Нерациональное использование почвенных вод
Во многом корень всех зол кроется в том, что человечество крайне нерационально использует ценнейший ресурс почвенных и грунтовых вод. Конечно, от этого сложно уйти: влага – ценнейший ресурс, и с развитием мирового сельского хозяйства ее используют во все больших объемах. Повсеместно откачивают грунтовые воды для орошения сельскохозяйственных угодий, а где-то и по сей день используют гибельную практику осушения болот, что приводит к все более неблагоприятным последствиям. Так, во многих странах уже возник дефицит питьевой воды.
Еще недавно только фантасты писали о грядущих войнах за нее, а сегодня о том же говорят уже вполне «приземленные», прагматичные специалисты.
Голубая дыра Дина
Виды карстовых воронок по природе своего образования самые разнообразные. Самой глубокой воронкой морской (202 метра) является Голубая дыра (практически в 2 раза глубже других голубых дыр в Карибском бассейне, образовавшихся в известняковой полости). Находится она на Багамских островах.
Почти круглая по своей форме дыра на поверхности имеет диаметр примерно 25-35 метров. С глубины 20 метров она заметно расширяется, образуя пещеру диаметром в сто метров.
Вообще, существует несколько подобных, заполненных водой, карстовых ям. Есть среди них и более глубокие: Закатон в Мексике (335 м) и Поццо дель Мерро (392 метра) в Италии. Но Голубая дыра Дина – это самая глубокая из всех известных карстовых пустот, заполненных водой, с входами в них, расположенными ниже ур. моря.
Голубая дыра Уотлинг
Голубые дыры могут отличаться не только по цвету, но и выкидывать другие фокусы — например, образовываться не в море, а на суше. На багамском острове Сан-Сальвадор разверзлась одна из самых малоизученных голубых дыр — карстовая пещера Уотлинг. Она расположилась внутри зеленого массива деревьев, и, если смотреть на нее сверху, создается ощущение, что кто-то просто уронил в лес огромный бассейн. При этом ее нельзя назвать ни прудом, ни озером, поскольку вода в Уотлинге не пресная, а соленая. Это свидетельствует о том, что где-то на глубине она соединяется с океаном тоннелем или проходом.
Виды
Обычно говорят о соляном карсте (хлоридный – пустоты в залежах соли), о гипсовом (сульфатный – карст в гипсе) и о карбонатном (в известняках, меле, доломитах или в мраморе).
На земной поверхности карст приобретает самые разные очертания – щели (в геологии – кары), борозды, канавки. Если такие карсты распространены на больших площадях, то они называются карровыми полями.
В природе есть разнообразные формы карстовых пустот.
1. Карстовые воронки – самые распространенные карстовые проявления. В поперечнике размеры таких воронок – от 1 до 50 метров (бывают и 100-метровые). Их глубина варьирует от 1 до 20 метров. Различаются провальные и поверхностные воронки. Провальные возникают в результате обрушения над подземными пустотами скальных пород. Поверхностные формируются в результате растворения водами атмосферными.
2.Панорамы – глубокие карстовые щели, выводящие поверхностные (атмосферные) воды в подземные бассейны.
3. Вид карстовой воронки полья возникает при объединении нескольких карстовых воронок или при опускании немалых территорий поверхности земли. По длине данный вид карста достигает нескольких километров, а глубина – нескольких метров.
4. Каверны формируются в результате растворения пород в месте многочисленных трещин.
5. Пещеры возникают в результате процессов эрозии, обрушения пород, растворения, механической суффозии. Размеры могут быть огромными в поперечнике и в длину достигать нескольких десятков километров.
Ниже будут представлены некоторые самые впечатляющие воронки мира.
