6889

Карст. Что такое карст и как он образуется

Доклад

География, геология и геодезия

Что такое карст и как он образуется? Растворение некоторых горных пород вызывает целый ряд явлений, которые называются карстовыми. Слово карст обозначает такие формы рельефа, которые были образованы вследствие растворения горных пород, таких, напр...

Русский

2013-06-06

114 KB

20 чел.

Что такое карст и как он образуется?

Растворение некоторых горных пород вызывает целый ряд явлений, которые называются карстовыми. Слово «карст» обозначает такие формы рельефа, которые были образованы вследствие растворения горных пород, таких, например, как каменная соль, гипс, мел, известняк, доломиты. Карстовые явления были впервые изучены на плато Карст (от названия которого и произошло название этого явления), расположенном к северо-востоку от города Триест на побережье Адриатического моря. Толщу карстующихся пород можно разделить на 3 этажа.

Верхний. Здесь вода быстро уходит вниз, и растворение идет слабо. Поэтому этот этаж как бы «корочкой» покрывает образовавшиеся внизу пустоты. Иногда «корочка» ломается, и на поверхности появляются провалы. В зависимости от формы и размеров они носят названия воронок, блюдец, колодцев и шахт. Эти шахты и колодца могут иногда достигать значительных глубин. Самая глубокая из известных карстовых шахт находится недалеко от города Верона (Италия). Провал на склоне горы Машук в Пятигорске — крупная, глубиной 26 метров, карстовая котловина. В воронках и котловинах часто образуются озера.

Средний. Здесь активнее всего растворяются породы. Этот этаж расположен между высшим и низшим уровнями грунтовых вод. Здесь вода циркулирует по трещинам в горных породах и, растворяя их стенки, расширяет их, превращая в сложную систему разнообразных по величине подземных каналов.

Нижний. Здесь карстовые процессы замедляются, так как вода там застаивается, насыщается углекислотой и перестает растворять горные породы.

Растворимость карстующихся пород тем выше, чем больше химическая активность воды, а это в свою очередь зависит от количества растворенных в ней кислот, особенно углекислоты, поступающей в воду из атмосферы, при извержении вулканов, при разложении органических остатков, при пожарах лесов и торфяников. Усиливает карстовые процессы деятельность небольших животных, создающих ходы.

Во многих районах планеты карстующиеся породы покрыты некарстующимися — это закрытый карст. Он характерен для равнин. В горах же, где преобладает снос материала, подверженные растворению породы выходят на поверхность, и здесь развит так называемый голый карст. В этих случаях земная поверхность часто изъедена бороздами, называемыми каррами (нем. karren — небольшие остроконечные гребешки, разделяющие неглубокие крутосклонные впадины от нескольких сантиметров до 2 метров). Они образуются растворяющим действием воды атмосферных осадков. Направление и рисунок карров зависят от строения слоев в горной породе. Нередко карров так много, что поверхность напоминает гигантские пчелиные соты. Ходить по ним очень трудно. Со временем голый карст может стать покрытым. Так как породы растворяются не полностью, нерастворимый осадок известняков — глинистый материал — накапливается на их поверхности, закупоривает трещины, препятствует дальнейшему карстообразованию.

Карстовые явления нередко приводят к образованию подземных пещер. Карстовые пещеры — замечательные создания природы. Они состоят из галерей, тоннелей, гротов и залов, расположенных на разных уровнях и соединенных шахтами и колодцами. Нередко по тоннелям несется вода, а залы заняты глубокими озерами. Красивейшей в Европе считается пещера Постойна Яма в Словении. Общая протяженность ее около 20 км. По некоторым ее тоннелям протекает река, в которой водятся безглазые рыбы. В России знаменита Кунгурская пещера в Предуралье, длина которой около 6 км, в ней находятся более 30 озер. Самая большая пещера — Мамонтова (США, штат Кентукки); суммарная длина всех ее ответвлений — 240 км.

Основным украшением карстовых пещер являются каменные сосульки (сталактиты) и каменные столбики (сталагмиты). В каплях, стекающих с потолка и стен пещер, содержится много углекислой извести, которая образовалась в результате растворения известняков. Капли стекают медленно, подолгу висят на одном и том же месте, частично испаряются. Углекислая известь осаждается из них и постепенно образует сталактиты. Со дна пещеры, куда капли в конце концов срываются, навстречу им растут сталагмиты. Местами сталактиты и сталагмиты сливаются в причудливые колонны — сталагнаты. Цвет их зависит от примесей в породе. Они могут быть ярко-белыми, желтыми, коричневыми или бурыми.

Грунты с карстовыми явлениями ненадежны для любого вида инженерных сооружений, осложняют земледелие, так как не только иссушают почвы, но и нарушают поля провалами и воронками. Под влиянием карста происходит немало удивительных явлений: буквально пропадают реки, ручьи, озера (проваливаются под землю); некоторые реки внезапно «выныривают» на поверхность. Известны случаи, когда дома проваливались в карстовые полости, а целые кварталы разрушались. Так, в ЮАР в 1962 году исчез под землей, в провале, целый завод, а позже — жилой дом. В ноябре 1989 года в Предуралье было предотвращено крушение поезда, остановленного всего за несколько метров до карстового провала, над которым рельсы повисли в воздухе на целых 3 метра. Опасны провалы на трассах газо- и нефтепроводов, вдоль линий электропередач.

Несмотря на «коварство» карста, с ним можно бороться: нагнетать по скважинам цемент в подземные пустоты или «залечивать» воронки грунтом. Именно эти мероприятия позволили в карстовых районах вести строительство: так были возведены гидроэлектростанции на реках Уфе и Днепре.


