montagna che in pianura a causa di importanti faglie tettoniche. Importante è anche lo spessore degli strati carsici: con il loro grande spessore, i processi carsici si manifestano in tutte le forme, compresa la formazione di grotte, mentre in quelli sottili formano solo imbuti, piattini e altre piccole forme di rilievo. Di grande importanza è il contenuto di anidride carbonica nell'acqua, per cui diventa chimicamente aggressivo e aumenta di dieci volte la solubilità delle rocce. Sono preferibili piccole pendenze superficiali, nelle quali scorre meno acqua e ne penetra di più nel terreno. È necessaria una quantità di precipitazioni sufficiente, ma non eccessiva, poiché la posizione bassa del livello della falda freatica garantisce la circolazione verticale delle acque superficiali che penetrano nel terreno.
Come già accennato, la topografia carsica differisce significativamente nelle latitudini temperate e tropicali. Nelle latitudini temperate i processi carsici dipendono dalla profondità delle acque sotterranee, che per il carsismo è alla base della denudazione. Su questa base si distinguono piccolo E profondo carsico. Il piccolo carso è caratterizzato da un rapido ritmo di sviluppo, ma da un terreno meno accidentato. Il carsismo profondo impiega più tempo a svilupparsi, ma allo stesso tempo si formano profonde depressioni e numerose grotte in superficie.
In base alla posizione delle forme carsiche si distinguono superficie E profondo (sotterraneo) carsico. A sua volta il carsismo superficiale, a seconda dell'esposizione delle rocce carsiche in superficie, si divide in due tipologie: aprire(nuda, mediterranea), quando le rocce carsiche giacciono direttamente in superficie, caratteristica delle zone montuose, dove la nudità del substrato roccioso è migliore; E coperto(Europa orientale), quando le rocce carsiche si trovano a una certa profondità sotto sedimenti sciolti non carsici.
A superficiale Le forme del carso includono karr (shratta), imbuti, bacini (uvala) e campi.
Trasportare- un complesso di solchi stretti profondi 1-2 m, separati tra loro da creste affilate. I Karr sono forme di microrilievo che si formano a causa della dissoluzione e della distruzione meccanica delle fessure delle rocce da parte delle acque superficiali. L'area ricoperta di karami si chiama campo carreggiato. I campi di Carr alla fine si trasformano in pianure ondulate con accumuli caotici di blocchi di calcare. Sono senza vita, difficili da superare e non possono nemmeno essere utilizzati per il pascolo.
Imbuti diffuso in condizioni di carsismo sia nudo che coperto, sia negli interfluvi che lungo i fondi dei calanchi. Si tratta di depressioni rotonde, solitamente a forma di cono misure differenti(fino a decine, meno spesso centinaia di metri di diametro) e diverse profondità (da pochi metri a decine di metri). I piccoli imbuti a fondo piatto sono chiamati piattini. In base alla loro origine, gli imbuti sono: lisciviazione superficiale(in condizioni carsiche nude), fallito- a seguito del crollo della copertura sui vuoti sotterranei (sia in condizioni carsiche nude che coperte) e pro-aspirazione(in condizioni di carsismo coperto), quando i canali verticali sul fondo, i cosiddetti bestemmia(dalla parola "buco"), insieme all'acqua, è coinvolta la roccia insolubile. In caso di insabbiamento del bacino o di aumento del livello delle acque sotterranee, le doline possono trasformarsi in laghi permanenti o temporanei, caratterizzati da fluttuazioni stagionali del livello dell'acqua.
Quando si collegano molti imbuti a causa della distruzione dei ponticelli tra di loro, si formano estese depressioni chiuse - bacini, O uvala. Di solito hanno pendii ripidi e frastagliati, fondali irregolari, grandi dimensioni: lunghezza - chilometri, larghezza - centinaia di metri, profondità - poche decine di metri.
Le forme carsiche più grandi sono a Lya somigliano ad un graben in miniatura. Si tratta di estese depressioni chiuse allungate con un'area di oltre 200-300 km, profonde centinaia di metri, con pendii ripidi, con resti di colline sul fondo, con ruscelli e persino villaggi. I giacimenti più grandi sono libanesi con una superficie di 379 km 2 in Bosnia, Popovo - 180 km in Erzegovina. Apparentemente si formano quando i bacini si fondono lungo le linee di faglia tettoniche, cioè sono predeterminati dalla tettonica.
Metropolitana forme di carsismo: pozzi, pozzi, abissi, grotte.
Pozzi carsici si formano a seguito del crollo del tetto sopra un abisso sotterraneo. I pozzi sono di forma cilindrica e misurano fino a 20 m di larghezza e profondità.
Miniere- canali di tubazioni stretti e profondi (centinaia di metri). I loro tronchi possono essere diritti, spezzati, curvi. Si formano come risultato dell'espansione dei canali delle fessure e spesso si formano all'intersezione di diversi sistemi di frattura.
Di solito vengono chiamate combinazioni di miniere naturali con grotte orizzontali e inclinate voragini carsiche. La voragine carsica più profonda del mondo è quella Jean Bernard, profonda 1535 m, nelle Alpi della Savoia in Francia.
Grotte- cavità di varia forma e dimensione all'interno delle rocce, che si aprono sulla superficie terrestre con uno o più fori. La formazione delle grotte è associata all'intensa capacità dissolvente dell'acqua nelle fessure delle rocce. Espandendoli, l'acqua crea un complesso sistema di canali. Quando l'acqua circola in direzione orizzontale, il suo effetto dissolvente è maggiore: si forma un canale principale. L'acqua viene aspirata dai canali di fessura vicini e nel tunnel si forma gradualmente un fiume sotterraneo. Quando le volte crollano si formano le grotte. Con una diminuzione della base della denudazione della superficie e fiumi sotterranei questi ultimi possono aprirsi un nuovo canale, a un livello inferiore. Allo stesso tempo, le ex gallerie si seccano e le grotte diventano a più piani.
