Реки и долины карстовых областей

Поверхностные водотоки карстовых областей по гидрологическому режиму и морфологии речных долин И.С.Щукиным подразделяются на пять типов:

1. Эпизодические речки, долины их не выходят из зоны аэрации, т.е. врезаны неглубоко. Поэтому вода в этих долинах появляется лишь во время сильных ливней или бурного весеннего снеготаяния, когда поноры, имеющиеся в русле, не успевают отводить всю воду вглубь.

2. Постоянно текущие реки. Днища долин таких рек лежат выше уровня грунтовых вод карстового массива. Это многоводные реки, начинаются они за пределами карстовой области, в пределах карстующихся пород они теряют воду, но не иссякают совершенно. Долины таких рек часто представляют узкие, глубокие каньоны с крутыми отвесными бортами.

3. Постоянно текущие реки, долины которых врезаны до уровня грунтовых вод, которыми они в основном питаются. Морфология долин их сходна с типом 2, но имеются различия. Часто склоны долин заворачивают навстречу друг другу по направлению к истоку и смыкаются в виде стены, в основании которой из грота и выходит река. Такие долины с замкнутым верхним концом называют мешкообразными. Встречаются долины, не имеющие устья, т.е. они не открываются в другую долину или водоем, а оканчиваются тупиком - слепые долины. Полуслепые долины тоже замкнуты на конце, но уступ, в который «упирается» водоток, низкий, и во время половодья вода переливается через него. Нижняя часть таких рек представляет неглубоко врезанную ложбину, сухую в течение большей части года.

4. Реки, прорезавшие всю толщу карстующихся пород и углубившиеся в подстилающие водоупорные породы. Естественно, они имеют постоянный и все увеличивающийся водоток за счет многочисленных ключей на контакте карбонатных пород с водоупором. Верхние части склонов таких долин, сложенные известняками, обычно крутые, нижние - пологие. Характерны оползни и блоки отседания для склонов долин.

5. Подземные, или пещерные, реки, протекающие по системе подземных галерей. Начинаются либо за пределами карстового массива, или зарождаются в его пределах. Иногда выходят на поверхность в виде мощных воклюзных источников (воклюз - постоянный источник, обладающий большим дебитом, назван по источнику Воклюз, впервые описанному во Франции).

Переходные формы. К ним относятся карстовые полости, объединяющие поверхностные и подземные формы вертикальными и наклонными каналами - понорами и естественными колодцами.

Пещеры карстовых областей

Пещеры - это разнообразные подземные полости, образующиеся в карстовых областях и имеющие один или несколько выходов на поверхность. Образование их связано с растворяющей деятельностью воды, проникающей в трещины. При их расширении образуется сложная система каналов, а в зоне горизонтальной циркуляции, где вода производит наибольший растворяющий эффект, образуется магистральный канал. Он постепенно расширяется за счет соседних трещин, стягивая воду из соседних каналов. Так формируется подводная река.

Пещера может иметь один или два входных отверстия. При одном входном отверстии в противоположном конце она (пещера) будет заканчиваться системой узких трещин и ходов, либо обвальными или натечными образованиями, которые закупоривают ее - это слепые пещеры. Пещеры с выходами с обеих сторон - проходные пещеры.

В пещерах на днищах, стенах и сводах образуются натечные формы. С потолка пещеры свешиваются в виде сосулек узкие и длинные сталактиты. Со дна пещеры навстречу им поднимаются более мощные и короткие сталагмиты. Срастаясь, эти формы образуют натечные колонны. Натечные формы образуются не в каждой пещере. В некоторых пещерах накапливается лед, такие пещеры называют ледяными или холодными (Кунгурская ледяная пещера). Для накопления льда и снега необходимы, во-первых, соответствующие климатические условия (в тропиках ледяных пещер нет, но в Крыму есть), а во-вторых, благоприятная конфигурация пещеры, при этом вход в пещеру должен быть вертикальным.

Гипсометрическое положение пещер, по которым протекают реки, находится в тесной связи с высотой днищ долин, дренирующих карстовый массив. При тектоническом поднятии местности происходит углубление долин, при этом устья пещерных рек высыхают, превращаются в сухие пещеры, а на уровне нового базиса эрозии формируется новая система горизонтальных галерей. Возникает этажный карст. В пещерах находят орудия человека, костных остатков животных (древних), остатки кострищ и т.д., что позволяет датировать ярус пещер и соответствующие эрозионные горные террасы на склонах древних речных долин. Ряд палеолитических стоянок обнаружен в горах Урала (пещеры Глухая, Медвежья).

При отрицательных тектонических движениях карстовые полости опускаются (иногда до глубины нескольких сотен и даже 1000 м), заполняются водой и осадками и превращаются в погребенный карст.