От водно-эрозионного карстовый ландшафт отличается отсутствием отчётливо выраженного общего наклона для дренажной сети в одну сторону, в связи с весьма частым и неправильным чередованием вогнутых и повышенных участков поверхности, крайней редкостью и скудостью поверхностных проточных артерий, которые то скрываются внезапно вглубь, уходя по трещинам или воронкам, под землю, то, наоборот, столь же внезапно выходят на поверхность из трещин и расселин в скалах в виде более или менее обильных источников.
Настоящий карстовый ландшафт нередко бывает беден древесной растительностью, а иногда и почти совершенно лишён её на повышенных участках, что объясняется неблагоприятными условиями почвообразования и увлажнения грунтовыми водами. Более благоприятные условия создаются на дне крупных карстовых впадин, где грунтовые воды стоят ближе к дневной поверхности и где они, кроме того, нередко выступают и на поверхность (см. ниже о польях): здесь развивается и более богатый растительный покров. Таким образом, в настоящем карсте нет налицо благоприятных предпосылок для интенсификации сельского хозяйства, но вообще карстовый ландшафт не следует представлять себе непременно пустынным. Наоборот, в настоящих пустынях карст сравнительно редко развивается в силу скудного увлажнения (см. ниже).
По условиям происхождения среди форм карстового ландшафта мы можем выделить:
1. Формы, происшедшие путём выщелачивания.
2. Формы, получившиеся в результате провалов и оседаний в почве.
3. Формы эрозионные.
4. Формы сложные, обязанные своим происхождением совокупности двух или нескольких из указанных процессов. Чисто эрозионные образования в настоящем карсте сравнительно редки и приурочены преимущественно к областям развития не совсем чистых разностей известняков или к плотным известнякам.
Формы, происшедшие путём выщелачивания, в свою очередь, подразделяются на поверхностные и подземные. Те и другие часто бывают связаны между собой генетически.
Карстовые формы чрезвычайно варьируют как по своим размерам, так и по индивидуальным особенностям тех или иных форм, относимых даже в одну категорию.
В общем различают следующие категории карстовых образований: карры, или шратты (по-французски lapiaz); колодцы, шахты, воронки, чашеобразные углубления, образующие в своей совокупности серию форм, называемых "долинами" (dolinen)*; полья (poljen); пещеры, карстовые речные долины, подземные карстовые реки.
Атмосферные воды, стекая струями по поверхности чистых известняков и растворяя их, образуют на их поверхности системы борозд, разделяемых гребешками, так называемые карры. Глубина борозд колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров, и этим определяется также относительная высота разделяющих их гребешков. Последние имеют большей частью острые формы; иногда же верх их представляется как бы срезанным и, в свою очередь, покрытым плоскими углублениями. Борозды и гребешки пробегают то прямолинейно, то имеют изогнутые очертания. Зачастую валики разделяются поперечными углублениями на отдельные шипы или зубцы.
Карры образуются то на поверхности плотных чистых известняков, и в этом случае их происхождение приходится целиком относить за счёт стекания воды по направлению наибольшего уклона; часто наибольшее растворение происходит вдоль трещин отдельности, особенно, когда в общем поверхность известняков не обладает крутым наклоном в одну сторону. Тогда карры образуют системы пересекающихся между собой борозд, разделённых не вытянутыми острыми гребешками, как в первом случае, а повышенными участками известняка прямоугольных или ромбических очертаний, благодаря чему вся местность приобретает сверху весьма прихотливый узорчатый микрорельеф (рис. 143).
Более значительные пространства известняков, покрытые каррами, называются карровыми полями. В наиболее типичном развитии настоящие карры и карровые поля наблюдаются преимущественно высоко в снеговых горах, ближе к зонам, в которых сохранились отчётливые следы древнего оледенения. Это объясняется тем, что именно здесь имеются пространства, весьма недавно освободившиеся от покрытия ледниками, лишённые растительного покрова и, следовательно, представляющие для растворяющей деятельности стекающих атмосферных и снеговых вод наиболее благоприятные условия. А. Пенк обращает внимание на то, что в Альпах типичные карры совпадают как раз с площадями развития ландшафта курчавых скал. Но вообще карры встречаются и на более низких уровнях – в прибрежно-морских районах, часто на самом уровне моря (по побережью Адриатического моря, в Югославии, в Греции), причём проявляются на известняках самого различного геологического возраста. Важен лишь в качестве непременного условия для развития карров достаточно чистый состав известняков: на мергелях и битуминозных известняках карры обычно не наблюдаются. Наличие растительного покрова или же достаточно мощногот плаща элювиальных продуктов, покрывающих скалы, препятствует возникновению карров.
