Наиболее распространенные поверхностные формы рельефа карстовых областей

В зависимости от того, выходят ли карстующиеся породы на земную поверхность, или они перекрыты сверху некарстующимися отложениями, различают голый и закрытый (покрытый) карст. Голый карст чаще всего свойствен горным территориям, где наиболее интенсивно идут процессы денудации, закрытый — равни­нам. Наибольшее разнообразие форм рельефа и наибольшая активность карстовых процессов обычно свойственна голому карсту.

Дождевые или талые воды, стекая по поверхности известняка, разъедают стенки трещин. В результате образуется микрорельеф карров или шраттов— система гребней и разделяющих их рытвин или борозд. Борозды и гребни располагаются примерно парал­лельно друг друга, если четко выражено падение слоев и трещиноватость пород совпадает с направлением падения. При более сложной системе трещиноватости карры располагаются совершен­но неправильно, пересекаются, разветвляются и вновь сливаются. Глубина борозд может достигать 2,0 м.

Покрытые каррами пространства называют карровыми полями. По мере расширения трещин гребни становятся все уже, надла­мываются и распадаются на от­дельные обломки. Такие старые карровые поля представляют со­бой нередко хаотические нагро­мождения крупных и мелких об­ломков известняка с кое-где сох­ранившимися и выступающими над этими нагромождениями кар­ровыми гребнями.

Карры могут образоваться и в прибрежной полосе при воздей­ствии морского прибоя на карстующиеся породы.

При растворении известняков всегда остается нерастворимая часть, представленная глинистым материалом красного или кирпич­ного цвета. Этот элювиальный материал, накапливаясь на по­верхности пород, образует свое­образную кору выветривания, ха­рактерную для карстовых обла­стей,—так называемую терра-росса (красная земля). При зна­чительном накоплении в трещи­нах глинистый материал терра-росса может полностью закупо­ривать их и тогда процесс каррообразования прекращается. Сле­довательно, трещиноватость—одно из основных условий каррообразования,

При интенсивной вертикальной циркуляции воды процесс ра­створения карстующихся пород приводит к образованию понор— каналов, поглощающих поверхностные воды и отводящих их в глу­бину закарстованного массива. Величина и форма понор разнооб­разны и зависят от степени их разработанности. На поверхности поноры выражены зияющими трещинами или отверстиями, в глу­бине ими начинается сложная система каналов вертикальной цир­куляции воды.

Расширение устий понор в процессе дальнейшего растворения приводит к образованию карстовых воронок различных размеров и форм в зависимости от возраста, типа карстующихся пород и их залегания: от щеле- и колодцеобразных до блюдцеобразных (рис. 73).

Рис. 73. Типы карстовых отрица­тельных форм рельефа: А — блюдцеобразная западина просасывания; Б— воронка просасывания; В — карстовый колодец проваль­ного происхождения: /—некарстующиеся породы; 2—карстующиеся породы

 

В закрытом карсте воронки образуются не только за счет растворения, но и в результате механического выноса — суффо­зии— в поноры залегающих с поверхности нерастворимых пород. Такие воронки называют карстово-суффозионными или воронками просасывания. Карстовые блюдца, воронки и неглубокие колодцы в западноевропейской литературе носят название долины.

Карстовые формы рельефа могут быть беспорядочно разброса­ны 110 поверхности карстового массива или сосредоточены вдоль определенных линий, обусловленных направлением подзем­ного стока или залеганием карстующихся пород. Эти формы не яв­ляются «застывшими». Они могут переходить одна в другую. Так, карстовое блюдце в результате углубления, а карстовый колодец в результате выполаживания склонов могут превратиться в карсто­вую воронку (рис. 74).

Рис. 74. Превращение колодцеобразного провала (.4) в воронкообразную впадину (5) (по И. С. Щукину)

 

Если стенки понора продолжают растворяться, то канал ста­новится достаточно большим и превращается в естественный коло­дец или естественную шахту. Карстовые шахты и колодцы нередко достигают очень большой глубины (в несколько десятков или сотен метров). Одна из таких шахт в северной Италии, в окрестностях г. Верона, достигает глубины 637 м. Общее направление шахт близко к вертикальному, но имеются и значительные отклонения, отдельные участки шахт могут быть почти горизонтальными или наклонными. Шахты часто закладываются на пересечении несколь­ких систем трещиноватости. При дальнейшем растворении стенок шахты могут превратиться в достаточно широкие подземные ходы в пещеры.

