Karst torpaqları. Karst prosesləri

Sloveniyadakı Karst (Kras) yaylasının adı öz adını bütöv bir proses və relyef növləri kompleksinə verdi. Bu yaylada qeyri-adi nə var? Onun ərazisini təşkil edən əhəng daşları suyun dağıdıcı və həlledici təsirindən xeyli zərər çəkmişdir. Nəticədə yaylanın səthi yivlər və qıflarla örtülmüşdür.
Çatlardan nüfuz edən su onları tədricən genişləndirdi, boşluqlar əmələ gəldi, onlar birləşdirərək mağaralar əmələ gətirdi və.

Karst kimyəvi aşınma nəticəsində yaranan relyef formaları kompleksidir. Yağış damcıları, yeraltı və yerüstü sular karbonat tərkibli süxurlar - əhəngdaşları, mərmərlər, dolomitlər, gipslər üçün əla həlledicilərdir. Oxşar relyef formaları donmuş və ya şoran süxurlarda (“psevdokarst” adlanır) əmələ gəlir.

Əgər həll olunan süxurlar yalnız səthdə tapılarsa, çılpaq karst adlanan - dar genişlənmiş boşluqlar, şırımlar - karrlar, hunilər, hövzələrlə xarakterizə olunan yerüstü relyef formaları kompleksi əmələ gəlir. Həll oluna bilən süxurlar həll olunmayan və ya həll olunmağa daha davamlı təbəqələrlə örtüldükdə, ərimə prosesi yerin altında baş verir. Bu fenomen qapalı karst adlanır.

O, suyun çata daxil olması, süxurun tədricən əriməsi və yeraltı boşluğun, həmçinin çatların və boşluqların üstündəki kiçik kraterlərin əmələ gəlməsi ilə başlayır. Belə bir huninin ortasında suyun aşağı sızdığı bir çuxur - bir ponor var. Onlar böyüdükcə kraterlər birləşir və çökəkliklər yaranır. Boşluqların altındakı boş qayalar zamanla sallanır və çökür. İndi boşluqlar uğursuzluqlara bənzəyir, birləşərək qapalı drenajsız hövzələr - tarlalar yaradır. Hövzələr bir vaxtlar davam edən karbonat massivinin qalıqları ilə haşiyələnmişdir.

Karst hadisələri bütün planetdə geniş yayılmışdır. Onlar həm dağlarda (məsələn, Dolomitlərdə, Balkan yarımadasının dağlarında, Dinar yüksəkliklərində), həm də düzənliklərdə (məsələn, Böyük Amerika düzənliklərində, Rusiya və Turan düzənliklərində) rast gəlinir.
Karst relyefinin ən möhtəşəm formaları isti, rütubətli tropiklərdədir. Cənubi Çin, Vyetnam, Taylanddakı tropik karst "qüllə" adlanır - bunlar qüllələr, sütunlar, zirvələr, konuslar şəklində qalıq dağlardır, örtülmüşdür. tropik meşə. Tropik karst hövzələrində mənzərəli göllər və dəniz körfəzləri var.

Kuba adasındakı karst mote adlanır. Bu, əhəngdaşı massivinin dik divarlı konusvari və günbəz formalı qalıqlarının ispanca adıdır. Döşəmənin dibində tropik leysanlardan sonra suyun yığıldığı taxçalar və kiçik mağaralar əmələ gəlir. Puerto Rikoda karst çıxıntıları "pepino" adlanır - ispanca "xiyar" deməkdir, bu da onların konusvari formasına aiddir.

Sahil ərazilərində maraqlı karst prosesləri əmələ gəlir. Dənizin, gölün və ya geniş çayın sahili əhəngdaşlarından, dolomitlərdən və ya kimyəvi əriməyə həssas olan digər süxurlardan ibarətdirsə, məsələn, Kipr sahillərində və s., onda yer səthi və yamaclarda yarımdairəvi deşiklər əmələ gəlir, zərif krujeva nümunəsi yaradır. Belə bir ərazidə gəzmək asan deyil - çuxurların kəskin kənarları ayaqlarınızı yaralaya və yüngül ayaqqabıları cıra bilər. Sualtı mağaraların girişi olan suyun kənarında tez-tez mağaralar və nişlər görünür. Bu yerlərdə sörfün təsiri ilə karst prosesləri güclənir.

Karstın inkişafına bol yağış, o cümlədən yağış, həmçinin rütubətli iqlim şərait yaradır. Bununla belə, son əsrlərdə insanlar da karstın inkişafına öz görünən töhfələrini vermişlər. İndi Dinar dağlarının yamacları ağımtıl və qayalıqdır, kol-kosla örtülüdür, ətəyində seyrək meşələrə çevrilir. Hələ 15-16-cı əsrlərdə bu yamaclar yamyaşıl Aralıq dənizi bitkiləri ilə örtülmüş sıx meşələrlə örtülmüşdü, lakin donanmanın qurulması üçün qismən kəsilmiş, əhəmiyyətli meşə sahələri yanğından əziyyət çəkmiş və otlaqlarla azalmışdır. Beləliklə, yamaclar yağışdan qorunmadı, bu da karst proseslərinin intensivləşməsinə səbəb oldu.

Lakin karst proseslərinin ən məşhur, təsirli və sirli formaları mağaralardır.

Bu məqaləni sosial şəbəkələrdə paylaşsanız, minnətdar olaram:

Saytda axtarın.

Karst geoloji proseslərin və onların yaratdığı hadisələrin məcmusudur yer qabığı onun səthində isə suda həll olunan süxurların qrunt suları ilə kimyəvi həlli və çıxarılması nəticəsində yaranır, nəticədə Yer səthində mənfi çökəkliklər və süxur kütləsində müxtəlif boşluqlar, kanallar və mağaralar əmələ gəlir.

Karst təhlükəsi binaların və mühəndis qurğularının tikintisinə və istismarına, kənd təsərrüfatı torpaqlarından səmərəli istifadəyə mane olan bu geniş yayılmış gizli proses əhaliyə və iqtisadiyyata xeyli ziyan vurmasıdır. Karst təhlükələrinin əsas növlərinə aşağıdakılar daxildir: yer səthinin çökməsi və sıradan çıxması; strukturların məhv edilməsinə qədər deformasiyası; su anbarlarının kənarlarında və əsaslarında suda həll olunan süxurlar vasitəsilə anbarlardan suyun itirilməsi, karst sularının mədən işlərinə və tunellərə sıçrayışları, onların su altında qalması; yeraltı suların çirklənməsi;

Rusiya ərazisində Həm səthdə, həm də müxtəlif dərinliklərdə meydana gələn müxtəlif litoloji tərkibli karst süxurları çox geniş yayılmışdır və ərazisinin demək olar ki, 50%-ni tutur. Karst prosesinin inkişaf sahələrinə bütün federal rayonlarda rast gəlinir. Belə ərazilərin ümumi sahədən ən böyük payına əsasən ölkənin Avropa hissəsində yerləşən rayonlar, Asiya hissəsində isə Sibir rayonları fərqlənir. federal dairə. Daha az pay Ural və Uzaq Şərq rayonlarındadır. Ümumilikdə, ölkənin daha çox Zoopark şəhərləri, o cümlədən belə böyük karstın təhlükəli təsirlərinə məruz qalır sənaye mərkəzləri Moskva, Nijni Novqorod, Samara, Kazan, Ufa kimi 1 milyondan çox əhalisi olan. Perm.

Volqa Federal Dairəsində Karst prosesləri rayonun mərkəzi hissəsində və Orta Uralın qərb yamacında ən intensivdir. Karstla bağlı fövqəladə halların qarşısının alınması karst prosesinin təzahürünün təhlükə dərəcəsinə görə ərazinin qiymətləndirilməsinə, inkişaf etmiş karstın parametrlərinin proqnozlaşdırılmasına və müvafiq antikarst tədbirlərinin işlənib hazırlanmasına əsaslanır. Sonuncular əhali və təsərrüfat obyektləri üçün təhlükə yaradan mümkün karst təzahürləri təhlükəsini minimuma endirməli, karst prosesinin qəfil aktivləşməsi zamanı onların dayanıqlığını təmin etməlidir.

Karst prosesinin inkişafını və təzahür formalarını müəyyən edən amillər

Karstın inkişafının intensivliyi və təzahür xarakteri daşıyıcı süxurların həll olunma qabiliyyətindən, karst sularının həlletmə qabiliyyətindən və sərfiyyatından, karstın və onun üzərindəki süxurların möhkəmlik xüsusiyyətlərindən asılıdır. Karst sularının həlledici qabiliyyəti onların minerallaşması, kimyəvi tərkibi, temperaturu və təzyiqi ilə müəyyən edilir.

