Формы рельефа, созданные подземными водами

Рис. 29. Северный Кавказ. Воронка карстового провала на г. Машук («Провал» — тот самый, на ремонт которого собирал деньги Остап Бендер)
Рис. Н.А. Гвоздецкого

Скорость движения подземных вод мала, поэтому они воздействуют на рельеф большей частью не механически, а путем растворения горных пород. Растворяются известняки, каменная соль, гипс и некоторые другие породы. Растворяя породу, вода образует полости, пещеры, провалы и т. д. Весь этот комплекс процессов и образующихся в результате их наземных и подземных форм рельефа носит название карст — по названию плоскогорья Карст, или Крас (Kras), на северо-западе Балканского полуострова. Формы рельефа, образованные карстовыми процессами, называются карстовыми формами. Растворимые горные породы, в которых образуются эти формы, называются карстующимися породами.

Все карстующиеся породы трещиноваты, в трещинах свободно циркулирует вода. Она растворяет породу, а если испаряется, то откладывает выпавшее из раствора вещество. В местах, где породы растворились, образуются полости, нередко весьма значительные. Полости, открывающиеся на земную поверхность одним или несколькими выходными отверстиями, называются пещерами. Наиболее крупные пещеры — сложные системы проходов и залов, суммарная длина которых достигает иногда десятков километров. Наиболее крупной в мире считается Мамонтова пещера в известняках в предгорьях Аппалачей (США), соединяющаяся с другой огромной пещерой Флинт-Ридж; общая длина системы этих пещер достигает 500 км. Широко известна Кунгурская пещера в гипсах на Урале*.

Характерные формы рельефа пещер — сталактиты и сталагмиты. Сталактиты (от греч. stalakto’s — натекший по капле) возникают в результате выпадения в осадок растворенного вещества при испарении капель, свисающих сверху; они нависают в виде сосулек, трубок, гребенок, бахромы. Сталагмиты (от греч. sta’lagma — капля) образуются на дне пещер при испарении упавших сверху капель, вырастая вверх в виде сосулек, столбиков, стеблей (рис. 28). Сталактиты и сталагмиты могут срастаться, образуя сталагнаты (иначе — сталактоны).

Характер форм рельефа, образующихся на земной поверхности, зависит от того, залегают ли карстующиеся породы на поверхности или они перекрыты другими, некарстующимися. В первом случае наблюдается голый карст, во втором — покрытый. Формы голого карста более резкие, водотоки образуют ложбины с крутыми склонами, с острыми гребнями между ними. При покрытом карсте залегающие сверху некарстующиеся породы, если они рыхлые, смягчают формы рельефа, делают перегибы поверхности не столь резкими. Влияние же покрывающих пород и растительности на сам карстовый процесс может быть различным: в одних условиях процесс замедляется, в других же может, наоборот, ускориться. Так, просачиваясь сквозь почвы зоны лесов умеренного пояса (подзолистые, серые или бурые лесные), воды атмосферных осадков приобретают довольно высокую кислотность, и растворение карстующихся пород происходит значительно быстрее.

Наиболее характерные формы карстового рельефа — воронки (рис. 31). Это замкнутые впадины конической, чашеобразной или иной формы диаметром от нескольких метров до 50 м, редко до 400 м; глубина до 15, изредка до 200 м. Воронки располагаются поодиночке или цепью вдоль разлома, вдоль выхода слоя карстующейся породы или вдоль подземного водотока. Карстовые воронки образуются путем растворения поверхностных пород или при обрушении кровли подземной полости.

В местах, где карст широко распространен, образуется характерный карстовый ландшафт — комплекс взаимосвязанных форм рельефа, дополняющих друг друга. Кроме воронок, для карстового ландшафта характерны реки, уходящие под землю и появляющиеся вновь, небольшие, но нередко очень глубокие озера.

Известняк растворяется только в угольной кислоте, но примесь CO2, превращающая воду в слабую угольную кислоту, в воде обычно присутствует — из воздуха или органических веществ. Гипс и каменная соль растворяются гораздо лучше известняка. Если недалеко друг от друга расположены выходы гипса и известняка, то это сразу бросается в глаза: в местах распространения известняков расстояния между воронками обычно десятки метров, а там, где выходит гипс, выбравшись из одной воронки, нередко сразу попадаешь в другую. Однако известняковый карст распространен гораздо больше, чем гипсовый или соляной, потому что гораздо более широкое распространение имеют известняки.

Карстовые пещеры — объект туризма**. Но в целом карст — вредное явление природы, он затрудняет строительство и причиняет вред уже существующим сооружениям, сельскохозяйственным угодьям.

* См. также: Б.Р. Мавлюдов. Пещеры//География, № 8/99, с. 1—3.
** Подборку художественных текстов о карстовых пещерах см. в этом номере на с. 13, 20.