Карстовые процессы на территории Юго-Восточной Азии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Кубанский государственный университет"

(ФГБОУ ВПО "КубГУ")

Геологический факультет

РЕФЕРАТ

карстовые процессы на территории юго-восточной азии

Краснодар 2012

Содержание

Введение

1 Общие сведения

1.1 Карстовые процессы

1.2 Формы карста

1.3 Факторы карстообразования

2 Тропический карст

2.1 Особенности развития тропического карста

2.2 Основные формы рельефа

2.3 Распространение тропического карста в Юго-Восточной Азии

2.4 Практическое значение карста на территории Юго-Восточной Азии

Заключение

Список литературы



Введение

Карстовые явления распространены чрезвычайно широко. По геологическим условиям примерно третья часть площади суши земного шара имеет потенциальные возможности для их развития. Наиболее интенсивно карстовые процессы проявляются во влажном тропическом и экваториальном климате, где возникают совершенно особые типы карста с положительными формами рельефа и огромными карстовыми котловинами. Наибольшее распространение они получили в Юго-Восточной Азии. Тропический карст издавна привлекал исследователей, однако до сих пор многие вопросы остаются не до конца изученными.

В связи с этим цель данной работы - выявление особенностей развития карстовых процессов и их распространения в Юго-Восточной Азии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

· изучение карстовых процессов в целом;

· выявление особенностей развития тропического карста и его проявлений на исследуемой территории.



1 Общие сведения

1.1 Карстовые процессы

карстовый выщелачивание известняк

Карстовые процессы - это процессы выщелачивания водорастворимых горных пород подземными и атмосферными водами и образования в них различных пустот. Но не все природные полости являются карстовыми. К ним, например, не относятся:

§ Раскрытые тектонические трещины;

§ Пустоты в лавовых потоках;

§ Полости в гидротермальных и пегматитовых жилах.

Карстующимися породами являются известняки (порода, целиком состоящая из минерала кальцита), как правило, органогенного происхождения, образуются в океанах на значительных глубинах, представляют собой известковые останки морской флоры и фауны. Перечень карстующихся пород:

§ мергели (известняк с глинистой составляющей более 5%);

§ меловые породы (разновидность известняка из останков планктонных водорослей);

§ доломиты, доломитизированные известняки (известняк с примесью минерала доломита);

§ гипсы;

§ ангидриты (безводный гипс);

§ соленосные толщи;

§ конгломераты (окатанная галька любого состава, сцементированная известковым цементом с примесью песка. Растворяется известь, а галька выносится механически);

§ брекчии (отличается от конгломерата неокатанностью сцементированных обломков);

§ песчаники (сцементированный известковым цементом песок различного состава);

§ вулканические туфы (также содержат известковую составляющую, которая может легко растворяться).

Для карстового процесса главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде. Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы с ангидридами и известняки. Причины различной растворимости минералов зависят от энергии кристаллических решеток. Чем больше эта энергия, тем труднее растворяется минерал. Кроме того, растворимость породы зависит от крупности составляющих ее частиц. Мелкие зерна при всех прочих равных условиях растворяются быстрее.

1.2 Формы карста

В процессе выщелачивания в карстующихся породах образуются различные по своему положению и форме пустоты, или карстовые формы (Рисунок 1).

Поверхностные формы карста

К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы.

Карры - это разнообразные неглубокие выемки, образованные, в основном, выщелачиванием известняков поверхностными атмосферными водами. Н.А.Гвоздецким были выделены карры следующих типов: лунковые, трубчатые, бороздчатые, желобковые, трещинные и ряд других. Наиболее типичны желобковые карры, представленные параллельными желобками, разделенные острыми грядами. Рельеф с желобковыми каррами напоминает стиральную доску, а участки развития многочисленных карров называют карровыми полями.