Bu hadisəyə karstın inkişafında böyük rol oynayan süxurların kimyəvi həlli ilə yanaşı, onunla sıx bağlı olan bir sıra digər təbii proseslər də kömək edir. Bunlara fiziki aşınma, süxurların aşınması və islanması, süxur təzyiqinin yenidən paylanması, süxurların çökməsi və çökməsi, suyun köçürülməsi və həll olunan maddələrin və çöküntülərin çökməsi, həmçinin digər geoloji proseslər daxildir.

Karst süxurları zonasında texnogen təsirlər karstın təzahürlərini on dəfə gücləndirə bilər. Onlardan ən təhlükəlisi partlayışlar, statik və dinamik yüklər, sudaşıyan kommunikasiyalardan sızmalar və digər texnogen təsirlərdir.

Əriyən süxurların baş verməsindən və suya davamlı formasiyaların olub-olmamasından asılı olaraq karst açıq və qapalı bölünür. Açıq karst yerin səthinə məruz qalan həll olunan süxurlarda inkişaf edərək şırımlar, çuxurlar və quyular əmələ gətirir. Qapalı (və ya yeraltı) karst müəyyən dərinlikdə həll olunan süxurlarda inkişaf edərək şaquli və maili karst keçidləri, quyular, mədənlər və mağaralar əmələ gətirir.

Karst süxurlarının xüsusiyyətləri

Karstın inkişafı üçün təbii şərait arasında karst süxurlarının litoloji tərkibi mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Aşağıdakı karst növləri fərqləndirilir: karbonat, sulfat və karbonat-sulfat, halid və sulfat-halid.

Hər bir növün özünəməxsus inkişaf xüsusiyyətləri və təzahür formaları var.

Karbonatlı karst. Bu tip əhəngdaşı, dolomit və təbaşir kimi geoloji süxurları birləşdirir. Əhəngdaşları və dolomitlər zəif həll olunan süxurlardır. Belə qayalarda karstın təzahürləri müxtəlifdir: onlar mağaralar, genişlənmiş çatlar, boşluqlar, mağaralar və hunilər ola bilər. Karbonat karstının inkişafı sahəsində təbii şəraitdə çuxurların orta sayının 1 kvadratmetrə 0,01 halda az olduğu ərazilər üstünlük təşkil edir. km ildə, lakin miqyası daha çox çuxurların sayına malik ağır karst əraziləri də var. Karbonat karst udma hadisələri ilə xarakterizə olunur səth suları. Hidroloji şəraitdə nəzarətsiz dəyişikliklər nəticəsində suffuziya və uğursuzluq hadisələrinin aktivləşməsi ehtimalı yüksəkdir. Su anbarlarından və su anbarlarından böyük filtrasiya itkiləri, bəzən qəfil suyun çuxurlara, açıq və yeraltı mədən işlərinə axınları mümkündür.

Sulfat və karbonat-sulfat karst.

Sulfat süxurlarının (gips və anhidrit) həllolma qabiliyyəti əhəmiyyətlidir, lakin əksər hissəsi üçün onlar bir qədər parçalanmış və aşağı keçiriciliyə malikdirlər. Onlarda karst karbonat süxurlarına nisbətən daha sürətli və daha qeyri-bərabər inkişaf edir. Filtrləmə əmsalı 100-200 m/gün və ya daha çox ola bilər. Karstın intensiv inkişafı daha çox həll olunan sulfat süxurlarının daha keçirici karbonat süxurları ilə birləşməsi ilə asanlaşdırılır. Ağır karst ərazilərində onların orta sayı çox vaxt 1 kvadrat metrə 0,1 hadisədən keçir. km ildə. Bu tip karstın inkişafı sahəsində bina və tikililərin istismarı zamanı süxurların əriməsi nəzərə çarpır. Hidrogeoloji şəraitdə nəzarətsiz texnogen dəyişikliklər nəticəsində karstın aktivləşməsi və bununla bağlı suffuziya və pozulma hadisələrinin təhlükəsi karbonat süxurlarına nisbətən daha böyükdür.

Halid və sulfat-halid karst.

Halogen süxurların (daş duzu və kalium duzları) həllolma qabiliyyəti yüksəkdir, lakin cüzi qırılma və su keçiriciliyinə görə təbii şəraitdə karstın inkişafı, bir qayda olaraq, duz yataqlarının yalnız dam örtüyü və marjinal hissələri ilə məhdudlaşır. Karstın inkişafının intensivliyi su mübadiləsinin fəallığından asılıdır. Duzlu süxurların səthinə yaxın yüksək konsentrasiyalı duzlu sular təbəqəsinin əmələ gəlməsi ilə həll prosesi tez-tez ləngiyir, onlar yüksək xüsusi çəkisi səbəbindən çökməyə meyllidirlər. Duz yataqlarının inkişafı karstın inkişafına böyük təsir göstərir və tez-tez onun kəskin aktivləşməsinə səbəb olur. Aktiv duz karst çox təhlükəlidir, çünki süxurların əriməsi son dərəcə tez baş verir. Bu növ karstın inkişaf etdiyi ərazidə çuxurların orta illik sayı 1 kvadratmetrə 0,1 hadisədən çoxdur. km ildə.

Beləliklə, karst süxurlarının ərimə sürətindəki fərqlər sulfat və xüsusən də halogen karstın karbonat karstına nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə böyük təhlükəsini müəyyənləşdirir.

Karst proseslərinin təhlükəsini qiymətləndirmək üçün metodologiya

Volqa Federal Dairəsinin ərazisində karstın təhlükə dərəcəsi karst proseslərinin təzahür miqyasını xarakterizə edən göstəricilər toplusu ilə müəyyən edilmiş və aşağıdakı qaydalara uyğun olaraq ballarla ifadə edilmişdir. Karst karbonat süxurlarının yayılma sahələrinə 1 bal, sulfat, duz və ya onların karbonat süxurları ilə birləşməsinə 2 bal verilmişdir. Yerüstü karst formalarının çuxur şəklində paylandığı ərazilərdə çuxurların sıxlığı 1 kvadrat metrə 10-a qədər olduqda bal 1 bal artmışdır. km, 2 bal - kraterlərin sıxlığı ilə 1 kvadratmetrə 300-ə qədər. km və 3 bal - daha yüksək sıxlıqda. Çuxurların sıxlığı bilinməyən karst ərazilərində 1 bal əlavə edilmişdir. Ayrı-ayrı krater qrupları və tək formalar məlum olan ərazilərdə (çuxurlar, mağaralar, böyük kraterlər) 1 bal əlavə edildi və onların yüksək konsentrasiyası ilə - 2 bal əlavə olaraq, perspektivli mədən sahələrində təhlükə dərəcəsi 1 bal artdı və 2 balla - texnogen torpaq pozulmalarının yüksək dərəcəsi ilə intensiv dağ-mədən fəaliyyəti olan ərazilərdə.

Rayonda karstın yayılmasının xüsusiyyətləri

Volqa Federal Dairəsi iki karst ölkəsində - Rusiya düzənliyində və Uralda yerləşir. Burada karstın müxtəlif litoloji növləri yayılmışdır: karbonatlı (əhəngdaşı və təbaşir), sulfatlı, sulfat-karbonatlı və sulfat-duzlu.

Rayon ərazisində karst təhlükəsi dərəcəsi düz ərazilərin əksəriyyətində əhəmiyyətsizdən Uralda yerli ərazilərdə maksimuma qədər dəyişir. Bölgənin düz bölgəsinin qərbində karst əraziləri Oka-Klyazma karst əyalətini təmsil edir, burada Oka, Mokşa və Suranın qovşağında, Yuxarı və Aşağı Perm karstının sulfat, sulfat-karbonat və karbonat süxurları var. Karst formaları çoxsaylı ərazilərdə, daha çox çay vadilərində və yerli tektonik yüksəlişlər daxilində inkişaf etmişdir. Onlar kraterlər, hövzələr, diplər və quru torpaqlarla təmsil olunur. Bəzi yerlərdə hunilərin sıxlığı 150-200 ədədə çatır. 1 kv. km. Ən böyük karst hövzəsi çayın aşağı axarında yerləşir. Bol. Kütra kəndi yaxınlığında. Bolotnikovo. Uzunluğu 1300 m, eni 400 m, dərinliyi 20-30 m-ə çatan, diametri 200-250 m, dərinliyi 25-30 m-ə çatan bir sıra iri çuxurlar da var.