Атмосферные и талые воды, проникая в трещины известняков, растворяют прежде всего их края, постепенно таким образом расширяют их и ведут к образованию углублений, "долин" (Dolinen), которые, в зависимости от своей формы, носят названия карстовых воронок, шахт, колодцев и т. п. (рис. 144). Те из них, которые имеют форму округлых, не особенно глубоких воронок, называются долинами (по французски betoir, entonnoir, по английски sink hole). Иногда на дне воронки находится отверстие, ведущее в подземную пещеру, но чаще такого отверстия нет или же вместо него имеется просто трещина, нередко в большей или меньшей степени засыпанная щебневым материалом или глинистыми продуктами – остатками от химического разложения известняка атмосферными водами. Диаметр воронок колеблется от нескольких метров до километра; в глубину они достигают иногда 100 м, но часто бывают гораздо мельче (рис. 145).
Цвиич различает следующие типы "долин":
1. Блюдцеобразные, к которым он относит округлые, мелкие по сравнению со своим диаметром чашеобразные углубления, у которых глубина приблизительно в десять раз меньше диаметра; крутизна их склонов держится обыкновенно в пределах 10-12°.
2. Воронкообразные, диаметр их примерно в два-три раза больше глубины, а крутизна склонов доходит до 30-45°.
3. Кольцеобразные (карстовые колодцы), стенки крутые, до отвесных; сравнительно с глубиной ширина отверстия большей частью весьма невелика. Что касается тех карстовых отрицательных форм, которые стоят в связи с подземными пещерами, то среди них Цвиич также различает несколько разновидностей. Все такие образования по-русски было бы удобно называть провальными воронками (рис. 146).
Крутосклонные глубокие "долины" стоящие в связи со слепо оканчивающимися, большей частью короткими пещерами, носят французское название avens. Обычно они начинаются с поверхности округлой воронкой или колодцем, который книзу суживается в горловину или трещину, ведущую в слепую пещеру. Такие образования часто встречаются в каждой карстовой области. Среди углублений, стоящих в связи с подземными пещерными ходами, в которых нередко протекают подземные реки, можно выделить две разновидности:
1. Простые воронкообразные, или шахтоподобные, глубокие "долины", ведущие непосредственно в горизонтальные пещеры к подземным рекам, так что вниз может проникать дневной свет. в Крайне их называют яма, во Франции (в Севеннах) abimes, по-английски light-hole. Цвиич предложил сделать последнее название нарицательным для всех образований такого рода.
2. Углубления (провальные воронки), продолжающиеся вглубь в виде узкого отверстия, зачастую в виде трещины. Целая система связанных между собой трещинами или узкими каналами камер ведёт в горизонтальные пещеры или к подземным рекам. Если трещины и каналы под действием эрозии и выветривания расширяются, то последнего рода провальные воронки превращаются в light-holes.
На дне карстовых углублений часто находятся скопления продуктов химического растворения известняков в виде красно-бурой глинистой массы, в которую запутаны обломки известняков (terra rossa).
Дно крутостенных "долин"-воронок, ведущих к подземным пещерам, часто бывает забито нагромождениями остроугольных известняковых обломков, смешанных с продуктами химического разложения известняков. Они представляют материал, снесенный водотоками вниз с крутых стенок карстового углубления, и залегают обычно в том месте, где дно воронки переходит в пещеру. В случае же провала кровли пещеры, распространяющегося до самой дневной поверхности, возникают воронки, заполненные внизу крупными каменными обломками.