Естественными колодцами нередко называют формы типа есте­ственных шахт, но меньших размеров. Некоторые исследователи закрепляют термин «колодец» за определенными формами, кото­рые образуются не за счет поверхностного выщелачивания, а путем обрушения свода над подземной полостью. В таких случаях возни­кают отрицательные формы рельефа цилиндрической формы, с вертикальными стенками и загроможденным обломками дном. Часто такие колодцы располагаются рядами, как бы отмечая на поверхности направление подземных галерей, над которыми они образуются.

Провальные, или поверхностные, воронки, сливаясь, образую'. слепые овраги или формы довольно причудливых очертаний, получившие название «увала». Известны, например, увала до 700 м в поперечнике при глубинах до 30 м. Такие образования представ­ляют собой как бы переходные формы к еще более крупным кар­стовым ваннам — польям.

Полья — обширные, обычно плоскодонные и с крутыми стенка­ми карстовые понижения в несколько километров, а в некоторых случаях—в несколько десятков километров в поперечнике. Пло­щадь Попова полья в западной Герцеговине (Югославия) дости­гает, например, 180 км². По ровному дну полья иногда протекает водоток, который в большинстве случаев появляется из одной стенки полья и скрывается в подземной галерее в противоположной стенке.

Происхождение польев не всегда ясно. Видимо, они образуются разными путями. Некоторые исследователи считают, что полье— это одна из поздних стадий развития карстового рельефа, образую­щаяся за счет слияния многих карстовых воронок и котловин. При этом, если в ходе развития карстового процесса достигается базис карстовой денудации—уровень грунтовых вод, дальнейшее развитие такой формы будет возможно только за счет отступания стенок, т. с. роста в ширину, что и приводит к образованию полья. Однако довольно часто встречаются полья с сухим дном, а то и с многочисленными карстовыми формами, либо приуроченными к поверхности дна полья, либо погребенными под продуктами вы­ветривания.

По всей вероятности, возможно не менее четырех различных слу­чаев образования польев. Прежде всего выделяют полья тектониче­ского происхождения—грабены или мульды, получающие черты карстовых образований со всеми свойственными им морфологиче­скими и гидрогеологическими особенностями, присущими карсту. Как правило, это наиболее крупные полья. Примером такого полья является уже упоминавшееся Попово полье в Югославии. Нередко в строении тектонического полья принимают участие и некарстующиеся породы.

Полья могут образоваться за счет размыва и выноса продуктов размыва нерастворимых пород, залегающих среди растворимых известняков. В этом случае размеры полья определяются массой нерастворимой породы, формой ее залегания. Стенки такого полья представляют собой отпрепарированные контакты между нераство­римой породой и известняками. По мнению Н. Л. Гвоздецкого, та­кое происхождение имеет, например, Шаорское полье в Западной Грузии.

Третий путь образования полья уже упоминался—это формиро­вание крупной карстовой котловины за счет слияния более мел­ких отрицательных форм рельефа. Очертания таких польев обычно бывают очень изрезанными.

Наконец, полья могут образоваться путем провала над подзем­ной долиной реки. О возможности подобного происхождения польев свидетельствует наличие таких своеобразных форм рельефа, как естественные мосты — остатки обрушившегося свода подземной

галереи, соединяющие два противоположных склона полья. Таково, например, происхождение Ракбахского полья в западной части Югославии. По дну этого полья протекает река, которая появля­ется с одной стороны полья и уходит вновь в подземную полость в противоположной части полья.

Г. Лун, исследовавший карст в Западном Тавре (Турция), при­шел к выводу, что полья Западного Тавра первоначально были речными долинами, но развитие карстового процесса привело к исчезновению рек. Дальнейшее расширение брошенных долин II превращение их в полья связано с коррелирующим воздействием на стенки котловин временно заливающих их вод. Накопление во­доупорных продуктов выветривания на дне польев, во-первых, спо­собствует задержанию временных вод, а во-вторых, препятствует дальнейшему развитию карста вглубь.