Карстовые желоба и рвы (более глубокие и обязательно с крутыми бортами) развиваются вдоль раскрытых тектонических трещин (нередко в результате разгрузки на крутых склонах), или вдоль трещин отседания склонов, или трещин «бортового отпора». Они тянутся на десятки и сотни метров, а иногда и на несколько километров, достигая различной ширины и глубины. На концах они замкнуты, на дне могут иметь многочисленные углубления. Прямолинейные рвы в известняках, разработанные по вертикальным тектоническим трещинам, шириной 2-4 м и глубиной до 5 м.

Блюдца и западины представляют собой мелкие, небольшие карстовые воронки. Если воронки разных генетических типов сливаются по несколько штук вместе, то образуется карстовая котловина с рядом углублений на дне. Иногда дно у котловин может быть плоским.

Котловины могут относится к генетическим типам - поверхностного выщелачивания, провальному, просасывания, а также созданным в комбинации с другими процессами, например эрозионным. Крупные котловины поверхностного выщелачивания часто образуются за счет корродирующего действия талых вод снежных и фирновых пятен. Многие из таких котловин - наследие перигляциальных условий последней ледниковой эпохи [4].

Полье - обширная замкнутая впадина с крутыми бортами, с плоским дном, которое достигло временного или постоянного предельного уровня карстования, с гидрографией карстового типа. Полье возникает в результате развития и соединения карстовых котловин, образовавшихся из слившихся воронок.

Останцы -- изолированные массивы горной породы, которые уцелели после разрушения более высокой горной страны благодаря воздействию каких-либо экзогенных факторов -- выветривания, эрозии, воздействия рек и т. д.

Карстовые останцы характерны в основном для весьма зрелых стадий развития карста. Они многочисленны и разнообразны в быстро развивающемся соляном карсте. В карбонатном же в карсте останцы свойственны преимущественно тропическим областям, если не иметь ввиду мелкие, а также реликтовые формы, образовавшиеся в прежних тропических условиях. Для тропического карста характерны высокие и крутосклонные останцы в виде столбов, конусов, плоских башен и более мелкие конусообразные и куполовидные формы. Склоны останцов могут быть голыми, изборожденными желобковыми каррами, либо густо одетыми древесно-кустарниковой растительностью, среди которой на оголенных отвесных скалах развиты стенные карры.

В обрывистых стенах встречаются гроты, нередко со сталактитовыми занавесями. Внутри останцы бывают пронизаны пещерными ходами. Считают, что останцы образуются лишь в химически относительно чистых массивных известняках.

Переход от поверхностных форм к пещерам типа гротов представляют навесы и ниши. Естественные мосты и арки чаще встречаются при обрушении потолка пещерных тоннелей, а иногда и ниш.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Подземные карстовые формы

Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы и шахты, пропасти, пещеры.

Карстовые колодцы и шахты - это вертикальные или круто наклонные полости, различающиеся между собой по глубине; к шахтам относятся полости глубже 20 метров, достигающие нескольких десятков, а то и сотен метров.

Полости колодцев и шахт могут быть провальными (гравитационными); гравитационно-коррозионными, образованными путем выщелачивания водой карстующейся породы по трещинам и частичных обрушений.

Карстовые пропасти представляют собой комбинации естественных шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами. К ним относятся, в частности, глубочайшие карстовые полости мира, достигающие глубины 1000 метров и более.

Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания, часто при совместном действии растворения и размыва горной породы.

При восходящем развитии земной коры в условиях большой мощности известняковых толщ и складчатой структуры возникают многоэтажные системы пещерных галерей. Известны значительные многоэтажные пещерные системы.

Все виды натечных образований:

Сталактиты, сталагмиты, сталагнаты (сросшиеся в колонну сталактит и сталагмит), облицовка стен, занавеси, портьеры (если источник раствора не точечный, а линейный - щель), палки, пагоды, медузы, колонны, каменные плотины, каменные водопады. Имеют одно происхождение [1].

1.3 Факторы карстообразования

Среди факторов, определяющих процесс карстообразования,

Н.А. Гвоздецкий выделяет следующие:

§ Химический состав горных пород

Степень закарстованности больше там, где больше содержится в ней нерастворимых примесей.