Дыра дракона
Самая глубокая голубая дыра в мире называется Дыра дракона (Лундун) и располагается в 230 км к югу от китайского острова Хайнань, неподалеку от необитаемых Парасельских островов Южно-Китайского моря. Воронка была открыта несколько лет назад, и исследовательская работа сейчас не то что не закончена — она в самом разгаре. Глубина Дыры дракона превышает 300 метров, но обитаема она только на «первых этажах»: на самом верху было обнаружено около 20 биологических видов, а вот ниже ста метров, где начинается бескислородная среда, жизни не наблюдается — ученые установили это с помощью подводного робота и датчиков глубины. Местные жители уже выдвинули гипотезу, что именно о Лундуне идет речь в классическом романе «Путешествие на Запад» (XVI век), в котором царь обезьян Сунь Укун получил волшебную дубинку из подводного царства дракона.
«Адские врата»
Сравнительно недавно стало известно, что в расщелинах взгорий, что расположены в туркменской пустыне Каракумы, содержится немалое количество природных газов. Точнее говоря, узнать об этом удалось только в 1971 году. В то время неподалеку от небольшого села Дарваз буровики делали очередную скважину. Во время этого увлекательного процесса они попали буром прямиком в карстовую подземную полость. В ней был газ. Очень много.
Буровая установка практически сразу рухнула в образовавшуюся каверну, диаметр которой составлял 20 метров, а глубина – все 60 метров. Пострадавших, к счастью, не было, но из-под земли начал выходить газ. Так как его состав представлял опасность для жизни людей и животных, его решили поджечь. Специалисты предполагали, что запасы газа вскоре выгорят. Увы, но горят они вот уже на протяжении более четырех десятилетий.
Так как слово «Дарваз» на местном диалекте означает «врата», местное население ожидаемо окрестило сюрреалистический пейзаж «вратами ада».
Что такое карстовый провал
Карстовый провал возможен в том случае, когда почва состоит из мягких осадочных пород, типа известняка, гипса, доломита или мела. А грунтовые воды изнутри вымывают их, образую под землей пустоты. Верхний слой почвы, не способный долго держать нагрузку, обрушивается. Возникают воронки или провалы разных форм: идеально круглой, овальной, щелевой. Форма провала и его размеры зависят от состава грунта и глубины залегания мягких пород. Иногда такие воронки в глубину достигают более 300 м.
Плюс свою лепту вносит человек, деятельность которого наносит природе непоправимый ущерб. Известны случаи, когда под землю проваливались жилые дома, участки шоссе, придорожные кафе, целые фабрики.
Где может происходить подобное явление
Карстовые районы часто бедны поверхностными водами. Все они уходят под землю, незримо подтачивая внутренний слой. Это может происходить даже в скальных породах, тогда под воздействием грунтовых вод образуются целые карстовые пещеры, гроты. Воронки появляются не только на земле, но и под водой. Это происходило до ледникового периода, когда уровень мирового океана был ниже. Но эти голубые бездны существуют до сих пор, притягивая ученых и дайверов. Когда карстовые воронки близко подходят к водным объектам (рекам, морям), они заполняются водой. В результате получаются чудесные озера с чистой водой, иногда достигающие в глубину 100 м.
Некогда индейцы майя молились на свои сеноты, что значит «колодец», с пресной, прозрачной, не ледяной, но прохладной водой. Они считали их священным входом в царство мертвых.
Результат деятельности человека
Не только природа, но и сам человек часто становится виновником подземного провала. Шахты по добыче каменной соли, выработки горных пород обедняют почву. Рукотворные пустоты рано или поздно обрушиваются. Как произошло у нас в России, в Березниках.
Городок расположен возле рудника, добывающего техническую соль. Провалы там следуют один за другим: в лесу, возле железнодорожной станции, рядом с управлением шахтой. Не исключено, что скоро весь городок окажется под землей. В Китае, например, причиной провала стали старые канализационные трубы, сквозь которые годами сочилась вода. В результате под землю ушли корпуса фабрики, погибли люди. Владельцы придорожной закусочной в штате Миссисипи, в США, построили автостоянку над старой водосточной канавой. В результате 12 машин провалились в 10-метровую яму. А ливневые дожди, которые нередки в тропических районах, а в последнее время и у нас в средней полосе, довершают начатое человеком дело.