На дне многих польев (описание их см. ниже) наблюдаются отверстия, из которых то выступают наверх в виде ключей подземные воды, то, наоборот, в них уходят поверхностные воды. Они носят во Французской Юре название эставелл (estavella).
Те же воронки на дне польев, через которые уходят вглубь заполняющие их дно воды, носят название поноры (по-сербски), или катавотры (по-гречески).
Наконец, упомянем, что подземные карстовые реки выступают на склонах польев в виде мощных ключей и источников, известных под французским названием воклюз (sources voklusiennes) или греческим кафелари (рис. 147).
От описанных основных типов в каждой карстовой области наблюдаются и многочисленные уклонения. Так, иногда "долины" приобретают в плане почковидные очертания или же звездообразную форму вследствии того, что с краёв к наиболее низкому пункту воронки отходят скалистые выступы, или, наконец, имеют соверщенно неправильные очертания. Иногда "долины" приобретают удлинённую, вытянутую большей частью по направлению геологических структур форму, приближаясь, при условии достаточной длины, к слепым долинам, о которых уже говорилось. Большие воронкообразные «долины» достаточной глубины иногда в периоды таяния снегов заливаются водой и превращаются во временные (слепые) озёра. Примеры таких образований известны по Адриатическому побережью и в Крайне. На склонах многих воронкообразных карстовых впадин развиваются карровые образования.
Промежуточные пространства между карстовыми воронками представляются то обнажёнными скалистыми, лишёнными растительного покрова, то поросшими скудной травяной и кустарниковой растительностью, то более или менее облесёнными, что скрадывает монотонный мёртвый характер карстового ландшафта. Растительность легче всего укореняется на пространствах пониженных и в особенности на таких, где скалистый грунт покрыт глинистыми остатками разложения атмосферными водами известняков (рис. 148). Разумеется, к числу лучше увлажняемых и благоприятствующих развитию растительности мест относятся и днища многих карстовых "долин".
Если скалистые промежутки между двумя соседними воронками настолько сузятся, что будут разрушены атмосферными агентами, то обе воронки сольются в одну двойную "долину". В некоторых больших "долинах" иногда наблюдаются внутри такие двойные воронки. В поперечном сечении наблюдаются несимметричные профили карстовых впадин в том случае, если они располагаются в сильно дислоцированных областях: именно, один склон оказывается более отлогим, а другой, соответствующий выходу голов слоя, более крутым. В менее резкой форме те же явления наблюдаются иногда и в слабо дислоцированных районах. В данном случае мы имеем аналогию так называемых моноклинальных долин, которые описывались в предыдущих главах.
Из всего вышесказанного очевидно, что тектоника оказывает определённое влияние на распространение и на форму карстовых впадин.
По способу происхождения можно выделить, как это предлагает Филиппсон, эрозионные "долины" и провальные "долины". К первым относятся происшедшие путём постепенного растворения краёв трещин и небольших впадин в поверхности известняков проникающей в них атмосферной или проточной водой; вторые возникают вследствие обрушения потолка подземных пустот (пещер).
Первого рода углубления часто располагаются вытянутыми в длину рядами или полосами, следуя направлению какой-нибудь депрессии в рельефе или выходу более легко растворимого пласта горной породы. Чем гуще бывают скучены такие впадины, тем энергичнее они стягивают к себе дождевые и проточные воды, тем быстрее они растут в длину; разделяющие их промежутки понижаются, а затем могут и вовсе исчезнуть; тогда соседние "долины", слившись в одно вытянутое понижение, образуют в совокупности замкнутую со всех сторон крутыми склонами вытянутую ложбину, имеющую характер уже описанной ранее слепой "долины", для которой отличительными признаками могут служить отсутствие общего наклона ложа в одну сторону и присутствие на дне её ряда углублений в почве, частью замаскированных аллювиальными наносами и мелкоземистыми продуктами разложения известняков. Такие же морфологические образования возникают и в том случае, когда обыкновенная эрозионная долина подвергается закарстовыванию. В Югославии такого рода слепые "долины" называются увалами.