§ Структура горных пород

Большое значение имеет пористость, дающая возможность проникновения воды внутрь блоков пород, заключенных между трещинами, и даже просачивания сквозь нетрещиноватые толщи. Пористость сильно увеличивает поверхность соприкосновения воды с породой, что способствует разрушению породы путем растворения.

§ Трещиноватость

Как поверхностные карстовые образования, так и внутренние пустоты связаны с трещиноватостью породы. При образовании подземных форм карста трещины служат первичными водопроводящими путями, при образовании поверхностных форм любых размеров и типов - первичными каналами выноса материала водой в растворенном или взвешенном состоянии, благодаря чему и создаются на поверхности замкнутые формы. Во всех случаях трещиноватость очень существенно отражается на внешнем облике форм [2].

§ Покровные образовании и рельеф

Условия, благоприятные для развития карста под сравнительно мощными покровными образованиями, создаются в приподнятых краевых зонах синеклиз, где подземные воды движутся с большими скоростями по направлению к древним уступам или глубоко врезанным речным долинам. Выщелачивание происходит также в долинах рек непосредственно под руслом, поскольку русло реки является зоной дренажа подземных вод.

§ Сила тяжести

Напряжения, создающиеся под действием силы тяжести вдоль крутых откосов у бортов каньонов и долин, по краям уступов плато, расширяют трещины тектонической отдельности, что способствует проникновению воды вглубь толщи породы и развитию карста [2].

§ Подземные воды

§ Тектонические структуры и мощность карстующихся пород

Поскольку на развитие карстовых процессов существенно влияет трещиноватость горных пород, значит, этот процесс зависит косвенно и от интенсивности дислокационных процессов, которым подвергалась местность. Другим обстоятельством, не менее важным, является зависимость циркуляции подземных вод от характера тектонических структур.



2 Тропический карст

2.1 Особенности развития тропического карста

В целом все исследователи отмечают чрезвычайно интенсивный ход карстообразования в тропиках (по сравнению с районами умеренных широт и средиземноморского климата). Это явление как будто бы противоречит тому факту, что при высоких температурах насыщение воды углекислым кальцием происходит быстрее и поэтому в условиях теплого климата вода должна быть менее агрессивна, чем в умеренной и холодной зонах. Однако пышная растительность тропических стран является мощнейшим источником поступления углекислого газа в воду, и этот источник с избытком компенсирует неблагоприятные в термическом отношении условие растворимости известняков в тропических странах. Кроме того, и органические, и азотнокислые соединения также усиливают химическую агрессивность воды в тропических странах. За счет этих факторов, а также большого количества осадков интенсивность карстовых процессов и их эффективность в гумидных тропиках, по-видимому, в несколько раз выше, чем в умеренной зоне. Только благодаря этим обстоятельствам карстовые процессы в тропиках приводят к выработке выровненных поверхностей карстовой денудации, которые в умеренных и средиземноморских странах формируются только в исключительных случаях [3].

2.2 Основные формы рельефа

По морфологии положительных элементов рельефа тропический карст подразделяют на куполовидный, башенный, конический и котловинный. Эти типы генетически связаны и, скорее всего, представляют собой лишь разные стадии в формировании карстового ландшафта или же могут быть обусловлены некоторыми местными геологическими условиями. На рисунке 2 изображена схема формирования останцов тропического карста.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Куполовидный карст характеризуется тесным скоплением куполообразных возвышенностей, разделенных узкими вогнутыми седловинами то более высокими, то более низкими. Относительная высота куполовидных холмов колеблется от 25 до 150 м при поперечнике основания до 80 м. Седловины не достигают уровня предгорной равнины. Нередко, особенно во внутренней части массива, купола отделены друг от друга узкими крутостенными ущельями - «карстовыми переулками», которые иногда даже пересекаются. На местах пересечения образуются расширения, причем можно наблюдать последовательные стадии постепенного превращения расширений в более крупные впадины, вплоть до польев. Не вызывает сомнений, что «переулки» представляют собой разработанные выщелачивающей деятельностью воды тектонические трещины. Интересно, что куполовидный карст нередко бывает представлен в центральной части карстового массива, а по периферии развиты другие формы -- конический и т. д. Это, очевидно, свидетельствует о том, что куполовидный карст--всего лишь одна из самых ранних стадий развития карста в тропических областях.