Красоты, таящие опасность
Природный карстовый провал – часто красивейшее место. Вокруг таких пустот витает множество легенд, поэтому они и привлекают к себе такое количество любопытных. Самые известные карстовые воронки еще и опасны.
К примеру, все подводные голубые дыры не случайно называют «Кладбищами или могилой для дайверов». Погружение на большие глубины сопряжено с опасностью дезориентации. Это приводит к чрезмерному расходу кислорода и, как следствие, гибели дайвера. Карстовые пещеры часто имеют ответвления, коридоры и галереи, которые также уводят любознательных в сторону.
«Врата Ада» в Туркмении – карстовый провал, заполненный ядовитым газом. 40 лет назад советские геологи подожгли его, надеясь, что тот скоро прогорит. Но он до сих пор полыхает, подобно огнедышащей пасти дракона. Карстовые озера при всей своей красоте так же могут таить в себе опасность. Глубина некоторых достигает более 100 м. Прозрачность воды создает иллюзию близкого дна
Словом, все эти объекты нужно познавать очень осторожно, не забывая о собственной безопасности
Что такое карст с научной точки зрения
Кстати, а вы знаете, откуда вообще пошел термин «Карст»? А пошло это определение от названия местности на севере Италии, Краса (Карста). Аналогичные природные явления наблюдаются во многих местах Словении и Хорватии.
Важно! Профессиональными геологами нередко выделяется псевдокарст. Под этим термином понимается образование пустот в почве и подлежащих под ней породах
Отличие от «истинного» карста в том, что они образовались в результате иных, нежели чем растворение, природных процессов. К примеру, под такое определение вполне попадают пещеры, которые возникают после схода селей или прохождения лавового потока. Не забываем также про пустоты, которые появляются в результате человеческой деятельности (добыча газа и нефти).
О подобных явлениях мы сейчас расскажем. Наиболее известной является одна «латиноамериканская» карстовая воронка. Гватемала – тот город, где она появилась.
Распространение
Карстовые воронки распространены достаточно широко. Ниже перечислены некоторые места.
Европа
Карстовая воронка к югу от города Касимова, Рязанская область, Россия
Карстовая воронка в Эйн-Геди, Израиль
Карстовая воронка. Архангельская область.
- Карстовые поля к югу от города Касимова (Рязанская область) — карбонатный карст.
- Правый берег реки Оки между городами Муромом и Павловом (село Болотниково Нижегородской области) — гипсовый карст.
- Беломорско-Кулойское плато (Архангельская область) — карбонатный карст.
- Берега реки Волги ниже города Старицы (Тверская область).
- Средний Урал.
- Плато Лаго-Наки (Западный Кавказ, Майкопский район Адыгеи).
- Село Калейкино (Альметьевский район Татарстана).
- Провалы на Верхнекамском месторождении (Пермский край) — техногенный карст.
- Озеро Городно (Любытинский район Новгородской области).
- Горный Крым, особенно плато Демерджи-яйла и Караби-яйла.
- Село Солотвино (Закарпатская область Украины). Воронка появилась 16 апреля 2015 года.
- Плато Карст (Словения).
- Скалистый хребет (Кавказ) в районе села Кичмалка (Кабардино-Балкария).
Черная дыра Андроса
Парадоксально, но голубые дыры бывают черными — вернее, темно-фиолетовыми, как дыра Андроса у побережья Багамских островов. В отличие от голубых дыр, которые соединяются с водоемом и имеют регулярный приток кислородосодержащей воды, их черные «сородичи» сравнимы, скорее, с изолированными колоннами в море или океане. У них нет боковых проходов, тоннелей или других способов сообщения с глобальным водным массивом, поэтому они заполнены застойной водой. Черная дыра у острова Южный Андрос — один из наиболее наглядных и исследованных примеров такого рельефа. Впервые в нее погрузилась ученый и водолаз Штеффи Швабе, которая на глубине 18-19 метров решила, что достигла дна — который на поверку оказался темно-фиолетовым творожистым слоем чего-то странного. Выяснилось, что это вовсе не дно, а своеобразный разделитель, метровый барьер, который сформировали бактерии. Этот желеобразный микробный слой еще и ядовитый, а уровень токсичного сероводорода в этой среде крайне высок. Граница между двумя этими этапами отмечена резким взлетом температуры (с 29 до 36 градусов) и поднятием уровня солености почти 3 три раза. Более того, оказалось, что за этим токсичным кордоном вновь начинается обычная светлая прозрачная вода — ровно до того момента, пока воронка вновь не упирается в фиолетовый слой (который поглощает свет). Поэтому черную дыру Андроса можно сравнить со слоеным пирогом, который очень полезно разрезать с точки зрения науки: учитывая, что эти бактерии легко поддерживают воду в том состоянии, в каком она была 3,5 млрд лет назад, ученые видят в этой подводной пещере шанс заглянуть в прошлое Земли и проследить изменения в климате и геологии.