Продольный разрез карстовой пещеры

(1 — вход, 2 — сталактиты, 3 — сталагмиты, 4 — подземное озеро).

Под землей карст может даже стать помощником человека: по карстовым пещерам спелеологам (исследователям пещер) удается проникнуть на сотни метров в глубину планеты для ее исследования.

В тропиках карст образует причудливые башни, конусы и купола высотой до 300 м и более. Нередко они смыкаются и порождают фантастические образования. Их поверхность изъедена каррами, а на склонах чернеют многочисленные устья пещер, пронизывающих их толщину. Очень живописны ландшафты тропического карста на Кубе, во Вьетнаме, в Китае, где карстовые башни, конусы напоминают фантастические деревья в «каменном лесу». Здесь же, на юге Китая, находится самая обширная карстовая область Земли, занимающая территорию около 600 тыс. км². Часть ее затоплена морем, а карстовые башни выступают над его поверхностью куполовидными островами различных размеров.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36406. Приведите классификацию, структурную схему импульсной САУ. Поясните преобразования сигнала при модуляции и демодуляции и формирование закона управления 66.39 KB
  Оно во многих случаях по эффективности совпадает с цифровыми то есть имеет те же преимущества но формирует на объект воздействие импульсное то есть электродвигатели работают в импульсном режиме что дает энергетические преимущества то есть делает САУ экономичными. ИМ импульсный модулятор ВУ вычислительное устройство ИД импульсный демодулятор ИМ импульсный модулятор АИМ: В САУ с АИМ в качестве демодулятора используются электродвигатели исполнительных механизмов которые являются обязательными элементами любой САУ.
36407. Разработайте и поясните эквивалентную расчетную схему дискретной САУ 20.14 KB
  При разработке расчетной схемы будем использовать допущения: Операция квантования по уровню нелинейна = ЦСАУ нелинейна. Операция дискретизации сигнала линейна поэтому в дальнейшем нелинейные ЦСАУ заменим дискретными линейными САУ. В этой схему удобно объединить два блока работающих в непрерывном режиме Получена расчетная схема ЦСАУ эквивалентная по дискретной составляющей исходной САУ с цифровым регулятором. Эта схема позволяет ввести понятие переходной функции ЦСАУ в дискретном пространстве.
36408. Поясните понятие устойчивости дискретной САУ. Дайте классификацию методов определения устойчивости и поясните их 64.92 KB
  Дайте классификацию методов определения устойчивости и поясните их. единичная окружность zплоскости представляет собой границу устойчивости. Такое состояние называется апериодическая граница устойчивости.
36409. Выведите формулы спектра дискретного сигнала и проанализируйте его свойства 27.04 KB
  Спектральная плотность дискретного сигнала xTjω будем называть спектром дискретного сигнала. Спектр дискретного сигнала в отличие от аналогового периодичен по частоте с периодом fдискр. k=0123∞ Периодизация спектра обусловлена дискретизацией сигнала по времени.
36410. Приведите алгоритм дискретной обработки и получите передаточные функции и импульсную характеристику дискретной САУ 535.95 KB
  При построении дискретной САУ реализуется 2 подхода: Частота с которой ПК рассчитывает процессы так велика что интервал гораздо меньше всех постоянных времен НЧ. Если при этом и шаг квантования мал то САУ практически не отличается от непрерывной системы и если исполнительный механизм и объект меняются то и цифровая САУ меняется. В этом случае САУ нужно считать дискретными и процессы в них необходимо описывать с применением специального математического аппарата.
36411. Поясните способы определения выходного сигнала в дискретной САУ 148.07 KB
  1 способ: Перейти от к можно несколькими способами 2 способ: представить zпреобразование выходного сигнала: по таблице Анализ: 1 Первый способ более простой однако он обладает двумя недостатками: При делении полиномов получаются бесконечные ряды. Для получения приемлемого резта необходимо рассчитать большое количество членов ряда Если интеграл дискретизации выбран неверно то произойдет наложение спектральных составляющих которые существенно исказит выходной сигнал 2Преимущество второго способа состоит в том что сразу получается...
36412. Системы подчиненного регулирования параметров электропривода 25.03 KB
  Системы подчиненного регулирования параметров электропривода. ‘ возможность ограничить любой параметр на любом уровне Система с последовательной коррекцией или система подчиненного регулирования СПР удобны в расчетах и в настройках характерным является то что даже при существующих ошибках в определении параметров объекта системы остаются работоспособными и обладают запасом устойчивости и точности. Каждому регулируемому параметру соответствует свой датчик регулятор и контур регулирования. Контура регулирования вложены друг в друга...
36413. Приведите нелинейные модели САУ 16.25 KB
  Каждая СУ состоит их линейных и НЛЗ. Наличие одного НЛЗ делает всю САУ нелинейной. По матму описанию процессов НЛЗ делятся на статиче и динамиче. Описывся алгебраичми зависимочтями выхй величины от вхй Динамиче НЛЗ процессы котх описся НЛ ДУ например: Принципы нелинейности: а коэфты уря зависят от перх б степень произвх выше 1 и самой произвой в коэфт К зависит от самой производной ДУ будет НЛ если присутт хотя бы один из признаков нелинейности.
36414. Способы определения параметров динамических моделей 21.97 KB
  В зависимости от вида переходной характеристики кривой разгона задаются чаще всего одним из трех видов передаточной функции объекта управления: в виде передаточной функции инерционного звена первого порядкагде K T и коэффициент усиления постоянная времени и запаздывание которые должны быть определены в окрестности номинального режима работы объекта.Для объекта управления без самовыравнивания передаточная функция имеет вид: Более точнее динамику объекта описывает модель второго порядка с запаздыванием Экспериментальные методы определения...