Башенный карст--тип тропического карста, чаще всего наблюдается по периферии области распространения куполовидного карста. Для него характерно наличие крутостенных, изолированных друг от друга возвышенностей, напоминающих башни или столбы, относительная высота которых может достигать 300 и более метров. Возвышенности-башни расположены на значительном расстоянии друг от друга (в отличие от куполовидного карста) и отделены плоскими понижениями, являющимися как бы ответвленном окраинной равнины. Во время ливней понижения затопляются водой, которая некоторое время застаивается здесь вследствие развития достаточно мощного покрова элювия тина терра-росса на дне понижений. В результате вода агрессивно воздействует па подножья склонов башен. Обычно башни пронизаны пещерами и естественными шахтами, их вершинные поверхности изъедены каррами и карстовыми воронками. Здесь можно встретить и достаточно обширные плоскодонные понижения типа польев, окруженные башнями и образовавшиеся на месте уже полностью уничтоженных карстовых башен.

Морфология башенного карста свидетельствует о том, что в данном типе тропического карста углубление понижений уже закончилось. Развитие карстово-денудационной поверхности выравнивания здесь идет исключительно в ширину за счет съедания склонов возвышенностей и их полного уничтожения. Уничтожению башен способствует и подземный карст -- дальнейшее развитие системы ходов и пещер, пронизывающих массивы.

Конический карст отличается от башенного морфологией возвышенностей, которые имеют вид более или менее правильных конусов, т. е. склоны их уже значительно выположены. Есть мнение, что формы конического карста образуются в том случае, если развитие башенного карста прерывается тектоническим поднятием. Тогда наступает новый цикл врезания, уровень денудации понижается, и подножья возвышенностей уже не подвергаются воздействию застаивающихся дождевых вод. Склоны их выполаживаются за счет склоновых процессов.

Процессы поднятия и тектонической стабильности могут в пределах одной и той же карстовой области чередоваться. В результате такого чередования образуется отчетливо выраженная ярусность вершинных поверхностей карстовых положительных форм.

Необходимо упомянуть также о котловинном карсте. Он отличается развитием вогнутых карстовых котловин, отделенных друг от друга островерхими известняковыми гребнями. Формирование котловинного карста определяется здесь глубоким залеганием уровня грунтовых вод и сильной раздробленностью известняков.

Следует заметить, что для тропического карста развитие обычных для карстовых областей форм рельефа типа воронок, колодцев, польев и т.д. не менее характерно, чем положительных форм.

2.3 Распространение тропического карста в Юго-Восточной Азии

Тропический карст с крупными острыми карровыми рёбрами и останцами широко развит на полуострове Индокитай: в Бирме - на Шанском нагорье и в других районах, Таиланде, Лаосе, на севере Вьетнама, где есть также и карровые борозды, котловины, воронки, пещеры, подземные реки, исчезающие водотоки и пр. в известняках карбона и пермокарбона.

Останцовый тропический карст северной части Вьетнама ярко выражен и отличается зрелостью, что можно объяснить большой мощностью известняковых толщ (до 1000 м), обилием атмосферных осадков, действием карстовых процессов во все сезоны и длительностью периода континентального развития. Карстуются известняки палеозоя, причём пермокарбонатные известняки отличаются чистотой химического состава и дают резко очерченные скалистые формы останцов, а также много крупных сталактитовых пещер с подземными реками, девонские же известняки содержат больше нерастворимых примесей и карстуются слабее, основания массивов с зубчатыми вершинами из этих известняков выположены за счёт накопления продуктов выветривания. Ярко выраженные островершинные скалистые останцы с голыми отвесами и заселёнными откосами резко выступают над окружающими выровненными участками [1].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Помимо останцов здесь распространены чётко обособленные платообразные массивы с отвесными стенами, с воронками, карстовыми шахтами и каррами на вершинной поверхности.

