Карстово-суффозионные процессы

Карстообразованием называют сложный геологический процесс, основным компонентом которого является выщелачивание растворимых горных пород под­земными и поверхностными водами с образованием крупных пустот в породах (воронок, пещер и т.д.), выносом дисперсных частиц из перекрывающих и смеж­ных отложений, а также оседанием и обрушением кровли. Поэтому чаще говорят о комплексе карстово-суффозионных процессов.

Естественный процесс карстообразования характеризуется низкими скорос­тями выноса кальция из массива. По данным В.П. Зверева, вынос кальция в есте­ственных условиях для массивов, залегающих ниже местного базиса эрозии, со­ставляет 0,25 г с 1 км²/год. Под воздействием антропогенных нагрузок нарушает­ся равновесное состояние в системе вода - карбонаты кальция и интенсивность выноса кальция увеличивается на один или несколько порядков.

Это опаснейшие явления, свойственные районам, где развиты закарстован-ные породы и где нарушается гидродинамическое равновесие, например при из­быточных откачках подземных вод.

Чаще всего эти процессы поражают городские территории, а также места гор­ных разработок и водозабора для ирригации, где возникают депрессионные во­ронки уровней подземных вод.

Откачки стимулируют вынос воды и обломочного материала из карстовых полостей, что и приводит к катастрофическим провалам и быстрому неравномер­ному оседанию местности.

По В.И. Осипову, за последние 25 лет в северо-западной части Москвы заре­гистрированы 42 провальные воронки диаметром от нескольких метров до 40 м и глубиной от 1,5 до 8 м. Целые кварталы жилой и промышленной застройки нахо­дятся в 10 зонах повышенных оседаний земной поверхности. Периодически про­исходят деформации или даже разрушения объектов. В 1969 г. полностью разру­шился пятиэтажный жилой дом на Хорошевском шоссе, в 1977 - еще два в Ново­хорошевском проезде.

Оседание местности связано с понижением уровней подземных вод под го­родами, а иногда и с извлечением нефти и газа, имеет тот же механизм, что и при откачках подземных вод для орошения земель или защиты горнодобывающих предприятий от затопления. Примерно одинаковы и масштабы оседания, дости­гающие обычно первых метров. Максимальное опускание земной поверхности, равное 9 м, зафиксировано в пределах г. Мехико, на 8,6 м - в г. Тайбей на Тайва­не, на 4,3 м - в г. Токио и на 3,1 м - в г. Осака в Японии.