Bölgənin cənub hissəsində Yuxarı Devon, Karbon və Perm əhəngdaşları və dolomit karstı şərqdə Mejpyanyedə və Pyana və Teşa çayları arasındakı ərazidə çox intensiv karst prosesləri inkişaf edir. Burada dərinliyi 15-20 m-ə qədər olan çoxsaylı çuxurlar, uğursuzluqlar, o cümlədən cavanlar, karst gölləri, uzunluğu ilk on metrə çatan kiçik mağaralar var. Bu rayonda karst təhlükəsi bəzi yerlərdə 4-5 bala çatır, Volqa dağının şərq yarısı boyunca Volqa karst əyaləti cənubdan şimala doğru uzanır. Dağlığın mərkəzi hissəsində, yuxarı Sur, Barış, Sviyağa və Tereşka hövzələrində təbaşir karstı inkişaf etmişdir. Burada karst çöküntüləri, hövzələr, quru torpaqlar, çay vadilərində isə karst bulaqları var. Formaların sıxlığı azdır. Cənubda, Medveditsa və Volqa çaylarının qovşağında, Üst Təbaşir dövrünün təbaşir-mərmərli qayaları, həmçinin Karbon dövrünün əhəngdaşları və dolomitləri, karst. Karst formaları (dərinliyi 5-6 m-ə qədər olan xırda çuxurlar və çuxurlar) azdır və bu sahələr bir qədər təhlükəli kimi təsnif edilir.

Rayonun mərkəzi hissəsində, Yuxarı Volqa ovalığı, Vyatski Uval və Volqa dağının şimal-şərq ucunda, Orta Volqa karst vilayəti yerləşir. Burada işlənmiş karst karbonat tiplidir, bəzi yerlərdə sulfatla birləşir və belə ərazilərdə proses ən intensiv gedir. Çayın sol sahilini qeyd etmək yerinə düşər. Vyatka Medvedki kəndi yaxınlığında, burada böyük çuxurlar (dərinliyi 50 m-ə qədər) və karst gölləri var; kraterlərin diametri 30 m və dərinliyi 10 m-dən çox olan Vyatka və onun qolu Nemtsy çayının aralığı.

Kazan yaxınlığında, Meşa və Kazanka çayları arasında dərinliyi 30 m-ə qədər və diametri 150 m-ə qədər olan geniş yayılmış çuxurlar, karst xəndəkləri və 23 m diametrli və dərinliyi olan ən böyük uğursuzluqlardan biridir 7 m-dən çox olan 1949-cu ildə Kazan şəhərinin tərkibində yaradılmışdır. Volqanın sağ sahilində (Volgiya Sviyağa çayının aralığı) yuxarı Perm karstının əhəngdaşları, dolomitləri və gipsləri. Karst xüsusilə Kama Ustye ərazisində intensivdir, burada çuxurların sıxlığı bəzi yerlərdə 1 kv.m-ə 120-dən çox olur. km. Burada həm də karst çuxurları və mağaralar var və karst təhlükəsi 5 balla qiymətləndirilir. Kuybışev su anbarının yuxarı axınına bitişik ərazilərdə nadir və kiçik ölçülü kraterlər və uğursuzluqlar - karbonat karstının təzahürləri var, təhlükəsi əhəmiyyətsizdir. Şərqdə, Buqulma-Belebeevskaya dağının və Jiqulevski tağının daxilində, əsasən qarışıq karbonat-sulfat tipi karst geniş yayılmışdır. Buradakı karst formaları əsasən bir neçə metr dərinlikdə olan kiçik hunilər və çuxurlarla təmsil olunur, baxmayaraq ki, bəzi formalar əhəmiyyətli ölçülərə çatır. Belə ki, Menzel və Melya çaylarının yuxarı axınının qovşağında diametri 80 m-ə qədər, dərinliyi 20 m-ə qədər olan kraterlər var; Çayın sağ sahilində 1939-cu ildə əmələ gəlmiş Aktaş qəza quyusu məlumdur. Dərinliyi 50 m-dən çox və diametri 5 m olan Çöl Zai Rusiya düzənliyinin ən dərin yerlərindən biridir. Çay vadisində Ik, Oktyabrski kəndi ərazisində ən böyüyü 120 m olan karst mağaraları təsvir edilmişdir, baxmayaraq ki, bəzi ərazilərdə olduqca intensiv olaraq qiymətləndirilə bilər karst prosesləri Samara Luka daxilində, çay hövzəsində baş verir. Sok, Sok və Samara çaylarının aşağı axınının kəsişməsində. Burada Perm və Karbon dövrünə aid gips, əhəngdaşı və dolomit karstdır. Volqanın sol sahilindəki Soksky rayonunda hunilər, hövzələr və kor tirlər var. Karst Samaranın şimal periferiyası boyunca, Bol çaylarının sağ sahilində geniş şəkildə inkişaf etmişdir. Kinel və Samara, kəndin ərazisində yerləşir. Alekseevkada bəzi çuxurlar diametri 150 m olan 40 metr dərinliyə çatır və burada 1956-cı ildə 30 metr dərinlikdə nasazlıq yaranıb, yerüstü və yeraltı karst formalarının geniş inkişafı sahəsi kimi tanınır .

Suyun təsiri altında (şəkil 1).

Karst hadisələri karbonat (, dolomit, mərmər və s.) və qeyri-karbonat (, anhidrit,) süxurlarla əlaqələndirilir. Qitələr daxilində açıq və basdırılmış karst karbonat süxurları 40 milyon km 2-ə qədər, gips və anhidrit təxminən 7 milyon, qaya duzu isə 4 milyon km 2-ə qədər ərazi tutur. Karbonat süxurları sərbəst karbon qazı və ya digər mineral və üzvi turşuların iştirakı ilə həll olunur. Sulfat süxurlarının və qaya duzunun əriməsi baş verə bilər təmiz su, lakin həll olunan süxuru əmələ gətirən duzla ümumi ionu olmayan suda həll olunmuş duzun olması həllolma qabiliyyətini artırır. Karstın inkişafı yerüstü və yeraltı suların birgə təsiri altında baş verir. Süxurların əriməsi çox vaxt mexaniki aşınma ilə müşayiət olunur. Yuyulma, taxıllar arasındakı yapışmaları həll etməklə hazırlana bilər ki, bu da onları yapışmadan azad edir və yuyulmanı asanlaşdırır.

Karst inkişaf sahələrinin səthi kiçik şırımlar və çökəkliklər - karralar, qapalı çökəkliklər (kraterlər, hövzələr, tarlalar, təbii quyular və mədənlər, kor yarğanlar və dərələr), qayalıqlardakı taxçalarla xarakterizə olunur. Tropiklərin əhəngdaşı karstında kənarlar (mogotlar) geniş yayılmışdır. Ən tipik hunilər (konusvari, qazanvari və ya çuxur şəklindədir) düzensiz forma) diametri 1-dən 200 m-ə qədər və ya daha çox və dərinliyi 0,5-dən 50 m-ə qədər, bəzən isə daha çox. Kraterlərin və digər çökəkliklərin dibində su udan dəliklər - ponorlar var ki, bunlar tez-tez şaxtaların və ya quyuların başlanğıcıdır, uçurumlar, bəzən 1000 m-dən çox dərinliyə çatır (maksimum dərinlik 1410 m - Jan-Bernard). Alp dağlarında uçurum, Fransa). Hövzələr və hunilər ya su ilə doldurula bilər, ya da quruya bilər (vaxtında yoxa çıxan göllər). Sahəsi bir neçə onlarla və yüzlərlə km 2-ə qədər olan çökəkliklər yoxa çıxan su axarları ilə tarlalar adlanır. Karst massivlərində tez-tez çatlar boyunca inkişaf edən müxtəlif yeraltı keçidlər, boşluqlar və mağaralar əmələ gəlir. Dünyanın ən böyük mağaralarından biri, Flint Ridge mağara sistemi ilə Mamont (Kentukki), ümumi uzunluğu 341 km-ə çatır; Şəhərdəki ən böyük mağara uzunluğu təxminən 150 km olan gips Optimisticheskaya (Podolia) mağarasıdır. Hölloch (İsveçrə, Alp), Jewell (ABŞ, Cənubi Dakota) və Ozernaya (Podolia) mağaralarının ümumi uzunluğu 100 km-dən çoxdur, dünyada 9 mağaranın uzunluğu 50 km-dən çox, 14-ü 40 km-dən çoxdur uzun. Yerüstü və yeraltı karst formalarının kompleksi həll olunanların səthi açıq olduqda (çılpaq karst) ən dolğun şəkildə ifadə edilir; bu süxurlar torpaq və çəmən təbəqəsi (çəmən karst), həll olunmayan boş çöküntülər (örtülü karst), yarımqaya və qaya birləşmələri (zirehli karst) ilə örtüldükdə daha az ifadə edilir. Karsting olmayan təbəqələr altında həll olunan süxurların dərin basdırılması vəziyyətində, sözdə. basdırılmış karst

Karst sahələri səth suları baxımından zəifdir. Onlar yeraltı yoxa çıxan mağara çayları, güclü çaylar (Vaukluz tipi), bəzən sualtı bulaqlar (dənizin dibindəki şirin su çıxışları) ilə xarakterizə olunur. Görünüşünə görə karst hadisələri ilə oxşarlar buz və donmuş torpaqlarda (Termokarst), incə qırıntılı torpaqlarda (klastokarst, gil karst, loess karst, mexaniki karst, suffuziya, çökmə) baş verən psevdokarst hadisələridir. Onların inkişafında əsas rolu karst üçün xarakterik olmayan digər fiziki proseslər oynayır: buzun əriməsi, hərəkət edən suyun mexaniki təsiri və s.