Много подземных рек, по которым зачастую можно плыть в лодке на несколько километров или, проплыв немного в пещерном тоннеле, выйти опять на поверхность. Многочисленны крупные пещеры, карстовые котловины, мощные источники. В бухте Халонг карстовые останцы затоплены в основании морской водой, и образовался изумительный пейзаж со скалистыми островами (Рисунок 3).

Известняковый тропический карст с многочисленными останцами в виде холмов, конусов и каменных башен, воронками, депрессиями, польями, сухими долинами, пещерами, с карстовыми источниками широко распространён на островах Малайского архипелага.

Закарстованные территории в большинстве случаев сложены известняками миоцена и эоцена, но на Суматре преобладают известняки карбона. Начало карстообразования обычно падает на плиоцен-плейстоцен. Средняя скорость карстовой денудации по Д. Балажу составляет 85 мм/1000 лет. Большинство закарстованных территорий покрыто первичными джунглями, а там, где они вырублены, - травянистой растительностью.

Многочисленны карстовые районы в центральной Суматре (в горах против Паданга), вдоль северного и южного побережий Явы (на южном - конический карст Гунунг Севу и др.), в северной и восточной частях Калимантана (в малазийском штате Саравак есть гигантские пещеры), в юго-западной части Сулавеси, на Молуккских островах, например на острове Буру.

Из упомянутых районов пользуется большой известностью юго-западный Сулавеси с конусовидными и округловершинными останцами, образующими разновидности кегелькарста, польями, оригинальными грибовидными, испещрёнными каррами останцами на окраинных карстовых равнинах. Тропический карст характерен для многих районов Филиппинских островов, там выделяется несколько морфологических типов, в том числе классически выраженный куполовидный карст [1].

2.4 Практическое значение карста на территории Юго-Восточной Азии

Практическое значение карста в данном регионе многообразно. Во многих странах с карстом связаны полезные ископаемые: бокситы (северная часть Вьетнама), фосфориты (в сталактитовых пещерах о. Ява), нефть и газ (о. Ява). Карстовые воды используются для водоснабжения.

С развитием карста приходится считаться при строительстве дорог, домов и ирригационных сооружений. Во Вьетнаме велось исследование карста в связи с проектированием водохранилища на реке Да близ Хоабиня. Также в закарстованных районах северной части Вьетнама из-за фильтрации воды затрудняются поливы риса. Поэтому в таких местах следует расширять площади под ценными и доходными культурами, не нуждающимися в искусственном орошении, например табак, арахис, цитрусовые [1].



Заключение

Из данной работы следует, что карст - это совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами.

Карст является серьезной темой исследований для геологов. Его изучение в значительной степени связано с практическими запросами страны и по мере исследования карста, выявляется огромная его польза и хозяйственная отдача. Также в карстовых районах залегают полезные ископаемые. С карстом связаны запасы нефти, газа, пресной воды, а также минеральных термальных вод.

Вместе с тем карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, её рельеф, сток, подземные воды, реки и озёра, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность населения. В карстовых областях находятся богато украшенные природой сказочные подземные дворцы-пещеры, служащие объектами посещения не только спелеологов, но и многочисленных туристов из многих стран мира.



Список литературы

1. Гвоздецкий Н.А. Карст. М.: Изд-во «Мысль», 1981.- 214 стр.

2. Гвоздецкий Н.А. Карст. М.: Географгиз, 1954

3. Короновский Н.В. , Ясаманов Н.А. Геология. 3-е издание.2006.-448 стр.

4. Короновский Н.В. Общая геология. Издательство Московского университета 2002.-446стр.

Интернет-ресурсы

1. Wikipedia

2. Wiki.Web.ru

3. www.Bibliofond.ru

Размещено на Allbest.ru

...