Карстовый массив

Ка́рстовый масси́в — горный массив, подверженный растворению водой. Для возникновения самого явления (карста), необходимо, чтобы массив был сложен растворимыми горными породами (известняк, мрамор, гипс, каменная соль),а также находился в зоне активного водообмена. Для карстовых массивов характерны различные специфические формы рельефа, как поверхностные, так и подземные. Карстовые массивы изучают спелеология и карстоведение.

Карстовый массив. Строение

Зоны движения вод. Общий случай

Вода, стекающая по продуктам выветривания карстующихся пород, образует зону поверхностного движения. Многочисленные трещины и вертикальные карстовые полости (колодцы, шахты) отводят воду вглубь карстового массива, где выделяются несколько зон движения карстовых вод.

Вначале вода движется вниз субвертикально. Это зона вертикального нисходящего движения карстовых вод, её мощность колеблется от 30—100 м на равнине до 100—2000 м в горах.
Ниже, на уровне днищ речных долин (местный базис эрозии), вертикальное нисходящее движение сменяется субгоризонтальным. Это зона горизонтального движения карстовых вод, для которой характерна постоянная обводнённость и наличие слабого уклона водного зеркала к реке.
После весеннего снеготаяния и сильных ливней уровень воды здесь может повышаться на 5-100, а в горных районах — даже на 100—200 м. Это вызывает необходимость выделения промежуточной зоны переходного движения (сезонных колебаний уровней), где в разные сезоны возможно вертикальное либо горизонтальное движение карстовых вод. Таким образом, переходная зона только периодически насыщена водой.

Для всех этих трёх зон характерен свободный контакт воды с воздухом, содержащим довольно много углекислоты (0,05-0,50 %), поступающей с поверхности, за счёт биохимических процессов, происходящих в почвенном слое, а также формирующейся под землёй при окислении органических веществ и различных минералов (преимущественно пирита). Водные потоки, движущиеся в их пределах, имеют свободную поверхность и значительную скорость (более 100 м/сут, а во время паводков до 20 000 м/сут). С последними двумя зонами связаны горизонтальные каналы пещер и нисходящие карстовые источники, располагающиеся либо почти на современном уровне реки, либо образующие несколько этажей, на равнинах часто соответствующих уровням речных террас.

Ниже зоны горизонтального движения выделяют зону сифонного движения, где вода движется по полностью заполненным водой каналам различной ширины. Особенно велики эти каналы в приречной зоне, что даёт основание выделять подзону поддолинной циркуляции.

Ещё ниже располагается зона глубинного движения. Скорость перемещения воды в этих зонах невелика (менее 100 м/сут, а чаще — десятые и сотые доли м/сут), и вода находится под напором.

Зоны движения вод. Частные случаи

Часто встречаются карстовые массивы с прослойками некарстующихся пород. В этом случае горизонты с водотоками на них называются подвешенными.

Карстовые формы рельефа

В соответствии с зонами движения вод распределяются и карстовые формы рельефа. В верхних частях массивов располагаются долины, котловины, карстовые воронки, вертикальные карстовые пещеры. Внутри массива — каскады колодцев, приводящих к горизонтальным частям карстовых пещер. В основании массива можно встретить места разгрузки подземных вод (воклюзы, пещеры-источники).