Karst karst süxurlarının altında və ya səviyyəsində yatan mineralların çıxarılmasını çətinləşdirir. Bu halda karst suları mədən sahələrini (Uralda, Baltik şist hövzəsində, Qazaxıstanda Mirqəlimsay polimetal yatağında) basır. Bununla yanaşı, karst süxurlarının artan su məhsuldarlığı və keçiriciliyi onlarda drenaj işlərinin yerləşdirilməsinə və onların qalınlığı (Sokolovskoye və s.) Sürətlə inkişaf edən duz karstı qaya və kalium duzlarının işlənməsini çətinləşdirir. Minerallar tez-tez karst boşluqlarında toplanır, boksit yataqları əmələ gətirir (tikinti sıxlığı və s.); filtrasiya əleyhinə pərdələrin quraşdırılması və s.Karst ərazilərinin tikintisi və iqtisadi inkişafı geodeziya, kəşfiyyat, geofiziki, stasionar, laboratoriya və digər növ tədqiqatlardan istifadə etməklə kompleks mühəndis-geoloji tədqiqatların aparılmasını tələb edir. Praktik məqsədlər üçün karst bulaqları, drenaj qalereyalarını və quyularını tutmaqla istifadə olunur; əmələ gəlməsi paleokarstla bağlı olan yataqların işlənməsi; yeraltı anbar üçün karst boşluqlarının uyğunlaşdırılması; karst mağaralarının turizm obyekti kimi inkişafı.

Qiymətlər Əlaqə « Karst hadisələrə istinad edir həll olunan süxurların (əhəngdaşı, dolomit, gips) yuyulmasında və süxurlarda boşluqların (kanallar, mağaralar) əmələ gəlməsində ifadə edilən yeraltı suların fəaliyyəti ilə əlaqəli, tez-tez damın çökməsi və çökməsi və kraterlərin əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunur; göllər və yer səthindəki digər çökəkliklər" (F. P. Savarenski).

Bu tərifdə karst həll olunan süxurlarda boşluqların əmələ gəlməsi prosesinə aiddir. Lakin tez-tez karst yuyulma nəticəsində süxurlarda əmələ gələn boşluqlara aiddir. Terminologiyanı aydınlaşdırmaq üçün süzülmə nəticəsində süxurlarda boşluqların əmələ gəlməsi prosesi karst əmələ gəlməsi və ya karst prosesi, boşluqlar isə karst boşluqları adlanır. Sonra "karst" sözü həll olunan süxurlarda boşluqların əmələ gəlməsi ilə əlaqəli bütün hadisələri, yəni həm prosesi, həm də onun nəticələrini ifadə edə bilər.

Hər hansı bir ərazidə karstın inkişafı strukturların qurulmasında və istifadəsində ciddi maneə və ya ən azı çətinlik yaradır. Buna görə də, karstın öyrənilməsi geotexniki tədqiqatların, xüsusən də hidrotexniki tikintidə çox vacib və bəzən həlledici elementdir.

Geoloji proses və relyefin əmələ gəlməsi faktoru kimi karst haqqında doktrina dinamik geologiya və geomorfologiya tərəfindən işlənib hazırlanmışdır. Karstın rolunu mühəndis-geoloji nöqteyi-nəzərdən qiymətləndirmək üçün nəzərə alınmalıdır: karst prosesinin sürəti, vaxtında uğursuzluqların tezliyi və müəyyən bir ərazidə paylanması, üfüqdəki süxurların möhkəmliyi və dayanıqlığı. karstın inkişafı və üstəlik təbəqələrdə və s. Buna görə də, karstın bununla öyrənilməsi sonuncu nöqteyi-nəzərdən mühəndis geologiyası tərəfindən də nəzərə alınır.

Karstın mühəndis-geoloji tədqiqi zamanı, digər geoloji proses və hadisələr kimi biz də onun regional və qismən zonal şəraitə tabe olan bir proses və ya tarixi-geoloji hadisə kimi ideyasından çıxış etməliyik. Rusiya düzənliyində karstın yayılması onun tektonikası və morfologiyası ilə təbii əlaqədədir - burada intensiv karst prosesləri müəyyən struktur və morfoloji elementlərlə - tektonik yüksəlişlərlə, eləcə də qədim denudasiya kənarları və böyük dislokasiyaların kənarları ilə məhdudlaşır.

Rusiya düzənliyində ən aydın şəkildə müəyyən edilmiş karst ərazilərindən aşağıdakıları ayırd etmək olar:

• Mərkəzi Rusiya Dağının müasir relyefinə uyğun gələn Moskva sineklizasının cənub qanadı;
• qədim Karbon döngəsinin olması ilə yaranmış relyefin nisbətən kəskin şəkildə kəsilməsi ilə xarakterizə olunan Moskva sineklizasının şimal-qərb qanadı;
• ərazidə relyefin ən yüksək hündürlüklərinə uyğun gələn və qədim tərəfindən mükəmməl şəkildə ifadə olunan Silur yaylası. çıxıntı;
• Oksko-Tsninsky şaftının sahəsi;
• Alatyrsky şaft sahəsi;
• Soligalich yüksəlmələrinin sahəsi;
• Vyatsky Val sahəsi;
• Samarskaya Luka sahəsi;
• Ufa yaylası.

Bundan əlavə, karstın qədim proseslərlə əlaqəli olduğu bir sıra yerlərdə o, səthdə görünmür və kəşfiyyat işləri ilə dərinlikdə aşkar edilmişdir.

Rusiya düzənliyindən kənarda, Uralda Krım dağlarında, Qərbi Qafqazda, Orta Asiya Tyuya-Muyunda, Sibirdə çay boyunca. Anqar və başqa yerlər.

Karstın paylanması aydın şəkildə müəyyən edilmiş regional xarakter daşıyır və bütün növlərə Rusiya ərazisində rast gəlmək olar; karat və bütün karst formaları.

Karstın inkişafı üçün əsas regional şərtlər həll olunan süxurların olması və onların yerli eroziya və korroziya əsaslarından yuxarıda meydana gəlməsidir.

Həll olunan süxurlardan ən çox yayılmışları müxtəlif növ əhəngdaşları, dolomitlər, gips, anhidrit və qaya duzları daha az yayılmışdır. Süxurun həll olunma qabiliyyətindən asılı olaraq, digər şeylər bərabər olduqda, karstın inkişaf kursu fərqli olacaqdır. Amma həll olunma prosesi həm də həlledicinin xüsusiyyətlərindən asılıdır; Buna görə də, süxurların həllolma qabiliyyətini qiymətləndirərkən, həlledicinin xüsusi tərkibini həmişə yadda saxlamaq lazımdır.

Əhəngdaşları, dolomitolitlər və gipsolitlər əksər hallarda yalnız çatlar vasitəsilə su keçirə bilirlər. Buna görə də, süxur maddələrinin əriməsi yalnız çatların divarları boyunca baş verir. Əgər jetlərin qarışığı olmasaydı, çox keçmədən birbaşa divarlardakı su təbəqələri doymuş vəziyyətə gələcək və həll prosesi yalnız suyun tərkibinin diffuz bərabərləşdirilməsi şərti ilə davam edə bilər. Əslində, su burulğan ilə çatlar boyunca hərəkət edir və getdikcə daha çox yeni reaktivlər divarlarla təmasda olur, bu da həll prosesini dəstəkləyir. Hərəkət edən su nə qədər çox qarışsa, onun həlledici gücü bir o qədər tez tükənər. Bütün digər şeylər bərabər olduqda, həll edilmiş süxurun miqdarı reaksiyaya girən suyun miqdarından, yəni qidalanma və filtrasiya şəraitindən asılı olacaq.

Su təchizatı şərtlərindən asılıdır iqlim zonası, ərazinin yerləşdiyi və qaya səthinin atmosfer suyuna əlçatanlığı, yəni su udma sahələrinin və atmosfer sularının axınının şərtləri, habelə aqressiv yeraltı suların süxurlara daxil olması şərtləri. .

