Зонально-климатические типы карста.

Карстовый процесс — прежде всего денудационный процесс, поэтому он протекает по-разному в разных климатических зонах. Большая часть приведенного выше материала относится к голому карсту, который наиболее типичен для областей со средиземноморским субтропическим климатом. Карстовым процессам здесь благоприятствует не только геологическое строение, но и климат.

Ливневый характер атмосферных осадков и наличие засушливого сезона способствуют интенсивному воздействию дождевых вод на поверхность карбонатных пород, сравнительно медленному накоплению элювия.

В странах с умеренным климатом карстовые процессы также развиваются довольно интенсивно, но карстующиеся породы почти всегда прикрыты слоем наносов и хорошо развитым почвенно-растительным покровом. Поэтому поверхностные карстовые образования типа долин и провалов не имеют столь резкой выраженности, как в средиземноморских странах. Это области преимущественно покрытого карста, карстовые образования связаны

исключительно с подземным выщелачиванием, а поверхностные формы обусловлены провалами и проседанием рыхлого покрова над подземными карстовыми полостями (воронки просасывания).

Карст тропических областей отличается рядом климатически обусловленных особенностей. Большинство исследователей основное внимание уделяют положительным формам рельефа, образующимся в ходе карстовых процессов в условиях тропического гумидного климата. И.С. Щукин отмечал, что зрело развитый карст тропиков и такой же карст умеренных широт морфологически представляют как бы негативные оттиски друг друга. Если для карста умеренных областей характерен ландшафт более или менее одновысотных плато, усеянных многочисленными отрицательными формами рельефа, то для тропического карста — развитие положительных форм рельефа в виде башен или конусов, воздымающихся над некоторым средним уровнем, т.е. базальной поверхностью.

В тропическом карсте в процессе его развития возникают понижения, разделяющие весь карстовый массив на отдельные возвышенности. Понижения углубляются до уровня базальной поверхности, и дальнейшее развитие тропического карста сводится к расширению этой поверхности за счет сокращения площадей, занятых возвышенностями, до их полного уничтожения. В результате это приводит к образованию выровненных карстово-денудационных поверхностей. Обычно процесс выравнивания

распространяется в определенном направлении, и там, где он начался раньше, перед карстовой областью формируется равнина, называемая

окраинной равниной карста.

Абсолютная высота окраинных равнин различна. В приморских областях она может определяться уровнем моря, в других — уровнем некарстующихся пород, лежащих под известняками, а третьих — уровнем грунтовых вод. Обычно такая равнина подвержена периодическому затоплению. Как будет показано ниже, именно действию этих вод и обязан своими особенностями тропический карст.

Крутой уступ карстовой области, обращенный к окраинной равнине карста, свидетельствует о том, что при затоплении равнины во время тропических ливней основание уступа подвергается интенсивной коррозии, отступает, а равнина как бы наступает на карстовую область, постепенно все больше и больше сокращает площадь, занятую положительными формами карстового рельефа. Формирование окраинной равнины происходит обычно на уровне основных речных долин, дренирующих карстовую область. Поскольку окраинная равнина карста и вырабатываемая, как ее продолжение, поверхность карстово-денудационного выравнивания привязаны к уровням днищ долин, становится ясным, что образование и той, и другой поверхности возможно лишь при условии тектонического покоя территории. Поднятие территории неизбежно вызовет врезание речных потоков, и процесс выработки карстовой равнины будет прерван.

Из сказанного следует, что окраинная равнина по существу является педиментом карстового происхождения, а положительные формы рельефа в ее пределах — разновидность денудационных останцов.

По морфологии положительных элементов рельефа тропический карст подразделяют на куполовидный, башенный, конический и котловинный. Как указывает И.С. Щукин, эти типы генетически взаимосвязаны и скорее всего представляют собой лишь разные стадии в формировании карстового ландшафта, или же обусловлены некоторыми местными геологическими условиями.

Куполовидный карст характеризуется 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. Куполовидный карст нередко бывает представлен в

центральной части карстового массива, а по периферии развиты другие формы, например конический или башенный карст. 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 характерны крутостенные, изолированные друг от друга возвышенности, напоминающие башни или столбы, относительная высота которых может достигать 300 м и более.

Возвышенности-башни расположены на значительном расстоянии друг от друга (в отличие от куполовидного карста) и отделены плоскими понижениями, являющимися как бы ответвлением окраинной равнины. Во время ливней понижения затопляются водой, которая некоторое время застаивается вследствие развития достаточно мощного покрова элювия типа терра-росса на дне понижений. Вода агрессивно воздействует на подножия 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 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, а подножия возвышенностей уже не подвергаются воздействию застаивающихся дождевых вод. Склоны их выполаживаются за счет склоновых процессов.

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

Котловинный карст в наиболее полном виде представлен на Ямайке. 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 др.) не менее характерно, чем положительных форм.

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 С02 происходит быстрее и поэтому в условиях теплого климата вода должна быть менее агрессивной, чем в умеренной и холодной зонах. Однако пышная растительность тропических стран — мощный источник поступления диоксида углерода в воду, и этот источник с избытком компенсирует неблагоприятные в термическом отношении условия 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.