Если описанного рода впадины в карсте достигают большего развития в длину и в глубину, то их принято называть польями (что соответствует нашему слову "поле"). Впрочем, в термин "полье" разные авторы вкладывают не совсем одинаковый смысл. По Цвиичу, морфологически полья характеризуются следующими признаками. Они имеют плоское широкое днище, отделённое резким изломом от окружающих его склонов, лишённое общего наклона в одну сторону, вследствие того, что отдельные части этого ложа могут иметь наклон и поверхность стока вод в разных направлениях. Дальнейший важный признак их заключается в том, что они возникают только в тектонически нарушенных толщах слоёв, причём продольное их направление совпадает с простиранием слоёв. Дно польев обычно бывает закрыто более или менее значительными толщами аллювиальных наносов. Периодически полья затопляются подземными водами, отдавая затем свои воды опять-таки подземным пустотам через отверстия в подошве склонов и в самой поверхности дна. Следовательно, по Цвиичу, основное отличие польев от "долин" заключается в их больших размерах, в морфологическом устройстве их ложа и в общем совпадении их длины с простиранием слоёв, следствием чего являются их более прямолинейные очертания. Другие авторы толкуют понятие "полье" более широко, относя сюда вообще все крупные слепые долины и отмечая, что хотя большинство польев и совпадает с простиранием слоёв, но некоторые идут вкрест или диагонально к простиранию. Впрочем и Цвиич не отрицает, что между настоящими польями и "долинами" существуют постепенные переходы и что более крупные "долины" следует относить к польям.
Большинство польев имеет вытянутые или овальные очертания, причём длина приблизительно вдвое больше ширины. Некоторые занимают площадь всего в 2 кв. км или же меньше (например, Мокроблато в Югославии — всего 1,75 кв. км), другие, наоборот, достигают в длину несколько десятков километров, и покрываемая ими площадь измеряется сотнями квадратных километров. Так, Ливанское полье в западной Боснии занимает площадь примерно в 600 кв. км. Имоское полье в Далмации 101,44 кв. км и т. д.
Ливанское полье имеет 60 км в длину и 10 км в ширину, Янинское полье 35 км в длину и 8 км в ширину. Гораздо реже встречаются полья округлых очертаний.
Кроме аллювиальных (в собственном смысле слова) отложений, полья бывают местами выполнены и более древними (неогеновыми) рыхлыми озёрными осадками, достигающими иногда значительной мощности. На этих рыхлых наносах, озёрных и аллювиальных, развивается почвенный слой; местами на заболоченных пространствах образуются даже торфяники. Материал для почвенных и подпочвенных образований здесь большей частью дают продукты мелкоземистые, приносимые потоками или смываемые со склонов атмосферными водами или боковыми ручьями. Среди них преобладают илистые отложения, бурые суглинки, нередко, впрочем, и окрашенные в красный цвет продукты выщелачивания известняков.
Присутствие таких рыхлых продуктов, в связи со сравнительно благоприятными условиями естественного орошения, обусловливает то, что ложа польев принадлежат к числу наиболее плодородных и густо заселённых местностей в карстовых областях.
Наряду с польями, периодически заливаемыми водами, существуют и сухие полья, а также такие (хотя число их и невелико), которые превратились в озёра. Бассейны таких озёр находятся в связи с подземными каналами, наполненными водой. В упоминавшемся полье в Янине имеется два таких озера. Озеро Врана у Пара Веккиа в Далмации содержит пресную воду и занимает площадь в 34 кв. км.
Не только в областях типичного карста, но и в таких, где карстовые формы играют в общей морфологии лишь подчинённую роль, довольно обычны полые подземные формы, возникновение и развитие которых стоят в тесной связи с развитием других карстовых форм, — это пещеры, или гроты (рис. 149).
Их происхождение, очевидно, следует приписать химическому растворению циркулирующими по трещинам подземными водами пород (известняков, гипсов). Скорость растворения породы зависит не только от её среднего химического состава, но также от местных вариаций её литологических свойств, от размеров и форм трещин, по которым циркулируют подземные воды, от скорости циркуляции последних, от содержания в них газов и т. д. Таким образом, полости выщелачивания, связанные с системами трещин в известняках, местами расширяются, местами суживаются, образуя более или менее сложно разветвлённые лабиринты подземных ходов, располагающиеся на различных уровнях.