Filtrasiya şərtləri süxurların su keçiriciliyinin dərəcəsindən və təbiətindən, yəni onların qırılmalarından və ya filtr məsaməliliyindən və perforasiya qabiliyyətindən (məsələn, əhəngdaşı-qabıqlı süxurlarda və tuflarda), eləcə də müəyyən edilə bilən filtrasiya qradiyentindən asılıdır.

Aşınma və eroziyaya yaxın yamaclarda, xüsusən də sıldırımlı yamacların yaxınlığında tektonik çatlar havanın təsirindən və süxurların yerdəyişməsinin müxtəlif prosesləri (sürüşmə, massivlərin çökməsi və s.) nəticəsində genişlənir. Bu, suyun qayalara axmasını artırır və filtrasiyanı sürətləndirir. Yamacların yaxınlığında çatlamış süxurlarda filtrasiya burada daha qısa yolların və daha böyük filtrasiya qradiyentlərinin asanlıqla qurulması ilə daha da sürətlənir.

Çarxların və yamacların yaxınlığında daha güclüdür yeraltı suların dövranı və karst boşluqlarının inkişafı xüsusilə güclü ola bilər. Yamacın yuxarı hissəsində və suayrıcı boşluqların ona bitişik hissələrində kraterlər, quyular və çatlamalar əmələ gəlir ki, bunlar əsasən tektonik çatlar istiqamətində daxili hissələrə dik gedən karst keçidləri ilə bağlıdır. Yamacın altında və ətəyində mağaralar şəklində, əsasən su ilə örtülmüş çatlar boyunca salınmış üfüqi keçidlər yaranır.

Karstın inkişafı aşağıdakı hallarda dayanır:

1. müasir korroziya əsası yüksəldikdə;
2. süxurların əriməsindən (mağara gili) və süxurların çökməsindən (karst brekçiiyası) qalıqların yığılması və səthində kifayət qədər qalın elüvium, kollyuvium və karst çöküntülərinin əmələ gəlməsi səbəbindən karst boşluqlarına suyun axını dayandıqda. göllər;
3. karst süxurlarının səthi sonrakı çöküntülərlə (qalıq və ya basdırılmış karst) örtüldükdə.

Moskva sineklizasının şimal-qərb qanadının Serpuxov əhəngdaşlarının karstı uzun Doverey kontinental dövrünə aiddir. Moskva sineklizasının cənub qanadının Yuxarı Devon əhəngdaşlarında olan karst Dovereyski hesab edilməlidir, çünki buradakı karst çuxurları qırmızı rəngli Vereyan çöküntüləri ilə doludur.

Əgər süxuru təşkil edən minerallar suda həll olunmursa eyni dərəcədə və eyni sürətlə deyil, qayaların məhv edilməsi prosesi daha da mürəkkəbləşir. Məsələn, əhəngli dolomitolitlərdə dolomit və kalsit həll olacaq. müxtəlif sürətlərdə onların qayadakı nisbətindən və suyun hərəkət sürətindən asılı olaraq.

IN müxtəlif cinslər ilə karst inkişaf edir müxtəlif sürətlərdə: karbonatlı süxurlarda-əhəngdaşlarında və dolomitolitlərdə daha yavaş, sulfatolitlərdə-gipsolitlərdə və anhidritolitlərdə daha çox olur. Karstın inkişaf sürətindəki bu fərq müxtəlif süxurlarda - karbonat və sulfatda karstın əhəmiyyətini fərqli qiymətləndirməyə imkan verir. Quruluşların, yaşayış və fabrik əsaslı binaların istismar müddəti ərzində, yəni 50-100 il ərzində karstın inkişafı yalnız qabıqlı qaya və ya təbaşir kimi çox boş və zəif karbonatlı süxurlarda, digər əhəngdaşlarında isə yalnız çox güclü dövriyyə ilə hiss olunur. aqressiv su Sulfat süxurlarında karst əhəmiyyətli sürətlə inkişaf edir və hətta hər il yeni çuxurlar və çuxurlar görünə bilər.

Karstın mühəndis-geoloji tədqiqi əsasən aşağıdakıları tapmalıdır:

1. müəyyən yerdə tikilmiş konstruksiyalar üçün çuxurlardan və digər səth pozuntularından təhlükə dərəcəsi;
2. hidravlik qurğular üçün filtrasiya şərtləri;
3. yeraltı işlərə suyun mümkün axını.

Səthin zədələnməsi aşağıdakılar nəticəsində baş verir:

1. səthə çıxan həll olunan süxurların atmosfer suları ilə həll edilməsi;
2. yerüstü suların çatlar vasitəsilə nüfuz etməsi və onların torpaq və boş süxurların axını ilə yeraltı karst boşluqlarına çıxarılması;
3. böyük yeraltı boşluqların (karst mağaraları) tağında süxurların çökməsi, dərhal və ya tədricən səthdə uğursuzluqlar şəklində əks olunur.

Atmosfer suları süxurları həll etməklə sıx quru yarğanlar şəbəkəsi yaradır ki, burada su axarları yalnız qar əriməsinin hündürlüyündə və güclü yağışlar zamanı müşahidə olunur. Belə dərələrdə su tez-tez çatlarla sorulur və dərənin sonuna çatmamış yerin altına keçir (kor yarğanlar). Belə yarğanların uclarında tez-tez suyun yeraltı cəmləşdiyi yerlərdə tədricən əmələ gələn karst huniləri olur. Bu kraterlərin əmələ gəlməsi süxurların birbaşa əriməsi, torpağın və səth çöküntülərinin kənarları boyunca boşaldılmış süxurların yuyulması nəticəsində baş verir.

Karstın mühəndis-geoloji qiymətləndirilməsində onun inkişafının proqnozu və deməli, nasazlıqlar təhlükəsi çox çətin məsələdir ki, bu məsələ mahiyyətcə tamamilə işlənməmiş olduğundan yalnız şərti olaraq həll edilə bilər.

Karstın mühəndis-geoloji tədqiqinin əsas prinsipləri aşağıdakı kimi tərtib edilmişdir:

1. Karst öyrənilməlidir qırılmaz əlaqəərazinin litologiyası və tektonikası ilə, çünki ərazinin tektonikası süxurların qırılmasında əsas amildir və çatlar süxurların karstlaşma qabiliyyətini müəyyən edir.
2. Karstı yeraltı suların dövriyyəsi, onların qidalanması və səthə çıxış şəraiti, eləcə də ərazinin geomorfoloji və tarixi-geoloji şəraiti ilə əlaqədar öyrənmək lazımdır.
3. Karstın yaranması və böyüməsi, zəifləməsi və yenilənməsi, cavanlaşması prosesində öyrənmək lazımdır.
4. Ümumi dövr ərzində eroziya və korroziya əsaslarının dəyişməsi ilə əlaqədar olaraq karstın təkamülünü öyrənmək lazımdır. geoloji tarix kənarları.

Hidroloji tədqiqat apararkən yerli su axarlarının mövsümi rejimini və axın sürətlərini, həmçinin müxtəlif ərazilərdə və sualtı çıxışlarda yeraltı axını diqqətlə araşdırmaq lazımdır. karst boşluqlarından böyük miqdarda su.

Ərazinin hidrogeoloji şəraiti öyrənilərkən istisna olmaqla ümumi məsələlər, yerüstü və qrunt suları ilə təchizat şərtlərini və süxurların drenajını, eləcə də yeraltı suların karstın inkişaf sahəsinə sirkulyasiya yollarını diqqətlə araşdırmaq lazımdır. Bunun üçün hidrogeoloji tədqiqatlarla yanaşı, müxtəlif nöqtələrdə: bulaqlarda, kəşfiyyat işlərində və karst boşluqlarında (mağaralarda), həmçinin bu suların paylanması və rejiminin kimyəvi tərkibi və temperaturu ilə bağlı xüsusi tədqiqatlar aparmaq lazımdır. .

Süxurların su bolluğunu müəyyən etmək (nasosla) və qrunt sularının axınının istiqamətini və sürətini müəyyən etmək üçün (suyun rənglənməsi və ya onun tərkibində asanlıqla müşahidə olunan digər süni dəyişikliklərdən istifadə etməklə) eksperimental iş aparmaq lazımdır. Yeraltı suların rejiminə nəzarət edərkən, məhdud sulu təbəqələrin pyezometrik səviyyələrini (birdəfəlik və uzunmüddətli) ölçmək lazımdır.

Geomorfoloji tədqiqatla məhdudlaşmamalıdır yalnız karst təzahür zonalarında. Relyefin tektonik hərəkətlərlə bağlı formalaşmasının tarixi-geoloji təhlilinə və eroziya və korroziyanın müasir və qədim səviyyələrinin müasir və qədim morfoloji elementlərlə əlaqəsinə xüsusi diqqət yetirilməlidir. Sonrakı çöküntülərin altında basdırılmış karst formalarına diqqət yetirmək eyni dərəcədə vacibdir.

