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 поч- венно-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-денуда- ционных 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 (рис. 105).

Развитие карстово-денудационной поверхности выравнивания идет исключительно в ширину за счет съедания склонов возвы­шенностей и их полного уничтожения. Уничтожению башен спо-

Рис. 105. Затопленный башенный карст (Вьетнам. Фото Ю. Клейнера)

собствует 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 выполажи- ваются за счет склоновых процессов (рис. 106).

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

Рис. 106. Конический карст (Вьетнам. Фото Ю. Клейнера)

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 карсто- образования 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.