По дну пещер струятся подземные реки или иногда в них находятся озёра. Но многие пещеры, особенно в странах переживших древний карстовый цикл, совершенно сухи. Довольно часто стены, потолок и пол пещер украшены натёчными известковыми образованиями, известными под названием сталактитов (спускающиеся с потолка) и сталагмитов (поднимающиеся с пола). Многие пещеры открываются высокими и широкими входами на склонах гор; в другие можно проникнуть лишь через узкие вертикальные или наклонные отверстия в почве. В последнем случае холодный зимний воздух, проникая в пещеры, настолько понижает в них температуру, что иногда лёд и снег сохраняются там всё лето. Впрочем, лёд в пещерах может, по-видимому, образовываться и под влиянием усиленного испарения с пористой поверхности горных пород.
Доисторический первобытный человек широко использовал пещеры в качестве убежищ и как жилища. Поэтому во многих пещерах находят в изобилии остатки первобытных орудий и утвари, кости человека и животных, за которыми он охотился и употреблял в пищу, а на стенах рисунки; словом, изучение пещер доставляет ценнейшие данные для истории культуры тех отдалённых доисторических времён, от которых до нас не дошло никаких письменных памятников.
Из сказанного выше видно, что большинство карстовых форм в своём развитии тесно связано друг с другом и что в целом ряде случаев мы можем проследить постепенные переходы от зачаточных первичных форм (микроформ) к более крупным.
Вместе с тем отмеченное во вступительной части настоящей работы значение принципа корреляции выступает здесь во многих случаях с особенной отчётливостью, хотя бы, например, в том влиянии, какое оказывают "долины" на развитие слепых "долин" или польев, а подземные пещеры — на образование понор и т. д.
Классическими областями развития карстового ландшафта являются страны, расположенные по северо-восточному побережью Адриатического моря (Босния и Герцеговина, Далмация), в Греции, в Альпах, во Франции (Севенны), на Ямайке и во многих других странах. Карстовые явления развиваются на известняках почти всех геологических систем, начиная от палеозоя и кончая новейшими.
В СССР наиболее значительные области карста имеются в Крыму, на Кавказе, в Поволжье и на Урале, в Средней Азии, в некоторых областях южной Сибири (например, в Минусинском крае), а также в других районах СССР, сложенных растворимыми — карстующимися породами.
Своеобразный тип карстового ландшафта описан Бергом на побережье Аральского моря и Нацким в южных предгорьях Малого Балхана. Последний автор выделяет его как особый тип пустынно-глинистого карста (рис. 150) по той причине, что он обусловлен "деятельностью воды в пластичных и рыхлых, но при условии пустынного климата растворимых породах" (глинистых мергелях). Со стороны качественной этот карст не отличается от явлений карста в известняках, но особую печать на него налагают развитие явлений рельефа типа badlands, крайняя расчленённость этого рельефа и наличие особых висячих форм надземного дренажа.
Ко всему сказанному выше нелишне добавить, что в тех случаях, когда в карстовой области развиваются нормальные долины, они отличаются, как и следовало ожидать, от долин пролегающих в толщах водонепроницаемых пород, весьма крутыми склонами.
________________________
* Во избежание недоразумений, к которым может привести созвучие этого слова на русском языке с термином, имеющим совершенно иное значение, мы будем карстовую долину всегда писать в кавычках: «долина»; по-русски большинство авторов предпочитают заменить этот термин словом воронка.
ВНИМАНИЕ:
* К предыдущей части КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ И КАРСТОВЫЙ ЛАНДШАФТ: ВВЕДЕНИЕ.
* К следующей части ЭВОЛЮЦИЯ КАРСТОВОГО ЛАНДШАФТА (КАРСТОВЫЙ ЦИКЛ)..
* К оглавлению книги ОСНОВЫ ГЕОМОРФОЛОГИИ.
* К сайту МЕМОРИАЛ ЯКОВА ЭДЕЛЬШТЕЙНА.
Информация на блоге ежедневно (кроме субботы и воскресенья) обновляется и пополняется.
Комментариев нет:
Отправить комментарий