Bundan əlavə, karst təzahürləri üçün onların yaşını öyrənmək lazımdır. Səthi formalar üçün çox vaxt mütləq yaş (formalaşma vaxtı) təyin etmək mümkündür. Qədim relyefin elementləri ilə əlaqəni rəhbər tutaraq və boşluqların doldurulma xarakterini nəzərə alaraq, dərin yerləşmiş formaların yaşını adətən yalnız nisbətən müəyyən etmək olar.

Geoloji tədqiqatlar üçün sifariş verin

1. KARST PROSESLƏRİNİN ÜMUMİ TƏSVİRİ

İnşaat elmində karst prosesləri (karst) ümumiyyətlə süxurların atmosfer və ya qrunt suları ilə əriməsi (yuyulması) və yerin səthində çökəkliklərin, çuxurların və ya boşluqların, kanalların, mağaraların əmələ gəlməsi hesab olunur.

Tarixən karst sözü Sloveniyanın Trieste bölgəsindəki əhəngdaşı yaylasının adından gəlir.

Rusiyada karst prosesləri geniş yayılmışdır. Beləliklə, karst Ural bölgələrində, Rusiya düzənliyində, Anqara bölgəsində, Sibirdə, Qafqazda və Uzaq Şərqdə tapıla bilər.

Suda həll olunan süxurlara dolomitlər, əhəngdaşları, təbaşir, yüksək əhəngli mergel, gips, duz və s.

2. KARST VƏ KARST PROSESİNİN NÖVLƏRİ

Duz yataqlarında karst boşluqları aşkar edildikdə duz karstından (xlorid), gipsdə karst yayıldıqda gips (sulfat) karstından, əhəngdaşı, dolomit, təbaşir və ya mərmərdə karbonatlı karst haqqında danışmaq adətdir.

Yerin səthində karst müxtəlif formalar alır - yivlər, şırımlar, çatlar və ya geologiyada belə deyilir - aparır. Belə karstlar geniş ərazilərə yayıldıqda onlara karr sahələri deyilir.

Biabırçılıqla səthi (atmosfer) sularını yeraltı hovuzlara aparan dərin karst yarıqları adlanır.

çuxurlarən ümumi karst təzahürüdür. Kraterlərin diametri 1 m-dən 50 m-ə qədər (bəzi mənbələrə görə 100 m-ə qədər) dəyişir. Hunilərin dərinliyi 1 m-dən 20 m-ə qədərdir. Səthi və çuxurları ayırmaq adətdir. Səthi olanlar süxurların atmosfer suları ilə əriməsi nəticəsində əmələ gəlir. Çuxurlar yeraltı boşluqların üstündə süxurların çökməsi nəticəsində əmələ gəlir.

Polia karst çuxurları birləşdikdə və ya batdıqda əmələ gəlir böyük ərazilər yer səthi. Yataqların uzunluğu bir neçə kilometrə və dərinliyi bir neçə metrə çatır.

Mağaralarçoxsaylı çatlar sahəsində süxurların əriməsi zamanı əmələ gəlir.

Mağaralar eroziya prosesləri, süxurların çökməsi prosesləri, mexaniki suffuziya və ərimə prosesləri nəticəsində əmələ gəlir. Mağaralar böyük diametrlərə çata bilər və uzunluğu bir neçə on kilometrə çatır.

Böyük karst formalarının formalaşması zamanı bütün çayların və göllərin yer üzündən yoxa çıxdığı məlum hallar var.

Geoloji praktikada yerləşdiyi yerə görə karst açıq və gizli olaraq fərqləndirilir.

Tikinti sahəsini seçmək və təməl tikintisi üçün təhlükəsiz dizayn və texniki həllər hazırlamaq üçün vacib amil karst proseslərinin fəaliyyət dərəcəsidir. Bu baxımdan aktiv və passiv karst arasında fərq qoyulur. Aktiv karstla karstlaşma dərəcəsi artır. Keçmişdə passiv karst (qədim karst) inkişaf etmişdir. Belə karstda suyun sərbəst və intensiv hərəkəti yoxdur və onun tərkibində bitişik süxurların çıxarılması məhsulları var.

Ən əhəmiyyətli karst proseslərindən biri ərimə prosesidir. Tərkibində karbon qazı olan su (CO 2) çatlar və iri tektonik qırılmalar boyunca hərəkət edir, əhəngdaşı əridir və kalsium bikarbonat Ca (HCO 3) 2 ilə doyurulur. Çatdan çıxdıqda, karbon qazının bir hissəsi sudan ayrılır və buna görə də bikarbonat kalsium karbonata (CaCO 3) çevrilir və karst boşluqlarında əhəngdaşı şəklində xarakterik sinterlənmiş formalar əmələ gətirir. stalaktitlər. Mağaraların dibində stalaktitlərə doğru tədricən yüksəlir stalagmitlər. Sarkıtlar və stalaqmitlər birləşdikdə sütunlar əmələ gəlir.

Karst çuxurları.

3. KARST İNKİŞAF ÜÇÜN ŞƏRTLƏR

Karstın inkişafında ən əhəmiyyətli amil süxurun müəyyən bir hissəsindən vaxt vahidinə keçən suyun həcmidir. Suyun keçmə sürəti karst boşluqlarının ölçüsündən asılıdır. Yəni süxurlarda karst boşluqları nə qədər çox olarsa, karst əmələgəlmə prosesləri bir o qədər intensiv olur. Onu da əlavə etmək lazımdır ki, karst süxurlarında sadəcə suyun olması faktı karst əmələ gəlməsi proseslərindən xəbər vermir, çünki istirahətdə su bir müddət sonra müəyyən bir doyma dərəcəsinə çatır və süxurların daha da həll edilməsinə qadir deyil. Karst əmələgəlmə prosesləri şaquli rayonlaşdırmaya malikdir, yəni. Müxtəlif dərinliklərdə karstın inkişafının intensivliyi müxtəlifdir. Bu, torpağın sıxlığı, filtrasiya və drenaj əmsalı ilə izah olunur.

Karst prosesi, suyun dağıdıcı (korroziv) təsirinin dayandığı və ya əhəmiyyətli dərəcədə azaldığı akitard və ya yeraltı su səviyyəsinə qədər davam edir. Bu səviyyə korroziya əsası adlanır.

Karst olmayan süxurlara daxil olan doymuş karst suları emissiya edir müxtəlif maddələr kalsit kimi. Süxurlarda belə zonalar sementləşmə zonaları adlanır, yəni. süxurların yığılması və bərkiməsi proseslərinin baş verdiyi zonalar.

Üstündəki süxurlar karstın inkişafı şəraitində mühüm rol oynayır. Məsələn, gilli torpaq karst əmələ gətirən süxurların üstündə yerləşdikdə, suffuziya və kolmatasiya prosesləri hesabına karstın inkişafını azaltmağa kömək edir.

Daha çox dərəcədə karst parçalanmış relyef və şəraitdə inkişaf edir rütubətli iqlim, suyun süxurlara axmasını (infiltrasiya) təşviq edir. Məsələn, müəyyən edilmişdir ki, Uralda karbonat duzlarının 50%-ə qədəri yazda su ilə aparılır.

Karstın və bitki örtüyünün inkişafına təsir göstərir. Bir tərəfdən, sıx bitki örtüyü atmosfer suyunun süxur kütlələrinə nüfuz etməsinə maneədir, digər tərəfdən, bitki örtüyü suyu sərbəst CO 2 ilə doyurur və onun həlledici qabiliyyətini artırır.

Artıq qeyd edildiyi kimi, karstın inkişaf sürəti tərkib süxurlarından asılı olaraq fərqlənir. Məsələn, yüz il ərzində əhəng daşında çatların inkişafı 50 sm-ə çata bilər.

4. KARST STUDY

Mövcud tikinti qanunvericiliyi karstın öyrənilməsi üçün bir sıra geotexniki işlər aparılmadan karst inkişaf ərazilərində layihələndirmə və tikinti işlərini qadağan edir.

Yeni tikinti məqsədləri üçün məcburi mühəndis-geoloji işlər kimi tikintidə müasir norma və qaydalar aşağıdakıları nəzərdə tutur:

• karst proseslərini müəyyən etmək üçün marşrut müşahidələri;
• karst süxurlarının ən azı 5 m nüfuz etməsi ilə dərin qazma (120 m və ya daha çox);
• karst süxurlarının geofiziki tədqiqatları;
• karstın, parçalanmış strukturların və tektonik zonaların mövcudluğuna görə kömür yataqlarının öyrənilməsi;

Üzərində karst təbəqəsi varsa, onu təşkil edən qruntların tərkibi, vəziyyəti və suya davamlılığı (qoruyucu xassələri) öyrənilir. Xüsusilə təhlükəli olanlar çınqıllı və qumlu torpaqlardan, eləcə də qumlu gillərdən ibarət üst qatı olan ərazilərdir. Bağlanmamış torpaq təbəqələrində karst-suffuziya proseslərinin inkişafı torpağın karst boşluqlarına yuyulması və yerin səthində karst çuxurlarının əmələ gəlməsi ilə mümkündür. Bu cür proseslər fəlakətli sürətlə baş verə bilər və bina və tikililərin dağılmasına və ya sıradan çıxmasına səbəb ola bilər.