Общая информация о карстовых процессах
Довольно серьезное препятствие представляет возникновение в любой местности карстовых воронок. Особенно это вызывает затруднения при строительных работах и использовании технических сооружений. В связи с вышесказанным изучение карста – важный, а иногда и решающий элемент инженерно-геологических исследований, в особенности при строительстве гидротехнических сооружений.
Известны некоторые случаи, когда при возникновении крупных карстовых образований с поверхности земли исчезали озера и целые реки.
Слово «карст» исторически произошло от названия плато в Словении, в районе Триеста, являющегося известковым.
Карстовые воронки в России тоже имеют довольно широкое распространение. Их можно встретить на Русской равнине, в Приуралье, в Приангарье, на Дальнем Востоке и на Кавказе.
К горным породам водорастворимым относятся известняки, мел, доломиты, мергель сильноизвестковистый, соль, гипс и пр.
В процессе строительных работ обязательно следует учитывать возникновение подобного природного образования (карстовая воронка). Расчет размеров (диаметра, глубины и пр.) очень важен при проектировании любых работ на подобных местностях. Кроме всего, в процессе выбора площадки для строительства и для создания безопасных проектных решений по устройству фундаментов, важный момент представляет и степень активности этих процессов. При карсте активном степень закарстованности растет, а пассивный карст развивался когда-то в прошлом. Поэтому в последнем отсутствует какое-либо интенсивное и свободное движение воды, а также в нем содержатся продукты выноса прочих пород.
Сима Гумбольдт
Сима Гумбольдт — воронка в Венесуэле глубиной примерно в 320 метров с практически вертикальными стенами. Названа в честь немецкого учёного и путешественника Александра фон Гумбольдта. Лес обильно растёт не только вокруг воронки, но и внутри неё.
Провал почти круглой формы падает на глубину 314 метров, а объём воронки составляет 18 млн кубических метров. Верхний край провала составляет 352 метра в ширину, а внизу доходит до 502 метров. Благодаря вертикальным стенам, на дне воронки сложилась своя, уникальная экосистема, с такими видами растений и животных, которые не встречаются больше нигде на Земле.
Как предотвратить провал
Предотвратить провал невозможно. Но избежать разрушительных неприятностей вполне реально. Ученые-геологи, геодезисты исследуют подобные карстовые районы, учитывая подвижки грунта. Предостерегают строителей о возможных опасностях обрушения. Жаль, что их предупреждения не всегда бывают услышанными. Жадность предпринимателей берет верх.
Так получилось и во Флориде, в парке Винтер, когда несколько его зданий обрушились в результате провала. А ведь еще в начале 70-х годов прошлого столетия ученые предостерегали власти города об опасности застройки этого района. Хорошо, что никто не пострадал. Наиболее подвержены провалам районы, в которых много уязвимых пород, имеется карстовый рельеф местности. В этих областях могут располагаться системы пещер, высеченных в коренных породах. Сегодняшние методы радиолокации позволяют отслеживать подвижки грунта даже из космоса, прогнозируя провалы на начальных стадиях.
