5. Характеристика подземной закарстованности

Подземные карстовые формы – это формы, расположенные ниже поверхности земли и характеризующиеся соотношением ширины или высоты меньше длины (или глубины). Инженерно-геологическое значение подземных карстовых полостей представлено в учебном пособии «Инженерное карстоведение» (2011). Формы, относящиеся к этой группе, весьма многообразны. В их классификациях, основанных на разных принципах, насчитывается свыше 150 видов (Тимофеев и др., 1991).

СП 11-105-97, ч. II, п. 5.1.4 к подземным карстовым формам относит расширенные растворением трещины; поры растворения (размером до 2 мм); каверны (размером от 2 до 20 мм); разнообразные полости (в том числе пещеры); разрушенные и разуплотненные зоны в карстующихся породах; поверхности растворения слоев карстующихся пород; нарушения залегания карстующихся пород в результате их сдвижения и обрушения над карстовыми полостями, разрушенными и разуплотненными зонами; воронки и другие карстовые формы погребенного палеорельефа земной поверхности (рис. 5.1).

А		Б
Рис. 5.1. Трещины и каверны в известняках, расширенные растворением (А). Литогенетические трещины (напластования, межпластовые) и карстовые полости, развитые вдоль них (Б)

Отметим, что не всегда разрушенные и разуплотненные зоны в карстующихся породах являются результатом карстового процесса. Они могут быть сформированы как за счет тектонического стресса при формировании пликативных или дизъюнктивных структур, так и за счет гравитационного перераспределения масс горных пород, например, в прибортовых зонах эрозионных врезов. При оценке подземной закарстованности зоны дробления или зоны разуплотнения позиционируются как места потенциально опасные в карстогенетическом отношении за счет их повышенной проницаемости, а следовательно, повышенной гидрогеологической активности. К зонам повышенной трещиноватости часто приурочены полости растворения (Катаев, 2004).

Среди подземных полостей максимальных размеров достигают пещеры, иногда образующие системы протяженностью десятки и сотни километров. Самые протяженные пещеры мира: в известняках – Мамонтова (США, 579 км), в гипсах – Оптимистическая (Украина, 212 км); самые глубокие – Крубера (Абхазия, -2191 м, Мирольда (Франция, -1710 м). В США термальные напорные воды образуют объемные лабиринты в известняках: Джюел (217 км) и Винд (192 км).

Для анализа поверхностной закарстованности рекомендуется использовать количественные показатели, приведенные в табл.5.

Таблица 5. Количественные показатели, используемые при инженерно-геологической оценке подземной закарстованности (по В.П. Костареву, 1979)

№	Показатель	Способ определения		Размерность
Линейные коэффициенты
1	Внутренней			%
2	Открытой			%
3	Общей			%
4	Коэффициент аномальности			доли ед.
Показатели плотности карстовых полостей
5	Линейной			шт./100м
6	Площадной			шт./104м2
7	Объемной			шт./106м3
8	Показатель линейной плотности карстовых провалов			шт./100м
9	Коэффициент поглощения промывочной жидкости			доли ед., ед.
10	Интенсивность поглощения промывочной жидкости	-		м3/час.м
11	Плотность пещер			шт./ 1000км2
12	Густота пещерных ходов			м/км2

*Примечания: S – закарстованная площадь; m₀ – полная мощность карстующихся пород; m₁ – средняя зафиксированная мощность карстующихся пород; V_П – объем карстовых полостей; V – объем карстующихся пород; h_П – вертикальный размер карстовой полости; l – длина образующей керна или мощность закарстованной породы, принятая в расчет; h_ОП – вертикальный размер незаполненной карстовой полости; С_а – количество скважин, вскрывших карстовые полости; С – общее количество скважин; L_C – длина пещерной системы; N_C – количество пещер; V_C – объем пещеры.

Практическое задание 5

Характеристика подземной закарстованности

Порядок выполнения задания:

1. По данным карстологического разреза, постороенного в задании 1, дать качественную характеристику подземной закарстованности (описать вскрытые полости с указанием их местоположения в карстовом массиве, определить литологическую приуроченность, характер заполнителя, гидрогеологическую активность).

2. Рассчитать показатели подземной закарстованности, используя формулы из табл. 5.

Библиографический список

Дублянский В.Н., Дублянская Г.Н. Карстоведение. Ч. 1. Пермь, 2004. 306с.

Дублянский В.Н., Дублянская Г.Н., Катаев В.Н., Костарев В.П., Толмачев В.В. Карстоведение. Ч. 3. Инженерное карстоведение: учеб. пособие / Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2011. 288 с.

Катаев В.Н. Основы структурного карстоведения: учеб. пособие по спецкурсу / Перм. гос. ун-т. Пермь, 2004. 109 с.

Костарев В.П. О количественных показателях карста и их использовании при инженерно-геологической оценке закарстованных территорий // Инженерно-строительные изыскания. М.: Стройиздат, 1979. N1(53). С.49-53.

СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. М.: Госстрой России, 2001.

Тимофеев Д.А., Дублянский В.Н., Кикнадзе Т.З. Терминология карста. М.: Наука, 1991. 260 с.