Az həll olunan karbonat süxurlarının yayıldığı ərazilərdə tədqiqatlar aparılarkən əmələ gələn karst formalarının müəyyənləşdirilməsinə xüsusi diqqət yetirilir. Bu onunla əlaqədardır ki, belə süxurlarda yeni karst formasiyalarının əmələ gəlməsi üçün vaxt müqayisə olunmayacaq dərəcədə uzundur. həyat dövrü tikinti layihələri.

Sulfat süxurlarında karstın əmələ gəlməsi vaxtı bina və tikililərin tikintisi və istismarı vaxtı ilə müqayisə oluna bilər, ona görə də belə süxurları təkcə karst boşluqlarının mövcudluğu, ölçüsü və yayılması baxımından deyil, həm də sürəti və tezliyi baxımından öyrənmək lazımdır. bu süxurların ərimə şərtləri.

Karst ərazilərində aşağıdakılar müəyyən edilməlidir:

• torpaq massivinin geoloji quruluşunu;
• litoloji tərkibi;
• süxurların vəziyyəti və xassələri;
• hidrogeoloji şərait;
• karst təzahürlərinin olması.

Karst-suffuziya proseslərinin baş verdiyi ərazilərdə mühəndis-geoloji tədqiqatlar üzrə işlərin tərkibi və həcmi geoloqların və konstruktorların iştirakı ilə tərtib edilən tədqiqat proqramı ilə müəyyən edilir.

Mühəndis-geoloji tədqiqatlar apararkən karstın öyrənilməsi üçün aşağıdakı iş dəstləri yerinə yetirilir:

1. Mövcud arxiv materiallarının toplanması və təhlili.

Ərazinin mühəndis-geoloji və hidrogeoloji şəraiti haqqında arxiv materiallarında, bir qayda olaraq, xüsusiyyətləri haqqında məlumatlar olmalıdır. geoloji quruluş massiv, geomorfoloji və hidrogeoloji şərait, karst süxurlarının növü, karstın tipi, əmələ gəlmə və yayılma şəraiti, aktiv və passiv karstın inkişaf dərinliyi, yerüstü süxurlar haqqında məlumatlar, hidrokimyəvi şərait və s.

Arxiv materiallarına ərazinin geoloji inkişaf tarixi, paleocoğrafi məlumatların təhlili, çöküntüdə stratiqrafik qırılmaların müəyyən edilməsi haqqında məlumatlar daxil ola bilər. Mövcud əsaslı tikinti layihələrində karst prosesləri nəticəsində yaranan deformasiyaların olması barədə də məlumat əldə edə bilərsiniz.

Arxiv materialları tikinti sahəsinin ərazisinə texnogen təsir faktlarını - çirklənməni öyrənərkən xüsusilə faydalı ola bilər. atmosfer havası, yeraltı kommunikasiyalardan sızmalar, yerüstü və qrunt sularının kimyəvi tərkibinin, aqressivliyinin və temperaturunun dəyişməsi, mineral ehtiyatların işlənməsi və çıxarılması və ya torpaqların drenajı zamanı suyun azalması, torpaqların suvarılması zamanı daşqınlar və s.

Arxiv materiallarının təhlili nəticəsində karstın inkişafı üçün təhlükəli, potensial təhlükəli və təhlükəli ərazilərə bölünərək karst süxurlarının yayılmasının sxematik planları (xəritələri) tərtib edilir.

2. Karstoloji müayinə ilə marşrut müşahidələri

Marşrut müşahidələri müəyyən etməyə imkan verir: karstın səth təzahürləri, hidrogeoloji təzahürlərin olması, karst təzahürlərinin geoloji-tektonik və geomorfoloji şəraitlə əlaqəsi, binaların karstla əlaqəli deformasiyaları, suqəbuledicilərin, yeraltı boru kəmərlərinin və hidrotexniki qurğuların mövcudluğu. karstı təsir edən, mühəndis mühafizə strukturlarının olması.

Eyni zamanda, belə işlərin aparılması prosesində əhali və sənaye müəssisələrinin işçiləri arasında sorğu keçirilə bilər.

3. Yerüstü geofiziki işlər, quyuların geofiziki tədqiqatları

Geofiziki işlər, bir qayda olaraq, karst prosesləri baş verən ərazilərdə mühəndis-geoloji tədqiqatların bütün mərhələlərində aparılmalıdır.

Geofiziki tədqiqatlar nəticəsində aşağıdakı vəzifələr həll olunur:

• örtük və karst süxurlarının qalınlığı, tərkibi və yaranma şəraiti müəyyən edilir;
• qrunt sularının səviyyəsinin dərinliyi, hərəkət istiqaməti və sürəti müəyyən edilir, onların minerallaşması, doldurulma və axıdılması yerləri müəyyən edilir;
• süxurların karstlaşma və dağılma dərəcəsi müəyyən edilir, səpələnmiş daşqın süxurlarının parçalanma, əzilmə və s. zonaları müəyyən edilir;

Geofiziki tədqiqatlar zamanı müxtəlif üsullardan istifadə etmək olar: elektrik kəşfiyyatı, seysmik kəşfiyyat, qravitasiya kəşfiyyatı, radiometrik və akustik tədqiqatlar, yerüstü layların və quyuların müqaviməti və termometriyası və s.

Bu cür işlərin nəticələrinə əsasən karst süxurlarının dərinliklərinin kəsikləri və xəritələri tərtib edilir ki, bu da karst təzahürünün qalınlığını və müxtəlif intensivlik zonalarını göstərir.

4. Karst quyularının qazılması

Quyuların ehtiyacı, tərkibi, dərinliyi və yeri mövcud tikinti qanunvericiliyi ilə tənzimlənir və texniki şərtlərdə və geotexniki işlərin proqramında müəyyən edilir. Eyni zamanda, quyuların bəziləri böyük dərinliklərdə (dərin quyular), 30 m-dən çox, lakin 5 m-dən az olmayan əsas və ya karst olmayan süxurlarda karstın öyrənilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Karst süxurlarının qalınlığı böyük olduqda, tədqiqat proqramı belə süxurların tam açılmasını əsaslandırmaya bilər.

Əgər çöküntü əsasən qalınlığı təxminən 10 m və ya daha çox olan gildən ibarətdirsə, onda karst süxurlarının açılmamasına icazə verilir. Bu zaman qoruyucu təbəqənin su keçirmə dərəcəsi öyrənilməlidir.

Geoloji işlərin (quyuların) işlənməsi zamanı tədqiqat proqramında təsvir edilmiş metodologiyaya uyğun olaraq geofiziki tədqiqatlar (karotaj, çarpaz çuxurların skan edilməsi) aparılır.

Quyuların qazılması qazma jurnallarında qeyd olunur, hər bir təbəqənin əks olunması, qazma xəttinin nasazlıqlarının dərinlik intervalları və s.

5. Torpaqların çöl tədqiqatları

Çöl tədqiqatları nəticəsində aşağıdakı vəzifələri həll etmək olar: üstəlik zəifləmiş və çökmüş süxurların zonalarının geoloji modelində əks etdirilməsi, torpaq xassələrinin təyini, karst süxurlarının yayılma təbiətinin öyrənilməsi.

Torpağın tədqiqi üçün çöl üsullarına statik və dinamik zondlama üsulları, penetrasiya karotajı və s.

Qruntların möhkəmlik və deformasiya xüsusiyyətlərini təyin edərkən karst yeri daxilində və ondan kənarda, pozulmamış zonada iş aparılır (nümunələr götürülür).