A seconda del numero e della posizione dei fori di ingresso, le grotte si dividono in aperte e cieche. Passante (attraverso) le grotte hanno aperture ad entrambe le estremità (entrata e uscita), sono ben ventilate e la temperatura al loro interno è vicina alla temperatura dell'aria esterna. Cieco le grotte hanno un foro d'ingresso e in base alle condizioni di temperatura si dividono in calde e fredde a seconda della posizione del foro d'ingresso rispetto alla cavità della grotta. IN Caldo Nelle grotte l'ingresso si trova nella parte inferiore, in modo che l'aria fredda che riempie la grotta in inverno fuoriesca in estate, lasciando il posto all'aria calda. Nelle grotte calde, gli archeologi trovano spesso pitture rupestri, utensili e persino resti di antichi popoli. Freddo le grotte hanno un ingresso in alto. In inverno entra aria fredda che, essendo pesante, rimane lì in estate senza avere il tempo di riscaldarsi, e l'umidità che entra in inverno può trasformarsi in ghiaccio. Le grotte di ghiaccio con temperature inferiori a 0 °C sono comuni solo nelle zone con inverni gelidi. Ad esempio, nella regione di Perm si trova la grotta di ghiaccio in gesso Kungur, lunga 4,6 km.
Le grotte sono caratterizzate da formazioni di calcite sinterizzata: stalattiti- ghiaccioli, tubi, frange che pendono dal soffitto, e stalagmiti- pilastri che salgono dal fondo della grotta verso le stalattiti pendenti. Combinandosi si formano stalagnate- colonne di sinterizzazione. Tutte queste forme pittoresche trasformano le grotte in palazzi da favola.
Il più grande sistema di grotte carsiche del mondo è Flint Ridge-Mammoth, lungo 341 km ai piedi occidentali degli Appalachi, in pietra calcarea, scoperto nel 1809. Le grotte sono diffuse nelle Alpi, nei Monti Dinarici, nell'Appennino, in Crimea, nel Caucaso, Cina meridionale, negli Appalachi, nel Tien Shan, nell'altopiano di Podolsk e in altri luoghi.
Le grotte sono oggetti naturali interessanti con un clima, un'idrografia e un mondo organico speciali. Alle grotte è associato il turismo internazionale: se ne contano più di 150 grandi grotte ma complessi turistici (Jugoslavia, Repubblica Ceca, USA). I reperti archeologici non sono rari nelle grotte calde. Gli impianti sotterranei di stoccaggio del gas vengono installati nelle grotte, vengono coltivati funghi (funghi prataioli) e l'asma bronchiale viene curata nelle grotte di sale. La scienza studia le grotte sotto vari aspetti: la loro morfologia, idrologia, clima, origine, uso turistico ed economico. speleologia.
I paesaggi carsici delle latitudini temperate hanno caratteristiche naturali specifiche. Innanzitutto, questa è la predominanza di forme concave chiuse in rilievo sulla superficie e la presenza di vuoti negli strati rocciosi che raggiungono le dimensioni di grandi grotte. Le condizioni idrogeologiche sono peculiari: scarso sviluppo delle acque superficiali: i fiumi e i laghi sono pochi, i territori sono quasi aridi anche in climi umidi. Piccoli fiumi possono entrare nei pori e poi riapparire a valle in superficie. Si forma così un sistema di valli fluviali intermittenti, i cui elementi sono valli cieche che non hanno foce e valli a forma di sacco con tratti superiori chiusi. Le acque sotterranee nelle aree carsiche sono caratterizzate da forti fluttuazioni del livello dell'acqua. Nelle valli fluviali si trovano potenti sorgenti “Vaucluse” (dal nome della sorgente Vaucluse nel sud della Francia) con una portata d'acqua ampia ma variabile, che raggiunge i 30-50 m 3 /s. Anche il suolo e la copertura vegetale sono unici. I terreni humus-carbonatici su eluvium calcareo hanno una soluzione del terreno neutra o alcalina, un'alta percentuale di humus e sono solitamente pietrisco frantumato. Tra le piante sono presenti molte piante resistenti alla siccità, tipiche sono le calcefite.
Nelle aree carsiche, la realizzazione di opere di ingegneria idraulica risulta difficoltosa a causa di possibili fuoriuscite d'acqua dai bacini artificiali, la costruzione di ferrovie e autostrade per inevitabili cedimenti, la costruzione di impianti civili e industriali, soprattutto centrali nucleari, a causa di possibili deformazioni degli edifici.
Il rilievo carsico assume un carattere speciale nel clima umido delle latitudini equatoriali-tropicali. Tropicale il carso è un fenomeno carsico anomalo sotto forma di cupole, torri, tronchi di cono sullo sfondo di una superficie livellata. Il carsismo tropicale è una forma più matura di denudazione carsica, quando gli strati carsici, solitamente calcarei, sono stati in gran parte distrutti a causa di un'intensa lisciviazione e rimangono solo i resti. Il clima costantemente caldo contribuisce a questo clima umido, e quindi il processo carsico si sviluppa in superficie tutto l'anno. Inoltre, lì esistono condizioni favorevoli al carsismo per diversi periodi geologici - milioni di anni. A causa dello sviluppo intensivo della vita organica, c'è abbondanza di anidride carbonica e, di conseguenza, una maggiore aggressività delle acque superficiali e sotterranee. E un'altra condizione necessaria è uno spesso strato di calcare massiccio fratturato chimicamente puro. Altrimenti si sviluppano forme carsiche concave, come nelle latitudini temperate.
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