Статистика последнего времени
Провалы происходят постоянно, несмотря на все усилия ученых. В 2010 году в Гватемале 70-метровая воронка поглотила несколько кварталов, погибли 15 человек. А вот 2013 в Сочи при строительстве обрушился туннель, завалив соседний, к счастью, нежилой дом. В 2013 в Бутурлино в воронке 30х40 м исчезли три дома. Никто не пострадал. Во Флориде в 2016 году среди ночи под землю ушел дом. Тело владельца дома не смогли найти. В Орегоне в 2016 году пришлось полностью закрыть шоссе 101, на котором образовалась воронка глубиной в 10 м. И буквально недавно в Нижегородской области, в Шатковском районе, образовался еще один провал глубиной 50 м.
Избежать провалов под землю, многомиллионных убытков можно, если прислушиваться к мнению ученых и геодезистов. Все карстовые районы в мире на учете
А вот открывать для себя природные красоты таких мест стоит с удовольствием и осторожностью, чтобы не нанести вред окружающему миру. Иначе природа незамедлительно накажет виновного
Большая голубая дыра
Название «Большая голубая дыра» намекает на то, что эта воронка по размерам превосходит остальные, однако это не совсем так. Большая голубая дыра вполне стандартных размеров для таких карстовых воронок, однако открыта она была в 1972 году, когда еще не были обнаружены другие подводные пещеры — исследователям просто не с чем было сравнивать габариты. Одним из первых начал изучать эту воронку сам Жак-Ив Кусто: в 1972 году он отправился на своем корабле «Калипсо» к Лайтхаус-Рифу, который входит в состав Белизского барьерного рифа в Центральной Америке. Там экспедиция спустилась под воду и исследовала воронку на одноместных субмаринах. Кусто установил, что Большая голубая дыра –замкнутая конусообразная впадина, достигающая в глубину 124 метров, а диаметр ее на поверхности океана превышает 300 метров.
Экспедиция также обнаружила на глубине массивные сталактиты, которые позволили вычислить возраст воронки: результаты анализов показали, что Большая голубая дыра образовалась из известняковых пещер в несколько этапов на протяжении четвертичного оледенения (формирование началось 153 000 лет назад, а завершилось примерно 15 000 лет назад). Жак-Ив Кусто включил Большую голубую дыру в список 10 лучших мест в мире для ныряния: там встречаются акулы-няньки, рифовые акулы, включая карибскую рифовую, гигантские груперы и другие удивительные животные. Однако дайверам стоит быть предельно осторожными, поскольку во время приливов на месте воронки образуются мощные водовороты, куда затягивает лодки, доски для сёрфинга и даже людей. Продолжить дело Жака-Ива Кусто взялся внук легендарного морского биолога: Фабьен Кусто вместе с известным филантропом и бизнесменом Ричардом Брэнсоном опустится на дно впадины в специальном пилотируемом аппарате. Их экспедицию покажет Discovery Channel в проекте «Голубая дыра: погружение в бездну» — благодаря использованию дополнительной субмарины, оборудованной еще одним источником света, зрители увидят то, что обычно скрывает толща воды, и проникнут на самую тёмную глубину подводной пещеры.
В заключение немного о карстовых воронках России
Встречаются карсты по всему миру. И Россия не является исключением, особенно территории ее Средней полосы. Довольно много котловин, провалов карстовых в Нижегородской и Владимирской областях вдоль берегов реки Оки. Огромные воронки наблюдаются в Дзержинске, в деревнях Пивоварово, Чудь и Монаково. У города Ворсмы есть большая Ворсменская карстовая котловина.
Весной 2013 года в Бутурлино (рабочий поселок) под землю ушли сразу три дома. Диаметр воронки с того времени увеличился с 40 метров до 85. Глубина его – 14 метров.
Есть в Нижегородской области озеро карстовое, называемое Большое святое. По существующей легенде, на месте этого природного водоема давным-давно располагалось село с монастырем. Они ушли под землю, а это место затопило водой.
Все больше и больше возникают в России провалы и техногенного характера, например, в Пермском крае, в городе Березники, в котором находятся шахтные выработки месторождения калийных солей.