6. Hidroloji və hidrogeoloji tədqiqatlar

Ərazinin hidrogeoloji şəraiti öyrənilərkən, bir qayda olaraq, sulu layların paylanması və yaranma şəraiti, onların doldurulması, axıdılması və torpaq və süxur kütlələrindən keçmə şərtləri müəyyən edilir, hidrokimyəvi və hidrodinamik paylanma müəyyən edilir. Bu tədqiqatlarda mühüm yer səth və yeraltı sular arasında əlaqənin qurulması və texnogen amillərin hidrogeoloji şəraitin dəyişməsinə təsiridir. Bu mərhələdə karst süxurlarına münasibətdə kimyəvi tərkibini və həlletmə qabiliyyətini müəyyən etmək üçün həmişə yeraltı və yerüstü sulardan seçilmiş nümunələrin laboratoriya analizləri aparılır. Hidrogeoloji tədqiqatlar zamanı süxurların süzülmə xassələrinin müəyyən edilməsi və hidrogeoloji parametrlərin müəyyən edilməsi üzrə işlər aparılır:

• filtrasiya əmsalı;
• su keçiriciliyi;
• keçiricilik səviyyəsi;
• su itkisi;
• xüsusi su udulması;
• həddindən artıq təzyiq;
• şaquli filtrasiya gradientləri.

Müvafiq əsaslandırma və ya Texniki Spesifikasiyaların tələbləri ilə, hidrogeoloji tədqiqat mərhələsində, obyektin tikintisi və ya istismarı zamanı hidrogeoloji şəraitdə baş verəcək dəyişikliklərin proqnozlaşdırılması üçün işlər aparıla bilər.

7. Laboratoriya tədqiqatları və ofis işləri

Torpaqların laboratoriya tədqiqatları zamanı qruntların fiziki, mexaniki, kimyəvi xüsusiyyətləri aşkar edilir, strukturu aşkarlanır. Karst süxurları üçün süxurların mineraloji və petroqrafik tərkibini müəyyən etmək, üzvi maddələrin ümumi tərkibini, onların suda həll olma qabiliyyətini müəyyən etmək lazımdır.

Aşağıdakı üsullardan istifadə edilə bilər:

• ümumi və spektral analiz;
• sulu və turşu ekstraktları;
• istilik üsulları;
• rentgen şüalarının difraksiyası;
• mikroskopik tədqiqatlar
• başqa.

Ofis işləri tarla işləri mərhələsində başlayır və laboratoriya sınaqları aparıldıqdan sonra başa çatır. Eyni zamanda, ərazilərin mühəndis rayonlaşdırılması karstın və onun təzahürlərinin şəraitinə və inkişaf dərəcəsinə uyğun olaraq həyata keçirilir. Mühəndis rayonlaşdırma zamanı tikinti sahələrinə quyuların əmələ gəlməsinin intensivliyinə və çuxurların orta diametrlərinə nisbətən ərazinin dayanıqlığına əsasən kateqoriyalar verilir.

Stolüstü işin nəticəsi karstın inkişafı təhlükəsinin hərtərəfli qiymətləndirilməsini təmin edən mühəndis-geoloji tədqiqatlar üzrə hazırlanmış hesabatdır.

5. KARST SAHƏLƏRİNDƏ LAYİHƏ VƏ İNŞAAT

Karst ərazilərdə layihələndirmə və tikinti çox aparılır mürəkkəb prosesçünki o, geoloji mühitin bütün qeyri-müəyyənliyini nəzərə almalıdır. Karst süxurları etibarlı bünövrə deyil və qeyri-bərabər deformasiyalara və çökmələrə, bəzən isə strukturların dağılmasına səbəb ola bilər.

Layihələndirmə prosesində, eləcə də bina və tikililərin tikintisi zamanı karstın növünü və karst proseslərinin inkişafı üçün ərazinin qiymətləndirilməsini nəzərə almaq lazımdır. Beləliklə, aktiv karst ərazilərində tikinti şəraitində karstın inkişaf sürətini başa düşmək lazımdır.

Rusiya Federasiyasında tikintidə mövcud norma və qaydalara uyğun olaraq, təhlükəli karst ərazilərində bina və tikililərin tikintisinə müstəsna hallarda müəyyən əsaslarla icazə verilir. Eyni şey köhnə karst çuxurlarının formalaşma zonasında tikintiyə də aiddir.

Karst ərazilərində tikinti zamanı karstın inkişafını dayandırmağa yönəlmiş bir sıra tədbirlər (geoloji mühəndislik) və karst təzahürlərinə müqavimət göstərməyə yönəlmiş mühəndis-texniki tədbirlər həyata keçirilir:

1. Drenaj sistemlərinin layihələndirilməsi, relyeflərin formalaşması, dayanıqlı bitki qatının əmələ gəlməsi, keçirici torpaq qatlarının dəyişdirilməsi və s. vasitəsilə karst süxurlarının təhlükəli hidrogeoloji proseslərdən, yerüstü və yeraltı suların təsirindən qorunması;
2. maye şüşə, sementasiya məhlulu və digər materialların boşluqlara vurulması nəticəsində karst süxurlarının strukturunun dəyişməsi;
3. Binanın yeraltı və yerüstü hissələrinin əlverişsiz yerdə karst çuxurunun əmələ gəlməsi üçün işini nəzərə alaraq mürəkkəb mühəndis hesablamalarının aparılması;
4. Çuxurun hesablanmış diametrindən kənarda konsolların buraxılması ilə monolit plitə əsaslarının və ya sərt çarpaz zolaqlardan hazırlanmış təməllərin dizaynı. Xovlu təməllər vəziyyətində, onlar sürüşmə üçün nəzərdə tutulmuşdur;
5. Avtomatik siqnalizasiya sistemlərinin layihələndirilməsi;
6. Tranzit kommunikasiyalarının gücləndirilməsi üzrə tədbirlərin işlənib hazırlanması, binalardan kənarda bağlama klapanlarının quraşdırılması və s.;
7. İstismar mərhələsində binaların təmiri və saxlanmasına yönəlmiş ixtisaslaşdırılmış mühəndis-texniki sənədlərin hazırlanması.

6. KARST QURULMASININ TƏXMİN EDİLƏN DİAMETRİNİN MƏYYƏNDİRİLMƏSİ

MÜSTƏQİL TORPAQLARIN QATINDA ÇÖKÜLMƏSİ

Dizayn diametrinin təyini çuxur yapışmayan qruntlarda karst süxurlarında çuxurun əmələ gəlməsi zamanı suffuziya prosesləri nəticəsində əmələ gələn strukturun təməlində zəifləmiş (dekompakasiya olunmuş) zonanın ölçüsünün hesablanmasına əsaslanır.

Kütləvi suffuziyanın kinematikası və mexanizmi, sxematik quruluşu şəkildə göstərilən süxur kütləsinin zəifləmiş hissəsinin zonal təsir sahəsinin mövcudluğu ilə yaxşı izah olunur.

AA"C"B"B - zəifləmiş bölmənin təsir sahəsi;

β=π/4+φ/2; ψ=φ,

φ - sürtünmə bucağı məbləğinə bərabərdir qum hissəcikləri arasında sürtünmə bucağı və dilatans bucağı;

D 0 - karst boşluğunun ölçüsü.

YAPIŞTIRICI TORPAQLARIN QATINDA ÇIXMA

Yapışqan qruntların layının davamlılığının pozulması karst boşluğundan yuxarı yapışqan qrunt təbəqəsinin əyilməsindən və ayırma çatlarının əmələ gəlməsindən ibarətdir. Qatın içərisində bağlanan çatlar D K ölçülü çökmə tağını əmələ gətirir (aşağıdakı şəklə bax).

Tağın hündürlüyü gilli torpaq qatının qalınlığını m-dən əhəmiyyətli dərəcədə aşarsa, gillərdə yerdəyişmə səthi demək olar ki, şaquli ola bilər ki, bu da hesablamalarda Birbaumer modelindən istifadə etməyə imkan verir. Ona yaxşı alternativ həm laboratoriya təcrübələrində, həm də süxur kütlələrində müşahidə edilən faktiki uğursuzluq əmələ gəlməsi mexanizminə əsaslanan Protodyakonov modeli ola bilər. Buradan belə nəticə çıxır ki, birləşməyən qruntlarda dayanıqlı parabolik qövsün altındakı boşluğun diametri D=m⋅tgφ-ə bərabərdir, burada m - tağın hündürlüyü, φ - qruntun daxili sürtünmə bucağıdır. qumlar.

Koheziyaya malik olan qruntlarda tarazlıq tağının həndəsi parametrlərini təyin etmək üçün M.M. Protodyakonov tövsiyə edir ki, sürtünmə əmsalı tgφ əvəzinə, qaya möhkəmliyi əmsalı istifadə edilsin, bu qövsün təməli səviyyəsində kəsilmə müqavimətinin τ və ya qövsün əsası səviyyəsində sıxılma gərginliklərinin σ z böyüklüyünə nisbətinə bərabərdir. eyni, karstın və ya ara boşluğun damı səviyyəsində. Bu vəziyyətdə, tağ üzərində asılan konsollar qeyri-sabitdir və dərhal onun ardınca hərəkət edir və D K ekran təbəqəsindəki "pəncərənin" diametri təxminən karst süxurlarındakı boşluğun diametrinə bərabərdir.